閥門控制裝置的制作方法

本申請涉及閥門控制裝置，更具體地說，涉及一種適合用于準確控制流量和位置對閥門開關(guān)位置要求精準，對開關(guān)位置精度要求高、定位準、可視化與自動化水平要求較高的閥門控制裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的閥門控制裝置，例如：適用pe24閥門的閥門控制裝置，裝設(shè)有用以控制閥門電機運轉(zhuǎn)的機械式觸動開關(guān)，由此控制閥門的開啟和停止位置及轉(zhuǎn)動方向，調(diào)節(jié)閥門的開閉口方向，實現(xiàn)控制改變進水流的作用；該產(chǎn)品已被廣泛使用在控制家庭泳池及水療會所等頻繁調(diào)節(jié)用水場所。

上述閥門控制裝置的觸動開關(guān)與電機電源連接，該觸動開關(guān)被固定在閥門轉(zhuǎn)動軸的兩邊，在閥門轉(zhuǎn)動軸上固定有可以觸動兩邊的觸動開關(guān)的凸輪，通過切換外置電源來控制雙向電機轉(zhuǎn)動方向以實現(xiàn)閥體的開關(guān)。

上述閥門的開關(guān)位置是由閥門轉(zhuǎn)動軸上的凸輪壓迫轉(zhuǎn)動軸兩邊的觸動開關(guān)來實現(xiàn)，由于該產(chǎn)品的設(shè)計原理及制造工藝的限制，如：觸動開關(guān)為標準件，每件產(chǎn)品具有相同臂長(等距)的觸點，不能根據(jù)實際需要進行觸點距離的調(diào)整；與觸動開關(guān)配合的控制軸凸輪被固定在由模具注塑而成的控制軸上再用螺絲固定在閥門控制裝置的外殼體上，完成裝配后的產(chǎn)品位置基本不可調(diào)整。

基于現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程和實際運用中，由于上述機械控制方式存在較大配合偏差，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中調(diào)整復(fù)位困難，因來源于觸動開關(guān)的控制信號的偏差，及閥門閥芯可以360度旋轉(zhuǎn)的特性，導(dǎo)致閥門的閥芯片與控制軸不同步，無法直觀的觀察閥芯位置，不能如實掌控閥門是否良好關(guān)閉等情況，造成產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中調(diào)試困難，出廠后在用戶端無法調(diào)整復(fù)位，導(dǎo)致閥門關(guān)不嚴，使用漏水等問題難以解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種閥門控制裝置，可以實現(xiàn)對閥門開關(guān)位置的精確控制。

本發(fā)明的閥門控制裝置包括殼體，所述殼體中設(shè)置有控制軸、用于驅(qū)動控制軸旋轉(zhuǎn)的電機以及與電機相連的控制電路板，還包括用于檢測所述控制軸的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器，所述傳感器與所述控制電路板相連，所述控制電路板根據(jù)所述傳感器返回的位置信號控制監(jiān)測所述電機轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述控制軸旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述傳感器包括定位器撥片和位置跟隨板組成的位置信號發(fā)生裝置，所述定位器撥片與所述控制軸同步轉(zhuǎn)動并與所述控制電路板相連，所述位置跟隨板固定在所述殼體內(nèi)，所述控制軸貫穿所述位置跟隨板，所述定位器撥片與所述位置跟隨板相接觸，所述位置跟隨板與定位器撥片組成的位置信號發(fā)生裝置與所述控制電路板相連，所述控制軸旋轉(zhuǎn)時，所述位置跟隨板輸出與所述控制軸的旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)的位置信號。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述殼體內(nèi)設(shè)置有中夾板，所述位置跟隨板固定在所述中夾板上，所述位置跟隨板具有供所述控制軸穿過的通孔，所述控制軸上固定套設(shè)有與所述控制軸同步旋轉(zhuǎn)的凸輪，所述定位器撥片固定在所述凸輪上并與所述控制軸同步旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述位置跟隨板為電阻器。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述傳感器為電位器，所述電位器具有一輸入軸，所述控制軸與所述輸入軸之間設(shè)置有傳動齒輪組，所述傳動齒輪組至少包括套設(shè)在所述控制軸上的主動齒輪，以及套設(shè)在所述輸入軸上的從動齒輪，所述控制軸旋轉(zhuǎn)時，所述電位器輸出與所述控制軸的旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)的位置信號。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述殼體內(nèi)設(shè)置有中夾板，所述電位器固定在所述中夾板上，所述中夾板上還設(shè)置有主動齒輪支架，所述主動齒輪位于所述主動齒輪支架上。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述控制軸的上端貫穿所述殼體的上部，所述殼體的上部的外表面設(shè)置有圍繞所述控制軸的上端的刻度表，所述控制軸的上端設(shè)置有與所述控制軸同步轉(zhuǎn)動的位置指針，所述位置指針與所述刻度表配合并與所述控制軸和閥門同步以指示閥門的開閉狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，所述控制軸的上端貫穿所述殼體的上部，所述控制軸的上端設(shè)置有手動旋鈕。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，還包括與所述控制電路板相連的用于提示閥門調(diào)試運行狀態(tài)的指示燈。

根據(jù)本發(fā)明所述的閥門控制裝置的一實施例，還包括與所述控制電路板相連的用于提示閥門的調(diào)試、運行狀態(tài)的蜂鳴器。

實施本發(fā)明的閥門控制裝置，具有以下有益效果：在本發(fā)明的閥門控制裝置中具有檢測控制軸旋轉(zhuǎn)位置的傳感器，可以實現(xiàn)對控制軸旋轉(zhuǎn)位置實現(xiàn)精確控制，從而實現(xiàn)對閥門開閉的精確控制。進一步，閥門控制裝置還可以包括位置指針、指示燈或蜂鳴器等位置指示部件，以方便人工觀察判斷閥門的開閉狀態(tài)。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的閥門控制裝置的第一實施例的分解示意圖；

圖2是本發(fā)明的閥門控制裝置的控制原理示意圖；

圖3是本發(fā)明的閥門控制裝置的第一實施例的立體示意圖；

圖4是本發(fā)明的閥門控制裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的閥門控制裝置的控制軸與兩通閥的配合示意圖；

圖6是三通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的閥門控制裝置的第二實施例的分解示意圖；

圖8是本發(fā)明的閥門控制裝置的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明的閥門控制裝置的第二實施例的立體示意圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。

下面詳細描述本發(fā)明的閥門控制裝置的實施例，這些實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。

在本發(fā)明的閥門控制裝置的描述中，需要理解的是，術(shù)語“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1、圖3和圖4所示，為根據(jù)本發(fā)明的第一實施的閥門控制裝置，該閥門控制裝置包括殼體，在本實施例中，殼體包括上殼體7和下殼體23，上殼體7和下殼體23形成收容閥門控制裝置的部件的空間。殼體中設(shè)置有用于帶動閥門的閥芯同步轉(zhuǎn)動的控制軸3，控制軸3在電機16的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)從而帶動閥門的閥芯轉(zhuǎn)動，電機16與控制電路板13連接并在控制電路板13的控制下轉(zhuǎn)動。為了能夠精確控制控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置，本發(fā)明的閥門控制裝置還包括用于檢測控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器，該傳感器與控制電路板13連接，控制電路板13根據(jù)傳感器返回的位置信號控制電機16轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動控制軸13旋轉(zhuǎn)至所需位置，其控制原理如圖2所示。

參看圖1及圖4，在本實施例中，傳感器包括定位器撥片10和位置跟隨板9組成的位置信號發(fā)生裝置，定位器撥片10與控制軸3同步轉(zhuǎn)動并與控制電路板13相連，位置跟隨板9固定在殼體內(nèi)，位置跟隨板9與定位器撥片組成的位置信號發(fā)生裝置與控制電路板13相連，控制軸3貫穿位置跟隨板9，定位器撥片10與位置跟隨板9接觸，位置跟隨板9通過導(dǎo)線25與控制電路板13連接，控制軸3旋轉(zhuǎn)時，位置跟隨板9輸出與控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)的位置信號，該位置信號為電信號，其值是可變的并與控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置一一對應(yīng)，這樣控制電路板13可以根據(jù)該位置信號確定旋轉(zhuǎn)軸3的位置，由此對電機16進行控制，以使控制軸3旋轉(zhuǎn)至所需要的位置。在本實施例中，殼體內(nèi)設(shè)置有中夾板15，位置跟隨板9固定在中夾板15上，位置跟隨板9上具有供控制軸3穿過的通孔，控制軸3上套設(shè)有與控制軸3同步旋轉(zhuǎn)的凸輪11，定位器撥片10固定在凸輪11的邊緣上，

當(dāng)控制軸3轉(zhuǎn)動時，定位器撥片10同位置跟隨板9接觸，并輸出一個可變的并且同控制軸3旋轉(zhuǎn)位置一一對應(yīng)的電參數(shù)值信號，該電信號通過導(dǎo)線25傳遞至控制電路板13以對電信號進行存儲和進行比較計算等處理，控制電路板13然后根據(jù)處理結(jié)果控制電機16，電機16驅(qū)動控制軸3旋轉(zhuǎn)進而驅(qū)動閥門的閥芯轉(zhuǎn)動，以控制閥門的開閉。位置跟隨板9可為電阻器，例如雙環(huán)形電阻器，當(dāng)控制軸3在電機16的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)時，隨著控制軸3同步轉(zhuǎn)動的定位器撥片10與位置跟隨板9接觸導(dǎo)通，在雙環(huán)形電阻器上將得到一個不同位置的電信號，雙環(huán)形電阻器上所取得的電信號將實時通過導(dǎo)線25傳遞給控制電路板13，控制電路板13對信號進行存儲處理。

在本實施例中，電機16與控制軸3之間通過傳動齒輪組進行傳動，具體包括套在電機16的輸出軸上的主動齒輪21、與主動齒輪21嚙合的第一傳動齒輪20、與第一傳動齒輪20嚙合的第二傳動齒輪19以及與第二傳動齒輪19嚙合的輸出齒輪18，輸出齒輪18套設(shè)在控制軸3上并于控制軸3同步轉(zhuǎn)動。

參看圖1和圖4，在本實施例中，為了方便觀察控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置，控制軸3的上端貫穿上殼體7的上部，上殼體7的上部的外表面設(shè)置有圍繞控制軸3的上端的刻度表4，刻度表4可以是刻度表或直接印刷在上殼體7的刻度，控制軸3的上端設(shè)置有與控制軸3同步轉(zhuǎn)動的位置指針2，位置指針2與刻度表4配合以指示閥門的開閉狀態(tài)。位置指針2指示位置與位置跟隨板9所產(chǎn)生的電信號是同步對應(yīng)的。

控制電路板13的電信號與控制軸3上同步固定連接的位置指針2所指向的固定在上殼體7上的刻度表4具有一一對應(yīng)的值，即隨著控制軸3旋轉(zhuǎn)位置的變化，在位置跟隨板9上將產(chǎn)生一個對應(yīng)的電信號數(shù)值，并通過導(dǎo)線25傳達到控制電路板13處理后，控制電機16帶動控制軸3旋轉(zhuǎn)或停止，最終實現(xiàn)通過目視觀察位置指針2在刻度表4上指示的位置來控制閥門的閥芯的開閉位置的目的。

位置指針2與控制軸3、凸輪11及固定在凸輪11上的定位器撥片10構(gòu)成一個同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，通過位置指針2在刻度表4上實時顯示控制軸3的位置?？刂戚S3上端還固定連接有手動旋鈕1并通過該手動旋鈕1在無電情況下對控制軸3進行手動開閉。

參看圖1，手動旋鈕1自上而上采用螺紋的方式將控制軸3頂端封閉和固定，防止因控制軸3的轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致例如位置指針2等固定在控制軸3上的元件移位而導(dǎo)致故障。殼體方膠圈12安裝固定在上殼體7與下殼體23中間以實現(xiàn)防水密封的作用。防水接頭24內(nèi)置輸入電源線為控制裝置提供輸入電源。

參看圖1和圖4，位置指針2用孔位配合的方式穿過控制軸3而與其成為一體，并隨其同步運動，與被固定在上殼體7上的刻度表4共同構(gòu)成一個指針式的刻度表，其與閥門的閥芯同步，無需拆開殼體，僅通過觀察位置指針2在刻度表4上指示的位置，即可實時觀測判斷閥門的閥芯在閥體中所處的位置，從而確定調(diào)整閥芯關(guān)閉狀況。

控制軸3作為本申請的關(guān)鍵元件縱貫整個產(chǎn)品。參看圖4，通過o型圈5、上殼體7上面的固定孔、中夾板15、輸出齒輪18、下殼體23及所需固定螺絲配合組成轉(zhuǎn)動軸。位置跟隨板9用四顆螺絲固定在中夾板15的兩個立柱上。電機16固定在中夾板15上，電機16的輸出軸穿過中夾板15上的孔與固定在下殼體23上的主齒輪21連接。第一傳動齒輪20與主動齒輪21嚙合，第二傳動齒輪19與第一傳動齒輪20嚙合，輸出齒輪18與第二傳動齒輪19嚙合，輸出齒輪18套設(shè)在控制軸3上并于控制軸3同步轉(zhuǎn)動。彈簧22提供對輸出齒輪18的支撐。

參看圖6，手動手柄46為在無電狀態(tài)或選擇手動開閉方式時可手動操控閥門開閉，其連接固定孔處與圖1中的閥門控制裝置的控制軸3上端接口相匹配，與圖6中閥門的閥芯40上端連接端相配，并且手動手柄46可使用在兩個不同的控制位置。閥口41為閥門的進水口與其對面180度處進水口方向相反，口徑相同，在三通式閥門時通過閥芯40所在位置控制進水口的開閉。

參看圖1和圖4，定位器撥片10與位置跟隨板9上的電極導(dǎo)通并隨控制軸3同步轉(zhuǎn)動，得到一個同步變化的電信號。位置跟隨板9通過導(dǎo)線25與主控制電路板13相連，主控制電路板13固定在下殼體23上，將上述電信號存儲并處理后控制電機16運轉(zhuǎn)或停止，以及控制旋轉(zhuǎn)方向。定位器撥片10與位置跟隨板9上的兩條電阻環(huán)(雙環(huán)形電阻器)相導(dǎo)通構(gòu)成一個隨控制軸3轉(zhuǎn)動角度的變化而變化的可變電阻器，并通過導(dǎo)線25將電信號傳至控制電路板13進行存儲處理?？刂齐娐钒?3根椐處理后的電信號，控制電機16啟動或者停止正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)等精確控制；電源通過控制電路板13控制電機16為閥門開關(guān)提供動力。

參看圖5和圖6，控制軸3與閥體43中的閥芯40穿套固定，帶動閥芯40旋轉(zhuǎn)開閉閥口41實現(xiàn)控制水流的作用。閥門上的閥蓋42將閥芯40固定在閥體43內(nèi)，閥芯40在閥體43內(nèi)以閥芯旋轉(zhuǎn)點45為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)控制閥門的開閉。

綜上所述，在本申請中，位置指針2與定位器撥片10同閥芯40的繞同一軸線旋轉(zhuǎn)并同步運動，通過直觀的觀察位置指針2在刻度表4上的指位判定內(nèi)部閥芯40的位置，通過定位器撥片10在位置跟隨板9上劃動得到不同數(shù)值的電信號傳導(dǎo)至控制電路板13處理后控制電機16運轉(zhuǎn)，以解決精確控制閥門開閉運行位置的問題。

如圖7至圖9所示，為根據(jù)本發(fā)明的第二實施的閥門控制裝置，該實施例的閥門控制裝置是在第一實施例的基礎(chǔ)上做了改變，該閥門控制裝置的傳感器與第一實施例的閥門控制裝置的傳感器不同。在本實施例中，傳感器為一電位器50，電位器50具有一輸入軸51，控制軸3與輸入軸51之間設(shè)置有傳動齒輪組，該傳動齒輪組至少包括套設(shè)在控制軸3上的主動齒輪61，以及套設(shè)在輸入軸51上的從動齒輪62，控制軸3旋轉(zhuǎn)時，電位器50輸出與控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)的位置信號。在本實施例中，控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置信息通過主動齒輪61、從動齒輪62、輸入軸51傳遞給電位器50，電位器50將該位置信息返回給控制電路板13，控制電路板13根據(jù)該位置信息控制電機運轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動控制軸13旋轉(zhuǎn)至所需要的位置。然后，動力部份通過與控制軸13連接的閥芯40的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對閥門水流狀態(tài)的調(diào)節(jié)與控制?？刂戚S3的旋轉(zhuǎn)位置信息通過主動齒輪61、從動齒輪62、電位器50、控制電路板13這樣的再循環(huán)完成循環(huán)反饋控制。

本申請的閥門控制裝置的第二實施例在本申請的閥門控制裝置的第一實施例的基礎(chǔ)上，對控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置信息，通過兩個互相嚙合的的主動齒輪61和從動齒輪62傳給電位器50，電位器50將空間位置信息轉(zhuǎn)換為電信號然后按照圖2所示的控制原理實現(xiàn)對控制軸3旋轉(zhuǎn)位置進行精確的控制，從而實現(xiàn)對閥門開閉實現(xiàn)精準控制。

第二實施例的閥門控制裝置與第一實施例的閥門控制裝置的不同之處在于，參看圖7，控制軸3穿過主動齒輪61、主動齒輪支架63、主動齒輪固定片64、中夾板15、從動齒輪62，以及穿過下殼體23與閥芯40連接構(gòu)成閥門控制裝置的主要執(zhí)行元件。主動齒輪支架63與主動齒輪固定片64將主動齒輪61固定在中夾板15上防止主動齒輪63移位，確保控制軸13與主動齒輪61和從動齒輪62穩(wěn)定連接。

第二實施的閥門控制裝置與第一實施例的閥門控制裝置獲取控制軸3的旋轉(zhuǎn)位置信息的區(qū)別之處在于，控制軸3與主動齒輪61緊密相連，當(dāng)控制軸3被電機16驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，帶動閥芯40做圓周運動實現(xiàn)閥門的開啟與關(guān)閉時，控制軸3將旋轉(zhuǎn)位置信息通過主動齒輪61同步傳送至從動齒輪62，從動齒輪62通過同心固定連接的電位器軸芯將控制軸3的空間位置轉(zhuǎn)換為電信號傳送至控制電路板13以實現(xiàn)對閥門的控制。

參看圖8所示，為了方便觀察，在該實施例的閥門控制裝置中，還包括指示燈71，指示燈71與控制電路板13連接，并通過控制電路板13的控制進行調(diào)試與工作狀態(tài)的實時現(xiàn)示，操作者通過觀察窗72實時觀察該閥門控制裝置的工作和調(diào)試狀態(tài)，通過觀察指示燈71對閥門進行直觀的控制與調(diào)試。此外，該實施例的閥門控制裝置還可以包括在控制電路板13上同時安裝集成了一個與控制電路板13連接的電子蜂鳴器，其與指示燈71通過控制電路板13進行同步工作，可以通過聲音和視覺兩種方式同步觀察該閥門控制裝置的工作和調(diào)試狀態(tài)。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出多種形式，這些均被包含于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。