CN101251204B - 气体流量调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种气体流量调节阀，其包括一调节阀主体，其上设置有一进气嘴和一出气嘴，其中，所述的进气嘴具有一斜度；一阀芯杆，其设置在所述的调节阀主体内，一端具有与所述的进气嘴斜度相吻合的锥端；一阀芯杆动作机构，用以控制所述的阀芯杆与所述的进气嘴的密合程度，从而控制气体从所述的进气嘴的进入量。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种流量控制阀，特别涉及的是一种可连续、快速动态调节的气体流量调节阀。
背景技术
目前，国内外关于气体流量调节阀的产品种类较多，例如：电磁流量调节阀，其实现方法是，在阀芯杆的一端装有不锈钢弹片，在不控制状态下，弹片自然恢复到平整状态，当通过电磁力吸引阀芯杆的另一端克服弹片拉力时，阀芯杆将产生微量运动，通过电磁力的大小控制阀芯杆的运动行程，从而控制截流孔的大小达到调节流量的目的。
中国专利ZL00201013.5公开了一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置，在阀口本体上设有同轴且轴互平行放置的大、小圆形阀口。在大阀口与小阀之间的轴向截面内包络线是由至少一段任意形状的曲线组成，带永磁体的阀片置于大阀口外侧，在阀片与大、小阀口之间磁悬有导磁阀芯。所述导磁阀芯可以是导磁滚珠或其截面外轮廓由至少一段曲线组成的导磁旋转体，从而可任意决定气体流量线性。
这种阀由于弹片直接置于流体中，很容易被腐蚀，且，为了达到一定的弹性，弹片通常加工较薄，长时间连续工作会产生疲劳导致弹性下降影响阀的工作性能。由于弹片的运动行程极小，只适合较小的流量范围调节。还有些利用螺纹丝杆的方式，其实现方法是，螺纹丝杆一端置于截流口处，另一端通过滑杆与步进电机相连，当电机旋转时，带动螺纹丝杆旋转，控制其运行的进给度达到控制截流口的大小，实现流量调节，为了达到较高的流量调节精度，其螺纹必须加工非常精细，螺距通常在零点几毫米，这种方法的调节阀由于受到螺距的限制，在需要宽范围动态调节时，其响应速度较慢，另外，极细的螺纹会使其在连续的动态调节过程中很快磨损，降低了阀的使用寿命。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明可以连续、快速动态调节的气体流量调节阀。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种气体流量控制阀，用以克服上述的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种气体流量控制阀，其包括一调节阀主体，其上设置有一进气嘴和一出气嘴，其中，所述的进气嘴具有一斜度；
一阀芯杆，其设置在所述的调节阀主体内，一端具有与所述的进气嘴斜度相吻合的锥端；
一阀芯杆动作机构，用以控制所述的阀芯杆与所述的进气嘴的密合程度，从而控制气体从所述的进气嘴的进入量；
较佳的，所述的阀芯杆动作机构包括：一步进电机；
以及一位于所述的调节阀主体内部的等加速凸轮，其与所述的步进电机的输出端相连接；其中所述的等加速凸轮的外缘与所述的阀芯杆的另一端相抵靠；
较佳的，还包括：一弹簧其套设在所述的阀芯杆上，其一端与所述的调节阀主体的内部固定位置相抵靠，用以向所述的阀芯杆提供回复力；
较佳的，所述的进气嘴和出气嘴为独立部件，所述的调节阀主体一端轴向和俯视面上分别开有两个气嘴孔，另一端设有空芯内腔在，所述的进气嘴与所述的出气嘴分别设置在所述的气嘴孔上，通过气嘴锁紧盖固定，并调整进气嘴和出气嘴的安装深度；
较佳的，所述的步进电机设置在所述的调节阀主体芯内腔端，其步距范围为0.2度至1.5度；
较佳的，所述的等加速凸轮置于所述的调节阀主体芯内腔，凸轮有效工作度数为0度至300度；
较佳的，还包括：一盖设置于所述的调节阀主体的一端。
与现有技术比较本发明的有益效果在于，可连续、快速进行动态响应、调节精度高且范围宽，并且结构简单，关键部件不直接接触流体，可实现洁净空气及具有一定腐蚀性气体的流量控制。
附图说明
图1为本发明气体流量调节阀的立体分解图；
图2为本发明气体流量调节阀的剖面原理图。
附图标记说明：1-气嘴锁紧盖；2-进气嘴；3-出气嘴；4-调节阀主体；5-步进电机；6-等加速凸轮；7-压缩弹簧；8-阀芯杆；9-压盖；10-安装螺钉。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图1所示，其为本发明气体流量调节阀的立体分解图；其包括一调节阀主体4，其上设置有一进气嘴2和一出气嘴3，这两个气嘴的设置与所述的调节阀主体4可以是一体成型(本发明对此没有赘述，通过铸造或焊接对本领域技术人员来说是可以实现的)的，也可以是与所述的调节阀主体4相独立；一阀芯杆8，其设置在所述的调节阀主体4内，通过一压盖9将所述的调节阀主体4进行密封；以及一阀芯杆动作机构，用以控制调节所述的阀芯杆8与所述的进气嘴的密合程度，控制其截流口的有效通径，从而控制气体从所述的进气嘴2的进入量，最终控制从所述的出气嘴3出去的气体的量。
对于所述的阀芯杆动作机构而言，其应包括动力机构，本实施例选择步进电机5，当然也可采用伺服电机，通过其控制所述的步进电机5输出轴的转速和转向，提供相应的动作状态的选择；还包括：一位于所述的调节阀主体4内部的等加速凸轮6，其与所述的动力机构的输出端相连接；还包括：一弹簧7其套设在所述的阀芯杆8上，其一端与所述的调节阀主体4的内部固定位置相抵靠，另一端与所述的阀芯杆8的末端相抵靠，原始处于压缩状态，用以向所述的阀芯杆8提供回复力。所述的动力机构若采用步进电机5设置在所述的调节阀主体4空芯内腔端，其步距范围经测算最佳应为0.2度至1.5度；所述的等加速凸轮6置于所述的调节阀主体4空芯内腔，其有效工作度数最佳为0度至300度，需要说明的是上述的数据根据具体的结构尺寸以及需要的气体量的要求，可以有相应的变化。
在本图中，所述的进气嘴2和出气嘴3为独立部件，因此相应的所述的调节阀主体4一端轴向和俯视面上分别开有两个气嘴孔，另一端为空芯内腔，所述的进气嘴2与所述的出气嘴3分别设置在相应的所述的气嘴孔上，通过气嘴锁紧盖固定，并调整进气嘴2的安装深度。
请参阅图2所示，其为本发明气体流量调节阀的剖面原理图，其是针对与上述图1中各结构部件分解图，为突出内部结构，反映出相应的功能原理而公开的；其中，所述的进气嘴2在靠近内腔的一端具有一斜度，同时所述的阀芯杆8一端具有与所述的进气嘴2斜度相吻合的锥端，在两个斜面最接近的时候，两者是相互密合的，从而不会有气体从所述的出气嘴3流出，当所述的阀芯杆8沿轴向做远离进气嘴3方向的运动时，则由于两者的气隙变大，从而使更多的气体从所述的出气嘴3流出；对于如何使所述的阀芯杆8产生相应的运动，其是由所述的等加速凸轮6的结构特点决定的，由于所述的等加速凸轮6具有推程和回程的运动特征，因此使所述的等加速凸轮6外缘与所述的阀芯杆8的另一端相抵靠，在所述的等加速凸轮6的回程和推程的转换过程中，使所述的阀芯杆8沿所述的调节阀主体4内部确定的方向前进或后退，由于所述的压缩弹簧7的存在，可以使所述的阀芯杆8在所述的等加速凸轮6处于回程过程中复位。
本发明气体流量调节阀可连续、快速进行动态响应、调节精度高且范围宽，并且结构简单，关键部件不直接接触流体，可实现洁净空气及具有一定腐蚀性气体的流量控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种气体流量调节阀，其包括一调节阀主体，其上设置有一进气嘴和一出气嘴，其特征在于，所述的进气嘴具有一斜度；
所述的调节阀主体一端轴向和俯视面上分别设有该进气嘴与出气嘴，另一端设有空芯内腔；
一阀芯杆，其设置在所述的调节阀主体内，一端具有与所述的进气嘴斜度相吻合的锥端；
一阀芯杆动作机构，用以控制所述的阀芯杆与所述的进气嘴的密合程度，从而控制气体从所述的进气嘴的进入量；
所述的阀芯杆动作机构包括：一步进电机，设置在所述调节阀主体的该空芯内腔端；以及一位于所述的调节阀主体的空芯内腔的等加速凸轮，其与所述的步进电机的输出轴相连接；其中所述的等加速凸轮的外缘与所述的阀芯杆的末端相抵靠；
一弹簧，套设在所述的阀芯杆上，其一端与所述的调节阀主体的内部固定位置相抵靠，用以向所述的阀芯杆提供回复力，另一端与所述的阀芯杆的末端相抵靠。
2.根据权利要求1所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述的进气嘴和出气嘴为独立部件，所述的调节阀主体一端轴向上和俯视面上各有一个气嘴孔，另一端设有该空芯内腔，所述的进气嘴与所述的出气嘴分别设置在所述的气嘴孔上，通过气嘴锁紧盖固定，并调整进气嘴的安装深度。
3.根据权利要求2所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述的步进电机其步距范围为0.2度至1.5度。
4.根据权利要求2所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述的等加速凸轮的有效工作度数为0度至300度。
5.根据权利要求2所述的气体流量调节阀，其特征在于，还包括：一压盖设置于所述的调节阀主体的一端。
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