專利名稱：燃氣表步進電機閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計量儀表部件裝置，具體說涉及一種燃氣表步進電機閥。
背景技術：
現(xiàn)行的燃氣表直流電機閥門，由于電機轉數(shù)高必須設置減速裝置，并將旋轉 運動變?yōu)橹本€運動，裝置機構復雜。在機械運動中機構越復雜，不可靠的因素就 越大，故障越多。由于制作成本、安裝空間的制約，閥門的齒輪、棘輪、齒條、 撥塊等結構件，不得不采用全塑料、鋼塑料壓鑄成型獲得，制造精度影響因素太 多，尺寸精度、形位公差，尤其是齒輪嚙合精度無法保證。加上構件多、裝配工 藝性差，導致難以控制閥門裝配后的質量，在實際應用中相對各種故障頻繁發(fā)生。
閥門直線往復開關閥運動的機構，都是以螺紋副來實現(xiàn)的。燃氣表直流電機 閥門螺紋副的嫘紋升角，應用在"自鎖角度"范圍中，在用戶現(xiàn)場安裝中打不開 閥的情況時有發(fā)生，原因就是"自鎖"關閉。用戶安裝前閥門處于關閥狀態(tài)，裝 表后的閥門連續(xù)關閥的操作無法控制，不開閥視為常見故障。
燃氣表直流電機閥門的直流電機的工作原理、驅動旋轉是靠電刷摩擦接觸實 現(xiàn)的，容易產(chǎn)生火花，是機械運動就有機械磨損，時間一長觸點在電火花作用下 與燃氣表只的氣體化合容易形成腐蝕點，即使采用一些密封措施也難以達到滿意 效果，產(chǎn)生粘連導致電機不轉、閥門不開關。 發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有燃氣表直流電機閥存在的缺陷，本實用新型提出一種結構件少、精 度高、嫘紋升角在"不自鎖角度"范圍中，運轉不產(chǎn)生火花，不堵轉、不出現(xiàn)不 開關閥不可靠缺陷的燃氣表閥。
解決上述存在的技術問題所采取的具體技術措施是 一種燃氣表步進電機 閥，其特征是永磁式步進電機(l)上的帶有非標準螺紋的電機軸(2)，電機軸(2) 的螺紋升角為4° 20° ，導程線數(shù)為1，旋入導向螺母(4)內(nèi)螺紋內(nèi)，導向架 (3)的直線導向槽套裝在導向螺母(4)外圓上，導向螺母(4)下端裝有密片(5)，密封簧片(5)裝入橡膠墊圈(6)內(nèi)；橡膠墊圈(6)置于閥架(7)下 端閥口內(nèi)面(8)上；閥架(7)、導向架(3)、永磁式步進電機(1)用螺栓固定 連接。
閥門直線往復開關閥運動的機構，都是以帶有螺紋的電機軸螺紋副來實現(xiàn)的， 燃氣表直流電機閥門螺紋副的螺紋升角是在"自鎖角度"范圍中。
自鎖是處于靜止平衡的物體，其支承面的總反力作用線不可能越出摩擦角外。 若外加作用力的合力作用線在摩擦角以內(nèi)，這一現(xiàn)象稱為自鎖。螺紋副自鎖的條 件是螺紋的螺旋角等于或小于當量摩擦角(載荷作用在螺紋軸線方向)。
螺紋升角阿爾法，也稱"導程角"是螺紋的中徑展開的圓周長與導程的夾角。 計算方法
阿格正切阿爾法-導程/螺紋中徑X3.14
導程-導程線數(shù)X螺距
螺紋中徑=(螺紋外徑+螺紋小徑)/2 按GB/T196-2003規(guī)定標準普通螺紋M3的螺紋升角3. 405° ， M6的螺紋升 角3. 405° ， M8的螺紋升角3.168° ，以上螺紋升角都能自鎖。
閥門關閉自鎖是由步進電機自鎖力矩所決定，本實用新型燃氣表步進電機閥 的電機軸(2)螺紋副升角設計在"不自鎖"狀態(tài)，即螺旋角大于當量摩擦角，經(jīng) 過大量試驗證明，導程線數(shù)為l，螺紋升角在4°至20°為不自鎖升角范圍。實驗 表明，當螺紋升角小于8°時，存在"半導體"現(xiàn)象，即"自鎖"與"不自鎖" 交替發(fā)生，致使在使用過程中常出現(xiàn)自鎖，工作可靠性差，而大于20°的螺紋升 角雖然沒有自鎖發(fā)生，但螺紋加工困難，塞規(guī)、環(huán)規(guī)很難制作，8° 12°的螺紋 升角為最佳選擇。
本實用新型的有益效果本實用新型由于采用永磁式步進電機，在不用減速 裝置下獲得低轉速、大轉矩，直接驅動負載。燃氣表步進電機閥結構件少、精度 高，裝配質量容易控制，閥門運行平穩(wěn)。閥門螺紋副的螺紋升角，應用在"不自 鎖角度"范圍中，在實際運行中只要有脈沖和標準電流，閥門就能開關。永磁式 步進電機靠脈沖驅動，不產(chǎn)生火花，不堵轉，不會出現(xiàn)不開關閥現(xiàn)象，適用于燃 氣行業(yè)。

圖l是本實用新型結構示意圖。圖中l(wèi).永磁式步進電機；2.電機軸；3.導向架；4.導向螺母；5. 密封簧片；6.橡膠墊圈；7.閥架；8.閥口內(nèi)面。
具體實施方式
結合附圖說明本實用新型的結構。
實施例1 一種燃氣表步進電機閥，永磁式步進電機1可采用市場商品二相或
四相永磁式步進電機，25BY24L016D永磁式步進電機1的帶有外螺k的Tr3電機 軸2裝入導向螺母4內(nèi)螺紋內(nèi)，電機軸的螺紋升角為12。，導程線數(shù)為l。導向 架3的直線導向槽套裝在導向螺母4外圓上，導向螺母4在導向架3的直線導向 槽內(nèi)上下移動，將旋轉運動變成直線往復機械運動，導向螺母4下端裝有密封簧 片5，密封簧片5套裝在橡膠墊圈6內(nèi)，橡膠墊圈6的平面隨著導向螺母4上下移 動，與閥架7上的閥口平面8形成接觸為關閥、脫離為開閥。閥架7、導向架3、 永磁式步進電機1用螺栓固定連接。
永磁式步進電機聯(lián)接由單片機構成的開關控制器，單片機輸出數(shù)字信號，將 電脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，永磁式步進電機轉子就轉動一個 角度。運行中沒有自鎖發(fā)生。
燃氣表步進電機閥可安裝在燃氣表進氣口也可安裝在出氣口 ，安裝在出氣口 端需要安裝卸壓裝置。
實施例2按實施例1結構制造燃氣表步進電機閥，永磁式步進電機1的電機 軸2為Tr6電機軸2，電機軸的螺紋升角為10.03° ,導程線數(shù)為1。運行中沒有 自鎖發(fā)生。
實施例3按實施例1結構制造燃氣表步進電機閥，永磁式步進電機1的電機 軸2為Tr8電機軸2，電機軸的螺紋升角為8。，導程線數(shù)為1。運行中沒有自鎖 發(fā)生。
實施例4按實施例1結構制造燃氣表步進電機閥，永磁式步進電機1的電機 軸2為Tr8電機軸2，電機軸的螺紋升角為4。，導程線數(shù)為1。運行中偶有自鎖 發(fā)生。
實施例5按實施例1結構制造燃氣表步進電機閥，永磁式步進電機1的電機 軸2為Tr6電機軸2，電機軸的螺紋升角為20° ，導程線數(shù)為1。運行中沒有自 鎖發(fā)生，螺紋加工困難、成本高。
權利要求1、一種燃氣表步進電機閥，其特征是永磁式步進電機(1)上的帶有非標準螺紋的電機軸(2)，電機軸(2)的螺紋升角為4°～20°，導程線數(shù)為1，旋入導向螺母(4)內(nèi)螺紋內(nèi)，導向架(3)的直線導向槽套裝在導向螺母(4)外圓上，導向螺母(4)下端裝有密封簧片(5)，密封簧片(5)裝入橡膠墊圈(6)內(nèi)；橡膠墊圈(6)置于閥架(7)下端閥口內(nèi)面(8)上；閥架(7)、導向架(3)、永磁式步進電機(1)用螺栓固定連接。
2、 根據(jù)權利1所述一種燃氣表步進電機閥，其特征是非標準螺紋的電機軸 (2)的螺紋升角為8° 12° ，導程線數(shù)為l。
專利摘要本實用新型一種燃氣表步進電機閥，其結構是永磁式步進電機的電機軸旋入導向螺母內(nèi)，導向架套裝在導向螺母上，導向螺母下端裝有密封簧片，密封簧片裝入橡膠墊圈內(nèi)；橡膠墊圈置于閥架下端閥口內(nèi)面上。由于采用永磁式步進電機，在不用減速裝置下獲得低轉速、大轉矩，直接驅動負載。步進電機閥結構件少、精度高，裝配質量容易控制，閥門運行平穩(wěn)。閥門螺紋副的螺紋升角，應用在“不自鎖角度”范圍中，在實際運行中只要有脈沖和標準電流，閥門就能開關。步進電機靠脈沖驅動，不產(chǎn)生火花，不堵轉，不會出現(xiàn)不開關閥現(xiàn)象，適用于燃氣行業(yè)。
文檔編號F16K31/04GK201397166SQ20092001277
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權日2009年4月8日
發(fā)明者史健君, 李陸軍, 孚 鄭 申請人:丹東思凱電子發(fā)展有限責任公司