[发明专利]一种活塞式比例调节阀控制装置和使用这种装置的比例调节阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有一个或多个阀芯活塞的流体流量比例调节阀控制装置及一种采用该控制装置的比例调节阀，具体地说，涉及一种适用于燃烧器燃烧的可燃气体的控制装置及一种比例调节阀。

背景技术

众所周知，对流体燃料进行控制的比例调节阀是一种专用于对气体燃料进行比例调节的比例阀，也称燃气阀，其通过调节流量及压力实现对燃烧器的功率的调节。这种燃气阀分为两种不同的主要类型，一种是开关阀，采用高-低两档调节，燃烧器的功率可选最大或最小功率的平均值，开关有高、低、关三档；第二种是全范围比例调节阀，可根据时间及需要，在最大与最小功率区间连续调节。

开关阀在功能上与伺服控制继电器很相近，根据燃烧器的点火需求，通过阀门活塞的开、关动作使流体燃料通过全开的通道。全比例调节阀则始终可以根据燃烧器的功率要求，通过一个或多个阀门活塞的渐进运动以获得燃料的连续变化流量，在这种方式下，由于阀芯活塞的几何运动，流体通道可以有不同的流量参数。

这两种类型阀的应用过程中，阀芯活塞可以以不同的方式被轴向推动。对开关阀来讲，最常见的是使用电磁阀，即根据著名的物理定理，由于导磁体的运动引起阀的自动开关，且该线圈直接或间接地与阀芯活塞相连。对全比例调节阀而言，是通过给电磁调节器以不同的电流来匹配所需要的功率。调节器控制导磁体的运动，而导磁体直接或间接地与阀芯活塞相连。

在上述阀的功能中，可以通过校准阀的起始和最后的工作位置来选择燃料的最大和最小流量，进行功率范围选择，并通过稳压装置尽可能地使流体介质压力稳定。即使阀的输入压力发生变化，这些气阀也可以通过调节压力相应地使流体流量也能够被比例调节。这些阀的另一功能是：当发生错误或接受到控制要求，或者即使偶然断电，阀能够立刻切断通往燃烧器的燃料介质。

根据以上理解并且考虑到在功率可比例调节系统中对阀功能的要求，即实现全比例调节，阀内一个或多个阀芯活塞的轴向运动传输机构是非常重要的。前面已经解释过，大部分著名的比例调节阀都使用了可控制的线圈阀芯(电磁阀)，通常是间接地对阀芯活塞产生作用。实际上，带有膜片的稳压装置，因膜片腔的体积变化造成活塞的运动，而体积变化是由线圈所控制的调节器造成的。线圈动力装置的不够精确以及电流的波动对控制系统的影响，都会使阀芯活塞的运动不够精确，这种运动不适于获得必需的很小流量时的比例变化。

发明内容

基于以上考虑，本发明的主要目的是提供一种活塞式比例调节阀控制装置，该装置可以克服上述现有阀的缺点；

本发明的另一个目的是提供一种特别可靠，又容易制造，价格有竞争力的活塞式比例调节阀控制装置；

本发明的还一主要目的是提供一种具有活塞式比例调节阀控制装置的比例调节阀。

为实现上述目的，本发明提供的活塞式比例调节阀控制装置包括一个电机，一个电磁离合器，该电磁离合器有二个操作部分，第一操作部分与电机连接，第二操作部分与传动轴连接。电磁离合器中至少有一个电磁铁，在通电或断电时，使第一操作部分与第二操作部分联结或分离。还有一个推动机构，这个推动机构与传动轴连接，推动机构至少有一个运动部件连接到一个或多个阀芯活塞，推动机构将传动轴的旋转运动转化为一个或多个阀芯活塞的平移运动。

本发明的一个主要优点是：控制装置的机械结构可以使一个或多个阀芯的运动位置非常连续地、精确的得以控制，而且在下面的描述中会看到，本发明装置使阀体即使在停电时也能工作在主动安全状态。

更具体的方案是将第一操作部分设计成包括一个齿轮和一个与齿轮连接的第一离合片，该齿轮自由地安装在传动轴上，并且齿轮与电机的轴是有效地连接在一起的，比如，齿轮与电机的轴上的螺纹部分啮合就是有效连接的一种方式。齿轮与第一离合片可以通过多个拖动杆相互连接，使得齿轮可以向第一离合片传递扭矩。

第二操作部分设计成包括一个固定于传动轴上的第二离合片和一个电磁铁，第二离合片与第一操作部分的第一离合片相靠近，电磁铁的位置与第一离合片和第二离合片靠近，在电磁铁得电时，可以使第一离合片与第二离合片贴合而可靠地传递扭矩。

运动部件可以设计为一个轴向滑动的轴，该轴连接一个或多个阀芯活塞，轴向滑动的轴插入于一个使该轴保持直线运动的滑道中，这样，可以通过轴的直线运动来操作阀芯活塞对流体通道的启闭。

传动轴可以设计为至少一个曲轴及与曲轴连接的至少一个连接杆的结构形式，连接杆的一头以关节耦合的方式与曲轴连接，连接杆的另一头以关节耦合的方式与轴向滑动的轴相连接，从而，最终实现将传动轴的转动转换成阀芯活塞的直线运动。