[发明专利]直线控制气阀及直线驱动器

说明书

本发明涉及一种燃气气阀装置及一种机电驱动装置，它们组合在一起构成一种机、电、气一体化的直线控制型电动控制气阀装置，这种电动控制气阀适用于自动控制燃气热水器和自动控制燃气烘箱一类燃气设备。

现有机、电、气一体化电动控制气阀是转轴型的，也分为气阀部分和机电驱动部分。气阀部分就是一个由转轴控制的气阀，一个进气口，一个出气口，通过转轴旋转调节通气量大小。与这类气阀相适应，驱动部分为一个扭力输出驱动器。这种驱动器以一个电机为动力，经多级齿轮减速，在最末一级的驱动齿轮上获得很大的扭力，以此扭力转动气阀转轴实现电动控制。这种电动控制气阀如果用于热水器或烘箱这一类燃气功率较大的燃气设备的自动控制，存在着两个方面的不足：第一，转轴转过的角度与燃气流量的变化不呈线性关系，燃气设备不容易做到量化控制。第二，燃气可调范围很窄，这是因为热水器是多喷头供气设备，各个喷头喷射燃气必须要有一定的气压，用一个气阀控制所有喷头很容易使各喷头的气压下降，影响燃烧效果。理想的控制方式不是在进气端调节，而是控制各个喷头逐个关闭，这既不影响工作喷头的气压，对总的通气量也容易实现线性增减。

本发明的任务是提供一种直线控制气阀和一种直线驱动器。直线控制气阀有多个喷嘴，一根操纵杆以直线位移的方式控制所有喷嘴逐个开通或关闭，操纵杆的位移量与燃气量的变化满足线性关系。直线驱动器以电机为动力，它的机械输出是一根螺杆的直线位移，它带有一个位移限位保护开关和一个位移控制开关。直线驱动器和直线控制气阀组合在一起是一种线性控制电控气阀。

“直线控制气阀”发明是以如下方式实现的：一个条形的阀体上等距离排列着若干(少则几对，多则十几对)喷头，每个喷头的中心备有一个通气孔，所有的通气孔都与一条滑槽相连通。滑槽内放有一根条形滑块，滑块上相对于每个通气孔都加工有一个长孔，长孔的作用是使喷头与滑槽相连通，移动滑块，长孔与通气孔错位，喷头就被滑块封闭。长孔的长度各不相同，滑块移动产生的与各通气孔的错位也就有先后，这就实现了各喷头的逐个封闭或开启。滑槽是开放形的，在滑槽内加工通气孔不论是孔径还是孔距都可以做到很精确；滑块是个条形块，在其平面上加工长孔，不论是孔宽、孔长、还是孔距也能做到很精确，这就使喷头的开关时序及控制精度容易得到加工保证。滑块对通气孔的密闭效果是以如下结构给予保障的：在通气孔内放入一个橡胶垫圈和一片表面经过磨加工的平垫圈，滑块表面也经磨加工后压在平垫圈上，再用一根槽板卡紧滑块。这样，橡胶垫圈的弹性作用使平垫圈紧贴在滑块上，同时橡胶垫圈又密闭了平垫圈与通气孔之间的间隙，只有平垫圈中间的通孔才与通气孔相通。平垫圈与滑块相接触是镜面配合，又有一定的压力，是完全可以产生良好的密闭效果的。滑块的一端连着一段操纵杆，外力通过操纵杆操纵滑块在滑槽内移动。将以上结构组件放入一根金属管中，金属管上开有一组与喷头截面同形的孔，让所有喷头伸出管外，滑槽部分则留在金属管里，用两个挡板密封金属管两端，引出操纵杆；再给金属管接上一根进气管；给每个喷头安上一对喷嘴，加上必要的密封垫片、垫圈，由螺钉组合连接。这里，将金属管、进气管，密封挡板等组合件称做“气仓”。

“直线驱动器”发明是以如下方式实现的：一个圆形的齿轮箱，输入口连着一个小型直流电机，电机的转速经三至四级齿轮变速传递到驱动齿轮后，转速已只有0.5r/s至2r/s。驱动齿轮的轮轴较粗，轮轴的中心具有一个螺孔，螺孔中旋入一根螺杆，螺杆的外径沿轴向加工出两个相平行的平面，两平面被一个带卡口的构件卡住，使得螺杆只能在卡口中沿轴线方向滑动而不能转动。当电机启动后，驱动齿轮的角位移就转变成螺杆的直线位移。与齿轮箱的底座相连有一段连接管，是用来与直线控制气阀相连接的。连接管内设置有双向限位开关，双向限位开关串接在电机电源回路中对螺杆的极限位移进行限位。驱动齿轮还啮合着一个计数齿轮。驱动齿轮每转过一周计数齿轮转动两齿，计数齿轮的转轴带动一个拨盘开关一起转动，拨盘开关按一定分度设置有开关簧片及引出导线，随着计数齿轮转动角度的变化，各簧片开关依次发生状态变化，每一个簧片开关对应于计数齿轮的一定转角，也对应于螺杆位移的一定长度。拨盘开关实质上就是螺杆位移的检测器，按照拨盘开关输出的电信号去控制电机的正转、反转或是停，就能控制螺杆的进退及位移的长短，也就控制了与其相连接的直线控制气阀的喷头的开关数量。

以下将结合附图对两项发明作进一步的详细描述。

图1是直线控制气阀发明的一种具体结构的纵向剖视图。

图2是图1的A向视图和沿B-B线的剖视图。

图3是图1的一个零件图。