燃气旋塞阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种阀门，尤其涉及一种燃气旋塞阀。
【背景技术】
[0002]现今的家用电器如热水器、燃气灶等均使用管道煤气或液化气作为燃料，管道煤气或液化气燃烧加热相对于电加热热效率更高，升温速率快，因此更受大众的欢迎。普通电器的加热温度调节比较简单，只需调整电器的工作功率即可，但是对于使用燃气的电器，则需要调节进气量，而进气量调节的主要部件就是燃气旋塞阀。
[0003]燃气旋塞阀一般包括阀体和阀芯，阀芯上设有出气口，而阀体内设有出气孔，阀芯转动过程中，出气口会对准出气孔，进而实现出气，出气口和出气孔的重叠面积不同，导致出气量的差异。随着家用电器智能化的发现，传统的手动燃气旋塞阀逐渐被电机驱动的燃气旋塞阀取代。
[0004]CN 2795582 U公开了一种步进电机驱动式燃气旋塞阀，它包括阀体、阀芯以及阀芯弹簧，在阀体上开有进气口和出气口，步进电机通过连接板与阀体连接，步进电机的输出轴通过传动销与阀芯连接，输出轴与阀芯处于同一中心线上，可在阀体内同步旋转，步进电机与单片机的驱动电路接口相接。
[0005]CN 203614784 U—种用于触摸式灶具的燃气旋塞阀，包括阀体、装于阀体上的步进电机、设于阀体内且相对阀体可转动的阀芯和设于阀芯头部用于压紧阀芯的压紧弹簧，所述的阀芯的头部与步进电机的输出轴连接，所述的阀芯具有中心孔且阀芯圆周面上设有与中心孔连通的大火孔和小火孔，在阀芯侧壁处的阀体上设有进气通道，该进气通道的出口端与阀芯侧壁紧贴。
[0006]CN 201925516 U公开了一种多档流量的旋塞阀，由阀体和可转动的安装在阀体里的阀芯组成，其特征是阀芯内设有接通气源的轴向孔，阀芯的圆周上设有若干个联通轴向孔的流量控制孔，在阀体上设有I个与流量控制孔对应的出气孔，其克服了现有旋塞阀燃气流量产生变化的旋转角度集中在非常小角度范围内的缺点，特别是在使用其它动力装置如微型电机来代替人工对旋塞阀进行流量调节时，很难实现在非常小的角度范围内实现多档流量控制的缺点，使使用者能非常方便的调节燃气灶的燃气流量大小，得到多档的火力。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型提供了一种燃气旋塞阀，通过调节进气量得到更多档位的火力。
[0008]—种燃气旋塞阀，包括阀体、阀芯、阀杆以及输出轴连接阀杆的步进电机，所述阀体内设有进气孔和出气孔;阀体内部设有配气腔，所述配气腔设置在进气孔的气路上，将进气孔分为内外两段，内段的进气孔与配气腔壁交汇形成配气口 ；配气腔的内部设有配气轮，配气轮的背面紧贴具有配气口的配气腔壁，所述配气轮上设有与配气口对应布置的配气孔;所述阀杆穿过配气轮，阀杆转动同时带动配气轮转动。
[0009]本实用新型所述配气轮的背面是指配气轮紧贴配气腔壁的表面，相应的其反面为配气轮的正面。所述火力是指燃烧器燃烧的状态，它与旋塞阀的出气量是成正比关系，达到最大火力就是指旋塞阀出气量最大，所以本领域一般用火力来描述旋塞阀的出气量。
[0010]工作时，传统的燃气旋塞阀调节火力主要是通过调节出气孔内的气体流量，进气孔内的气体流量是始终不发生变化的。阀芯孔壁的进气口与阀芯上的调气槽对准的面积一般在最大火力阶段也是不变化的，这导致内、外环出气量从最大到最小渐变的过程很短，很难实现火力的无级调节。
[0011]本实用新型针对上述问题设置了配气腔和配气轮，增加对内段进气孔内气体流量的调节，进而实现更多档的火力调节。调节内段进气孔的进气量可以通过让配气口对准不同孔径的配气孔实现，也可以让配气口对准同一配气孔的不同部分实现，当然在只有一个配气孔的情况下，配气孔在不同部位的宽度应有所不同，而且是沿着配气轮的转动方向布置。
[0012]仅仅利用一个配气孔实现进气量的精确调节是比较困难的，主要原因在于配气孔的加工精度和步进电机的转动精度难以保证。优选的方式为，所述配气轮上设有至少两个沿配气轮周向排列的配气孔，也就是通过让配气口对准不同孔径的配气孔实现进气的精确调节。
[0013]上述方案存在如下的问题，为避免出现断气的情况，配气口的弧度较大，肯定大于相邻两个配气孔的间隙，这样就会导致配气轮转动过程中，配气口会同时对准两个以上的配气孔，就会出现火力的不稳定，为解决该问题，本实用新型的方案是:
[0014]所述配气轮上设有最大进气孔，所述配气孔分为两组，第一组配气孔的进气端封闭，最大进气孔和第一组的配气孔通过气道依次连通，气道的横截面积沿逆配气轮转动方向逐渐减小;第二组的配气孔各自独立，孔径逆配气轮转动方向逐渐减小。
[0015]第一组配气孔用于调节外环和内环的出气量，而第二组配气孔用于调节内环的出气量，当然第二组配气孔也可以通过另外一组的气道与最大进气孔连通，连通的方式也是依次连通，否则会导致气道数量过多，而无法进行加工。
[0016]每段气道本身的横截面积是均匀的，只是相邻的气道横截面积逐渐减小，配气孔的孔径远大于气道的横截面积，因此内段的进气量受气道横截面积的制约，这样就可以实现随着配气轮的转动，内段进气孔的气体流量越来越少，不会出现不稳定的现象。
[0017]气道可以设置在配气轮的内部，但加工非常困难，优选的方案是:所述配气轮正面设有依次连通最大进气孔和第一组各个配气孔的进气槽，所述配气轮的正面覆有盖片，盖片将第一组配气孔的进气端和进气槽封闭，构成所述的气道。在配气轮的表面开槽非常方便，而且可以通过调整进气槽的宽度或深度来调节进气槽的横截面积。
[0018]每个配气孔的出气端在配气轮的背面扩口形成配气槽，所述配气槽和配气口均是以配气轮转动轴线为圆心的扇环形，且边长相等，所有的配气槽形状和面积均相同，相邻配气槽的间距相等。因为配气孔的孔径会有差异，如果再加上间距也不相等，那么控制系统就很难设定具体转动多少角度才能达到需要的火力，通过设置配气槽，而且大小形状相同，间距也相等，可以非常方便计算配气轮需要转动的角度，不需要考虑配气孔的孔径和间距。
[0019]本实用新型中，所述配气轮上设有最大进气孔，所述配气孔分为两组，第一组配气孔的进气端封闭，最大进气孔和第一组的配气孔通过气道依次连通，第一组配气孔的数量为5个，所对应的配气槽横跨配气轮的转动弧度为120-130°，第二组配气孔的数量为3个，所对应的配气槽横跨配气轮的转动弧度为60-70°。所述横跨配气轮的转动弧度是指第一个配气槽和第二配气槽之间绕配气轮圆周的弧度。理论上配气孔的数量越多，能够调节的火力档位越多，但是加工难度也越高，横跨的转动弧度一般根据实际情况设定。
[0020]本实用新型中，配气口的弧度为配气槽弧度的三倍，相邻配气槽的间隙弧度大于配气槽的弧度，但小于两倍配气槽的弧度，可以保证配气轮转动过程中不断气，但配气口又不会同时对准三个配气孔。
[0021]阀杆穿过配气轮，可以与配气轮固定连接，但这种结构不便于装备，也无法保证配气轮与配气腔壁之间的气密性，更好的方案是，所述阀杆通过配气轮中心的非圆形孔与配气轮过渡配合，所述配气轮的正面与配气腔壁之间设有压簧，压簧顶着配气轮，使其背面紧贴着配气腔壁，非圆形孔可以是方孔、多边形孔等。
[0022]因为步进电机是比较精密的器件，但是阀体的装配相对来说不够精密，如果阀杆直接连接阀芯，在阀杆和阀芯转动不同心的情况下，会导致卡死，严重的情况会损坏步进电机，本实用新型的方案是:所述阀杆通过联动盘连接阀芯，联动盘与阀芯之间设有复位弹簧，通过设置联动盘和复位弹簧，即使阀杆和阀芯存在的偏心的情况，也可以实现联动。
[0023]所述阀体内设有与阀芯相配合的阀芯孔，内段的进气孔与阀芯孔壁交汇形成出气口，所述阀体上设有内环出气孔和外环出气孔，内环出气孔和外环出气孔与阀芯孔壁交汇分别形成内环进气口和外环进气口，所述阀芯上设有分别与内环进气口和外环进气口相对应的内环调气槽和外环调气槽，内环调气槽和外环调气槽上下连通，所述出气口与外环进气口处于阀芯的同一高度。
[0024]本实用新型在进气孔的气路上设置配气腔，通过转动配气轮，使配气口与不同孔径的配气孔或同一配气孔的不同不问配合，调节进气孔的进气量，进而调节旋塞阀的出气量，得到更多档位的火力。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型燃气旋塞阀的结构示意图。
[0026]图2为配气轮与配气腔壁的配合结构示意图。
[0027]图3为与配气轮相配合的配气腔壁的结构示意图。
[0028]图4为配气轮正面的结构示意图。
[0029]图5为配气轮背面的结构示意图。
[0030]图6为配气轮A-A剖面图。
[0031]图7为阀芯的结构示意图。
[0032]图8为阀芯的C-C剖面图。
[0033]图9为阀芯的B-B剖面图。
[0034]图10为阀芯在阀芯孔内的装配结构示意图。
[0035]图11为阀杆转动65°配气轮与配气口之间的配合示意图。
[0036]图12为阀杆转动65°阀芯与内环出气孔的配合示意图。
[0037]图13为阀杆转动65°阀芯与外环出气孔、进气孔的配合示意图。
[0038]图14为阀杆转动108°配气轮与配气口之间的配合示意图。
[0039]图15为阀杆转动108°阀芯与内环出气孔的配合示意图。
[0040]图16为阀杆转动108°阀芯与外环出气孔、进气孔的配合示意图。
[0041]图17为阀杆转动192°配气轮与配气口之间的配合示意图。
[0042]图18为阀杆转动192°阀芯与内环出气孔的配合示意图。
[0043]图19为阀杆转动192°阀芯与外环出气孔、进气孔的配合示意图。
[0044]图20为阀杆转动220°配气轮与配气口之间的配合示意图。
[0045]图21为阀杆转动220°阀芯与内环出气孔的配合示意图。
[0046]图22为阀杆转动220°阀芯与外环出气孔、进气孔的配合示意图。
[0047]图23为阀杆转动248°配气轮与配气口之间的配合示意图。
[0048]图24为阀杆转动248°阀芯与内环出气孔的配合示意图。
[0049]图25为阀杆转动248°阀芯与外环出气孔、进气孔的配合示意图。
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