高稳定性防爆阀门的制作方法

本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种高稳定性防爆阀门。

背景技术：

目前，普通的防爆阀门经常需要现场的PC或工控机进行控制，控制精度低造成阀门容易损坏，具有使用、调试繁琐，维护难、控制成本高等缺点；而且该类阀门一般都是电磁阀来控制气动执行器动作，通电时间长，密闭性差，从而降低其防爆性能。

而且现有的气路控制阀，气管连接杂乱，气管暴露在外，容易泄漏，使用寿命短，维护比较麻烦，很难适用在防爆条件比较苛刻的场所。

技术实现要素：

本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种采用纯气路控制，且气体管路不易泄露、免维护，密闭性好，通电时间短，可以节省能耗，提高阀门防爆性能，而且控制精度高，可以延长阀门使用寿命，使用、调试和维护方便，阀门控制成本低，且一体式设计，整体结构稳固可靠的高稳定性防爆阀门。

本发明的技术方案：一种高稳定性防爆阀门，包括控制器总成和气动头，所述控制器总成包括上控制模块和下控制模块，所述上控制模块包括壳体、上盖、设置在壳体内的电磁阀、接线端子和信号反馈机构，所述下控制模块包括防爆壳体、防爆端盖、设置在防爆壳体一侧的气源处理装置和设置在防爆壳体另一侧的集成排气装置，所述下控制模块安装在气动头正面，所述上控制模块安装在气动头顶部，所述上控制模块与气动头之间设有防爆护套，所述壳体内设有气路集成块，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀连接在气路集成块上，所述气路集成块上还连接有机械阀，所述信号反馈机构包括反馈杆、设置在反馈杆下端的凸轮组和配合凸轮组的微动开关，所述凸轮组的位置与机械阀的位置相对应，所述气路集成块的出气口分别连接第一电磁阀、第二电磁阀和机械阀，所述上盖与壳体连接处设有第一密封圈，所述防爆壳体内设有第一气控阀、第二气控阀和气路块，所述气路集成块和气路块的进气口均连接气源处理装置，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别通过气管连接第二气控阀的两个控制端，所述机械阀通过气管连接第一气控阀的其中一个控制端，所述第一气控阀的另一个控制端连接气路块，所述第二气控阀连接气动头，所述防爆壳体和防爆端盖之间设有第二密封圈。

本发明将控制器总成集成在气动头上，一体式设计，整体结构稳固可靠；同时上控制模块采用封闭在壳体内的气路集成块、机械阀来配合电磁阀控制阀门，不仅密闭性好，电磁阀通电时间短，可以节省能耗，提高阀门防爆性能，而且控制精度高，可以延长阀门使用寿命，使用、调试和维护方便，阀门控制成本低；下控制模块采用纯气路控制的无电设计，从根本上保证了模块的防爆性能，可以用于严苛的防爆要求场所，且内置气路块和最少化的气体管路接头，不易泄露、免维护。

本发明中的防爆护套用于保护上控制模块与气动头之间的连接部件。

优选地，所述气路集成块上设置至少一个进气口、至少三个与其中一个进气口连通的出气口和至少三个气路，气源处理装置通过气管与其中一个进气口连接，第一电磁阀、第二电磁阀和机械阀分别与三个与该进气口连通的出气口连接；所述气路块上设置至少一个进气口、至少一个与其中一个进气口连通的出气口和至少一个气路，气源处理装置通过气管与其中一个进气口连接，所述第一气控阀的其中一个控制端与一个与该进气口连通的出气口连接。

该种结构使得其控制气路更加顺畅，从而保证其气路控制精确可靠。

优选地，所述壳体一端设有配合电源线的第一防爆线缆接头、配合信号线的第二防爆线缆接头和配合气管的第三防爆线缆接头，所述第三防爆线缆接头的位置靠近气路集成块的位置。

该种结构可以从电路、气路上进一步提高其防爆性能。

优选地，所述防爆壳体一侧设有第四防爆线缆接头，所述第三防爆线缆接头与第四防爆线缆接头之间通过一防爆线缆护管连接，所述防暴线缆接头护管内设有四根气管，分别为第一气管、第二气管、第三气管和第四气管，所述气源处理装置与气路集成块通过第一气管连接，所述第一电磁阀和第二气控阀通过第二气管连接，所述第二电磁阀和第二气控阀通过第三气管连接，所述机械阀与第一气控阀通过第四气管连接。

该种结构大大提高了其防爆性能和气管防泄漏性能。

优选地，所述上盖顶部设有目视指示器，所述目视指示器的位置与反馈杆的位置相对应，所述接线端子的位置与第一防爆线缆接头和第二防爆线缆接头位置相对应。

该种结构方便操作者观察阀门开和关的状态。

优选地，所述壳体顶部设有第一安装圈，所述上盖内设有配合第一安装圈的第一内凹，所述第一密封圈套在第二安装圈上，所述防爆壳体前侧设有第二安装圈，所述防爆端盖上设有配合第二安装圈的第二内凹。

该种结构使得上盖与壳体的连接、防爆壳体和防爆端盖的连接更加牢固可靠，进一步提高其密闭性。

优选地，所述安装圈外侧设有安装台，所述上盖外圈上设有安装凸块，所述安装凸块通过螺栓与安装台固定。

该种结构使得上盖与壳体的连接更加稳固可靠，进一步提高其密闭性。

优选地，所述壳体一侧还设有NPT堵头，所述NPT堵头位于第三防暴线缆接头一侧，所述壳体底部还设有安装支架。

该种结构进一步提高壳体的密闭性，还方便壳体安装在气动执行器上，提高其集成度。

优选地，所述目视指示器通过螺钉安装在上盖中心位置，所述安装支架包括支撑台和设置在支撑台两侧支撑脚，所述气动头顶部中间还设有一安装凸条，所述支撑脚通过螺钉固定在安装凸条上，所述防爆护套位于两个支撑脚之间。

该种结构使得目视指示器的安装更加牢固可靠，还可以使得上控制模块与气动头的连接更加牢固可靠，同时提高其防爆性能和整体集成度。

优选地，所述第一电磁阀和第二电磁阀为二位三通微型电磁阀，所述机械阀为二位三通机械控制阀，所述第一气控阀和第二气控阀为二位五通双气控阀。

使得其控制更加精确可靠。

本发明的上控制模块采用封闭式壳体、电气模块、金属防爆接头以及内置的低压小功率阀组模块组成的电气一体化控制系统，适用于控制所有带充气、充液或另外加压方式密封的所有阀门类型，用于准确的控制阀门的动作顺序及实时反馈阀门位置。在防爆区域可以稳定高效地工作。解决了以往该类阀门或装置需要现场的PC或工控机控制，使用、调试繁琐，维护难等缺点，并有效降低了成本。

本发明下控制模块结合上控制模块，精确控制各类加压密封阀门（包含但不限于--充气式蝶阀，圆顶阀，球阀）等等。

本发明将控制器总成集成在气动头上，一体式设计，整体结构稳固可靠；同时上控制模块采用封闭在壳体内的气路集成块、机械阀来配合电磁阀控制阀门，不仅密闭性好，电磁阀通电时间短，可以节省能耗，提高阀门防爆性能，而且控制精度高，可以延长阀门使用寿命，使用、调试和维护方便，阀门控制成本低；下控制模块采用纯气路控制的无电设计，从根本上保证了模块的防爆性能，可以用于严苛的防爆要求场所，且内置气路块和最少化的气体管路接头，不易泄露、免维护。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中上控制模块的结构示意图；

图3为本发明防爆线缆护管处的截面示意图；

图中1.壳体，2.上盖，3.第一电磁阀，4.第二电磁阀，5.气路集成块，6.机械阀，7.反馈杆，8.微动开关，9.凸轮组，10.接线端子，11.第一防爆线缆接头，12.第二防爆线缆接头，13.第三防爆线缆接头，14.安装支架，15.支撑台，16.支撑脚，17.目视指示器，18.第一安装圈，19.第一密封圈，20.安装台，21.安装凸块，22.螺栓，23.NPT堵头，24.第四防爆线缆接头，25.防爆线缆护管，26.气源处理装置，27.集成排气装置，28.第一气控阀，29.第二气控阀，30.气路块，31.防爆壳体，32.防爆端盖，33.第二安装圈，34.第一气管，35.第二气管，36.第三气管，37.第四气管，38.气动头，39.安装凸条，40.防爆护套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。

如图1-3所示，一种高稳定性防爆阀门，包括控制器总成和气动头38，控制器总成包括上控制模块和下控制模块。下控制模块安装在气动头38正面，上控制模块安装在气动头38顶部，上控制模块与气动头38之间设有防爆护套40。上控制模块包括壳体1、上盖2、设置在壳体1内的电磁阀、接线端子10和信号反馈机构。下控制模块包括防爆壳体31、防爆端盖32、设置在防爆壳体31一侧的气源处理装置26和设置在防爆壳体31另一侧的集成排气装置27。壳体1内设有气路集成块5，电磁阀包括第一电磁阀3和第二电磁阀4，第一电磁阀3和第二电磁阀4连接在气路集成块5上，气路集成块5上还连接有机械阀6，信号反馈机构包括反馈杆7、设置在反馈杆7下端的凸轮组9和配合凸轮组9的微动开关8，凸轮组9的位置与机械阀6的位置相对应，气路集成块5的进气口连接气源，气路集成块5的出气口分别连接第一电磁阀3、第二电磁阀4和机械阀6，上盖2与壳体1连接处设有第一密封圈19。

防爆壳体31内设有第一气控阀28、第二气控阀29和气路块30，气路集成块5和气路块30的进气口均连接气源处理装置26，第一电磁阀3和第二电磁阀4分别通过气管连接第二气控阀29的两个控制端，机械阀6通过气管连接第一气控阀28的其中一个控制端，第一气控阀28的另一个控制端连接气路块30，第二气控阀29连接气动头38，防爆壳体31和防爆端盖32之间设有第二密封圈。

气路集成块5上设置一个进气口、三个与进气口连通的出气口和三个气路，气源处理装置26通过气管与进气口连接，第一电磁阀3、第二电磁阀4和机械阀6分别与三个出气口连接。

气路块30上设置一个进气口、一个与该进气口连通的出气口和一个气路，气源处理装置26通过气管与进气口连接，第一气控阀4的一个控制端与出气口连接。

壳体1一端设有配合电源线的第一防爆线缆接头11、配合信号线的第二防爆线缆接头12和配合气管的第三防爆线缆接头13，第三防爆线缆接头13的位置靠近气路集成块5的位置。防爆壳体31一侧设有第四防爆线缆接头24，第三防爆线缆接头13与第四防爆线缆接头24之间通过一防爆线缆护管25连接，防暴线缆接头护管25内设有四根气管，分别为第一气管34、第二气管35、第三气管36和第四气管37，气源处理装置26与气路集成块27通过第一气管34连接，第一电磁阀3和第二气控阀29通过第二气管35连接，第二电磁阀4和第二气控阀29通过第三气管36连接，机械阀6与第一气控阀28通过第四气管37连接。

上盖2顶部设有目视指示器17，目视指示器17的位置与反馈杆7的位置相对应，接线端子10的位置与第一防爆线缆接头11和第二防爆线缆接头12位置相对应。壳体1顶部设有安装圈18，上盖2内设有配合安装圈18的内凹，密封圈19套在安装圈18上。安装圈18外侧设有安装台20，上盖2外圈上设有安装凸块21，安装凸块21通过螺栓22与安装台20固定。壳体1一侧还设有NPT堵头23，NPT堵头23位于第三防暴线缆接头13一侧，壳体1底部还设有安装支架14。目视指示器17通过螺钉安装在上盖2中心位置，安装支架14包括支撑台15和设置在支撑台15两侧支撑脚16。气动头38顶部中间还设有一安装凸条39，支撑脚16通过螺钉固定在安装凸条39上，防爆护套40位于两个支撑脚16之间。

第一电磁阀3和第二电磁阀4为二位三通微型电磁阀，机械阀6为二位三通机械控制阀。第一气控阀28和第二气控阀29为二位五通双气控阀。

本发明使用时，气源处理装置中的气源通过第一气管送到气路集成块，气路集成块的其中两个出气口分别通过两个电磁阀连接第二气控阀，两个电磁阀的通电和断电来控制第二气控阀的动作，第二气控阀的动作来控制气动头的动作，从而实现阀门的开关；气路集成块的另一个出气口通过一个机械阀连接第一气控阀；打开阀门过程中，第二气控阀动作使得第一气控阀联动（第二气控阀和第一气控阀通过一路气路连通）来实现解除阀体的充气密封；关闭阀门过程中，机械阀来控制第一气控阀的动作来实现充气密封。

本发明的动作步骤:（阀关状态）用户开阀指令（1~2S）→第一电磁阀得电→控制第一气控阀动作（第一气控阀是与第二气控阀联动）解除阀体充气密封（排气）→控制第二气控阀动作驱动气动头逆时针旋转→阀门开启（自保持状态-除用户输入关阀指令前，阀门保持当前位置），同时微动开关输出阀开到位信号；

（阀开状态）用户关阀指令(1~2S)→第二电磁阀得电→控制第二气控阀动作驱动气动头顺时针旋转→阀门关闭→凸轮驱动机械阀动作→机械阀控制第一气控阀动作进行阀体充气密封（加压）→阀门最终关闭并密封（自保持状态-用户输入开阀指令前，阀门保持当前状态），同时微动开关输出阀关到位信号。

本发明中的气路集成块和气路块均为内挖若干气路通道的金属块。

本发明中的气源处理装置和集成排气装置为市面采购的常规部件，故不作细述。

本发明的上控制模块采用封闭在壳体内的气路集成块、机械阀来配合电磁阀控制阀门，不仅密闭性好，电磁阀通电时间短，可以节省能耗，提高阀门防爆性能，而且控制精度高，可以延长阀门使用寿命，使用、调试和维护方便，阀门控制成本低。

本发明突破了该类阀门控制不准确造成阀门容易损坏的缺陷，大幅提升了阀门性能。并且在能耗上降至最低，阀门启闭各仅需要提供0.5-3s的电源，其后便可以切断供电回路（阀门控制器此时自保持逻辑），以达到极致安全和最小能耗的要求。