專利名稱：一種氣體流量比例閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體輸送技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種補(bǔ)充、調(diào)整氣體流量的控制調(diào) 節(jié)閥。
背景技術(shù)：
氣體流量比例閥用于控制、調(diào)節(jié)氣體流量的大小，以獲得合適的氣量和壓力。廣泛 應(yīng)用于燃?xì)?、機(jī)動(dòng)車燃油動(dòng)力及醫(yī)療設(shè)備等需要補(bǔ)充調(diào)節(jié)氣體輸送量的領(lǐng)域。例如，補(bǔ)氣技 術(shù)是摩托車電控技術(shù)的核心，通過補(bǔ)氣可以精確控制空氣燃燒比，降低排放污染物，提高動(dòng) 力、降低油耗，因此空氣比例閥是補(bǔ)氣過程的重要組件。而現(xiàn)有技術(shù)通常是采用開關(guān)式電磁 閥實(shí)現(xiàn)補(bǔ)氣或氣體調(diào)節(jié)過程。摩托車通過電磁閥的開關(guān)頻率來完成氣體流量的控制，采用 占空比方式控制空氣燃燒比。這種傳統(tǒng)的方式存在著響應(yīng)速度慢、精度差、脈動(dòng)大、工作特 性不穩(wěn)定、可靠性低、線性度差等技術(shù)缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、采用轉(zhuǎn)角 定位方式實(shí)現(xiàn)氣量控制的氣體流量比例閥，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠、可精確控制氣體流量、準(zhǔn)確度 高、具有良好線性度的補(bǔ)氣調(diào)節(jié)過程。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供的一種氣體流量比例閥，包括閥體、閥芯和閥芯驅(qū)動(dòng)元件；所述閥 體設(shè)置有呈圓柱面的閥腔、分別位于所述閥腔兩側(cè)的進(jìn)氣管道和出氣管道；所述進(jìn)氣管道 和出氣管道分別通過進(jìn)氣孔和出氣孔與所述閥腔連通，且所述進(jìn)氣孔和出氣孔的連線偏離 閥腔的中心；所述閥芯呈圓柱體形，其上部設(shè)置有連接孔，下部由凹口和立壁構(gòu)成；所述閥 芯可旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)裝配在閥腔內(nèi)，閥芯的凹口和立壁可交替位于所述進(jìn)氣孔和出氣孔之間； 所述閥芯驅(qū)動(dòng)元件連接在閥芯的連接孔上。本實(shí)用新型閥芯在閥芯驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)下，可在閥腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。由于進(jìn)氣孔和 出氣孔在閥腔的圓柱形面壁上偏心設(shè)置，且可與閥芯的凹口或立壁對(duì)應(yīng)。因此，當(dāng)閥芯的凹 口位于進(jìn)氣孔和出氣孔之間時(shí)，進(jìn)氣孔和出氣孔相互連通而處于全開狀態(tài)；當(dāng)閥芯的立壁 位于進(jìn)氣孔和出氣孔之間時(shí)，進(jìn)氣孔和出氣孔的連通被閥芯立壁隔斷而處于全閉狀態(tài)。通 過旋轉(zhuǎn)閥芯，其立壁可控制進(jìn)氣孔或出氣孔一定的開度，從而以轉(zhuǎn)角定位的方式實(shí)現(xiàn)氣體 流量大小的控制。為進(jìn)一步感應(yīng)、定位通氣狀態(tài)，本實(shí)用新型所述閥體上還設(shè)有傳感器連接孔，所述 閥芯上還設(shè)有與所述傳感器連接孔對(duì)應(yīng)的感應(yīng)磁體。例如，所述感應(yīng)磁體可以在所述閥芯 立壁位于所述進(jìn)氣孔和出氣孔之間的狀態(tài)下與所述傳感器連接孔對(duì)應(yīng)，即當(dāng)氣道處于全閉 狀態(tài)時(shí)，傳感器通過感應(yīng)磁體獲取此時(shí)的全閉狀態(tài)，以便實(shí)現(xiàn)如數(shù)據(jù)清零等功能。此時(shí)可采 取如下具體設(shè)置所述傳感器連接孔與所述閥芯的上部對(duì)應(yīng)，且傳感器連接孔的軸向與所 述進(jìn)氣孔和出氣孔的連線垂直；所述感應(yīng)磁體設(shè)置在所述閥芯的上部且對(duì)應(yīng)凹口的邊側(cè)。
3[0008]本實(shí)用新型所述閥芯驅(qū)動(dòng)元件可以為步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接在所 述閥芯的連接孔上。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)定位，而且步進(jìn)電機(jī)的速度決定了比例閥的響 應(yīng)速度。所述步進(jìn)電機(jī)通過接口連接到單片機(jī)上，通過單片機(jī)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角定位精度， 可以達(dá)到氣量細(xì)分的要求，從而實(shí)現(xiàn)精確控制氣量。本實(shí)用新型具有以下有益效果1、閥芯采用旋轉(zhuǎn)式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，成本低，批量生產(chǎn)穩(wěn)定。2、響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確穩(wěn)定。轉(zhuǎn)角定位精度高，可精確控制氣量。3、具有良好的線性度和一致性，工作特性穩(wěn)定。

下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例全開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示實(shí)施例全閉狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是圖1所示實(shí)施例中閥體的主視圖；圖5是圖4的右視圖；圖6是圖4的俯視圖；圖7是圖4的B-B剖視圖；圖8是圖6的C-C剖視圖；圖9是圖1所示實(shí)施例中閥芯的主視圖；圖10是圖9的左視圖。圖中閥體1，閥腔11，，進(jìn)氣管道12，出氣管道13，傳感器連接孔14，進(jìn)氣管安裝 孔15，出氣管安裝孔16，進(jìn)氣孔17，出氣孔18，閥芯2，連接孔21，固定孔22，凹口 23，立壁 24，步進(jìn)電機(jī)3，輸出軸31，感應(yīng)磁體具體實(shí)施方式
圖1 圖9所示為本實(shí)用新型實(shí)施例氣體流量比例閥。如圖1、圖2和圖3所示， 包括閥體1、閥芯2和閥芯驅(qū)動(dòng)元件。閥芯驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)3，步進(jìn)電機(jī)3通過接口 連接到單片機(jī)上。如圖4 圖8所示，閥體1設(shè)置有閥腔11、進(jìn)氣管道12、出氣管道13和傳感器連 接孔14。閥腔11呈圓柱面，進(jìn)氣管道12和出氣管道13分別位于閥腔11的兩側(cè)、且分別連 接有進(jìn)氣管安裝孔15和出氣管安裝孔16。如圖1、圖2和圖8所示，進(jìn)氣管道12和出氣管道13分別通過進(jìn)氣孔17和出氣孔 18與閥腔11連通。如圖5、圖6所示，進(jìn)氣孔17和出氣孔18在閥腔11的圓柱形面壁上偏 心設(shè)置，其連線偏離閥腔的中心。如圖4、圖6和圖7所示，傳感器連接孔14位于閥體1的 上部，其軸向與進(jìn)氣孔17和出氣孔18的連線垂直。傳感器通過傳感器連接孔14與閥體1 連接。如圖9和圖10所示，閥芯2呈圓柱體形，其上部設(shè)置有連接孔21和固定孔22，下 部由凹口 23和立壁24構(gòu)成。閥芯2的上部設(shè)置有感應(yīng)磁體4，感應(yīng)磁體4與凹口 23的邊
4側(cè)對(duì)應(yīng)。如圖1和圖2所示，閥芯2可旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)裝配在閥腔11內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)3的輸出軸 31連接在閥芯2的連接孔21上，并使用螺絲通過固定孔22固定。閥芯2的最大旋轉(zhuǎn)角度 設(shè)定為90°。通過旋轉(zhuǎn)，閥芯2的凹口 23和立壁24可交替位于進(jìn)氣孔17和出氣孔18之 間。當(dāng)立壁24位于進(jìn)氣孔17和出氣孔18之間而處于全閉狀態(tài)時(shí)，如圖3所示，閥芯上的 感應(yīng)磁體4與閥體1上的傳感器連接孔14對(duì)應(yīng)。其工作原理如下閥芯2在步進(jìn)電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)下，可在閥腔11內(nèi)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)氣孔17和出氣孔18 在閥腔11的圓柱形面壁上偏心設(shè)置，且可以與閥芯2的凹口 23或立壁24對(duì)應(yīng)。這樣，如 圖1所示，當(dāng)閥芯2的凹口 23位于進(jìn)氣孔17和出氣孔18之間時(shí)，進(jìn)氣孔17和出氣孔18 相互連通而處于全開狀態(tài)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)閥芯2旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，如圖2所示，此時(shí)閥芯2 的立壁24位于進(jìn)氣孔17和出氣孔18之間，進(jìn)氣孔17和出氣孔18的連通被立壁24隔斷 而處于全閉狀態(tài)。此時(shí)，如圖3所示，閥芯上的感應(yīng)磁體4與閥體1上的傳感器連接孔14 對(duì)應(yīng)，傳感器通過感應(yīng)磁體4獲取此時(shí)的全閉狀態(tài)位置信息，從而實(shí)現(xiàn)如數(shù)據(jù)清零等功能。在驅(qū)動(dòng)過程中，通過旋轉(zhuǎn)閥芯2，其立壁24可控制進(jìn)氣孔17 —定的開度，從而以轉(zhuǎn) 角定位的方式實(shí)現(xiàn)氣體流量大小的控制。通過單片機(jī)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角定位精度，可以達(dá) 到氣量細(xì)分的要求，從而實(shí)現(xiàn)精確控制氣量。
權(quán)利要求一種氣體流量比例閥，其特征在于包括閥體(1)、閥芯(2)和閥芯驅(qū)動(dòng)元件；所述閥體(1)設(shè)置有呈圓柱面的閥腔(11)、分別位于所述閥腔(11)兩側(cè)的進(jìn)氣管道(12)和出氣管道(13)；所述進(jìn)氣管道(12)和出氣管道(13)分別通過進(jìn)氣孔(17)和出氣孔(18)與所述閥腔(11)連通，且所述進(jìn)氣孔(17)和出氣孔(18)的連線偏離閥腔的中心；所述閥芯(2)呈圓柱體形，其上部設(shè)置有連接孔(21)，下部由凹口(23)和立壁(24)構(gòu)成；所述閥芯(2)可旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)裝配在閥腔(11)內(nèi)，閥芯(2)的凹口(23)和立壁(24)可交替位于所述進(jìn)氣孔(17)和出氣孔(18)之間；所述閥芯驅(qū)動(dòng)元件連接在閥芯的連接孔(21)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述閥體(1)上還設(shè)有傳感 器連接孔(14)，所述閥芯(2)上還設(shè)有與所述傳感器連接孔(14)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)磁體(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述感應(yīng)磁體(4)在所述閥 芯立壁(24)位于所述進(jìn)氣孔(17)和出氣孔(18)之間的狀態(tài)下與所述傳感器連接孔(14) 對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述傳感器連接孔(14)與所 述閥芯(2)的上部對(duì)應(yīng)，且傳感器連接孔(14)的軸向與所述進(jìn)氣孔(17)和出氣孔(18)的 連線垂直；所述感應(yīng)磁體(4)設(shè)置在所述閥芯(2)的上部且對(duì)應(yīng)凹口(23)的邊側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述閥芯驅(qū)動(dòng) 元件為步進(jìn)電機(jī)(3)，所述步進(jìn)電機(jī)(3)的輸出軸(31)連接在所述閥芯⑵的連接孔(21) 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)(3)通過接口 連接到單片機(jī)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氣體流量比例閥，包括閥體、閥芯和閥芯驅(qū)動(dòng)元件；所述閥體設(shè)置有呈圓柱面的閥腔、分別位于所述閥腔兩側(cè)的進(jìn)氣管道和出氣管道；所述進(jìn)氣管道和出氣管道分別通過進(jìn)氣孔和出氣孔與所述閥腔連通，且所述進(jìn)氣孔和出氣孔的連線偏離閥腔的中心；所述閥芯呈圓柱體形，其上部設(shè)置有連接孔，下部由凹口和立壁構(gòu)成；所述閥芯可旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)裝配在閥腔內(nèi)，閥芯的凹口和立壁可交替位于所述進(jìn)氣孔和出氣孔之間；所述閥芯驅(qū)動(dòng)元件連接在閥芯的連接孔上。本實(shí)用新型以轉(zhuǎn)角定位的方式實(shí)現(xiàn)氣體流量大小的控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、可精確控制氣體流量、準(zhǔn)確度高、具有良好的線性度、工作特性穩(wěn)定。
文檔編號(hào)F16K37/00GK201582422SQ201020026930
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者李智勇 申請(qǐng)人:李智勇