专利名称：一种电控阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制流体流动状态的阀，特别是涉及一种步进电 机驱动的阀。
背景技术：
通常为了控制流体的流动状态，多采用阀塞随阀杆作直线往复运 动的电磁阀。这类电控阀工作时会产生震动和噪音，不能进行高精度
的控制。为解决上述问题，中国发明专利申请公开说明书CN 1470789A公开了专利申请号为031145259.0，名称为"流量控制装 置"的技术方案，提出该装置包括连接流体流路的上游侧与下游侧 的开口部；用于调整该开口部的开口面积和调整通过该开口部的流体 流量的阀塞；以及使阀塞相对于开口部进行相对移动的阀驱动装置。 阀驱动装置具有作为驱动源的步进电机；以及阀塞在与开口部接近 的方向或分开的方向上、变换该电机的输出轴的回转进行传递的并由 齿轮组构成的传递机构。阀塞具有朝开口部的方向直径变细的前端形 状，变细的前端部分进入开口部的内侧，进行开度的调整。该装置工 作时不会产生震动和噪音，并可进行高精度的控制。
但是该装置还存在有如下缺点1，用指状的阀塞与弯管状的开口 部配合，这种结构制造难度大、成本高；不适应廉价大批量生产的要 求。2，与阀塞一起作回转的移动体及其导槽结构也过于复杂，制造和 装配都费工、费力；也不适应廉价大批量生产的要求
发明内容
本发明旨在提供一种电控阀，它的结构简单，可满足廉价大批量 生产的要求。
本发明的技术方案是 一种电控阀，包括连接流体流路的上游 侧与下游侧的开口部，用于调整该开口部的开口面积和调整通过该开 口部的流体流动状态的阀塞，以及使阀塞相对于开口部进行相对移动 的步进电机；所述的开口部设置在一个固定的平面上；阀塞可轴向滑 动地套装在步进电机的转轴上并随该转轴转动； 一个施力机构使阀塞 与该平面紧密地贴靠在一起，实现接触面的密封。
在一种推荐的实施结构中所述的施力机构为设在开口部后方吸
引阀塞的磁铁。
在一种推荐的实施结构中所述的施力机构为将阀塞顶向开口部 的弹簧。
在一类具体的实施结构中所述的阀塞上开有与开口部对应的槽 或缺口，阀塞随步进电机的转轴转动时开口部的开口面积与阀塞转动 的角度呈线性比例关系。
其中最简单的实施方式是所述的开口部为夹角小于180°的圆 弧槽，阀塞上开有与开口部圆弧槽对应且形状及大小均相同的槽或缺 □。
在另一类具体的实施结构中所述的阀塞上开有与开口部对应的 槽或缺口，阀塞随步进电机的转轴转动时开口部的开口面积与阀塞转 动的角度呈非线性比例关系。
其中最简单的实施方式是所述开口部为夹角小于180°的弧槽或直槽，阀塞上开有与开口部弧槽或直槽对应的槽或缺口。
本发明的电控阀，将阀塞可轴向滑动地套装在步进电机的转轴上
并随该转轴转动；由一个施力机构使阀塞与设置开口部的平面紧密地 贴靠在一起，实现接触面的密封。步进电机的转轴转动，带动阀塞相 对开口部转动，从而调整该开口部的开口面积和调整通过该开口部的 流体的流动状态。它在工作时，不会产生震动和噪音，能够进行高精 度的控制；而且结构简单，易于加工和装配，可满足廉价大批量生产 的要求。施力机构可以采用设在开口部后方吸引阀塞的磁铁或将阀塞 顶向开口部的弹簧，结构形式灵活，但都简单易行。特别是，通过选 择阀塞上的槽或缺口与开口部的对应形状及尺寸，可以使开口部的开 口面积与阀塞转动的角度呈现预定的线性比例关系或非线性比例关 系。而且阀塞上的槽或缺口以及开口部都易于设计和加工。所以，本 发明的电控阀具有结构设计简单灵活，易于加工和生产，控制方式灵 活而且精度高，可靠性好的特点。适合在各种精确控制流体流动状态 的场合普及推广应用。
图1为本发明电控阀一个实施例的展开结构示意图。
图2为图l实施例组装后的结构示意图。
图3为图1实施例组装后的剖面结构示意图。
图4为图1实施例组装后的立体结构示意图。
图5为图1实施例可选用的另一种阀塞的立体结构示意图。
为图1实施例用作非线性比例调节时可选用的平板及阀塞的立体结构示意图。
图7为本发明电控阀又一个实施例的展开结构示意图。 图8为图7实施例的剖面结构示意图。
具体实施例方式
一、实施例一
本发明电控阀一个实施例的展开结构，如图1所示。该电控阀包 括阀体l、橡胶密封圈2、磁铁3、设有开口部41的平板4、阀塞5 和步进电机6。
请结合图3:阔体l的下部是供安装固定用的底座，上部有橫向 设置的圆形阀腔11。阀体1的阀腔11上侧壁向上引伸出第一气口 12， 阀腔11的端侧壁沿轴线向外引伸出第二气口 13。阀腔11的端侧壁 上设有多个向内突起的凸台14，每个凸台14都开有螺孔。阀腔11 的端侧壁中央沿轴线向外凹陷的凹槽，在该凹槽内设有一个支撑架 15安装磁铁3。阔腔11的左、右侧壁各向外延伸出一个凸耳，每个 凸耳上设有一个螺孔16。
平板4呈圆形，开口部41为夹角小于180°的圆弧槽；平板4 上对应阀腔11各凸台14的螺孔开有相应的过孔42。将橡胶密封圈2 放在阀腔11的端侧壁各凸台14之间；分别用螺钉43穿过平板4的 这些过孔42，锁入对应凸台14的螺孔；使平板4固定在阀腔11内 并压住橡胶密封圈2。这样一来，开口部41成为连接阀体1内流体 流路的上游侧与下游侧的唯一通道。
阀塞5呈圆形平板状，它的中央开有一个卡孔51;它的边缘处开有与平板1开口部41之圆弧槽对应且形状及大小均相同的缺口 52。阀塞5通过卡孔51可轴向滑动地套装在步进电机6的转轴65
前端的卡接部上。
步进电机6的左、右两侧各向外延伸出一个凸耳，每个凸耳上设 有一个过孔63。分别用螺钉64穿过步进电机6的这些过孔63,锁入 阀体1阀腔11对应凸耳的螺孔16，使步进电机6固定在阀体1上。 磁铁3在平板4开口部41后方吸引阀塞5，使阀塞5与平板4紧密 地贴靠在一起，实现接触面的密封。本实施例组装后的结构请参看图 2和图4。步进电机6通过电缆线61和插头62与控制电路相联接。
当步进电机6的转轴65转动时，阀塞5也随之转动；缺口 52角 位置的变化，使平板4的开口部41可以从完全打开到局部遮挡，甚 至完全遮挡。步进电机6带动阀塞5调整开口部41的开口面积，也 就是调整通过该开口部41的流体的流动状态。平板4开口部41的开 口面积与阀塞5转动的角度呈线性比例关系。
本实施例也可使用图5所示的阀塞50。阀塞50呈圆形平板状， 它的中央开有一个卡孔501;它的一侧开有与平板1开口部41之圆 弧槽对应且形状及大小均相同的圆弧槽502。阀塞50通过卡孔501 可轴向滑动地套装在步进电机6的转轴65前端的卡接部上。这样一 来，当步进电机6的转轴65转动时，阀塞50也随之转动；圆弧槽 502角位置的变化使平板4的开口部41之圆弧槽可以从完全打开到 局部遮挡，甚至完全遮挡。步进电机6使阀塞50调整开口部41的开 口面积，即通过该开口部41的流体的流动状态。平板4开口部41 的开口面积与阀塞50转动的角度也呈线性比例关系。若本实施例采用图6所示的平板400和阀塞500，则当步进电机 6的转轴65转动时，平板400开口部4001的开口面积与阀塞500转 动的角度呈非线性比例关系。图6中，平板400开口部4001为直槽， 平板400上对应阀腔11各凸台14的螺孔开有相应的过孔4002。阀 塞500的中央开有一个卡孔5001;它的一侧开有与平板400上的直 槽对应的椭圆弧槽5002。
另外，平板的开口部也可采用夹角小于180。的其它形式的弧槽， 例如一头大另一头小的旋转水滴式的弧槽；而在阀塞上开有与该弧槽 对应的槽或缺口。使得在步进电机6的转轴65转动时，该平板开口部 的开口面积与阀塞转动的角度呈非线性比例关系。
二、实施例二
本发明电控阀一个实施例的展开结构，如图7所示。该电控阀包 括阀体r、橡胶密封圈2'、弹簧3'、设有开口部41'的平板4'、 阀塞5'和步进电机6'。
请结合图8:阀体l'的下部是供安装固定用的底座，上部有横
向设置的圆形阀腔ii'。阀体r的阀腔ir上侧壁向上引伸出第一 气口i2'，阀腔ir的端侧壁沿轴线向外引伸出第二气口 13'。阀腔
11'的端侧壁上设有多个向内突起的凸台14'，每个凸台14'都开有
螺孔。阀腔ir的端侧壁中央沿轴线向外凹陷的凹槽'。阀腔ii'的
左、右侧壁各向外延伸出一个凸耳，每个凸耳上设有一个螺孔16'。 平板4'呈圆形，开口部41'为夹角小于180°的圆弧槽；平板 4'上对应阀腔ll'各凸台14'的螺孔开有相应的过孔42'。将橡胶密封圈2'放在阀腔ll'的端侧壁各凸台14'之间；分别用螺钉43' 穿过平板4'的这些过孔42'，锁入对应凸台14'的螺孔；使平板4' 固定在阀腔ll'内并压住橡胶密封圈2'。开口部41'为连接阀体l' 内流体流路的上游侧与下游侧的唯一通道。
阀塞5'呈圆形平板状，它的中央开有一个卡孔51';它的边缘 处开有与平板l'开口部41'之圆弧槽对应且形状及大小均相同的圆 弧槽52'。弹簧3'套装在步进电机6'的转轴65'上。阀塞5'通 过卡孔51'可轴向滑动地套装在步进电机6'的转轴65'前端的卡 接部上。
步进电机6'的左、右两侧各向外延伸出一个凸耳，每个凸耳上 设有一个过孔63'。分别用螺钉64'穿过步进电机6'的这些过孔63'， 锁入阀体l'阀腔ll'对应凸耳的螺孔16'，使步进电机6'固定在 阀体l'上。弹簧3'将阀塞5'顶向平板4'开口部41'，使阀塞5' 与平板4'紧密地贴靠在一起，实现接触面的密封。步进电机6'通 过电缆线61'和插头62'与控制电路相联接。
当步进电机6'的转轴65'转动时，阀塞5'也随之转动；圆弧 槽52'角位置的变化，使平板4'的开口部41'可以从完全打开到 局部遮挡，甚至完全遮挡。步进电机6'带动阀塞5'调整开口部41' 的开口面积，也就是调整通过该开口部41'的流体的流动状态。平 板4'开口部41'的开口面积与阀塞5'转动的角度呈线性比例关系。
若本实施例采用图6所示的平板400和阀塞500,则当步进电机 6'的转轴65'转动时，平板400开口部4001的开口面积与阀塞500 转动的角度呈非线性比例关系。图6中，平板400开口部4001为直孔开有相应的过孔4002。 阀塞500的中央开有一个卡孔5001;它的一侧开有与平板400上的 直槽对应的椭圆弧槽5002。
另外，平板的开口部也可采用夹角小于18(T的其它形式的弧槽， 例如一头大另一头小的旋转水滴式的弧槽；而在阀塞上开有与该弧槽 对应的槽或缺口。也可以使得在步进电机6'的转轴65'转动时，该 平板开口部的开口面积与阀塞转动的角度呈非线性比例关系。
以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范 围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，例如 使用形状记忆合金或压电陶瓷或磁致伸縮材料或其它能伸縮的材料和 物质替代弹簧等等；皆应属于本发明涵盖的范围。
权利要求
1.一种电控阀，包括连接流体流路的上游侧与下游侧的开口部，用于调整该开口部的开口面积和调整通过该开口部的流体流动状态的阀塞，以及使阀塞相对于开口部进行相对移动的步进电机；其特征在于所述的开口部设置在一个固定的平面上；阀塞可轴向滑动地套装在步进电机的转轴上并随该转轴转动；一个施力机构使阀塞与该平面紧密地贴靠在一起，实现接触面的密封。
2. 根据权利要求1所述的一种电控阀，其特征在于所述的施 力机构为设在开口部后方吸引阀塞的磁铁。
3. 根据权利要求1所述的一种电控阀，其特征在于所述的施 力机构为将阀塞顶向开口部的弹簧。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种电控阀，其特征在于 所述的阀塞上开有与开口部对应的槽或缺口，阀塞随步进电机的转轴 转动时开口部的开口面积与阀塞转动的角度呈线性比例关系。
5. 根据权利要求4所述的一种电控阀，其特征在于所述的开 口部为夹角小于180。的圆弧槽，阀塞上开有与开口部圆弧槽对应且 形状及大小均相同的槽或缺口。
6. 根据权利要求1或2或3所述的一种电控阀，其特征在于所述的阀塞上开有与开口部对应的槽或缺口，阀塞随步进电机的转轴 转动时开口部的开口面积与阀塞转动的角度呈非线性比例关系。
7. 根据权利要求6所述的一种电控阀，其特征在于所述开口 部为夹角小于180。的弧槽或直槽，阀塞上开有与开口部弧槽或直槽 对应的槽或缺口。
全文摘要
本发明一种电控阀，涉及一种步进电机驱动的阀。本发明的电控阀包括连接流体流路的上游侧与下游侧的开口部，用于调整该开口部的开口面积和调整通过该开口部的流体流动状态的阀塞，以及使阀塞相对于开口部进行相对移动的步进电机。所述的开口部设置在一个固定的平面上，阀塞可轴向滑动地套装在步进电机的转轴上并随该转轴转动，一个施力机构使阀塞与该平面紧密地贴靠在一起，以实现接触面的密封。该施力机构为设在开口部后方吸引阀塞的磁铁或将阀塞顶向开口部的弹簧。本发明解决了现有电控阀结构复杂，不适合廉价大批量生产的问题。
文档编号F16K31/04GK101581374SQ20081007106
公开日2009年11月18日 申请日期2008年5月14日 优先权日2008年5月14日
发明者张坤林 申请人:张坤林