本發(fā)明涉及一種閥，尤其涉及了一種電動球閥。

背景技術(shù)：

目前使用的一類電動球閥，有三個流體進(jìn)出口，可以實現(xiàn)包括關(guān)閉在內(nèi)的四種不同的工作模式，通過控制閥芯的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)閥門在不同工作模式下的轉(zhuǎn)換以及電動球閥的打開與關(guān)閉。為了方便控制，常用的電動球閥采用限位開關(guān)、信號開關(guān)配合集成電路對其進(jìn)行控制，并通過計算傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來判斷閥芯的位置。這種控制模式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本較高，限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中對于電動球閥的控制方式存在的問題，提供了一種電動球閥。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

電動球閥，包括內(nèi)設(shè)有閥芯的閥體，閥體上設(shè)有至少兩個連接口，閥體上方設(shè)有用于控制閥芯轉(zhuǎn)動的控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)包括基座，基座上設(shè)有電機(jī)和至少兩個微動開關(guān)，還設(shè)有電路板和用于控制微動開關(guān)閉合和斷開的凸輪，凸輪與電機(jī)的電機(jī)軸連接且通過一連接軸與閥芯連接；微動開關(guān)均勻分布于凸輪外緣處且與閥體上連接口的位置對應(yīng)；電機(jī)和微動開關(guān)均與電路板連接，電路板根據(jù)不同位置微動開關(guān)發(fā)送的信號控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動或啟動。閥芯通過控制機(jī)構(gòu)中的電機(jī)控制器位置，電機(jī)的電機(jī)軸轉(zhuǎn)動，帶動凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪通過連接軸帶動閥芯轉(zhuǎn)動，同時通過凸輪轉(zhuǎn)動到不同位置，實現(xiàn)對微動開關(guān)的閉合與斷開的控制，據(jù)此判斷傳動凸輪、主軸和閥芯的位置，從而判斷出電動球閥的工作狀態(tài)，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)動到所需狀態(tài)時，即可通過對應(yīng)微動開關(guān)提供給電路板的反饋信號控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)閥芯位置狀態(tài)的控制，避免現(xiàn)有技術(shù)中通過計算傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來控制閥芯的位置所帶來的成本高、適應(yīng)性差等問題。

作為優(yōu)選，凸輪的側(cè)面上設(shè)有一個供微動開關(guān)的觸點伸出的凹槽。實際設(shè)計過程中可根據(jù)需要設(shè)計凸輪，如凸輪采用曲面的形式實現(xiàn)對微動開關(guān)的斷開和閉合。

作為優(yōu)選，所述的閥體為設(shè)有三個連接口的T形三通閥，閥芯上設(shè)有呈T形分布的三個過水口，微動開關(guān)為四個，其中三個微動開關(guān)與閥體的三個連接口一一對應(yīng)。

作為優(yōu)選，閥芯與連接軸之間通過螺紋連接，且閥體的連接口處均設(shè)有與閥芯的凸球面配合的密封圈。閥芯與連接軸之間采用可拆卸式的螺紋連接，便于電動球閥的裝配、維修，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)閥芯的快速更換。

作為優(yōu)選，電機(jī)上套設(shè)有固定罩，電路板安裝在固定罩上。通過設(shè)置固定罩，一方面起到對電機(jī)以及電機(jī)軸的保護(hù)作用，另一方面為電路板提供安裝載體，使得整個控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小控制機(jī)構(gòu)體積。

作為優(yōu)選，基座上設(shè)有保護(hù)罩，用于對整個控制機(jī)構(gòu)起到一定的保護(hù)作用，防塵防潮等；電機(jī)的電機(jī)軸伸出固定罩且伸出的端部設(shè)有指示盤，指示盤固定于保護(hù)罩上，通過指示盤所指示的方向與所閉合的微動開關(guān)所處的位置一致，因而可以清楚閥芯的位置，進(jìn)而了解電動球閥的工作狀態(tài)。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過凸輪轉(zhuǎn)動到不同位置，實現(xiàn)對微動開關(guān)的閉合與斷開的控制，實現(xiàn)對閥芯位置狀態(tài)的控制，從而判斷出電動球閥的工作狀態(tài)，避免現(xiàn)有技術(shù)中通過計算傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來控制閥芯的位置所帶來的成本高、適應(yīng)性差等問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中電動球閥關(guān)閉時傳動凸輪和微動開關(guān)狀態(tài)圖。

圖3是本發(fā)明實施例1中工作模式0的示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例1中工作模式1的示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例1中工作模式2的示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例1中工作模式3的示意圖。

附圖中各數(shù)字標(biāo)號所指代的部位名稱如下：1—閥芯、2—閥體、3—控制機(jī)構(gòu)、11—過水口、21—連接口、31—基座、32—電機(jī)、33—微動開關(guān)、34—電路板、35—凸輪、36—連接軸、37—固定罩、38—保護(hù)罩、39—指示盤、210—密封圈、211—左側(cè)入口、212—右側(cè)出口、213—后側(cè)出口、320—電機(jī)軸、351—凹槽。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實施例1

電動球閥，如圖1-圖6所示，包括內(nèi)設(shè)有閥芯1的閥體2，且閥體2的連接口21處均設(shè)有與閥芯1的凸球面配合的密封圈210，本實施例中閥體2上設(shè)有三個連接口21，形成T形三通閥，閥芯1上設(shè)有呈T形分布的三個過水口11。

閥體2上方設(shè)有用于控制閥芯1轉(zhuǎn)動的控制機(jī)構(gòu)3，控制機(jī)構(gòu)3包括基座31，基座31上設(shè)有電機(jī)32和四個微動開關(guān)33，還設(shè)有電路板34和用于控制微動開關(guān)33閉合和斷開的凸輪35，電機(jī)32上套設(shè)有固定罩37，電路板34安裝在固定罩37上，基座31上設(shè)有保護(hù)罩38，電機(jī)32的電機(jī)軸320伸出固定罩37且伸出的端部設(shè)有指示盤39，指示盤39固定于保護(hù)罩38上，通過指示盤39可以清楚閥芯1的位置，進(jìn)而了解電動球閥的工作狀態(tài)。

凸輪35的側(cè)面上設(shè)有一個供微動開關(guān)33的觸點伸出的凹槽351，凸輪35與電機(jī)32的電機(jī)軸320連接且通過一連接軸36與閥芯1連接，連接軸36的上端固定在凸輪35上，下端通過螺紋連接在閥芯1上，從而實現(xiàn)電機(jī)32帶動凸輪35轉(zhuǎn)動，凸輪35通過連接軸36帶動閥芯1轉(zhuǎn)動，電機(jī)32可在外部程序控制下，使其電機(jī)軸320沿順時針和逆時針兩個方向旋轉(zhuǎn)。

微動開關(guān)33均勻分布于凸輪35外緣處且與閥體2上連接口21的位置對應(yīng)，本實施例中四個微動開關(guān)33中的三個微動開關(guān)33與閥體2的三個連接口21一一對應(yīng)；電機(jī)32和微動開關(guān)33均與電路板34連接，電路板34根據(jù)不同位置微動開關(guān)33發(fā)送的信號控制電機(jī)32停止轉(zhuǎn)動。

在電路板34上設(shè)有繼電器、電容等，當(dāng)電路板34接收到不同微動開關(guān)33閉合與斷開的信號，通過判斷閉合的微動開關(guān)33對應(yīng)的工作模式與外部控制程序所期望的工作模式是否一致來控制電機(jī)32的通斷，并將電動球閥當(dāng)前的工作模式通過反饋給外部控制程序。電容可以保存截止目前最后一個閉合的微動開關(guān)33所對應(yīng)的工作模式，并可保證在電動球閥斷電時記憶斷電瞬間電動球閥的工作模式。

基座31上安裝有4個微動開關(guān)33，其中三個微動開關(guān)33分別與閥體2上的左側(cè)入口211、右側(cè)出口212以及后側(cè)出口213對應(yīng)，當(dāng)凸輪35在電機(jī)軸320帶動下旋轉(zhuǎn)時，每轉(zhuǎn)過90度，便有一個微動開關(guān)33閉合，其他微動開關(guān)33斷開，具體工作模式如下：

當(dāng)閥芯1處于圖3所示位置時，傳動凸輪35停在初始位置，閥體2上的左側(cè)入口211被閥芯1遮擋，電動球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，此為工作模式0，此時與閥體2左側(cè)入口211位置對應(yīng)的微動開關(guān)33的觸點處于凸輪35的凹槽351內(nèi)，觸點彈起，微動開關(guān)33閉合，其余三個微動開關(guān)33均在凸輪35外邊緣擠壓下處于斷開狀態(tài)。微動開關(guān)33將信號通過與微動開關(guān)33連接的電線反饋給電路板34，程序通過判斷反饋信號，得出目前電動球閥處于工作模式0。

當(dāng)閥芯1處于圖4所示位置時，此時閥體2上的左側(cè)入口211和右側(cè)出口212連通，此為工作模式1，此時凸輪35的凹槽351正對與閥體2上的后側(cè)出口213位置對應(yīng)的微動開關(guān)33的觸點，觸點彈起，微動開關(guān)33閉合，其余三個微動開關(guān)33均在凸輪35外邊緣擠壓下處于斷開狀態(tài)。微動開關(guān)33將信號通過與微動開關(guān)33連接的電線反饋給電路板34，程序通過判斷反饋信號，得出目前電動球閥處于工作模式1。

當(dāng)閥芯1處于附圖5所示位置時，此時閥體2上的左側(cè)入口211和后側(cè)出口213連通，此為工作模式2，此時凸輪35的凹槽351正對與閥體2上的右側(cè)出口212位置對應(yīng)的微動開關(guān)33的觸點，觸點彈起，微動開關(guān)33閉合，其余三個微動開關(guān)33均在凸輪35外邊緣擠壓下處于斷開狀態(tài)。微動開關(guān)33將信號通過與微動開關(guān)33連接的電線反饋給電路板34，程序通過判斷反饋信號，得出目前電動球閥處于工作模式2。

當(dāng)閥芯1處于附圖6所示位置時，此時閥體2上的左側(cè)入口211、右側(cè)出口212以及后側(cè)出口213均連通，此為工作模式3，此時凸輪35的凹槽351正對與閥體2前側(cè)位置對應(yīng)的微動開關(guān)33的觸點，觸點彈起，微動開關(guān)33閉合，其余三個微動開關(guān)33均在凸輪35外邊緣擠壓下處于斷開狀態(tài)。微動開關(guān)33將信號通過與微動開關(guān)33連接的電線反饋給電路板34，程序通過判斷反饋信號，得出目前電動球閥處于工作模式3。

電動球閥工作模式的選擇及電機(jī)32旋轉(zhuǎn)的控制當(dāng)電動球閥需要更換工作模式時，首先由程序判斷四個微動開關(guān)33的反饋信號是否與外部控制程序所期望的工作模式一致。如果一致，則電機(jī)32不工作，并反饋當(dāng)前工作模式；如果不一致，則電機(jī)32按以下方式工作：

“重置”功能當(dāng)外部控制程序要求電動球閥關(guān)閉，或者由于斷電、電機(jī)32故障等原因而使得凸輪35擠壓全部微動開關(guān)33，反饋信號判斷電動球閥當(dāng)前的工作模式不屬于“電動球閥當(dāng)前工作模式的判別”中所述的任何一種工作模式，此時需要旋轉(zhuǎn)電機(jī)32改變工作模式。程序首先通過電容判斷當(dāng)前工作模式，然后控制電機(jī)32轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步帶動傳動凸輪35旋轉(zhuǎn)，當(dāng)且僅當(dāng)程序通過判斷反饋信號表明當(dāng)前微動開關(guān)33閉合，得出目前電動球閥處于工作模式0時，程序控制電機(jī)32停止旋轉(zhuǎn)。

四種工作模式之間的轉(zhuǎn)換當(dāng)電機(jī)32轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時，所述電動球閥可以按照工作模式0→工作模式1→工作模式2→工作模式3→工作模式0進(jìn)行轉(zhuǎn)換；當(dāng)電機(jī)32轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，所述電動球閥可以按照工作模式0→工作模式3→工作模式2→工作模式1→工作模式0進(jìn)行轉(zhuǎn)換。相鄰兩種工作模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換時，電機(jī)32轉(zhuǎn)軸需要轉(zhuǎn)過90度。當(dāng)轉(zhuǎn)換工作模式時，電機(jī)32轉(zhuǎn)軸按照順時針方向旋轉(zhuǎn)角度不超過180度，則電機(jī)32轉(zhuǎn)軸按順時針方向旋轉(zhuǎn)，如果超過180度，則按照逆時針方向旋轉(zhuǎn)。如由工作模式0轉(zhuǎn)換到工作模式1，或者由工作模式1轉(zhuǎn)換到工作模式3，則電機(jī)32轉(zhuǎn)軸按照順時針方向旋轉(zhuǎn)；由工作模式0轉(zhuǎn)換到工作模式3，或者由工作模式1轉(zhuǎn)換到工作模式0，則電機(jī)32轉(zhuǎn)軸按照逆時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)由當(dāng)前工作模式轉(zhuǎn)換到期望工作模式時，當(dāng)且僅當(dāng)程序通過判斷反饋信號表明期望工作模式對應(yīng)的微動開關(guān)33閉合時，程序控制電機(jī)32轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)，并反饋最新的工作模式。

進(jìn)一步地，為了適應(yīng)不同的安裝方式，所述的電動球閥可以調(diào)整流體入口和流體出口的位置，如將閥體2上的左側(cè)入口211與右側(cè)出口212交換，此時，四個微動開關(guān)33需要同時進(jìn)行調(diào)整，以與上述轉(zhuǎn)換過程相適應(yīng)。

實施例2

同實施例1，所不同的是閥體2采用兩個連接口21的一字形閥體2，閥體2內(nèi)的閥芯1設(shè)置兩個過水口11，在控制機(jī)構(gòu)3中設(shè)置兩個與閥體2上入水口和出水口一一對應(yīng)的微動開關(guān)33。

實施例3

同實施例1，所不同的是閥體2采用具有四個連接口21的十字形閥體2，四個微動開關(guān)33與四個連接口21一一對應(yīng)。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。