[实用新型]一种微型电动三通球阀

说明书

本实用新型涉及一种微型电动三通球阀，其包括阀架面板、装配体、舵盘、舵机；所述阀架面板用于固定所述微型电动三通球阀，所述装配体一端套接阀杆，通过紧固螺丝固定；所述装配体的另一端与所述舵盘连接，所述舵盘与所述舵机的输出轴连接；所述舵机带有三根引线，其中两根与开关电源相连，另一根与单片机相连。所述微型电动三通球阀除了能够实现球阀的快速多位控制，适用于高温环境，例如65℃‑148℃，同时也能大大降低多个球阀控制系统的成本、体积和功耗，具有体积小，转速快，耐高温的特点。

技术领域

本实用新型属于阀门控制技术领域，具体涉及一种微型电动三通球阀。具体来说，是一种可耐高温(如65℃-148℃)低功耗的微型电动三通球阀。

背景技术

电动三通球阀有两位和三位阀。前者动作范围0-90°，有两种位置；后者有三种位置，0°、90°和180°，实现流路切换或关闭。对其电动控制需要满足如下要求：控制角度三位阀需要达到180°；驱动三通阀门的力要满足阀门转动的扭矩；对阀门位置的控制十分精确，尤其在关闭位置时要密封；阀门切换速度要快。国内商业化的电动三通球阀主要针对1/2英寸以上较大尺寸的开关阀(两位)，动作范围0-90°，90°转动时间15-60秒。国外有90°和180°1/4英寸及以下的商业化的电动三通球阀，90°转动时间相对较快，2.5-4秒；但其电动执行机构的体积较大、工作电压较高(24VAC/110VAC/220VAC)；因电动执行机构与三通阀杆间距较近，阀的操作温度不高于65°；对于24V低工作电压的电动执行机构，因其电机满负荷(100％)运行，有过热保护时阀不接受切换命令、冷却后阀位置自动重置的问题。这类电动阀一方面不适用于高温流路(如65℃-148℃)。另一方面，当系统存在多个阀需要控制时，成本太高，同时也增加了系统的功耗和体积。

采用数字舵机与齿轮传动机构联合实现对阀门位置的控制是一种体积小巧、低成本的执行机构。通过调节输入PWM波(脉冲宽度调制)的占空比实现其摆动到合适的位置，180°舵机能够通过高电平精确控制舵机的角度。某些进口仪器，如美国Aerodyne公司生产的气溶胶化学组分在线监测仪ACSM和二次颗粒物氧化生成反应器PAM，便是利用数字舵机来控制阀门位置。这类微型电动三通主要针对扭矩较小的1/8阀门，另外，不能用于高温环境的自动控制。

为简单地实现电动三通球阀设计中的大扭矩、小体积、低功耗、高温环境可用的要求，本实用新型以商业化的三通球阀为对象，依据数字舵机角度控制的原理并发挥其体积小巧、结构简单、成本较低的优势，研发了一种微型电动三通球阀。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型旨在提供一种微型电动三通球阀，工作电压7.4V，扭矩46kg.cm，90°转动时间为0.1s。

一种微型电动三通球阀，包括阀架面板、装配体、舵盘、舵机；所述阀架面板用于固定所述微型电动三通球阀，所述装配体一端套接阀杆，通过紧固螺丝固定；所述装配体的另一端与所述舵盘连接，所述舵盘与所述舵机的输出轴连接；所述舵机带有三根引线，其中两根与开关电源相连，另一根与单片机相连。

进一步，所述阀的尺寸为1/4英寸。

进一步，所述装配体一端与阀杆配套，阀杆套入装配体并通过紧固螺丝固定；所述装配体为铝合金材质，长度大于等于30mm；所述装配体另一端有卡槽，用于嵌入舵盘。

进一步，所述舵盘设置卡槽用于连接固定舵机

进一步，所述舵机工作电压7.4V，扭矩46kg cm，转动时间为0.1s。

进一步，所述舵机的控制信号为PWM信号，舵机角度和周期内高电平的持续时间呈线性关系，如0.5ms对应位置0°，1.5ms对应位置90°，2.5ms对应位置180°。使用单片机的定时器模块产生周期为20ms的PWM信号，通过改变占空比来分别获得0.5ms、1.5ms和2.5ms高电平宽度的信号实现对数字舵机的控制。