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　　本实用新型公开一种阀门定位器，其中，阀门定位器包括：阀体，包括具有阀体内腔的阀体壁，阀体壁上设有进流口和出流口，进流口和出流口均与阀体内腔连通；阀套，设于阀体内腔，阀套包括具有阀套内腔的阀套壁，阀套壁上对应进流口与出流口设有导乐鱼官方网站流孔，导流孔与阀套内腔连通；阀杆，设于阀套内腔，阀杆两端分别位于两互不连通的气室内，阀杆具有第一导流环槽，当两气室的气压不平衡时，阀杆可在阀套内腔移动，以使第一导流环槽导通进流口与出流口之间的通路；以及挡板，至少一气室设有挡板，挡板可调节对应气室的容积，以改变对应气室的气压

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 215410335 U (45)授权公告日 2022.01.04 (21)申请号 7.5 (22)申请日 2020.11.25 (73)专利权人 内蒙古磴口金牛煤电有限公司 地址 015000 内蒙古自治区巴彦淖尔市磴 口县工业园区 (72)发明人 乔金山 (74)专利代理机构 深圳腾文知识产权代理有限 公司 44680 代理人 刘洵 (51)Int.Cl. F16K 11/07 (2006.01) F16K 27/04 (2006.01) F16K 31/122 (2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (54)实用新型名称 阀门定位器 (57)摘要 本实用新型公开一种阀门定位器，其中，阀 门定位器包括：阀体，包括具有阀体内腔的阀体 壁，阀体壁上设有进流口和出流口，进流口和出 流口均与阀体内腔连通；阀套，设于阀体内腔，阀 套包括具有阀套内腔的阀套壁，阀套壁上对应进 流口与出流口设有导流孔，导流孔与阀套内腔连 通；阀杆，设于阀套内腔，阀杆两端分别位于两互 不连通的气室内，阀杆具有第一导流环槽，当两 气室的气压不平衡时，阀杆可在阀套内腔移动， 以使第一导流环槽导通进流口与出流口之间的 通路；以及挡板，至少一气室设有挡板，挡板可调 节对应气室的容积，以改变对应气室的气压。本 U 实用新型技术方案旨在提供一种结构简单、调节 5 方便的阀门定位器。 3 3 0 1 4 5 1 2 N C CN 215410335 U 权利要求书 1/1页 1.一种阀门定位器，其特征在于，包括： 阀体，包括具有阀体内腔的阀体壁，所述阀体壁上设有进流口和出流口，所述进流口和 所述出流口均与所述阀体内腔连通； 阀套，设于所述阀体内腔，所述阀套包括具有阀套内腔的阀套壁，所述阀套壁上对应所 述进流口与所述出流口设有导流孔，所述导流孔与所述阀套内腔连通； 阀杆，设于所述阀套内腔，所述阀杆两端分别位于两互不连通的气室内，所述阀杆具有 第一导流环槽，当两所述气室的气压不平衡时，所述阀杆可在所述阀套内腔移动，以使所述 第一导流环槽导通所述进流口与所述出流口之间的通路；以及 挡板，至少一所述气室设有所述挡板，所述挡板可调节对应所述气室的容积，以改变对 应所述气室的气压。 2.如权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述阀体壁上设有气体通道，所述气 体通道连通于两所述气室。 3.如权利要求2所述的阀门定位器，其特征在于，所述气体通道包括一进气口及设于所 述阀体两侧的两出气口。 4.如权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述挡板连接有线圈，用以调节所述 挡板与所述阀杆之间的距离。 5.如权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述阀体内腔还设有两环状固定件， 两所述环状固定件的端面分别抵接于所述阀套的两端。 6.如权利要求5所述的阀门定位器，其特征在于，所述阀门定位器还包括两弹簧，两所 述弹簧各连接于所述阀杆的一端以及邻近的所述环状固定件之间。 7.如权利要求1所述的阀门定位器，其特征在于，所述进流口及所述出流口在靠近所述 阀套的一侧设有锥形汇流口。 8.如权利要求1至7任一项所述的阀门定位器，其特征在于，所述阀套壁上对应每一所 述进流口或每一所述出流口均设有一组所述导流孔，每一组所述导流孔均包括沿所述阀套 壁的周向间隔设置的多个所述导流孔。 9.如权利要求8所述的阀门定位器，其特征在于，所述阀套壁与所述阀体壁之间设置有 与每一组所述导流孔一一对应的多个第二导流环槽。 10.如权利要求9所述的阀门定位器，其特征在于，所述第二导流环槽包括设于所述阀 套壁外壁面的第一子导流环槽和/或设于所述阀体壁内壁面的第二子导流环槽。 2 2 CN 215410335 U 说明书 1/5页 阀门定位器 技术领域 [0001] 本实用新型涉及控制阀领域，特别涉及一种阀门定位器。 背景技术 [0002] 阀门定位器作为阀门执行器的辅助设备在工业自动化生成过程得到广泛应用，自 动控制装置中，阀门定位器接受控制系统如DCS系统给定的阀门开度电流信号，并将该电流 信号输出给阀门执行器，阀门执行器执行阀门的开度调节动作。阀门的开度调节动作后的 阀位通过阀门执行器的位移再反馈给阀门定位器，阀门定位器将该阀位反馈信号与给定的 阀位开度信号进行比较，并根据比较结果输出阀门开度调节信号，以使阀门阀位反馈信号 等于给定的阀门开度信号。然而，现有的阀门定位器依靠减压阀等结构进行阀门开度调节， 调节范围小，且不利于在不同气压下的线性调节。 实用新型内容 [0003] 本实用新型的主要目的是提出一种阀门定位器，旨在提供一种结构简单、调节方 便的阀门定位器，以使该阀门定位器在不同气压下的调节线性更好，气压调节范围更大。 [0004] 为实现上述目的，本实用新型提出的阀门定位器，包括： [0005] 阀体，包括具有阀体内腔的阀体壁，所述阀体壁上设有进流口和出流口，所述进流 口和所述出流口均与所述阀体内腔连通； [0006] 阀套，设于所述阀体内腔，所述阀套包括具有阀套内腔的阀套壁，所述阀套壁上对 应所述进流口与所述出流口设有导流孔，所述导流孔与所述阀套内腔连通； [0007] 阀杆，设于所述阀套内腔，所述阀杆两端分别位于两互不连通的气室内，所述阀杆 具有第一导流环槽，当两所述气室的气压不平衡时，所述阀杆可在所述阀套内腔移动，以使 所述第一导流环槽导通所述进流口与所述出流口之间的通路；以及 [0008] 挡板，至少一所述气室设有所述挡板，所述挡板可调节对应所述气室的容积，以改 变对应所述气室的气压。 [0009] 可选地，所述阀体壁上设有气体通道，所述气体通道连通于两所述气室。 [0010] 可选地，所述气体通道包括一进气口及设于所述阀体两侧的两出气口。 [0011] 可选地，所述挡板连接有线圈，用以调节所述挡板与所述阀杆之间的距离。 [0012] 可选地，所述阀体内腔还设有环状固定件，所述环状固定件端面抵接于所述阀套 的两端。 [0013] 可选地，所述阀门定位器还包括两弹簧，两所述弹簧各连接于所述阀杆的一端以 及邻近的所述环状固定件之间。 [0014] 可选地，所述进流口及所述出流口在靠近所述阀套的一侧设有锥形汇流口。 [0015] 可选地，所述阀套壁上对应每一所述进流口或每一所述出流口均设有一组所述导 流孔，每一组所述导流孔均包括沿所述阀套壁的周向间隔设置的多个所述导流孔。 [0016] 可选地，所述阀套壁与所述阀体壁之间设置有与每一组所述导流孔一一对应的多 3 3 CN 215410335 U 说明书 2/5页 个第二导流环槽。 [0017] 可选地，所述第二导流环槽包括设于所述阀套壁外壁面的第一子导流环槽。 [0018] 可选地，所述第二导流环槽还包括设于所述阀体壁内壁面的第二子导流环槽。 [0019] 本实用新型技术方案通过采用向两侧气室进气替代了先导气压膜片结构，以使阀 门定位器的结构变得简单；再者，本实用新型通过调节挡板，即可使阀杆在阀套腔内移动， 阀杆位于不同的位置，可以输出不同的阀门开度信号，如此，本实用新型的阀门定位器能够 方便地调节阀门开度，解决了现有的阀门定位器在不同气压下的调节线性不好，且调压范 围小的问题。另外，阀杆在两侧气压的作用下，能够自动地达到平衡状态，以维持当前的阀 门开度，因此，本实用新型的阀门定位器的控制还具备稳定性。 附图说明 [0020] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。 [0021] 图1为本实用新型阀门定位器一实施例的结构示意图； [0022] 图2为本实用新型阀门定位器的阀体一实施的一视角下的结构示意图； [0023] 图3为图2中的阀体沿A‑A的剖面图。 [0024] 附图标号说明： [0025] 标号 名称 标号 名称 100 阀体 200 阀套 110 阀体内腔 210 阀套内腔 121 进流口 122 出流口 1211 第一进流口 1212 第二进流口 1213 第三进流口 1221 第一出流口 1222 第二出流口 123 锥形汇流口 124 第二子导流环槽 130 气体通道 131 进气口 132 出气口 133 导气口 221 导流孔 222 第一子导流环槽 300 阀杆 310 第一导流环槽 320 空心段 [0026] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 具体实施方式 [0027] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 [0028] 需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、 4 4 CN 215410335 U 说明书 3/5页 后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对 位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0029] 另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第 二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指 示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一 个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为 例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相 互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互 矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范 围之内。 [0030] 本实用新型提出一种阀门定位器。 [0031] 在本实用新型实施例中，如图1所示，该阀门定位器，包括： [0032] 阀体100，包括具有阀体内腔110的阀体壁，所述阀体壁上设有进流口121和出流口 122，所述进流口121和所述出流口122均与所述阀体内腔110连通； [0033] 阀套200，设于所述阀体内腔110，所述阀套200包括具有阀套内腔210的阀套壁，所 述阀套壁上对应所述进流口121与所述出流口122设有导流孔221，所述导流孔221与所述阀 套内腔210连通； [0034] 阀杆300，设于所述阀套内腔210，所述阀杆300两端分别位于两互不连通的气室 内，所述阀杆300具有第一导流环槽310，当两所述气室的气压不平衡时，所述阀杆300可在 所述阀套内腔210移动，以使所述第一导流环槽310导通所述进流口121与所述出流口122之 间的通路；以及 [0035] 挡板，至少一所述气室设有所述挡板，所述挡板可调节对应所述气室的容积，以改 变对应所述气室的气压。 [0036] 本实施例中，阀套200设于阀体100与阀杆300之间，以避免阀杆300移动时阀体壁 受到来自于阀杆300的摩擦，一般来说，阀体100发生磨损，即需更换整个阀门定位器。而本 实施例中，阀杆300在阀套200腔中移动，摩擦只发生在阀套内壁面与阀杆300之间，当阀套 200与阀杆300的磨损过多，产生间隙，将阀套200和阀杆300更换即可。 [0037] 阀体100具有三个进流口与两个出流口，为方便后文描述，称更靠近第一进流口 1211的一侧为左侧，更靠近第三进流口1213的一侧为右侧，当阀杆300处于如图1所示的位 置时，第二进流口1212通过第一导流环槽310与第一出流口1221导通，第三进流口1213通过 第一导流环槽310与第二出流口1222导通，且第二进流口1212与第一出流口1221完全连通， 第三进流口1213与第二出流口1222完全连通。此时，若阀杆300朝左侧移动，当其部分遮挡 了第三进流口1213对应的导流孔221时，相应地，阀杆300部分遮挡第二进流口1212对应的 导流孔221，以使第二进流口1212部分连通于第一出流口1221，第三进流口1213部分连通于 第二出流口1222，而因第二进流口1212与第三进流口1213均有部分被遮挡，故第二进流口 1212与第三进流口1213的进流量也将减小，因此，通过控制阀杆300的移动，可对阀体100内 流体的流量大小进行控制；若阀杆300继续向左侧移动，当其完全遮挡了第三进流口1213对 应的导流孔221时，相应地，阀杆300也将完全遮挡所有进流口121与所有出流口122对应的 导流孔221，以使所有进流口121与所有出流口122之间无导通的通路，因此，通过控制阀杆 5 5 CN 215410335 U 说明书 4/5页 300的移动，可控制阀体壁上的通路的开关；若阀杆300继续向左侧移动，当其只完全遮挡了 第三进流口1213对应的导流孔221时，第一进流口1211通过第一导流环槽310与第一出流口 1221导通，第二进流口1212通过第一导流环槽310与第二出流口1222导通，因此，通过控制 阀杆300的移动，可切换流体的进流口121。 [0038] 不失一般性，阀体100两端各设有一密封盖，两侧均通过密封盖、阀体壁、阀套壁与 阀杆300限位出一气室，以使阀杆300两端分别位于两互不连通的气室内，可以是每一气室 对应设有一挡板，也可以是只有其中一气室设有挡板，调节挡板与阀体100端面的距离，即 可使两侧气室产生压差，阀杆300从而可在阀套200腔内移动。在阀杆300处于平衡状态时， 当挡板靠近阀体100端面时，该挡板所在的气室容积变小，该气室的气压也将随之升高，导 致该气室的气压高于另一侧气室的气压，阀杆300在两侧气室压差的作用下，向气压更低的 气室移动，因阀杆300的移动，气压更低的气室容积随之减小，其气压开始上升，气压更高的 气室容积随之增大，其气压开始下降，而当两侧的压差重新归零时，阀杆300将重新回到平 衡状态。因此，调节挡板能控制阀杆300移动，以实现上述三种控制方案。 [0039] 现有的阀门定位器靠减压阀来调节先导气压的膜片结构太过复杂，本实用新型 中，采用两侧气室进气的方案替代了先导气压膜片结构，以使阀门定位器的结构变得简单； 现有的阀门定位器的调压范围为0.2MPa‑0.6MPa，其对阀门定位器调节先导气压线性不好， 本实用新型的阀门定位器的气压调节范围为0.2MPa至无穷大，不仅扩大了调压范围，而且 其调节的线性更好。再者，通过调节挡板，即可使阀杆300在阀套200腔内移动，阀杆300位于 不同的位置，可以输出不同的阀门开度信号，如此，本实用新型的阀门定位器能够方便地调 节阀门开度，另外，阀杆300在两侧气压的作用下，能够自动地达到平衡状态，以维持当前的 阀门开度，因此，本实用新型的阀门定位器的控制还具备稳定性。 [0040] 进一步地，在本实施例中，如图3所示，所述阀体壁上设有气体通道130，所述气体 通道130连通于两所述气室。先导气源通过气体通道130分别与两气室相连，如此，当气源压 力出现变化时，先导气源可以通过气体通道130向两气室补气来平衡气源压力变化，该阀门 定位器从而能够继续使阀杆保持在原位。现有技术中，一旦出现膜片老化失效的情况，阀门 定位器就将无法平衡气源压力变化，因而失去作用。本实用新型的阀门定位器通过将先导 气源连通于两气室，不会因气源压力变化而导致阀门定位器失效，因此，也就无需复杂的膜 片结构来调整先导气压。用阀杆阀套硬密封来替换橡胶制品，可以在高温工况下使用，不会 有老化失效的风险。当然，在其他实施例中，也可以是气室的其他位置连通于先导气源。 [0041] 进一步地，在本实施例中，如图3所示，所述气体通道130包括一进气口131及设于 所述阀体100两侧的两出气口132。如此，当阀门阀位反馈信号等于给定的阀门开度信号，通 过一进气口131向两侧的气室通气，两侧的出气口132的排气量能够保持一致，以使两气室 的气压保持不变，从而维持阀杆300平衡。可选地，进气口直径为0.2mm，以限制通入两气室 的气体流量；一侧出气口的直径为0.2mm，另一侧出气口的直径为0.3mm，且仅该侧设有挡 板，如此，以更好地实现两出气口对两侧气室的气压调节作用。当然，在其他实施例中，也可 以是，阀体壁设有两气体通道130，每一气体通道130包括一进气口131和一出气口132，如 此，两气体通道130可以通相同流量的气体，以保持阀杆300平衡，可以通不同流量的气体， 以使两侧产生气压差，从而调节阀杆300开度。 [0042] 进一步地，在本实施例中，所述挡板连接有线圈，用以调节所述挡板与所述阀杆 6 6 CN 215410335 U 说明书 5/5页 300之间的距离。如此，向线mA电流信号，即可控制挡板的位移，以调节挡板所 在气室的气压。当然，在其他实施例中，挡板也可以连接手动调节机构。 [0043] 进一步地，在本实施例中，所述阀体内腔110还设有环状固定件，所述环状固定件 端面抵接于所述阀套200的两端，用以限制阀套200在阀体内腔110中发生移动，以将阀套 200固定于阀体100中，如此，阀套200上的导流孔221能维持正对于每一进流口121与出流口 122的状态，从而提高该阀门定位器输出的阀门开度信号的精度。当然，在其他实施例中，也 可以是，阀套200两端设有连接阀体100两端面的限位钩，限位钩用以限制阀套200向对侧发 生位移，两限位钩即可使阀套200固定于阀体内腔110。 [0044] 进一步地，在本实施例中，所述阀门定位器还包括两弹簧，两所述弹簧分别连接于 所述阀杆300一端以及邻近的所述环状固定件。可选地，如图1所示，阀杆300两端设有空心 段320，以进一步减轻阀杆的重量；弹簧设于阀杆300与环状固定件之间，以使阀门以任意方 向安装时都能靠弹簧平衡阀杆，从而避免因重力造成阀杆偏向一侧。特别地，弹簧可装设于 空心段320中，以增大气室的容积，从而使阀杆300能有更大的移动范围。 [0045] 进一步地，在本实施例中，如图1所示，所述进流口121及所述出流口122在靠近所 述阀套200的一侧设有锥形汇流口123。因导流孔221的流通面积小于进流口121或出流口 122的流通面积，所以进流口121及出流口122的锥形汇流口123，正对于导流孔221设置，起 到汇聚流体的作用，可在流体进出阀体100时起到导向作用，能使流体的流动从进流口121 平滑地过渡至导流孔221或从导流孔221平滑地过渡至出流口122，以减少流体的流动损失。 [0046] 进一步地，在本实施例中，所述阀套壁上对应每一所述进流口121或每一所述出流 口122均设有一组所述导流孔，每一组所述导流孔均包括沿所述阀套壁的周向间隔设置的 多个所述导流孔221。可以理解，当流速一定时，流通面积越大，其流量也越大，多个沿阀套 壁周向间隔设置的导流孔221可在一定程度上提升阀套壁的流通面积，以避免过分限制流 体流量，从而提升该阀门定位器对流体流量的可调节范围，另外，还可减小流体与阀套壁碰 撞产生的局部损失。 [0047] 进一步地，在本实施例中，所述阀套壁与所述阀体壁之间设置有与每一组所述导 流孔221一一对应的多个第二导流环槽，以拓宽流体流路。如此，离开进流口121的流体将首 先流向第二导流环槽，而后才进入导流孔221，通过第一导流环槽310，离开阀体内腔110的 流体也是先经过第二导流环槽再进入出流口122，以减小流体在进出阀体内腔110时产生的 局部损失，从而减小对流体流速的影响。 [0048] 进一步地，在本实施例中，如图1所示，所述第二导流环槽包括设于所述阀套壁外 壁面的第一子导流环槽222和设于所述阀体壁内壁面的第二子导流环槽124。第一子导流环 槽222减小了阀套壁对流体的阻力，第二子导流环槽124减小了阀体壁对流体的阻力，以减 小流体在进出阀体内腔110时产生的局部损失，从而减小对流体流速的影响。 [0049] 可选地，气体通道130还连通于一第二导流环槽，如图3所示，气体通道130还具有 一支路，用以通向设于第二导流环槽的导气口133，如此，不必通入其他流体，直接通过先导 气源向阀体内腔110进气，即可输出阀门开度信号。 [0050] 以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变 换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。 7 7 CN 215410335 U 说明书附图 1/2页 图1 8 8 CN 215410335 U 说明书附图 2/2页 图2 图3 9 9

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