本發(fā)明屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

閥門是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫漠a(chǎn)品，其連接于供水或供氣管路中用于控制管路的開關(guān)或者調(diào)節(jié)管路中的流量。目前較為常用的閥門往往是通過手動(dòng)扳動(dòng)手柄來轉(zhuǎn)動(dòng)閥門內(nèi)的閥芯，從而改變閥門的開度的。而隨著人們對(duì)于智能化和自動(dòng)化的要求越來越高，閥門領(lǐng)域中出現(xiàn)了電動(dòng)閥門且逐漸普及，其通過控制器、操作面板或傳感器來配合電機(jī)以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)閥門的閥桿動(dòng)作，進(jìn)而帶動(dòng)閥芯動(dòng)作，使用較為方便。但是，現(xiàn)有的電動(dòng)閥往往直接由控制器控制電機(jī)工作以調(diào)整閥門的開度，對(duì)于閥門閥桿動(dòng)作的具體位置無法確定，存在控制精度低的問題。

為此，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種對(duì)控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動(dòng)器進(jìn)行控制的裝置和方法，并申請(qǐng)了中國專利(申請(qǐng)?zhí)枮椋?012102778899；其公布號(hào)為：CN103161582A)，包括連接到馬達(dá)并能夠在正向和反向上旋轉(zhuǎn)的輸入軸、與輸入軸配合連接且能夠開啟或閉合進(jìn)氣閥的輸出軸、磁體單元以及控制單元，其中，控制單元被配置成第一霍爾傳感器設(shè)置在磁體單元旋轉(zhuǎn)區(qū)域中檢測(cè)磁體單元旋轉(zhuǎn)時(shí)的極性變化。該裝置通過霍爾傳感器檢測(cè)磁體的位置用以判斷閥門開啟的開度情況，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來說，閥門的開度控制精度更高。

但是，該裝置的設(shè)計(jì)需要在閥門的閥桿上另外連接輸出軸，再在輸出軸的上端連接磁體單元，然后在磁鐵單元上方再設(shè)置用于固定霍爾傳感器的安裝板，整體結(jié)構(gòu)較為離散，大大增加了閥門的體積，不利于該裝置的廣泛使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是如何在提高閥門控制精度的前提下，使得閥門結(jié)構(gòu)緊湊。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括閥芯、下端與閥芯相連接的閥桿以及罩于上述閥芯外的閥芯殼，所述的閥桿上端伸出上述閥芯殼頂部并連接有渦輪，所述的渦輪一側(cè)還設(shè)置有支撐架，該支撐架上連接有與上述渦輪相嚙合的蝸桿以及能驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于，所述的支撐架固定于上述閥芯殼的側(cè)部，所述的渦輪上的偏心位置固定有磁鐵，所述的閥芯殼頂部固連有呈板狀的安裝板，該安裝板上連接有能檢測(cè)上述磁鐵是否經(jīng)過的霍爾傳感器。

本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過蝸桿帶動(dòng)渦輪以及與渦輪連接的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)閥門閥芯殼內(nèi)的閥芯動(dòng)作，從而改變閥門的開度與流量情況。在此工作過程中，磁鐵會(huì)隨著渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過霍爾傳感器檢測(cè)磁鐵的位置從而判斷閥門是否正常工作或者閥門開度的精確位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)將渦輪直接連接在閥桿的上端，無需另外連接輸出軸，縮小了閥桿的軸向高度，同時(shí)，將磁鐵直接連接在渦輪上，并充分利用了閥桿上端與閥芯殼頂部之間的間隙來安裝固定有霍爾傳感器的安裝板，進(jìn)一步縮小了體積；另外，將體積較大的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過支撐架固定在閥芯殼的側(cè)部，使得與渦輪嚙合的蝸桿能充分配合渦輪的高度自由設(shè)置，相對(duì)于將支撐架安裝在閥芯殼的頂部，因驅(qū)動(dòng)電機(jī)體積較大而導(dǎo)致與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相連接的蝸桿的位置較高，需要增大閥桿的長度來使渦輪的高度與蝸桿匹配的方案來說，同樣縮小了整個(gè)閥門的體積。

于此同時(shí)，在本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝過程中，因渦輪要與閥桿連接，安裝板上的霍爾傳感器要與固定在渦輪上的磁鐵位置對(duì)應(yīng)，而蝸桿又要與渦輪相嚙合，支撐架和安裝板都要固定在閥芯殼上，所以整體的各個(gè)結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)，在使得結(jié)構(gòu)緊湊的同時(shí)，將渦輪和安裝板固定在閥芯殼上方，而將蝸桿以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接在支撐架上以后固定在閥芯殼的側(cè)部，減少兩部分結(jié)構(gòu)安裝時(shí)相互干涉，方便了電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的渦輪的上側(cè)面具有凹入的安裝孔，上述磁鐵固定設(shè)置于該安裝孔內(nèi)。該安裝孔不貫穿，為盲孔，即安裝孔的開口朝上；將磁鐵設(shè)置于渦輪的安裝孔內(nèi)可減少磁鐵的占用空間，增加集成度，且從上側(cè)安裝的方式不僅方便了磁鐵的安裝，也能避免使用過程中磁鐵從安裝孔中脫落。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的閥芯殼側(cè)部具有凸出呈板狀的安裝部，該安裝部的上側(cè)面為平面且該平面的位置低于上述安裝板，所述的支撐架通過緊固件固連于所述的安裝部上側(cè)。通過在閥芯殼側(cè)部另外設(shè)置一個(gè)平板狀的安裝部，使得支撐架的安裝和固定完全與閥芯殼頂部的安裝板分隔開來，避免了相互干涉，而支撐架通過緊固件與安裝部固定使得支撐架在實(shí)際安裝時(shí)可進(jìn)行位置的細(xì)微調(diào)整，降低了安裝精度的要求，方便了安裝；同時(shí)，安裝部的位置低于安裝板可降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)相對(duì)于閥芯殼頂部的高度，使得渦輪能更好地與降低了高度的蝸桿配合，無需增加閥桿的長度，使得整體的結(jié)構(gòu)更緊湊。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的支撐架包括呈板狀的底板和垂直固定于該底板上側(cè)的支撐板一和支撐板二，所述的底板的底面為平面且貼靠于上述安裝部的上側(cè)。底板底部的平面能與安裝部上側(cè)的平面相貼靠且能相對(duì)于安裝部的上側(cè)面來回移動(dòng)，方便了支撐架通過緊固件固定時(shí)進(jìn)行位置微調(diào)，方便了安裝。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的支撐板一和支撐板二平行設(shè)置，上述蝸桿穿設(shè)于支撐板一和支撐板二之間，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過緊固件與上述支撐板二固連且驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸穿過支撐板二并與蝸桿的一端傳動(dòng)連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過緊固件與支撐板二相固定，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)能與支撐架集成在一起，無需另外設(shè)置結(jié)構(gòu)用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)的固定方式使得蝸桿和渦輪在匹配時(shí)可通過細(xì)微調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的位置來調(diào)整蝸桿和渦輪的匹配精度，降低了安裝精度要求。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的閥芯殼頂部具有水平向外延伸的安裝臺(tái)，該安裝臺(tái)的上側(cè)面為平面，所述的安裝板的底面貼靠于上述安裝臺(tái)的上側(cè)面且通過緊固件與安裝臺(tái)固定。水平延伸開且上側(cè)為平面的安裝臺(tái)不僅方便了安裝板的放置，且可在安裝臺(tái)上開設(shè)用于與緊配件配合的孔，開設(shè)方便且不降低閥芯殼的強(qiáng)度。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與上述蝸桿之間通過聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)配合連接。相對(duì)于直接連接的方式，聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的連接僅需對(duì)應(yīng)插接即可，連接方便。聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)一般包括兩個(gè)連接部件，兩個(gè)連接部件上分別具有對(duì)應(yīng)的卡塊與卡口用于配合連接，兩個(gè)連接部件可分別與蝸桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連為一體或固連，因其為現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，對(duì)其具體結(jié)構(gòu)不再贅述。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的支撐板一和底板之間以及支撐板二與底板之間均連接有加強(qiáng)肋，且加強(qiáng)肋均設(shè)置于支撐板一與支撐板二相對(duì)的一側(cè)?？赏ㄟ^減小底板、支撐板一和支撐板二的厚度來縮小整個(gè)支撐架的體積，再通過加強(qiáng)肋來增加支撐架的強(qiáng)度，并減少驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的安裝部底部的閥芯殼上具有凸出呈片狀的支撐部，該支撐部與上述安裝部垂直設(shè)置且連為一體。在不過多增加閥芯殼側(cè)部體積的情況下，設(shè)置一較小的安裝部，再通過支撐部來增強(qiáng)安裝部的支撐強(qiáng)度。

在上述的電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述的霍爾傳感器的數(shù)量為至少兩個(gè)且均固連于上述安裝板上，數(shù)個(gè)霍爾傳感器繞上述閥桿的軸線分布且上述磁鐵能隨著渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而依次經(jīng)過各個(gè)霍爾傳感器上方。磁鐵的數(shù)量為一個(gè)，方便其與渦輪的集成，通過設(shè)置數(shù)個(gè)霍爾傳感器的方式來判斷渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，既不增加體積，又能實(shí)現(xiàn)調(diào)整精度的檢測(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)將渦輪直接固定在閥桿的外端，并充分利用了渦輪與閥芯殼之間的空間來設(shè)置霍爾傳感器，同時(shí)將固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蝸桿的支撐架固定在位置較低的閥芯殼側(cè)部的安裝部上，使得蝸桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高度降低，能很好地與渦輪相配合，降低了增設(shè)檢測(cè)控制結(jié)構(gòu)對(duì)閥芯殼整體高度的影響，使得電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)整體的結(jié)構(gòu)更緊湊；同時(shí)，安裝板和支撐架分裝在閥芯殼頂部和側(cè)部，避免了相互干涉，方便了安裝，且安裝板、支撐架和驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別通過緊固件來進(jìn)行位置固定，可在安裝時(shí)進(jìn)行位置的細(xì)微調(diào)整，降低了安裝精度要求，安裝更方便。

附圖說明

圖1是本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中磁鐵處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、閥芯殼；1a、進(jìn)水口；1b、出水口；1c、安裝部；1d、安裝臺(tái)；1e、支撐部；2、閥芯；3、閥桿；4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；5、渦輪；5a、安裝孔；6、蝸桿；7、支撐架；7a、底板；7b、支撐板一；7c、支撐板二；8、磁鐵；9、安裝板；10、霍爾傳感器；11、聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)；12、加強(qiáng)肋。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于混水閥、單通道的閥門、多通道水路切換的閥門甚至供氣閥門中，在本實(shí)施例中，以混水閥為例對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行說明。

如圖1、圖2和圖3所示，本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括具有進(jìn)水口1a和出水口1b的閥芯殼1、設(shè)置于閥芯殼1內(nèi)的閥芯2以及下端與閥芯2相連接的閥桿3，閥桿3上端伸出閥芯殼1頂部。電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括周向固定于閥桿3外端的渦輪5、與該渦輪5相嚙合的蝸桿6、支撐架7以及固連于支撐架7上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)4。

其中，渦輪5上側(cè)面的偏心位置處具有凹入為盲孔的安裝孔5a，該安裝孔5a內(nèi)固定有磁鐵8，閥芯殼1頂部具有水平向外延伸呈圓環(huán)狀的安裝臺(tái)1d，該安裝臺(tái)1d的上側(cè)面為平面，該安裝臺(tái)1d上方且位于渦輪5下方處設(shè)置有一呈板狀的安裝板9，該安裝板9的底面貼靠于安裝臺(tái)1d的上側(cè)面且通過緊固件(圖中未示出)與安裝臺(tái)1d固定。安裝板9上固定有能檢測(cè)磁鐵8是否經(jīng)過的霍爾傳感器10。

在本實(shí)施例中，如圖4所示，安裝板9呈環(huán)狀，用于套設(shè)于閥桿3外側(cè)，霍爾傳感器10的數(shù)量為三個(gè)且均固連于安裝板9上，分別用于檢測(cè)閥門中熱水全開、熱水全閉以及冷熱水量適中位置，三個(gè)霍爾傳感器10繞閥桿3的軸線分布且磁鐵8能隨著渦輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)而依次經(jīng)過各個(gè)霍爾傳感器10上方。當(dāng)然，根據(jù)需要，可減少霍爾傳感器10數(shù)量為兩個(gè)或增加霍爾傳感器10的數(shù)量為四個(gè)、五個(gè)甚至六個(gè)。閥桿3外端呈扁方形，渦輪5中部開設(shè)有扁方形的孔且套設(shè)于閥桿3外側(cè)與其周向固定，渦輪5的形狀根據(jù)需要可設(shè)計(jì)為全圓或者如圖所示的近似扇形。

閥芯殼1側(cè)部具有凸出呈板狀的安裝部1c，該安裝部1c的上側(cè)面為平面且與閥芯殼1頂部的安裝平臺(tái)上側(cè)面相平行，安裝部1c上側(cè)的平面的位置低于安裝板9，安裝部1c下側(cè)的閥芯殼1側(cè)壁上具有凸出呈片狀的支撐部1e，該支撐部1e與上述安裝部1c垂直設(shè)置且連為一體。

支撐架7包括呈板狀的底板7a和垂直固定于該底板7a上側(cè)的支撐板一7b和支撐板二7c，底板7a的底面為平面且貼靠于安裝部1c的上側(cè)并通過緊固件(圖中未示出)固連于安裝部1c上。支撐板一7b和支撐板二7c平行設(shè)置，蝸桿6穿設(shè)于支撐板一7b和支撐板二7c之間，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過緊固件與支撐板二7c固連且驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出軸穿過支撐板二7c并與蝸桿6的一端通過聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)11傳動(dòng)連接，蝸桿6的另一端穿設(shè)于支撐板一7b內(nèi)且與支撐板一7b之間設(shè)置有軸承。支撐板一7b和底板7a之間以及支撐板二7c與底板7a之間均連接有加強(qiáng)肋12，且加強(qiáng)肋12均設(shè)置于支撐板一7b與支撐板二7c相對(duì)的一側(cè)。在本實(shí)施例中，所有上述的緊固件均包括螺栓以及與其相配合的螺母。

本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用時(shí)，可配合現(xiàn)有閥門中在出水端設(shè)置溫度傳感器以及另外設(shè)置一控制器的結(jié)構(gòu)使用。工作時(shí)，由控制器接收溫度傳感器發(fā)送的混水水溫信息與預(yù)設(shè)信息對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過蝸桿6帶動(dòng)渦輪5以及與渦輪5周向固定的閥桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)閥門閥芯殼1內(nèi)的閥芯2動(dòng)作，從而改變閥門的開度以及冷熱水的混合比例。三個(gè)霍爾傳感器10用于對(duì)閥門開度進(jìn)行快速定位，剛開始工作時(shí)，可由控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)閥桿3快速轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行粗調(diào)，當(dāng)霍爾傳感器10檢測(cè)到磁鐵8運(yùn)動(dòng)至適中位置后，控制器接收該信號(hào)并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)閥桿3進(jìn)行微調(diào)，調(diào)節(jié)過程快速且精度高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)將渦輪5直接連接在閥桿3的外端，無需另外連接輸出軸，縮小了閥桿3的軸向高度，同時(shí)，將磁鐵8直接連接在渦輪5上，并充分利用了渦輪5與閥芯殼1頂部之間的間隙來安裝固定有霍爾傳感器10的安裝板9，進(jìn)一步縮小了體積；另外，將體積較大的驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過支撐架7固定在閥芯殼1側(cè)部的安裝部1c上，使得與渦輪5嚙合的蝸桿6能充分配合渦輪5的高度自由設(shè)置，相對(duì)于將支撐架7安裝在閥芯殼1的頂部，因驅(qū)動(dòng)電機(jī)4體積較大而導(dǎo)致與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4輸出軸相連接的蝸桿6的位置較高，需要增大閥桿3的長度來使渦輪5的高度與蝸桿6匹配的方案來說，同樣縮小了整個(gè)電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。