燃氣旋塞閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種閥門，尤其涉及一種燃氣旋塞閥。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今的家用電器如熱水器、燃氣灶等均使用管道煤氣或液化氣作為燃料，管道煤氣或液化氣燃燒加熱相對于電加熱熱效率更高，升溫速率快，因此更受大眾的歡迎。普通電器的加熱溫度調(diào)節(jié)比較簡單，只需調(diào)整電器的工作功率即可，但是對于使用燃氣的電器，則需要調(diào)節(jié)進氣量，而進氣量調(diào)節(jié)的主要部件就是燃氣旋塞閥。
[0003]燃氣旋塞閥一般包括閥體和閥芯，閥芯上設(shè)有出氣口，而閥體內(nèi)設(shè)有出氣孔，閥芯轉(zhuǎn)動過程中，出氣口會對準出氣孔，進而實現(xiàn)出氣，出氣口和出氣孔的重疊面積不同，導致出氣量的差異。隨著家用電器智能化的發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的手動燃氣旋塞閥逐漸被電機驅(qū)動的燃氣旋塞閥取代。
[0004]CN 2795582 U公開了一種步進電機驅(qū)動式燃氣旋塞閥，它包括閥體、閥芯以及閥芯彈簧，在閥體上開有進氣口和出氣口，步進電機通過連接板與閥體連接，步進電機的輸出軸通過傳動銷與閥芯連接，輸出軸與閥芯處于同一中心線上，可在閥體內(nèi)同步旋轉(zhuǎn)，步進電機與單片機的驅(qū)動電路接口相接。
[0005]CN 203614784 U—種用于觸摸式灶具的燃氣旋塞閥，包括閥體、裝于閥體上的步進電機、設(shè)于閥體內(nèi)且相對閥體可轉(zhuǎn)動的閥芯和設(shè)于閥芯頭部用于壓緊閥芯的壓緊彈簧，所述的閥芯的頭部與步進電機的輸出軸連接，所述的閥芯具有中心孔且閥芯圓周面上設(shè)有與中心孔連通的大火孔和小火孔，在閥芯側(cè)壁處的閥體上設(shè)有進氣通道，該進氣通道的出口端與閥芯側(cè)壁緊貼。
[0006]CN 201925516 U公開了一種多檔流量的旋塞閥，由閥體和可轉(zhuǎn)動的安裝在閥體里的閥芯組成，其特征是閥芯內(nèi)設(shè)有接通氣源的軸向孔，閥芯的圓周上設(shè)有若干個聯(lián)通軸向孔的流量控制孔，在閥體上設(shè)有I個與流量控制孔對應(yīng)的出氣孔，其克服了現(xiàn)有旋塞閥燃氣流量產(chǎn)生變化的旋轉(zhuǎn)角度集中在非常小角度范圍內(nèi)的缺點，特別是在使用其它動力裝置如微型電機來代替人工對旋塞閥進行流量調(diào)節(jié)時，很難實現(xiàn)在非常小的角度范圍內(nèi)實現(xiàn)多檔流量控制的缺點，使使用者能非常方便的調(diào)節(jié)燃氣灶的燃氣流量大小，得到多檔的火力。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型提供了一種燃氣旋塞閥，通過調(diào)節(jié)進氣量得到更多檔位的火力。
[0008]—種燃氣旋塞閥，包括閥體、閥芯、閥桿以及輸出軸連接閥桿的步進電機，所述閥體內(nèi)設(shè)有進氣孔和出氣孔;閥體內(nèi)部設(shè)有配氣腔，所述配氣腔設(shè)置在進氣孔的氣路上，將進氣孔分為內(nèi)外兩段，內(nèi)段的進氣孔與配氣腔壁交匯形成配氣口 ；配氣腔的內(nèi)部設(shè)有配氣輪，配氣輪的背面緊貼具有配氣口的配氣腔壁，所述配氣輪上設(shè)有與配氣口對應(yīng)布置的配氣孔;所述閥桿穿過配氣輪，閥桿轉(zhuǎn)動同時帶動配氣輪轉(zhuǎn)動。
[0009]本實用新型所述配氣輪的背面是指配氣輪緊貼配氣腔壁的表面，相應(yīng)的其反面為配氣輪的正面。所述火力是指燃燒器燃燒的狀態(tài)，它與旋塞閥的出氣量是成正比關(guān)系，達到最大火力就是指旋塞閥出氣量最大，所以本領(lǐng)域一般用火力來描述旋塞閥的出氣量。
[0010]工作時，傳統(tǒng)的燃氣旋塞閥調(diào)節(jié)火力主要是通過調(diào)節(jié)出氣孔內(nèi)的氣體流量，進氣孔內(nèi)的氣體流量是始終不發(fā)生變化的。閥芯孔壁的進氣口與閥芯上的調(diào)氣槽對準的面積一般在最大火力階段也是不變化的，這導致內(nèi)、外環(huán)出氣量從最大到最小漸變的過程很短，很難實現(xiàn)火力的無級調(diào)節(jié)。
[0011]本實用新型針對上述問題設(shè)置了配氣腔和配氣輪，增加對內(nèi)段進氣孔內(nèi)氣體流量的調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)更多檔的火力調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)內(nèi)段進氣孔的進氣量可以通過讓配氣口對準不同孔徑的配氣孔實現(xiàn)，也可以讓配氣口對準同一配氣孔的不同部分實現(xiàn)，當然在只有一個配氣孔的情況下，配氣孔在不同部位的寬度應(yīng)有所不同，而且是沿著配氣輪的轉(zhuǎn)動方向布置。
[0012]僅僅利用一個配氣孔實現(xiàn)進氣量的精確調(diào)節(jié)是比較困難的，主要原因在于配氣孔的加工精度和步進電機的轉(zhuǎn)動精度難以保證。優(yōu)選的方式為，所述配氣輪上設(shè)有至少兩個沿配氣輪周向排列的配氣孔，也就是通過讓配氣口對準不同孔徑的配氣孔實現(xiàn)進氣的精確調(diào)節(jié)。
[0013]上述方案存在如下的問題，為避免出現(xiàn)斷氣的情況，配氣口的弧度較大，肯定大于相鄰兩個配氣孔的間隙，這樣就會導致配氣輪轉(zhuǎn)動過程中，配氣口會同時對準兩個以上的配氣孔，就會出現(xiàn)火力的不穩(wěn)定，為解決該問題，本實用新型的方案是:
[0014]所述配氣輪上設(shè)有最大進氣孔，所述配氣孔分為兩組，第一組配氣孔的進氣端封閉，最大進氣孔和第一組的配氣孔通過氣道依次連通，氣道的橫截面積沿逆配氣輪轉(zhuǎn)動方向逐漸減小;第二組的配氣孔各自獨立，孔徑逆配氣輪轉(zhuǎn)動方向逐漸減小。
[0015]第一組配氣孔用于調(diào)節(jié)外環(huán)和內(nèi)環(huán)的出氣量，而第二組配氣孔用于調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)的出氣量，當然第二組配氣孔也可以通過另外一組的氣道與最大進氣孔連通，連通的方式也是依次連通，否則會導致氣道數(shù)量過多，而無法進行加工。
[0016]每段氣道本身的橫截面積是均勻的，只是相鄰的氣道橫截面積逐漸減小，配氣孔的孔徑遠大于氣道的橫截面積，因此內(nèi)段的進氣量受氣道橫截面積的制約，這樣就可以實現(xiàn)隨著配氣輪的轉(zhuǎn)動，內(nèi)段進氣孔的氣體流量越來越少，不會出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
[0017]氣道可以設(shè)置在配氣輪的內(nèi)部，但加工非常困難，優(yōu)選的方案是:所述配氣輪正面設(shè)有依次連通最大進氣孔和第一組各個配氣孔的進氣槽，所述配氣輪的正面覆有蓋片，蓋片將第一組配氣孔的進氣端和進氣槽封閉，構(gòu)成所述的氣道。在配氣輪的表面開槽非常方便，而且可以通過調(diào)整進氣槽的寬度或深度來調(diào)節(jié)進氣槽的橫截面積。
[0018]每個配氣孔的出氣端在配氣輪的背面擴口形成配氣槽，所述配氣槽和配氣口均是以配氣輪轉(zhuǎn)動軸線為圓心的扇環(huán)形，且邊長相等，所有的配氣槽形狀和面積均相同，相鄰配氣槽的間距相等。因為配氣孔的孔徑會有差異，如果再加上間距也不相等，那么控制系統(tǒng)就很難設(shè)定具體轉(zhuǎn)動多少角度才能達到需要的火力，通過設(shè)置配氣槽，而且大小形狀相同，間距也相等，可以非常方便計算配氣輪需要轉(zhuǎn)動的角度，不需要考慮配氣孔的孔徑和間距。
[0019]本實用新型中，所述配氣輪上設(shè)有最大進氣孔，所述配氣孔分為兩組，第一組配氣孔的進氣端封閉，最大進氣孔和第一組的配氣孔通過氣道依次連通，第一組配氣孔的數(shù)量為5個，所對應(yīng)的配氣槽橫跨配氣輪的轉(zhuǎn)動弧度為120-130°，第二組配氣孔的數(shù)量為3個，所對應(yīng)的配氣槽橫跨配氣輪的轉(zhuǎn)動弧度為60-70°。所述橫跨配氣輪的轉(zhuǎn)動弧度是指第一個配氣槽和第二配氣槽之間繞配氣輪圓周的弧度。理論上配氣孔的數(shù)量越多，能夠調(diào)節(jié)的火力檔位越多，但是加工難度也越高，橫跨的轉(zhuǎn)動弧度一般根據(jù)實際情況設(shè)定。
[0020]本實用新型中，配氣口的弧度為配氣槽弧度的三倍，相鄰配氣槽的間隙弧度大于配氣槽的弧度，但小于兩倍配氣槽的弧度，可以保證配氣輪轉(zhuǎn)動過程中不斷氣，但配氣口又不會同時對準三個配氣孔。
[0021]閥桿穿過配氣輪，可以與配氣輪固定連接，但這種結(jié)構(gòu)不便于裝備，也無法保證配氣輪與配氣腔壁之間的氣密性，更好的方案是，所述閥桿通過配氣輪中心的非圓形孔與配氣輪過渡配合，所述配氣輪的正面與配氣腔壁之間設(shè)有壓簧，壓簧頂著配氣輪，使其背面緊貼著配氣腔壁，非圓形孔可以是方孔、多邊形孔等。
[0022]因為步進電機是比較精密的器件，但是閥體的裝配相對來說不夠精密，如果閥桿直接連接閥芯，在閥桿和閥芯轉(zhuǎn)動不同心的情況下，會導致卡死，嚴重的情況會損壞步進電機，本實用新型的方案是:所述閥桿通過聯(lián)動盤連接閥芯，聯(lián)動盤與閥芯之間設(shè)有復(fù)位彈簧，通過設(shè)置聯(lián)動盤和復(fù)位彈簧，即使閥桿和閥芯存在的偏心的情況，也可以實現(xiàn)聯(lián)動。
[0023]所述閥體內(nèi)設(shè)有與閥芯相配合的閥芯孔，內(nèi)段的進氣孔與閥芯孔壁交匯形成出氣口，所述閥體上設(shè)有內(nèi)環(huán)出氣孔和外環(huán)出氣孔，內(nèi)環(huán)出氣孔和外環(huán)出氣孔與閥芯孔壁交匯分別形成內(nèi)環(huán)進氣口和外環(huán)進氣口，所述閥芯上設(shè)有分別與內(nèi)環(huán)進氣口和外環(huán)進氣口相對應(yīng)的內(nèi)環(huán)調(diào)氣槽和外環(huán)調(diào)氣槽，內(nèi)環(huán)調(diào)氣槽和外環(huán)調(diào)氣槽上下連通，所述出氣口與外環(huán)進氣口處于閥芯的同一高度。
[0024]本實用新型在進氣孔的氣路上設(shè)置配氣腔，通過轉(zhuǎn)動配氣輪，使配氣口與不同孔徑的配氣孔或同一配氣孔的不同不問配合，調(diào)節(jié)進氣孔的進氣量，進而調(diào)節(jié)旋塞閥的出氣量，得到更多檔位的火力。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型燃氣旋塞閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為配氣輪與配氣腔壁的配合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為與配氣輪相配合的配氣腔壁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為配氣輪正面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為配氣輪背面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6為配氣輪A-A剖面圖。
[0031]圖7為閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖8為閥芯的C-C剖面圖。
[0033]圖9為閥芯的B-B剖面圖。
[0034]圖10為閥芯在閥芯孔內(nèi)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖11為閥桿轉(zhuǎn)動65°配氣輪與配氣口之間的配合示意圖。
[0036]圖12為閥桿轉(zhuǎn)動65°閥芯與內(nèi)環(huán)出氣孔的配合示意圖。
[0037]圖13為閥桿轉(zhuǎn)動65°閥芯與外環(huán)出氣孔、進氣孔的配合示意圖。
[0038]圖14為閥桿轉(zhuǎn)動108°配氣輪與配氣口之間的配合示意圖。
[0039]圖15為閥桿轉(zhuǎn)動108°閥芯與內(nèi)環(huán)出氣孔的配合示意圖。
[0040]圖16為閥桿轉(zhuǎn)動108°閥芯與外環(huán)出氣孔、進氣孔的配合示意圖。
[0041]圖17為閥桿轉(zhuǎn)動192°配氣輪與配氣口之間的配合示意圖。
[0042]圖18為閥桿轉(zhuǎn)動192°閥芯與內(nèi)環(huán)出氣孔的配合示意圖。
[0043]圖19為閥桿轉(zhuǎn)動192°閥芯與外環(huán)出氣孔、進氣孔的配合示意圖。
[0044]圖20為閥桿轉(zhuǎn)動220°配氣輪與配氣口之間的配合示意圖。
[0045]圖21為閥桿轉(zhuǎn)動220°閥芯與內(nèi)環(huán)出氣孔的配合示意圖。
[0046]圖22為閥桿轉(zhuǎn)動220°閥芯與外環(huán)出氣孔、進氣孔的配合示意圖。
[0047]圖23為閥桿轉(zhuǎn)動248°配氣輪與配氣口之間的配合示意圖。
[0048]圖24為閥桿轉(zhuǎn)動248°閥芯與內(nèi)環(huán)出氣孔的配合示意圖。
[0049]圖25為閥桿轉(zhuǎn)動248°閥芯與外環(huán)出氣孔、進氣孔的配合示意圖。
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