一种电动流量调节阀的制作方法

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种电动流量调节阀。

背景技术：

北方地区的冬季天气较冷，目前，主要的采暖手段就是集中供暖。对于集中供暖的地区，在供暖期经常会发生冷热不均的情况，也就是说供热二网出现水利失调，导致有的用户室内温度较高，有的用户室内温度较低。为了解决这一问题，过去的办法一是安装各种水利平衡阀，二是通过人工调整阀门的开度来调整供热各个支路的供热量，这样的方法都很难满足目前供热企业的需求。近年来随着科学技术的进步，智能供热也开始在供热领域推广和普及，但是，热网的调控最终都是要通过调整和控制阀门的开度(或通断时间)来实现的，因此，阀门的选择就尤为重要。

目前，在热网末端使用最多是电动球阀，其次是电热截止阀及少量的平衡阀。这几种阀在实际使用中都存在着致命的缺陷：

(1)电热截止阀，阀门的开度小，压力损失大，并且容易堵塞；

(2)平衡阀通径小，易堵塞，结构复杂成本高；

(3)电动球阀的球体与两端的密封件密紧配合，需要靠两边的密封件夹紧球体定位，因此在供热系统中使用极易被杂物卡死，特别是使用一定期限后产生结垢导致阀门锈死，无法正常工作，另外，阀门中的球体与阀门的阀杆为分体的，球体锈死后阀杆极易拧秃。

有鉴于此，急需一种专门用于供热领域的专用电动阀门，以实现操作方便，不易堵塞，延长使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提供一种开关力要求小，不堵塞，不卡死，结构简开度可调、单线性好的电动阀门。

本发明通过以下技术手段来实现：一种电动流量调节阀，包括：

阀门，包括阀体，所述阀体的一侧与阀盖螺纹连接，所述阀体和所述阀盖上分别设有用于与管道连接的螺孔，所述阀体的内部设有阀芯，所述阀芯包括阀杆箱、转动设置于所述阀杆箱上的阀杆、固定在所述阀杆上的凸轮、与所述凸轮连接的两个密封件，所述阀杆的上端穿出所述阀杆箱，所述密封件滑动设置在所述阀杆箱上，并伸入所述螺孔内或从所述螺孔缩回，定位件穿过所述阀体并与所述箱体固定；

电动执行器，内部设有主控模块，依次传动的驱动电机、变速箱和输出轴，所述变速箱的外侧对应设有开度检测机构，所述输出轴与所述阀杆螺纹固定，所述电动执行器接收到所述主控模块的控制指令后，通过所述输出轴带动所述阀杆、凸轮顺时针或逆时针转动，两个所述密封件同步向外移动或向内移动，两个所述螺孔与所述密封件之间的间隙变小或变大，从而调节流量。

在另一个优选的实施例中，所述凸轮设有两个对称的偏心的凸出体，所述凸出体上设有弧形的凸轮槽，所述密封件的内端设有插孔，连接件的内端置于所述凸轮槽内，外端插入所述插孔内，所述凸出体的外周面为工作面，随着所述凸轮的转动，所述连接件的内端在所述凸轮槽内滑动，所述工作面与所述密封件保持贴合。

在另一个优选的实施例中，所述螺孔的内端设有环形凸台，所述密封件的外周面为锥面，所述环形凸台和所述锥面形成液体的流动空间。

在另一个优选的实施例中,所述阀杆箱的顶部卡接设有阀杆盖，所述阀杆盖的顶端抵靠在所述阀体的内壁上，所述阀杆箱的底部设有定位孔，所述阀体的底部设有带螺纹的固定孔，所述定位件为杆状，穿过所述固定孔进入所述定位孔，封帽旋入所述固定孔内将所述定位件固定。

在另一个优选的实施例中，所述阀杆盖的顶部设有一体成型的阀杆套筒，所述阀体上设有凸出的阀杆孔，所述阀体的底部内壁设有阀杆槽，所述阀杆和所述阀杆套筒之间设有密封圈，所述阀杆由上至下依次穿过所述阀杆孔、阀杆盖、凸轮，并置于所述阀杆槽内。

在另一个优选的实施例中，所述阀杆盖的内侧面上设有导向槽，所述连接件置于所述导向槽内。

在另一个优选的实施例中，所述连接件为u形。

在另一个优选的实施例中，所述主控模块内设有开度检测模块、温度测量模块、通讯模块、电机驱动模块，以及供电模块，所述开度检测模块接收所述开度检测机构的信号。

在另一个优选的实施例中，所述阀杆的顶端为扁平状，与所述输出轴卡接，并通过螺母将所述阀杆和所述输出轴固定。

与现有技术相比，本发明，阀芯利用阀杆箱和定位件固定，阀杆在输出轴的带动下带动凸轮转动，密封件在阀体内做轴向移动来实现阀门开度的调整，除了在阀门闭合时，其他状态下左右密封件不与阀体接触，因此，所需的力非常小，即用很小的力就能驱动阀门开关，而且，左右密封件基本不与阀体接触，阀门也不会出现锈死打不开的情况。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的电动执行器的结构示意图；

图3为本发明中主控模块的功能示意图；

图4为本发明的阀门的立体图；

图5为本发明的阀门的纵向剖视图；

图6为本发明的阀门的横向剖视图；

图7为本发明流量调节阀中阀芯的轴测图；

图8为本发明的密封件的立体图；

图9为本发明的阀杆盖的立体图。

具体实施方式

本发明提供了一种电动流量调节阀，阀芯利用阀杆箱和定位件固定，阀杆在输出轴的带动下带动凸轮转动，密封件在阀体内做轴向移动来实现阀门开度的调整，除了在阀门闭合时，其他状态下左右密封件不与阀体接触，因此，所需的力非常小，即用很小的力就能驱动阀门开关，而且，左右密封件基本不与阀体接触，阀门也不会出现锈死打不开的情况。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，本发明提供了一种电动流量调节阀，包括阀门20和电动执行器10。

如图4、5和图6所示，阀门20包括阀体23，阀体23的一侧与阀盖21螺纹连接，阀体23和阀盖21上分别设有用于与管道连接的螺孔230，阀体23的内部设有阀芯22，阀芯22包括阀杆箱222、转动设置于阀杆箱222上的阀杆224、固定在阀杆224上的凸轮228、与凸轮228连接的两个密封件221，阀杆224的上端穿出阀杆箱222，密封件221滑动设置在阀杆箱222上，并伸入螺孔230内或从螺孔230缩回，定位件24穿过阀体23并与箱体固定。本实施例中，阀杆224带动凸轮228正向或反向转动，由凸轮带动密封件221沿轴向移动，向外伸出或向内回缩，进而来控制阀芯22与管道的缝隙，从而实现控制管道内水流量的效果。

如图2和3所示，电动执行器10内部设有主控模块14，依次传动的驱动电机13、变速箱11和输出轴15，变速箱11的外侧对应设有开度检测机构12，输出轴15与阀杆224螺纹固定，电动执行器10接收到主控模块14的控制指令后，通过输出轴15带动阀杆224、凸轮228顺时针或逆时针转动，两个密封件221同步向外移动或向内移动，两个螺孔230与密封件221之间的间隙变小或变大，从而调节流量。本实施例中，电动执行器10实现了自动控制流量大小，开度检测机构12在自动控制的基础上，能够进一步提高控制的精准度。

其中，主控模块14能够采集供热系统的温度，能够采集阀门20的开度数据，能够进行数据的上传，能够接受上位机下发的控制指令，能够对执行器发出控制指令；电动执行器10可通过输出轴15带动阀门20的阀杆224转动来控制阀门20的开度，达到流量调节的目的。电动执行器10可以控制阀门20实现全开或全关，也可在0°～90°范围内任意调节。

如图6所示，在另一个优选的实施例中，凸轮228设有两个对称的偏心的凸出体，凸出体上设有弧形的凸轮槽2281，密封件221的内端设有插孔2210，连接件227的内端置于凸轮槽2281内，外端插入插孔2210内，凸出体的外周面为工作面2282，随着凸轮228的转动，连接件227的内端在凸轮槽2281内滑动，工作面2282与密封件221保持贴合。本实施例中，凸轮槽2281为弧形，且不同位置与凸轮228的圆心距离不同，距离凸轮228的圆心越远，则密封件221距离凸轮228越远，那么密封件221越向外伸出，可知，凸轮228在转动时，利用自身的形状结构实现了密封件221对管道的密封程度的控制。

如图5所示，进一步地，连接件227为u形。连接件227用于连接密封件221，保证密封件221与凸轮228保持贴合。

在另一个优选的实施例中，螺孔230的内端设有环形凸台，密封件221的外周面为锥面，环形凸台和锥面形成液体的流动空间。本实施例中，环形凸台和锥面形成的流动空间为锥形，方便液体流动，减少液体迸溅，减少密封件221在移动过程中的阻力。

在另一个优选的实施例中,阀杆箱222的顶部卡接设有阀杆盖225，阀杆盖225的顶端抵靠在阀体23的内壁上，阀杆箱222的底部设有定位孔，阀体23的底部设有带螺纹的固定孔，定位件24为杆状，穿过固定孔进入定位孔，封帽25旋入固定孔内将定位件24固定。本实施例中，封帽25用于将阀杆箱222定位，保证阀杆箱222内部组件的稳定性。封帽225还可手动调节精度。

进一步地，阀杆盖225的顶部设有一体成型的阀杆套筒，阀体23上设有凸出的阀杆孔，阀体23的底部内壁设有阀杆槽，阀杆224和阀杆孔之间设有密封圈223，阀杆224由上至下依次穿过阀杆孔、阀杆盖225、凸轮228和，并置于阀杆槽内。本实施例中，阀杆224在径向上传递扭矩，由于阀杆224的结构特点是长杆状，阀杆孔、阀杆盖225、凸轮228和阀杆槽可有效保证其刚度，保证动力传递的稳定。

或者，进一步地，阀杆盖225的内侧面上设有导向槽2251，连接件227置于导向槽2251内。本实施例中，连接件227的移动方向为轴向，导向槽2251限定了连接件227的移动轨迹，提高了连接件227和密封件221的稳定性，防止密封件221在水流冲击力的作用下发生晃动。

在另一个优选的实施例中，主控模块14内设有开度检测模块、温度测量模块、通讯模块、电机驱动模块，以及供电模块，开度检测模块接收开度检测机构12的信号。开度检测结构具体包括霍尔元件和在某一个传动齿轮上的两个磁铁，齿轮转动时每转动一周霍尔元件采集到两个脉冲，通过采集到的脉冲数多少判断阀门的开度。

在另一个优选的实施例中，阀杆224的顶端为扁平状，与输出轴15卡接，并通过螺母16将阀杆224和输出轴15固定。本实施例中，阀杆224与电动执行器10的输出轴15联动，扁平状且采用卡接结构，使得扭矩传递能力更强。

本发明的工作过程如下：

电动执行器101的主控模块14接到动作指令后，驱动电机13开始按输出指令给定的方向转动，通过变速箱1111将动力传递给输出轴15，输出轴15带动阀门2上的阀杆224和凸轮228转动，实现阀门2开度的调整；

(1)当阀杆224逆时针转动时，凸轮228做逆时针转动，凸轮228的工作面2282与凸轮228的转动中心的距离越来越远，凸轮228的工作面2282推动左密封件221和右密封件226向外运动，阀门2的开度逐渐减小，当两个密封件221别与阀盖21和阀体23接触并靠死后，阀杆224停止转动，阀门2闭合；

(2)当阀杆224顺时针转动时，凸轮228做顺时针转动，凸轮228的工作面2282与凸轮228的转动中心的距离越来越近，连接件227在阀芯上盖225的导向槽2251的控制下，拉动两个密封件221向内做轴向运动，阀门2的开度逐渐增大，当连接件227运动到凸轮槽2281最低点时，阀杆224停止转动，阀门2全部打开。

由于阀芯箱采用两个密封件结构设计，因此，阀门在闭合状态下，两个密封件的外端分别受到水流的压力，一侧密封件端面受到的水流压力与阀门运动的方向一致，另一侧密封件里面的端面受到的水流压力与水流方向相反，这两个力大小差不多，因此两个力基本相互抵消，从而使得阀杆转动、阀门开启，两个密封件向内移动，所需的力就非常小，从而可以实现用较小的执行器驱动较大的阀门。

与现有技术相比，本发明，阀芯利用阀杆箱和定位件固定，阀杆在输出轴的带动下带动凸轮转动，密封件在阀体内做轴向移动来实现阀门开度的调整，除了在阀门闭合时，其他状态下左右密封件不与阀体接触，因此，所需的力非常小，即用很小的力就能驱动阀门开关，而且，左右密封件基本不与阀体接触，阀门也不会出现锈死打不开的情况。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。