一种用于气体输送的无摩擦比例阀的制作方法

1.本发明涉及智能设备技术领域，具体为一种用于气体输送的无摩擦比例阀。


背景技术：

2.比例阀常用于对油流的压力、流量或方向进行远距离控制，一般包括比例电磁铁驱动衔铁移动，带动阀芯，进而控制阀口的大小。在此过程中，阀芯、衔铁与壳体接触的部分存在摩擦力，在摩擦力的影响下会使输入电流和输出流量的关系发生变化，会增加控制算法的复杂性，同时定期校准也增加了使用成本。
3.请参阅图5，是一种现有的比例阀结构，为了克服摩擦力的影响，通过两组弹簧架起阀芯支架，由于阀芯支架不与阀体发生直接接触，消除了摩擦力，避免了长时间使用后因摩擦力引起的变化，但是，在此结构中，阀芯支架缺少约束，在径向和轴向的方向上均可移动，在流体的作用力会发生摆动，使阀口大小发生变化，进降低了气流的稳定性，存在较为频繁的波动。
4.其次，电磁力驱动阀芯支架移动，当弹簧弹力与电磁力大小相同时定位在一个位置，即维持阀口的大小仍然需要持续的能量输入，提高了能源消耗，增加使用成本。


技术实现要素：

5.针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于气体输送的无摩擦比例阀的技术方案，具有无摩擦、可靠性高等优点，解决了背景技术提出的问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种用于气体输送的无摩擦比例阀，包括具有腔体的壳体，所述壳体的腔体内设有阀座和阀芯，所述壳体的一端设有可远程控制的驱动电磁铁，所述壳体的腔体靠近驱动电磁铁的一端设有固定管套，所述固定管套的内部设有调整缸体和驱动缸体，所述调整缸体活动连接有阀芯支架，所述阀芯支架的另一端设有阀架，所述驱动缸体和调整缸体之间通过连通阀连通，所述驱动缸体内设有驱动塞，所述驱动塞与驱动缸体活动连接，所述驱动塞另一端设有定位腔，所述定位腔内设有初始状态竖直的定位杆，所述定位杆连接有压力传感器，所述定位杆的中部连接有调整杆，所述驱动缸体内设有调整块和调整电磁铁，所述调整杆连接有调整块，所述调整块连接于定位弹簧的中部，所述调整电磁铁的磁力可驱动调整块移动，所述定位杆连接的传感器感应到压力变化后触发连通阀启动，并在压力恢复后使其关闭。
7.优选的，所述连通阀的阀芯固定连接有磁力块，所述磁力块固定连接有弹簧，所述调整电磁铁通电产生磁力时会驱动连通阀打开，所述定位杆上传感器感应到压力恢复后断开调整电磁铁的电路连通。
8.优选的，所述驱动缸体的直径小于调整缸体的直径。
9.优选的，所述阀芯和阀座之间的距离最大时，所述定位杆在未收到调整杆牵引时定位杆处于不受力状态。
10.优选的，所述定位杆包括与调整杆铰接的滑轮组，所述滑轮组通过吊绳与驱动塞
上部固定连接，所述滑轮组通过监测绳与驱动塞的下部固定连接，所述监测绳的一端与驱动塞固定连接，所述监测绳的另一端设有带有弹性的弹力绳，所述弹力绳连接有感应器。
11.优选的，所述驱动电磁铁和调整电磁铁并联，所述驱动电磁铁和调整电磁铁由plc控制电流大小和方向，所述驱动电磁铁所在的支路上串联由二极管。
12.本发明具备以下有益效果：
13.1、该用于气体输送的无摩擦比例阀，首先，由调整电磁铁的磁力大小确定阀口开启大小，而调整杆和定位弹簧不与任何位置发生摩擦，克服了摩擦力带来的不利影响，保证调整精度和可靠性，同时固定管套对阀芯支架和阀芯进行了固定，其径向和轴向均不会发生移动，确保其不会随着气流的变化而变化，保证气流的稳定性。
14.2、该用于气体输送的无摩擦比例阀，由调整电磁铁、调整块、定位弹簧、调整杆和定位杆实现定位，有驱动电磁铁、驱动塞、固定管套和阀芯支架实现调整，通过两个相对独立，同时又共同协作的两部分实现完整的功能，在每次调整后，自然锁定位置，减少能源的消耗，同时，由于定位组件的本身较为轻盈，又能保证必要的响应速度。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明的局部结构示意图；
17.图3为本发明中定位杆的结构示意图；
18.图4为本发明中电磁铁连接的电路图；
19.图5为现有的比例阀的结构示意图。
20.图中：1、壳体；2、阀座；3、阀芯；4、驱动电磁铁；5、阀芯支架；6、固定管套；7、调整缸体；8、驱动缸体；9、连通阀；10、驱动塞；11、调整电磁铁；12、调整块；13、定位弹簧；14、调整杆；15、定位腔；16、定位杆；161、吊绳；162、滑轮组；163、监测绳；164、弹力绳；165、感应器。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1，一种用于气体输送的无摩擦比例阀，包括具有腔体的壳体1，壳体1的腔体内设有阀座2和阀芯3，壳体1的一端设有可远程控制的驱动电磁铁4，驱动电磁铁4的铁芯的一端伸入到壳体1的腔体内，壳体1的腔体靠近驱动电磁铁4的一端设有固定管套6，固定管套6与壳体1的内壁固定连接，固定管套6的内部设有调整缸体7和驱动缸体8，调整缸体7活动连接有阀芯支架5，阀芯支架5的另一端设有阀架，阀架将阀芯3固定，驱动缸体8和调整缸体7之间通过连通阀9连通，驱动缸体8内填充有液体，驱动缸体8内设有驱动塞10，驱动塞10与驱动缸体8活动连接，驱动塞10的移动推动液体，进而驱动阀芯支架5移动，控制阀芯3和阀座2之间的间距，控制流速，驱动塞10靠近驱动电磁铁4的一端与壳体1内壁之间设有弹簧，连通阀9在驱动电磁铁4磁力作用下移动，并在弹簧弹力作用下复位，驱动塞10另一端设有定位腔15，定位腔15内设有初始状态竖直的定位杆16，可以为两个铰接的连杆，也可以
为弹力绳，本技术采用弹力绳，定位杆16连接有压力传感器，定位杆16的中部连接有调整杆14，驱动缸体8内设有调整块12和调整电磁铁11，通过连接架固定在调整杆14的左侧，连接架与驱动缸体8内壁固定连接，调整杆14连接有调整块12，调整块12连接于定位弹簧13的中部，调整电磁铁11的磁力可驱动调整块12移动，定位弹簧13最终的平衡位置由调整电磁铁11的磁力决定，定位杆16连接的传感器感应到压力变化后触发连通阀9启动，并在压力恢复后使其关闭，驱动电磁铁4和调整块12的电流和方向均有plc控制，由于调整电磁铁11的磁力确定阀芯3的位置，驱动塞10追随定位弹簧13的移动而移动，将液压油压入和抽出调整缸体7，控制阀芯支架5和阀芯3的移动。
23.其中，连通阀9的阀芯固定连接有磁力块，磁力块为铁块，外部包覆有隔离层，避免铁块锈蚀，磁力块固定连接有弹簧，调整电磁铁11通电产生磁力时会驱动连通阀9打开，定位杆16上传感器感应到压力恢复后断开调整电磁铁11的电路连通，连通阀9和调整电磁铁11同步控制，减少控制成本。
24.其中，驱动缸体8的直径小于调整缸体7的直径，对阀芯3的移动进行放大，使得定位杆16的相应更加灵敏，调整精度更高。
25.请参阅图2，其中，阀芯3和阀座2之间的距离最大时，即流速最大时，定位杆16在未收到调整杆14牵引时定位杆16处于不受力状态，调整电磁铁11通电后，左侧吸引连通阀9使连通阀9打开，调整缸体7和驱动缸体8连通，右侧驱动调整块12克服定位弹簧13弹力向左运动，调整杆14的位置有调整电磁铁11弹力和定位弹簧13弹力共同决定。
26.请参阅图3，其中，定位杆16包括与调整杆14铰接的滑轮组162，滑轮组162通过吊绳161与驱动塞10上部固定连接，滑轮组162通过监测绳163与驱动塞10的下部固定连接，克服调整杆14的重力，避免调整杆14的倾斜，监测绳163的一端与驱动塞10固定连接，监测绳163的另一端设有带有弹性的弹力绳164，弹力绳164连接有感应器165，吊绳161也具有弹性，可以克服调整杆14移动带来的偏移，弹力绳164的设置利用了动滑轮的原理，放大了调整杆14的移动量，进而提高感应器165检测的灵敏性和可靠性。
27.请参阅图4，其中，驱动电磁铁4和调整电磁铁11并联，驱动电磁铁4和调整电磁铁11由plc控制电流大小和方向，驱动电磁铁4所在的支路上串联由二极管，驱动电磁铁4和调整电磁铁11同步控制，降低控制的复杂性。
28.本发明的工作原理及工作流程：
29.plc根据负反馈，确定阀座2的阀口需要调大还是调小，然后控制驱动电磁铁4和调整电磁铁11通电，调整电磁铁11通电时，促使连通阀9打开，同时，吸引调整块12克服定位弹簧13弹力移动，定位弹簧13通过调整杆14带动定位杆16移动，定位杆16上传感器数值改变，驱动塞10再驱动电磁铁4或弹簧作用下移动，直至定位杆16传感器数据恢复初始值，此时，定位杆16不对调整杆14产生作用力，因此，最终的停止位置由调整电磁铁11的磁力大小决定，即电流大小决定，驱动塞10移动时，改变阀芯3的位置，在连通阀9关闭后，位置固定锁死。
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。