电动调节阀.pdf

摘要
申请专利号：	CN97116913.6	申请日：	1997.09.18
公开号：	CN1211696A	公开日：	1999.03.24
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回\|\|\|实质审查的生效申请日:1997.9.18\|\|\|公开
IPC分类号：	F16K31/04	主分类号：	F16K31/04
申请人：	王庆宪;
发明人：	王庆宪; 杨万森
地址：	100088北京市海淀蓟门东里13楼1门402
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内容摘要

一种电脑控制的带先导阀的电动调节阀,在主阀上装一先导阀,在阀门从关闭装态开启时先打开先导阀,使主阀上下压力平衡后再打开主阀。为了消除累积误差和对阀门上下死点进行控制,在驱动阀杆的蜗杆上装有一个传感器,其上有三个控制点,计算机可以通过此三点控制调节阀的上死点,下死点和消除累积误差。驱动电动机上还装有一个传感器,电脑可以通过此传感器对阀门位置和速度进行测量和控制。

权利要求书

1：一种电动调节阀，特别是一种电脑控制的带先导阀的电动调节阀。其特征在于在主阀上装一先导阀，阀门开启时先打开先导阀，再打开主阀，在主阀与阀杆间装有一弹簧，在阀杆上行时，阀杆直接带动主阀，下行时阀杆通过弹簧推动主阀，先导阀由一个滑套固定，在先导阀与阀杆之间装有一个弹簧，开启阀门时阀杆通过滑套打开先导阀，关闭时通过弹簧使先导阀关闭严密又不使阀杆顶死，在驱动阀杆的螺杆上装有一个传感器，计算机可以通过此传感器控制调节阀的上死点，下死点和消除累积误差，驱动电动机上还装有一个传感器，电脑可以通过此传感器对阀门位置和速度进行测量和控制。
2：根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征是：主阀上开有一个泄压口，关闭时先导阀压在泄压口上，使阀门完全关闭，开启时先打开先导阀使主阀上下压力平衡后再打开主阀。
3：根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征是：主阀与阀杆间装有一弹簧，在阀杆上行时，阀杆直接带动主阀，下行时阀杆通过弹簧推动主阀。
4：根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征是：先导阀固定在一个滑套内，在先导阀与阀杆之间装有一个弹簧，开启阀门时阀杆通过滑套带动先导阀打开，关闭时通过弹簧可以使先导阀关闭严密又不使阀杆顶死。
5：根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征是：在驱动阀杆的螺杆上装有一个传感器，其上有三个控制点，计算机可以通过此三点控制调节阀的上死点，下死点和位置校准，以消除累积误差。

说明书

电动调节阀
    本发明涉及一种电动调节阀，特别是一种电脑控制的带先导阀的电动调节阀。

    电动调节阀是一种工业自动化控制设备，它通过改变阀门的过流面积对流体进行控制。在工业生产上，广泛应用于流量，温度，压力等控制过程。电动调节阀一般由伺服放大器，电动操作器，电动执行机构和阀门等几个部分组成一个系统。伺服放大器将自动化控制设备发来的控制信号与电动执行机构发来的阀门位置信号进行比较计算，通过执行机构对阀门进行开/关等操作。现在广泛使用的典型产品是单座电动调节阀。单座电动调节阀是通过移动阀芯，改变阀芯与阀口的间隙来进行调节的，为使其位移与流量系数成一定关系，阀芯要制造成特殊形状。为了控制需要，要对阀芯位置进行测量，阀芯位置的测量方法，一般是在电动执行上附加一个杠杆机构，一端连在执行机构的螺杆上，另一端连在一个差动变压器上，带动阀芯的螺杆位置通过杠杆机构反映在差动变压器上，再通过电子电路将该位置信号送到伺服放大器上。

    现在的电动调节阀存在着以下不足：系统复杂，整套系统由四个独立的部分组成。精度低，一般产品基本误差为±4％，回差可达3.5％，死区可达3％。重量大，加工复杂。控制信号是模拟量，不能使用计算机直接控制。

    本发明的任务是要提供一种电脑控制的带先导阀的电动调节阀，它可以减小调节阀的驱动力矩，提高控制精度，降低产品重量。

    本发明的任务是用如下方式完成的：在主阀上装一先导阀，在阀门从关闭状态开启时先打开先导阀，使主阀上下压力平衡后再打开主阀。为了使主阀在关闭时与先导阀有相对位移，在工作位置时又严格受到阀杆控制，在主阀与阀杆间装有一弹簧。在阀杆上行时，阀杆直接带动主阀，下行时阀杆通过弹簧推动主阀。为使先导阀关闭严密又不使阀杆顶死，先导阀由一个滑套固定，在先导阀与阀杆之间装有一个弹簧，使阀杆推动先导阀关闭后仍可以前进一段距离而不会顶死。为了消除累积误差和对阀门上下死点进行控制，在驱动阀杆的螺杆上装有一个传感器，其上有三个控制点，计算机可以通过此三点控制调节阀的上死点，下死点和消除累积误差。驱动电动机上还装有一个传感器，电脑可以通过此传感器对阀门位置和速度进行测量和控制。

    本发明的具体结构由以下的实施例及附图给出。附图1是本发明的结构示意图，附图2是阀门地结构放大图。

    下面结合附图对本发明的具体结构和实施例进一步加以说明。

    在附图1上：(1)是阀体，(2)是阀杆，(3)是导轨，(4)是滑板，(5)是弹簧，(6)是电动机，(7)是弹簧，(8)是传感器，(9)是螺母，(10)是齿轮，(11)是螺杆，(12)是螺母。在附图2上：(13)是弹簧，(14)是盖板，(15)是卡圈，(16)是阀座，(17)是弹簧，(18)是阀口，(19)是滑套，(20)是主阀，(21)是先导阀。

    附图1是整体结构图。阀杆(2)与螺杆(11)相连，通过螺母(12)锁死，防止出现间隙和脱落。滑板(4)可沿导轨(3)上下滑动，当齿轮(10)通过螺母(9)驱动螺杆(11)时，滑板(4)可防止螺杆(11)随螺母(9)一起转动。电动机(6)是调节阀的动力装置，其上装有传感器，可以测出电机的位置和转速，电脑可根据该传感器信号确定阀芯的位置和控制。手轮(7)是手动调整装置。传感器(8)上共有3个测量点，当螺杆(11)移动时传感器发出相应信号。其中2个用于阀芯的上下死点测量，另外一个用于阀芯位置校准，防止阀门在反复工作后产生累积误差。在螺杆(11)下部装有弹簧(5)，用于消除间隙，使阀门在任何工作位置时都使螺杆(11)和螺母(9)的螺纹单向受力，提高调节精度，减少回差。附图2是阀门的结构放大图。阀杆(2)穿过盖板(14)通过螺纹与阀座(16)固定在一起，其下的螺母用于防松。滑套(19)固定在阀座(16)上，内装有先导阀(21)和弹簧(17)。弹簧(13)一端顶在阀座(16)上，另一端顶在主阀(20)上。主阀(20)下部有一泄压口，当泄压口打开时主阀(20)上下压力平衡以减小驱动力。主阀(20)装在阀口(18)内，阀口(18)侧面开有窗口，当主阀(20)上下移动时可以改变窗口开度大小，从而对流体进行调节。它的工作过程是这样的：当阀门关闭时，主阀(20)关闭阀口(18)的下口，先导阀(21)关闭主阀(20)的泄压口，此时阀门完全关闭。阀门开启时，随着阀杆(2)的上升带动阀座(16)和滑套(19)上升，当滑套(19)上升到一定位置时就会带动先导阀(21)上升，打开泄压口，使主阀(20)上下平衡。阀杆(2)继续上升，在阀座(16)顶住盖板(14)时，通过挡圈(15)带动主阀(20)一起上升，当主阀(20)底边与阀口(18)窗口底边平行时阀门进入调节工作行程。在调节工作行程内，与阀杆(2)相连的螺杆(11)顶部经过传感器(8)时，传感器(8)会发出相应的信号，在传感器(8)发出校准信号时，计算机会对阀门位置进行校准，防止阀门在反复运动后产生累计误差。在阀门关闭过程中，随着主阀(20)的向下移动，阀口(18)窗口开度不断减小，最后减至零，由于在阀口(18)与主阀(20)间存在间隙，和主阀上有泄压口，阀门实际上并没有完全关闭。主阀(20)继续下降，最后落到阀口(18)上，使主阀完全关闭。随后先导阀(21)与泄压口的距离也在不断减小，在计算机的控制下，继续调节工作行程直到泄压口完全关闭。之后，阀杆再下降一段距离，使阀门关闭紧密。由于先导阀(21)可以在滑套(19)内滑动，所以阀杆(2)不会在先导阀(21)关闭后顶死。