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1、10申请公布号CN102364181A43申请公布日20120229CN102364181ACN102364181A21申请号201110281824722申请日20110922F16K11/10200601F16K31/04200601F16K31/08200601F16K31/5320060171申请人宜宾机电一体化研究所地址644000四川省宜宾市翠屏区岷江西路80号72发明人孙鸿胡晓宾孙毓湖54发明名称一种气体流量切换的集中控制装置57摘要本发明涉及一种气体流量切换的集中控制装置，其特征在于包括节流式流量转换阀组，溢流调节阀组和驱动机构；节流式流量转换阀组包括四位五通球阀，两位两通球阀。
2、和外接口；溢流调节阀组包括四位五通球阀，两位两通球阀和外接口；驱动机构包括基座和电机；驱动机构的主动轮驱动从动轮、从动轮轴、四位五通球阀。本发明的有益效果在于本发明可实现预先调定的不同流量的准确转换，以供系统联机自动控制使用；还可实现预先调定的不同流量的手动集中操作转换，以供系统调试使用，本发明采用节流与溢流配合的流量调节方式既可扩大流量调节范围又可在一定范围内控制节流背压。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图7页CN102364200A1/1页21一种气体流量切换的集中控制装置，其特征在于包括节流式流量转换阀组，溢流调节阀组和驱动机构；节。
3、流式流量转换阀组包括四位五通球阀（1），两位两通球阀（2）、（3）、（4），孔板节流件（5）和由管路连接件连接成的外接口A、B、C；溢流调节阀组（）包括四位五通球阀6，两位两通球阀7、8，孔板节流件9和由管路连接件连接成的外接口D；外接口C和D通过管E连通；驱动机构包括基座10和带减速器电机（11）；四位五通球阀（1）的阀体（1A）和四位五通球阀（6）的阀体（6A）都整体安装在驱动机构的基座（10）上；驱动机构（）的主动轮（16）啮合并驱动从动轮（17A）、（17B），从动轮（17A）、（17B）的从动轮轴（18A）、（18B）分别连接并驱动四位五通球阀（1）和四位五通球阀（6）；在从动轮（1。
4、7A）、（17B）上设置有永磁体（20A）、（20B），在基座（10）上与永磁体（20A）、（20B）相适应位置有磁电传感器（21A）、（21B）。2如权利要求1所述的一种气体流量切换的集中控制装置，其特征在于主动轮轴15上设置有反向超越离合器，反向超越离合器包括主动轮盘13和从动轮盘14，主动轮盘13端面齿与从动轮盘14端面齿配合。权利要求书CN102364181ACN102364200A1/4页3一种气体流量切换的集中控制装置技术领域0001本发明涉及气体控制装置，特别涉及一种气体流量切换的集中控制装置。背景技术0002在气动自动控制技术中，通常使用电动控制节流阀或溢流阀进行集中式气体流量。
5、转换的自动控制。当需要进行指定流量的准确转换控制时，则一般必须采用“PID”或“模糊”控制技术实现流量的定点调节。这就使得控制复杂，流量点的转换会有时间延迟，还需要有一定能力的技术人员才能完成。在小流量气路且流量点较少的控制系统中，其性价比很差。发明内容0003本发明的目的是提供一种易于实现的四流量点开关式节流与溢流方式并用的流量切换集中控制装置以弥补现有技术之不足。0004本发明采用的技术方案是一种气体流量切换的集中控制装置，其特征在于包括节流式流量转换阀组，溢流调节阀组和驱动机构；节流式流量转换阀组包括四位五通球阀1，两位两通球阀2、3、4，孔板节流件5和由管路连接件连接成的外接口A、B、。
6、C；溢流调节阀组包括四位五通球阀6，两位两通球阀7、8，孔板节流件9和由管路连接件连接成的外接口D；外接口C和D通过管E连通；驱动机构包括基座10和带减速器交流电机11；四位五通球阀1的阀体1A和四位五通球阀6的阀体6A都整体安装在驱动机构的基座10上；驱动机构的主动轮16啮合并驱动从动轮17A、17B，从动轮17A、17B的从动轮轴18A、18B分别连接并驱动四位五通球阀1和四位五通球阀6；在从动轮17A、17B上设置有永磁体20A、20B，在基座10上与永磁体20A、20B相适应位置有磁电传感器21A、21B。0005所述的一种气体流量切换的集中控制装置，其特征在于主动轮轴15上设置有反向。
7、超越离合器，反向超越离合器包括主动轮盘13和从动轮盘14，主动轮盘13端面齿与从动轮盘14端面齿配合。0006本发明的有益效果在于本发明通过“开关量”对驱动机构电机进行控制，通过对位置传感器的“开关量”的检测，即可实现预先调定的不同流量的准确转换，以供系统联机自动控制使用；如果使用手柄对驱动机构主动轮轴逆电机运行方向回转，即可实现预先调定的不同流量的手动集中操作转换，以供系统调试使用，本发明采用节流与溢流配合的流量调节方式既可扩大流量调节范围又可在一定范围内控制节流背压；本发明不涉及复杂控制技术，性/价比较好，特别适合流量转换点不多、要求一定准确度流量的中小流量气路的流量转换控制与操作。本发明。
8、采用球阀作为流体回路转换及溢流调节开关，对有泄漏率要求的控制回路具有更显著的效果，很适合用于需要少数流量点转换的气路的末端控制流量。附图说明说明书CN102364181ACN102364200A2/4页40007图1为本发明实施例的整体结构前视示意图。0008图2为本发明实施例的整体结构后视示意图。0009图3为本发明实施例的节流式流量转换阀组的示意图。0010图4为本发明实施例的四位五通球阀1的示意图。0011图5为本发明实施例的溢流调节机构的示意图。0012图6为本发明实施例的四位五通球阀6的示意图。0013图7为本发明实施例的驱动机构与反向超越离合器的示意图。0014图8为本发明实施例的。
9、气路原理图。0015下面通过实施例，并结合附图对本发明作进一步描述。0016具体实施方式实施例四位五通球阀1为“1入4出”结构，两位两通球阀2、3与孔板节流件5分别与四位五通球阀1的3个输出口连接用于流量的节流调节；两位两通球阀4与四位五通球阀1的所有输出口皆相通，用于流量的总量溢流调节；四位五通球阀1前端设计有“一”字型键与十字滑块联轴器19A配合，可随从动轮17A转动；当本装置用于负压（吸入大气）工作时在两位两通球阀2、3、4入（出）口处安装有过滤罩。0017溢流调节阀组的四位五通球阀6被驱动机构的从动轮17B带动实现同步转动；两个两位两通球阀7、8与孔板节流件9分别与四位五通球阀6的3个。
10、输出口连接实现三组流量的溢流调节；当本装置用于负压（吸入大气）工作时在两位两通球阀7、8入（出）口处安装有过滤罩。0018在基座10上安装一个小型交流电机作11为驱动源，通过反向超越离合器与主动轮轴15连接；主动轮16左右两侧啮合两组从动轮17A、17B，从动轮轴17A、17B上装有十字滑块联轴器19A、另一个联轴器对称的另一个联轴器在图中没有剖出连接四位五通球阀1和6；从动轮17A、17B的轮殼内侧面安装有带隔磁套的永磁体20A、20B，在永磁体20A、20B对应的基体10部位的法兰盘上安装有磁电传感器21A、21B，磁电传感器21A、21B每组数量为4个，且在圆周上成90安装。永磁体20A。
11、、20B对磁电传感器21A、21B触发提供四位五通球阀1和6的转动位置信号，每四分之一转同时触发磁电传感器21A、21B一次，输出一个开关（电平）量。0019四位五通球阀1和6包括阀体1A、6A，阀芯1B、6B以及球面密封连接堵头；阀体1A、6A为正方体与圆柱体组合体，一个圆孔沿圆柱体轴心线贯穿圆柱体与正方体，在正方体与圆柱体平行的4个面上钻有垂直通孔；阀芯1B、6B为一中部成球形的圆柱体，阀芯1B、6B心部有一“”字形孔，从球的中部球顶致球心再垂直向圆柱体一端穿透柱体中心，阀芯1B、6B圆柱体的另一端头有“一”字形键与十字滑块联轴器19A、另一个联轴器配合；球面密封连接堵头分别安装在阀体的5。
12、个孔（1A、1B、1C、1D、1E和6A、6B、6C、6D、6E）上，里端通过密封件与阀芯1B、6B贴合形成密封，外端有螺纹用于回路管道的连接；阀芯1B、6B园柱体一端连接气源，阀体1、6正方体上的4个孔分别与流量的节流调节或流量的溢流调节部分连接。0020反向超越离合器是包括同轴的两个具有端面齿的主动轮盘13和从动轮盘14。主动轮盘13滑动配合在电机11减速器的输出轴上，其背面安装有轴向压缩弹簧12使主动轮盘13齿面与从动轮盘14齿面贴合；主动轮盘13和从动轮盘14的齿形沿圆周展开面为“”形，主动轮盘13和从动轮盘14轮齿相对反向啮合；当电机11带动主动轮盘13顺向说明书CN10236418。
13、1ACN102364200A3/4页5转动时，主动轮盘13和从动轮盘14“”形齿的直角短边啮合，从动轮盘14能被主动轮盘13带动；当手动逆向转动从动轮轴18A、18B时，主动轮盘13和从动轮盘14“”形齿的斜边贴合转动，产生轴向推力压缩主动轮盘13后端面的弹簧12，主动轮盘13沿电机11减速器输出轴轴向滑动退让，实现传动分离。0021主传动轴15的一端顺次安装主传动轮16、指示盘22，主传动轴15的前端头为手柄连接用六方头，主传动轴15由两组滚动轴承支撑在机座安装孔中；从动轮17A、17B及从动轮轴18A、18B由滚动轴承支撑在机座的另两个安装孔中，且左右两侧与主动轮16啮合，两组从动轴18A。
14、、18B通过其轴端的十字滑块联轴器19A、另一个联轴器传递动力。0022本发明的节流式流量转换阀组与溢流调节阀组安装到驱动机构的基座10上后，通过管E将接口C与接口D连接，使流量转换阀组与溢流调节阀组被连接在同一气路中，接口A与B为整个装置的外接口。本发明组装完成后的气路原理图中1的四个阀标记从下至上依次对应四位五通球阀1的1B、1C、1D、1E。阀芯1B每转90时，接口1A1B、1A1C、1A1D、1A1E顺次成接通状态；气路原理图中的四个阀标记从上至下依次对应四位五通球阀6的1B、1C、1D、1E接口，阀芯6B每转90时，接口6A6B、6A6C、6A6D、6A6E顺次成接通状态；气路原理图。
15、中2、3、4、5、7、8、9分别与同号两位两通球阀和孔板节流件对应。0023自动控制方式。0024A口为气路入口，B口为气路出口。0025初始状态。0026第一种工作流量。0027设初始状态为节流式流量转换阀组阀芯1B处于使接口1A1B接通位置，溢流调节阀组阀芯6B处于使接口6A6B接通位置，于是当气流从A口进入本发明装置时，通过A1F1B1A后，在端口D被阻断，部分气流从两位两通球阀4溢流，主气流从B口输出，气路在设定的第一种流量下工作；此时永磁体20A、20B分别处于触发第一个磁电传感器21A、21B的位置，可分别向系统输出阀组与阀组当前的工位信号。0028第二种工作流量转换。0029启动。
16、电机11使主动轮16逆时针旋转90，从动轮17A、17B通过从动轴18A、18B带动阀芯1B与阀芯6B同步顺时针回转90于是当气流从A口进入本发明装置流量转换阀组通过A两位两通球阀3节流1C1A到达C口，部分气流被两位两通球阀4溢流；部分气流经管E从D口流向阀组，经6A6C到溢流孔板9，在此溢流；主气流从B口输出。此时系统检测到永磁体20A、20B分别处于触发第二个磁电传感器21A、21B的输出信号，令电机停止转动，气路在设定的第二种流量下工作。0030第三种工作流量转换。0031再启动电机11使主动轮16逆时针旋转90，从动轮17A、17B通过从动轴18A、18B带动阀芯1B与阀芯6B同步顺。
17、时针回转90于是当气流从A口进入本发明装置流量转换阀组通过A两位两通球阀2节流1D1A到达C口，部分气流被两位两通球阀4溢流；部分气流经管E从D口流向阀组，经6A6D到两位两通球阀8，在此溢流；主气流从B口输出。此时系统检测到永磁体20A、20B分别处于触发第三个磁电传感器21A、21B的输说明书CN102364181ACN102364200A4/4页6出信号，令电机停止转动，气路在设定的第三种流量下工作。0032继续启动电机11使主动轮16再逆时针旋转90，从动轮17A、17B通过从动轴18A、18B带动阀芯1B与阀芯6B同步顺时针回转90于是当气流从A口进入本发明装置流量转换阀组通过A两位。
18、两通球阀5节流1E1A到达C口，部分气流被两位两通球阀4溢流；部分气流经管E从D口流向阀组，经6A6E到两位两通球阀7，在此溢流；主气流从B口输出。此时系统检测到永磁体20A、20B分别处于触发第四个磁电传感器21A、21B的输出信号，令电机停止转动，气路在设定的第四种流量下工作。0033机继续转动90气路回复初始状态。0034手动集中操作方式。0035手动操作时，使用手柄顺时针方向转动主动轮轴15，固定在主动轮轴端的超越离合器从轮盘14与主动轮盘13的端齿斜面贴合打滑，主动轮16脱离电机减速器回转。主动轮每转90得到一个流量设定点，其顺序与上述自动控制流量点相反；手动操作位置由指示盘22上的标志指示。说明书CN102364181ACN102364200A1/7页7图1说明书附图CN102364181ACN102364200A2/7页8图2说明书附图CN102364181ACN102364200A3/7页9图3说明书附图CN102364181ACN102364200A4/7页10图4说明书附图CN102364181ACN102364200A5/7页11图5说明书附图CN102364181ACN102364200A6/7页12图6说明书附图CN102364181ACN102364200A7/7页13图7图8说明书附图CN102364181A。