專利名稱：全自動排污可調式減壓閥的制作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到一種減壓閥結構，特指一種全自動排污可調式減壓閥。
背景技術：
現有技術中的減壓閥，(如活塞式減壓閥)，由于設計結構、思路等原因，只能采取手工進行調整出口壓力。這種人工手動調整存在一些不足首先是調整的精確度不是很高，因為手工調整與操作人員水平有關，誤差較大，而且對于壓力的變化掌握不好；其次是產品安裝的環境有很大的差異，有的地方狹窄，操作人員在現場難以實操作；第三，這種人工手動調整的減壓閥不宜實現遠距離自動化控制；第四，排污處理不徹底，導致減壓閥工作壽命降低，造成損失。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就在于針對現有的技術問題，提供一種結構更加合理、自動化程度更高、能夠實現調整全自動化的并能夠實現自動排污的、能夠滿足各種工況和精度要求的全自動排污可調式減壓閥。
為了解決上述問題，本實用新型提出的解決方案為一種全自動排污可調式減壓閥，它通過閥蓋、膜片座和閥體三者依序連接而成，閥蓋與膜片座之間形成控制腔，閥體與膜片座之間形成內腔，該內腔內裝設有貫穿內腔和控制腔的閥桿，閥桿的下端設有控制開閉口啟閉的閥板，閥桿的上端則設有將控制腔分隔成控制腔上腔和控制腔下腔的膜片，膜片夾固于膜片壓板之間，閥體上開設有與閥體內部空腔相連通的閥門進口和閥門出口，其特征在于所述閥蓋的頂部安裝有第一排氣閥；膜片座旁邊安裝有第二排氣閥；閥門進口和閥門出口分別通過連通管與一編程自動調整導閥相連，該編程自動調整導閥的頂端連接有一電機，所述電機與一控制器相連；所述閥門進口與導閥連接的連通管上設有與控制器連接的排污系統，該排污系統包括分為主系統和備用系統兩部分，所述主系統包括第一過濾器以及與第一過濾器相連的第一電磁閥和第二電磁閥，備用系統包括第二過濾器以及與第二過濾器相連的第三電磁閥和第四電磁閥，其中備用系統通過第三電磁閥和連通管與主系統相連。
所述編程自動調整導閥通過導閥閥蓋、導閥閥體、導閥膜片三者依序連接而成，導閥閥蓋與導閥閥體之間形成導閥控制腔，導閥膜片將該導閥控制腔分隔成控制上腔和控制下腔，控制下腔內裝設有貫穿導閥控制腔的導閥閥桿，導閥膜片固定在導閥閥桿的上端，并夾固于膜片壓板之間，而導閥閥桿的下端頂著閥板導桿，閥板導桿固定在導閥閥板上，導閥閥體下端設有彈簧和壓蓋；導閥閥體上開設有與導閥閥體內部相連通的閥門進口、第一閥門出口、第二閥門出口，其中第一閥門出口上設有限位針形閥和調節螺栓套；導閥閥蓋內依次設有調壓彈簧、彈簧壓板以及調節螺桿。
所述導閥閥蓋內的調節螺桿上設有撥動桿、移動式聯軸器，并通過移動式聯軸器與電機相連，電機和編程自動調整導閥一同固定在連接架上；在所述連接架上對應撥動桿的位置設有行程控制開關。
所述控制器主要包括一單片機以及與單片機連接的壓力傳感器和位移傳感器，所述壓力傳感器和位移傳感器與編程自動調整導閥相連，該控制器輸出端與電機相連。
所述控制器還包括一電流傳感器與單片機以及電流過載裝置相連，該電流傳感器與電機相連。
所述膜片座上開設有與內腔相通的平衡孔。
所述閥體進口與編程自動調整導閥的連通管上設依次設有檢修閥、過濾器以及壓力表，而在閥體出口與編程自動調整導閥的連通管上則設有檢修閥。
所述第一排氣閥和第二排氣閥為電磁閥。
與現有技術相比，本實用新型的優點在于1、本實用新型的全自動排污可調式減壓閥完全采用自動化操作，通過采集到實時的壓力值，利用單片機以及程序對壓力進行精確地實時調整，從而避免了由于壓力值變化太快以及手工調整而帶來的誤差，也降低了對操作人員素質的苛刻要求，使得操作更加簡便；2、本實用新型的全自動排污可調式減壓閥安裝方便，對安裝環境的要求略低，無論安裝環境如何，都能很簡便的是實施安裝作業；3、本實用新型的全自動排污可調式減壓閥可以實現遠距離自動化控制，適用于難以采用人工操作或需要無人操作的工況，從而擴大了減壓閥的適用范圍；4、本實用新型的全自動排污可調式減壓閥能夠自動實現自動全面地排污，將原水中的廢物逐一排去，而且排污徹底，從而保證減壓閥的長久正常工作。
圖1是本實用新型實施例處在關閉狀態的正視剖視示意圖；圖2是本實用新型實施例的導閥工作狀態的正視剖視示意圖；圖3是本實用新型實施例控制器的結構方框示意圖；圖4是本實用新型實施例控制器的電路原理示意圖；圖5是本實用新型的安裝示意圖。
圖例說明1.閥體2.閥板座3.V型口塞4.密封膠條5.閥板 6.控制器7.閥桿8.編程自動調整導閥 9.排污系統10.第一排氣閥 11.第二排氣閥 12.壓力表13.膜片座 14.閥蓋 15.膜片16.平衡孔 17.膜片壓板 18.控制腔下腔19.控制腔上腔 20.檢修閥 21.檢修閥24.閥體進口 25.閥體出口 26.控制腔27.內腔61.單片機 62.壓力傳感器 63.位移傳感器64、電流傳感器65.電流過載裝置81.導閥閥體 82.導閥閥蓋 83.導閥膜片84.導閥閥桿 85.調壓彈簧87.彈簧壓板 88.調節螺桿 89.閥板導桿810.導閥閥座 811.導閥閥板812.彈簧813.壓蓋 814.調節螺栓套 815.限位針形閥816.第一閥體出口 817.閥體進口818.第二閥體出口819.平衡孔820.控制下腔821.控制上腔822.撥動桿823.行程控制開關824.連接架825.移動式聯軸器 826.電機829.膜片壓板830.導閥控制腔91.主系統 92.備用系統 93.第一過濾器94.第二過濾 95.第一電磁閥 96.第二電磁閥97.第三電磁閥 98.第四電磁閥具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
如圖1和圖5所示，本實用新型具體實施例的全自動排污可調式減壓閥由閥蓋14、膜片座13、和閥體1三者依序連接而成，閥蓋14與膜片座13之間形成控制腔26、閥體1與膜片座13之間形成內腔27，該內腔27內裝有貫穿內腔27和控制腔26的閥桿7，閥桿7的下端設有控制開閉口28啟閉的閥板5以及密封膠條4、V形口塞3。閥桿7上端則設有將控制腔26分隔成控制腔上腔19與控制腔下腔18的膜片15，該膜片15可采用橡膠材料制成，并夾固于膜片壓板17之間，膜片座13上開設有與內腔27相通的平衡孔16。閥體1上開設有與閥體1的內腔27相連通的閥門進口24和閥門出口25，膜片座13外側設有第二排氣閥11，閥蓋14的頂端設有第一排氣閥10，該第一排氣閥10和第二排氣閥11可為電磁閥。閥門進口24和閥門出口25分別通過連通管與一編程自動調整導閥8相連，該編程自動調整導閥8頂端連接有一電機826，電機826與一控制器6相連，通過控制器6控制編程自動調整導閥8和電機826可使膜片15運動，調整該編程自動調整導閥8可改變出水通道內的出口壓力，調整完的產品經鎖定后，出口壓力將能穩定的工作，不會產生壓力變化。參見圖3，控制器6主要包括一單片機61以及與單片機61連接的壓力傳感器62、位移傳感器63和電流傳感器64，壓力傳感器62和位移傳感器63與編程自動調整導閥8相連，電流傳感器64與電機826相連，電流傳感器64還與單片機61以及電流過載裝置65相連，該控制器6的輸出端與電機826相連。閥體進口24與編程自動調整導閥8的連通管上設依次設有檢修閥20、過濾器9以及壓力表12，而在閥體出口25與編程自動調整導閥8的連通管上則設有檢修閥21。閥門進口24與編程自動調整導閥8連接的連通管上設有與控制器6連接的排污系統9，該排污系統9包括主系統91和備用系統92兩部分，所述主系統91包括第一過濾器93以及與第一過濾器93相連的第一電磁閥95和第二電磁閥96，備用系統94包括第二過濾器94以及與第二過濾器94相連的第三電磁閥97和第四電磁閥98，其中備用系統92通過第三電磁閥97和連通管與主系統91相連。
如圖2所示，本實用新型實施例的導閥由導閥閥蓋82、導閥閥體81、導閥膜片83依次連接而成，導閥閥體81與閥蓋82之間形成導閥控制腔830，導閥膜片83將該導閥控制腔830分隔成導閥控制腔上腔821和導閥控制腔下腔820，導閥控制腔下腔820內裝設有貫穿導閥控制腔830的導閥閥桿84，導閥膜片83固定在導閥閥桿84的上端，該導閥膜片3可采用橡膠材料制成，夾固于導閥膜片壓板829之間并用螺母壓緊。導閥閥體81旁設有導閥平衡孔819，中間連接導閥閥座810，中間設有通孔，導閥閥桿84的下端頂著閥板導桿89、導閥閥板811、彈簧812、壓蓋813，導閥閥體81中心旁設有閥體進口817、第一閥體出口816和第二閥體出口818，在第一閥體出口816中設有直的限位針形閥815、調節螺桿套814，導閥閥蓋82內依次設有調壓彈簧85、彈簧壓板87以及調節螺桿88。導閥閥蓋82內的調節螺桿88上設有撥動桿822、移動式聯軸器825，并通過移動式聯軸器825與電機826相連，電機826和編程自動調整導閥8一同固定在連接架824上；在所述連接架824上對應撥動桿822的位置設有行程控制開關823。
如圖3和圖4所示，控制器6主要包括一單片機61以及與單片機61連接的壓力傳感器62、位移傳感器63和電流傳感器64，壓力傳感器62和位移傳感器63與編程自動調整導閥8相連，電流傳感器64與電機826相連，電流傳感器64還與單片機61以及電流過載裝置65相連，該控制器6的輸出端與電機826以及排污系統9相連。該控制器6還連有可方便操作的一顯示與鍵盤模塊。單片機61的14腳接下限位開關信號，15腳接上限位開關信號，16、27、28接壓力傳感器62的AD轉換器，用于讀取壓力值，20腳用于控制電機826的運行與停止，19腳用于電機826的電流檢測，4腳接電機826的運行方向控制繼電器，5腳接電機826電源的隔離繼電器。單片機61(LPC932)的引腳3、26、25、24分別控制4個排污電磁閥。引腳1、2、13用于連接鍵盤與顯示模塊。調壓時，顯示與鍵盤模塊在單片機61系統的控制下，正常工作時用于顯示當前壓力值，在設置狀態下用于設置目標壓力值，其目標壓力值保存于單片機61系統的存貯單元中。壓力傳感器62送來的壓力信號經過A/D轉換器轉換成數字信號，送給單片機61顯示及進行運算。控制電機826為低速交流電機，并設計了正反轉控制電路，用于對控制編程自動調整導閥8的開啟程度。進行自動調整時，單片機61系統一邊采樣壓力傳感器62送來的壓力信號，一邊將該壓力與設定的目標壓力進行比較，根據比較結果調整控制電機826運轉，從而調整編程自動調整導閥8的開啟程度，達到調整輸出壓力的目的。為了提高整個系統的可靠性，還設計了多種保護電路控制電機826的過流保護電路，當電機826電流超過一定值時該電路送出信號，通知單片機61系統切斷電機826電源，當編程自動調整導閥8的開啟程度達到極限位置時，編程自動調整導閥8的上限位開關或下限位開關也送出信號，通知單片機61系統切斷電機826電源，以保護整個系統能可靠運行。排污時，顯示與鍵盤模塊在用于要單片機61系統的控制下設置排污時間及間隔時間，并將設置值保存于單片機61系統的存貯單元中。工作時，單片機61系統首先準確計時，經過設定的“間隔時間”后，單片機61系統發出排污指令，開啟排污電磁閥(由單片機控制固態繼電器輸出220V交流電壓)，然后單片機61系統繼續重新計時，經過設定的“排污時間”后，關閉排污電磁閥(由單片機控制固態繼電器關閉220V交流電壓輸出)，再重新開始計“間隔時間”，進入下一個排污循環。
本實用新型減壓閥的工作原理可調式減壓閥是通過出口壓力的變化反饋到編程自動調整導閥8上，再由編程自動調整導閥8來控制主閥板的開度，使預定的下游壓力保持不變。當出口壓力大于編程自動調整導閥8的設定值時，出口壓力水從連通管進入導閥膜片83下腔內，推動導閥閥桿84上移，導閥閥板811開度減小，從而導至從連通管進入編程自動調整導閥8再到主閥控制室上腔19的壓力水的壓力升高，推動閥桿7下移，閥板5的開度隨之減小，閥后壓力降低。當出口壓力小于編程自動調整導閥8設定值時，導閥膜片83下腔壓力降低，導閥閥桿84下移，導閥閥板811開度增大，進口壓力水從連通管進入編程自動調整導閥8再到出口端，使主閥控制室上腔19壓力降低，閥板5的開度隨之增大，閥后壓力增高。
全自動排污可調式減壓閥是通過控制器6來實現自動控制的。在控制器6上，事先設定目標值。系統即指令電機826作順(反)時鐘旋轉，電機826帶動移動式聯軸器825及調節螺桿88轉動，隨著調節螺桿88的轉動，出口壓力逐漸升高(降低)。壓力傳感器62則向單片機61反饋信息，當壓力達到目標值時，電機826即自動停止。
系統采取了兩重保護裝置即行程控制保護與電流過載保護。當出口壓力達到目標值而電機826繼續工作時，則行程控制開關823將切斷電源。如行程制控制開關823仍未能將電源切斷時，電機826繼續工作扭矩增大，電流增大。這時電流過載裝置65也能自動將電源切斷，起到保護系統的作用。
自動排污的工作原理主系統91正常工作，備用系統92具有為主系統91反沖洗的功能。正常狀態是主系統91工作第二電磁閥96常閉，第一電磁閥95為常開。進水沿著控制管經過濾器、進入導閥及閥體上腔。可調式減壓閥進入正常工作。當工作到控制器設定好的規定時間，第二電磁閥96開啟，此時附著在第一過濾器95濾網內表面上的污垢順著水流方向向外排出，一段時間后第二電磁閥96關閉，恢復正常工作狀態。由于控制管與排污管設計為有適量的面積比，故在排污工作時不會產生壓力波動。工作至較長時間時(這個時間可視系統介質狀況事先確定，在控制器6中設定即可，并可隨意調整)備用系統92啟動。第三電磁閥97打開，水流由備用系統92供水，第一電磁閥95關閉、第二電磁閥96打開，此時由備用系統92供出的水的同時，部分水經第一過濾器93、第二電磁閥96，由外向內將濾網上的附著物排出。在設定的時間內排完后，第二電磁閥96關閉，隨即第一電磁閥95開啟，并將第二過濾器94的濾網由外向內沖洗干凈后關閉。然后，恢復至主系統91供水。
權利要求1.一種全自動排污可調式減壓閥，它通過閥蓋(14)、膜片座(13)和閥體(1)三者依序連接而成，閥蓋(14)與膜片座(13)之間形成控制腔(26)，閥體(1)與膜片座(13)之間形成內腔(27)，該內腔(27)內裝設有貫穿內腔(27)和控制腔(26)的閥桿(7)，閥桿(7)的下端設有控制開閉口(28)啟閉的閥板(5)，閥桿(7)的上端則設有將控制腔(26)分隔成控制腔上腔(19)和控制腔下腔(18)的膜片(15)，膜片(15)夾固于膜片壓板(11)之間，閥體(1)上開設有與閥體(1)內部空腔相連通的閥門進口(24)和閥門出口(25)，其特征在于所述閥蓋(14)的頂部安裝有第一排氣閥(10)；膜片座(13)旁邊安裝有第二排氣閥(11)；閥門進口(24)和閥門出口(25)分別通過連通管與一編程自動調整導閥(8)相連，該編程自動調整導閥(8)的頂端連接有一電機(826)，所述電機(826)與一控制器(6)相連；所述閥門進口(24)與編程自動調整導閥(8)連接的連通管上設有與控制器(6)連接的排污系統(9)，該排污系統(9)包括主系統(91)和備用系統(92)兩部分，所述主系統(91)包括第一過濾器(93)以及與第一過濾器(93)相連的第一電磁閥(95)和第二電磁閥(96)，備用系統(94)包括第二過濾器(94)以及與第二過濾器(94)相連的第三電磁閥(97)和第四電磁閥(98)，其中備用系統(92)通過第三電磁閥(97)和連通管與主系統(91)相連。
2.根據權利要求1所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于所述編程自動調整導閥(8)通過導閥閥蓋(82)、導閥閥體(81)、導閥膜片(83)三者依序連接而成，導閥閥蓋(82)與導閥閥體(81)之間形成導閥控制腔(830)，導閥膜片(83)將該導閥控制腔(830)分隔成控制上腔(821)和控制下腔(820)，控制下腔(820)內裝設有貫穿導閥控制腔(830)的導閥閥桿(84)，導閥膜片(83)固定在導閥閥桿(84)的上端，并夾固于膜片壓板(829)之間，而導閥閥桿(84)的下端頂著閥板導桿(89)，閥板導桿(89)固定在導閥閥板(811)上，導閥閥體(81)下端設有彈簧(812)和壓蓋(813)；導閥閥體(81)上開設有與導閥閥體(81)內部相連通的閥門進口(817)、第一閥門出(816)、第二閥門出口(817)，其中第一閥門出(816)上設有限位針形閥(815)和調節螺栓套(814)；導閥閥蓋(82)內依次設有調壓彈簧(85)、彈簧壓板(87)以及調節螺桿(88)。
3.根據權利要求2所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于所述導閥閥蓋(82)內的調節螺桿(88)上設有撥動桿(822)、移動式聯軸器(825)，并通過移動式聯軸器(825)與電機(826)相連，電機(826)和編程自動調整導閥(8)一同固定在連接架(824)上；在所述連接架(824)上對應撥動桿(822)的位置設有行程控制開關(823)。
4.根據權利要求1或2或3中任何一項所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于所述控制器(6)主要包括一單片機(61)以及與單片機(61)連接的壓力傳感器(62)和位移傳感器(63)，所述壓力傳感器(62)和位移傳感器(63)與編程自動調整導閥(8)相連，該控制器(6)的輸出端與電機(826)相連。
5.根據權利要求4所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于所述控制器(6)還包括一電流傳感器(64)與單片機(61)以及電流過載裝置(65)相連，該電流傳感器(64)與電機(826)相連。
6.根據權利要求1、2、3或5中任何一項所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于膜片座(13)上開設有與內腔(27)相通的平衡孔(16)。
7.根據權利要求1、2、3或5中任何一項所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于所述閥體進口(24)與編程自動調整導閥(8)的連通管上設依次設有檢修閥(20)、過濾器(9)以及壓力表(12)，而在閥體出口(25)與編程自動調整導閥(8)的連通管上則設有檢修閥(21)。
8.根據權利要求1、2、3或5中任何一項所述的全自動排污可調式減壓閥，其特征在于所述第一排氣閥(10)和第二排氣閥(11)為電磁閥。
專利摘要本實用新型公開了一種全自動排污可調式減壓閥，在主閥體的閥蓋頂部和膜片座旁邊各安裝有一個排氣閥；閥門進口和閥門出口分別通過連通管與一編程自動調整導閥相連，該導閥的頂端連接有一與控制器相連的電機。閥門進口與導閥連接的連通管上設有與控制器連接的排污系統，排污系統包括主系統和備用系統兩部分，主系統包括第一過濾器以及與第一過濾器相連的第一電磁閥和第二電磁閥，備用系統包括第二過濾器以及與第二過濾器相連的第三電磁閥和第四電磁閥，其中備用系統通過第三電磁閥和連通管與主系統相連。本實用新型的結構更加合理、自動化程度更高，能夠實現全自動化調整，滿足各種工況和精度要求，并且能夠實現自動排污，保證減壓閥的正常工作。
文檔編號G05D16/00GK2783073SQ20052005062
公開日2006年5月24日 申請日期2005年3月31日 優先權日2005年3月31日
發明者袁星明, 吳潤祥, 董真 申請人:株洲南方閥門股份有限公司