阅读说明：本技术 一种多功能电动阀门控制器 (Multifunctional electric valve controller ) 是由 陈银 于 2020-04-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多功能电动阀门控制器,属于电动阀门控制器领域,包括传动机构和驱动电路；所述传动机构包括电动机、第一蜗杆、第二蜗杆、第一齿轮盘、第二齿轮盘、弹簧限位座、壳体、蜗形弹簧和阀门控制轴杆；所述驱动电路包括CPU、正向接触器、反向接触器、开关控制电路、信号发送器、矩阵键盘电路和电源电路；通过蜗杆与齿轮盘的配合实现电动阀门在开合后的自锁,避免管道水流波动对电动机驱动稳定性的影响,其次,通过蜗形弹簧对阀门的开关力度进行补偿,能够使得蝶阀在开合时的平均施力相近,通过微动开关和驱动电路的设计,使CPU能够简单清楚的计算出蝶阀的开合程度及其具体的开合角度,提高阀门对水流量控制的准确性。(The invention relates to a multifunctional electric valve controller, belonging to the field of electric valve controllers and comprising a transmission mechanism and a drive circuit; the transmission mechanism comprises a motor, a first worm, a second worm, a first gear disc, a second gear disc, a spring limiting seat, a shell, a volute spring and a valve control shaft lever; the driving circuit comprises a CPU, a forward contactor, a reverse contactor, a switch control circuit, a signal transmitter, a matrix keyboard circuit and a power circuit; realize the auto-lock of electrically operated valve after opening and shutting through the cooperation of worm and toothed disc, avoid the influence of pipeline rivers fluctuation to motor drive stability, secondly, compensate the switch dynamics of valve through the volute spring, can make the average application of force of butterfly valve when opening and shutting close, through micro-gap switch and drive circuit's design, the degree of opening and shutting and the specific angle of opening and shutting that makes CPU can be simple clear calculate the butterfly valve, improve the accuracy of valve to water flow control.)

一种多功能电动阀门控制器

技术领域

本发明涉及一种多功能电动阀门控制器，属于电动阀门控制器领域。

背景技术

阀门广泛应用于家用住宅、农业灌溉以及工业自动化等多种行业的管道中。对于管道的末端常用的阀门，例如截止阀、闸阀、角阀、球阀等通过转动连接阀杆的手柄即可控制阀门的开启和关闭或者根据需要控制流体的流量。

电动阀门控制器是用以控制电动阀门的开启和关闭。通常，工业管道控制系统根据生产工艺的要求，需要对安装在工业管道中的普通电动阀门进行远控自动调节开阀、关阀控制时，一般均在远控室控制。在已知的公知技术中，自动调节控制组件由显示仪表、调节模块、功率驱动元件、控制钮等组成；而一般性的自动调节控制器往往仅具有自动调节功能，如果需要电动或手动对电动阀门进行开、关操作时，还需另外配置手操器。

蝶阀是一种广泛应用于管道的阀门，蝶阀在开闭两种情况时，由于阀门左右两侧的压力不相同，往往造成蝶阀在打开时容易，闭合时困难的情况，而蝶阀的电动控制装置在选择的时候，往往需要选择力矩更大的电动机，不利于电动阀门成本的控制。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，设计了本发明，首先通过蜗杆与齿轮盘的配合实现电动阀门在开合后的自锁，避免管道水流波动对电动机驱动稳定性的影响，其次，通过蜗形弹簧对阀门的开关力度进行补偿，能够使得蝶阀在开合时的平均施力相近，通过微动开关和驱动电路的设计，使CPU能够简单清楚的计算出蝶阀的开合程度及其具体的开合角度，提高阀门对水流量控制的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能电动阀门控制器，包括传动机构和驱动电路；

所述传动机构包括电动机、第一蜗杆、第二蜗杆、第一齿轮盘、第二齿轮盘、弹簧限位座、壳体、蜗形弹簧和阀门控制轴杆；所述壳体内设置有齿轮腔，第一蜗杆、第二蜗杆、第一齿轮盘、第二齿轮盘分别设置于齿轮腔内，第一蜗杆与第一齿轮盘啮合，第二蜗杆与第二齿轮盘啮合，第一齿轮盘与第二蜗杆同轴连接；第二齿轮盘与电动阀门的阀门控制轴杆同轴连接；电动机设置在壳体内，并且电动机的转轴通过连接器与第一蜗杆同轴连接并驱动该第一蜗杆转动；

所述弹簧限位座呈多层重叠并相互间隔的轮盘状，该弹簧限位座同轴套设于阀门控制轴杆外并与其固定连接，蜗形弹簧设置在弹簧限位座的轮盘处间隔处，蜗形弹簧的内侧与弹簧限位座固定连接，蜗形弹簧的外侧与壳体固定连接，蜗形弹簧呈压缩状态并具有推动电动阀门闭合的势能；

所述第一蜗杆与第二蜗杆相互垂直，在第一蜗杆远离电动机的一段设置有触发器，在壳体上设置有微动开关，该微动开关与触发器对应并由该触发器触发其开合；

所述驱动电路包括CPU、正向接触器、反向接触器、开关控制电路、信号发送器、矩阵键盘电路和电源电路；所述正向接触器、反向接触器分别连接再电动机和电源之间，并分别用于控制电动机正反向转动；开关控制电路分别与正向接触器和反向接触器电连接并用于向两者之一供电，CPU分别与电源电路、信号发送器、矩阵键盘电路、微动开关和开关控制电路电连接；电动机转动每一周触发微动开关开合一次，CPU通过该微动开关的开合次数和传动机构的齿轮比计算电动阀门的开闭程度。

进一步，第一蜗杆转动一周，第一齿轮盘转动角度为3-5度；第二蜗杆转动一周，第二齿轮盘转动角度为3-5度。

进一步, 信号发送器输出4-20mA的电流信号。

进一步, 在壳体内设置有弹力补偿腔，该弹簧限位座设置于弹力补偿腔内，且该弹簧限位座上设置有3-5个用于蜗形弹簧容纳的间隔，各个蜗形弹簧与弹力补偿腔的连接点在弹力补偿腔的侧壁周向上均匀分布。

进一步,在壳体内还设置有触动腔，该触动腔与齿轮腔隔开，第一蜗杆的端部穿过齿轮腔的侧壁并伸入到该触动腔内；微动开关设置在触动腔的侧壁上，触发器设置在第一蜗杆伸入触动腔的部分处。

进一步,在电动机内设置有热保护开关，该热保护开关与CPU电连接，当电动机内过热时，CPU控制开关控制电路断开向正向接触器或反向接触器热的供电。

本发明的有益效果为：

1、本发明是针对蝶阀在开合过程中，由于其阀门的力矩较大，阀门容易在水压作用下反向推动阀门控制轴杆转动而设计，利用蜗杆与齿轮盘的配合实现电动阀门在开合后的自锁，转动的方向仅仅能通过蜗杆驱动齿轮盘而不会造成齿轮盘驱动蜗杆的现象，进而避免在开关过程中，水压波动对电动机驱动的稳定性的影响；

2、本发明中使用了两组蜗杆与齿轮盘的配合，由于第一蜗杆具有触发微动开关的功能，并且在力矩较大的蝶阀上，其第二蜗杆与第二齿轮盘的啮合处容易磨损，而直接替换第二蜗杆与第二齿轮盘相较于第一蜗杆的更换，其更换更加方便，维护成本更低，并且通过其多组的传动关系，不仅使得传动齿轮比更多，还使得齿轮盘的大小需求更小，从而使得电动阀门控制器的体积更小；

3、通过蜗形弹簧对阀门的开关力度进行补偿，能够采用具有适当势能的蜗形弹簧，使得蝶阀在打开时候，电动机所需要释放的功率与闭合的时候开合时电动机所需要释放的功率的相近；

4、通过微动开关和驱动电路的设计，使CPU能够简单清楚的计算出蝶阀的开合程度及其具体的开合角度，提高阀门对水流量控制的准确性。

附图说明

图1为本多功能电动阀门控制器的驱动电路结构图；

图2为本多功能电动阀门控制器的传动机构示例图。

附图标记：1-电动机，2-连接器，3-第一蜗杆,4-齿轮腔，5-微动开关，6-触发器，7-第二蜗杆，8-第一齿轮盘，9-第二齿轮盘，10-弹簧限位座,11-壳体，12-蜗形弹簧，13-阀门控制轴杆，14-正向接触器，15-反向接触器，16-开关控制电路，17-信号发送器，18-矩阵键盘电路，19-电源电路，20-热保护开关。

具体实施方式

如附图所示，本发明的一种多功能电动阀门控制器，一种多功能电动阀门控制器，包括传动机构和驱动电路。

传动机构包括电动机1、第一蜗杆3、第二蜗杆7、第一齿轮盘8、第二齿轮盘9、弹簧限位座10、壳体、蜗形弹簧12和阀门控制轴杆13。

在壳体内设置有齿轮腔4、触动腔和弹力补偿腔。

第一蜗杆3、第二蜗杆7、第一齿轮盘8、第二齿轮盘9分别设置于齿轮腔4内，第一蜗杆3与第二蜗杆7相互垂直，第一蜗杆3与第一齿轮盘8啮合，第二蜗杆7与第二齿轮盘9啮合，第一齿轮盘8与第二蜗杆7同轴连接；第二齿轮盘9与电动阀门的阀门控制轴杆13同轴连接；第一蜗杆3转动一周，第一齿轮盘8转动角度为3-5度；第二蜗杆7转动一周，第二齿轮盘9转动角度为3-5度。

在壳体内还设置有电动机1，该电动机1的转轴通过连接器2与第一蜗杆3同轴连接并驱动该第一蜗杆3转动。

在壳体内设置有弹力补偿腔，该弹簧限位座10设置于弹力补偿腔内，弹簧限位座10呈多层重叠并相互间隔的轮盘状，该弹簧限位座10同轴套设于阀门控制轴杆13外并与其固定连接，蜗形弹簧12设置在弹簧限位座10的轮盘处间隔处，其间隔的数量为3-5个，每个间隔内分别设置有一蜗形弹簧12，蜗形弹簧12的内侧与弹簧限位座10固定连接，蜗形弹簧12的外侧与壳体固定连接，各个蜗形弹簧12与弹力补偿腔的连接点在弹力补偿腔的侧壁周向上均匀分布，蜗形弹簧12呈压缩状态并具有推动电动阀门闭合的势能；通过蜗形弹簧12对阀门的开关力度进行补偿，能够采用具有适当势能的蜗形弹簧12，使得蝶阀在打开时候，电动机1所需要释放的功率与闭合的时候开合时电动机1所需要释放的功率的相近。

在壳体内还设置有触动腔，该触动腔与齿轮腔4隔开，第一蜗杆3的端部穿过齿轮腔4的侧壁并伸入到该触动腔内；微动开关5设置在触动腔的侧壁上，在第一蜗杆3远离电动机1的一段设置有触发器6，触发器6设置在第一蜗杆3伸入触动腔的部分处，该微动开关5与触发器6对应并由该触发器6触发其开合，微动开关5和驱动电路的设计，使CPU能够简单清楚的计算出蝶阀的开合程度及其具体的开合角度，提高阀门对水流量控制的准确性。

驱动电路包括CPU、正向接触器14、反向接触器15、开关控制电路16、信号发送器17、矩阵键盘电路18和电源电路19；所述正向接触器14、反向接触器15分别连接再电动机1和电源之间，并分别用于控制电动机1正反向转动；开关控制电路16分别与正向接触器14和反向接触器15电连接并用于向两者之一供电，CPU分别与电源电路19、信号发送器17、矩阵键盘电路18、微动开关5和开关控制电路16电连接；电动机1转动每一周触发微动开关5开合一次，CPU通过该微动开关5的开合次数和传动机构的齿轮比计算电动阀门的开闭程度；信号发送器17输出4-20mA的电流信号，信号数据可以包括电动阀门位置信息、当前状态、历史记录等。

在电动机1内设置有热保护开关20，该热保护开关20与CPU电连接，当电动机1内过热时，CPU控制开关控制电路16断开向正向接触器14或反向接触器15热的供电。

上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。