专利名称：无级式电气阀门定位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无级式电气阀门定位器。
背景技术：
电气阀门定位器是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀门的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统，通过多次反馈使阀位达到指定位置。但是现有的电气阀门定位器阀位的具体位置只能在操控室中看到，而无法直观的在电气阀门定位器上反应出来，这一问题给生产带来了诸多不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实时、直观地反映阀门位置的无级式电气阀门定位器。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种无级式电气阀门定位器，其用于将电信号转换为气动力并通过气缸驱动调节阀的阀门产生位移，它包括机壳、设置于所述的机壳内且用于接受处理和输出位移信号的电路板、与所述的电路板相电连接的位移接收部、与所述的位移接收部相传动连接的位移输出部以及与所述的位移接收部相传动连接的反馈部，所述的反馈部包括与所述的调节阀相连通的反馈气缸、一端与所述的位移接收部相连接的外反馈弹簧、一端与所述的外反馈弹簧另一端相连接的反馈杠杆、与所述的反馈杠杆的另一端相抵紧的凸轮、与所述的凸轮同轴连接且平行于所述的凸轮端面的反馈轴，所述的反馈气缸与所述的反馈轴相传动连接，所述的反馈部还包括与所述的凸轮同轴且相平行设置的反馈齿轮、与所述的反馈齿轮相传动连接的电位器、与所述的电位器相电连接的第二控制电路、与第二控制电路相电连接且通过反馈齿轮的传动能够实时反馈阀门位置的指示灯组，所述的指示灯组包括多个指示灯，所述的阀门能转过的最大角度分为个数与指示灯个数相同的角度区间，每个所述的角度区间对应一盏指示灯。优化的，所述的位移接收部包括一端与所述的外反馈弹簧相连接的平衡梁、固定于所述的平衡梁另一端的力矩线圈、穿设于所述的力矩线圈内的磁钢、固定于所述的机壳内的支架，所述的平衡杆转动连接于所述的支架上且其转轴与凸轮的转轴相平行，所述的磁钢固定在所述的支架上。进一步地，所述的位移输出部包括一端铰链于所述的机壳内的主梁、一端与主梁的中部连接另一端与所述的平衡梁相连接的内反馈弹簧、固定在机壳内且自由端与所述的主梁的中部相连接的薄膜气缸，所述的主梁的另一端与所述的调节阀的阀门相连接，所述的内反馈弹簧与所述的外反馈弹簧连接在所述的平衡梁的同一端且位于所述的平衡梁的两侧，所述的内反馈弹簧与所述的力矩线圈位于所述的平衡梁的同一侧。进一步地，所述的平衡梁上开设有多个用于调节内、外反馈弹簧与其连接位置的连接孔，所述的内、外反馈弹簧与平衡梁的连接端均搭扣于所述的连接孔内。
更进一步地，所述的位移输出部还包括与所述的薄膜气缸相连通设置且用于检测平衡梁上的力矩是否平衡的喷嘴，所述的喷嘴的口部贴设于平衡梁上。更进一步地，所述的位移输出部还包括设置在薄膜气缸上且位于薄膜气缸与主梁连接的端部的调零螺母。优化的，所述的电路板上印制有第一控制电路模块，所述的第一控制电路模块包括第一 A/D转换模块、输入端与第一 A/D转换模块输出端相连接的信号放大模块、输入端与所述的第一信号放大模块输出端相连接的第一信号处理模块，所述的第一信号处理模块输出端与所述的力矩线圈的输入端相连接。优化的，所述的第二控制电路包括输入端与电位器的输出端相电连接的第二 A/D转化器、与所述的第二 A/D转化器的输出端相电连接的第二信号放大器、输入端与所述的第二信号放大器的输出端相电连接且用于信号处理的单片机、与所述的单片机输出端相电连接的指示灯组。优化的，所述的第二控制电路还包括报警器。优化的，所述的指示灯组设置在所述的机壳上。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明在凸轮下方设置反馈齿轮、电位器、第二控制电路以及指示灯组，通过亮起的指示灯实时地在阀门定位器上反馈阀门位置，无需操作工人进入操控室来获取阀门位置，给操作工人提供了极大的帮助。
附图1为本发明的无级式电气阀门定位器的内部结构俯视 附图2为本发明的无级式电气阀门定位器的原理 附图3为反馈齿轮与电位器的连接结构示意 附图4为本发明无级式电气阀门定位器的第二控制电路的原理 附图中:1、力矩线圈；2、磁钢；3、平衡梁；4、外反馈弹簧；5、反馈轴；6、凸轮；7、反馈杠杆；8、喷嘴；9、薄膜气缸；10、主梁；11、阀门；12、反馈气缸；13、内反馈弹簧；15、调零螺母；16、电路板；17、支架；21、调节阀；22、机壳；23、位移接收部；24、反馈部；25、位移输出部；31、连接孔；61、反馈齿轮；62、电位器；63、第二控制电路；64、指示灯组。
具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。如图1所示，本无级式电气阀门定位器，其用于将电信号转换为气动力并通过气缸驱动调节阀21的阀门11产生位移，它包括机壳22、设置于机壳22内且用于接受处理和输出位移信号的电路板16、与电路板16相电连接的位移接收部23、与位移接收部23相传动连接的位移输出部25以及与位移接收部23相传动连接的反馈部24。如图2所示，反馈部24包括一端与位移接收部23相连接的外反馈弹簧4、一端与外反馈弹簧4另一端相连接的反馈杠杆7、与反馈杠杆7的另一端相抵紧的凸轮6、与凸轮6同轴连接且平行于凸轮6端面的反馈轴5、与反馈轴5相传动连接的反馈气缸12。位移接收部23包括一端与外反馈弹簧4相连接的平衡梁3、固定于平衡梁3另一端的力矩线圈1、穿设于力矩线圈I内的磁钢2、固定于机壳22内的支架17，平衡杆3转动连接于支架17上且其转轴与凸轮6的转轴相平行，磁钢2固定在支架17上，电路板16上印制有第一控制电路模块，第一控制电路模块包括第一 A/D转换模块、输入端与第一 A/D转换模块输出端相连接的第一信号放大模块、输入端与第一信号放大模块输出端相连接的第一信号处理模块，第一信号处理模块输出端与力矩线圈I的输入端相连接。位移输出部25包括一端铰链于机壳22内的主梁10、一端与主梁10的中部连接另一端与平衡梁3相连接的内反馈弹簧13、固定在机壳22内且自由端与主梁10的中部相连接的薄膜气缸9、设置在薄膜气缸9上且位于薄膜气缸9与主梁10连接的端部的调零螺母15、与薄膜气缸9相连通设置且用于检测平衡梁3上的力矩是否平衡的喷嘴8，喷嘴8的口部贴设于平衡梁3上，主梁10的另一端与调节阀21的阀门11相连接，内反馈弹簧13与外反馈弹簧4连接在平衡梁3的同一端且位于平衡梁3的两侧，内反馈弹簧13与力矩线圈I位于平衡梁3的同一侧，根据反馈气缸12气室体积不同，内、外反馈弹簧13、4与平衡梁3的连接位置也不同，因此平衡梁3上开设有五个用于调节内、外反馈弹簧13、4与其连接位置的连接孔31，内、外反馈弹簧13、4与平衡梁3的连接端均搭扣于连接孔31内。输入信号依次经第一 A/D转换模块、第一信号放大模块以及第一信号处理模块后输入到力矩线圈I上，力矩线圈I使磁钢2移动过与输入信号相对应的位移值，通过位移输出部25传送至阀门11上，使阀门打开至设定位置。由于上述结构的电气阀门定位器阀位的位置无法直观的在电气阀门定位器上反应出来，现场操作者也无法得知阀门的打开位置，因此反馈部24还包括与凸轮6同轴且相平行设置的反馈齿轮61、与反馈齿轮61相传动连接的电位器62、与电位器62相电连接的第二控制电路63、与第二控制电路63相电连接且通过反馈齿轮61的传动能够实时反馈阀门11位置的指示灯组64，指示灯组64包括多个指示灯且均设置在机壳22上，阀门11能转过的最大角度分为个数与指示灯个数相同的角度区间，每个角度区间对应一盏指示灯。由于阀门11与凸轮6相传动连接，而凸轮6又与反馈齿轮61同轴且同步转动，反馈齿轮61通过电位器62以及第二控制电路63与指示灯相电连接，因此阀门11每转过一个区间都会有相应的指示灯亮起，从而能够实时反馈阀门11的位置，现场的操作工人便能直观的在阀门定位器上看出阀门的位置，而不需要进入操控室获取阀门11位置，给现场的操作工人提供了极大地便利。第二控制电路63包括输入端与电位器62的输出端相电连接的第二 A/D转化器、与第二 A/D转化器的输出端相电连接的第二信号放大器、输入端与第二信号放大器的输出端相电连接且用于信号处理的单片机、与单片机输出端相电连接的指示灯组、报警器。(由于电路部分非本发明的重点，在此不做赘述)
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种无级式电气阀门定位器，其用于将电信号转换为气动力并通过气缸驱动调节阀(21)的阀门(11)产生位移，它包括机壳(22)、设置于所述的机壳(22)内且用于接受处理和输出位移信号的电路板(16 )、与所述的电路板(16 )相电连接的位移接收部(23 )、与所述的位移接收部(23)相传动连接的位移输出部(25)以及与所述的位移接收部(23)相传动连接的反馈部(24)，所述的反馈部(24)包括与所述的调节阀(21)相连通的反馈气缸(12)、一端与所述的位移接收部(23)相连接的外反馈弹簧(4)、一端与所述的外反馈弹簧(4)另一端相连接的反馈杠杆(7)、与所述的反馈杠杆(7)的另一端相抵紧的凸轮(6)、与所述的凸轮(6)同轴连接且平行于所述的凸轮(6)端面的反馈轴(5)，所述的反馈气缸(12)与所述的反馈轴(5)相传动连接，其特征在于:所述的反馈部(24)还包括与所述的凸轮(6)同轴且相平行设置的反馈齿轮(61)、与所述的反馈齿轮(61)相传动连接的电位器(62)、与所述的电位器(62)相电连接的第二控制电路(63)、与第二控制电路(63)相电连接且通过反馈齿轮(61)的传动能够实时反馈阀门(11)位置的指示灯组(64),所述的指示灯组(64)包括多个指示灯，所述的阀门(11)能转过的最大角度分为个数与指示灯个数相同的角度区间，每个所述的角度区间对应一盏指示灯。
2.根据权利要求1所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的位移接收部 (23)包括一端与所述的外反馈弹簧(4)相连接的平衡梁(3)、固定于所述的平衡梁(3)另一端的力矩线圈(I)、穿设于所述的力矩线圈(I)内的磁钢(2)、固定于所述的机壳(22)内的支架(17)，所述的平衡杆(3)转动连接于所述的支架(17)上且其转轴与凸轮(6)的转轴相平行，所述的磁钢(2)固定在所述的支架(17)上。
3.根据权利要求2所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的位移输出部(25)包括一端铰链于所述的机壳(22)内的主梁(10)、一端与主梁(10)的中部连接另一端与所述的平衡梁(3)相连接的内反馈弹簧(13)、固定在机壳(22)内且自由端与所述的主梁(10)的中部相连接的薄膜汽缸(9)，所述的薄膜汽缸(9)通过主梁(10)驱动调节阀(21)的阀门(11)产生位移，所述的主梁(10)的另一端与所述的调节阀(21)的阀门(11)相连接，所述的内反馈弹簧(13)与所述的外反馈弹簧(4)连接在所述的平衡梁(3)的同一端且位于所述的平衡梁(3)的两侧，所述的内反馈弹簧(13)与所述的力矩线圈(I)位于所述的平衡梁(3)的同一侧。
4.根据权利要求3所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的平衡梁(3)上开设有多个用于调节内、外反馈弹簧(13、4)与其连接位置的连接孔(31)，所述的内、外反馈弹簧(13、4)与平衡梁(3)的连接端均搭扣于所述的连接孔(31)内。
5.根据权利要求3所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的位移输出部(25)还包括与所述的薄膜气缸(9)相连通设置且用于检测平衡梁(3)上的力矩是否平衡的喷嘴(8)，所述的喷嘴(8)的口部贴设于平衡梁(3)上。
6.根据权利要求3所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的位移输出部(25)还包括设置在薄膜气缸(9)上且位于薄膜气缸(9)与主梁(10)连接的端部的调零螺母(15)。
7.根据权利要求1所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的电路板(16)上还印制有第一控制电路模块，所述的第一控制电路模块包括第一 A/D转换模块、输入端与第一 A/D转换模块输出端相连接的第一信号放大模块、输入端与所述的第一信号放大模块输出端相连接的第一信号处理模块，所述的第一信号处理模块输出端与所述的力矩线圈(I)的输入端相连接。
8.根据权利要求1所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的第二控制电路(63)包括输入端与电位器(62)的输出端相电连接的第二 A/D转化器、与所述的第二 A/D转化器的输出端相电连接的第二信号放大器、输入端与所述的第二信号放大器的输出端相电连接且用于信号处理的单片机、与所述的单片机输出端相电连接的指示灯组。
9.根据权利要求1所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的第二控制电路(63)还包括报警器。
10.根据权利要求1所述的无级式电气阀门定位器，其特征在于:所述的指示灯组(64)设置在所述的 机壳( 22)上。
全文摘要
本发明涉及一种无级式电气阀门定位器包括机壳、电路板、位移接收部、位移输出部以及反馈部，反馈部包括凸轮、与凸轮同轴且相平行设置的反馈齿轮、与反馈齿轮相传动连接的电位器、与电位器相电连接的第二控制电路、与第二控制电路相电连接且通过反馈齿轮的传动能够实时反馈阀门位置的指示灯组，指示灯组包括多个指示灯，阀门能转过的最大角度分为个数与指示灯个数相同的角度区间，每个角度区间对应一盏指示灯。本发明在凸轮下方设置反馈齿轮、电位器、第二控制电路以及指示灯组，通过亮起的指示灯实时地在阀门定位器上反馈阀门位置，无需操作工人进入操控室来获取阀门位置，给操作工人提供了极大的帮助。
文档编号F16K37/00GK103148281SQ20131008964
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者马乐成, 孙燕飞 申请人:常熟市华夏仪表有限公司