[实用新型]用于阀门定位器的单作用转换单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其是涉及阀门定位器的I/P转换单元。

背景技术

随着智能阀门定位器的功能的完善，原有的采用电磁线圈方式的I/P转换单元已经不能满足阀门定位器智能化、低功耗、高频率的要求。目前，智能阀门定位器的I/P转换单元采用压电阀代替电磁线圈控制要求。

在控制系统中，如果I/P转换单元的气源输入、输出口有泄漏，就会引起阀门定位不断振荡，造成控制管路中输送介质的不稳定，影响产品的质量或发生危险。因此，压电阀式I/P转换单元的气源输入、输出口必须保证有可靠的密封性能。

但是，现有的压电阀式I/P转换单元的腔室与腔室之间的隔断，通常是由弹簧直接顶住橡胶阀芯或橡胶密封片与阀座接触，形成密封面来达到密封的目的。

这种结构存在以下不足：

1、橡胶阀芯和橡胶密封片长期受弹簧力，容易产生变形，影响密封效果；

2、因橡胶阀芯的刚度不易把握，限制了产品工作压力的进一步提高；

3、由于采用面密封，对密封面表面的质量要求较高；

4、当腔室的压力较低时，密封处容易出现泄漏；

5、对压紧弹簧的要求较高，弹簧力太大，开启时不易打开，弹簧力太小，隔断时又容易泄漏。

另外，现有转换单元的结构复杂，加工和装配难度较大。

由于存在上述不足，因此，需要对阀门定位器的I/P转换单元作进一步改进，简化转换单元的结构，同时克服转换单元中阀芯刚度不够，容易变形的不足，提高气源输入、输出口的密封可靠性。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种结构简单板式安装的转换单元，用于智能阀门定位器。

本实用新型为解决上述技术问题，是依靠下述技术方案实现的：用于阀门定位器的单作用转换单元，该转换单元包括：一个板式排气阀座，一个板式进气阀座，两个内置压电阀的端盖，两个驱动膜片，一个底座。转换单元为从左到右为，端盖、驱动膜片、进气阀座、底座、进气阀座、驱动膜片、端盖依次层叠排列。进气阀座上设置有控制气源连通输出口的进气阀；排气阀座设置有控制输出口连通排气口的排气阀。

其中，底座上设置有连接进气口的第一腔室，第一腔室连通到底座的与进气阀座连接的板面；底座上设置有连接输出口的第三腔室，该腔室还分别连通到进气阀座和排气阀座；底座内还设置有排气口，该排气口连通到底座的与排气阀座连接的板面。

其中，排气阀座上设置有第四腔室，连通到排气阀座的与底座的排气口连通的板面；排气阀座内排气阀的轴线垂直于排气阀座的板面；排气阀的轴向移动，控制第四腔室与底座的第三腔室的导通或隔断。

其中，进气阀座上设置有第二腔室；进气阀座内的进气阀的轴线垂直于进气阀座的板面；进气阀的轴向移动，控制第二腔室与底座的第一腔室的导通或隔断；进气阀座上还设置有单向阀，用于第二腔室对底座的第三腔室的单向导通。

其中，端盖内设置有作用在驱动膜片上的背压腔，背压腔的气压通过压电阀的控制，推动驱动膜片驱动进气阀或排气阀的轴向移动。

进一步的，进气阀包括阀杆、阀芯和阀芯骨架；阀芯的周边和顶部置于阀芯骨架内，阀杆的端部穿入阀芯的中心；阀芯骨架的外部设置有弹簧，作用于进气阀隔断的轴向移动。排气阀包括排气驱动板、阀芯；排气驱动板的轴端部穿入阀芯的中心；排气驱动板的背面由复位弹簧抵住作用于打开第三腔室向第四腔室的导通。

进一步的，排气阀的排气驱动板与排气膜片接触，对应于端盖(1)内的被压腔在驱动膜片上的作用面。进气阀的阀杆的尾部设置有阀垫和进气驱动板，阀杆的尾部穿入阀垫的中心，阀垫的台阶形周边置于进气驱动板的中心；进气驱动板与进气用的驱动膜片接触，对应于端盖内的被压腔在进气膜片上的作用面。

进一步的，第二腔室的入口处与阀芯接触的外端面，设有一环形凸起；第三腔室通向第四腔室的出口处与排气阀的阀芯接触的端面，分别设有一环形凸起。

进一步的，单向阀包括阀套、压缩弹簧和密封球；密封球由阀套内的压缩弹簧顶在第二腔室P2出口外的密封面上。

进一步的，阀芯的材料为橡胶；密封球的材料为橡胶；阀芯骨架为金属材料。

与现有技术相比较，采用本实用新型的技术方案的优点是：

1.排气阀座和进气阀座均为板式结构，层叠安装，且进气阀、排气阀的轴线均与阀座的板面垂直。故整体构造简单，机械加工成本低，部件装配容易，产品的合格率高。