專利名稱：一種氣體流量比例閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣體輸送技術領域，尤其涉及一種補充、調整氣體流量的控制調 節(jié)閥。
背景技術：
氣體流量比例閥用于控制、調節(jié)氣體流量的大小，以獲得合適的氣量和壓力。廣泛 應用于燃氣、機動車燃油動力及醫(yī)療設備等需要補充調節(jié)氣體輸送量的領域。例如，補氣技 術是摩托車電控技術的核心，通過補氣可以精確控制空氣燃燒比，降低排放污染物，提高動 力、降低油耗，因此空氣比例閥是補氣過程的重要組件。而現(xiàn)有技術通常是采用開關式電磁 閥實現(xiàn)補氣或氣體調節(jié)過程。摩托車通過電磁閥的開關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)的方式存在著響應速度慢、精度差、脈動大、工作特 性不穩(wěn)定、可靠性低、線性度差等技術缺陷。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單可靠、采用轉角 定位方式實現(xiàn)氣量控制的氣體流量比例閥，以實現(xiàn)穩(wěn)定可靠、可精確控制氣體流量、準確度 高、具有良好線性度的補氣調節(jié)過程。本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)本實用新型提供的一種氣體流量比例閥，包括閥體、閥芯和閥芯驅動元件；所述閥 體設置有呈圓柱面的閥腔、分別位于所述閥腔兩側的進氣管道和出氣管道；所述進氣管道 和出氣管道分別通過進氣孔和出氣孔與所述閥腔連通，且所述進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，其上部設置有連接孔，下部由凹口和立壁構成；所述閥 芯可旋轉式滑動裝配在閥腔內，閥芯的凹口和立壁可交替位于所述進氣孔和出氣孔之間； 所述閥芯驅動元件連接在閥芯的連接孔上。本實用新型閥芯在閥芯驅動元件的驅動下，可在閥腔內實現(xiàn)旋轉。由于進氣孔和 出氣孔在閥腔的圓柱形面壁上偏心設置，且可與閥芯的凹口或立壁對應。因此，當閥芯的凹 口位于進氣孔和出氣孔之間時，進氣孔和出氣孔相互連通而處于全開狀態(tài)；當閥芯的立壁 位于進氣孔和出氣孔之間時，進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 過旋轉閥芯，其立壁可控制進氣孔或出氣孔一定的開度，從而以轉角定位的方式實現(xiàn)氣體 流量大小的控制。為進一步感應、定位通氣狀態(tài)，本實用新型所述閥體上還設有傳感器連接孔，所述 閥芯上還設有與所述傳感器連接孔對應的感應磁體。例如，所述感應磁體可以在所述閥芯 立壁位于所述進氣孔和出氣孔之間的狀態(tài)下與所述傳感器連接孔對應，即當氣道處于全閉 狀態(tài)時，傳感器通過感應磁體獲取此時的全閉狀態(tài)，以便實現(xiàn)如數(shù)據(jù)清零等功能。此時可采 取如下具體設置所述傳感器連接孔與所述閥芯的上部對應，且傳感器連接孔的軸向與所 述進氣孔和出氣孔的連線垂直；所述感應磁體設置在所述閥芯的上部且對應凹口的邊側。
3[0008]本實用新型所述閥芯驅動元件可以為步進電機，所述步進電機的輸出軸連接在所 述閥芯的連接孔上。步進電機驅動閥芯旋轉定位，而且步進電機的速度決定了比例閥的響 應速度。所述步進電機通過接口連接到單片機上，通過單片機設定步進電機轉角定位精度， 可以達到氣量細分的要求，從而實現(xiàn)精確控制氣量。本實用新型具有以下有益效果1、閥芯采用旋轉式，結構簡單可靠，成本低，批量生產(chǎn)穩(wěn)定。2、響應速度快，準確穩(wěn)定。轉角定位精度高，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。

下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步的詳細描述圖1是本實用新型實施例全開狀態(tài)下的結構示意圖；圖2是圖1所示實施例全閉狀態(tài)下的結構示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是圖1所示實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，，進氣管道12，出氣管道13，傳感器連接孔14，進氣管安裝 孔15，出氣管安裝孔16，進氣孔17，出氣孔18，閥芯2，連接孔21，固定孔22，凹口 23，立壁 24，步進電機3，輸出軸31，感應磁體具體實施方式
圖1 圖9所示為本實用新型實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和閥芯驅動元件。閥芯驅動元件采用步進電機3，步進電機3通過接口 連接到單片機上。如圖4 圖8所示，閥體1設置有閥腔11、進氣管道12、出氣管道13和傳感器連 接孔14。閥腔11呈圓柱面，進氣管道12和出氣管道13分別位于閥腔11的兩側、且分別連 接有進氣管安裝孔15和出氣管安裝孔16。如圖1、圖2和圖8所示，進氣管道12和出氣管道13分別通過進氣孔17和出氣孔 18與閥腔11連通。如圖5、圖6所示，進氣孔17和出氣孔18在閥腔11的圓柱形面壁上偏 心設置，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，其上部設置有連接孔21和固定孔22，下 部由凹口 23和立壁24構成。閥芯2的上部設置有感應磁體4，感應磁體4與凹口 23的邊
4側對應。如圖1和圖2所示，閥芯2可旋轉式滑動裝配在閥腔11內，步進電機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的最大旋轉角度 設定為90°。通過旋轉，閥芯2的凹口 23和立壁24可交替位于進氣孔17和出氣孔18之 間。當立壁24位于進氣孔17和出氣孔18之間而處于全閉狀態(tài)時，如圖3所示，閥芯上的 感應磁體4與閥體1上的傳感器連接孔14對應。其工作原理如下閥芯2在步進電機3的驅動下，可在閥腔11內實現(xiàn)旋轉。進氣孔17和出氣孔18 在閥腔11的圓柱形面壁上偏心設置，且可以與閥芯2的凹口 23或立壁24對應。這樣，如 圖1所示，當閥芯2的凹口 23位于進氣孔17和出氣孔18之間時，進氣孔17和出氣孔18 相互連通而處于全開狀態(tài)。當步進電機3驅動閥芯2旋轉90°時，如圖2所示，此時閥芯2 的立壁24位于進氣孔17和出氣孔18之間，進氣孔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，如圖3所示，閥芯上的感應磁體4與閥體1上的傳感器連接孔14 對應，傳感器通過感應磁體4獲取此時的全閉狀態(tài)位置信息，從而實現(xiàn)如數(shù)據(jù)清零等功能。在驅動過程中，通過旋轉閥芯2，其立壁24可控制進氣孔17 —定的開度，從而以轉 角定位的方式實現(xiàn)氣體流量大小的控制。通過單片機設定步進電機轉角定位精度，可以達 到氣量細分的要求，從而實現(xiàn)精確控制氣量。
權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)和閥芯驅動元件；所述閥體(1)設置有呈圓柱面的閥腔(11)、分別位于所述閥腔(11)兩側的進氣管道(12)和出氣管道(13)；所述進氣管道(12)和出氣管道(13)分別通過進氣孔(17)和出氣孔(18)與所述閥腔(11)連通，且所述進氣孔(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，其上部設置有連接孔(21)，下部由凹口(23)和立壁(24)構成；所述閥芯(2)可旋轉式滑動裝配在閥腔(11)內，閥芯(2)的凹口(23)和立壁(24)可交替位于所述進氣孔(17)和出氣孔(18)之間；所述閥芯驅動元件連接在閥芯的連接孔(21)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述閥體(1)上還設有傳感 器連接孔(14)，所述閥芯(2)上還設有與所述傳感器連接孔(14)對應的感應磁體(4)。
3.根據(jù)權利要求2所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述感應磁體(4)在所述閥 芯立壁(24)位于所述進氣孔(17)和出氣孔(18)之間的狀態(tài)下與所述傳感器連接孔(14) 對應。
4.根據(jù)權利要求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)的上部對應，且傳感器連接孔(14)的軸向與所述進氣孔(17)和出氣孔(18)的 連線垂直；所述感應磁體(4)設置在所述閥芯(2)的上部且對應凹口(23)的邊側。
5.根據(jù)權利要求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動 元件為步進電機(3)，所述步進電機(3)的輸出軸(31)連接在所述閥芯⑵的連接孔(21) 上。
6.根據(jù)權利要求5所述的氣體流量比例閥，其特征在于所述步進電機(3)通過接口 連接到單片機上。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體流量比例閥，包括閥體、閥芯和閥芯驅動元件；所述閥體設置有呈圓柱面的閥腔、分別位于所述閥腔兩側的進氣管道和出氣管道；所述進氣管道和出氣管道分別通過進氣孔和出氣孔與所述閥腔連通，且所述進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，其上部設置有連接孔，下部由凹口和立壁構成；所述閥芯可旋轉式滑動裝配在閥腔內，閥芯的凹口和立壁可交替位于所述進氣孔和出氣孔之間；所述閥芯驅動元件連接在閥芯的連接孔上。本實用新型以轉角定位的方式實現(xiàn)氣體流量大小的控制，結構簡單可靠、可精確控制氣體流量、準確度高、具有良好的線性度、工作特性穩(wěn)定。
文檔編號F16K37/00GK201582422SQ201020026930
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權日2010年1月18日
發(fā)明者李智勇 申請人:李智勇