一种采用角位移放大机构的高精度定量阀.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103161988A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103161988103161988A(43)申请公布日2013.06.19(21)申请号201310084797.3(22)申请日2013.03.15(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园区陕西科技大学(72)发明人王博汤伟王樨刘庆立董继先王孟效(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人刘国智(51)Int.Cl.F16K31/05(2006.01)F16K31/44(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种采用角位移放大机构的高精度定量阀(57)摘要一种采用角位移放大机构的高精度定量阀，包括阀体，阀体的阀杆通过下联轴器、传动轴和上联轴器连接步进电机的输出轴一端，步进电机接有控制器，另一端接有手轮，传动轴上设有传感器摆臂、大同步带轮、全开、全关位置检测开关、正、反向超程保护开关，大同步带轮通过同步带连接至小同步带轮，小同步带轮上设有光电编码器，光电编码器的数据输出端与控制器相连接，步进电机接收控制器的指令转动，经过减速器、上联轴器、传动轴、下联轴器将同步转动传递到阀杆驱动阀芯旋转，传动轴通过角位移放大机构将角位移放大，光电编码器将检测到的角位移信号传送给控制器进行阀位的反馈控制，能够实现阀门开度的闭环精密控制，提高阀门的精度。CN103161988ACN103698ACN103161988A权利要求书1/1页1.一种采用角位移放大机构的高精度定量阀，包括阀体（19），其特征在于，与阀体（19）连接有壳体（16），壳体（16）内设有步进电机（1），控制器（18）通过电气接口与步进电机（1）相连接，步进电机（1）输出轴一端连接有减速器（2），步进电机（1）输出轴的另一端连接有手轮（17），与减速器（2）连接有上联轴器（3），与上联轴器（3）连接有传动轴（4），传动轴（4）上安装有与其同步转动的第一摆臂（5-1）、第二摆臂（5-2）和大同步带轮（7），传动轴（4）外部设置有全开位置检测开关（6-1）、全关位置检测开关（6-2）、正向超程保护开关（6-3）、反向超程保护开关（6-4），其中全开位置检测开关（6-1）和全关位置检测开关（6-2）为光电开关，二者的光轴间隔为90度，正向超程保护开关（6-3）和反向超程保护开关（6-4）为机械行程开关，二者的触头间距在90-95度之间，大同步带轮（7）通过同步带（8）连接至小同步带轮（9），小同步带轮（9）上设有光电编码器（10），光电编码器（10）的数据输出端与控制器（18）相连接，壳体（16）内壁上设置有支撑板（11），传动轴（4）穿过支撑板（11），通过下联轴器（12）连接至阀杆（13），传动轴（4）上设置有机械硬限位装置（14）和阀门开度机械指示针（15），机械硬限位装置（14）包括连接在传动轴（4）上的硬限位块（14-0），在传动轴（4）外设置有与限位块上轮廓线（14-1）配合限位的关限位螺栓（14-2）和与限位块下轮廓线（14-3）配合限位的开限位螺栓（14-4），关限位螺栓（14-2）和开限位螺栓（14-4）安装在有螺纹的限位板（14-5）上。2.根据权利要求1所述的一种采用角位移放大机构的高精度定量阀，其特征在于，所述硬限位块（14-0）为渐开线轮廓，并与传动轴（4）同步转动。2CN103161988A说明书1/3页一种采用角位移放大机构的高精度定量阀技术领域[0001]本发明涉及一种阀门，特别涉及一种采用角位移放大机构的高精度定量阀。背景技术[0002]造纸的定量控制由质量控制系统（QCS,QuanlityControlSystem，造纸行业术语，是指对造纸生产过程中定量、水份、灰份和厚度等参数进行在线检测和控制。）测得成纸定量去控制定量阀的开度，国内外的定量阀均采用步进电机经过减速器驱动阀芯旋转实现流量调节的方式，没有检测阀芯的真实开度，属于开环驱动，例如国内的实用新型专利200620130207.1公开了一种“定量阀”，即采用此结构。现有阀门依靠步进电机的细分，达到所谓的10000步、50000步甚至更高水平的控制不是真实的，带有预测性和臆测性，因为毕竟没有真正的检测阀门的角位移用于反馈控制。由于步进电机属于开环驱动，在阀门长时间运行后阀芯、阀杆或者是传动机构磨损造成阀门运行阻力增大，极容易出现“丢步”现象，即驱动电机接收到了控制脉冲，但是电机由于某种原因没有转动，阀芯也没有产生转角,出现了和控制脉冲不一致的定位情况，因此，阀门的精度受到了影响。针对这一问题，需要开发新型的定量阀，提高阀门的精度。发明内容[0003]为了克服上述现有技术