【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体高压一种，更具体地说，涉及一种电驱高压开关阀。
技术介绍
1、高压开关阀作为高压容积系统的核心控制元件，是一种带有可伸缩阀杆和小端口的阀门，其按照阀芯形状及其运动形式，可分为针阀、滑阀和球阀等。其需要外力推动阀杆，使得阀芯与阀座压紧或者分离，改变过流断面积，截断或调节流量。这种阀门结构调节精度比较高，比其他类型的阀门能耐受更大的压力，密封性能非常好，故其被广泛应用于仪表测量管路系统中，进行较小的流量，较高压力的气体或液体介质的密封和控制。
2、现有的高压开关阀中，最为常见的是阀口形状为锥阀形式的高压开关阀，也就是针阀。对于其在实际工作系统的驱动，目前应用较多的是气缸，通过压缩介质，将压力转化为机械能，推动活塞进而驱动阀杆进程。如此的驱动方式虽结构简单操作方便，但是将其应用于高压管路或者高速介质的流量控制时，实现阀杆驱动所需要的力会变得很大，此时为了提供足够大的压力，就只能不断增大气缸的体积，这样会导致整体机构过于庞大，占用过多空间，操作不便；而且气缸驱动固然需要气源和气体管道等部件，会导致成本过高，耗费太多资源，与此同时，这样机械的驱动方式也会影响开关阀的控制精度以及稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种可以通过电驱自动高压开关阀。旨在达到阀体结构设计简单、紧凑、密封性能可靠的目的，通过选用直流无刷电机驱动，转矩特性优异，实现稳定操作。整体而言，操作方便，节省资源，适用于高压大流量动力系统和高压仪表测量管路中。
3、优选方式下，所述针式阀杆中部与所述阀体的孔之间设置密封圈。所述密封圈包括至少一层聚四氟乙烯密封环和橡胶形圈。所述密封圈通过所述针式阀杆穿设的第二端盖封堵于所述阀体的孔中。
4、优选方式下，所述针式阀杆的螺纹连接段长度小于所述第一端盖的螺纹长度。
5、优选方式下，所述针式阀杆的顶端通过矩形截面的连接轴段插接于联轴器转动输出的矩形孔中，所述联轴器的转动输出部分通过减速箱关联于所述电机。
6、优选方式下，所述减速器的输出轴插入联轴器后，利用径向的螺丝固定；所述针式阀杆的矩形截面连接轴段为正方形截面，与所述联轴器进行间隙配合，配合的长度小于所述第一阀盖之上阀杆的部分。
7、优选方式下，所述电机为直流无刷电机。
8、优选方式下，所述驱动电路包括电源v1v2、电阻r1～r8、滑动电位器r2、与门、非门、集成运放u1、光耦2、电磁继电器k1、续流二极管d1、稳压二极管d2、晶闸管d3、直流无刷电机和控制端；所述运放u1与电源v1进行连接，与电阻r1r3、滑动电位器r2组成电压比较器电路；分压电阻r3与变位器串联接入电源v1，将运放u1的反向输入端端b点的电位作为运放的反向输入端电压，可记为vb，其为比较器的一个比较电压；电机通过接线负极连接的小阻值电阻r6，将电机实时工作的电流传输到运放u1的正向输入端端a点，经过r1，转换为一个时刻在变的电压，作为比较器的另一个比较电压va；比较器的输出端和与门的一个输入段相连，因为电机转速输出为电压信号，故串联连接两个电阻r4r5进行分压，再和非门相连作为与门的另一个输入端；与门的输出端与光耦中的发光二极管中的接线2端相连，与接线1端电压进行比较，控制光敏三极管中是否有电流输出，进而控制电磁继电器的开关；所述电阻r7和稳压二极管d2串联接在电源v1上，形成稳压电路，致使光耦电压信号输入端e点的电压为5v；e端与分流电阻r8连接，进而接入发光二极管u2的1端，与2端电压进行比较；所述光耦中的光敏三极管、电磁继电器和直流无刷电机依次串联接入电源v2，实现直流无刷电机的驱动开关；所述续流二极管d1与电磁继电器进行并联；所述电机的电源正接线端f端与继电器的触点部分相连，电机的g端为正反转控制接线端；电机的电流信号采样端h端与电阻r6相连，将电机实时工作中的电流信号传递给运放比较器输入端；电机的电流信号输出端i端与两个分压电阻相连，提供触发与门的电压信号；所述控制端的电源通断控制信号输出端x端与晶闸管相连，通过输出高低电平控制整个电路的初始导通；开关量信号输入端y端和与门的输出端相连，接受电机的实时工作状态；正反转信号控制端z端与直流无刷电机的正反转信号输入端g端进行连接，根据开关量信号输入端y端反馈的信号，选择性的控制电机的正反转，进而实现针阀的开关。
9、综上，本专利技术一种电路驱动高压开关阀，包括针阀部分、电驱部分，针形开关阀包括阀体、阀杆和阀盖，此三部分顺次连接。所述阀盖部分形似六角螺栓，内部结构成中空设计，内外都有螺纹，螺纹旋向相同，阀盖内部与阀杆右旋螺栓连接，外部与主阀体进行相同旋向螺栓连接。所述阀杆最顶部设计为长方体，可以通过联轴器与电机减速箱相连接，进而实现阀体开关的驱动。阀杆中部被设计成螺纹丝杠结构，其一部分带有螺纹，与阀盖进行螺纹连接，且此部分螺纹长度相比于阀盖内通孔的螺纹长度较短，可以实现阀杆的旋入旋出，保证了阀杆在主阀体阀腔中的进程。中部向下一直到底部锥形阀芯，都设计为光滑的圆柱体，此部分可以直接插入阀腔中进行间隙配合。如此设计结构简单易配合。所述阀体外部整体设计为圆柱体，阀体上部开有圆柱形阀腔，方便与阀杆进行间隙配合。阀体底面正中心开有流量进气口，此部分与阀腔相通，相通部分的直径相比于阀杆直径更小，使得锥形阀芯能够压紧堵住进气口。主阀体的侧面开有流量出气口，也与中空阀腔相通。其阀腔中部与两组密封圈配合，每组密封圈都由一个橡胶o形圈和一个聚四氟乙烯密封环组成，这样的设计补偿了加工精度和同心度误差造成的间隙，在保证动密封效果的同时，又减少了阀芯与阀腔的摩擦阻力和磨损。选用o形圈作为动密封元件，还具有结构简单，维护方便性价比高等优点。在两组密封圈的上部配合了一个端盖，用于压紧密封圈。驱动部分包括电机、减速箱和驱动电路。本专利技术选择了直流无刷电机作为驱动元件，具有传统直流电机的优点，同时又取消了碳刷结构。不仅转矩特性优异，可靠性高，稳定性好，而且体积小，噪音低，使用寿命长。根据针阀工作所需的扭矩以及电机的额定转矩，选择合适传动比的减速器与电机输出轴想连接，通过齿轮传动把电机的转速降低，同时获得更大的输出扭矩。
10、其次，驱动电路包括电压比较器电路和电机开关电路。所述的电压比较器电路包括一个12v的电源、一个集成运放、一个非门、一个与门、一个稳压二极管、一个光耦、一个滑动电位器和六个分压电阻。一个分压电阻接入运放的反向输入端，滑动电位器与另一个分压电阻串联接入运放的正向输入端。运放的输出端和与门的一个输入段相连，电机转速输出端串联连接两个电阻进行分压，再与非门本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电驱自动高压开关阀，包括由驱动电路驱动实现正向和反向旋转的电机，以及关联所述电机输出轴实现转动的针式阀杆(5)，其特征在于，
2.根据权利要求1所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述针式阀杆(5)中部与所述阀体(6)的孔之间设置密封圈。
3.根据权利要求2所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述密封圈包括至少一层聚四氟乙烯密封环(3)和橡胶O形圈(4)。
4.根据权利要求2所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述密封圈通过所述针式阀杆(5)穿设的第二端盖(2)封堵于所述阀体(6)的孔中。
5.根据权利要求1所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述针式阀杆(5)的螺纹连接段长度小于所述第一端盖(1)的螺纹长度。
6.根据权利要求1所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述针式阀杆(5)的顶端通过矩形截面的连接轴段插接于联轴器转动输出的矩形孔中，所述联轴器的转动输出部分通过减速箱关联于所述电机。
7.根据权利要求6所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述减速器的输出轴插入联轴器后，利用径向的螺丝固定；所述
8.根据权利要求1所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述电机为直流无刷电机。
...【技术特征摘要】
1.一种电驱自动高压开关阀，包括由驱动电路驱动实现正向和反向旋转的电机，以及关联所述电机输出轴实现转动的针式阀杆(5)，其特征在于，
2.根据权利要求1所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述针式阀杆(5)中部与所述阀体(6)的孔之间设置密封圈。
3.根据权利要求2所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述密封圈包括至少一层聚四氟乙烯密封环(3)和橡胶o形圈(4)。
4.根据权利要求2所述电驱自动高压开关阀，其特征在于，所述密封圈通过所述针式阀杆(5)穿设的第二端盖(2)封堵于所述阀体(6)的孔中。
5.根据权利要求1所述电驱自动高压开关阀，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：高腾，吴泓达，张福兴，卜繁岭，庞桂兵，樊双蛟，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：
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