專利名稱：凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥位轉(zhuǎn)換器，更具體地說，涉及一種凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在火力發(fā)電機(jī)組中，自動化控制領(lǐng)域的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)的重要組成部分之一。隨著集散控制系統(tǒng)的廣泛運用及控制要求的提高，現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)除了完成調(diào)節(jié)功能，還需要把具體的工作情況反饋給集散控制系統(tǒng)，供運行人員判斷與監(jiān)控。該功能的實現(xiàn)就得依托必要的閥位轉(zhuǎn)換器將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度動態(tài)轉(zhuǎn)換為電流信號傳送回集散控制系統(tǒng)， 以滿足自動控制需求。一旦閥位轉(zhuǎn)換器故障，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就失去了自動調(diào)節(jié)的條件，對于火力發(fā)電機(jī)組的過熱、再熱減溫水等系統(tǒng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手動調(diào)節(jié)是無法正常響應(yīng)控制要求的，因此對機(jī)組的安全威脅也是直接的。安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的閥位轉(zhuǎn)換器在工作時，通過與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連的轉(zhuǎn)換桿將開度變化傳遞給轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中的差動變壓器，開度變化使磁芯發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生差動電勢，然后將相對應(yīng)的4 20mA電信號輸出至控制系統(tǒng)。請參見圖1、圖2所示，目前，現(xiàn)場使用的閥位轉(zhuǎn)換器多由凸輪1作為轉(zhuǎn)換傳遞單元。轉(zhuǎn)換器型號因凸輪1曲線設(shè)計不同而不同，其余轉(zhuǎn)換部分的結(jié)構(gòu)、外觀尺寸和工作原理皆相同。在旋轉(zhuǎn)工作期間，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)桿2帶動凸輪1旋轉(zhuǎn)，由此將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直行程位移變化量轉(zhuǎn)換為的凸輪1工作角度變化量，并通過位置傳感伸縮桿3的滑輪4帶動轉(zhuǎn)換單元的磁芯發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生差動電勢。差動電勢再經(jīng)放大后經(jīng)電壓、電流轉(zhuǎn)換處理作為電流信號輸出。士22. 5°與士45° 二種規(guī)格的閥位轉(zhuǎn)換器，其凸輪工作狀態(tài)分別參見圖3a 圖3d所示。由于在很多發(fā)電現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)配置的凸輪形式的閥位轉(zhuǎn)換器中，根據(jù)行程轉(zhuǎn)換不同，一般分為士22.5°和士45° 二個規(guī)格，該設(shè)備現(xiàn)場使用量、消耗量都很大，備件進(jìn)口采購單價高達(dá)9233元/臺。備件庫存必須同時配備二種型規(guī)的基本儲備量，如此增加了物料費用的消耗。以裝機(jī)量5%的常規(guī)消耗量計算，每臺機(jī)組凸輪形式的閥位轉(zhuǎn)換器裝機(jī)量為 300臺，合計三臺機(jī)組的消耗總成本就接近40萬/年。另外，在更換過程中，因二種型號的轉(zhuǎn)換裝置外觀并無明顯差別，僅在內(nèi)部傳動凸輪板的結(jié)構(gòu)上存在不同，所以工作時還屢次發(fā)生因行規(guī)選擇錯誤而導(dǎo)致影響設(shè)備恢復(fù)正常的時間，這給火力發(fā)電機(jī)組的安全與效能都帶來了隱性威脅與經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器能夠?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)的開度動態(tài)進(jìn)行多檔位轉(zhuǎn)換。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器包括殼體、帶凸輪的旋轉(zhuǎn)桿和位置傳感伸縮桿，旋轉(zhuǎn)桿穿過殼體，位置傳感伸縮桿一端設(shè)有滑輪并伸入殼體內(nèi)，與凸輪徑向面相接觸，所述的旋轉(zhuǎn)桿在殼體內(nèi)部段上依次設(shè)有數(shù)個檔位槽及與檔位槽數(shù)量對相應(yīng)的不同規(guī)格的凸輪；旋轉(zhuǎn)桿的兩穿出端上均設(shè)有外擋圈，并且在一穿出端上還設(shè)有帶位置指示標(biāo)尖的旋鈕；所述的殼體內(nèi)還設(shè)有一對用以檔位定位的彈性定位銷，彈性定位銷的端部卡入相應(yīng)的檔位槽內(nèi)。所述的檔位槽的數(shù)量為至少兩個，并且每個檔位槽與對應(yīng)凸輪之間的距離均相寸。所述的旋轉(zhuǎn)桿在另一穿出端的外擋圈外側(cè)還套設(shè)有伸縮形防塵罩，伸縮形防塵罩頂部通過擋片夾與旋轉(zhuǎn)桿的穿出端相固定，底部連接設(shè)于殼體外壁上。所述的凸輪套設(shè)于旋轉(zhuǎn)桿上，并通過螺絲與旋轉(zhuǎn)桿固定，凸輪之間還設(shè)有分隔墊圈。所述的旋轉(zhuǎn)桿在殼體內(nèi)部段上還依次套有可擴(kuò)展的備用墊及內(nèi)擋圈。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器包括殼體、帶凸輪的旋轉(zhuǎn)桿和位置傳感伸縮桿，旋轉(zhuǎn)桿上設(shè)有多個檔位槽及相對應(yīng)的凸輪，通過旋鈕調(diào)零并拉動旋轉(zhuǎn)桿移動，使得殼內(nèi)的彈性定位銷卡住相應(yīng)的檔位槽，并正好使位置傳感伸縮桿的滑輪與該檔位對應(yīng)規(guī)格的凸輪相接觸，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠以不同的規(guī)格凸輪進(jìn)行工作，從而達(dá)到只需一個轉(zhuǎn)換器就能夠?qū)崿F(xiàn)對不同行程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程轉(zhuǎn)換需求。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的規(guī)格為士45°的凸輪式閥位轉(zhuǎn)換器的剖視圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的規(guī)格為士22. 5°的凸輪式閥位轉(zhuǎn)換器的剖視圖；圖3a、圖北分別是圖1中的轉(zhuǎn)換器的全關(guān)和全開狀態(tài)示意圖；圖4a、圖4b分別是圖2中的轉(zhuǎn)換器的全關(guān)和全開狀態(tài)示意圖；圖5是本發(fā)明的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器的剖視圖；圖6是本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)軸的立體圖；圖7是本發(fā)明的旋鈕調(diào)零時的狀態(tài)示意圖；圖8a、圖8b分別是圖5中的轉(zhuǎn)換器的兩個檔位不同規(guī)格凸輪的工作狀態(tài)示意圖；圖9是本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的工作流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖5所示，本發(fā)明的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器與現(xiàn)有技術(shù)相同的是，同樣也包括殼體10、帶凸輪11的旋轉(zhuǎn)桿12和位置傳感伸縮桿13，旋轉(zhuǎn)桿12穿過殼體10，位置傳感伸縮桿13 —端設(shè)有滑輪14并伸入殼體10內(nèi)，與凸輪11徑向面相接觸。不同之處在于， 該旋轉(zhuǎn)桿12在殼體10內(nèi)部段上從左到右依次設(shè)有數(shù)個檔位槽15及與檔位槽15數(shù)量對相應(yīng)的不同規(guī)格的凸輪11，其中，檔位槽15的數(shù)量為至少兩個，并且每個檔位槽15與對應(yīng)凸輪11之間的距離均相等。圖5、圖6中所示的檔位槽15數(shù)量為兩個，當(dāng)然也可以是三個或者更多，而凸輪11的數(shù)量與檔位槽15數(shù)相同，并且規(guī)格不同，如士 15°、士30°、士22. 5° 和士45°等，如圖5中的兩個凸輪11的規(guī)格分別為士22. 5°和士45°。每個凸輪11均套設(shè)于旋轉(zhuǎn)桿12上，并通過固定螺絲16與旋轉(zhuǎn)桿12固定，凸輪11之間還設(shè)有分隔墊圈17。 而旋轉(zhuǎn)桿12的兩穿出端上均設(shè)有外擋圈18，當(dāng)拉動旋轉(zhuǎn)桿12進(jìn)行移動時起到限位作用。 并且，在左側(cè)穿出端的外擋圈18左側(cè)還設(shè)有帶位置指示標(biāo)尖191的旋鈕19，旋鈕19通過鎖緊螺絲192與旋轉(zhuǎn)桿12相固定，當(dāng)旋轉(zhuǎn)旋鈕19時能夠帶動旋轉(zhuǎn)桿12及凸輪11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 并由位置指示標(biāo)尖191指示旋轉(zhuǎn)角度。在殼體10內(nèi)還設(shè)有一對用以檔位定位的彈性定位銷20，當(dāng)拉動旋轉(zhuǎn)桿12進(jìn)行移動時，彈性定位銷20的端部能夠卡入相應(yīng)的檔位槽15內(nèi)， 不但起到檔位定位作用，而且由于每個檔位槽15與對應(yīng)凸輪11之間的距離均相等，因此其對應(yīng)的凸輪11正好能夠與位置傳感伸縮桿13的滑輪14相接觸。在旋轉(zhuǎn)桿12右側(cè)穿出端的外擋圈18外側(cè)還套設(shè)有伸縮形防塵罩21，伸縮形防塵罩21頂部通過擋片夾22與旋轉(zhuǎn)桿12的穿出端相固定，底部通過焊接在殼體10外壁上，該伸縮形防塵罩21不但能夠起到防塵作用，而且還能夠隨旋轉(zhuǎn)桿12的拉動而進(jìn)行伸縮。另外，在旋轉(zhuǎn)桿12在殼體10內(nèi)部段上還依次套有可擴(kuò)展的備用墊23及內(nèi)擋圈24，該備用墊23不但能夠用于凸輪擴(kuò)展，而且還能夠防止旋轉(zhuǎn)桿12移動用力過猛而導(dǎo)致的位置傳感伸縮桿13的滑輪14滑出凸輪11 工作面。當(dāng)備用墊23置換擴(kuò)展為凸輪11時，可將右側(cè)的外擋圈18去除，以保證旋轉(zhuǎn)桿12 具有足夠的移動行程。請結(jié)合圖7 圖9所示，本發(fā)明的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器的工作原理如下以擁有士22. 5°和士45°規(guī)格凸輪11的兩檔閥位轉(zhuǎn)換器為例，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器需要模式切換時，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕19并使得位置指示標(biāo)尖191歸零，從而帶動旋轉(zhuǎn)桿12及凸輪11旋轉(zhuǎn)，并使得兩凸輪11均處于非工作面的換檔狀態(tài)(見圖7)；此時，根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同的行程轉(zhuǎn)換需求，選擇相應(yīng)的凸輪11，即捏緊旋鈕19用力向內(nèi)向外拉動旋轉(zhuǎn)桿12，若聽到“嘎達(dá)”聲響，表明彈性定位銷20卡入相應(yīng)的檔位槽15內(nèi)，若無聲響，則需要觀察旋鈕19位置高低以及旋鈕19刻度，如果正確則再次進(jìn)行拉動旋轉(zhuǎn)桿12，直至彈性定位銷20鎖定相應(yīng)的檔位槽15，此時微調(diào)旋鈕19，使得旋鈕19旋轉(zhuǎn)刻度大于1°，若無阻礙， 則說明對應(yīng)規(guī)格的凸輪11到位，處于位置傳感伸縮桿13的滑輪14的位置(分別見圖8a、 圖8b)，若有阻礙，則說明凸輪11切換位置還不正確，需要再次調(diào)零進(jìn)行重新切換。當(dāng)凸輪 11切換到位后，將旋鈕19調(diào)整至相應(yīng)凸輪11的工作位并鎖緊(即士22. 5°或士45° )， 此時位置傳感伸縮桿13的滑輪14與該凸輪11的工作面相接觸，用以進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換作業(yè)，最后觀察儀表并進(jìn)行記錄備案，完成換檔操作，恢復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。綜上所述，采用本發(fā)明的閥位轉(zhuǎn)換器，不但結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，而且能夠?qū)蓚€以上的凸輪集成在一起，通過相應(yīng)的檔位槽之間的切換，從而實現(xiàn)使用一個閥位轉(zhuǎn)換器即可滿足多檔位的閥位轉(zhuǎn)換，大大降低了企業(yè)的使用成本以及配貨量，同時也降低了火力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)成本以及對進(jìn)口配件的依賴，為超越進(jìn)口設(shè)備的原有性能提供了有力支持。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，包括殼體、帶凸輪的旋轉(zhuǎn)桿和位置傳感伸縮桿，旋轉(zhuǎn)桿穿過殼體，位置傳感伸縮桿一端設(shè)有滑輪并伸入殼體內(nèi)，與凸輪徑向面相接觸，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)桿在殼體內(nèi)部段上依次設(shè)有數(shù)個檔位槽及與檔位槽數(shù)量對相應(yīng)的不同規(guī)格的凸輪；旋轉(zhuǎn)桿的兩穿出端上均設(shè)有外擋圈，并且在一穿出端上還設(shè)有帶位置指示標(biāo)尖的旋鈕；所述的殼體內(nèi)還設(shè)有一對用以檔位定位的彈性定位銷，彈性定位銷的端部卡入相應(yīng)的檔位槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的檔位槽的數(shù)量為至少兩個，并且每個檔位槽與對應(yīng)凸輪之間的距離均相等。
3.如權(quán)利要求1所述的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)桿在另一穿出端的外擋圈外側(cè)還套設(shè)有伸縮形防塵罩，伸縮形防塵罩頂部通過擋片夾與旋轉(zhuǎn)桿的穿出端相固定，底部連接設(shè)于殼體外壁上。
4.如權(quán)利要求1所述的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的凸輪套設(shè)于旋轉(zhuǎn)桿上，并通過螺絲與旋轉(zhuǎn)桿固定，凸輪之間還設(shè)有分隔墊圈。
5.如權(quán)利要求1所述的凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)桿在殼體內(nèi)部段上還依次套有可擴(kuò)展的備用墊及內(nèi)擋圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凸輪式多檔閥位轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括殼體、帶凸輪的旋轉(zhuǎn)桿和位置傳感伸縮桿，旋轉(zhuǎn)桿上設(shè)有多個檔位槽及相對應(yīng)的凸輪，通過旋鈕調(diào)零并拉動旋轉(zhuǎn)桿移動，使得殼內(nèi)的彈性定位銷卡住相應(yīng)的檔位槽，并正好使位置傳感伸縮桿的滑輪與該檔位對應(yīng)規(guī)格的凸輪相接觸，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠以不同的規(guī)格凸輪進(jìn)行工作，從而達(dá)到只需一個轉(zhuǎn)換器就能夠?qū)崿F(xiàn)對不同行程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程轉(zhuǎn)換需求。
文檔編號F16K37/00GK102588666SQ20111000588
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者孔利明, 洪華, 陳又申 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司