专利名称：气动定位器的控制阀组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气动式调节阀定位器技术领域，具体涉及气动定位器的控制阀组。
背景技术：
在流体输送控制领域，一般由各种阀门和管道组成。阀门主要是实现流体输送的开关和流量压力的控制要求。在阀门中调节阀、也称之为控制阀是用来实现流体管路中的流量和压力的调节。调节阀主要由阀体、阀芯、阀杆等组成。其中阀体由阀门的密封、安装
法兰和阀座组成。阀芯由复位机构、阀板等组成。阀杆是实现调节阀的过流截面大小(开度)的调节机构。调节阀上的阀杆和定位机构相连接，实现对调节阀的过流面积(开度)大小实现控制。从而使得调节阀可以对管道中的流体实现流量控制和压力控制。调节阀上的定位器一般有设定机构、反馈机构、驱动机构等。定位器一般分为三类，即电动式、气动式、自力式。气动式定位器一般由设定线圈、电磁杠杆机构、喷嘴挡板、反馈机构、薄膜式单作用气缸等组成。其工作原理是通过加在设定线圈上的给定电流信号，通过线圈中的磁铁和电磁杠杆机构调节喷嘴上的挡板的距离来调节控制气体在挡板进出口的压差，进而调节薄膜式气缸进气端的气压，这个气压是压缩气源通过喷嘴钢板是形成的压力差，因此需要在喷嘴的进口不断地通入稳定压力的压缩气体才可以使得出口形成所喷嘴挡板间隙变化的进出口压差。经过喷嘴挡板后的压缩气体通过薄膜式单作用缸弹簧的力平衡实现阀杆位置的调节。同时通过反馈机构也调节喷嘴挡板间的距离实现对薄膜式单作用缸进气端的压力控制。其缺点是在工作时除了要求给定电信号外还要求有稳定的气源来保证定位器的工作，长期工作下压缩气体消耗量很大，尤其是在野外或者无人值守的工作环境下需要提供相应的外接电源和控制气源，使得气动调节阀的应用受到了很大的限制。
实用新型内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供气动定位器的控制阀组，减少了电磁线圈的耗电和延长了使用寿命，做到了微功耗控制，在稳定状态不消耗压缩气体。为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为气动定位器的控制阀组，包括和调节阀杆相连的薄膜式单作用气缸1，薄膜式单作用气缸I的单作用缸弹簧2和调节阀芯相连的阀杆3连接，薄膜式单作用气缸I设有单作用缸内的隔膜4，薄膜式单作用气缸I的单作用缸进气口 5依次通过第一电磁阀7、第二电磁阀11和第二电磁阀11上的排气口 14连通,第一电磁阀7设有第一电磁线圈6、第一自保永磁铁8、第一复位弹簧9、压缩气体进口 10,第二电磁阀11设有第二自保永磁铁12、第二复位弹簧13、排气口 14、第二电磁线圈15。所述的第一电磁阀7、第二电磁阀11为两位三通自保式电磁阀或两位三通直导式电磁阀，并且组合在一个阀体22上，并通过阀间气路20实现两个电磁阀的互通联接。所述的第一电磁阀7、第二电磁阀11采用微型化的直导式的阀芯机构。所述的第一电磁阀7米用第一自保永磁铁8与第一电磁线圈6通过隔磁板19组
合一起。所述的第二电磁阀11采用第二自保永磁铁12与第二电磁线圈15通过隔磁板19 组合一起。本实用新型减少了电磁线圈的耗电和延长了使用寿命，做到了微功耗控制，在稳定状态不消耗压缩气体。
图I为本实用新型的气动原理示意图。图2为本实用新型的具体结构示意图。图3为图2的A-A出气口剖面图。图4为图2的B-B阀间气路剖面图。
具体实施方式
以下通过附图对本实用新型作进一步说明。参照图1，气动定位器的控制阀组，包括和调节阀杆相连的薄膜式单作用气缸1，薄膜式单作用气缸I的单作用缸弹簧2和调节阀芯相连的阀杆3连接，薄膜式单作用气缸I设有单作用缸内的隔膜4，薄膜式单作用气缸I的单作用缸进气口 5依次通过第一电磁阀
7、第二电磁阀11和第二电磁阀11上的排气口 14连通,第一电磁阀7设有第一电磁线圈6、第一自保永磁铁8、第一复位弹簧9、压缩气体进口 10，第二电磁阀11设有第二自保永磁铁12、第二复位弹簧13、排气口 14、第二电磁线圈15。所述的第一电磁阀7、第二电磁阀11为两位三通自保式电磁阀或两位三通直导式电磁阀，并且组合在一个阀体22上，并通过阀间气路20实现两个电磁阀的互通联接。所述的第一电磁阀7、第二电磁阀11采用微型化的直导式的阀芯机构。所述的第一电磁阀7采用第一自保永磁铁8与第一电磁线圈6通过隔磁板19组
合一起。所述的第二电磁阀11采用第二自保永磁铁12与第二二电磁线圈15通过隔磁板
19组合一起。本实用新型的工作原理为；本实用新型由两个两位三通自保式电磁阀的串联使用，通过两个电磁阀的双稳态组合实现对调节阀的薄膜气缸进气口压力的控制，进一步地通过两个独立的两位三通直导式电磁阀的状态组合可以实现对调节阀上的薄膜气缸I的进气口 5的压力按照需要的要求来保证一定的气体压力，实现阀杆3位置的上升、定位和下降，实现调节阀过流截面积(开度)的大小调节和给定，将两个电磁阀装在同一个阀体21上，以进一步减小外形体积。参照图2、图3和图4，阀杆上升状态当需要调节阀的阀杆3上升使得调节阀的过流截面积(开度)增大时，此时第一电磁阀7的第一电磁线圈6通正向直流脉冲电压，第一电磁阀7的第一铁芯23脱离第一自保永磁铁8的吸引力而上升，此时从压缩气体进口 10的压缩气体通过已经打开了的第一电磁阀7上的第一进气控制口 22进入单作用缸的进气口 5，单作用缸的进气段压力升高，单作用缸弹簧2被压缩，和调节阀芯相连的阀杆3开始上升，当达到需要设定位置时，第一电磁阀7的第一电磁线圈6通反向直流脉冲电压，此时第一电磁阀7的第一铁芯23下降并被第一自保永磁铁8所吸引保持,此时第一电磁阀7上的进气控制口 22关闭，单作用缸的进气口 5实现保压，此时完成了阀杆3的上升和停止动作。阀杆保持状态当第一电磁阀7的第一铁芯23处于下位时，此时第一电磁阀7上的进气控制口 22关闭，单作用缸的进气口 5和压缩气体进气口 10处于隔断状态。同时第二电磁阀11的第二铁芯18处于上位,此时单作用缸的进气口 5和第二电磁阀11上的排气口 14也处于隔断状态。这样单作用缸进气口 5和压缩气体进气口 10及第二电磁阀11上的排气口 14同时处于隔断状态。实现了单作用缸进气口 5内的气压保持。阀杆下降状态但需要将调节阀的过流面积(开度)减小时，此时给第二电磁阀11的第二电磁线圈15通一个反向直流脉冲电压，使得第二电磁阀11的第二铁芯18下降，此时第二电磁阀11上的排气控制口 17打开，单作用缸进气口 5内的压力气体通过阀间气 路20和第二电磁阀11上的排气控制口 17与第二电磁阀11上的排气口 14相通，此时单作用缸进气口 5内的压力下降，由于单作用缸弹簧2的作用使得阀杆3下降。实现减小调节阀的过流面积(开度)的功能。到达设定要求时，给第二电磁阀11的第二电磁线圈15通一个正向脉冲电压，使得第二电磁阀11的第二铁芯18上升，此时第二电磁阀11上的排气控制口 17关闭，隔断了单作用缸进气口 5和第二电磁阀11上的排气口 14的通道。实现对单作用缸进气口 5的保压功能。在开始工作前和断电后再工作时，通过控制系统对两个电磁阀的状态进行复位处理，以确保两个电磁阀的铁芯处于要求状态。第二铁芯18和第一铁芯23在电磁阀内的运动行程很小可达到O. 6mm，整个铁芯及密封件重量不超过20g。这样实现控制铁芯运动的低惯量高速化，也提高了可靠性，大大减少了电磁线圈的耗电量。进一步的应用，本实用新型由于其体积功耗的优势可以直接放入相应的控制器内组合为一个带完整控制功能的气电式的控制器。进一步的应用可以使用太阳能电池板和充电电池来实现无外接电源的工作。进一步地可以和电子控制器组合一起实现闻防护等级和最闻的防爆等级和本安型的防爆电器等级。
权利要求1.气动定位器的控制阀组，包括和调节阀杆相连的薄膜式单作用气缸(I)，薄膜式单作用气缸(I)的单作用缸弹簧(2)和调节阀芯相连的阀杆(3)连接，薄膜式单作用气缸(I)设有单作用缸内的隔膜(4)，其特征在于薄膜式单作用气缸(I)的单作用缸进气口(5)依次通过第一电磁阀(7)、第二电磁阀(11)和第二电磁阀(11)上的排气口(14)连通,第一电磁阀(7)设有第一电磁线圈(6)、第一自保永磁铁(8)、第一复位弹簧(9)、压缩气体进口(10),第二电磁阀(11)设有第二自保永磁铁(12)、第二复位弹簧(13)、排气口(14)、第二电磁线圈(15)。
2.根据权利要求I所述的气动定位器的控制阀组，其特征在于所述的第一电磁阀(7)、第二电磁阀(11)为两位三通自保式电磁阀或两位三通直导式电磁阀，并且组合在一个阀体(22)上，并通过阀间气路(20)实现两个电磁阀的互通联接。
3.根据权利要求I所述的气动定位器的控制阀组，其特征在于所述的第一电磁阀(7)、第二电磁阀(11)采用微型化的直导式的阀芯机构。
4.根据权利要求I所述的气动定位器的控制阀组，其特征在于所述的第一电磁阀(7)采用第一自保永磁铁(8)与第一电磁线圈(6)通过隔磁板(19)组合一起。
5.根据权利要求I所述的气动定位器的控制阀组，其特征在于所述的第二电磁阀(11)采用第二自保永磁铁(12)与第二电磁线圈(15)通过隔磁板(19)组合一起。
专利摘要气动定位器的控制阀组，有两个独立的两位三通的带自保的直导式电磁阀组合而成，通过对两个电磁阀的电磁线圈施加正、负脉冲电压实现对调节阀上阀杆的位置实现控制，进而控制调节阀的过流面积，实现调节阀的流量和压力控制，本实用新型减少了电磁线圈的耗电和延长了使用寿命，做到了微功耗控制，在稳定状态不消耗压缩气体。
文档编号F16K31/06GK202531969SQ201220033968
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者刘恒, 张西跃 申请人:深圳乐满油气技术有限公司