阀门控制装置的制作方法

本申请涉及阀门控制装置，更具体地说，涉及一种适合用于准确控制流量和位置对阀门开关位置要求精准，对开关位置精度要求高、定位准、可视化与自动化水平要求较高的阀门控制装置。

背景技术：

现有的阀门控制装置，例如：适用pe24阀门的阀门控制装置，装设有用以控制阀门电机运转的机械式触动开关，由此控制阀门的开启和停止位置及转动方向，调节阀门的开闭口方向，实现控制改变进水流的作用；该产品已被广泛使用在控制家庭泳池及水疗会所等频繁调节用水场所。

上述阀门控制装置的触动开关与电机电源连接，该触动开关被固定在阀门转动轴的两边，在阀门转动轴上固定有可以触动两边的触动开关的凸轮，通过切换外置电源来控制双向电机转动方向以实现阀体的开关。

上述阀门的开关位置是由阀门转动轴上的凸轮压迫转动轴两边的触动开关来实现，由于该产品的设计原理及制造工艺的限制，如：触动开关为标准件，每件产品具有相同臂长(等距)的触点，不能根据实际需要进行触点距离的调整；与触动开关配合的控制轴凸轮被固定在由模具注塑而成的控制轴上再用螺丝固定在阀门控制装置的外壳体上，完成装配后的产品位置基本不可调整。

基于现有技术的产品在生产过程和实际运用中，由于上述机械控制方式存在较大配合偏差，产品在生产过程中调整复位困难，因来源于触动开关的控制信号的偏差，及阀门阀芯可以360度旋转的特性，导致阀门的阀芯片与控制轴不同步，无法直观的观察阀芯位置，不能如实掌控阀门是否良好关闭等情况，造成产品生产制造过程中调试困难，出厂后在用户端无法调整复位，导致阀门关不严，使用漏水等问题难以解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种阀门控制装置，可以实现对阀门开关位置的精确控制。

本发明的阀门控制装置包括壳体，所述壳体中设置有控制轴、用于驱动控制轴旋转的电机以及与电机相连的控制电路板，还包括用于检测所述控制轴的旋转位置的传感器，所述传感器与所述控制电路板相连，所述控制电路板根据所述传感器返回的位置信号控制监测所述电机转动以驱动所述控制轴旋转。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述传感器包括定位器拨片和位置跟随板组成的位置信号发生装置，所述定位器拨片与所述控制轴同步转动并与所述控制电路板相连，所述位置跟随板固定在所述壳体内，所述控制轴贯穿所述位置跟随板，所述定位器拨片与所述位置跟随板相接触，所述位置跟随板与定位器拨片组成的位置信号发生装置与所述控制电路板相连，所述控制轴旋转时，所述位置跟随板输出与所述控制轴的旋转位置对应的位置信号。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述壳体内设置有中夹板，所述位置跟随板固定在所述中夹板上，所述位置跟随板具有供所述控制轴穿过的通孔，所述控制轴上固定套设有与所述控制轴同步旋转的凸轮，所述定位器拨片固定在所述凸轮上并与所述控制轴同步旋转。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述位置跟随板为电阻器。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述传感器为电位器，所述电位器具有一输入轴，所述控制轴与所述输入轴之间设置有传动齿轮组，所述传动齿轮组至少包括套设在所述控制轴上的主动齿轮，以及套设在所述输入轴上的从动齿轮，所述控制轴旋转时，所述电位器输出与所述控制轴的旋转位置对应的位置信号。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述壳体内设置有中夹板，所述电位器固定在所述中夹板上，所述中夹板上还设置有主动齿轮支架，所述主动齿轮位于所述主动齿轮支架上。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述控制轴的上端贯穿所述壳体的上部，所述壳体的上部的外表面设置有围绕所述控制轴的上端的刻度表，所述控制轴的上端设置有与所述控制轴同步转动的位置指针，所述位置指针与所述刻度表配合并与所述控制轴和阀门同步以指示阀门的开闭状态。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，所述控制轴的上端贯穿所述壳体的上部，所述控制轴的上端设置有手动旋钮。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，还包括与所述控制电路板相连的用于提示阀门调试运行状态的指示灯。

根据本发明所述的阀门控制装置的一实施例，还包括与所述控制电路板相连的用于提示阀门的调试、运行状态的蜂鸣器。

实施本发明的阀门控制装置，具有以下有益效果：在本发明的阀门控制装置中具有检测控制轴旋转位置的传感器，可以实现对控制轴旋转位置实现精确控制，从而实现对阀门开闭的精确控制。进一步，阀门控制装置还可以包括位置指针、指示灯或蜂鸣器等位置指示部件，以方便人工观察判断阀门的开闭状态。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的阀门控制装置的第一实施例的分解示意图；

图2是本发明的阀门控制装置的控制原理示意图；

图3是本发明的阀门控制装置的第一实施例的立体示意图；

图4是本发明的阀门控制装置的第一实施例的结构示意图；

图5是本发明的阀门控制装置的控制轴与两通阀的配合示意图；

图6是三通阀的结构示意图；

图7是本发明的阀门控制装置的第二实施例的分解示意图；

图8是本发明的阀门控制装置的第二实施例的结构示意图；

图9是本发明的阀门控制装置的第二实施例的立体示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

下面详细描述本发明的阀门控制装置的实施例，这些实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的阀门控制装置的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图3和图4所示，为根据本发明的第一实施的阀门控制装置，该阀门控制装置包括壳体，在本实施例中，壳体包括上壳体7和下壳体23，上壳体7和下壳体23形成收容阀门控制装置的部件的空间。壳体中设置有用于带动阀门的阀芯同步转动的控制轴3，控制轴3在电机16的驱动下旋转从而带动阀门的阀芯转动，电机16与控制电路板13连接并在控制电路板13的控制下转动。为了能够精确控制控制轴3的旋转位置，本发明的阀门控制装置还包括用于检测控制轴3的旋转位置的传感器，该传感器与控制电路板13连接，控制电路板13根据传感器返回的位置信号控制电机16转动从而驱动控制轴13旋转至所需位置，其控制原理如图2所示。

参看图1及图4，在本实施例中，传感器包括定位器拨片10和位置跟随板9组成的位置信号发生装置，定位器拨片10与控制轴3同步转动并与控制电路板13相连，位置跟随板9固定在壳体内，位置跟随板9与定位器拨片组成的位置信号发生装置与控制电路板13相连，控制轴3贯穿位置跟随板9，定位器拨片10与位置跟随板9接触，位置跟随板9通过导线25与控制电路板13连接，控制轴3旋转时，位置跟随板9输出与控制轴3的旋转位置对应的位置信号，该位置信号为电信号，其值是可变的并与控制轴3的旋转位置一一对应，这样控制电路板13可以根据该位置信号确定旋转轴3的位置，由此对电机16进行控制，以使控制轴3旋转至所需要的位置。在本实施例中，壳体内设置有中夹板15，位置跟随板9固定在中夹板15上，位置跟随板9上具有供控制轴3穿过的通孔，控制轴3上套设有与控制轴3同步旋转的凸轮11，定位器拨片10固定在凸轮11的边缘上，

当控制轴3转动时，定位器拨片10同位置跟随板9接触，并输出一个可变的并且同控制轴3旋转位置一一对应的电参数值信号，该电信号通过导线25传递至控制电路板13以对电信号进行存储和进行比较计算等处理，控制电路板13然后根据处理结果控制电机16，电机16驱动控制轴3旋转进而驱动阀门的阀芯转动，以控制阀门的开闭。位置跟随板9可为电阻器，例如双环形电阻器，当控制轴3在电机16的驱动下旋转时，随着控制轴3同步转动的定位器拨片10与位置跟随板9接触导通，在双环形电阻器上将得到一个不同位置的电信号，双环形电阻器上所取得的电信号将实时通过导线25传递给控制电路板13，控制电路板13对信号进行存储处理。

在本实施例中，电机16与控制轴3之间通过传动齿轮组进行传动，具体包括套在电机16的输出轴上的主动齿轮21、与主动齿轮21啮合的第一传动齿轮20、与第一传动齿轮20啮合的第二传动齿轮19以及与第二传动齿轮19啮合的输出齿轮18，输出齿轮18套设在控制轴3上并于控制轴3同步转动。

参看图1和图4，在本实施例中，为了方便观察控制轴3的旋转位置，控制轴3的上端贯穿上壳体7的上部，上壳体7的上部的外表面设置有围绕控制轴3的上端的刻度表4，刻度表4可以是刻度表或直接印刷在上壳体7的刻度，控制轴3的上端设置有与控制轴3同步转动的位置指针2，位置指针2与刻度表4配合以指示阀门的开闭状态。位置指针2指示位置与位置跟随板9所产生的电信号是同步对应的。

控制电路板13的电信号与控制轴3上同步固定连接的位置指针2所指向的固定在上壳体7上的刻度表4具有一一对应的值，即随着控制轴3旋转位置的变化，在位置跟随板9上将产生一个对应的电信号数值，并通过导线25传达到控制电路板13处理后，控制电机16带动控制轴3旋转或停止，最终实现通过目视观察位置指针2在刻度表4上指示的位置来控制阀门的阀芯的开闭位置的目的。

位置指针2与控制轴3、凸轮11及固定在凸轮11上的定位器拨片10构成一个同步旋转的旋转轴，通过位置指针2在刻度表4上实时显示控制轴3的位置。控制轴3上端还固定连接有手动旋钮1并通过该手动旋钮1在无电情况下对控制轴3进行手动开闭。

参看图1，手动旋钮1自上而上采用螺纹的方式将控制轴3顶端封闭和固定，防止因控制轴3的转动而导致例如位置指针2等固定在控制轴3上的元件移位而导致故障。壳体方胶圈12安装固定在上壳体7与下壳体23中间以实现防水密封的作用。防水接头24内置输入电源线为控制装置提供输入电源。

参看图1和图4，位置指针2用孔位配合的方式穿过控制轴3而与其成为一体，并随其同步运动，与被固定在上壳体7上的刻度表4共同构成一个指针式的刻度表，其与阀门的阀芯同步，无需拆开壳体，仅通过观察位置指针2在刻度表4上指示的位置，即可实时观测判断阀门的阀芯在阀体中所处的位置，从而确定调整阀芯关闭状况。

控制轴3作为本申请的关键元件纵贯整个产品。参看图4，通过o型圈5、上壳体7上面的固定孔、中夹板15、输出齿轮18、下壳体23及所需固定螺丝配合组成转动轴。位置跟随板9用四颗螺丝固定在中夹板15的两个立柱上。电机16固定在中夹板15上，电机16的输出轴穿过中夹板15上的孔与固定在下壳体23上的主齿轮21连接。第一传动齿轮20与主动齿轮21啮合，第二传动齿轮19与第一传动齿轮20啮合，输出齿轮18与第二传动齿轮19啮合，输出齿轮18套设在控制轴3上并于控制轴3同步转动。弹簧22提供对输出齿轮18的支撑。

参看图6，手动手柄46为在无电状态或选择手动开闭方式时可手动操控阀门开闭，其连接固定孔处与图1中的阀门控制装置的控制轴3上端接口相匹配，与图6中阀门的阀芯40上端连接端相配，并且手动手柄46可使用在两个不同的控制位置。阀口41为阀门的进水口与其对面180度处进水口方向相反，口径相同，在三通式阀门时通过阀芯40所在位置控制进水口的开闭。

参看图1和图4，定位器拨片10与位置跟随板9上的电极导通并随控制轴3同步转动，得到一个同步变化的电信号。位置跟随板9通过导线25与主控制电路板13相连，主控制电路板13固定在下壳体23上，将上述电信号存储并处理后控制电机16运转或停止，以及控制旋转方向。定位器拨片10与位置跟随板9上的两条电阻环(双环形电阻器)相导通构成一个随控制轴3转动角度的变化而变化的可变电阻器，并通过导线25将电信号传至控制电路板13进行存储处理。控制电路板13根椐处理后的电信号，控制电机16启动或者停止正转反转等精确控制；电源通过控制电路板13控制电机16为阀门开关提供动力。

参看图5和图6，控制轴3与阀体43中的阀芯40穿套固定，带动阀芯40旋转开闭阀口41实现控制水流的作用。阀门上的阀盖42将阀芯40固定在阀体43内，阀芯40在阀体43内以阀芯旋转点45为旋转轴旋转控制阀门的开闭。

综上所述，在本申请中，位置指针2与定位器拨片10同阀芯40的绕同一轴线旋转并同步运动，通过直观的观察位置指针2在刻度表4上的指位判定内部阀芯40的位置，通过定位器拨片10在位置跟随板9上划动得到不同数值的电信号传导至控制电路板13处理后控制电机16运转，以解决精确控制阀门开闭运行位置的问题。

如图7至图9所示，为根据本发明的第二实施的阀门控制装置，该实施例的阀门控制装置是在第一实施例的基础上做了改变，该阀门控制装置的传感器与第一实施例的阀门控制装置的传感器不同。在本实施例中，传感器为一电位器50，电位器50具有一输入轴51，控制轴3与输入轴51之间设置有传动齿轮组，该传动齿轮组至少包括套设在控制轴3上的主动齿轮61，以及套设在输入轴51上的从动齿轮62，控制轴3旋转时，电位器50输出与控制轴3的旋转位置对应的位置信号。在本实施例中，控制轴3的旋转位置信息通过主动齿轮61、从动齿轮62、输入轴51传递给电位器50，电位器50将该位置信息返回给控制电路板13，控制电路板13根据该位置信息控制电机运转，从而驱动控制轴13旋转至所需要的位置。然后，动力部份通过与控制轴13连接的阀芯40的转动实现对阀门水流状态的调节与控制。控制轴3的旋转位置信息通过主动齿轮61、从动齿轮62、电位器50、控制电路板13这样的再循环完成循环反馈控制。

本申请的阀门控制装置的第二实施例在本申请的阀门控制装置的第一实施例的基础上，对控制轴3的旋转位置信息，通过两个互相啮合的的主动齿轮61和从动齿轮62传给电位器50，电位器50将空间位置信息转换为电信号然后按照图2所示的控制原理实现对控制轴3旋转位置进行精确的控制，从而实现对阀门开闭实现精准控制。

第二实施例的阀门控制装置与第一实施例的阀门控制装置的不同之处在于，参看图7，控制轴3穿过主动齿轮61、主动齿轮支架63、主动齿轮固定片64、中夹板15、从动齿轮62，以及穿过下壳体23与阀芯40连接构成阀门控制装置的主要执行元件。主动齿轮支架63与主动齿轮固定片64将主动齿轮61固定在中夹板15上防止主动齿轮63移位，确保控制轴13与主动齿轮61和从动齿轮62稳定连接。

第二实施的阀门控制装置与第一实施例的阀门控制装置获取控制轴3的旋转位置信息的区别之处在于，控制轴3与主动齿轮61紧密相连，当控制轴3被电机16驱动旋转，带动阀芯40做圆周运动实现阀门的开启与关闭时，控制轴3将旋转位置信息通过主动齿轮61同步传送至从动齿轮62，从动齿轮62通过同心固定连接的电位器轴芯将控制轴3的空间位置转换为电信号传送至控制电路板13以实现对阀门的控制。

参看图8所示，为了方便观察，在该实施例的阀门控制装置中，还包括指示灯71，指示灯71与控制电路板13连接，并通过控制电路板13的控制进行调试与工作状态的实时现示，操作者通过观察窗72实时观察该阀门控制装置的工作和调试状态，通过观察指示灯71对阀门进行直观的控制与调试。此外，该实施例的阀门控制装置还可以包括在控制电路板13上同时安装集成了一个与控制电路板13连接的电子蜂鸣器，其与指示灯71通过控制电路板13进行同步工作，可以通过声音和视觉两种方式同步观察该阀门控制装置的工作和调试状态。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出多种形式，这些均被包含于本发明的保护范围之内。