伺服控制的阀制造技术

本实用新型专利技术提供一种伺服控制的阀，涉及水力测功器排水阀领域，包括蝶阀，蝶阀固定安装在阀座上，蝶阀的阀杆与蜗轮固定连接，蜗杆与蜗轮啮合连接，蜗杆的一端与伺服电机连接，蜗杆的另一端与手轮连接；阀杆与位置编码器固定连接。通过采用伺服电机、蜗轮蜗杆机构和位置编码器的结构组合，能够实现蝶阀阀门开度的精确自动控制，经测试，本实用新型专利技术的阀门在开度的调节范围约为0°~90°，在15°~70°之间其流量调节特性曲线基本为线性，具有较好的流量调节性能。

Servo control valve

The utility model provides a servo control valve, hydraulic power regulator relates to the field of measurement, including the drainage valve butterfly valve, butterfly valve is fixed on the valve seat, valve stem and valve worm gear is fixedly connected with the connection of the worm and worm gear meshing, the end of the worm is connected with the servo motor, the other end is connected with the worm wheel; the stem and the position encoder fixed connection. The structure of servo motor, worm gear mechanism and position encoder, precise automatic control, can realize the butterfly valve opening after the test, the utility model of the valve in the open range of about 0 DEG ~90 DEG, between 15 DEG ~70 DEG the flow adjustment characteristic curve is linear, with good flow regulating performance.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水力测功器排水阀领域，特别是一种用于水力测功器的伺服控制的排水阀。
技术介绍
低速大功率水力测功器通过水的能量传递来测量原动机的功率。水力测功器的轴系通过联轴节与被测试原动机联接，轴系通过两端的轴承支撑在外壳上，外壳支撑在底座两端的耳轴承架上，可以绕轴心线轻微转动。水力测功器工作时水流通过轴系上的转子旋转，由于摩擦作用，水流与固定在外壳上的定子间形成环形水圈。同时，外壳内的定子受水圈的冲击后，使外壳绕轴线产生微小的旋转，外壳的旋转速度比转子的转动要慢得多，因而水圈就要阻止转子的转动而产生一个阻力矩。这个阻力矩就是加在原动机的负荷。这个负荷可以通过调节水力测功器的进、出水量来控制。水圈愈厚，阻力矩越大，吸收的功率越多。现有的水力测功器排水阀一般采用电动或液压伺服控制的调节型蝶阀实行水量调节，其调节蝶阀启闭的执行机构都是采用普通电动减速机或液压控制的执行方式，阀门开度的调节精度不高，导致测功器运行时测量功率波动较大；阀门执行机构的响应速度较慢，在原动机的急停、快速卸荷等试验工况时无法实现快速开启或关闭，会影响设备安全；且现有的调节型蝶阀实一般安装在水力测功器壳体上的，壳体本身的摆动会使排水阀和执行机构产生振动，导致排水阀运行稳定性较差，故障率较高。中国专利文献CN103032590A公开了一种对夹式数控电动蝶阀，包括阀体和电动装置，阀体内设有阀杆和阀板，阀杆上端与电动装置连接，电动装置包括电机和连接座，电机是步进电机或伺服电机。阀杆上端通过联轴器和螺钉与电动装置的连接座连接和固定，阀板与阀体密封面之间设有耐磨橡胶圈，阀体上下两端设有凸耳，凸耳上分别开有两个螺栓孔。相对于现有技术，本技术采用步进电机或伺服电机控制阀板开关，实现精确控制。但是该种连接方式下的步进电机或伺服电机扭矩较小，难以解决低速大功率水力测功器的水量调节，且步进电机存在失步的缺陷，影响控制精度，而利用伺服电机自带的反馈控制精度也不高，累积误差大。现有技术中也有采用蜗轮蜗杆驱动的蝶阀，但是其动力均为采用手动驱动，不适宜本技术的工况。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种伺服控制的阀，能够实现阀门开度精确的自动控制，优选的方案中，能够减少阀的极限位冲击，还能够减少安全隐患。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种伺服控制的阀，包括蝶阀，蝶阀固定安装在阀座上，蝶阀的阀杆与蜗轮固定连接，蜗杆与蜗轮啮合连接，蜗杆的一端与伺服电机连接，蜗杆的另一端与手轮连接；阀杆与位置编码器固定连接。优选的方案中，阀杆还与角度撞杆连接，还设有与阀片启闭位置相对应的全闭位置止挡和全开位置止挡，以限定阀片的摆动角度；在靠近全闭位置止挡的附近设有全闭位置行程开关，以给出角度撞杆靠近全闭位置止挡的信号；相应在靠近全开位置止挡的附近设有全开位置行程开关，以给出角度撞杆靠近全开位置止挡的信号。优选的方案中，所述的蜗轮为扇形蜗轮。优选的方案中，阀杆穿过安装座板与联轴器连接，联轴器与位置编码器连接，位置编码器固定安装在支架上，安装座板与阀座固定连接。优选的方案中，所述的联轴器为弹性联轴器。优选的方案中，蝶阀通过拉紧螺栓一端与排水法兰连接，另一端与进水橡胶软管接头连接。优选的方案中，所述的阀座为直角梯形结构，直角的一侧靠近排水法兰。优选的方案中，手轮与蜗杆之间通过互相套接的锥形套筒部和锥形凸台部连接。优选的方案中，锥形套筒部与手轮连接，锥形凸台部与蜗轮连接，在锥形套筒部的外壁设有用于限位的限位块；优选的方案中，在锥形套筒部与锥形凸台部之间设有弹簧，弹簧的端头设有轴承。本技术提供的一种伺服控制的阀，通过采用伺服电机、蜗轮蜗杆机构和位置编码器的结构组合，能够实现蝶阀阀门开度的精确自动控制，本技术的阀门在开度的调节范围约为0°~90°，在15°~70°之间其流量调节特性曲线基本为线性，具有较好的流量调节性能。进一步优选的方案中，阀门总成直接安装在水力测功器的底座上，并不随着水力测功器的外壳摆动，提高了排水阀的运行稳定性，通过采用进水橡胶软管接头进行连接，又能够克服与摆动的外壳进行连接问题。设置的角度撞杆，能够精确控制阀片的启闭极限位置，并能够在接近止挡的时候自动减速。设置的锥形套筒部和锥形凸台部，能够避免手轮在不使用时，随着伺服电机的转动而转动，从而避免安全隐患。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的主视示意图。图2为图1的左视示意图。图3为图1的俯视示意图。图4为本技术中蜗轮蜗杆机构的结构示意图。图中：阀座1，排水法兰2，进水橡胶软管接头3，蝶阀4，阀杆5，轴6，伺服电机7，安装座板8，联轴器9，支架10，位置编码器11，位置编码器压板12，有机玻璃盖板13，蜗轮14，手轮15，全闭位置止挡16，全开位置行程开关17，全开位置止挡18，角度撞杆19，全闭位置行程开关20，蜗杆21，限位块22，锥形套筒部23，弹簧24，轴承25，锥形凸台部26，阀片27。具体实施方式实施例1：如图1~4中，一种伺服控制的阀，包括蝶阀4，蝶阀4固定安装在阀座1上，优选的方案如图2中，蝶阀4通过双头螺栓一端与排水法兰2连接，另一端与进水橡胶软管接头3连接，进水橡胶软管接头3与水力测功器的外壳连接，通过进水橡胶软管接头的软管部分补偿外壳摆动带来的位置变化。所述的阀座1为直角梯形结构，直角的一侧靠近排水法兰2。阀座1固定安装在水力测功器的底座上。蝶阀4的阀杆5被设置在与阀座1固定连接的壳体内，蝶阀4的阀杆5与蜗轮14固定连接，具体为蜗轮14通过键与阀杆5固定连接，蜗杆21与蜗轮14啮合连接，蜗杆21的一端与伺服电机7连接，蜗杆21的另一端与手轮15连接；具体结构为，蜗杆21的套筒通过键与轴6固定连接，轴6的一端通过联轴器与伺服电机7连接，伺服电机7固定安装在壳体上，轴6的另一端与手轮15连接。由此结构，通过伺服电机7经过蜗轮14蜗杆21减速后，精确控制阀片27的开度。阀杆5与位置编码器11固定连接。优选的方案如图1中，阀杆5穿过安装座板8与联轴器9连接，联轴器9与位置编码器11连接，位置编码器11固定安装在支架10上，安装座板8与阀座1固定连接。优选的方案中，所述的联轴器9为弹性联轴器。由此结构，由位置编码器11从最终环节给出控制的角度位置信息，从而进一步提高控制的精确度。优选的方案如图3中，阀杆5还与角度撞杆19固定连接，还设有与阀片27启闭位置相对应的全闭位置止挡16和全开位置止挡18，以限定阀片27的摆动角度；在靠近全闭位置止挡16的附近设有全闭位置行程开关20，以给出角度撞杆19靠近全闭位置止挡16的信号；相应在靠近全开位置止挡18的附近设有全开位置行程开关17，以给出角度撞杆19靠近全开位置止挡18的信号。如图3中，全开位置行程开关17和全闭位置行程开关20的触发位置位于全开位置止挡18和全闭位置止挡16之间。优选的方案如图4中所示，所述的蜗轮14为扇形蜗轮。由此结构，使整个机构结构更为紧凑。采用整圆的蜗轮也是可行的。优选的方案如图4中，手轮15与蜗杆21之间通过互相套接的锥形套筒部23和锥形凸台部26连接，具体结构为手轮15的轴上设有锥形套筒部23，蜗杆21的轴上设有锥形凸台部26，可替换的，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服控制的阀，包括蝶阀（4），蝶阀（4）固定安装在阀座（1）上，其特征是：蝶阀（4）的阀杆（5）与蜗轮（14）固定连接，蜗杆（21）与蜗轮（14）啮合连接，蜗杆（21）的一端与伺服电机（7）连接，蜗杆（21）的另一端与手轮（15）连接；阀杆（5）与位置编码器 （11）固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种伺服控制的阀，包括蝶阀（4），蝶阀（4）固定安装在阀座（1）上，其特征是：蝶阀（4）的阀杆（5）与蜗轮（14）固定连接，蜗杆（21）与蜗轮（14）啮合连接，蜗杆（21）的一端与伺服电机（7）连接，蜗杆（21）的另一端与手轮（15）连接；阀杆（5）与位置编码器（11）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种伺服控制的阀，其特征是：阀杆（5）还与角度撞杆（19）连接，还设有与阀片（27）启闭位置相对应的全闭位置止挡（16）和全开位置止挡（18），以限定阀片（27）的摆动角度；在靠近全闭位置止挡（16）的附近设有全闭位置行程开关（20），以给出角度撞杆（19）靠近全闭位置止挡（16）的信号；相应在靠近全开位置止挡（18）的附近设有全开位置行程开关（17），以给出角度撞杆（19）靠近全开位置止挡（18）的信号。3.根据权利要求1所述的一种伺服控制的阀，其特征是：所述的蜗轮（14）为扇形蜗轮。4.根据权利要求1或2所述的一种伺服控制的阀，其特征是：阀杆（5）穿过安装座板（8）与联轴器（9）连接，联轴器（9）...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仁君，
申请(专利权)人：宜昌船舶柴油机有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42