一种电动球阀的驱动装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动球阀的驱动装置及控制方法，包括减速电机、微动开关一、微动开关二、开关模块、传动轴、球阀、机阀连接盖、电机罩，利用减速电机带动传动轴从而带动球阀进行开关操作，再利用传动轴上的两叶轮、四叶轮与对应设置的微动开关一、微动开关二完成对减速电机的控制，具有快速响应、大力矩、控制方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电动球阀的驱动装置及控制方法
本专利技术涉及电动球阀，特别是一种电动球阀的驱动装置及控制方法。
技术介绍
电动球阀是一种转角为90度的旋转类球阀，密封性能优良，流通能力大，流阻系数小，结构简单、维修方便、使用寿命长，阀体通道和连接管内径基本相同，不会降低介质流速。产品通常用于密封要求严格的场合，除控制气体、液体、蒸汽介质外，还适宜控制污水和含有纤维性杂质的介质，广泛用于石油、化工、冶金、轻工、造纸、电站、制冷等工作领域。球阀是一种重要的阀类，在石油化工、长输管线等领域有广泛应用。球阀的关闭件是一个带孔的球体，即阀球，阀球随阀杆转动，实现阀门的开启或关闭。球阀旋转90°即可全关全开，与相同规格的闸阀、截止阀比较、球阀体积小、重量轻，便于管道安装。电动球阀为了实现良好的密封，两个阀座与阀球之间需要压的很紧，在启闭球阀的过程中，阀座和阀球之间会产生较大的摩擦力，驱动球阀的时候就要求驱动装置需要更大的扭矩。现有技术中常压电动球阀的驱动装置大多采用减速器来实现控制过程以及增大力矩，减速电机通过减速器驱动阀杆转动开启或者闭合阀体，减速电机转速经减速机减速来增大力矩势必造成响应时间变慢。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的响应时间慢的问题，提供一种小型常压快速响应电动球阀。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电动球阀的驱动装置，所述驱动装置用于驱动球阀进行关水与放水状态的切换，包括减速电机、微动开关一、微动开关二、开关模块、球阀、传动轴；r>所述减速电机连接传动轴一端，所述减速电机用于带动传动轴转动，传动轴另一端连接球阀的阀杆；传动轴上有四叶轮和两叶轮，四叶轮上均匀分布有四个尖峰结构，两叶轮对称的两边各有一个尖峰结构；所述两叶轮的尖峰结构与所述四叶轮的其中两个尖峰结构贴合；微动开关一相对于两叶轮设置，传动轴每转动180°，两叶轮的尖峰结构触碰一次微动开关一的弹片；微动开关一的常开端连接到单片机信号接入引脚，微动开关一的公共端接控制信号电源；微动开关二相对于四叶轮设置，传动轴每转动90°，四叶轮的尖峰结构触碰一次微动开关二的弹片；微动开关二的公共端接外部电源，微动开关二的常开端接开关模块一端，开关模块另一端连接微动开关二的常闭端，微动开关二的常闭端电连接到减速电机。优选的，还包括机阀连接盖、电机罩，所述球阀与所述减速电机的连接处置于所述机阀连接盖内腔，所述减速电机设置在所述电机罩内腔。优选的，所述四叶轮上沿轮轴中心对称均匀分布有四个尖峰结构，所述两叶轮上沿轮轴中心对称相对设置两个尖峰结构。优选的，传动轴上两叶轮尖峰结构触碰微动开关二的弹片时球阀关水，两叶轮尖峰结构未触碰微动开关二时球阀放水。优选的，微动开关一的常开端连接单片机的信号接收引脚，微动开关一的公共端连接单片机的电源输出引脚，传动轴上两叶轮的尖峰结构触碰微动开关一的弹片时，微动开关一的常开端闭合，单片机的信号接收引脚接通高电平，单片机获取高电平信号，判定球阀此时的状态为关，反之为开。优选的，所述开关模块采用继电器，微动开关二的常开端接继电器公共端，微动开关二的常闭端电连接到减速电机，继电器的常开端电连接到减速电机。优选的，继电器的控制端连接到所述单片机的信号输出引脚，单片机的信号输出引脚输出控制信号控制继电器进行开关切换。一种采用以上所述的一种电动球阀的驱动装置的控制方法，包括如下步骤：S11、当传动轴的四叶轮的尖峰结构未触碰微动开关二的弹片时，外部电源接微动开关二的公共端，并从微动开关二的常闭端输出给减速电机供电，减速电机带动传动轴转动；S12、当传动轴的四叶轮的尖峰结构触碰微动开关二的弹片时，微动开关二的公共端和常开端接通，与常闭端断开，此时电源接通至继电器的公共端，如果此时继电器的控制端无信号输入则减速电机供电回路断开，减速电机停止转动；同时，若传动轴上两叶轮的尖峰结构未触碰微动开关一的弹片，则电动球阀此时的状态为关，反之为开；S13、在开或者关的任意状态下，减速电机处于停止状态，传动轴上四叶轮其中一个尖峰结构触碰微动开关二的弹片，外部电源经微动开关二公共端到微动开关二常开端，进继电器公共端，此时单片机输出短暂控制信号，继电器线圈通电吸合，继电器公共端和常开端接通，电源经常开端与减速电机连接，减速电机带动传动轴转动，传动轴上四叶轮随之转动，尖峰结构与弹片由触碰向未触碰变化，当尖峰结构与弹片刚好脱离时，微动开关二公共端与常开端断开，与常闭端连接，电源通电回路由微动开关二公共端--微动开关二常开端--继电器公共端--继电器常开端--减速电机转为微动开关二公共端--微动开关常闭端--减速电机，减速电机持续转动，直至传动轴上四叶轮的下一个尖峰结构触碰微动开关二的弹片时停止，球阀阀体相应的转动90度，完成一次开到关或者关到开的状态切换；单片机输出的短暂控制信号时间需超过减速电机从开始启动到尖峰结构与弹片脱离的时间，所述短暂控制信号时间在0.5s-1s内。优选的，还包括：当传动轴转动90°时，四叶轮的尖峰结构触碰微动开关二的弹片，同时两叶轮与微动开关一的弹片完成一次从触碰到未触碰或者未触碰到触碰的状态切换，反馈给单片机的信号从高电平到低电平或者低电平到高电平的一次切换，由程序判定球阀做出了一次从开到关或者关到开的切换。利用该控制方法，能够准确判断电动球阀的关水、放水状态，从而进行相应的设置，每次短暂闭合开关模块，能够在极短的响应时间内完成球阀关水、放水状态的切换。优选的，还包括：S14、当传动轴转动90°时，四叶轮的尖峰结构触碰微动开关二的弹片，同时两叶轮与微动开关一的弹片完成一次从触碰到未触碰或者未触碰到触碰的状态切换，反馈给芯片msp430的信号从高电平到低电平或者低电平到高电平的一次切换，由程序判定球阀做出了一次从开到关或者关到开的切换。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种电动球阀的驱动装置及控制方法，包括减速电机、微动开关一、微动开关二、开关模块、传动轴、球阀，利用电机带动传动轴从而带动球阀进行开关操作，再利用传动轴上的两叶轮、四叶轮与对应设置的微动开关一、微动开关二完成对电机的控制，具有快速响应、大力矩、控制方便等优点。附图说明图1是本专利技术的电动球阀的驱动装置结构示意图。图2(a)为电动球阀的结构示意图；图2(b)为图2(a)中电动球阀的A-A剖视图。图3(a)为电动球阀的结构示意图；图3(b)为图3(a)中电动球阀的B-B剖视图。图4(a)为传动轴的俯视图；图4(b)为传动轴的仰视图。图5(a)为电动球阀的结构示意图；图5(b)为图5(a)中电动球阀的D-D剖视图。图6为驱动装置的电路连接示意图。图中标记：1-球阀，2-传动轴，21-两叶轮，22-四叶轮，3-微动开关一，4-微动开关二，5-减速电机，6-机阀连接盖，7-电机罩，8-弹片。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置用于驱动球阀进行关水与放水状态的切换，包括减速电机、微动开关一、微动开关二、开关模块、球阀、传动轴；/n所述减速电机连接传动轴一端，所述减速电机用于带动传动轴转动，传动轴另一端连接球阀的阀杆；传动轴上有四叶轮和两叶轮，四叶轮上均匀分布有四个尖峰结构，两叶轮对称的两边各有一个尖峰结构；所述两叶轮的尖峰结构与所述四叶轮的其中两个尖峰结构贴合；/n微动开关一相对于两叶轮设置，传动轴每转动180°，两叶轮的尖峰结构触碰一次微动开关一的弹片；微动开关一的常开端连接到单片机，微动开关一的公共端接控制信号电源；/n微动开关二相对于四叶轮设置，传动轴每转动90°，四叶轮的尖峰结构触碰一次微动开关二的弹片；微动开关二的公共端接外部电源，微动开关二的常开端接开关模块一端，开关模块另一端连接微动开关二的常闭端，微动开关二的常闭端电连接到减速电机。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置用于驱动球阀进行关水与放水状态的切换，包括减速电机、微动开关一、微动开关二、开关模块、球阀、传动轴；
所述减速电机连接传动轴一端，所述减速电机用于带动传动轴转动，传动轴另一端连接球阀的阀杆；传动轴上有四叶轮和两叶轮，四叶轮上均匀分布有四个尖峰结构，两叶轮对称的两边各有一个尖峰结构；所述两叶轮的尖峰结构与所述四叶轮的其中两个尖峰结构贴合；
微动开关一相对于两叶轮设置，传动轴每转动180°，两叶轮的尖峰结构触碰一次微动开关一的弹片；微动开关一的常开端连接到单片机，微动开关一的公共端接控制信号电源；
微动开关二相对于四叶轮设置，传动轴每转动90°，四叶轮的尖峰结构触碰一次微动开关二的弹片；微动开关二的公共端接外部电源，微动开关二的常开端接开关模块一端，开关模块另一端连接微动开关二的常闭端，微动开关二的常闭端电连接到减速电机。


2.根据权利要求1所述的一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，还包括机阀连接盖、电机罩，所述球阀与所述减速电机的连接处置于所述机阀连接盖内腔，所述减速电机设置在所述电机罩内腔。


3.根据权利要求1所述的一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，所述四叶轮上沿轮轴中心对称均匀分布有四个尖峰结构，所述两叶轮上沿轮轴中心对称相对设置两个尖峰结构。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，传动轴上两叶轮尖峰结构触碰微动开关二的弹片时球阀关水，两叶轮尖峰结构未触碰微动开关二时球阀放水。


5.根据权利要求4所述的一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，微动开关一的常开端连接单片机的信号接收引脚，微动开关一的公共端连接单片机的电源输出引脚，传动轴上两叶轮的尖峰结构触碰微动开关一的弹片时，微动开关一的常开端闭合，单片机的信号接收引脚接通高电平，单片机获取高电平信号，判定球阀此时的状态为关，反之为开。


6.根据权利要求5所述的一种电动球阀的驱动装置，其特征在于，所述开关模块采用继电器，微动开关二的常开端接继电器公共端，微动开关二的常闭端电连接到减速电机，继电器的常开端电连接到减速电机。

【专利技术属性】
技术研发人员：石新宇，霍永峰，
申请(专利权)人：成都恒坤自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51