[發(fā)明專利]一種有機(jī)玻璃平板快速關(guān)閉閥門

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810693414.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108799604A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段正剛;楊建東;葉佳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K37/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 李明婭

本發(fā)明提供一種有機(jī)玻璃平板快速關(guān)閉閥門，包括透明閥門主體、無油空氣壓縮機(jī)、可調(diào)行程氣缸、傳感器、二位五通電磁控制閥、控制箱、若干電纜和氣管。無油空氣壓縮機(jī)向氣缸提供壓縮氣體，二位五通電磁控制閥控制氣缸進(jìn)氣方向，氣缸在壓縮空氣的作用下推動(dòng)閥門板開啟或關(guān)閉，傳感器用于測量氣缸活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)間，控制箱用于控制系統(tǒng)的運(yùn)行和顯示采集的數(shù)據(jù)。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、關(guān)閉速度較快快且穩(wěn)定，便于攝影研究閥門處瞬態(tài)過程中的空化、液柱分離現(xiàn)象，整套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)采集，實(shí)驗(yàn)過程中便于操作，適用于液柱分離和流固耦合的實(shí)驗(yàn)平臺。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于快速關(guān)閉閥門領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)玻璃平板快速關(guān)閉閥門。

背景技術(shù)

快速關(guān)閉閥門是液柱分離實(shí)驗(yàn)裝置的重要部件，其工作時(shí)的關(guān)閉速度快慢關(guān)系到實(shí)驗(yàn)裝置是否發(fā)生明顯的液柱分離現(xiàn)象，并且影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的快速閥門是彈簧控制的球閥，利用彈簧控制閥門快速關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)裝置雖然也能產(chǎn)生液柱分離，并且閥門關(guān)閉速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。但是傳統(tǒng)的快速關(guān)閉閥門存在如下三方面的缺陷與不足：(1)關(guān)閉時(shí)間不夠快，且隨著使用時(shí)間增加，彈簧的彈性會(huì)受到一定影響，閥門關(guān)閉速度減慢；(2)由于受到閥門圓弧形面的限制，閥門處在瞬態(tài)過程中的空化現(xiàn)象不便觀察，而且由于閥門是不透明的，因此閥門處產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法用攝影機(jī)拍攝研究；(3)實(shí)驗(yàn)過程中需要手動(dòng)控制閥門的開啟和關(guān)閉，給實(shí)驗(yàn)過程帶來諸多不便。

傳統(tǒng)快速關(guān)閉閥門的以上三個(gè)缺陷和不足，制約著對空穴流、液柱分離的形成以及流固耦合的研究。因此，為了更好的研究瞬態(tài)過程中閥門處的空化現(xiàn)象以及液柱分離，有必要克服這三點(diǎn)缺陷與不足，設(shè)計(jì)關(guān)閉速度快且穩(wěn)定，便于拍攝研究閥門處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的快速關(guān)閉閥門。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題采用的技術(shù)方案如下：

一種有機(jī)玻璃平板快速關(guān)閉閥門，包括閥門主體、設(shè)置在閥門主體內(nèi)的閥門板和與閥門板連接的氣缸，其特征在于：所述閥門主體由六塊透明有機(jī)玻璃拼裝而成，閥門主體前后兩塊側(cè)板中部開孔，開孔直徑與實(shí)驗(yàn)管道直徑尺寸一致，閥門主體前后側(cè)板之間設(shè)有閥門板，閥門板上方連接推桿，推桿上方穿出閥門主體頂板后與氣缸內(nèi)活塞桿底部連接，氣缸外部上下均安裝有氣缸活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)間采集傳感器，傳感器通過電纜A連接控制箱，氣缸側(cè)壁上下開設(shè)的氣缸上部進(jìn)氣口和氣缸下部進(jìn)氣口分別通過氣管與二位五通電磁控制閥連接，二位五通電磁控制閥通過氣管連接無油空氣壓縮機(jī)，二位五通電磁控制閥通過電纜B與控制箱連接。

所述閥門板為底部水平的平板結(jié)構(gòu)，閥門板采用白色PVC板制成，平面板狀的閥門板設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)球閥不便觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的問題。

所述的氣缸為MAJ25×100型行程可調(diào)式氣缸，氣缸可調(diào)行程范圍為50-100mm，氣缸上方設(shè)有氣缸行程調(diào)節(jié)螺母，用于按需調(diào)節(jié)氣缸活塞桿行程，本發(fā)明中閥門板行程為70mm，故將氣缸行程調(diào)節(jié)固定于70mm。

所述閥門主體為由六塊透明有機(jī)玻璃拼裝而成的長方體，相鄰玻璃板之間用內(nèi)六角螺栓連接加固，拼接縫隙內(nèi)注入氯仿用于防止漏水，閥門主體前后側(cè)板中部用機(jī)床鉆孔作為閥門主體的進(jìn)出口，鉆孔直徑尺寸與實(shí)驗(yàn)管道外徑尺寸一致，實(shí)驗(yàn)管道通過閥門主體進(jìn)出口與閥門連接。

所述推桿與活塞桿相接處均設(shè)有外螺紋，通過螺母將推桿和活塞桿上下連接固定。

所述的傳感器為CS1-U型傳感器，傳感器通過磁感應(yīng)記錄采集活塞桿的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

所述控制箱上帶有顯示觸控屏，由傳感器采集記錄的活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)間顯示在屏幕上。

所述無油空氣壓縮機(jī)為OTS-75×2型無油空氣壓縮機(jī)。