一種gma致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥，它包括閥體、超磁致伸縮致動(dòng)器和位移放大機(jī)構(gòu)，所述閥體通過連接桿連接設(shè)置有位移放大機(jī)構(gòu)，所述閥體通過位移放大機(jī)構(gòu)連接設(shè)置有超磁致伸縮致動(dòng)器所述超磁致伸縮致動(dòng)器通過冷卻管連接設(shè)置有恒溫水箱，所述超磁致伸縮致動(dòng)器通過導(dǎo)線連接設(shè)置有可控恒流源，所述超磁致伸縮致動(dòng)器通過位移放大機(jī)構(gòu)連接設(shè)置有LVDT測位儀。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過計(jì)算機(jī)發(fā)出的電信號來控制線圈電流的通斷，從而使超磁致伸縮棒伸長或縮短；故采用位移放大機(jī)構(gòu)，增大位移量；GMA致動(dòng)器可控制閥口的開度，閥芯向右移時(shí)開啟節(jié)流口，從而實(shí)現(xiàn)流量控制，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】
一種GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及的是一種閥門，具體涉及一種GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)量收費(fèi)主要通過三個(gè)途徑宏觀節(jié)能:首先是裝設(shè)了流量調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)了流量平衡，進(jìn)而克服了冷熱不均現(xiàn)象;其次是通過溫控閥的作用，利用了太陽能、家電、照明等設(shè)備的自由熱;第三是提高了用熱居民的節(jié)能意識，減少了開窗戶等的無謂散熱。而這三條節(jié)能途徑，其中有二條都是通過流量調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的?？梢?，流量調(diào)節(jié)閥，在計(jì)量收費(fèi)的供熱系統(tǒng)中，占有何等重要的地位。因此，如何正確的進(jìn)行流量調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計(jì)，就顯得非常重要。
[0003]電動(dòng)調(diào)節(jié)閥:電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備。一般多在無人值守的熱力站中采用。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由閥體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和變送器組成。溫控閥是通過感溫包進(jìn)行自力式流量調(diào)節(jié)的設(shè)備，不需要外接電源;而電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一般需要單相220V電源，通常作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)流量)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥都是供熱系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)的最主要的設(shè)備，其它都是其輔助設(shè)備。
[0004]平衡閥:平衡閥分手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥。無論手動(dòng)平衡閥還是自力式平衡閥，它們的作用都是使供熱系統(tǒng)的近端增加阻力，限制實(shí)際運(yùn)行流量不要超過設(shè)計(jì)流量;換句話說，其作用就是克服供熱系統(tǒng)近端的多余資用壓頭，使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥能在一個(gè)許可的資用壓頭下工作。因此，手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥，它們都是溫控閥或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輔助流量調(diào)節(jié)裝置，但又是非常重要的，如果選型不當(dāng)，或設(shè)計(jì)不合理，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥都不能很好工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型目的是在于提供一種GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥，結(jié)構(gòu)簡單，密封效果好，可保證球閥在較低壓力條件下的可靠密封。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥，包括閥體、超磁致伸縮致動(dòng)器和位移放大機(jī)構(gòu)，所述閥體通過連接桿連接設(shè)置有位移放大機(jī)構(gòu)，所述閥體通過位移放大機(jī)構(gòu)連接設(shè)置有超磁致伸縮致動(dòng)器，所述超磁致伸縮致動(dòng)器內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈、冷卻管、預(yù)壓壓縮螺旋彈簧、超磁致伸縮致動(dòng)棒和位移放大機(jī)構(gòu)，所述位移放大機(jī)構(gòu)通過連接桿與超磁致伸縮致動(dòng)棒相連，所述驅(qū)動(dòng)線圈上設(shè)置有冷卻管，所述超磁致伸縮致動(dòng)棒設(shè)置在驅(qū)動(dòng)線圈之間，所述預(yù)壓壓縮螺旋彈簧設(shè)置在連接桿兩側(cè)，所述超磁致伸縮致動(dòng)器通過冷卻管連接設(shè)置有恒溫水箱，所述超磁致伸縮致動(dòng)器通過導(dǎo)線連接設(shè)置有可控恒流源，所述超磁致伸縮致動(dòng)器通過位移放大機(jī)構(gòu)連接設(shè)置有LVDT測位儀，所述可控恒流源和LVDT測位儀通過信號線分別連接設(shè)置有數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡通過信號線連接計(jì)算機(jī)。
[0007]作為優(yōu)選，所述超磁致伸縮致動(dòng)器上設(shè)置有觀察窗。
[0008]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過計(jì)算機(jī)發(fā)出的電信號來控制線圈電流的通斷，從而使超磁致伸縮棒伸長或縮短;故采用位移放大機(jī)構(gòu)，增大位移量;GMA致動(dòng)器可控制閥口的開度，閥芯向右移時(shí)開啟節(jié)流口，從而實(shí)現(xiàn)流量控制，實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[00?0]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011 ]圖2為本實(shí)用新型的超磁致伸縮致動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]參照圖1，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥，包括閥體2、超磁致伸縮致動(dòng)器I和位移放大機(jī)構(gòu)3，所述閥體2通過連接桿連接設(shè)置有位移放大機(jī)構(gòu)3，所述閥體2通過位移放大機(jī)構(gòu)3連接設(shè)置有超磁致伸縮致動(dòng)器I，所述超磁致伸縮致動(dòng)器8內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈11、冷卻管13、預(yù)壓壓縮螺旋彈簧12、超磁致伸縮致動(dòng)棒4和位移放大機(jī)構(gòu)3，所述位移放大機(jī)構(gòu)3通過連接桿與超磁致伸縮致動(dòng)棒4相連，所述驅(qū)動(dòng)線圈11上設(shè)置有冷卻管13，所述超磁致伸縮致動(dòng)棒4設(shè)置在驅(qū)動(dòng)線圈11之間，所述預(yù)壓壓縮螺旋彈簧12設(shè)置在連接桿兩側(cè)，所述超磁致伸縮致動(dòng)器I通過冷卻管13連接設(shè)置有恒溫水箱，所述超磁致伸縮致動(dòng)器I通過導(dǎo)線連接設(shè)置有可控恒流源4，所述超磁致伸縮致動(dòng)器I通過位移放大機(jī)構(gòu)3連接設(shè)置有LVDT測位儀5，所述可控恒流源4和LVDT測位儀5通過信號線分別連接設(shè)置有數(shù)據(jù)采集卡6，所述數(shù)據(jù)采集卡6通過信號線連接計(jì)算機(jī)7。
[0015]值得注意的是，所述超磁致伸縮致動(dòng)器I上設(shè)置有觀察窗。
[0016]本實(shí)用新型工作原理:通過計(jì)算機(jī)發(fā)出的電信號來控制線圈電流的通斷，從而使超磁致伸縮棒伸長或縮短。因其位移量小，故采用位移放大機(jī)構(gòu)3，增大位移量。當(dāng)計(jì)算機(jī)給出脈沖信號后，GMA致動(dòng)器I作為機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置的連桿閥套將連桿軸向位移△ X直接驅(qū)動(dòng)節(jié)流閥2閥芯，開啟閥口 ΑΜΑ致動(dòng)器可控制閥口的開度，閥芯向右移時(shí)開啟節(jié)流口，從而實(shí)現(xiàn)流量控制。
[0017]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)及優(yōu)化:
[0018]①在掌握超磁致伸縮材料特性的基礎(chǔ)上，完成超磁致伸縮致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線圈、磁路、預(yù)壓機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)和位移放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)大位移、高精度輸出的超磁致伸縮致動(dòng)器，如圖2所示；
[0019]②采用數(shù)值模擬方法對超磁致伸縮致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)磁場和柔性鉸鏈位移放大機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，研究驅(qū)動(dòng)磁場的磁場特性和柔性鉸鏈位移放大機(jī)構(gòu)的力學(xué)特性，提出超磁致伸縮致動(dòng)器的優(yōu)化方案；
[0020]③建立超磁致伸縮致動(dòng)器的磁機(jī)耦合模型，對超磁致伸縮致動(dòng)器進(jìn)行仿真研究；[0021 ]④對超磁致伸縮致動(dòng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)如圖3所示，研究驅(qū)動(dòng)磁場與輸出位移的關(guān)系、預(yù)壓力與輸出位移的關(guān)系和溫度對輸出位移的影響，探討驅(qū)動(dòng)磁場、預(yù)壓力和溫度的合理匹配問題；
[0022]⑤根據(jù)理論分析、數(shù)值模擬分析的結(jié)論，解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論分析、數(shù)值模擬分析的結(jié)果。
[0023]本實(shí)用新型使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個(gè)零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接等常規(guī)手段，機(jī)械、零件和設(shè)備均采用現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的型號，加上電路連接采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的連接方式，在此不再詳述。
[0024]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥，其特征在于，包括閥體(2)、超磁致伸縮致動(dòng)器(I)和位移放大機(jī)構(gòu)(3)，所述閥體(2)通過連接桿連接設(shè)置有位移放大機(jī)構(gòu)(3)，所述閥體(2)通過位移放大機(jī)構(gòu)(3)連接設(shè)置有超磁致伸縮致動(dòng)器(I)，所述超磁致伸縮致動(dòng)器(8)內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)線圈(U)、冷卻管(13)、預(yù)壓壓縮螺旋彈簧(12)、超磁致伸縮致動(dòng)棒(4)和位移放大機(jī)構(gòu)(3)，所述位移放大機(jī)構(gòu)(3)通過連接桿與超磁致伸縮致動(dòng)棒(4)相連，所述驅(qū)動(dòng)線圈(11)上設(shè)置有冷卻管(13)，所述超磁致伸縮致動(dòng)棒(4)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)線圈(11)之間，所述預(yù)壓壓縮螺旋彈簧(12)設(shè)置在連接桿兩側(cè)，所述超磁致伸縮致動(dòng)器(I)通過冷卻管(13)連接設(shè)置有恒溫水箱，所述超磁致伸縮致動(dòng)器(I)通過導(dǎo)線連接設(shè)置有可控恒流源(4)，所述超磁致伸縮致動(dòng)器(I)通過位移放大機(jī)構(gòu)(3)連接設(shè)置有LVDT測位儀(5)，所述可控恒流源(4)和LVDT測位儀(5)通過信號線分別連接設(shè)置有數(shù)據(jù)采集卡(6)，所述數(shù)據(jù)采集卡(6)通過信號線連接計(jì)算機(jī)(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的精密流量控制閥，其特征在于，所述超磁致伸縮致動(dòng)器(I)上設(shè)置有觀察窗。
【文檔編號】F16K31/06GK205678232SQ201620629264
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日 公開號201620629264.8, CN 201620629264, CN 205678232 U, CN 205678232U, CN-U-205678232, CN201620629264, CN201620629264.8, CN205678232 U, CN205678232U
【發(fā)明人】李志彪, 唐剛, 文紅民, 閆肖肖, 徐斌
【申請人】南昌工程學(xué)院