[發(fā)明專利]可變氣容裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310044352.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103123042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴佳宇;冷景平;徐炳輝;邢科禮;葉恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): F17B1/00
• 分類號(hào): F17B1/00;F17B1/02
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種容積可調(diào)容器，特別是一種容納裝載氣體容積精確快速調(diào)節(jié)的容器。

背景技術(shù)

氣容是一種容納氣體的容器，氣容常作為一種基礎(chǔ)元件而被廣泛應(yīng)用于充氣設(shè)備中，現(xiàn)有的氣容包括各種壓力容器，如皮囊、儲(chǔ)氣柜和儲(chǔ)氣箱等，發(fā)明專利ZL96498551.8公開(kāi)了氣體容裝和供氣裝置，包括一個(gè)帶有供氣口的能容裝壓力氣體的氣體儲(chǔ)存容器，在第一端能與供氣口相連以通過(guò)第二端供氣的供氣裝置，以及能控制供氣速度的控制裝置，氣體容器是一個(gè)環(huán)形的壓力容器，該容器包括一個(gè)金屬的環(huán)形殼，殼的表面上纏有高抗拉強(qiáng)度非金屬纖維的拉載荷承受層，環(huán)形殼上的纖維基本上沿經(jīng)向?qū)R。發(fā)明專利ZL96498551.8公開(kāi)的氣容能容裝壓力氣體的氣體儲(chǔ)存容器，其向外供氣速度可控，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體儲(chǔ)存容器容積的可控的調(diào)節(jié)。

如今市場(chǎng)上大多是是固定容積的氣容，隨著工業(yè)自動(dòng)化和測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，在某些特定條件下，固定氣容不能滿足要求。在氣動(dòng)測(cè)試中，需要?dú)馊菥_可變，但通常是通過(guò)頻繁更換氣容來(lái)實(shí)現(xiàn)，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，效率低，測(cè)試精度也不理想。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種可變氣容裝置，能承受高壓，并能實(shí)現(xiàn)容積精確迅速調(diào)整，特別適合氣動(dòng)測(cè)試中需要?dú)馊菥_可變的情況，該裝置的使用可以避免頻繁更換氣容的情況，從而大大縮短測(cè)試時(shí)間，提高效率，安全可靠。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種可變氣容裝置，包括氣缸、氣缸固定座、活塞和活塞桿，氣缸通過(guò)其氣缸壁與氣缸固定座固定連接，活塞桿的兩端分別為動(dòng)力輸出端和被動(dòng)牽引端，活塞桿的動(dòng)力輸出端穿過(guò)氣缸的氣缸壁與活塞固定連接，活塞使氣缸腔體被分隔為主工作氣容腔室和輔助工作腔室，主工作氣容腔室為無(wú)活塞桿的腔室或有活塞桿的腔室，輔助工作腔室為有活塞桿的腔室，通過(guò)活塞驅(qū)動(dòng)控制裝置驅(qū)使活塞桿帶動(dòng)活塞在氣缸腔體內(nèi)直線滑動(dòng)，進(jìn)而控制氣缸的主工作氣容腔室的容積可變，活塞驅(qū)動(dòng)控制裝置包括步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、活塞位移實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置和主控制器，步進(jìn)電機(jī)固定安裝于氣缸固定座上，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為絲杠機(jī)構(gòu)，絲杠機(jī)構(gòu)的螺母形成連接滑塊，連接滑塊與活塞桿的被動(dòng)牽引端固定連接，絲杠機(jī)構(gòu)的絲桿與活塞桿軸向平行設(shè)置，步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出主軸同軸傳動(dòng)絲桿，絲杠機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成連接滑塊的直線運(yùn)動(dòng)，使連接滑塊直接牽引活塞桿做直線運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制連接滑塊的移動(dòng)方向，活塞位移實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置為位移傳感器，位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)連接滑塊的直線運(yùn)動(dòng)位移變化，位移傳感器的信號(hào)輸出端與主控制器的信號(hào)接收端相連接，主控制器的指令信號(hào)發(fā)送端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的指令信號(hào)接收端相連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，即驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而帶動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)使活塞桿，使主工作氣容腔室的內(nèi)腔容積調(diào)整到所要求的體積。

上述活塞驅(qū)動(dòng)控制裝置優(yōu)選外聯(lián)輸入輸出設(shè)備，即顯示屏和鍵盤(pán)，主控制器的信號(hào)輸出端與顯示屏的信號(hào)接收端相連接，主控制器的輸入信號(hào)接收端與鍵盤(pán)輸入信號(hào)發(fā)送端相連接。

上述氣缸固定座優(yōu)選包括固定基座、前擋板和后擋板，前擋板和后擋板分別與固定基座固定連接安裝，前擋板和后擋板對(duì)氣缸前后夾緊固定，使氣缸固定安裝于氣缸固定座上。

上述活塞桿和位移傳感器最好分別通過(guò)螺紋機(jī)構(gòu)與連接滑塊固定連接。

上述主控制器優(yōu)選采用單片機(jī)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明可變氣容裝置可以進(jìn)行容積的迅速精確調(diào)整，并且能承受高壓，在氣動(dòng)測(cè)試或自動(dòng)化生產(chǎn)中能縮短測(cè)試周期或生成周期，降低成本，使利潤(rùn)最大化；

2.本發(fā)明可變氣容裝置的步進(jìn)電機(jī)和位移傳感器采用閉環(huán)控制的方法，使控制精度提高，響應(yīng)時(shí)間縮短，抗干擾能力增強(qiáng)；

3.本發(fā)明可變氣容裝置可以在高壓氣體環(huán)境下保持高精度，穩(wěn)定性很高；

4.本發(fā)明可變氣容裝置的單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、位移傳感器等元器件成本低，性能穩(wěn)定，安全可靠，相對(duì)伺服閥系統(tǒng)來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)效益好。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一可變氣容裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一可變氣容裝置的信號(hào)傳輸關(guān)系原理圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一可變氣容裝置的控制原理圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一可變氣容裝置的控制流程圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的活塞桿和位移傳感器分別與連接滑塊連接方式示意圖。