电子型电-气阀门定位器制造技术

一种电子型电－气阀门定位器，包括精密组合阀和电子控制装置，电子控制装置接受给定信号ｉ↓［ａ］和位置传感信号ｉ↓［ｆ］，并控制组合阀，当ｉ↓［ａ］大于ｉ↓［ｆ］，组合阀中电磁阀Ｍ１得电，压缩空气开启单向阀１、３，推动气缸活塞右移，使ｉ↓［ｆ］增加，当ｉ↓［ａ］＝ｉ↓［ｆ］时，电磁阀Ｍ１失电，活塞停止移动；同理，当ｉ↓［ａ］小于ｉ↓［ｆ］时，可使电磁阀Ｍ２得电，单向阀２、４开启，活塞左移。其利用电流平衡代替了传统的力平衡，可排除外界干扰，精度高，工作稳定、可靠、节能，降低对空气净化要求。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术属于一种全自动执行仪表，尤指一种电子型电-气阀门定位器。目前，国内引进技术制造或者直接进口的电-气阀门定位器，都是采用机械力平衡原理，即力矩马达、喷咀-挡板技术，如图9所示。其工作原理是当力矩马达109输入信号电流，衔铁108绕支点110接图示箭头方向转动，因为衔铁108通过挡板位置调整件114与挡板107连接，衔铁108上下移动，改变喷咀106气体出口间隙，通过恒节流小孔105的放大器102、103的背压室压力也随之变化。当挡板107向下移动，背压减小，气源104通过放大器102进入气缸101右腔，此时气缸左腔气体通过放大器103排气孔排出，活塞左移，凸轮111转动，使反馈弹簧112张力增加，该张力与输入信号产生的对衔铁108的吸力达到平衡之前，活塞是向左移的，活塞的位移与输入信号成正比。输入信号减小，挡板107在反馈弹簧112张力作用下靠拢喷咀，使背压增加，气源104通过放大器103进入气缸101左腔，气缸101右腔气体通过放大器102排气孔排出，活塞右移，反馈弹簧张力减小，当该张力与输入信号产生的对衔铁吸力达到平衡时，活塞右移停止。调零弹簧113的作用是使定位器在无信号输入、气缸活塞在最右端时，放大器102、103处于平衡状态，气缸活塞静止。这种采用力平衡原理设计的电-气阀门定位器，虽经多次改进设计并应用，但是存在以下缺点1、因采用力平衡式原理，容易受到外界振动影响，当外界振动传到力平衡机构，使定位器难以工作。2、因采用力平衡结构，调整件多，并互相影响，故调整费力，在使用中维修量大。3、喷咀，特别是恒节流小孔(其直径d通常为0.3～0.4mm)，是一个潜在故障源，容易被尘灰、污物堵塞。这尤其对气源净化处理差的场合，更容易发生故障，以致使定位器无法工作。4、喷咀，以及作为功率元件的滑阀、不锈钢球始终处于跑气状态，消耗大量能源。由于上述缺点，使气动执行机构的使用受到极大限制，特别在伺服系统中，由于对气源净化的要求很高，将被电动执行机构所取代，这使得工业系统应用气动控制技术的本质优点不能发挥。本技术的目的是提供一种电子型电-气阀门定位器，它可避免外界影响，性能稳定，不易发生故障且耗能低，以克服现有技术的缺点。为实现上述目的，本技术采取如下技术方案一种电子型电-气阀门定位器，其特征在于是由精密组合阀和电子控制装置组成，其中精密组合阀包括两个电磁阀M1、M2、四个单向阀1、2、3、4、中阀体18、左、右阀体15、16、五个复位弹簧5、6、7、8、17，两个活塞9、10，三个推杆12、22、13及挡圈、密封圈、压力表，所述的左、右阀体紧固在中阀体上，中心形成一个气缸，使形状完全相同的活塞9、10装在其中，三个推杆12、22、13分别以左、中、右摆置，在两个弹簧7、8作用下，所述的两个活塞9、10相互贴紧并处于所述的气缸中间位置，所述的两个单向阀1、2分别装入左阀体15左端大小孔间；另两个单向阀3、4分别装入右阀体16右端大小孔中，在三个弹簧5、6、17作用下，单向阀1紧贴单向阀2左端面，单向阀4紧贴单向阀3左端面，单向阀2右密封面紧贴推杆12左端，单向阀3左密封面紧贴推杆13右端，气源104从所述的中阀体18进入分别与左、右阀体15、16的左、右气室11、14相通，并与两个电磁阀M1、M2的进气孔连通，各结合部位用密封圈互相密封，两个电磁阀M1、M2分别紧固在左、右阀体15、16上面，并使其进气孔与气源连通，其出气孔分别与所述的中阀体18、左、右阀体15、16形成的气缸活塞两端连通，各部件组装后的组合阀的中、左、右阀体18、15、16上分别装上三块压力表，(以指示气源及输出空气q压力)；所述的电子控制装置与精密组合阀M1、M2连接。本技术工作原理结合附图说明图1、图2说明如下电子控制装置I/Q接收电源信号电路给定信号ia和位置传感器发出的位置传感信号if，经I/V转换电路和逻辑电路I、整形电路II、功放电路III控制精密组合阀IV，当给定信号ia大于位置传感信号if，图3所示的精密组合阀中电磁阀M1得电，压缩空气开启单向阀201、203，这使压缩空气通过单向阀201进入气缸205左腔，如图2所示，推动活塞向右移动，而气缸右腔气体通过单向阀203排出，由于活塞移动，位置传感器206电流增加，当电流增加到与给定电流信号ia相等，精密组合阀中电磁阀M1失电，单向阀201、203关闭，活塞停止移动，活塞移动量与给定信号ia成正比。同理，给定信号ia小于位置传感信号if时精密组合阀中电磁阀M2得电，压缩空气开启单向阀202、204，压缩空气通过单向阀204进入气缸205右腔，活塞左移，气缸左腔气体通过单向阀202排出，位置传感器206信号ia减小，当给定信号ia与位置传感信号if相等，电磁阀M2失电，单向阀202、204关闭，活塞停止移动。活塞移动速度可以通过精密组合阀节流元件20调节，如图4所示。本技术的优点是显而易见的1、本技术电子控制装置纯是两种电流信号的比较，不是力的平衡，它应用固体集成电路替代了易于受振干扰的力平衡方式，消灭了力转换过程及机构传动所产生的问题，其耐振性好，精度高，工作稳定可靠，同时提高了气动执行机构的响应速度和运动速度。2、本技术没有恒节流小孔，功效卓著地消灭了由于气路不洁引起的气动执行机构工作故障。应该指出，管路气体不洁和气源要求净化处理的费用昂贵，从整体上讲困扰着气动技术的发展。3、精密组合阀制造精度极高，四个单向阀泄漏量为0，所以执行机构静态耗气量等于0，有效地节约能源。4、具有断电、断信号、保位功能，如果加上气源压力继电器非常容易实现三断保护。5、容易调整，在现场使用中维修工作量降至最低。6、适用于单作用、双作用气缸。7、气源压力适应范围宽，P＝0.3～0.8MPa。本技术较佳实施例结合附图详细说明如下图1为本技术实施例方框结构示意图。图2为本技术实施例的结构示意图。图3为本技术精密组合阀的结构示意图。图4为图3所示的A-A剖视图。图5为图3所示的C-C剖视图。图6、图7、图8为本技术实施例电子控制装置的电路原理图。图9为现行的电-气阀门定位器结构示意图。电子控制装置I/Q包括七个运放器A1～A7、六个反相器F1～F6、两个与门Y1、Y2、两个三端稳压器片IC1、IC2、两个光电耦合管IC3、IC4、两个双向可控硅S1、S2、三个三极管T1、T2、T3、二十四个二极管，四个发光二极管LED1～LED4、八个电位器RW1～RW8、一个变压器B、六十六个电阻R1～R66、十七个电容C1～C17以及三块线路板和一块面板及切控开关K组成，其中运放器A1～A7、二极管D1～D14、电位器RW1～RW4及周边元件组成I/V转换电路及逻辑电路，其连接关系是A1的正、反相输入端接入一对倒向的二极管D1、D2，其正相输入端通过R4接到一个由两个电阻R3、R5构成的上接正电源V+，下接地的固定电位上，此外，其输入端经RW1、R6接A1反相输入端，运放器A2与两个二极管D3、D4及周边元件的连接结构与运放器A1的一路连接结构相同，所述的运放器A3的正、反相输入端接入一对倒向的二极管D5、D6，其正相输入端通过R15接切控开关K的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子型电－气阀门定位器，其特征在于是由精密组合阀和电子控制装置组成，其中精密组合阀包括两个电磁阀Ｍ１、Ｍ２、四个单向阀１、２、３、４、中阀体１８、左、右阀体１５、１６、五个复位弹簧５、６、７、８、１７，两个活塞９、１０，三个推杆１２、２２、１３及挡圈、密封圈、压力表，所述的左、右阀体紧固在中阀体上，中心形成一个气缸，使形状完全相同的活塞９、１０装在其中，三个推杆１２、２２、１３分别以左、中、右摆置，在两个弹簧７、８作用下，所述的两个活塞９、１０相互贴紧并处于所述的气缸中间位置，所述的两个单向阀１、２分别装入左阀体１５左端大小孔间；另两个单向阀３、４分别装入右阀体１６右端大小孔中，在三个弹簧５、６、１７作用下，单向阀１紧贴单向阀２左端面，单向阀４紧贴单向阀３右端面，单向阀２右密封面紧贴推杆１２左端，单向阀３左密封面紧贴推杆１３右端，气源从所述的中阀体１８进入分别与左、右阀体１５、１６的左、右气室１１、１４相通，并与两个电磁阀Ｍ１、Ｍ２的进气孔连通，各结合部位用密封圈互相密封，两个电磁阀Ｍ１、Ｍ２分别紧固在左、右阀体１５、１６上面，并使其进气孔与气源连通，其出气孔分别与所述的中阀体１８、左、右阀体１５、１６形成的气缸活塞两端连通，各部件组装后的组合阀的中、左、右阀体１８、１５、１６上分别装上三块压力表，所述的电子控制装置与精密组合阀Ｍ１、Ｍ２连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伯雄，
申请(专利权)人：蒋伯雄，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]