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一種長方形智能閥門定位器的位移測量裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510924086.1

申請日:

2015.12.11

公開號:

CN105485406A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):F16K 31/12變更事項:發明人變更前:董全林 朱天宇 于薇變更后:陳鐘壽|||著錄事項變更IPC(主分類):F16K 31/12變更事項:申請人變更前:康賽特閥門有限公司變更后:康賽特閥門集團有限公司變更事項:地址變更前:325000 浙江省溫州市龍灣區濱海工業區(龍灣閥門基地)四道三路變更后:325000 浙江省溫州市龍灣區濱海工業區(龍灣閥門基地)四道三路|||著錄事項變更IPC(主分類):F16K 31/12變更事項:申請人變更前:康賽特閥門有限公司變更后:康賽特閥門集團有限公司變更事項:地址變更前:325000 浙江省溫州市龍灣區濱海工業區(龍灣閥門基地)四道三路變更后:325000 浙江省溫州市龍灣區濱海工業區(龍灣閥門基地)四道三路|||專利申請權的轉移IPC(主分類):F16K 31/12登記生效日:20170207變更事項:申請人變更前權利人:北航溫州研究院變更后權利人:康賽特閥門有限公司變更事項:地址變更前權利人:325011 浙江省溫州市高新區科技園(蒲州街道)興區路55號變更后權利人:325000 浙江省溫州市龍灣區濱海工業區(龍灣閥門基地)四道三路|||實質審查的生效IPC(主分類):F16K 31/12申請日:20151211|||公開
IPC分類號: F16K31/12; F16K37/00 主分類號: F16K31/12
申請人: 北航溫州研究院
發明人: 董全林; 朱天宇; 于薇
地址: 325011浙江省溫州市高新區科技園(蒲州街道)興區路55號
優先權:
專利代理機構: 北京永創新實專利事務所11121 代理人: 李有浩
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510924086.1

授權公告號:

||||||||||||||||||

法律狀態公告日:

2018.02.02|||2017.11.10|||2017.06.30|||2017.06.20|||2017.03.01|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||著錄事項變更|||著錄事項變更|||專利申請權、專利權的轉移|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種長方形智能閥門定位器的位移測量裝置,該位移測量裝置中的旋轉盤(6A)安裝在角行程大齒輪(6B)的上方,角行程小齒輪(6C)安裝在角行程大齒輪(6B)的下方,主軸(6D)穿過旋轉盤(6A)、角行程大齒輪(6B)和角行程小齒輪(6C)中心的通孔,彈性組件(6E)、FA軸承(6F)、FB軸承(6G)和軸密封圈(6H)套接在主軸(6D)上。本發明位移測量裝置利用電位器、換擋支架(8D)與角行程大小齒輪(6B、6C)相結合,采用可替換結構實現單作用和雙作用氣缸的位移測量控制,能有效提高控制效率和節省氣量。

權利要求書

1.一種長方形智能閥門定位器的位移測量裝置,其特征在于:該位移測量裝置包括有
旋轉盤(6A)、角行程大齒輪(6B)、角行程小齒輪(6C)、主軸(6D)、彈性組件(6E)、FA軸承
(6F)、FB軸承(6G)、軸密封圈(6H);
旋轉盤(6A)的中心處設有FA中心通孔(6A2),所述FA中心通孔(6A2)內設有FA凸圓臺
(6A21)和FB凸圓臺(6A22);FA凸圓臺(6A21)與FB凸圓臺(6A22)之間是FA環形凹槽(6A23);
旋轉盤(6A)的上盤面板(6A1)上設有FA減重凹槽(6A11)、FA沉頭腔(6A12);該FA沉頭腔
(6A12)用于放置FA彈性擋圈(61);
旋轉盤(6A)的下盤面板(6A3)的外緣上設有上齒(6A31),上齒(6A31)與角行程大齒輪
(6B)的下齒(6B3)嚙合;
旋轉盤(6A)的下方設有FA圓臺(6A4)、FA錐圓臺(6A5),FA圓臺(6A4)的外壁與下盤面板
(6A3)之間設有FA加強筋(6A6),FA圓臺(6A4)的內壁與FA錐圓臺(6A5)的外壁之間設有FB加
強筋(6A7);所述FB加強筋(6A7)之間是FB減重凹槽(6A8);
角行程大齒輪(6B)的中間是FB中心通孔(6B8),所述FB中心通孔(6B8)用于主軸(6D)的
一端穿過;角行程大齒輪(6B)的一端是大齒輪齒盤(6B1),該大齒輪齒盤(6B1)的內壁(6B1-
1)上設有與齒輪軸(8F)上的驅動齒(8F12)嚙合的驅動齒,角行程大齒輪(6B)的另一端是大
齒輪外凸圓體(6B2);所述大齒輪齒盤(6B1)的外緣上設有外齒形(6B1-1);
角行程大齒輪(6B)的A板面(6B-1)從外向里設有下齒(6B3)、第一凹腔(6B4)、第二凹腔
(6B5)、第三凹腔(6B6)、第四凹腔(6B7);所述第三凹腔(6B6)用于放置旋轉盤(6A)的FA圓臺
(6A4);所述第二凹腔(6B5)為錐形凹腔;所述第二凹腔(6B5)用于過渡旋轉盤(6A)的FA圓臺
(6A4)安裝,實現FA圓臺(6A4)在第三凹腔(6B6)內的運動不被干涉;所述第四凹腔(6B7)用
于放置旋轉盤(6A)的FA錐圓臺(6A5);
角行程大齒輪(6B)的B板面(6B-2)從外向里設有第七凹腔(6B10)、大齒輪外凸圓體
(6B2)、第六凹腔(6B9)、大齒輪內凸圓體(6B14);所述大齒輪內凸圓體(6B14)上均勻分布有
FA錐凸塊(6B11)、FB錐凸塊(6B12)、FC錐凸塊(6B13),所述三個錐凸塊(6B11、6B12、6B13)分
別置于與角行程小齒輪(6C)的小齒輪內凸圓體(6C6)上,且通過FA傾斜凸塊(6C61)、FB傾斜
凸塊(6C62)、FC傾斜凸塊(6C63)進行圓周內的限位;所述大齒輪外凸圓體(6B2)的內壁上設
有內凸塊(6B22),且內凸塊(6B22)上設有盲孔(6B21),該盲孔(6B21)內內安裝有螺紋鑲嵌
圈;所述內凸塊(6B22)置于弧形孔(6C21)中;弧形孔(6C21)與內凸塊(6B22)的配合,實現了
角行程大齒輪(6B)與角行程小齒輪(6C)的初始位置安裝;
角行程小齒輪(6C)的中間是FC中心通孔(6C3),所述FC中心通孔(6C3)用于主軸(6D)的
一端穿過;角行程小齒輪(6C)的一端是小齒輪齒盤(6C1),角行程小齒輪(6C)的另一端是小
齒輪外凸圓體(6C2);
所述小齒輪齒盤(6C1)的外緣上間隔均勻分布有凸起(6C1-1)和凹槽(6C1-2);
所述小齒輪外凸圓體(6C2)上設有弧形孔(6C21),該弧形孔(6C21)用于放置角行程大
齒輪(6B)的內凸塊(6B22);所述小齒輪外凸圓體(6C2)的外緣面上設有外凸塊(6C22)、FA擋
塊(6C23)和FB擋塊(6C24),利用外凸塊(6C22)與角行程大齒輪(6B)的第六腔(6B9)的外壁
接觸,防止了角行程大齒輪(6B)與角行程小齒輪(6C)之間安裝時的過緊裝配;通過FA擋塊
(6C23)與FB擋塊(6C24)之間形成的缺口,能夠阻止因塵土進入造成的角行程大齒輪(6B)與
角行程小齒輪(6C)之間抱死,有利于提高定位器的測量精度;
角行程小齒輪(6C)的A板面(6C-1)從外向里設有FA凹腔(6C4)、小齒輪內凸圓體(6C6);
所述FA凹腔(6C4)用于放置角行程大齒輪(6B)的大齒輪內凸圓體(6B14);所述小齒輪內凸
圓體(6C6)上均勻分布設有FA傾斜凸塊(6C61)、FB傾斜凸塊(6C62)、FC傾斜凸塊(6C63);FA
傾斜凸塊(6C61)與FA傾斜凸塊(6C61)的端面接觸,FB傾斜凸塊(6C62)與FB傾斜凸塊(6C62)
的端面接觸,FC傾斜凸塊(6C63)與FC傾斜凸塊(6C63)的端面接觸,用于限位角行程大齒輪
(6B)在角行程小齒輪(6C)上的轉動范圍;
彈性組件(6E)包括有FA墊片(6E1)、FB墊片(6E2)、FC墊片(6E3)、FD墊片(6E4)、FA碟磺
(6E6)、FB碟磺(6E7)和FC彈性擋圈(6E5);FB墊片6E2與FC墊片6E3之間是FC彈性擋圈6E5;FA
碟簧(6E6)的上下分別是FA墊片(6E1)與FB墊片(6E2),且FA碟簧(6E6)、FA墊片(6E1)和FB墊
片(6E2)構成上簧組;所述上簧組套接在主軸(6D)的FC圓柱段(6D3)上;FB碟簧(6E7)的上下
分別是FC墊片(6E3)與FD墊片(6E4),且FB碟簧(6E7)、FC墊片(6E3)和FD墊片(6E4)構成下簧
組;所述下簧組套接在主軸(6D)的FB圓柱段(6D2)上,且位于FA軸承(6F)的上方;
軸密封圈(6H)的中心是供主軸(6D)穿過的中心通孔(6H3),軸密封圈(6H)上設有圓形
外環(6H1)、錐形內環(6H2),圓形外環(6H1)與錐形內環(6H2)之間是F環形腔(6H4);軸密封
圈(6H)的錐形內環(6H2)的收縮端與主軸(6D)的FA圓柱段(6D1)套接,且軸密封圈(6H)安裝
在底座(2)的BD通孔(2E1)中;
主軸(6D)從下至上順次設有FA圓柱段(6D1)、FA凹槽段(6D11)、FB圓柱段(6D2)、FB凹槽
段(6D12)、FC圓柱段(6D3)、FC凹槽段(6D13)、FD圓柱段(6D4)、FD凹槽段(6D14)、FE圓柱段
(6D5)、FE凹槽段(6D15);
FA圓柱段(6D1)用于穿過底座(2)上的BD通孔(2E1);
FB圓柱段(6D2)用于安裝FB軸承(6G);
FC圓柱段(6D3)用于安裝彈性組件(6E)的上簧組;
FD圓柱段(6D4)和FE圓柱段(6D5)置于旋轉盤(6A)的FA環形凹槽(6A23)內;
FA凹槽段(6D11)用于放置FB彈性擋圈(62);
FB凹槽段(6D12)用于放置FC彈性擋圈(6E5);
FC凹槽段(6D13)用于放置FB碟磺(6E7);
FD凹槽段(6D14)用于放置FA碟磺(6E6);
FE凹槽段(6D15)用于放置FA彈性擋圈(61)。
2.根據權利要求1所述的一種長方形智能閥門定位器的位移測量裝置,其特征在于:主
軸(6D)采用金屬材料加工。

說明書

一種長方形智能閥門定位器的位移測量裝置

技術領域

本發明涉及一種定位機構,更特別地說,是指一種長方形智能閥門定位器。是利用
外部氣源來對推動閥門執行機構的氣缸的行程進行驅動,實現對調節型閥門或開關閥開度
的控制的定位器。

背景技術

生產過程的自動控制簡稱過程控制,它在工業生產中占有極其重要的地位。過程
控制的質量很大程度上決定于過程控制儀表,它包括變送器、調節器、執行器以及各種輔助
控制裝置等。一種輔助控制儀表叫做閥門定位器,是各國競相研究的對象,它在一定程度上
決定了過程控制的調節品質,且隨著過程控制水平的發展,定位器也必須不斷發展以滿足
現代生產對過程控制的要求。

閥門定位器,按結構分氣動閥門定位器、電氣閥門定位器及智能閥門定位器,是調
節閥的主要附件,通常與氣動調節閥配套使用,它接受調節器的輸出信號,然后以它的輸出
信號去控制氣動調節閥,當調節閥動作后,閥桿的位移又通過機械裝置反饋到閥門定位器,
閥位狀況通過電信號傳給上位系統。

目前定位器的研究熱點主要在于智能閥門定位器,使用的電氣閥門定位器采用的
是機械式力平衡原理,存在一些不足且不能滿足過程控制發展的需要。智能閥門定位器集
合了機械、電子、通訊以及控制理論知識和相關軟件知識,是一個跨學科的智能產品。在化
工、制藥、電力、材料、科學研究、生命科學、機械工業、電子工業等軍民領域具有非常廣泛的
應用前景。

發明內容

為了解決現有調節閥的閥門開度不能有效控制,本發明設計的一種適用于驅動氣
動執行機構的本安型、長方形智能閥門定位器。該定位器通過氣動單元裝置7控制外部氣源
的進氣量,并與位移測量裝置6和定位裝置8所反饋的位移信號進行比較,從而實現對調節
型閥門或開關閥開度的控制。對外部殼體采用通用密封結構和專用密封圈相結合,采用組
合疊落形式使各功能塊實現互聯,實現單作用和雙作用氣動執行機構的控制。本發明設計
的定位器能夠實現線位移和角位移兩種測量方式,并且能有效提高控制效率和節省氣量。

本發明是一種長方形智能閥門定位器的位移測量裝置,其包括有旋轉盤(6A)、角
行程大齒輪(6B)、角行程小齒輪(6C)、主軸(6D)、彈性組件(6E)、FA軸承(6F)、FB軸承(6G)、
軸密封圈(6H);

旋轉盤(6A)的中心處設有FA中心通孔(6A2),所述FA中心通孔(6A2)內設有FA凸圓
臺(6A21)和FB凸圓臺(6A22);FA凸圓臺(6A21)與FB凸圓臺(6A22)之間是FA環形凹槽
(6A23);

旋轉盤(6A)的上盤面板(6A1)上設有FA減重凹槽(6A11)、FA沉頭腔(6A12);該FA沉
頭腔(6A12)用于放置FA彈性擋圈(61);

旋轉盤(6A)的下盤面板(6A3)的外緣上設有上齒(6A31),上齒(6A31)與角行程大
齒輪(6B)的下齒(6B3)嚙合;

旋轉盤(6A)的下方設有FA圓臺(6A4)、FA錐圓臺(6A5),FA圓臺(6A4)的外壁與下盤
面板(6A3)之間設有FA加強筋(6A6),FA圓臺(6A4)的內壁與FA錐圓臺(6A5)的外壁之間設有
FB加強筋(6A7);所述FB加強筋(6A7)之間是FB減重凹槽(6A8);

角行程大齒輪(6B)的中間是FB中心通孔(6B8),所述FB中心通孔(6B8)用于主軸
(6D)的一端穿過;角行程大齒輪(6B)的一端是大齒輪齒盤(6B1),該大齒輪齒盤(6B1)的內
壁(6B1-1)上設有與齒輪軸(8F)上的驅動齒(8F12)嚙合的驅動齒,角行程大齒輪(6B)的另
一端是大齒輪外凸圓體(6B2);所述大齒輪齒盤(6B1)的外緣上設有外齒形(6B1-1);

角行程大齒輪(6B)的A板面(6B-1)從外向里設有下齒(6B3)、第一凹腔(6B4)、第二
凹腔(6B5)、第三凹腔(6B6)、第四凹腔(6B7);所述第三凹腔(6B6)用于放置旋轉盤(6A)的FA
圓臺(6A4);所述第二凹腔(6B5)為錐形凹腔;所述第二凹腔(6B5)用于過渡旋轉盤(6A)的FA
圓臺(6A4)安裝,實現FA圓臺(6A4)在第三凹腔(6B6)內的運動不被干涉;所述第四凹腔
(6B7)用于放置旋轉盤(6A)的FA錐圓臺(6A5);

角行程大齒輪(6B)的B板面(6B-2)從外向里設有第七凹腔(6B10)、大齒輪外凸圓
體(6B2)、第六凹腔(6B9)、大齒輪內凸圓體(6B14);所述大齒輪內凸圓體(6B14)上均勻分布
有FA錐凸塊(6B11)、FB錐凸塊(6B12)、FC錐凸塊(6B13),所述三個錐凸塊(6B11、6B12、6B13)
分別置于與角行程小齒輪(6C)的小齒輪內凸圓體(6C6)上,且通過FA傾斜凸塊(6C61)、FB傾
斜凸塊(6C62)、FC傾斜凸塊(6C63)進行圓周內的限位;所述大齒輪外凸圓體(6B2)的內壁上
設有內凸塊(6B22),且內凸塊(6B22)上設有盲孔(6B21),該盲孔(6B21)內內安裝有螺紋鑲
嵌圈;所述內凸塊(6B22)置于弧形孔(6C21)中;弧形孔(6C21)與內凸塊(6B22)的配合,實現
了角行程大齒輪(6B)與角行程小齒輪(6C)的初始位置安裝;

角行程小齒輪(6C)的中間是FC中心通孔(6C3),所述FC中心通孔(6C3)用于主軸
(6D)的一端穿過;角行程小齒輪(6C)的一端是小齒輪齒盤(6C1),角行程小齒輪(6C)的另一
端是小齒輪外凸圓體(6C2);

所述小齒輪齒盤(6C1)的外緣上間隔均勻分布有凸起(6C1-1)和凹槽(6C1-2);

所述小齒輪外凸圓體(6C2)上設有弧形孔(6C21),該弧形孔(6C21)用于放置角行
程大齒輪(6B)的內凸塊(6B22);所述小齒輪外凸圓體(6C2)的外緣面上設有外凸塊(6C22)、
FA擋塊(6C23)和FB擋塊(6C24),利用外凸塊(6C22)與角行程大齒輪(6B)的第六腔(6B9)的
外壁接觸,防止了角行程大齒輪(6B)與角行程小齒輪(6C)之間安裝時的過緊裝配;通過FA
擋塊(6C23)與FB擋塊(6C24)之間形成的缺口,能夠阻止因塵土進入造成的角行程大齒輪
(6B)與角行程小齒輪(6C)之間抱死,有利于提高定位器的測量精度;

角行程小齒輪(6C)的A板面(6C-1)從外向里設有FA凹腔(6C4)、小齒輪內凸圓體
(6C6);所述FA凹腔(6C4)用于放置角行程大齒輪(6B)的大齒輪內凸圓體(6B14);所述小齒
輪內凸圓體(6C6)上均勻分布設有FA傾斜凸塊(6C61)、FB傾斜凸塊(6C62)、FC傾斜凸塊
(6C63);FA傾斜凸塊(6C61)與FA傾斜凸塊(6C61)的端面接觸,FB傾斜凸塊(6C62)與FB傾斜
凸塊(6C62)的端面接觸,FC傾斜凸塊(6C63)與FC傾斜凸塊(6C63)的端面接觸,用于限位角
行程大齒輪(6B)在角行程小齒輪(6C)上的轉動范圍;

彈性組件(6E)包括有FA墊片(6E1)、FB墊片(6E2)、FC墊片(6E3)、FD墊片(6E4)、FA
碟磺(6E6)、FB碟磺(6E7)和FC彈性擋圈(6E5);FB墊片6E2與FC墊片6E3之間是FC彈性擋圈
6E5;FA碟簧(6E6)的上下分別是FA墊片(6E1)與FB墊片(6E2),且FA碟簧(6E6)、FA墊片(6E1)
和FB墊片(6E2)構成上簧組;所述上簧組套接在主軸(6D)的FC圓柱段(6D3)上;FB碟簧(6E7)
的上下分別是FC墊片(6E3)與FD墊片(6E4),且FB碟簧(6E7)、FC墊片(6E3)和FD墊片(6E4)構
成下簧組;所述下簧組套接在主軸(6D)的FB圓柱段(6D2)上,且位于FA軸承(6F)的上方;

軸密封圈(6H)的中心是供主軸(6D)穿過的中心通孔(6H3),軸密封圈(6H)上設有
圓形外環(6H1)、錐形內環(6H2),圓形外環(6H1)與錐形內環(6H2)之間是F環形腔(6H4);軸
密封圈(6H)的錐形內環(6H2)的收縮端與主軸(6D)的FA圓柱段(6D1)套接,且軸密封圈(6H)
安裝在底座(2)的BD通孔(2E1)中;

主軸(6D)從下至上順次設有FA圓柱段(6D1)、FA凹槽段(6D11)、FB圓柱段(6D2)、FB
凹槽段(6D12)、FC圓柱段(6D3)、FC凹槽段(6D13)、FD圓柱段(6D4)、FD凹槽段(6D14)、FE圓柱
段(6D5)、FE凹槽段(6D15);

FA圓柱段(6D1)用于穿過底座(2)上的BD通孔(2E1);

FB圓柱段(6D2)用于安裝FB軸承(6G);

FC圓柱段(6D3)用于安裝彈性組件(6E)的上簧組;

FD圓柱段(6D4)和FE圓柱段(6D5)置于旋轉盤(6A)的FA環形凹槽(6A23)內;

FA凹槽段(6D11)用于放置FB彈性擋圈(62);

FB凹槽段(6D12)用于放置FC彈性擋圈(6E5);

FC凹槽段(6D13)用于放置FB碟磺(6E7);

FD凹槽段(6D14)用于放置FA碟磺(6E6);

FE凹槽段(6D15)用于放置FA彈性擋圈(61)。

本發明設計的智能閥門定位器的優點在于:

①各部分連接可靠、牢固、密封性好、定位準確、易于安裝,滿足在工業現場實現氣
動控制,可分別實現單作用和雙作用氣缸的控制、可靠性高、效率高、通用性好,易于維修和
更換。

②觀察窗、位移測量機構、定位盤、電路支撐結構、氣路結構便于加工、工藝性好,
易于與電氣控制的兼容和可靠銜接。

③密封圈保證了安裝后的密封性,防灰塵,易于旋緊、旋下清理,提高了安裝、調試
的方便性,也保證了內部電氣元件的可靠性。

④實現線位移和角位移兩種測量方式。

⑤在氣動單元裝置中,(1)電磁閥是通用高可靠性電磁閥,分組實現單作用和雙作
用氣缸的控制、可靠性高、效率高、通用性好,易于維修和更換;(2)閥板便于加工、工藝性
好,他的空腔易于實現開啟和關閉時的緩沖,控制柔度好,易于與電氣控制的兼容和可靠銜
接;(3)濾氣隔圈保證了安裝后的密封性,防灰塵,易于旋緊、旋下清理,提高了安裝、調試的
方便性,也保證了內部電氣元件的可靠性。

⑥在位移測量裝置中,(1)位移傳感器是通用高可靠性傳感器,可分別實現單作用
和雙作用氣缸的控制、可靠性高、效率高、通用性好,易于維修和更換,可以實現線位移和角
位移兩種測量方式;(2)旋轉盤、角行程大小齒輪便于加工、工藝性好,易于與電氣控制的兼
容和可靠銜接;(3)密封圈保證了安裝后的密封性,防灰塵,易于旋緊、旋下清理,提高了安
裝、調試的方便性,也保證了內部電氣元件的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明的智能閥門定位器的正視圖。

圖1A是本發明的智能閥門定位器的立體圖。

圖1B是本發明的智能閥門定位器的另一視角立體圖。

圖1C是本發明的智能閥門定位器的底座與氣動部分的結構圖。

圖1D是本發明的智能閥門定位器未裝配殼體的結構圖。

圖1E是本發明的智能閥門定位器未裝配殼體的另一視角結構圖。

圖1F是本發明的智能閥門定位器的分解圖。

圖2是本發明智能閥門定位器中殼體部分的外部結構圖。

圖2A是本發明智能閥門定位器中殼體部分的A-A剖視圖。

圖2B是本發明智能閥門定位器中殼體部分的上蓋結構圖。

圖2C是本發明智能閥門定位器中殼體部分的底座結構圖。

圖2D是本發明智能閥門定位器中殼體部分的底座另一視角結構圖。

圖2E是本發明智能閥門定位器中殼體部分的內護蓋結構圖。

圖2F是本發明智能閥門定位器中殼體部分的內護蓋另一視角結構圖。

圖2G是本發明智能閥門定位器中殼體部分的內護蓋的底板面的結構圖。

圖3是本發明智能閥門定位器中換擋定位與位移測量組合的正視圖。

圖3A是本發明智能閥門定位器中換擋定位與位移測量組合的俯視圖。

圖3B是本發明智能閥門定位器中換擋定位與位移測量組合的立體圖。

圖3C是本發明智能閥門定位器中換擋定位與位移測量組合的另一視角立體圖。

圖4是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的結構圖。

圖4A是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的另一視角結構圖。

圖4B是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的分解圖。

圖4C是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的齒輪軸的結構圖。

圖4D是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的換位凸輪的結構圖。

圖4E是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的換擋支架的結構圖。

圖4F是本發明智能閥門定位器中換擋定位部分的換擋支架的另一視角結構圖。

圖5是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的正視圖。

圖5A是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的剖視圖。

圖5B是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的分解圖。

圖5C是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的結構圖。

圖5D是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的另一視角結構圖。

圖5E是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的旋轉盤的結構圖。

圖5F是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的旋轉盤的另一視角結構圖。

圖5G是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程大齒輪的正視圖。

圖5H是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程大齒輪的剖視圖。

圖5I是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程大齒輪的結構圖。

圖5J是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程大齒輪的另一視角結構
圖。

圖5K是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程小齒輪的正視圖。

圖5L是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程小齒輪的剖視圖。

圖5M是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程小齒輪的結構圖。

圖5N是本發明智能閥門定位器中位移測量部分的角行程小齒輪的另一視角結構
圖。

圖6是本發明智能閥門定位器中氣動單元裝置的結構圖。

圖6A是本發明智能閥門定位器中氣動單元裝置的另一視角結構圖。

圖6B是本發明智能閥門定位器中氣動單元裝置的導氣板結構圖。

圖6C是本發明智能閥門定位器中氣動單元裝置的導氣板另一視角結構圖。

圖6D是本發明智能閥門定位器中氣動單元裝置的氣路底板結構圖。

圖6E是本發明智能閥門定位器中氣動單元裝置的氣路底板另一視角結構圖。





具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。

本發明設計的是一種長方形智能閥門定位器,其包括有上蓋1、底座2、底座密封圈
3、內護蓋4、內支架5、位移測量裝置6、氣動單元裝置7和換擋定位裝置8。其中,上蓋1、底座
2、底座密封圈3、內護蓋4和內支架5構成長方形智能閥門定位器的電磁屏蔽封裝殼體裝置。
在本發明中,底座密封圈3選用天然橡膠加工。

在本發明中,在上蓋1和底座2的內壁鍍有金屬鋁層,以實現電磁屏蔽。

上蓋1

參見圖1、圖1A、圖1B、圖1F、圖2、圖2A、圖2B所示,上蓋1為一體成型結構件。上蓋1
的上面板1A上設有矩形孔1A1;該矩形孔1A1處設置有透明材料加工的觀察窗(如玻璃窗或
塑料窗等),通過觀察窗能夠觀察到電子顯示屏中顯示出的定位器的參數信息或者參數設
置信息。上蓋1的底面板1B兩側分別設有用于安裝固定的AA通孔1B1。上蓋1的底部設有A密
封凸臺1E,該A密封凸臺1E與底座2的B密封凸臺2-1之間安裝有底座密封圈3,通過底座密封
圈3夾持在A密封凸臺1E與B密封凸臺2-1之間實現了上蓋1與底閥座2的密封。上蓋1的內部
為空腔1C,該空腔1C內用于放置智能閥門定位器的零部件。為了提高對上蓋1的結構強度,
在空腔1C內部設置了一些加強筋1D。

在本發明中,上蓋1的空腔1C內表面鍍有鋁金屬材料(或者鋁基合金材料)的電磁
屏蔽層,通過所述電磁屏蔽層實現對定位器的零部件的電磁屏蔽,從而達到保護電氣系統
的可靠性的目的。

在本發明中,上蓋1可以采用非金屬材料加工。如塑料、PC材料、PVC材料、ABS材料
等。

底座2

參見圖1、圖1A~圖1C、圖1F、圖2A、圖2C、圖2D所示,底座2為一體成型結構體。底座
2為開口的箱式結構體,參見圖1F所示,即底座2上設有前面板2A、左面板2B、后面板2C、右面
板2D和底面板2E。底座2的前面板2A上設有用于安裝消聲器10C的BA通孔2A1。在本發明中,
消聲器10C選用奉化市永強過濾器材廠生產的G1/4消聲器。

在本發明中,為了實現與底座2的固定安裝,在底座2的一些盲孔中安裝有螺紋鑲
嵌圈21(如圖1F所示)。所述螺紋鑲嵌圈21為深圳市恒納威五金制品有限公司生產。在底座2
的多個盲孔中分別放置螺紋鑲嵌圈21,能夠方便地實現與底座2的固定安裝。利用螺紋鑲嵌
圈21來螺紋連接其他零件,減小了底座2的加工成本,降低了底座2的加工工藝。可以采用注
塑成型工藝來一次成型制作底座2。

參見圖1F所示,底座2的左面板2B上設有用于安裝管接頭10A的BB通孔2B1、用于安
裝管接堵頭10B的BC通孔2B2。所述管接頭10A用于接入電線。

參見圖1A、圖2C所示,底座2的右面板2D上設有A氣塞沉頭腔2D3、B氣塞沉頭腔2D4、
C氣塞沉頭腔2D5、A-A通孔2D1、A-B通孔2D2、AA限位圓臺2D-1和AB限位圓臺2D-2;A氣塞沉頭
腔2D3用于安裝A氣塞10D,且A氣塞沉頭腔2D3內設有A氣流通孔2D31;B氣塞沉頭腔2D4用于
安裝B氣塞10E,且B氣塞沉頭腔2D4內設有B氣流通孔2D41;C氣塞沉頭腔2D5用于安裝C氣塞
10F,且C氣塞沉頭腔2D5內設有C氣流通孔2D51;A-A通孔2D1和A-B通孔2D2中分別安裝有螺
紋鑲嵌圈,該螺紋鑲嵌圈用于與氣動單元裝置7中的螺釘連接,實現氣動單元裝置7的導氣
板7B與右面板2D的固定;AA限位圓臺2D-1置于導氣板7B的G-A限位孔7B-1中,AB限位圓臺
2D-2置于導氣板7B的G-B限位孔7B-2中。

參見圖2C所示,底座2的底面板2E的外部設有BD通孔2E1、BE通孔2E2、AA沉頭盲孔
2E3和AA沉頭通孔2E4。AA沉頭盲孔2E3內安裝有螺紋鑲嵌圈21。BD通孔2E1用于齒輪-主軸組
件6的主軸6D穿過。

參見圖1F、圖2D所示,底座2的內部設有隔板2E5,該隔板2E5將底座2的腔體分為兩
個腔室,一個腔室用于固定換擋定位組件8和齒輪-主軸組件6,另一個腔室用于固定氣動單
元裝置7、且通過導氣板7將外部的氣源導入氣動單元裝置7中。

參見圖2D所示,底座2的底面板2E上設有AA支撐柱體2F1、AB支撐柱體2F2、AC支撐
柱體2F3、AD支撐柱體2F4、AE支撐柱體2F5;

AA支撐柱體2F1上設有BA限位盲孔2F1-1,BA限位盲孔2F1-1內安裝有螺紋鑲嵌圈。

AB支撐柱體2F2上設有BB限位盲孔2F2-1,BB限位盲孔2F2-1內安裝有螺紋鑲嵌圈。
C螺釘9C穿過內護蓋4的AC護板4C上的AA通孔圓臺4C1的通孔后,螺紋連接在所述BA限位盲
孔2F1-1的螺紋鑲嵌圈上;D螺釘9D穿過內護蓋4的AC護板4C上的AB通孔圓臺4C2的通孔后,
螺紋連接在所述BB限位盲孔2F2-1的螺紋鑲嵌圈上;通過螺釘與螺紋鑲嵌圈的配合,實現了
將內護蓋4的AC護板4C與底座2的底面板2E的固定。

AC支撐柱體2F3上設有BC限位盲孔2F3-1,BC限位盲孔2F3-1內安裝有螺紋鑲嵌圈。

AD支撐柱體2F4上設有BD限位盲孔2F4-1,BD限位盲孔2F4-1內安裝有螺紋鑲嵌圈。
(如圖2F所示)E螺釘9E穿過內支架5的DA加強筋5C1上的DA通孔5C11后,螺紋連接在所述BC
限位盲孔2F3-1的螺紋鑲嵌圈上;F螺釘9F穿過內支架5的DB加強筋5C2上的DB通孔5C21后,
螺紋連接在所述BD限位盲孔2F4-1的螺紋鑲嵌圈上;通過螺釘與螺紋鑲嵌圈的配合,實現了
將內支架5的EC護板5C與底座2的底面板2E的固定。

AE支撐柱體2F5的中部是BD通孔2E1,該BD通孔2E1用于齒輪-主軸組件6的主軸6D
穿過。AE支撐柱體2F5的周邊設有BA支撐臂2F51、BB支撐臂2F52、BC支撐臂2F53和BD支撐臂
2F54。這四個支撐臂(2F51、2F52、2F53、2F54)的背部設計為盲孔,而盲孔內安裝有螺紋鑲嵌
圈,通過此處的四個螺紋鑲嵌圈與螺釘的配合,能夠將本發明設計的智能閥門定位器與外
部的平臺進行安裝。在BA支撐臂2F51上設有BE限位盲孔2F5-1,BE限位盲孔2F5-1內安裝有
螺紋鑲嵌圈;一螺釘穿過換擋定位裝置8的換擋支架8D上的HB通孔8D21后,螺紋連接在所述
BE限位盲孔2F5-1的螺紋鑲嵌圈上,通過螺釘與螺紋鑲嵌圈的配合,實現了將換擋支架8D與
底座2的底面板2E的固定。

在BB支撐臂2F52上設有BF限位盲孔2F5-2,BF限位盲孔2F5-2內安裝有螺紋鑲嵌
圈;(如圖1C、圖2F所示)G螺釘9G穿過內支架5的EF護板5F的EB通孔圓臺5F1的EC通孔5F2后,
螺紋連接在所述BF限位盲孔2F5-2的螺紋鑲嵌圈上,通過螺釘與螺紋鑲嵌圈的配合,實現了
將內支架5的EF護板5F與底座2的底面板2E的固定。

參見圖2D所示,底座2的底面板2E上還設有BA支撐柱體2F21、BB支撐柱體2F22、BC
支撐柱體2F23、BD支撐柱體2F24;BA支撐柱體2F21上設有B-A限位盲孔2F211,B-A限位盲孔
2F211內安裝有螺紋鑲嵌圈;BB支撐柱體2F22上設有B-B限位盲孔2F221,B-B限位盲孔2F221
內安裝有螺紋鑲嵌圈;BC支撐柱體2F23上設有B-C限位盲孔2F231,B-C限位盲孔2F231內安
裝有螺紋鑲嵌圈;BD支撐柱體2F24上設有B-D限位盲孔2F241,B-D限位盲孔2F241內安裝有
螺紋鑲嵌圈。(如圖6、圖6A所示)GC螺釘7K穿過氣路底板7C上的通孔后,螺紋連接在B-D限位
盲孔2F241的螺紋鑲嵌圈上;GD螺釘7L穿過氣路底板7C上的通孔后,螺紋連接在B-C限位盲
孔2F231的螺紋鑲嵌圈上;GE螺釘7M穿過氣路底板7C上的通孔后,螺紋連接在B-A限位盲孔
2F211的螺紋鑲嵌圈上;GF螺釘7N穿過氣路底板7C上的通孔后,螺紋連接在B-B限位盲孔
2F221的螺紋鑲嵌圈上;通過螺釘與螺紋鑲嵌圈的配合,實現了將氣路底板7C與底座2的底
面板2E的固定。為了實現對氣源的密封,氣路底板7C的下端面與底座2的氣源腔之間在安裝
時,安裝了密封件7D。

參見圖2D所示,底座2的底面板2E上還設有A氣源腔2G、B氣源腔2H、C氣源腔2I、D氣
源腔2J、A氣流通道2D31、B氣流通道2D41、C氣流通道2D51;四個氣源腔(2G、2H、2I、2J)用于
存儲通過氣流通道(2D31、2D41、2D51)進入的氣體。

在本發明中,A氣塞10D、B氣塞10E和C氣塞10F的結構相同,選用江陰市青陽晶體寶
瓶蓋廠生產的塑料氣塞。

在本發明中,底座2可以采用非金屬材料加工。如塑料、PC材料、PVC材料、ABS材料
等。

內護蓋4

內護蓋4上設有AA護板4A、AB護板4B、AC護板4C、AD護板4D、上面板4E;

AC護板4C上設有AA通孔圓臺4C1和AB通孔圓臺4C2;所述AA通孔圓臺4C1與底座2的
底面板2E的AA支撐柱體2F1對齊,使用螺釘穿過AA通孔圓臺4C1后螺母連接在AA支撐柱體
2F1的螺紋孔中;所述AB通孔圓臺4C2與底座2的底面板2E的AB支撐柱體2F2對齊,使用螺釘
穿過AB通孔圓臺4C2后螺母連接在AB支撐柱體2F2的螺紋孔中。通過AA通孔圓臺4C1與AA支
撐柱體2F1的配合,以及AB通孔圓臺4C2與AB支撐柱體2F2的配合,實現了內護蓋4的一端與
底座2的底面板2E的一端的固定。

上面板4E上設有DA矩形孔4E1、DA通孔4E2、DB通孔4E3、DC通孔4E4、DA半圓盲孔
4E5,所述DA半圓盲孔4E5內設有DA通孔圓臺4E51,使用一螺釘穿過DA通孔圓臺4E51的通孔、
PCB板7A上的開口通孔7A-1后連接一螺母,實現內護蓋4的AA護板4A與PCB板7A的固定。DA矩
形孔4E1與上蓋1的上面板1A的矩形孔對齊。DA通孔4E2用于氣動單元裝置7中的GA按鈕73穿
過。DB通孔4E3用于氣動單元裝置7中的GB按鈕74穿過。DC通孔4E4用于氣動單元裝置7中的
GC按鈕75穿過。

在本發明中,為了加強內護蓋4的承載能力,在內護蓋4上設有DA加強筋4F1、DB加
強筋4F2。

在本發明中,內護蓋4可以采用非金屬材料加工。如塑料、PVC材料、ABS材料等。

內支架5

內支架5上設有EA護板5A、EB護板5B、EC護板5C、ED護板5D、EE護板5E、EF護板5F、EG
護板5G。EE護板5E位于ED護板5D的下方。EC護板5C與EF護板5F在同一平面上。EA護板5A與EB
護板5B平行放置。

EA護板5A的上端設有EA限位件51A和EB限位件51B。限位件(51A、51B)由限位圓柱
和限位矩形塊構成。

EB護板5B的上端設有EC限位件51C和ED限位件51D。限位件(51C、51D)由限位圓柱
和限位矩形塊構成。在本發明中,EA限位件51A與EC限位件51C相對設置,EB限位件51B與ED
限位件51D相對設置。EA限位件51A插入氣動單元裝置7的PCB板7A的GA開口槽-通孔對7A1
中;EB限位件51B插入氣動單元裝置7的PCB板7A的GB開口槽-通孔對7A2中;EC限位件51C插
入氣動單元裝置7的PCB板7A的GC開口槽-通孔對7A3中;ED限位件51D插入氣動單元裝置7的
PCB板7A的GD開口槽-通孔對7A4中。通過EA護板5A、EB護板5B上端設置的限位件,與PCB板7A
上設置的開口槽-通孔對相配合,能夠阻止PCB板7A在磁屏蔽密封殼體內的移動。

EC護板5C的A板面5C-1上設有EA加強筋5C1、EB加強筋5C2和EA隔板5C4。EA加強筋
5C1上設有EA通孔5C11,該EA通孔5C11用于C螺釘9C穿過(如圖1C所示);EB加強筋5C2上設有
EB通孔5C21,該EB通孔5C21用于D螺釘9D穿過(如圖1C所示)。EC護板5C的B板面5C-2上設有
EA限位柱5C3,所述EA限位柱5C3置于底座2的B-C限位盲孔2F31中。

EF護板5F的A板面5F-1上設有EB通孔圓臺5F1,所述EB通孔圓臺5F1的中心是EC通
孔5F2,該EC通孔5F2用于G螺釘9G穿過(如圖1C所示)。EF護板5F的B板面5F-2上設有EB限位
柱5F3,所述EB限位柱5F3置于底座2的BG限位盲孔2F5-3中。

在本發明中,內支架5可以采用非金屬材料加工。如塑料、PVC材料、ABS材料等。

位移測量裝置6

參見圖5、圖5A、圖5B、圖5C、圖5D所示,位移測量裝置6包括有旋轉盤6A、角行程大
齒輪6B、角行程小齒輪6C、主軸6D、彈性組件6E、FA軸承6F、FB軸承6G、軸密封圈6H。角行程大
齒輪6B的大齒輪齒盤內壁上設有內驅動齒6B1A,角行程大齒輪6B的大齒輪外凸圓體6B2的
外壁上設有外驅動齒6B2A。內驅動齒6B1A與外驅動齒6B2A分別與齒輪軸8F上的上從動齒
8F12和下從動齒8F3A嚙合,實現角位移的傳遞。

在本發明中,FA軸承6F與FB軸承6G結構相同。選用嘉興嘉善佳俊無油潤滑軸承廠
生產的滑動軸承。

彈性組件6E

參見圖5B所示,彈性組件6E包括有FA墊片6E1、FB墊片6E2、FC墊片6E3、FD墊片6E4、
FA碟簧6E6、FB碟簧6E7和FC彈性擋圈6E5。FB墊片6E2與FC墊片6E3之間是FC彈性擋圈6E5。FA
碟簧6E6的上下分別是FA墊片6E1與FB墊片6E2,且FA碟簧6E6、FA墊片6E1和FB墊片6E2構成
上簧組;所述上簧組套接在主軸6D的FC圓柱段6D3上。FB碟簧6E7的上下分別是FC墊片6E3與
FD墊片6E4,且FB碟簧6E7、FC墊片6E3和FD墊片6E4構成下簧組;所述下簧組套接在主軸6D的
FB圓柱段6D2上,且位于FA軸承6F的上方。

旋轉盤6A

參見圖5、圖5A、圖5B、圖5E、圖5F所示,旋轉盤6A的中心處設有FA中心通孔6A2,所
述FA中心通孔6A2內設有FA凸圓臺6A21和FB凸圓臺6A22;FA凸圓臺6A21與FB凸圓臺6A22之
間是FA環形凹槽6A23。旋轉盤6A的上盤面板6A1上設有FA減重凹槽6A11、FA沉頭腔6A12。該
FA沉頭腔6A12用于放置FA彈性擋圈61。旋轉盤6A的下盤面板6A3的外緣上設有上齒6A31,上
齒6A31與角行程大齒輪6B的下齒6B3嚙合,所述上齒6A31與所述下齒6B3的嚙合是為了實現
旋轉盤6A與角行程大齒輪6B之間的齒固定。旋轉盤6A的下方設有FA圓臺6A4、FA錐圓臺6A5,
FA圓臺6A4的外壁與下盤面板6A3之間設有FA加強筋6A6,FA圓臺6A4的內壁與FA錐圓臺6A5
的外壁之間設有FB加強筋6A7。所述FB加強筋6A7之間是FB減重凹槽6A8。

角行程大齒輪6B

參見圖5、圖5A、圖5B、圖5G、圖5H、圖5I、圖5J所示,角行程大齒輪6B為一體成型結
構體。角行程大齒輪6B的中間是FB中心通孔6B8,所述FB中心通孔6B8用于主軸6D的一端穿
過;角行程大齒輪6B的一端是大齒輪齒盤6B1,該大齒輪齒盤6B1的內壁上設有內驅動齒
6B1A(該內驅動齒6B1A與齒輪軸8F上的上從動齒8F12嚙合),角行程大齒輪6B的另一端是大
齒輪外凸圓體6B2,該大齒輪外凸圓體6B2上設有外驅動齒6B2A。所述大齒輪齒盤6B1的外緣
上設有外齒形6B1-1,該外齒形6B1-1的設計方便了角行程大齒輪6B的安裝,同時也方便調
節角行程大齒輪6B上的驅動齒(6B1A、6B2A)與齒輪軸8F上的從動齒(8F12、8F3A,如圖4B所
示)嚙合。

角行程大齒輪6B的A板面6B-1從外向里設有下齒6B3、第一凹腔6B4、第二凹腔6B5、
第三凹腔6B6、第四凹腔6B7;所述第三凹腔6B6用于放置旋轉盤6A的FA圓臺6A4;所述第二凹
腔6B5為錐形凹腔;所述第二凹腔6B5用于過渡旋轉盤6A的FA圓臺6A4安裝,實現FA圓臺6A4
在第三凹腔6B6內的運動不被干涉;所述第四凹腔6B7用于放置旋轉盤6A的FA錐圓臺6A5。

角行程大齒輪6B的B板面6B-2從外向里設有第七凹腔6B10、大齒輪外凸圓體6B2、
第六凹腔6B9、大齒輪內凸圓體6B14;所述大齒輪內凸圓體6B14上均勻分布有FA錐凸塊
6B11、FB錐凸塊6B12、FC錐凸塊6B13,所述三個錐凸塊(6B11、6B12、6B13)分別置于與角行程
小齒輪6C的小齒輪內凸圓體6C6上,且通過FA傾斜凸塊6C61、FB傾斜凸塊6C62、FC傾斜凸塊
6C63進行圓周內的限位。所述大齒輪外凸圓體6B2的內壁上設有內凸塊6B22,且內凸塊6B22
上設有盲孔6B21,該盲孔6B21內內安裝有螺紋鑲嵌圈。所述內凸塊6B22置于弧形孔6C21中。
弧形孔6C21與內凸塊6B22的配合,實現了角行程大齒輪6B與角行程小齒輪6C的初始位置安
裝。

角行程小齒輪6C

參見圖5、圖5A、圖5B、圖5K、圖5L、圖5M、圖5N所示,角行程小齒輪6C為一體成型結
構體。角行程小齒輪6C的中間是FC中心通孔6C3,所述FC中心通孔6C3用于主軸6D的一端穿
過;角行程小齒輪6C的一端是小齒輪齒盤6C1,角行程小齒輪6C的另一端是小齒輪外凸圓體
6C2。所述小齒輪齒盤6C1的外緣上間隔均勻分布有凸起6C1-1和凹槽6C1-2。所述小齒輪外
凸圓體6C2上設有弧形孔6C21,該弧形孔6C21用于放置角行程大齒輪6B的內凸塊6B22。所述
小齒輪外凸圓體6C2的外緣面上設有外凸塊6C22、FA擋塊6C23和FB擋塊6C24,利用外凸塊
6C22與角行程大齒輪6B的第六腔6B9的外壁接觸,防止了角行程大齒輪6B與角行程小齒輪
6C之間安裝時的過緊裝配。通過FA擋塊6C23與FB擋塊6C24之間形成的缺口,能夠阻止因塵
土進入造成的角行程大齒輪6B與角行程小齒輪6C之間抱死,有利于提高定位器的測量精
度。

參見圖5、圖5A、圖5B所示,角行程小齒輪6C的A板面6C-1從外向里設有FA凹腔6C4、
小齒輪內凸圓體6C6;所述FA凹腔6C4用于放置角行程大齒輪6B的大齒輪內凸圓體6B14;所
述小齒輪內凸圓體6C6上均勻分布設有FA傾斜凸塊6C61、FB傾斜凸塊6C62、FC傾斜凸塊
6C63;FA傾斜凸塊6C61與FA傾斜凸塊6C61的端面接觸,FB傾斜凸塊6C62與FB傾斜凸塊6C62
的端面接觸,FC傾斜凸塊6C63與FC傾斜凸塊6C63的端面接觸,用于限位角行程大齒輪6B在
角行程小齒輪6C上的轉動范圍。

軸密封圈6H

參見圖5、圖5A、圖5B所示,軸密封圈6H的中心是供主軸6D穿過的中心通孔6H3,軸
密封圈6H上設有圓形外環6H1、錐形內環6H2,圓形外環6H1與錐形內環6H2之間是F環形腔
6H4,該F環形腔6H4用于減輕軸密封圈6H的重量。軸密封圈6H的錐形內環6H2的收縮端與主
軸6D的FA圓柱段6D1套接,且軸密封圈6H放置于底座2的BD通孔2E1中。

主軸6D

參見圖5A、圖5B所示,主軸6D從下至上順次設有FA圓柱段6D1、FA凹槽段6D11、FB圓
柱段6D2、FB凹槽段6D12、FC圓柱段6D3、FC凹槽段6D13、FD圓柱段6D4、FD凹槽段6D14、FE圓柱
段6D5、FE凹槽段6D15。FA圓柱段6D1用于穿過底座2上的BD通孔2E1。FB圓柱段6D2用于安裝
FB軸承6G。FC圓柱段6D3用于安裝FA軸承6F。FD圓柱段6D4和FE圓柱段6D5置于旋轉盤6A的FA
環形凹槽6A23內。FA凹槽段6D11用于放置FB彈性擋圈62。FB凹槽段6D12用于放置FC彈性擋
圈6E5。FC凹槽段6D13用于放置FB碟簧6E7。FD凹槽段6D14用于放置FA碟簧6E6。FE凹槽段
6D15用于放置FA彈性擋圈61。

本發明設計的位移測量裝置6在接收到外部反饋的角位移量S(如圖3所示)后,主
軸6D轉動,則帶動旋轉盤6A轉動;旋轉盤6A的運動帶動角行程大齒輪6B隨動;在角行程大齒
輪6B的外驅動齒6B2A與內驅動齒6B1A分別與齒輪軸8F的下從動齒8F3A、上從動齒8F12嚙合
下,實現模數為0.5,傳動比為1:3(外驅動齒6B2A與下從動齒)、4:33(內驅動齒6B1A與上從
動齒8F12)的傳動;齒輪軸8F的運動帶動電位器81轉動,致使角位移量經電位器81輸出一個
電信號;傳動比的轉換由換位凸輪8C來控制,(如圖3C所示)當繞A軸線順時鐘轉動換位凸輪
8C至極限位置時,換擋支架8D繞B軸線順時鐘轉動,使齒輪軸8F的下從動齒8F3A與角行程大
齒輪6B的外驅動齒6B2A嚙合,傳動比為1:3;反之,齒輪軸8F的上從動齒8F12與角行程大齒
輪6B的內驅動齒6B1A嚙合,傳動比為4:33。

在本發明中,位移測量裝置6中的旋轉盤6A、角行程大齒輪6B、角行程小齒輪6C可
以采用非金屬材料加工,如塑料、PPS、PC等。主軸6D可以采用金屬材料加工,如不銹鋼等。

氣動單元裝置7

參見圖6、圖6A所示,氣動單元裝置7包括有導氣板7B、氣路底板7C、密封件7D、GA過
濾圈7E、GB過濾圈7F、GC過濾圈7G、以及承載電子元器件的電路PCB板7A。

用于顯示本發明定位器參數等信息的LCD顯示屏72置于電路PCB板7A的上方,且位
于內護蓋4的DA矩形孔4E1及上蓋1的矩形孔11A的下方,內護蓋4的DA矩形孔4E1與上蓋1的
矩形孔11A重疊。電路PCB板7A上設有的GA按鈕73、GB按鈕74和GC按鈕75分別穿過內護蓋4的
DA通孔4E2、DB通孔4E3和DC通孔4E4。所述氣路底板7C的A面板7B-1上安裝有多組電磁閥71。
在本發明中,密封件7D采用天然橡膠加工。密封件7D的構形與密封腔7C16的構形相同。

電路PCB板7A

參見圖1C、圖1D、圖1E、圖6、圖6A所示,電路PCB板7A用于承載電子元器件、LCD顯示
屏72、GA按鈕73、GB按鈕74和GC按鈕75。電路PCB板7A的一端設有GA開口槽-通孔對7A1、GB開
口槽-通孔對7A2;GA開口槽-通孔對7A1用于放置內支架5的DA限位件51A;GB開口槽-通孔對
7A2用于放置內支架5的DB限位件51B。電路PCB板7A的另一端設有GC開口槽-通孔對7A3、GD
開口槽-通孔對7A4;GC開口槽-通孔對7A3用于放置內支架5的DC限位件51C;GD開口槽-通孔
對7A4用于放置內支架5的DD限位件51D。在本發明中,采用內支架5上端的限位件(51A、51B、
51C、51D)支撐起電路PCB板7A,且用電路PCB板7A兩側的開口槽-通孔對與限位件的配合,實
現電路PCB板7A與內支架5的固定。

導氣板7B

參見圖1C、圖1D、圖1E、圖6B、圖6C所示,導氣板7B的GA面板7B1上設有GA沉頭通孔
7B11、GB沉頭通孔7B12、GC沉頭通孔7B13、GA通孔7B4、GB通孔7B5、GC通孔7B6。在本發明中,
由于導氣板7B為金屬材料,因此三個沉頭通孔(7B11、7B12、7B13)內先安裝上螺紋鑲嵌圈,
然后螺紋連接螺釘,實現將氣路底板7B與底座2的右面板2C固定。氣路底板7B的GB面板7B2
上設有GA螺紋孔7B21和GB螺紋孔7B22,GA螺紋孔7B21用于螺紋連接GA長螺釘7I,GB螺紋孔
7B22用于螺紋連接GB長螺釘7J。導氣板7B選用金屬材料加工。

GA通孔7B4的一端安裝有A氣塞10D,GA通孔7B4的另一端安裝有GA過濾圈7E。

GB通孔7B5的一端安裝有B氣塞10E,GB通孔7B5的另一端安裝有GB過濾圈7F。

GC通孔7B6的一端安裝有C氣塞10F,GC通孔7B6的另一端安裝有GC過濾圈7G。

氣路底板7C

參見圖6D、圖6E所示,氣路底板7C的四角分別設有供GF長螺釘7N穿過的GD通孔
7C11、供GC長螺釘7K穿過的GE通孔7C12、供GD長螺釘7L穿過的GF通孔7C13、供GE長螺釘7M穿
過的GG通孔7C14、供氣流通過的通孔7C-4。

參見圖1C、圖6D、圖6E所示,氣路底板7C的A板面7C-1上設有用于安裝螺紋鑲嵌圈
7C-31的盲孔7C-3。

參見圖6D、圖6E所示,氣路底板7C的B板面7C-2上設有減輕氣路底板7C的重量的減
重孔7C15,減重孔7C15之間是用于提高氣路底板7C結構強度的加強筋;設有用于放置密封
件7D的密封腔7C16;用于存儲氣流的GA氣源腔7C21、GB氣源腔7C22、GC氣源腔7C23和GD氣源
腔7C24,其中,GA氣源腔7C21與A氣源腔2G對應,GB氣源腔7C22與B氣源腔2H對應,GC氣源腔
7C23與C氣源腔2I對應,GD氣源腔7C24與D氣源腔2J對應。

在本發明中,電磁閥71為先導式兩位三通結構的電磁閥。選用SMC公司生產的
SYJ514T-5MZ-F型號電磁閥。

在本發明中,GA過濾圈7E、GB過濾圈7F和GC過濾圈7G的結構相同。選用臺州市路橋
華農篩網廠生產的過濾圈。

在本發明中,導氣板7B與氣路底板7C可以采用金屬材料加工。如鋁合金等。

定位裝置8

參見圖1D、圖1E、圖1F、圖3、圖3B、圖3C、圖4、圖4A~圖4F所示,定位裝置8包括有電
位器81、配重體82、滑塊8A、彈片8B、換位凸輪8C、換擋支架8D、鎖環8E和齒輪軸8F。齒輪軸8F
的一端與電位器81的輸出軸811連接。齒輪軸8F上套接有鎖環8E。彈片8B選用金屬材料加
工,如銅。

在本發明中,電位器81選用北京環宇順通科技有限公司的6537S-420-103型號電
位器。性能指標10KΩ±10%。

滑塊8A與彈片8B

參見圖4、圖4A、圖4B所示,滑塊8A上設有HA鎖孔8A1,該HA鎖孔8A1用于放置彈片8B
的B端8B2。滑塊8A安裝在底座2的隔板2E5上。

參見圖4、圖4A、圖4B所示,彈片8B的一端記為A端8B1,彈片8B的另一端記為B端
8B2。所述A端8B1置于換擋支架8D的HA圓環體8D1的HB鎖孔8D12中。所述B端8B2置于滑塊8A
的HA鎖孔8A1中。彈片8B設計成“V”形結構,在換擋過程中能夠通過彈片8B自已的彈性伸縮
能力來實現限位。

換位凸輪8C

參見圖4、圖4A、圖4B、圖4D所示,換位凸輪8C為一體成型結構體。換位凸輪8C的中
部是HD通孔8C6,該HD通孔8C6用于放置換擋支架8D的HC圓環體8D3。換位凸輪8C上設有缺口
環8C1、圓環8C2、輔助環8C3;缺口環8C1與圓環8C2之間設有開口環槽8C5,圓環8C2與輔助環
8C3之間是弧形盲槽8C4。所述圓環8C2上設有HA凸擋塊8C21和HB凸擋塊8C22,HA凸擋塊8C21
或者HB凸擋塊8C22與換擋支架8D的缺塊8D51的接觸實現換擋支架8D與換位凸輪8C的初始
安裝定位。

換擋支架8D

參見圖4、圖4A、圖4B、圖4E、圖4F所示,換擋支架8D為一體成型結構體。換擋支架8D
上設有HA圓環體8D1、HB圓環體8D2、HC圓環體8D3、HA連接板8D4和HB連接板8D5,HB圓環體
8D2位于HA圓環體8D1與HC圓環體8D3之間,且HA圓環體8D1與HB圓環體8D2之間是HA連接板
8D4,HB圓環體8D2與HC圓環體8D3之間是HB連接板8D5。HB連接板8D5與HC圓環體8D3的接合
處設有鎖塊8D-1,所述鎖塊8D-1與換位凸輪8C的缺口環8C1上的兩個凸臺分別接觸時,為定
位器能夠實現的極限位置。

所述HB連接板8D5的一端上設有缺塊8D51和缺槽8D52,缺槽8D52卡在換位凸輪8C
的開口環槽8C5處的圓環8C2上,缺塊8D51可以與HA凸擋塊8C21或者HB凸擋塊8C22接觸。

所述HA圓環體8D1的中部是HA通孔8D11,該HA通孔8D11用于放置電位器81;所述HA
圓環體8D1的外緣面上設有HB鎖孔8D12,該HB鎖孔8D12用于放置彈片8B的A端8B1。

HB鎖孔8D12為“V”形構型,這有利于彈片8B的A端8B1順暢滑入滑出。HB圓環體8D2
上設有HB通孔8D21,該HB通孔8D21用于安裝長螺釘,該長螺釘穿過HB通孔8D21后螺紋連接
在底座2的BE限位孔2F5-1中。

HC圓環體8D3上設有HC盲孔8D31,該HC盲孔8D31用于放置配重體82。

參見圖4、圖4B所示,鎖環8E套接在齒輪軸8F的HB軸段上,用于實現齒輪軸8F的HB
軸段與電位器81的輸出軸811之間的固定。

齒輪軸8F

參見圖4、圖4B所示,齒輪軸8F上設有HA軸段8F1、HB軸段8F2和凸圓體8F3。HA軸段
8F1的端部設有HA盲孔8F11。HB軸段8F2上均勻分布的三個弧形爪8F21和開口槽8F22。通過
在HB軸段8F2上套接鎖環8E,實現齒輪軸8F與電位器81的輸出軸811之間的固定連接。HA軸
段8F1上設有上從動齒8F12,該上從動齒8F12在運動時能夠與角行程大齒輪6B的內壁上設
計的內驅動齒6B1A嚙合。凸圓體8F3上設有下從動齒8F3A,該下從動齒8F3A在運動時能夠與
角行程大齒輪6B的大齒輪外凸圓體6B2的外壁上的內驅動齒6B2A嚙合。

在本發明中,定位裝置8中的換擋支架8D在換位凸輪8C的控制下,到達順(或逆)時
鐘的極限位置,換擋支架8D的極限位置由滑塊8A、彈片8B來鎖定,當換擋支架8D處于順時鐘
的極限位置時,滑塊8A需要被移動至Y軸負方向的極限位置,彈片8B的兩端頂緊換擋支架8D
的HB鎖孔8D12、滑塊8A的HA鎖孔8A1;反之,滑塊8A需要被移動至Y軸正方向的極限位置,彈
片8B的兩端頂緊換擋支架8D的HB鎖孔8D12、滑塊8A的HA鎖孔8A1。

本發明定位器的嚙合狀態:

參見圖3C所示,當順時針轉動換位凸輪8C至極限位置時,則換擋支架8D繞B軸線沿
順時針運動,齒輪軸8F與角行程大齒輪6B形成外嚙合狀態。即齒輪軸8F的HA軸段8F1上的驅
動齒8F12與角行程大齒輪6B的大齒輪齒盤內壁6B1-1上的驅動齒嚙合。

參見圖3C所示,當逆時針轉動換位凸輪8C至極限位置時,則換擋支架8D繞B軸線沿
逆時針運動,齒輪軸8F與角行程大齒輪6B形成內嚙合狀態。即齒輪軸8F的HA軸段8F1上的驅
動齒8F12與角行程大齒輪6B的大齒輪外凸圓體6B2的外壁上的驅動齒嚙合。

本發明設計的智能閥門定位器利用位移傳感器(電位器)來對推動閥門執行機構
的氣缸的行程進行測量,實現對調節型閥門或開關閥開度的控制,對此,位移測量結構是智
能閥門定位器的重要組成部分,采用通用位移傳感器與專用定位盤相結合,采用可替換結
構實現單作用和雙作用氣缸的位移測量控制,能有效提高控制效率和節省氣量。

本發明設計的一種長方形智能閥門定位器的結構的要求是各部分連接可靠、牢
固、密封性好、定位準確、易于安裝,以滿足在工業現場實現氣動控制。工業現場氣體有粉
塵,要有很好的密封封裝性能,以實現防護,由于調試需要,還要可以便捷地拆下,以提高工
作效率。

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一種 長方形 智能 閥門 定位器 位移 測量 裝置
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