[發(fā)明專(zhuān)利]一種高精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110469344.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113110627B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)纯?/a>;田輝;譚廣;魏天放;辜小明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05D7/06
• 分類(lèi)號(hào): G05D7/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 畢翔宇

1.一種高精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管，包括文氏管主體，所述文氏管主體具有進(jìn)口端、出口端以及用于連通所述進(jìn)口端與所述出口端的流道，所述流道包括順次連接的收縮段、過(guò)渡段以及擴(kuò)張段；其特征在于，還包括調(diào)節(jié)構(gòu)件、電動(dòng)缸以及控制單元；

所述調(diào)節(jié)構(gòu)件具有固定部和調(diào)節(jié)部，所述固定部與所述電動(dòng)缸的輸出軸連接，所述調(diào)節(jié)部呈錐形結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)部位于所述流道內(nèi)，且能夠與所述過(guò)渡段之間形成臨界流道；所述控制單元與所述電動(dòng)缸電連接；

所述控制單元通過(guò)控制所述電動(dòng)缸，使得所述調(diào)節(jié)部在所述流道內(nèi)沿所述流道的軸線方向運(yùn)動(dòng)，以改變所述臨界流道的截面面積；

所述電動(dòng)缸包括伺服電機(jī)、電機(jī)殼體和滾珠絲杠；

所述電機(jī)殼體內(nèi)具有容納空間，所述伺服電機(jī)與所述滾珠絲杠位于所述容納空間內(nèi)，所述滾珠絲杠與所述伺服電機(jī)的輸出軸連接，所述固定部套設(shè)在所述滾珠絲杠上；

所述伺服電機(jī)與所述控制單元電連接；

所述控制單元包括PLC控制器、與所述PLC控制器電連接的伺服電機(jī)控制器以及伺服電機(jī)編碼器；

所述伺服電機(jī)控制器與所述伺服電機(jī)電連接，所述伺服電機(jī)編碼器的接收端與所述伺服電機(jī)電連接，且發(fā)射端與所述伺服電機(jī)控制器電連接；

所述PLC控制器能夠向所述伺服電機(jī)控制器發(fā)射預(yù)設(shè)指令信號(hào)，接收到所述預(yù)設(shè)指令信號(hào)的所述伺服電機(jī)控制器用于控制所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，以使所述調(diào)節(jié)構(gòu)件沿所述流道的軸線方向運(yùn)動(dòng)；

所述伺服電機(jī)編碼器用于記錄所述伺服電機(jī)的輸出軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)方向數(shù)據(jù)，并能夠?qū)⑺鲞\(yùn)轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)和所述旋轉(zhuǎn)方向數(shù)據(jù)反饋至所述伺服電機(jī)控制器；

所述精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管還包括復(fù)位構(gòu)件，所述復(fù)位構(gòu)件與所述PLC控制器電連接；

所述復(fù)位構(gòu)件包括磁環(huán)和至少三個(gè)間隔排布于所述電機(jī)殼體上的磁性限位開(kāi)關(guān)，且靠近所述文氏管主體的磁性限位開(kāi)關(guān)所在的豎直平面為原點(diǎn)位置；

所述磁環(huán)設(shè)置于所述固定部上；

當(dāng)所述固定部沿所述軸線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述磁環(huán)會(huì)觸發(fā)不同的所述磁性限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，所述PLC控制器能夠接收所述磁性限位開(kāi)關(guān)的動(dòng)作信號(hào)，并根據(jù)所述動(dòng)作信號(hào)向所述伺服電機(jī)控制器發(fā)射預(yù)設(shè)指令信號(hào)，以使所述固定部復(fù)位至所示原點(diǎn)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管，其特征在于，所述磁性限位開(kāi)關(guān)設(shè)置有三個(gè)，三個(gè)所述磁性限位開(kāi)關(guān)分別為上限位磁性開(kāi)關(guān)、警示磁性限位開(kāi)關(guān)以及下限位磁性開(kāi)關(guān)；

所述警示磁性限位開(kāi)關(guān)設(shè)置于所述上限位磁性開(kāi)關(guān)和所述下限位磁性開(kāi)關(guān)之間；所述下限位磁性開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)所述原點(diǎn)位置；

所述伺服電機(jī)控制器能夠分別控制所述伺服電機(jī)以第一速度和第一旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)以使所述磁環(huán)朝向所述上限位磁性開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)、所述伺服電機(jī)以所述第一速度和第二旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)以使所述磁環(huán)朝向所述警示磁性限位開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)以及所述伺服電機(jī)以第二速度和所述第二旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)以使所述磁環(huán)朝向所述下限位磁性開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述磁環(huán)運(yùn)動(dòng)至所述原點(diǎn)位置時(shí)，所述固定部復(fù)位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管，其特征在于，所述復(fù)位構(gòu)件還包括設(shè)置于所述電動(dòng)缸與所述文氏管主體之間的限位塊；

所述限位塊的內(nèi)部從靠近所述電動(dòng)缸的端部到靠近所述文氏管主體的端部依次開(kāi)設(shè)有第一導(dǎo)通部、第二導(dǎo)通部以及第三導(dǎo)通部，所述第三導(dǎo)通部與所述流道連通；

所述第一導(dǎo)通部、所述第二導(dǎo)通部以及所述第三導(dǎo)通部呈階梯狀；

所述調(diào)節(jié)部依次穿過(guò)第一導(dǎo)通部、第二導(dǎo)通部以及第三導(dǎo)通部，并延伸至所述流道內(nèi)；

所述第二導(dǎo)通部與所述固定部相適配，且所述第二導(dǎo)通部能夠?qū)λ龉潭ú肯尬弧?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管，其特征在于，所述調(diào)節(jié)構(gòu)件包括閥桿；

所述閥桿在與所述電動(dòng)缸的連接處形成有所述固定部，位于所述流道內(nèi)的部分所述閥桿形成為所述調(diào)節(jié)部；

所述閥桿的外側(cè)壁以及所述流道的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)置有防護(hù)層；

所述防護(hù)層采用高分子復(fù)合材料形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度高可靠性快速響應(yīng)的可調(diào)文氏管，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部與所述第三導(dǎo)通部之間有第一密封件。