专利名称：自力式执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动化控制系统中的执行机构，特别是关于一种自力式执行器。
原有的执行机构，分电动和气动二大类，电动执行机构有减速机构、大功率伺服电机，它体积大，重量重，耗电大，一般功耗在120～900瓦之间。气动执行机构一般为差压式，都有膜片结构，一般膜片直径较大，所以气动执行机构也体积大，重量重，而且气动执行机构必须要提供净化气源，所以现场安装、使用、维修不方便。
本实用新型的目的是提供一种节能型执行器，它结构简单，安装、使用、维修方便，体积小，不需要净化气源和减速机构并可自动控制的自力式执行器。
本实用新型的技术方案是设计一种自力式执行器，它包括阀芯、阀座、活塞、阀盖组成，其特征是在阀芯上端连接有活塞，阀芯下端连接有弹簧；在阀前区、阀后区和活塞顶端的压力室周围的阀壁上，连通有引压管，引压管之间连接有节流阀和三通，起导向控制作用。
所述的引压管可以由阀壁上直接钻出的孔密封套接紫铜管构成；紫铜管可以安装在保护罩里，以防碰撞。所述的两个节流阀和三通可以为一个管路板和接头构成，节流阀是可调的，其中一个节流阀连接有微型伺服电动机。所述的微型伺服电动机和伺服放大器及位置反馈器电连接，位置反馈器可以是直滑式电位器，也可以是旋转式电位器。所述的活塞可以是膜片，它通过连杆与阀芯相连；阀芯是一锥台体也可以是抛物线体，直径小的一端连接连杆，直径大的一端连接弹簧。所述的阀前区与阀后区引压管的管路上可装压力表，在伺服电动机的控制电路上可装有指示灯，以便观察。
本实用新型的特点如下由于本实用新型设计的自力式执行器在开阀、关阀和调节的动力是引压管从阀前区、阀后区自身压力引入做动力的，而伺服电机只做自动控制调节节流阀用不作动力源，所以不需强大的外力做动力，因此功率小，体积小，结构简单，重量轻，并可节省能源。由于重量轻便于高工位安装不需外加连接杆。
下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明。
附
图1为本实用新型实施例结构示意图。
附图2为实施例管路板与电机连接示意图。
附图3为实施例自动控制逻辑框图。
图中1、阀前区；2、阀前引压管；3、节流阀；4、三通；5、活塞；6、节流阀；7、阀后引压管；8、阀盖；9、压力室；10、连杆；11、阀芯；12、阀后区；13、弹簧；14、阀座；15、阀底座；16、阀盖引压管；17、接头；18、堵头；19、传动机构；20、微型伺服电机。
如
图1所示，在阀前区1、阀后区12的阀壁上和阀盖8上连通有引压管，引压管之间连接有二个节流阀和三通4，活塞5与连杆10连接，连杆10的另一端连接锥台形阀芯11直径小的一端，锥台形阀芯11直径大的一端连接有弹簧13，弹簧13固定在阀底座15上。
图2中管路板上固定连接有节流阀3和节流阀6，阀前引压管2的压力为P1，阀盖引压管16的压力为P2，阀后引压管7的压力为P3，引压管通过接头17和管路板的管路及节流阀连通。节流阀6通过传动机构19和微型伺服电机20连接。
图3是自动控制原理逻辑框图，伺服放大器接受统一电信号(0～10mADC)这种信号可以是前级仪表的指令，也可以是计算机的指令，在与位置反馈信号相减之后去控制微型伺服电机20的正转，反转和停止，从图3可以看到微型伺服电机20的动作正好调整了节流阀6的通径，也就是说改变了活塞5上端压力室9的压力P2的大小，活塞5上下位移带动直滑式导电塑料电位器位移，由位置反馈器将信号加入伺服放大器进行相减，从而形成闭环控制。
如图所示，工作介质按箭头方向首先进入阀前区1，经阀前引压管2将压力引入节流阀3，根据介质粘度的不同，节流阀3只作粗调，通过三通4，其中一部分压力经阀盖引压管16进入活塞5顶端的压力室9的上端，作推力用；另一部分经节流阀6后通入阀后引压管7进入阀后区12的出口。
节流阀6由微型伺服电机20带动自动调节，微型伺服电机20又受伺服放大器和位置反馈器的控制。
活塞5通过连杆10与阀芯11连为一体，活塞5下端连有平衡用的弹簧13。节流阀6的自动调节，直接改变着压力室9的压力大小，而活塞5的上下运动正好控制着阀芯11，也就是说控制着整个阀门的开度大小。
若流体入口处压力为零，或流体出口处被堵塞时，活塞5将在弹簧13的推力下，整个阀门将自动关闭。
当流体从入口进入阀前区1，再经阀芯11与阀座14间的环形截面，经阀后区12出口，因阀芯是锥形的，所以这环形截面的大小，由活塞5上下的位移来控制，而活塞5的上下，又是受节流阀6的通径大小所支配。微型伺服电机20的正转反转，停止其目的正是调整节流阀6通径的大小。
阀前区压力P1沿通道进入节流阀3，根据需要节流阀3可粗调到一定的开度，作为基数，节流阀6的调整目的则是改变P2的大小，也就是调整活塞5与平衡弹簧13之间的平衡位置。最终达到控制流体之目的。
从
图1可以看出，P1＞P2＞P3，阀前阀后的压差ΔP＝P1-P3。
权利要求1.自力式执行器，它包括阀芯、阀座、活塞、阀盖组成，其特征是在阀芯上端连接有活塞，阀芯下端连接有弹簧；在阀前区、阀后区和活塞顶端的压力室周围的阀壁上，连通有引压管，引压管之间连接有节流阀和三通，起导向控制作用。
2.根据权利要求1所述的自力式执行器，其特征是所述的引压管可以由阀壁上直接钻出的孔密封套接紫铜管构成；紫铜管可以安装在保护罩里，以防碰撞。
3.根据权利要求1所述的自力式执行器，其特征是所述的两个节流阀和三通可以为一个管路板和接头构成，节流阀是可调的，其中一个节流阀连接有微型伺服电动机。
4.根据权利要求1所述的自力式执行器，其特征是所述的微型伺服电动机和伺服放大器及位置反馈器电连接，位置反馈器可以是直滑式电位器，也可以是旋转式电位器。
5.根据权利要求1所述的自力式执行器，其特征是所述的活塞可以是膜片，它通过连杆与阀芯相连；阀芯是一锥台体也可以是抛物线体，直径小的一端连接连杆，直径大的一端连接弹簧。
6.根据权利要求1所述的自力式执行器，其特征是所述的阀前区与阀后区引压管的管路上可装压力表，在伺服电动机的控制电路上可装有指示灯，以便观察。
专利摘要本实用新型属于自动化控制系统中的执行机构,特别是关于一种自力式执行器,它包括阀芯、阀座、活塞、阀盖组成,其特征是:在阀芯上端连接有活塞,阀芯下端连接有弹簧;在阀前区、阀后区和活塞顶端的压力室周围的阀壁上,连通有引压管,引压管之间连接有节流阀和三通,起导向控制作用;它结构简单、安装、使用、维修方便,体积小,不需要净化气源和减速机构的可自动控制的自力式执行器。
文档编号F16K1/00GK2381848SQ9923471
公开日2000年6月7日 申请日期1999年6月18日 优先权日1999年6月18日
发明者王瑞珍, 唐德福, 刘浩 申请人:王瑞珍, 唐德福, 刘浩