[發(fā)明專利]一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110018913.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN112728200B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)曉峰;蔡朋程;陳偉;周井玲;錢雙慶;程海正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16K31/44
• 分類號(hào): F16K31/44;F16K35/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 黃小兵

本發(fā)明涉及一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)及控制方法，與控制軸連接，包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、電磁離合器、傳動(dòng)桿、撥叉以及彈簧機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)桿可軸向移動(dòng)地設(shè)置在控制軸一側(cè)，傳動(dòng)桿的一端經(jīng)由電磁離合器與動(dòng)力機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，另一端與彈簧機(jī)構(gòu)連接；撥叉的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接控制軸，撥叉中部開設(shè)有縱向延伸的槽口，傳動(dòng)桿上設(shè)置有凸塊，凸塊置于槽口中；撥叉偏轉(zhuǎn)設(shè)置，撥叉的槽口的中心線與撥叉中心線之間存在偏心角。通過(guò)對(duì)撥叉設(shè)置偏轉(zhuǎn)角并且對(duì)撥叉的槽口偏心設(shè)置，在不增大撥叉尺寸的前提下，改變了彈簧機(jī)構(gòu)的扭矩輸出曲線，從而在流體管路完全關(guān)閉時(shí)，彈簧機(jī)構(gòu)通過(guò)撥叉輸出的扭矩為最大值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其為一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)及控制方法。

背景技術(shù)

在部分設(shè)施中，對(duì)于流體導(dǎo)通或者截止的控制響應(yīng)速度以及精度都存在很高的要求，在切斷流體時(shí)需要迅速響應(yīng)。若采用電機(jī)、油缸等設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)難以滿足響應(yīng)要求；若采用彈簧在流體管路開啟過(guò)程中蓄能，在流體管路關(guān)閉的過(guò)程中釋放能量，雖然響應(yīng)速度較快，但是由于切斷流體管路的過(guò)程中，彈簧的彈力是逐漸從大到小衰減的，而控制控制軸所需的扭矩需求卻是逐漸增大的，因此現(xiàn)有技術(shù)若采用彈簧作為流體管路關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則需在通過(guò)設(shè)置較大規(guī)格的撥叉并且在流體管路開啟作業(yè)的同時(shí)在彈簧中存儲(chǔ)較大的彈性勢(shì)能，確保切斷流體管路時(shí)彈簧依舊能夠通過(guò)撥叉輸出足夠大的扭矩；在關(guān)閉流體管路的初始階段存在大量扭矩冗余，實(shí)際上造成該流體管路的通斷過(guò)程浪費(fèi)大量的能量，并且縮短了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決上述問(wèn)題，提供了一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)及控制方法，具體由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)，與控制流體管路通斷的控制軸連接，控制軸連接設(shè)置在流體管路中的阻斷部件，所述控制軸向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻斷部件隨之轉(zhuǎn)動(dòng)使得流體管路導(dǎo)通；控制軸向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體管路被阻斷；所述控制機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、電磁離合器、傳動(dòng)桿、撥叉以及彈簧機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)桿可軸向移動(dòng)地設(shè)置在控制軸一側(cè)，所述傳動(dòng)桿的一端經(jīng)由電磁離合器與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，另一端與所述彈簧機(jī)構(gòu)連接；所述撥叉的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接所述控制軸，撥叉中部開設(shè)有縱向延伸的槽口，傳動(dòng)桿上設(shè)置有凸塊，所述凸塊置于所述槽口中；所述傳動(dòng)桿在動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下軸向移動(dòng)帶動(dòng)撥叉以及控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得流體管路導(dǎo)通，所述彈簧機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)桿的作用下蓄能；所述電磁離合器斷開傳動(dòng)桿與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)關(guān)系時(shí)，所述彈簧機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿反向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)撥叉反向轉(zhuǎn)動(dòng)，切斷流體管路；所述撥叉偏轉(zhuǎn)設(shè)置，流體管路導(dǎo)通與切斷狀態(tài)對(duì)應(yīng)撥叉的兩個(gè)極限位置，撥叉的兩個(gè)極限位置關(guān)于撥叉轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)桿的垂線呈非對(duì)稱狀態(tài)；并且，所述撥叉的槽口的中心線與撥叉中心線之間存在偏心角；從而，在彈簧機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)撥叉切斷流體管路時(shí)，所述撥叉作用到控制軸的扭矩在流體管路完全截止時(shí)最大；所述傳動(dòng)桿的中部旁接有沖擊桿，所述沖擊桿的端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地套接有連接套，所述連接套可相對(duì)于所述沖擊桿轉(zhuǎn)動(dòng)90度；所述連接套的近彈簧機(jī)構(gòu)一側(cè)固定連接有套接管，所述套接管的管口內(nèi)插接有擺桿，所述擺桿位于套接管外的端部連接有擺錘；所述擺錘置于托板上，所述擺桿以及套接管處于水平狀態(tài)；所述套接管側(cè)壁設(shè)置有插孔并且在套接管的外壁設(shè)置有與所述插孔相對(duì)的電磁銷桿；所述擺桿位于套接管的部分設(shè)置有銷孔；所述電磁銷桿在斷電狀態(tài)下經(jīng)由插孔插入所述銷孔中。

所述的一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述撥叉的兩個(gè)極限位置關(guān)于撥叉轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)桿的垂線之間的夾角分別為-57°、33°，并且所述偏心角為20°。

所述的一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述傳動(dòng)桿的遠(yuǎn)彈簧機(jī)構(gòu)一端設(shè)置有傳動(dòng)齒，并且通過(guò)傳動(dòng)齒以及齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述電磁離合器傳動(dòng)連接。

所述的一種能夠快速切斷流體管路的控制機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述彈簧機(jī)構(gòu)包括筒體以及設(shè)置在筒體中的彈簧組，所述彈簧組由若干彈簧兩兩串接后并聯(lián)而成。