手自一体自动控制阀制造技术

本发明专利技术公开了手自一体自动控制阀，包括减速电机、带高台快开阀、齿轮组外壳、齿轮组盖和三级减速装置，三级减速装置包括连接在减速电机输出轴上的第一级小齿轮轴，以及连接在第一级小齿轮轴上的第二级双层减速齿轮组,还包括固定在带高台快开阀的阀杆上的第三级扇形减速齿轮；第一级小齿轮轴穿过第三级扇形减速齿轮的圆弧形凹槽并且延伸至齿轮组盖的外侧，同时第一级小齿轮轴位于齿轮组盖的外侧部位连接手动阀表头；减速电机和带高台快开阀通过控制电路连接单片机。本发明专利技术的手自一体自动控制阀，结构紧凑，可显示开度，且开度精度控制高。阀自动运转轻盈顺畅、无明显噪声。手动旋转时阻尼适中、手感顺滑。

Hand in one automatic control valve

The invention discloses a hand-in-one automatic control valve, which comprises a deceleration motor, a fast-opening valve with a high platform, a gear housing, a gear cover and a three-stage deceleration device. The three-stage deceleration device comprises a first-stage pinion shaft connected to the output shaft of the deceleration motor, and a second-stage double-stage deceleration gear shaft connected to the first-stage pinion shaft. The first stage pinion shaft passes through the circular arc groove of the third stage fan-shaped reduction gear and extends to the outer side of the gear set cover, while the first stage pinion shaft is located outside the gear set cover to connect the manual valve gauge head; the reduction motor and the belt. The high speed quick opening valve is connected with the single chip microcomputer through the control circuit. The hand-in-one automatic control valve of the invention has compact structure, can display the opening degree, and has high opening precision control. The valve operates smoothly and smoothly without obvious noise. Manual rotation with moderate damping and smooth handle.

【技术实现步骤摘要】
手自一体自动控制阀
本专利技术涉及加压氧舱阀门
或其他自动阀控制的相关领域，特别是涉及手动和自动控制一体化的加压、减压阀。
技术介绍
加压氧舱是通过空气或氧气对密闭舱内进行加压，使舱内绝对压力大于1个大气压、不超过3个大气压。加压氧舱在压力升或降的过程，必须严格控制升压、降压速率，避免或减轻耳朵剧痛等不适症状。舱内升、降压力控制的主要部件是加压阀、减压阀，包括进气流量控制阀、排气流量控制阀以及相应的控制系统组成。现有的进、排气控制阀一般采用直角螺纹截止阀，其阀杆装有旋转表头，可以转若干圈来控制阀的开启程度，并能指示转动的圈数，具有比较线性的气体输入和排气控制能力。根据技术标准的有关规定，成人氧舱的最大升、降压速率应不小于0.03MPa/min,婴儿舱的最大升、降压速率应不小于0.01MPa/min。现有方案，是根据对设备的操作经验，设定阀的一定的开度，并在相应时间内完成加压和减压。由于采用固定的阀门开度或固定的流量进行控制，实际舱内压力的升降并非线性。操作人员必须进过专业的培训，并积累必要的操作经验。但往往因为不同人操作，仍然会产生不同的效果，并易引起耳朵剧痛等不适症状。如果将进、排气阀进行自动化控制，能够较好地对加、降压进行线性控制。同时，国家技术规范要求，进、排气在自动控制的同时，必须同时具备手动操作功能。目前市场上的电子控制阀主要有两类，一类是自动控制的比例阀，只能实现全开和全闭，不能控制开度多少，因此只能通过控制开和闭时间长短来模拟阀门开度，从而控制压力升降；另一类可以自动控制阀的开度，但没有可手动控制的构件,无法方便地进行手动操作。在停电等特殊应急情况下，很难进行人工干预，对加压氧舱类产品来说，增加了安全隐患。现有自动控制的方案，都是采用手动控制和自动控制两套系统并存的方案，增加系统的复杂性和操作难度。主要存在下列技术问题：1.现有直角螺纹截止阀体积大，手动控制精度低，操作技能要求高,无法进行自动控制。2.直角螺纹截止阀通过螺纹控制阀开度，关闭时用力过大容易导致锁死，再开时必须要大力，用于自动控制时会出现电机堵转的情形。3.现有自动比例阀的频繁开闭，会产生明显的控制噪声，且快速开闭产生脉冲气流冲击舱内，噪声较大，更容易产生不适感。4.现有自动开度控制阀，完全是自动控制，无法进行人工干预，在停电等特别情况下无法控制，存在安全隐患。
技术实现思路
为了克服上述现有技术不足，本专利技术提供了一种全自动控制、精度高、手动和自动一体化的控制阀。本专利技术所采用的技术方案是：手自一体自动控制阀，包括减速电机、带高台快开阀、齿轮组外壳、齿轮组盖和三级减速装置，三级减速装置包括连接在减速电机的输出轴上的第一级小齿轮轴，以及连接在第一级小齿轮轴上的第二级双层减速齿轮组,还包括固定在带高台快开阀的阀杆上的第三级扇形减速齿轮；其中：第二级双层减速齿轮组，包括第二级减速大齿轮和第二级减速小齿轮，并且第二级减速大齿轮啮合在第一级小齿轮轴上，第二级减速小齿轮啮合在第三级扇形减速齿轮上；第二级双层减速齿轮组的轴的两端分别贯穿在齿轮组外壳和齿轮组盖的孔上；并且轴两端分别套上法兰轴承；第一级小齿轮轴穿过圆弧形凹槽并且延伸至齿轮组盖的外侧，同时第一级小齿轮轴位于齿轮组盖的外侧部位连接手动阀表头；第三级扇形减速齿轮，扇面上设有圆弧形凹槽，圆弧形凹槽两端的圆心角为90度；减速电机通过控制电路连接单片机。进一步地，减速电机包括减速机驱动器以及光电编码器，其中单片机通过光电编码器采集的数据来控制带高台快开阀的开度。进一步地，在齿轮组外壳内部对应第三级扇形减速齿轮开和关的方向上，设有配对的开限位突起和关限位突起，分别限定第三级扇形减速齿轮开和关转动的极限位置。进一步地，带高台快开阀固定在齿轮组外壳的底部，第三级扇形减速齿轮上的圆弧形凹槽两端的圆心角为90度，当带高台快开阀的阀杆转动90度即为全开时，第一级小齿轮轴始终在圆弧形凹槽内。进一步地，带高台快开阀为陶瓷暗阀或球阀。进一步地，减速电机选用直流无刷或有刷电机，最好选用空心杯电机，并且减速比为1：50至1：200。进一步地，在带高台快开阀全开时，手动阀表头转动圈数为2-12.5圈。进一步地，第一级小齿轮轴与第二级减速大齿轮转动的变速比为1：2至1：5,第二级减速小齿轮与第三级扇形减速齿轮转动的变速比为1；4至1：10。进一步地，控制电路通过DC/DC模块连接单片机处理器和光电编码器为其供电，其中：减速电机的光电编码器安装在减速电机主轴上，减速电机工作的同时带动光电编码器旋转，并输出正交脉冲信号，单片机处理器通过此信号计算出电机旋转的方向、速度和位置；单片机处理器，通过CANBUS总线收发器实现单片机处理器与物理总线之间的电气连接，通过PWM信号控制减速电机驱动器的转速、DIR信号控制减速电机驱动器转动的方向。进一步地，控制电路安装减速电机的侧面，当阀开始工作时，单片机处理器控制手自一体自动控制阀先自动关闭,随后再根据单片机处理器对压力和流量的控制要求打开阀，并通过光电编码器采集的数据来控制带高台快开阀的开度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.手自一体自动控制阀与现有手动控制直角螺纹截止阀相比，通过电脑采集舱内的压力变化数据，通过CAN总线自动控制阀的开、关和开度。同时可以手动进行旋转控制阀的开度，如果手动控制超过升降、压标准时，能自动修正阀的开度。在停电等特殊情况下，方便改为手动控制。2.控制阀结构紧凑，精度控制高。手动控制时，不管操作人员关闭阀时的力度大小，不会出现电机堵转等问题，安全性和稳定性高。3.控制阀自动运转轻盈顺畅、无明显噪声，手动旋转时阻尼合适，手感顺滑。附图说明图1为手自一体自动控制阀的爆炸图；图2为手自一体自动控制阀的三维图；图3为手自一体自动控制阀的一个侧视图；图4为手自一体自动控制阀的另一个侧视图；图5为手自一体自动控制阀的打开齿轮组盖的三维图；图6为控制阀不带齿轮组盖的带高台快开阀打开时的俯视图；图7为控制阀不带齿轮组盖的带高台快开阀关闭时的俯视图；图8为三级减速装置的三维结构图；图9为手自一体自动控制阀不带齿轮组外壳的侧视图；图10为手自一体自动控制阀的控制电路原理图；其中：1-减速电机，101-输出轴，102-光电编码器，103-减速机驱动器；2-带高台快开阀，201-阀杆,202-连接螺钉或者连接螺栓；3-齿轮组外壳，31-开限位突起，32-关限位突起；4-控制电路，5-手动阀表头，6-齿轮组盖，7-第三级扇形减速齿轮，71-圆弧形凹槽，72-定位螺丝，73-连接衬套；8-第一级小齿轮轴，9-第二级双层减速齿轮组，91-第二级减速大齿轮，92-第二级减速小齿轮；10-法兰轴承，11-轴。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。如图1所示，手自一体自动控制阀，包括减速电机1、带高台快开阀2、齿轮组外壳3、齿轮组盖6和三级减速装置，如图2和图3以及图4所示，三级减速装置包括连接在减速电机1输出轴101上的第一级小齿轮轴8，以及连接在第一级小齿轮轴8上的第二级双层减速齿轮组9,还包括固定在带高台快开阀2的阀杆201上的第三级扇形减速齿轮7。第二级双层减速齿轮组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.手自一体自动控制阀，其特征在于：包括减速电机（1）、带高台快开阀（2）、齿轮组外壳（3）、齿轮组盖（6）和三级减速装置，三级减速装置包括连接在减速电机（1）的输出轴（101）上的第一级小齿轮轴（8），以及连接在第一级小齿轮轴（8）上的第二级双层减速齿轮组（9）,还包括固定在带高台快开阀（2）的阀杆（201）上的第三级扇形减速齿轮（7）；其中：第二级双层减速齿轮组（9），包括第二级减速大齿轮（91）和第二级减速小齿轮（92），并且第二级减速大齿轮（91）啮合在第一级小齿轮轴（8）上，第二级减速小齿轮（92）啮合在第三级扇形减速齿轮（7）上；第二级双层减速齿轮组（9）的轴（11）的两端分别贯穿在齿轮组外壳（3）和齿轮组盖（6）的孔上；并且轴（11）两端分别套上法兰轴承（10）；第一级小齿轮轴（8）穿过圆弧形凹槽（71）并且延伸至齿轮组盖（6）的外侧，同时第一级小齿轮轴（8）位于齿轮组盖（6）的外侧部位连接手动阀表头（5）；第三级扇形减速齿轮（7），扇面上设有圆弧形凹槽（71），圆弧形凹槽（71）两端的圆心角为90度；减速电机（1）通过控制电路（4）连接单片机。

【技术特征摘要】
1.手自一体自动控制阀，其特征在于：包括减速电机（1）、带高台快开阀（2）、齿轮组外壳（3）、齿轮组盖（6）和三级减速装置，三级减速装置包括连接在减速电机（1）的输出轴（101）上的第一级小齿轮轴（8），以及连接在第一级小齿轮轴（8）上的第二级双层减速齿轮组（9）,还包括固定在带高台快开阀（2）的阀杆（201）上的第三级扇形减速齿轮（7）；其中：第二级双层减速齿轮组（9），包括第二级减速大齿轮（91）和第二级减速小齿轮（92），并且第二级减速大齿轮（91）啮合在第一级小齿轮轴（8）上，第二级减速小齿轮（92）啮合在第三级扇形减速齿轮（7）上；第二级双层减速齿轮组（9）的轴（11）的两端分别贯穿在齿轮组外壳（3）和齿轮组盖（6）的孔上；并且轴（11）两端分别套上法兰轴承（10）；第一级小齿轮轴（8）穿过圆弧形凹槽（71）并且延伸至齿轮组盖（6）的外侧，同时第一级小齿轮轴（8）位于齿轮组盖（6）的外侧部位连接手动阀表头（5）；第三级扇形减速齿轮（7），扇面上设有圆弧形凹槽（71），圆弧形凹槽（71）两端的圆心角为90度；减速电机（1）通过控制电路（4）连接单片机。2.根据权利要求1所述的手自一体自动控制阀，其特征在于：减速电机（1）包括减速机驱动器（103）以及光电编码器（102），其中单片机通过光电编码器（102）采集的数据来控制带高台快开阀（2）的开度。3.根据权利要求2所述的手自一体自动控制阀，其特征在于：齿轮组外壳（3）内部对应第三级扇形减速齿轮（7）转向开和关的方向上，分别设有一个半圆形的开限位突起（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继永，王佳挺，朱尧天，
申请(专利权)人：江苏新颖氧科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32