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　　本发明提供一种阀门定位器，包括外壳、电磁阀、阀块座、控制器、盖子、显示屏、操作面板，阀块座固定在外壳上，且一侧置于外壳内，一侧置于外壳外，其中电磁阀固定在外壳内的阀块座上，所述的阀块座上安装有四个电磁阀，所述电磁阀包括一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀，本发明通过设置四个电磁阀，且四个电磁阀的两个气缸连接气道距离相同，在需要双作用气缸工作时两电磁阀为同时运行，确保双作用气缸活塞两端同时作用，从而减少或避免了滞后现象，达到精准控制的目的。

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114278780 A (43)申请公布日 2022.04.05 (21)申请号 5.7 (22)申请日 2022.01.08 (71)申请人 上海金锋自动化仪表有限公司 地址 201800 上海市嘉定区华亭镇浏翔公 路6899号1幢J245室 (72)发明人 黄建斌 (74)专利代理机构 温州市品创专利商标代理事 务所(普通合伙) 33247 代理人 洪中清 (51)Int.Cl. F16K 31/40 (2006.01) F16K 37/00 (2006.01) F15B 13/044 (2006.01) 权利要求书2页 说明书4页 附图15页 (54)发明名称 一种阀门定位器 (57)摘要 本发明提供一种阀门定位器，包括外壳、电 磁阀、阀块座、控制器、盖子、显示屏、操作面板， 阀块座固定在外壳上，且一侧置于外壳内，一侧 置于外壳外，其中电磁阀固定在外壳内的阀块座 上，所述的阀块座上安装有四个电磁阀，所述电 磁阀包括一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀 和四号电磁阀，本发明通过设置四个电磁阀，且 四个电磁阀的两个气缸连接气道距离相同，在需 要双作用气缸工作时两电磁阀为同时运行，确保 双作用气缸活塞两端同时作用，从而减少或避免 了滞后现象，达到精准控制的目的。 A 0 8 7 8 7 2 4 1 1 N C CN 114278780 A 权利要求书 1/2页 1.一种阀门定位器，包括外壳、电磁阀、阀块座、控制器、盖子、显示屏、操作面板，阀块 座固定在外壳上，且一侧置于外壳内，一侧置于外壳外，其中电磁阀固定在外壳内的阀块座 上，其特征在于：所述的阀块座上安装有四个电磁阀，所述电磁阀包括一号电磁阀、二号电 磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀，其中一号电磁阀的进气孔和二号电磁阀的进气孔为并联 接入气源进气口，一号电磁阀出气孔和三号电磁阀的进气孔为并联连接第一气缸连接气 道，二号电磁阀出气孔和四号电磁阀的进气孔为并联连接第二气缸连接气道，三号电磁阀 的出气孔和四号电磁阀的出气孔并联排气孔，阀门执行器采用单作用气缸时，四个电磁阀 中两个电磁阀运作。 2.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：所述的一号电磁阀、二号电磁阀、 三号电磁阀和四号电磁阀均固定在阀块座的同一侧。 3.如权利要求1或2所述的一种阀门定位器，其特征在于：在阀块座上设有，一号工艺 孔、二号工艺孔、三号工艺孔、四号工艺孔、五号工艺孔和六号工艺孔，其中一号工艺孔将一 号电磁阀的出气孔与第一气缸连接气道连通，三号电磁阀的进气孔直接与第一气缸连接气 道连通；二号工艺孔将二号电磁阀的出气孔与第二气缸连接气道连通，四号电磁阀的进气 孔直接与第二气缸连接气道连通；三号工艺孔将一号电磁阀的进气孔和二号电磁阀的进气 孔连通，四号工艺孔将三号工艺孔形成的气道与气源进气口连通；五号工艺孔将三号电磁 阀的出气孔、四号电磁阀的出气孔连通，六号工艺孔将五号工艺孔与排气孔连通。 4.如权利要求3所述的一种阀门定位器，其特征在于：在各工艺孔口部设有堵头。 5.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：操作面板上设有隔离显示屏和线 路板的电容式接触开关，操作面板背面的线路板上设有多个给断电时的电磁阀供电的电 容，电源断电时，电容给气缸出气电磁阀供电关闭阀门，所述的电容为100到500000UF的电 容。 6.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：盖子固定在外壳上方，显示屏和 操作面板均安装在盖子上。 7.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：还包括角度传感器，角度传感器 与控制器电连接，角度传感器上连接有小齿轮，反馈杆上连接有大齿轮，直行程阀门通过阀 杆直线运动带动反馈杆上的大齿轮转动来驱动小齿轮转动来获得位置信号；角行程阀门通 过阀杆直接驱动大齿轮转动来驱动小齿轮转动来获得位置信号。 8.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：所述外壳为圆筒形或方形，圆筒 形定位器采用伸缩移位传感器的电阻值的应变、气缸移动和电子尺的轴移动变化的电压算 定0‑100％经过微处理模块控制阀位。 9.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：一号电磁阀和四号电磁阀的正极 线并联再接上微处理器的通断上的电源DC24V正极，一号电磁阀和四号电磁阀的负极线并 联在接上微处理器的通断上的电源DC24V负极，二号电磁阀和三号电磁阀的正极线并联再 接上微处理器的通断上的电源DC24V正极，二号电磁阀和三号电磁阀的负极线并联再接上 微处理器的通断上的电源DC24V负极，控制线路板上设有开和关四个端子。 10.如权利要求1所述的一种阀门定位器，其特征在于：阀位到达设定值的30‑85％时， 采用粗调脉冲方式；当阀位到达设定值时，采用细调脉冲方式，其中粗调脉冲方式为脉冲值 8‑80mS，间隔6‑20mS，连续给脉冲信号，直到设定值的30‑85％时停止给脉冲信号；细调脉冲 2 2 CN 114278780 A 权利要求书 2/2页 方式为脉冲值6‑20ms，间隔4‑16ms，持续给脉冲信号，直到传感器反馈值接近时停止。 3 3 CN 114278780 A 说明书 1/4页 一种阀门定位器 技术领域 [0001] 本发明属于阀门技术领域，尤其涉及一种阀门定位器。 背景技术 [0002] 阀门定位器通过调节进入和排出气动调节阀执行机构里的压缩空气，对阀门的行 程进行控制，阀门定位器决定着气动调节阀的调节精度与速度，因此阀门定位器对于气动 调节阀来说具有非常重要的作用，阀门定位器主要是通过接受来自其他控制器或者使用者 设定的控制信号，与位置传感器的采集信号进行比对，然后根据设计的算法对进入执行机 构的气动信号进行控制，从而改变阀门的开度，控制气动调节阀所调节的介质的流动。 [0003] 目前市面上最先进的阀门定位器一般采用两个电磁阀来控制气动执行器工作，如 公开号为CN102797906A公开的一种电磁阀式阀门定位器及其控制方法，该阀门定位器两个 电磁阀为依次连接，由于气体很活跃，两个气缸进气和出气不能同时进行，导致阀杆位置不 能及时传递至控制系统，导致阀门开启和关闭产生滞后，精准度低。 发明内容 [0004] 本发明所要解决的技术问题是如何实现阀门启闭响应迅速、精准度高。 [0005] 本发明是通过如下技术方案来实现的： [0006] 一种阀门定位器，包括外壳、电磁阀、阀块座、控制器、盖子、显示屏、操作面板，阀 块座固定在外壳上，且一侧置于外壳内，一侧置于外壳外，其中电磁阀固定在外壳内的阀块 座上，所述的阀块座上安装有四个电磁阀，所述电磁阀包括一号电磁阀、二号电磁阀、三号 电磁阀和四号电磁阀，其中一号电磁阀的进气孔和二号电磁阀的进气孔为并联接入气源进 气口，一号电磁阀出气孔和三号电磁阀的进气孔为并联连接第一气缸连接气道，二号电磁 阀出气孔和四号电磁阀的进气孔为并联连接第二气缸连接气道，三号电磁阀的出气孔和四 号电磁阀的出气孔并联排气孔。 [0007] 作为优选，所述的一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀均固定在阀 块座的同一侧。 [0008] 作为优选，在阀块座上设有，一号工艺孔、二号工艺孔、三号工艺孔、四号工艺孔、 五号工艺孔和六号工艺孔，其中一号工艺孔将一号电磁阀的出气孔与第一气缸连接气道连 通，三号电磁阀的进气孔直接与第一气缸连接气道连通；二号工艺孔将二号电磁阀的出气 孔与第二气缸连接气道连通，四号电磁阀的进气孔直接与第二气缸连接气道连通；三号工 艺孔将一号电磁阀的进气孔和二号电磁阀的进气孔连通，四号工艺孔将三号工艺孔形成的 气道与气源进气口连通；五号工艺孔将三号电磁阀的出气孔、四号电磁阀的出气孔连通，六 号工艺孔将五号工艺孔与排气孔连通。 [0009] 作为优选，在各工艺孔口部设有堵头。 [0010] 作为优选，操作面板上设有隔离显示屏和线路板的电容式接触开关，操作面板背 面的线路板上设有多个给断电时的电磁阀供电的电容，电源断电时，电容给电磁阀供电关 4 4 CN 114278780 A 说明书 2/4页 闭阀门。 [0011] 作为优选，所述的电容为100‑500000UF电容。 [0012] 作为优选，盖子固定在外壳上方，显示屏和操作面板均安装在盖子上。 [0013] 作为优选，还包括角度传感器，角度传感器与控制器电连接，角度传感器上连接有 小齿轮，反馈杆上连接有大齿轮，直行程阀门通过阀杆直线运动带动反馈杆上的大齿轮转 动来驱动小齿轮转动来获得位置信号；角行程阀门通过阀杆直接驱动大齿轮转动来驱动小 齿轮转动来获得位置信号。 [0014] 作为优选，所述外壳为圆筒形或方形，圆筒形定位器采用伸缩移位传感器的电阻 值的应变、气缸移动和电子尺的轴移动变化的电压算定0‑100％经过微处理模块控制阀位。 [0015] 作为优选，一号电磁阀和四号电磁阀的正极线并联再接上微处理器的通断上的电 源DC24V正极，一号电磁阀和四号电磁阀的负极线并联在接上微处理器的通断上的电源 DC24V负极，二号电磁阀和三号电磁阀的正极线并联再接上微处理器的通断上的电源DC24V 正极，二号电磁阀和三号电磁阀的负极线并联再接上微处理器的通断上的电源DC24V负极， 控制线路板上设有开和关四个端子。 [0016] 本方案控制方式为：阀位到达设定值的30‑85％时，采用粗调脉冲方式；当阀位到 达设定值时，采用细调脉冲方式，其中粗调脉冲方式为脉冲值8‑80mS，间隔6‑20mS，连续给 脉冲信号，直到设定值的30‑85％时停止给脉冲信号；细调脉冲方式为脉冲值6‑20ms，间隔 4‑16ms，持续给脉冲信号，直到传感器反馈值接近时停止。脉冲控制法的好处在于电磁阀开 启和关断进气量和排气量的精准，从而达到阀位的微量调节。 [0017] 本发明的有益效果：本发明通过设置四个电磁阀，且四个电磁阀的两个气缸连接 气道距离相同，在需要双作用气缸工作时两电磁阀为同时运行，确保双作用气缸活塞两端 同时作用，从而减少或避免了滞后现象，达到精准控制的目的。 附图说明 [0018] 图1为阀块座的立体图； [0019] 图2为阀块座的另一视角的立体图； [0020] 图3为阀块座主视图； [0021] 图4为阀块座的侧视图； [0022] 图5为阀块座A‑A处的剖视图； [0023] 图6为阀块座B‑B处的剖视图； [0024] 图7为阀块座C‑C处的剖视图； [0025] 图8为阀块座D‑D处的剖视图； [0026] 图9为阀块座E‑E处的剖视图； [0027] 图10为阀块座F‑F处的剖视图； [0028] 图11为阀块座G‑G处的剖视图； [0029] 图12为阀块座H‑H处的剖视图； [0030] 图13为本发明阀块座气道原理图； [0031] 图14为本发明圆形定位器的结构示意图； [0032] 图15为图14的俯视图； 5 5 CN 114278780 A 说明书 3/4页 [0033] 图16为本发明方形定位器的结构示意图； [0034] 图16.1为本发明方形定位器中大小齿轮的传动结构示意图； [0035] 图16.2为本发明方形定位器的反馈杆的结构示意图； [0036] 图17为实施例一阀门的整体图； [0037] 图18为实施例二阀门的整体图； [0038] 图19为实施例三阀门的整体图； [0039] 图20为实施例四阀门的整体图； [0040] 图21为实施例五阀门的整体图； [0041] 图22为实施例六阀门的整体图。 具体实施方式 [0042] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。 [0043] 如图1‑图16所示的一种阀门定位器，包括外壳1、电磁阀、阀块座2、控制器、盖子3、 显示屏5、操作面板4，盖子3固定在外壳1上方，显示屏5和操作面板4均安装在盖子3上。阀块 座2固定在外壳1上，且一侧置于外壳1内，一侧置于外壳1外，其中电磁阀固定在外壳1内的 阀块座2上，所述的阀块座2上安装有四个电磁阀，所述电磁阀包括一号电磁阀11、二号电磁 阀12、三号电磁阀13和四号电磁阀14，其中一号电磁阀的进气孔211和二号电磁阀的进气孔 221为并联接入气源进气口28，一号电磁阀出气孔212和三号电磁阀的进气孔231为并联连 接第一气缸连接气道26，二号电磁阀的出气孔222和四号电磁阀的进气孔241为并联连接第 二气缸连接气道27，三号电磁阀的出气孔232和四号电磁阀的出气孔242并联排气孔29，阀 块座上还设有吸排孔111。 [0044] 所述的一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀和四号电磁阀均固定在阀块座2的同 一侧。在阀块座2上设有一号工艺孔201、二号工艺孔202、三号工艺孔203、四号工艺孔204、 五号工艺孔205和六号工艺孔206，在各工艺孔口部设有堵头。其中一号工艺孔201将一号电 磁阀的出气孔212与第一气缸连接气道26连通，三号电磁阀的进气孔231直接与第一气缸连 接气道26连通；二号工艺孔202将二号电磁阀的出气孔222与第二气缸连接气道27连通，四 号电磁阀的进气孔241直接与第二气缸连接气道27连通；三号工艺孔203将一号电磁阀的进 气孔211和二号电磁阀的进气孔221连通，四号工艺孔204将三号工艺孔203形成的气道与气 源进气口28连通；五号工艺孔205将三号电磁阀的出气孔232、四号电磁阀的出气孔242连 通，六号工艺孔206将五号工艺孔205与排气孔29连通。 [0045] 在连接单作用气缸时，如果安装二号电磁阀和四号电磁阀，则在阀块座2上设置两 块堵板替换掉两个电磁阀，堵板有密封作用，防止一号电磁阀和三号电磁阀安装位置的四 个气孔漏气。相反如果安装一号电磁阀和三号电磁阀，那么两块堵板就安装在二号电磁阀 和四号电磁阀的位置上。 [0046] 本实施例为了能够存储一定的电能，使阀门意外断电的情况下能够正常关闭阀 门，本实施例在操作面板4上设有隔离显示屏5和线路板的电容式接触开关，操作面板4背面 的线路板上设有多个给断电时的电磁阀供电的电容，电源断电时，电容给电磁阀供电关闭 阀门。所述的电容为100‑500000UF的电容。 [0047] 还包括角度传感器16，角度传感器与控制器电连接，角度传感器上连接有小齿轮 6 6 CN 114278780 A 说明书 4/4页 63，轴连接有大齿轮15，大齿轮15带动小齿轮，编码器以获得更高的分辨率。反馈杆61移动 带动轴62转动，直行程阀门通过阀杆直线运动带动反馈杆上的大齿轮转动来驱动小齿轮转 动来获得位置信号；角行程阀门通过阀杆直接驱动大齿轮转动来驱动小齿轮转动来获得位 置信号，圆桶式定位器的伸缩杆采用伸缩式反馈杆。 [0048] 一号电磁阀和四号电磁阀的正极线并联再接上微处理器的通断上的电源DC24V正 极，一号电磁阀和四号电磁阀的负极线并联在接上微处理器的通断上的电源DC24V负极，二 号电磁阀和三号电磁阀的正极线并联再接上微处理器的通断上的电源DC24V正极，二号电 磁阀和三号电磁阀的负极线并联再接上微处理器的通断上的电源DC24V负极，控制线路板 上设有开和关四个端子。 [0049] 本控制方式：阀位到达设定值的30‑85％时，采用粗调脉冲方式；当阀位到达设定 值时，采用细调脉冲方式，其中粗调脉冲方式为脉冲值8‑80mS，间隔6‑20mS，连续给脉冲信 号，直到设定值的30‑85％时停止给脉冲信号；细调脉冲方式为脉冲值6‑20ms，间隔4‑16ms， 持续给脉冲信号，直到传感器反馈值接近时停止。脉冲控制法的好处在于电磁阀开启和关 断进气量和排气量的精准，从而达到阀位的微量调节。 [0050] 实施例一 [0051] 如图17所示，本实施例中公示的是一种直行程的阀门，且该阀门的执行器为气动 隔膜阀，该阀门定位器为整体圆形结构，其安装在隔膜阀的上方，并在隔膜阀的膜片上连接 有伸缩反馈杆，通过伸缩反馈杆传动行程至角度传感器来获得位置信号。 [0052] 实施例二 [0053] 如图18所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中气动隔膜阀上连接有 气动增速器，进一步提高隔膜阀的响应速度，来达到阀位快速移动控制的目的。 [0054] 实施例三 [0055] 如图19所示，本实施例与实施例一的区别在于阀门定位器整体为方形结构，且阀 门定位器安装在阀门执行器的下方位置。 [0056] 实施例四 [0057] 如图20所示，本实施例为角行程阀门。 [0058] 实施例五 [0059] 如图21所示，本实施例为单作用气缸的执行器阀门。 [0060] 实施例六 [0061] 如图22所示，本实施例为双作用气缸的执行器阀门。 [0062] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域内普通的技术人员的简单更改 和替换都是本发明的保护范围之内。 7 7 CN 114278780 A 说明书附图 1/15页 图1 图2 8 8 CN 114278780 A 说明书附图 2/15页 图3 图4 9 9 CN 114278780 A 说明书附图 3/15页 图5 图6 10 10 CN 114278780 A 说明书附图 4/15页 图7 图8 11 11 CN 114278780 A 说明书附图 5/15页 图9 图10 12 12 CN 114278780 A 说明书附图 6/15页 图11 图12 13 13 CN 114278780 A 说明书附图 7/15页 图13 图14 14 14 CN 114278780 A 说明书附图 8/15页 图15 图16 15 15 CN 114278780 A 说明书附图 9/15页 图16.1 图16.2 16 16 CN 114278780 A 说明书附图 10/15页 图17 17 17 CN 114278780 A 说明书附图 11/15页 图18 18 18 CN 114278780 A 说明书附图 12/15页 图19 19 19 CN 114278780 A 说明书附图 13/15页 图20 20 20 CN 114278780 A 说明书附图 14/15页 图21 21 21 CN 114278780 A 说明书附图 15/15页 图22 22 22

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