本发明是一种电子控制式机械阀门。该阀门由机械阀和电磁销两部分组合而成。其特征在于:1、具有电磁销装置。2、特殊的结构设计。它包括阀杆、阀芯的非固定连接设计。阀芯外表面的螺纹槽设计。电磁销是该阀门的核心。它是利用电磁线圈的磁力作用于圆柱销,使之以插入阀芯外表面的螺纹槽中(或从该螺纹槽中拔出)从而实现电子控制迅速开阀或迅速关阀功能。本发明克服了现有电控阀门的不足,能提供一种开、关阀速度快;通径大;适用压力高;使用时极为省电的电子控制机械阀门。
1: 本发明提供一种电子控制式机械阀门。该阀门由机械阀和电磁销装置组合而成,本发明的特征在于:
2: 特殊的阀芯设计。其特征为在阀芯外表面加工有螺纹槽。螺纹槽的宽度与圆柱销匹配。
3: 具有电磁销装置。电磁销装置是电子控制式机械阀门的核心。它是利用通电电磁线圈的磁力对圆柱销的作用,使其插入阀芯外表面的螺纹槽中,或从上述螺纹槽中拔出,以实现电子控制阀门开、关的目的。
阀门作为流体介质密闭传输过程中的开关控制装置,在当今社会中运用十分广泛。随着工业设备的电气自动化进程,要求阀门能实现电子控制的呼声越来越高。现在阀门产品中能实现电子控制者只有电驱动阀和电磁阀两类。电驱动阀是靠电动机驱动阀杆转动而使阀门导通和关闭;电磁阀靠电磁力作用于阀芯而使阀门导通和关闭。这两类阀门虽可实现电子控制,但在使用中都存在着不足。
电驱动阀门使用时除需要全套机械阀门外,还需一套与之匹配的电动机及控制装置,成本很高,且因电动机驱动阀杆bob体官网手机版转动,使阀门打开和关闭需要一定时间,使得阀门的开、关转换速度不高。
电磁阀的开、关转换速度很高。当电磁阀中的电磁线圈通电时,阀门迅速打开。而当该电磁线圈断电时,阀门迅速关闭。正因这一特点,使电磁阀成为阀门家族中不可轻视的成员。但电磁阀在使用时有以下几点不足:1、因电磁阀中的电磁力直接作用于阀芯上,打开阀门需要很大的电磁力(该力一般要求大于液体压强与阀门通径的乘积)。这使得电磁阀适用的压强范围不大;同时阀门的公称通径也不能太高;且为了提供足够的电磁力,电磁线圈的工作电压不能太低。2、由于电磁阀只在电磁线圈通电时才导通(即电磁阀的导通要由电磁力维持)。这使得电磁阀在使用时消耗的电能很大。一般不益作为常开阀门使用。
本发明的目的在于提供一种电子控制式机械阀,即实现阀门地电子控制要求。也弥补电驱动阀门和电磁阀的不足。
实现上述目的的技术方案:一种电子控制式机械阀门。该阀门包括机械阀门的全部组成部分(阀体、阀杆、阀芯、阀盖、密封、进出端口等),其特征在于:
一、特殊的机械结构设计。它包括:(1)阀杆、阀芯分离,在必要时采用十字键对两者进行不固定连接。(2)特殊的阀芯设计。阀芯外形为圆柱体,在外表面加工有螺纹槽,且其上有与十字键连接的键槽。(3)增设阀芯复位机构。该机构使阀芯具有向某一状态(开或关)复位的趋势。
二、具有电磁销机构。电磁销机构是电子控制式机械阀的核心,它是利用电磁力对圆柱销的作用,使圆柱销能插入阀芯外表面的螺纹槽,或使圆柱销从上述螺纹槽中迅速拨出,从而实现阀门的电子控制之目的。
由工作过程不同,电子控制式机械阀可分为电控迅速关闭式阀门、电控迅速开启式阀门及电磁卡式水气表专用阀门三种。对电磁卡式水气表专用阀门,当圆柱销在电磁力作用下插入阀芯外表面的螺纹槽中时,可通过驱动阀芯转动,打开阀门,并锁死阀门于关状态。当发生紧急情况时,只要向电磁线圈反向通电,使圆柱销在电磁力作用下从阀芯外表面的螺纹槽中迅速拨出,则阀门迅速关闭。对电控迅速开启式机械阀,当圆柱销在圆柱销复位弹簧作用下插入阀芯外表面的螺纹槽中时,可通过驱动阀芯转动使阀门关闭,且锁死阀门于常闭状态,当发生紧急情况时,只要向电磁线圈通电,使圆柱销在电磁力作用下,从阀芯外表面的螺纹槽中迅速的拨出,则阀门迅速打开。对电控迅速关闭式机械阀,当圆柱销在圆柱销复位弹簧作用下插入阀芯外表面的螺纹槽中时,可通过驱动阀芯转动使阀门打开,且锁死阀门于常开状态,当发生紧急情况时,只要向电磁线圈通电,使圆柱销在电磁力作用下,从阀芯外表面的螺纹槽中迅速的拨出,则阀门迅速关闭。
值得指出的是:(1)因本发明中使用电磁力作为阀门电子控制的动力,使阀门的开、关转换速度高,弥补了电驱动阀门的不足。(2)因本发明中电磁力不是直接作用于阀芯,而是作用于圆柱销,使得对电磁力的数值要求降低。这一设计使阀门的造价降低;使阀门中的电磁线圈可实现低电压供电;使阀门的适用压强范围增大;使阀门的公称通径可大大增加。(3)因电子控制机械阀中的电磁销可以使阀门自动锁死于开状态(或关状态),且不需电磁力维持,电磁线圈只需在阀门开、关转换过程中通电。固大大节省了电能。
综上所述,电子控制式机械阀门可以实现阀门的电子控制,且可弥补电驱动阀门和电磁阀的不足,完全达到本发明之目的。
实例一为电磁卡式水气表专用阀门,它主要由机械阀门和电磁销两部分组成。其中:机械阀门的主体由阀体(1)、阀盖(2)、阀杆(3)、阀芯(19)等构成;电磁销主体由圆柱销(15)、电磁线)等构成。对实例一中电磁卡式水气表专用阀门的结构有以下几点说明:一、弹簧A(8)是阀门的阀芯复位机构,它具有较大的弹力,在其作用下阀芯(19)具有向关状态复位的趋势。二、圆柱销(15)是由具有永磁性的硬质金属制成,且磁极在圆柱销的两端。该圆柱销可在电磁力作用下往复运动,具有伸出和缩回两个状态。三、阀杆(3)下部由螺冒A(6)固定有一个十字键(5),对应地在阀芯(19)上部有一个十字键槽(7)。当下压阀杆(3)使十字键(5)插入十字键槽(7)后,可通过驱动阀杆(3)转动而带动阀芯(19)同向转动。四、阀芯(19)的外表面加工有螺纹槽(9)。且槽宽略大于圆柱销(15)的直径。当圆柱销(15)未插入阀芯(19)外表面的螺纹槽(9)中时,阀芯(19)虽可逆时针(或顺时针)转动,但不能沿轴向运动。此时,阀门在复位弹簧A(8)作用下,锁死于关状态。当电磁线)正向通电,产生的电磁力驱动圆柱销(15)插入螺纹槽(9)中后,逆时针方向旋转阀芯(19)可使阀门打开,顺时针方向旋转阀芯(19)可使阀门关闭。当阀门打开到一定程度时,停止旋转阀芯(19)后,因圆柱销(5)与螺纹槽(9)的槽壁间的摩擦力作用,使阀门自动锁死于该状态。五、弹簧B(14)是圆柱销的复位弹簧,其弹力较小,只需稍大于圆柱销(15)的重力。该弹簧的作用是使圆柱销(15)不会因外界干扰,而错误地插入阀芯(19)外表面的螺纹槽(9)中。六、当阀门锁死于某一开状态,而遇紧急情况需要关闭时。则可向电磁线)反向通电,使圆柱销(15)在电磁力作用下从螺纹槽(9)中迅速拨出,则阀门在复位弹簧A(8)作用下迅速关闭。七、该电磁卡式水气表专用阀门使用时,进水端、出水端有方向性,不能装反。
实例一中电磁卡式水气表专用阀门的工作过程为:初始时,阀门关闭。在弹簧B(14)作用下,圆柱销(15)处于缩回状态,此时,阀门锁死于关闭状态。需要开阀时,先向电磁线)正向通电,使圆柱销(15)插入阀芯(19)外表面上的螺纹槽(9)中,再下压并逆时针方向旋转阀杆(3),使之带动阀芯(19)逆时针转动,从而打开阀门。当阀门打开到任意位置时,因螺纹槽(9)的槽壁对圆柱销(15)的摩擦力作用,圆柱销(15)被保留在螺纹槽(9)中,即阀门自动锁死在开状态。此后电磁线圈可断电。当遇到紧急情况需要关阀时,在电信号控制下,可向电磁线圈反向通电,产生的电磁力把圆柱销(15)迅速从螺纹槽(9)中拨出,阀芯(19)在复位弹簧A(8)作用下迅速回落,关闭阀门。
实例一中,电磁卡式水气表专用阀门,能常期锁死于开状态和关状态,且能迅速关阀。该阀门特别适用于电磁卡式水气表及其它电子控制阀门领域。
实例二为电控迅速开启式阀门。该阀门由机械阀门和电磁销两部分构成。其中机械阀的主体由阀体(1)、阀盖(2)、阀杆(3)、阀芯(18)构成。电磁销主体由圆柱销(14)、电磁线)构成。对实例二中电控迅速开启式阀门的结构有以下几点说明:一、弹簧A(7)是阀门的阀芯复位机构,它具有较大的弹力。在其作用下,阀芯(18)具有向开阀状态复位的趋势。二、圆柱销(14)是由具有永磁性的硬质金属制成,且磁极在圆柱销的两端。该圆柱销(14)可在电磁力及弹簧B(15)作用下往复运动,具有伸出和缩回两个状态。三、阀杆(3)下部由螺冒A(19)固定有一个十字键(5),对应地在阀芯(18)上部有一个十字键槽(6)。当下压阀杆(3)使十字键(5)插入十字键槽(6)后,可通过驱动阀杆(3)转动而带动阀芯(18)同向转动。四、阀芯(18)的外表面加工有螺纹槽(8)。螺纹槽(8)的槽宽略大于圆柱销(14)的直径。五、弹簧B(15)为圆柱销(14)的复位弹簧。其弹力较小,只需稍大于圆柱销(14)的重力。该弹簧的作用是使圆柱销(14)始终保持插入在螺纹槽(8)中,而不会因外界干扰,错误地从螺纹槽(8)中拔出。六、当阀门锁死于关闭状态,且遇紧急情况需开阀时,可向电磁线)通电,产生的电磁力把圆柱销(14)从螺纹槽(8)中迅速拔出,则阀芯(18)在弹簧A(7)的作用下,迅速打开阀门。七、电控迅速开启式阀门有使用方向,进口端与出口端不能装反。若装反则在液压(或气压)较大时,因弹簧A(7)弹力有限,阀门无法打开。八、对附图二所绘电控迅速开启式阀门,当其关闭时,只有圆柱销(14)单边提供阀芯(18)的关阀压力。当阀芯(18)与阀体(1)间空隙太大时,可能会使阀芯产生倾斜,导致密封不严。因此最好在与如图电磁销对称位置再做一个同样的电磁销,以使阀门密封严密。
电控迅速开启式阀门的工作过程为:初始时,圆柱销(14)在复位弹簧B(15)的作用下,插入阀芯(18)外表面的螺纹槽(8)中,此时下压并顺时针方向转动阀杆(3)带动阀芯(18)同向转动,则可使阀门关闭,并可长期锁死于关阀状态。当遇紧急情况要开阀时,在电信号控制下向电磁线)通电,产生的电磁力把圆柱销(14)从螺纹槽(8)中迅速拔出,则阀门在弹簧A(7)作用下迅速开启。实现电子制迅速开阀的功能。
实例三为电控迅速关闭式阀门。该阀门由机械阀门和电磁销两部分构成。其中机械阀的主体由阀体(1)、阀盖(2)、阀杆(3)、阀芯(18)构成。电磁销主体由圆柱销(14)、电磁线)构成。对实例三中电控迅速关闭式阀门的结构有以下几点说明:一、弹簧A(7)是阀门的阀芯复位机构,它具有较大的弹力。在其作用下,阀芯(18)具有向关阀状态复位的趋势。二、圆柱销(14)是由具有永磁性的硬质金属制成,且磁极在圆柱销的两端。该圆柱销(14)可在电磁力及弹簧B(15)作用下往复运动,具有伸出和缩回两个状态。三、阀杆(3)下部由螺冒A(19)固定有一个十字键(5),对应地在阀芯(18)上部有一个十字键槽(6)。当下压阀杆(3)使十字键(5)插入十字键槽(6)后,可通过驱动阀杆(3)转动而带动阀芯(18)同向转动。四、阀芯(18)的外表面加工有螺纹槽(8)。螺纹槽(8)的槽宽略大于圆柱销(14)的直径。五、弹簧B(15)为圆柱销(14)的复位弹簧。其弹力较小,只需稍大于圆柱销(14)的重力。该弹簧的作用是使圆柱销(14)始终保持插入在螺纹槽(8)中,而不会因外界干扰,错误地从螺纹槽(8)中拔出。当在弹簧B(15)作用下,圆柱销(14)插入在螺纹槽(8)中时,下压并逆时针方向旋转阀杆(3),使之带动阀芯(18)逆时针转动,打开阀门。此后,阀门自动锁死于开阀状态。六、当阀门锁死于开阀状态,且遇紧急情况需关阀时,可向电磁线)通电,产生的电磁力把圆柱销(14)从螺纹槽(8)中迅速拔出,则阀芯(18)在弹簧A(7)的作用下,迅速关闭阀门。七、电控迅速关闭式阀门有使用方向,进口端与出口端不能装反。
电控迅速关闭式阀门的工作过程为:初始时,圆柱销(14)在复位弹簧B(15)的作用下,插入阀芯(18)外表面的螺纹槽(8)中,此时下压并逆时针方向转动阀杆(3)带动阀芯(18)同向转动,则可使阀门打开并可长期锁死于开阀状态。当遇紧急情况要关阀时,在电信号控制下向电磁线)通电,产生的电磁力把圆柱销(14)从螺纹槽(8)中迅速拔出,则阀门在弹簧A(7)作用下迅速关闭。实现电子制迅速关阀的功能。
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本发明是一种电子控制式机械阀门。该阀门由机械阀和电磁销两部分组合而成。其特征在于:1、具有电磁销装置。2、特殊的结构设计。它包括阀杆、阀芯的非固定连接设计。阀芯外表面的螺纹槽设计。电磁销是该阀门的核心。它是利用电磁线圈的磁力作用于圆柱销,使之以插入阀芯外表面的螺纹槽中(或从该螺纹槽中拔出)从而实现电子控制迅速开阀或迅速关阀功能。本发明克服了现有电控阀门的不足,能提供一种开、关阀速度快;通径大;适用。