流道調控閥的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種流道調控閥，包括勵磁線圈(1)、回轉磁體(2)、流道結構框架(3)、回轉軸(4)以及閥門擋板(5)；閥門擋板(5)通過回轉軸(4)設置于流道結構框架(3)；在勵磁線圈(1)的激勵下，回轉磁體(2)能夠轉動以驅動回轉軸(4)旋轉。本發明采用電磁永磁直接驅動的方式，使閥門直接由電磁力驅動，而實現無傳動環節或傳動環少，是一種控制精度、靈敏度高，可靠性好，結構功能一體化的緊湊驅動閥門裝置。
【專利說明】
流道調控閥
技術領域
[0001 ]本發明設及流道閥口領域，具體地，設及流道調控閥。
【背景技術】
[0002] 目前，流量控制閥口多采用電機帶動減速器的方式實現閥口在流道中的往復擺 動，而實現閥口開、關動作，實現流量控制。然而運種驅動傳動系統，由于需要由電機傳動、 多級齒輪傳動等環節，而使得該類系統組件多、末端閥口的控制精度、動作靈敏度W及可靠 性都存在問題。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種流道調控閥。
[0004] 根據本發明提供的一種流道調控閥，包括勵磁線圈、回轉磁體、流道結構框架、回 轉軸W及閥口擋板；
[0005] 閥口擋板通過回轉軸設置于流道結構框架；
[0006] 在勵磁線圈的激勵下，回轉磁體能夠轉動W驅動回轉軸旋轉。
[0007] 優選地，流道結構框架同軸設置在勵磁線圈的內部;或者 [000引流道結構框架設置在勵磁線圈的外部。
[0009] 優選地，回轉磁體緊固連接回轉軸;或者
[0010] 回轉磁體通過齒輪組件驅動連接回轉軸。
[0011] 優選地，齒輪組件包括主動齒輪、被動齒輪；
[0012] 回轉磁體緊固連接主動齒輪；
[0013] 回轉軸緊固連接被動齒輪；
[0014] 主動齒輪與被動齒輪之間W外曬合方式或內曬合方式驅動連接。
[0015] 優選地，回轉軸的兩端分別通過軸承連接在流道結構框架上;或者
[0016] 回轉軸通過軸承貫穿設置于流道結構框架上。
[0017] 優選地，回轉磁體設置于流道結構框架的內部或者外部。
[001引優選地；
[0019] 流道結構框架由沿周向依次連接的第一導磁體、第一非導磁體、第二導磁體、第二 非導磁體構成;第一非導磁體內部設置有容納空間；回轉磁體設置在容納空間內；或者
[0020] 流道結構框架由在軸向方向上依次連接第一導磁體、第一非導磁體、第二導磁體 構成;第一非導磁體內部設置有容納空間；回轉磁體設置在容納空間內。
[0021] 優選地，還包括復位彈黃；
[0022] 復位彈黃的一端緊固連接回轉軸，復位彈黃的另一端緊固連接流道結構框架或者 勵磁線圈的支撐框架。
[0023] 優選地，還包括制動永磁部件；
[0024] 制動永磁部件與回轉軸的側表面相接觸。
[0025] 優選地，回轉軸的橫截面的廓形呈楠圓形或者不規則形；制動永磁部件背向回轉 軸的一端設置有永磁鐵，該永磁鐵與制動永磁部件之間同極相對。
[0026] 與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
[0027] 本發明采用電磁永磁直接驅動的方式，使閥口直接由電磁力驅動，而實現無傳動 環節或傳動環少，是一種控制精度、靈敏度高，可靠性好，結構功能一體化的緊湊驅動閥口 裝置。
【附圖說明】
[0028] 通過閱讀參照W下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、 目的和優點將會變得更明顯：
[0029] 圖1為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0030] 圖2為圖1所示流道調控閥中閥口擋板發生轉動后的示例圖。
[0031 ]圖3為回轉磁體通過齒輪驅動回轉軸的原理示意圖。
[0032] 圖4為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0033] 圖5為圖4所示流道調控閥中閥口擋板發生轉動后的示例圖。
[0034] 圖6為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0035] 圖7為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0036] 圖8為圖7所示流道調控閥虛線所圈區域的一個原理示例圖。
[0037] 圖9為圖8所示示例的變化舉例圖。
[0038] 圖10為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0039] 圖11為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0040] 圖12為永磁制動的一個原理示例圖。
[0041 ]圖13為永磁制動的一個原理示例圖。
[0042] 圖14為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0043] 圖15為永磁制動的一個原理示例圖。
[0044] 圖16為永磁制動的一個原理示例圖。
[0045] 圖17為本發明提供的流道調控閥的一個示例圖。
[0046] 圖中；
[0047]
【具體實施方式】
[004引下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。W下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不W任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可W做出若干變化和改進。運些都屬于本發明 的保護范圍。
[0049]根據本發明提供的一種流道調控閥，包括勵磁線圈1、回轉磁體2、流道結構框架3、 回轉軸4 W及閥口擋板5;閥口擋板5通過回轉軸4設置于流道結構框架3;在勵磁線圈1的激 勵下，回轉磁體2能夠轉動W驅動回轉軸4旋轉，從而使得閥口擋板5關閉或者開通流道結構 框架3的流路。
[00加]流道結構框架3與勵磁線圈1的關系:
[0051] -流道結構框架3同軸設置在勵磁線圈1的內部;或者
[0052] -流道結構框架3設置在勵磁線圈1的外部。
[0053] 例如，在圖1、圖2、圖4、圖5、圖6、圖7中，流道結構框架3同軸設置在勵磁線圈1的內 部，相應地，回轉磁體2也設置于流道結構框架3內部。
[0054] 勵磁線圈1通電后，在勵磁線圈1中產生沿勵磁線圈軸向的電磁場，驅使回轉磁體2 向勵磁線圈1產生的磁極方向偏轉，直至兩個磁極方向一致時停止。W圖1為例，回轉磁體2 磁極方向與勵磁線圈磁極方向垂直，閥口擋板處于或基于處于關閉狀態，當勵磁線圈中通 入電流，并且電流強度逐漸增大，使磁場強度、電磁力逐漸增大而驅使回轉磁體2帶動與之 固連的閥口擋板5逐步回轉(如圖2所示），直至電流強度足夠大時，回轉磁體2磁極方向偏轉 至與勵磁線圈1產生的磁極方向一致時停止，此時回轉磁體2帶動與之固連的閥口擋板5旋 轉90度，閥口擋板5在流道結構框架3中完全打開。閥口擋板5的開關程度可通過電流強度實 現控制。
[0055] 例如，在圖10、圖11中，流道結構框架3設置在勵磁線圈1的外部。在圖10中，回轉磁 體2設置在勵磁線圈1的內部，從而能夠受到勵磁線圈1的激勵。在圖11中，雖然勵磁線圈1設 置于流道結構框架3的外部，但是回轉磁體2同樣可W設置于流道結構框架3內部，其中，流 道結構框架3由非導磁材料制成。具體地，在圖11中沿紙面由上往下方向共示出3個打叉方 框，分別記為方框A、方框B、方框C;在一個優選例中，運3個打叉方框分別為3個不同的勵磁 線圈1，運3個勵磁線圈1之間穿設有一呈C字形的鐵忍16,方框A、方框C表示的勵磁線圈的軸 向平行于回轉軸4,并且與回轉軸4非同軸設置;在一個變化例中，方框B表示的勵磁線圈可 W被省略;在另一個變化例中，方框A、方框C表示的勵磁線圈可W被省略。 障]回轉磁體2與回轉軸4的關系:
[0057]-回轉磁體2緊固連接回轉軸4;或者
[005引-回轉磁體2通過齒輪組件驅動連接回轉軸4。
[0059] 例如，在圖1、圖2、圖11中，回轉磁體2緊固連接回轉軸4。其中，可W有多種緊固連 接的方式;在圖1、圖2、圖11中，回轉磁體2套設在回轉軸4上，并且回轉磁體2通過連接件14 緊固連接回轉軸4;而在變化例中，回轉磁體2W過盈配合方式緊固連接回轉軸4。
[0060] 例如，在圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖14中，回轉磁體2通過齒輪組件 驅動連接回轉軸4。其中，在圖3、圖4、圖5、圖7、圖8、圖9、圖10、圖14中，齒輪組件包括主動齒 輪9、被動齒輪10;回轉磁體2緊固連接主動齒輪9;回轉軸4緊固連接被動齒輪10;主動齒輪9 與被動齒輪10之間W內曬合方式驅動連接;主動齒輪9可W直接曬合驅動被動齒輪10，也可 W通過傳動齒輪驅動被動齒輪10。
[0061] 在圖6中，齒輪組件包括主動齒輪9、被動齒輪10;回轉磁體2緊固連接主動齒輪9; 回轉軸4緊固連接被動齒輪10;主動齒輪9與被動齒輪10之間W外曬合方式驅動連接;主動 齒輪9可W直接曬合驅動被動齒輪10,也可W通過傳動齒輪驅動被動齒輪10。其中，回轉磁 體2緊固連接在磁體轉軸18上，磁體轉軸18的兩端通過軸承較接在固定支架15上，固定支架 15緊固連接在流道結構框架3的內部。
[0062] 更為具體地，針對主動齒輪16、從動齒輪17,可W選擇不同的齒輪傳動比（增速或 加速），而使得回轉軸4產生不同的轉矩、轉速或轉角。運樣可W使直接轉角驅動效率更高， 響應更穩定、靈敏。比如主動齒輪16與從動齒輪17的轉速比選為1:2時，回轉磁體2受電磁驅 動旋轉45°時，回轉軸4產生90°轉角。運樣，可W通過電磁驅動實現更高頻的回轉軸3的90° 往復轉動。
[0063] 回轉軸4與流道結構框架3的關系:
[0064] -回轉軸4的兩端分別通過軸承6連接在流道結構框架3上;或者
[0065] -回轉軸4通過軸承6貫穿設置于流道結構框架3上。
[0066] 例如，在圖1、圖2、圖4、圖5、圖6、圖7、圖11、圖14中，回轉軸4的兩端分別通過軸承6 連接在流道結構框架3上。
[0067] 例如，在圖10中，回轉軸4通過軸承6貫穿設置于流道結構框架3上。其中，回轉軸4 位于流道結構框架3外部的部分通過齒輪接受回轉磁體2的驅動，回轉軸4位于流道結構框 架3內部的部分緊固連接閥口擋板5,從而回轉軸4轉動時能夠帶動閥口擋板5-起轉動。回 轉軸4的一部分通過軸承連接于流道結構框架3。
[00側回轉磁體2與流道結構框架3的關系:
[0069] -回轉磁體2設置于流道結構框架3的內部;或者
[0070] -回轉磁體2設置于流道結構框架3的外部。
[007。 例如，在圖I、圖2、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖11、圖14中，回轉磁體2設置于流 道結構框架3的內部。
[0072] 例如，在圖10中，回轉磁體2設置于流道結構框架3的外部。
[0073] 流道結構框架3的結構:
[0074] 流道結構框架3可W由非導磁材料制成，也可W由導磁材料、非導磁材料制成不同 的部分。當回轉磁體2與勵磁線圈1分別位于流道結構框架3內外時，流道結構框架3優選地 采用非導磁材料制成。在一個優選例中，如圖7、圖8所示，流道結構框架3由沿周向依次連接 的第一導磁體7、第一非導磁體9、第二導磁體8、第二非導磁體10構成，從而第一導磁體7與 第二導磁體8之間被非導磁體隔離開;第一非導磁體9內部設置有容納空間11;回轉磁體2設 置在容納空間11內，回轉軸4的一端通過軸承連接第一非導磁體9,回轉軸4的另一端通過軸 承連接第二非導磁體10。在一個優選例中，如圖17所示，流道結構框架3由在軸向方向上依 次連接第一導磁體、第一非導磁體9、第二導磁體構成;第一非導磁體9內部設置有容納空間 11;回轉磁體2設置在容納空間11內。
[00對復位彈黃的結構:
[0076] 在優選例中，根據本發明提供的流道調控閥還包括復位彈黃12;復位彈黃12的一 端緊固連接回轉軸4,復位彈黃12的另一端緊固連接流道結構框架3或者勵磁線圈1的支撐 框架。從而，當回轉軸4克服復位彈黃12施加的阻力而轉動后，復位彈黃12將對回轉軸4施加 回復力，當勵磁線圈1失電后，回轉軸4能夠在復位彈黃12的施力下回復原位。
[0077] 制動永磁部件13的結構:
[0078] 在優選例中，根據本發明提供的流道調控閥還包括制動永磁部件13;制動永磁部 件13與回轉軸4的側表面相接觸。制動永磁部件13進行制動的工作原理為:在勵磁線圈1斷 電后，由于復位彈黃12的作用，閥口擋板5的位置不能保持。通過在回轉軸4與流道結構框架 3之間設置制動永磁部件13(例如永磁鐵），制動永磁部件13始終吸引回轉軸4從而與回轉軸 4接觸并產生摩擦力。但勵磁線圈1生成的電磁力撤銷或電磁力不足時，回轉軸4將會停留在 任意位置，從而閥口擋板5可處于任何所需打開角度，并斷電保持。進一步地，閥口擋板5的 位置控制也可相對簡單，只需施加單位個數的脈沖激勵電流信號便可實現角度偏轉;更進 一步地，如果配合角度編碼器，可W實現角度偏轉的精確閉環控制。
[0079] 在優選例中，與制動永磁部件13接觸的回轉軸4可W使非圓軸，例如楠圓軸、S角 軸或者其它橫截面廓形不規則的軸。運樣由于在轉動過程中，制動永磁部件13與回轉軸4之 間的吸力有效面積不同（漏磁程度不同），而使得吸力不同，從而使得制動永磁部件13與回 轉軸4之間的摩擦力不同，摩擦力轉矩不一樣，而補充調節回轉軸4的轉動狀態，根據需要使 回轉軸4轉動更平穩或更突變。
[0080] 在優選例中，如圖9所示，勵磁線圈的數量可W為3個或者4個，圖9中僅示出其中的 2個勵磁線圈，通過多個勵磁線圈可W對回轉磁體施力，使回轉磁體轉向不同的位置。
[0081] W上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述 特定實施方式，本領域技術人員可W在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，運并不影 響本發明的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可W任意相 互組合。
【主權項】
1. 一種流道調控閥，其特征在于，包括勵磁線圈（1)、回轉磁體(2)、流道結構框架(3)、 回轉軸(4)以及閥門擋板(5); 閥門擋板(5)通過回轉軸(4)設置于流道結構框架(3); 在勵磁線圈（1)的激勵下，回轉磁體(2)能夠轉動以驅動回轉軸(4)旋轉。2. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于，流道結構框架(3)同軸設置在勵磁 線圈（1)的內部;或者 流道結構框架(3)設置在勵磁線圈（1)的外部。3. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于，回轉磁體(2)緊固連接回轉軸(4); 或者 回轉磁體(2)通過齒輪組件驅動連接回轉軸(4)。4. 根據權利要求3所述的流道調控閥，其特征在于，齒輪組件包括主動齒輪(9)、被動齒 輪(10); 回轉磁體(2)緊固連接主動齒輪(9); 回轉軸(4)緊固連接被動齒輪(10); 主動齒輪(9)與被動齒輪(10)之間以外嚙合方式或內嚙合方式驅動連接。5. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于，回轉軸(4)的兩端分別通過軸承(6) 連接在流道結構框架(3)上;或者 回轉軸(4)通過軸承(6)貫穿設置于流道結構框架(3)上。6. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于，回轉磁體(2)設置于流道結構框架 (3)的內部或者外部。7. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于： 流道結構框架(3)由沿周向依次連接的第一導磁體(7)、第一非導磁體(9)、第二導磁體 (8)、第二非導磁體（10)構成;第一非導磁體(9)內部設置有容納空間（11);回轉磁體(2)設 置在容納空間（11)內；或者 流道結構框架(3)由在軸向方向上依次連接第一導磁體、第一非導磁體(9)、第二導磁 體構成;第一非導磁體(9)內部設置有容納空間（11);回轉磁體(2)設置在容納空間（11)內。8. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于，還包括復位彈簧(12); 復位彈簧（12)的一端緊固連接回轉軸(4)，復位彈簧（12)的另一端緊固連接流道結構 框架(3)或者勵磁線圈（1)的支撐框架。9. 根據權利要求1所述的流道調控閥，其特征在于，還包括制動永磁部件（13); 制動永磁部件（13)與回轉軸(4)的側表面相接觸。10. 根據權利要求9所述的流道調控閥，其特征在于，回轉軸(4)的橫截面的廓形呈橢圓 形或者不規則形;制動永磁部件（13)背向回轉軸(4)的一端設置有永磁鐵，該永磁鐵與制動 永磁部件（13)之間同極相對。
【文檔編號】F16K31/06GK105822817SQ201610157665
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】楊斌堂
【申請人】南京伶機宜動驅動技術有限公司