一种智能气动蝶阀的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  6

专利名称:一种智能气动蝶阀的制作方法
技术领域
本实用新型涉及阀门领域,尤其涉及一种智能气动蝶阀。
背景技术
市场上的气动蝶阀一般是由气动执行器和蝶阀组成,采用随阀杆转动的圆形蝶板达到气动蝶阀的启闭性,蝶阀的蝶板一般安装于管道的直径方向,即在蝶阀阀体圆柱形通道内,本领域的技术人员应当知道,市场上销售使用的气动蝶阀的蝶板一般为圆柱形蝶板并绕着轴线旋转,旋转角度为0° -90°之间,旋转到90°时,阀门则处于全开状态。通常,市面上做为气动蝶阀组件的气动执行器多数采用气缸缸体与气缸盖板分离式的结构,即在气缸缸体周侧与气缸盖板内壁周侧相对应的位置各开设至少一个半圆形定 位凹槽,然后将钢丝穿入该配合形成的圆形凹槽并形成固定连接,上述分离式的固定连接具有一定的缺陷,即当气动蝶阀工作时间久了后,会产生磨损,进而使得在工作过程中,气缸盖板极容易被气压或者弹簧的张力将其飞出而造成对设备和操作人员的伤害,存在着极大的安全隐患。进一步的,本领域的技术人员应当可知,当前气动蝶阀的气动执行器采用的多是弹簧复位和齿轮传动的方式实现其功能,这种结构由于采用了齿轮传动的方式,而齿轮的加工装配等都极不方便,并且经长期使用,齿轮磨损也相当严重,使用寿命有限。另外,由于目前使用的气动蝶阀一般只有气动执行器和蝶阀主体构成,在使用时必须有工作人员在场并开启或者关闭,比较不方便。

实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足缺陷,提供一种安全、使用方便并能有效提高使用寿命和生产效率的智能气动蝶阀。为实现上述目的,本实用新型采用一种智能气动蝶阀,包括依次由下至上安装的阀体组件、连接套组件、支架、气动执行组件,所述气动执行组件与连接套组件联动,连接套组件与阀体组件具有的板型阀芯联动,其中所述智能气动蝶阀包括设置在气动执行组件上方的智能控制组件,所述气动执行组件包括气缸管状主体、气缸顶盖板和气缸底板,其中气缸顶盖板和气缸底板分别通过焊接的方式固定安装在气缸管状主体的上、下两端,形成整体式结构。通过对现有技术的上述改进,由于将市场上现有的气动执行组件的分离式结构通过焊接的方式使其形成固定的整体式结构,有效提高了气缸管状主体和气缸顶盖板以及气缸底板整体的刚性强度,在蝶阀的长期使用过程中,有效解决了因分离式结构的气动执行组件在弹性压簧弹力的作用下飞出的问题,极大的提高了工作稳定性,安全可靠,从源头解决了故障率。本实用新型进一步设置为所述气动执行组件还包括设置在气缸管状主体内腔的弹性压簧、导向主件和导向副件,其中导向主件具有上端呈开口形状并且下端封闭的圆柱筒壁和从该圆柱筒壁下端的底壁向下延伸设置的安装轴,所述安装轴穿过支架与所述连接套组件固定安装,所述导向副件下端呈开口形状,上端具有顶盖并且该导向副件的周壁上开设有垂直导向槽和旋转导向槽,所述弹性压簧下端顶在导向主件的底壁上,并且其上端顶在所述导向副件的顶盖上,所述垂直导向槽与所述气缸管状主体的内腔侧壁上设置的套装有滚动轴承的第一圆柱凸台形成滑动连接并对导向副件形成转动方向上的限位;所述旋转导向槽与所述导向主件周侧上设置的套装有滚动轴承的第二圆柱凸台形成滑动配合。通过上述进一步设置的技术方案改进,由于该技术方案提供了一种全新的通过纵向定位在气缸管状主体的圆柱筒壁上的导向副件开设的旋转导向槽,并使得导向主件上设 置的第二圆柱凸台在该旋转导向槽里的滑动,进而实现导向主件相对于导向副件90°角度的旋转,从而通过导向主件上的安装轴带动阀体组件的板型阀芯实现启闭的功能,此种方案由于采用导向主件和导向副件的相对转动配合替代了现有技术中采用的齿轮作用的气动执行组件,使得结构大大简化,凸显出了设计的新颖性,并且由于齿轮作用的蝶阀在使用过程中,对齿轮的磨损非常严重,极大的影响了蝶阀的使用寿命,而本实用新型的技术方案在圆柱凸台上都套装有滚动轴承,极大的降低了导向槽与圆柱凸台之间的磨损,并进一步有效延长了蝶阀的使用寿命。本实用新型再进一步设置为所述智能控制组件包括连接微处理器的智能控制终端、穿过气缸顶盖板并与导向副件的顶盖连接的驱动轴、上传感器、下传感器、电磁阀和气源气路,其中所述上传感器和下传感器通过微处理器连接智能控制终端,智能控制终端单向连接电磁阀并控制电磁阀的启闭,所述气源气路包括第一气管接口、第二气管接口和安装在气缸顶盖板上的第三气管接口,其中气源依次经由第一气管接口、电磁阀、第二气管接口和第三气管接口接入所述导向副件的顶盖上端面与气缸管状主体内壁形成的腔体空间。通过上述再进一步的技术方案改进,由于在气动执行组件上端设置有智能控制组件,在该智能控制组件里通过上述技术方案的有效连接,可实现远程控制气源气路的启闭,极大的方便了工作人员对该智能气动蝶阀的操作及监控。优选的,所述安装轴套接在所述连接套组件上,并通过从侧面装入的弹性圆柱销固定安装,此种安装固定的方式从工艺装配上简化了工人的工序,方便简洁。优选的,所述导向主件底壁上设置有多个滚针轴承,所述滚针轴承上设置有垫圈,所述弹性压簧下端顶在所述垫圈的上端面上;作为优选设计,此种方案提高了弹性压簧在底端转移的能动性,有效提高了弹性压簧的使用寿命。优选的,为提高密封性,所述导向副件周侧与所述气缸管状主体的内壁之间至少设置有一个密封圈。优选的,所述导向副件的顶盖上端面设置具有T型槽的凸台,所述驱动轴下端与该T型槽相适配并进而形成可驱动联接。优选的,所述导向副件周壁开设的旋转导向槽底端开口至尾端的曲线在水平面上的的投影为以导向副件顶盖的中心点为圆心的四分之一圆弧;该优选设计的方案保证了阀体组件的板型阀芯的90°旋转。优选的,为更为直观的表现出蝶阀的工作状态,所述连接套组件设置有随该连接套组件转动的指示部件,该指示部件具有凸尖部,所述支架具有显示窗口,所述指示部件的凸尖部与显示窗口对应设置。[0019]上述优选方案的设计,从产品零部件的加工以及装配工艺工序等角度考虑,都有效的简化了工作人员的工作量,显得更加实用便捷。

图I为本实用新型实施例的结构示意图。图2为本实用新型实施例的主要组件的分解示意图。图3为本实用新型实施例的关闭状态的内部结构剖视示意图。图4为本实用新型实施例的关闭状态结构示意图。图5为本实用新型实施例的开启状态的内部结构剖视示意图。*[0025]图6为本实用新型实施例的开启状态结构示意图。图7为本实用新型实施例中智能控制组件的方框原理图。
具体实施方式
如图I至图7所示,本实用新型的具体实施例是一种智能气动蝶阀,图2中明显可知,该智能气动蝶阀包括依次由下至上安装的阀体组件I、连接套组件2、支架3、气动执行组件4和对本实用新型的蝶阀进行监控的智能控制组件5,在本实施例中,为延长蝶阀的使用寿命和保证蝶阀工作的可靠稳定,所述蝶阀的主体采用不锈钢材料,更进一步的优选为耐酸不锈钢材质;其中所述气动执行组件4与连接套组件2联动,连接套组件2与阀体组件I具有的板型阀芯10联动,所述气动执行组件4包括气缸管状主体40、气缸顶盖板41和气缸底板42,其中气缸顶盖板41和气缸底板42分别通过焊接的方式固定安装在气缸管状主体40的上、下两端,形成整体式结构。从图3至图6可知,所述气动执行组件4包括设置在气缸管状主体40内腔的弹性压簧43、导向主件44和导向副件45,图3和图5中显示,导向主件44具有上端呈开口形状并且下端封闭的圆柱筒壁440和从该圆柱筒壁440下端的底壁441向下延伸设置的安装轴442,所述安装轴442穿过支架3与所述连接套组件2固定安装,本实施例的图3和图5中,安装轴442套接在所述连接套组件2上,并通过从侧面装入的弹性圆柱销21固定安装;所述导向副件45下端呈开口形状,上端具有顶盖451并且该导向副件45的周壁450上开设有垂直导向槽4500和旋转导向槽4501,所述弹性压簧43下端顶在导向主件44的底壁441上,并且其上端顶在所述导向副件45的顶盖451上,图3和图5中显示,所述导向副件45周侧与所述气缸管状主体40的内壁之间设置有一个密封圈7,更加提高了密封性能,显然,该密封圈7可以为多个设置;在本实施例中,为提高弹性压簧48在底端转移的能动性,并提高弹性压簧43的使用寿命,在所述导向主件44底壁441上设置有多个滚针轴承47,所述滚针轴承47上设置有垫圈49,所述弹性压簧43下端顶在所述垫圈49的上端面上;所述垂直导向槽4500与所述气缸管状主体40的内腔侧壁上设置的套装有滚动轴承6的第一圆柱凸台400形成滑动连接并对导向副件45形成转动方向上的限位;所述旋转导向槽4501与所述导向主件44周侧上设置的套装有滚动轴承6的第二圆柱凸台440形成滑动配合,在本实施例中,为保证阀体组件I的板型阀芯10的90°旋转,所述导向副件45周壁开设的旋转导向槽4501底端开口至尾端的曲面在水平面上的的投影为以导向副件45顶盖451的中心点为圆心的四分之一圆弧。[0029]图7中,所述智能控制组件5包括连接微处理器的智能控制终端50、穿过气缸顶盖板41并与导向副件45的顶盖451连接的驱动轴51、上传感器52、下传感器53、与排气口 58连通的电磁阀54以及气源气路,在本实施例的图3和图5中明显可知,驱动轴51与导向副件45的连接方式如下所述导向副件45的顶盖451上端面设置具有T型槽的凸台452,所述驱动轴51下端与该T型槽相适配并进而形成可驱动联接;结合图3、图5和图7可知,所述上传感器52和下传感器53通过微处理器连接智能控制终端50,智能控制终端50单向连接电磁阀54并控制电磁阀54的启闭,所述气源气路包括第一气管接口 55、第二气管接口 56和安装在气缸顶盖板41上的第三气管接口 57,其中气源依次经由第一气管接口55、电磁阀54、第二气管接口 56和第三气管接口 57接入所述导向副件45的顶盖451上端面与气缸管状主体I内壁形成的腔体空间46 ;本实施例中,所述智能控制组件的监控过程如下当上传感器52或者下传感器53感应到驱动轴51上的感应部分时,便发出信号传递至微处理器,微处理器再将处理结果的信号发送至智能控制终端50,由智能控制终端50对电磁阀54进行启闭的控制,并进一步实现对通过电磁阀54的气源气路的切断或导通的控制作用,从而有效的实现了工作人员对蝶阀工作状态的远程监控,显然,本领域的技术人员很容易联想到采用RS485等接口芯片实现对蝶阀的远程无线监控,这些方式都可理解为本实用新型的另外一种实施例。 结合图2、图3和图4明显可知,所述连接套组件2设置有随该连接套组件2转动的指示部件20,该指示部件20具有凸尖部200,所述支架3具有显示窗口 30,所述指示部件20的凸尖部200与显示窗口 30对应设置;工作人员可根据指示部件20的凸尖部200在显示窗口 30处所处的位置便可知道蝶阀的工作状态,显然,显示窗口 30周边可设置明显的标志进行提示,显得直观明了,更具人性化。本实施例中,在对气缸管状主体40和气缸顶盖板41以及气缸底板42进行焊接时,宜采用下述方式使用夹具从驱动轴51顶端施加压力迫使弹性压簧43压缩,导向副件45往下位移,同时导向主件44旋转90° ,此时气缸顶盖板41完全与气缸管状主体40顶端贴合,保持压力将气缸顶盖板41焊接在气缸管状主体40上面,焊接后及时放入冷水中冷却,再将焊接的外表面采用去除材料的方法精加工。本实施例中,蝶阀的工作状态做如下说明图5、图6所示为本实用新型的智能气动蝶阀的工作状态开启过程的示意,当6-8bar的压缩空气从第一气管接口 55输入到电磁阀54内,电磁阀54将压缩空气从第二气管接口 56输出到第三气管接口 57内,由于第三气管接口 57与气缸顶盖板41接通,压缩空气到达导向副件45顶盖451的上端面与气缸顶盖板41的下端面和气缸管状主体40的内壁之间形成的腔体空间46时,压缩空气压迫导向副件45往气缸底板42的方向移动,同时迫使弹性压簧43压缩,此时开设在导向副件45外侧壁上的垂直导向槽4500与设置在气缸管状主体40内壁上的第一圆柱凸台400上的圆柱滚动轴承6做垂直向下方向位移至垂直导向槽4500尾端的半圆凹槽处不再位移,形成纵向定位,同时设置在导向副件45另一外侧壁上的作为导轨作用的旋转导向槽4501通过设置在导向主件44上的第二圆柱凸台440上滚动轴承6带动导向主件44逆时针旋转90°,与此同时,设置在导向副件45上端的带T型槽的凸台452带动驱动轴51上的感应部分往下位移至下部传感器53的感应区处,此时,设置在导向主件44下部的连接套组件2带动板型阀芯10逆时针旋转90°,同时导向主件44与气缸底板42内平面以及气缸管状主体40内壁之间形成的空腔内的空气由消声器48处排出,即实现了阀门的开启。图3、图4所示为本实用新型的智能气动蝶阀的工作状态关闭过程的示意,当导向副件45的顶盖451上端面与气缸顶盖板41下端面以及气缸管状主体40的内壁之间形成的腔体空间46内的压缩空气由电磁阀54切换至电磁阀排气口 58排出时,设置在导向主件44与导向副件45内的复位弹性压簧43在弹簧张力的作用下迫使导向副件45往上位移,同时通过起导轨作用的导向副件45的旋转导向槽4501与导向主件44之间的第二圆柱凸台440的滑动,使得导向主件44顺时针旋转90°,同时通过设置在导向主件44下部的连接套组件2带动板型阀芯10顺时针旋转90°,即实现阀门的关闭。显然,本实用新型不仅仅局限于上述实施例的保护方案,只要在本实用新型的技术方案中可以找到启示,依赖本实用新型的精神所引申处的显而易见的改进,诸如采用铆接或者粘贴等其它方式替代本实用新型中的焊接式整体式缸体结构的改进,或者改变旋转导向槽和垂直导向槽的位置与数量,亦或者在其它配合面上采用工业生产中公知常用的密·封圈提高密封性能等等,都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种智能气动蝶阀,包括依次由下至上安装的阀体组件、连接套组件、支架、气动执行组件,所述气动执行组件与连接套组件联动,连接套组件与阀体组件具有的板型阀芯联动,其特征在于所述智能气动蝶阀包括设置在气动执行组件上方的智能控制组件,所述气动执行组件包括气缸管状主体、气缸顶盖板和气缸底板,其中气缸顶盖板和气缸底板分别通过焊接的方式固定安装在气缸管状主体的上、下两端,形成整体式结构。
2.根据权利要求I所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述气动执行组件还包括设置在气缸管状主体内腔的弹性压簧、导向主件和导向副件,其中导向主件具有上端呈开口形状并且下端封闭的圆柱筒壁和从该圆柱筒壁下端的底壁向下延伸设置的安装轴,所述安装轴穿过支架与所述连接套组件固定安装,所述导向副件下端呈开口形状,上端具有顶盖并且该导向副件的周壁上开设有垂直导向槽和旋转导向槽,所述弹性压簧下端顶在导向主件的底壁上,并且其上端顶在所述导向副件的顶盖上,所述垂直导向槽与所述气缸管状主体的内腔侧壁上设置的套装有滚动轴承的第一圆柱凸台形成滑动连接并对导向副件形成转动方向上的限位;所述旋转导向槽与所述导向主件周侧上设置的套装有滚动轴承的第二圆柱凸台形成滑动配合。
3.根据权利要求I或2所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述智能控制组件包括连接微处理器的智能控制终端、穿过气缸顶盖板并与导向副件的顶盖连接的驱动轴、上传感器、下传感器、电磁阀和气源气路,其中所述上传感器和下传感器通过微处理器连接智能控制终端,智能控制终端单向连接电磁阀并控制电磁阀的启闭,所述气源气路包括第一气管接口、第二气管接口和安装在气缸顶盖板上的第三气管接口,其中气源依次经由第一气管接口、电磁阀、第二气管接口和第三气管接口接入所述导向副件的顶盖上端面与气缸管状主体内壁形成的腔体空间。
4.根据权利要求2所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述安装轴套接在所述连接套组件上,并通过从侧面装入的弹性圆柱销固定安装。
5.根据权利要求2所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述导向主件底壁上设置有多个滚针轴承,所述滚针轴承上设置有垫圈,所述弹性压簧下端顶在所述垫圈的上端面上。
6.根据权利要求2或4或5所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述导向副件周侧与所述气缸管状主体的内壁之间至少设置有一个密封圈。
7.根据权利要求3所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述导向副件的顶盖上端面设置具有T型槽的凸台,所述驱动轴下端与该T型槽相适配并进而形成可驱动联接。
8.根据权利要求3所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述导向副件周壁开设的旋转导向槽底端开口至尾端的曲面在水平面上的的投影为以导向副件顶盖的中心点为圆心的四分之一圆弧。
9.根据权利要求I或2所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述连接套组件包括随该连接套组件转动的指示部件,该指示部件具有凸尖部,所述支架具有显示窗口,所述指示部件的凸尖部与显示窗口对应设置。
10.根据权利要求3所述的智能气动蝶阀,其特征在于所述连接套组件包括随该连接套组件转动的指示部件,该指示部件具有凸尖部,所述支架具有显示窗口,所述指示部件的凸尖部与显示窗口对应设置。
专利摘要本实用新型为一种智能气动蝶阀,包括依次由下至上安装的阀体组件、连接套组件、支架、气动执行组件和智能控制组件,所述气动执行组件与连接套组件联动,连接套组件与阀体组件具有的板型阀芯联动,所述气动执行组件包括气缸管状主体、气缸顶盖板和气缸底板,其中气缸顶盖板和气缸底板分别通过焊接的方式固定安装在气缸管状主体的上、下两端,形成整体式结构,安全可靠,稳定性高;另外,由于旋转导向槽的设置,极大的简化了结构,并延长了使用寿命;该蝶阀的顶端还设置有智能控制组件,可实现远程电脑控制蝶阀的工作状态,方便实用,并提高了效率。
文档编号F16K31/12GK202441901SQ20122007183
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者李满然, 谭冬阳, 项振国 申请人:温州市日特轻工机械有限公司

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