本發明涉及定角度驅動機構和氣液切換閥技術領域，尤其是涉及一種定角度驅動裝置及帶有定角度驅動裝置的氣液切換閥。

背景技術：

現有技術中，氣液切換閥設置有若干接口，用于分別連接輸入/輸出用于輸送氣體/液體的管道，氣液切換閥需要安裝伺服驅動機構，用于控制氣液切換閥的閥芯準確旋轉設定的角度，實現切換氣體或液體的輸送方向。而伺服驅動機構包括伺服馬達、伺服編碼器、伺服譯碼器和伺服控制系統等組件，除了控制精度的問題外，還要考慮使用環境的腐蝕問題，因此其成本非常高，因此有必要予以改進。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種定角度驅動裝置，它結構簡單，成本極低，動作穩定可靠，準確度高。

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種帶有定角度驅動裝置的氣液切換閥，使用永磁同步馬達和簡易電路實現控制功能，結構簡單，成本極低，動作穩定可靠，準確度高。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是。

定角度驅動裝置，包括基板、低轉數永磁同步馬達、2個帶有觸發部的常閉開關和一帶有切換控制部的切換開關，低轉數永磁同步馬達固定于基板，定角度驅動裝置的驅動角度為a，基板開設有一收容腔，收容腔的外緣安裝有2個所述常閉開關，2個常閉開關的觸發位置的夾角為a；

低轉數永磁同步馬達的轉軸伸入到收容腔中，轉軸的軸體固定有一轉輪，轉輪位于收容腔中，轉輪的輪緣設置有至少2個等角度分布的凸出在輪緣的觸動部，相鄰的兩個觸動部的夾角為2a；

低轉數永磁同步馬達的電源輸入接口具有第一電源接腳和第二電源接腳；切換開關具有一個電源輸入接腳和兩個電源輸出接腳，電源輸入接腳電在切換控制部的控制下連接其中一電源輸出接腳；每個常閉開關均具有一第一常閉接腳和一第二常閉接腳，在初始狀態下第一常閉接腳電連接第二常閉接腳；

低轉數永磁同步馬達的第一電源接腳和切換開關的電源輸入接腳分別電連接輸入電源；2個常閉開關均的第一常閉接腳分別電連接切換開關的兩個電源輸出接腳，2個常閉開關均的第二常閉接腳分別電連接低轉數永磁同步馬達的第二電源接腳；

在觸發切換開關的切換控制部并使低轉數永磁同步馬達、任一常閉開關和切換開關串聯導通時，低轉數永磁同步馬達連續旋轉；在轉輪的任一觸動部旋轉到任一常閉開關的觸發位置時，到達該觸發位置的觸動部觸發相對應的常閉開關，被觸發的常閉開關處于斷開狀態。

進一步的技術方案中，所述定角度驅動裝置的驅動角度為90度，所述轉輪的輪緣設置有2個所述觸動部，兩個觸動部對稱設置，2個觸動部的夾角為180度。

進一步的技術方案中，所述常閉開關選用機械觸動開關，機械觸動開關具有一觸片，觸片伸入到收容腔中，收容腔為圓柱體形狀，轉輪的觸動部自基部到外端部的寬度的變化趨勢是逐漸收縮變小，轉輪的觸動部形成一細薄的尖端部。

進一步的技術方案中，所述轉軸的外端部設置有用于對接被驅動元件的非圓驅動部，所述常閉開關選用感應開關。

進一步的技術方案中，所述低轉數永磁同步馬達安裝在基板的頂面，基板的底面形成一用于安裝被驅動元件的密封配合面，收容腔開設在基板的底面，基板的底面開設有2個開關安裝腔，2個開關安裝腔均位于收容腔的外緣，且2個開關安裝腔分別連通收容腔。

進一步的技術方案中，所述基板的頂面開設有密封腔，低轉數永磁馬達設置有全封閉的不銹鋼外殼，不銹鋼外殼的下端部嵌設在密封腔中，密封腔與不銹鋼外殼的下端部和/或底面邊緣密封配合。

帶有定角度驅動裝置的氣液切換閥，包括閥體和定角度驅動裝置，閥體的頂面設置成一密封配合面，閥體的頂面設置有用驅動閥芯旋轉的閥軸，定角度驅動裝置包括基板、低轉數永磁同步馬達、2個帶有觸發部的常閉開關和一帶有切換控制部的切換開關，低轉數永磁同步馬達固定于基板，定角度驅動裝置的驅動角度為a，基板的底面開設有一收容腔，收容腔的外緣安裝有2個所述常閉開關，2個常閉開關的觸發位置的夾角為a；

低轉數永磁同步馬達的轉軸伸入到收容腔中，轉軸的軸體固定有一轉輪，轉輪位于收容腔中，轉輪的輪緣設置有至少2個等角度分布的凸出在輪緣的觸動部，相鄰的兩個觸動部的夾角為2a；

基板的底面設置成一密封配合面，基板固定于閥體的頂面，基板的底面與閥體的頂面密封配合，閥體的閥軸連接低轉數永磁同步馬達的轉軸；

低轉數永磁同步馬達的電源輸入接口具有第一電源接腳和第二電源接腳；切換開關具有一個電源輸入接腳和兩個電源輸出接腳，電源輸入接腳電在切換控制部的控制下連接其中一電源輸出接腳；每個常閉開關均具有一第一常閉接腳和一第二常閉接腳，在初始狀態下第一常閉接腳電連接第二常閉接腳；

低轉數永磁同步馬達的第一電源接腳和切換開關的電源輸入接腳分別電連接輸入電源；2個常閉開關均的第一常閉接腳分別電連接切換開關的兩個電源輸出接腳，2個常閉開關均的第二常閉接腳分別電連接低轉數永磁同步馬達的第二電源接腳；

在觸發切換開關的切換控制部并使低轉數永磁同步馬達、任一常閉開關和切換開關串聯導通時，低轉數永磁同步馬達連續旋轉；在轉輪的任一觸動部旋轉到任一常閉開關的觸發位置時，到達該觸發位置的觸動部觸發相對應的常閉開關，被觸發的常閉開關處于斷開狀態。

進一步的技術方案中，所述閥體的頂面開設有一連接腔，僅所述閥體的所述閥軸的上端部從閥體內伸出到連接腔中，轉軸的外端部伸入到連接腔中，轉軸的外端部設置有非圓形狀的對接口，閥軸的外端部的形狀與對接口的形狀匹配，閥軸的外端部插接于轉軸的對接口中。

本發明和現有技術相比所具有的優點是：定角度驅動裝置結構簡單，能夠驅動其它元件每一次旋轉設定的角度，動作穩定可靠，準確度高，成本極低。

帶有定角度驅動裝置的氣液切換閥，使用永磁同步馬達和簡易電路實現控制功能，結構簡單，成本極低，動作穩定可靠，準確度高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的定角度驅動裝置的結構示意圖。

圖2是本發明的定角度驅動裝置另一視角的結構示意圖。

圖3是本發明的定角度驅動裝置的電路結構示意圖。

圖4是本發明的低轉數永磁同步馬達帶動轉輪旋轉的結構示意圖。

圖5是本發明的觸動部旋轉至觸發位置的結構示意圖。

圖6是本發明的觸動部旋轉至觸發位置時相應的常閉開關處于斷開狀態的電路結構示意圖。

圖7是本發明帶有定角度驅動裝置的氣液切換閥的結構示意圖。

圖8是本發明氣液切換閥的閥體的結構示意圖。

圖中：1、基板 2、低轉數永磁同步馬達 3、常閉開關 4、切換開關 5、收容腔 6、轉軸 7、轉輪 8、觸動部 9、開關安裝腔 10、閥體 11、閥軸 12、連接腔。

具體實施方式

以下所述僅為本發明的較佳實施例，并不因此而限定本發明的保護范圍。

實施例一

定角度驅動裝置，圖1至6所示，包括基板1、低轉數永磁同步馬達2、2個帶有觸發部的常閉開關3和一帶有切換控制部的切換開關4，低轉數永磁同步馬達2固定于基板1，定角度驅動裝置的驅動角度為a，基板1開設有一收容腔5，收容腔5的外緣安裝有2個所述常閉開關3，2個常閉開關3的觸發位置的夾角為a；低轉數永磁同步馬達2的轉軸6伸入到收容腔5中，轉軸6的軸體固定有一轉輪7，轉輪7位于收容腔5中，轉輪7的輪緣設置有至少2個等角度分布的凸出在輪緣的觸動部8，相鄰的兩個觸動部8的夾角為2a。例如，定角度驅動裝置的驅動角度為90度，所述轉輪7的輪緣設置有2個所述觸動部8，兩個觸動部8對稱設置，2個觸動部8的夾角為180度。

低轉數永磁同步馬達2的電源輸入接口具有第一電源接腳和第二電源接腳；切換開關4具有一個電源輸入接腳和兩個電源輸出接腳，電源輸入接腳電在切換控制部的控制下連接其中一電源輸出接腳；每個常閉開關3均具有一第一常閉接腳和一第二常閉接腳，在初始狀態下第一常閉接腳電連接第二常閉接腳。

低轉數永磁同步馬達2的第一電源接腳和切換開關4的電源輸入接腳分別電連接輸入電源；2個常閉開關3均的第一常閉接腳分別電連接切換開關4的兩個電源輸出接腳，2個常閉開關3均的第二常閉接腳分別電連接低轉數永磁同步馬達2的第二電源接腳。

在觸發切換開關4的切換控制部并使低轉數永磁同步馬達2、任一常閉開關3和切換開關4串聯導通時，低轉數永磁同步馬達2連續旋轉；在轉輪7的任一觸動部8旋轉到任一常閉開關3的觸發位置時，到達該觸發位置的觸動部8觸發相對應的常閉開關3，被觸發的常閉開關3處于斷開狀態。

切換開關4具有兩個檔位，通過觸發切換開關4的切換控制部而實現切換檔位，使切換開關4的電源輸入接腳電連接其中一個電源輸出接腳。在初始狀態下，無論轉輪7的各觸動部8是處于觸發位置還是處于觸發位置以外的區間，通過觸發切換開關4的切換控制部時，低轉數永磁同步馬達2連續旋轉，直到其中一觸動部8旋轉到觸發位置并觸動設置在該位置的常閉開關3，在第一次啟動時實現自動復位。

在工作狀態中，其初始狀態必定是，轉輪7的其中一觸動部8處于觸發位置，觸動部8保持抵頂于常閉開關3的觸片，并使該觸發位置的常閉開關3處于斷開狀態，馬達、轉軸6及其轉輪7停止不動。當通過觸發切換開關4的切換控制部時，沒有被觸動部8觸動的常閉開關3與馬達、切換開關4串聯形成一導通的電路回路，低轉數永磁同步馬達2連續旋轉，直到下一個觸動部8旋轉到當前導通的常閉開關3所在的觸發位置并觸動該常閉開關3，當前導通的電路回路被斷開，低轉數永磁同步馬達2停止。在每次需要控制轉軸6旋轉設定的角度時，只要通過觸發切換開關4的切換控制部，切換其檔位即可，使用非常方便，電路非常簡單，不需要芯片控制，不需要使用伺服馬達及其控制系統，成本為使用伺服馬達的技術方案的1～2％，且動作非常穩定可靠，控制精度極高。

低轉數永磁同步馬達2具有轉速低、動力大、成本低等優點，常閉開關3選用感應開關。較佳的實施方式中，常閉開關3選用機械觸動開關，其成本更低，電路最為簡單，觸發動作更加穩定可靠。機械觸動開關具有一觸片，觸片伸入到收容腔5中，收容腔5為圓柱體形狀，轉輪7的觸動部8自基部到外端部的寬度的變化趨勢是逐漸收縮變小，轉輪7的觸動部8形成一細薄的尖端部。轉軸6的外端部設置有用于對接被驅動元件的非圓驅動部，非圓驅動部的截面形狀可以選擇三邊形或四邊形等多邊形的形狀。

低轉數永磁同步馬達2安裝在基板1的頂面，基板1的底面形成一用于安裝被驅動元件的密封配合面，收容腔5開設在基板1的底面，基板1的底面開設有2個開關安裝腔9，2個開關安裝腔9均位于收容腔5的外緣，且2個開關安裝腔9分別連通收容腔5。述基板1的頂面開設有密封腔，低轉數永磁馬達設置有全封閉的不銹鋼外殼，不銹鋼外殼的下端部嵌設在密封腔中，密封腔與不銹鋼外殼的下端部和/或底面邊緣密封配合。所有組件均密封在內，不外露，極有極好的耐腐蝕和抗干擾性，可以使用于高腐蝕、高干擾等惡劣的使用環境中。

實施例二

帶有定角度驅動裝置的氣液切換閥，圖1至8所示，包括閥體10，閥體10的頂面設置成一密封配合面，閥體10的頂面設置有用驅動閥芯旋轉的閥軸11，閥體10的側面設置有若干用于連接氣體管道或液體管道的連接口，氣液切換閥為現有技術，這里不再贅述。

氣液切換閥包括實施例一所述的定角度驅動裝置，定角度驅動裝置包括基板1、低轉數永磁同步馬達2、2個帶有觸發部的常閉開關3和一帶有切換控制部的切換開關4，低轉數永磁同步馬達2固定于基板1，定角度驅動裝置的驅動角度為a，基板1的底面開設有一收容腔5，收容腔5的外緣安裝有2個所述常閉開關3，2個常閉開關3的觸發位置的夾角為a；低轉數永磁同步馬達2的轉軸6伸入到收容腔5中，轉軸6的軸體固定有一轉輪7，轉輪7位于收容腔5中，轉輪7的輪緣設置有至少2個等角度分布的凸出在輪緣的觸動部8，相鄰的兩個觸動部8的夾角為2a；例如，定角度驅動裝置的驅動角度為90度，所述轉輪7的輪緣設置有2個所述觸動部8，兩個觸動部8對稱設置，2個觸動部8的夾角為180度。

常閉開關3選用感應開關。較佳的實施方式中，常閉開關3選用機械觸動開關，其成本更低，電路最為簡單，觸發動作更加穩定可靠。機械觸動開關具有一觸片，觸片伸入到收容腔5中，收容腔5為圓柱體形狀，轉輪7的觸動部8自基部到外端部的寬度的變化趨勢是逐漸收縮變小，轉輪7的觸動部8形成一細薄的尖端部。轉軸6的外端部設置有用于對接被驅動元件的非圓驅動部，非圓驅動部的截面形狀可以選擇三邊形或四邊形等多邊形的形狀。

基板1的底面設置成一密封配合面，基板1固定于閥體10的頂面，基板1的底面與閥體10的頂面密封配合，閥體10的閥軸11連接低轉數永磁同步馬達2的轉軸6；低轉數永磁同步馬達2的電源輸入接口具有第一電源接腳和第二電源接腳；切換開關4具有一個電源輸入接腳和兩個電源輸出接腳，電源輸入接腳電在切換控制部的控制下連接其中一電源輸出接腳；每個常閉開關3均具有一第一常閉接腳和一第二常閉接腳，在初始狀態下第一常閉接腳電連接第二常閉接腳；低轉數永磁同步馬達2的第一電源接腳和切換開關4的電源輸入接腳分別電連接輸入電源；2個常閉開關3均的第一常閉接腳分別電連接切換開關4的兩個電源輸出接腳，2個常閉開關3均的第二常閉接腳分別電連接低轉數永磁同步馬達2的第二電源接腳。

在觸發切換開關4的切換控制部并使低轉數永磁同步馬達2、任一常閉開關3和切換開關4串聯導通時，低轉數永磁同步馬達2連續旋轉；在轉輪7的任一觸動部8旋轉到任一常閉開關3的觸發位置時，到達該觸發位置的觸動部8觸發相對應的常閉開關3，被觸發的常閉開關3處于斷開狀態。

閥體10的頂面開設有一連接腔12，僅所述閥體10的所述閥軸11的上端部從閥體10內伸出到連接腔12中，轉軸6的外端部伸入到連接腔12中，轉軸6的外端部設置有非圓形狀的對接口，閥軸11的外端部的形狀與對接口的形狀匹配，閥軸11的外端部插接于轉軸6的對接口中。

低轉數永磁同步馬達2安裝在基板1的頂面，基板1的底面形成一用于安裝被驅動元件的密封配合面，收容腔5開設在基板1的底面，基板1的底面開設有2個開關安裝腔9，2個開關安裝腔9均位于收容腔5的外緣，且2個開關安裝腔9分別連通收容腔5。述基板1的頂面開設有密封腔，低轉數永磁馬達設置有全封閉的不銹鋼外殼，不銹鋼外殼的下端部嵌設在密封腔中，密封腔與不銹鋼外殼的下端部和/或底面邊緣密封配合。所有組件均密封在內，不外露，極有極好的耐腐蝕和抗干擾性，可以使用于高腐蝕、高干擾等惡劣的使用環境中。

切換開關4具有兩個檔位，通過觸發切換開關4的切換控制部而實現切換檔位，使切換開關4的電源輸入接腳電連接其中一個電源輸出接腳。在初始狀態下，無論轉輪7的各觸動部8是處于觸發位置還是處于觸發位置以外的區間，通過觸發切換開關4的切換控制部時，低轉數永磁同步馬達2連續旋轉，直到其中一觸動部8旋轉到觸發位置并觸動設置在該位置的常閉開關3，使閥芯旋轉到其中一初始位置并停止在該初始位置，在第一次啟動時實現閥芯的自動復位。

在工作狀態中，其初始狀態必定是，定角度驅動裝置的轉輪7的其中一觸動部8處于觸發位置，觸動部8保持抵頂于常閉開關3的觸片，并使該觸發位置的常閉開關3處于斷開狀態，馬達、轉軸6及其轉輪7停止不動，使閥芯停止在其中一初始位置，氣液切換閥保持第一種連接狀態。當通過觸發切換開關4的切換控制部時，沒有被觸動部8觸動的常閉開關3與馬達、切換開關4串聯形成一導通的電路回路，低轉數永磁同步馬達2連續旋轉，低轉數永磁同步馬達2通過轉軸6帶動閥軸11旋轉，直到下一個觸動部8旋轉到當前導通的常閉開關3所在的觸發位置并觸動該常閉開關3，當前導通的電路回路被斷開，低轉數永磁同步馬達2停止，使閥芯保持停止在另一位置，氣液切換閥保持第二種連接狀態。在每次需要切換氣液切換閥的連接狀態時，只要通過觸發切換開關4的切換控制部，切換其檔位即可，使用非常方便，本發明選用低轉數永磁同步馬達2代替伺服電機作為氣液切換閥體10驅動元件，其電路非常簡單，不需要芯片控制，不需要使用伺服馬達及其控制系統，成本為選用伺服馬達的技術方案的1～2％，且低轉數永磁同步馬達2具有轉速低和動力大等優點，運行很定，切換閥體10的連接狀態時，動作非常穩定可靠，控制精度極高。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。