[發(fā)明專利]一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210397755.4
• 申請日: 2022-04-16
• 公開（公告）號: CN114673706B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜恒;陳義平;蘭金華;張澤鑫;王小康;生凱章
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B21/08
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 謝曉德;蔡學(xué)俊

1.一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，其特征在于：包括閥殼，所述閥殼的內(nèi)部在進(jìn)油口與出油口之間設(shè)置有過油口，所述過油口上設(shè)置有用以旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過油口的通油開度的可調(diào)擋片；所述過油口設(shè)置在進(jìn)油擋片與出油擋片上，所述進(jìn)油擋片與出油擋片同軸固定在進(jìn)油口與出油口之間的閥殼內(nèi)部，用以阻隔閥殼內(nèi)部閥腔，進(jìn)油擋片位于出油擋片的下方，所述進(jìn)油擋片與出油擋片上均設(shè)置有兩個(gè)呈中心對稱的扇形狀的過油口，其中進(jìn)油擋片與出油擋片上的過油口上下對應(yīng)銜接；所述可調(diào)擋片設(shè)置在進(jìn)油擋片與出油擋片之間，所述可調(diào)擋片上圓周間隔固設(shè)有若干個(gè)用以旋轉(zhuǎn)遮擋過油口的扇形擋部；所述可調(diào)擋片經(jīng)閥芯驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述閥芯同軸設(shè)置在閥殼內(nèi)部，所述閥芯自上往下依次穿過出油擋片、可調(diào)擋片、進(jìn)油擋片，所述可調(diào)擋片的中心為花鍵孔，所述閥芯上同軸固設(shè)有用以下降嚙合入花鍵孔的調(diào)整花鍵，所述出油擋片的中心設(shè)置有用以調(diào)整花鍵升降的中空部位，該中空部位的頂部為用以閥芯上升限位的限位端面，限位端面的中心供閥芯穿過；所述可調(diào)擋片在花鍵孔的外周部上圓周均布有若干個(gè)定位孔，其中至少一個(gè)定位孔的內(nèi)部豎直插設(shè)有定位銷釘，所述定位銷釘?shù)牡锥斯踢B有豎直的彈簧，所述進(jìn)油擋片在銜接可調(diào)擋片的端面上開設(shè)有用以安裝彈簧與定位銷釘?shù)陌疾浚霭疾繌较蜓由熘僚c進(jìn)油擋片中心的通孔相貫通，所述凹部中設(shè)有與定位銷釘固連的復(fù)位鐵片，所述復(fù)位鐵片徑向延伸至進(jìn)油擋片中心的通孔中，所述閥芯在調(diào)整花鍵的下方同軸固設(shè)有用以下降穿過花鍵孔并下壓復(fù)位鐵片的復(fù)位鐵片擠壓面；所述凹部由安裝彈簧的凹孔以及復(fù)位鐵片延伸的直槽組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，其特征在于：所述閥芯的底端固設(shè)有位于進(jìn)油擋片下方的旋轉(zhuǎn)擋片，所述旋轉(zhuǎn)擋片上固設(shè)有兩個(gè)呈中心對稱的扇形開關(guān)片，用以旋轉(zhuǎn)啟閉過油口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，其特征在于：所述閥芯的升降與旋轉(zhuǎn)經(jīng)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在出油擋片上方的閥殼內(nèi)部的隔油軸承片，所述閥芯穿過隔油軸承片的中心，所述隔油軸承片上方的閥芯頂端固連有旋轉(zhuǎn)永磁體，旋轉(zhuǎn)永磁體下方設(shè)有固連在閥芯上的彈簧線圈擠壓面，彈簧線圈擠壓面與隔油軸承片之間的閥芯外周套設(shè)有彈簧線圈，所述彈簧線圈內(nèi)部設(shè)有安裝在隔油軸承片上的線圈支架，閥芯穿過線圈支架的中心，所述線圈支架的內(nèi)部套設(shè)有通電線圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，其特征在于：所述閥殼的頂部蓋設(shè)有通電端蓋，閥殼的內(nèi)頂部圓周均布有四個(gè)勵(lì)磁線圈，四個(gè)勵(lì)磁線圈與通電端蓋的通電接線柱電性連接，旋轉(zhuǎn)永磁體位于四個(gè)勵(lì)磁線圈的相鄰內(nèi)端部的中心。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，其特征在于：所述閥殼分為三部分，閥殼上部分外周包括外螺紋和外六角平臺，外螺紋用于高速開關(guān)閥插裝于閥塊上，外六角平臺用于扳手?jǐn)Q動需要；閥殼中間部分細(xì)于上部分，中間部分包括兩個(gè)對稱的出油口；閥殼下部分細(xì)于中間部分，閥殼下部分包括兩個(gè)對稱的進(jìn)油口和一個(gè)豎直進(jìn)油口，豎直進(jìn)油口和兩個(gè)對稱的進(jìn)油口呈垂直分布；驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于閥殼上部分，出油擋片、可調(diào)擋片、進(jìn)油擋片、旋轉(zhuǎn)擋片位于閥殼中間部分。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述的通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥的控制方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

步驟S1：控制閥芯下降，復(fù)位鐵片擠壓面下壓復(fù)位鐵片，帶動定位銷釘下壓，定位銷釘脫離可調(diào)擋片的定位孔，同時(shí)調(diào)整花鍵與可調(diào)擋片的花鍵孔連接，使閥芯能帶動可調(diào)擋片旋轉(zhuǎn)；

步驟S2：控制閥芯旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，調(diào)整花鍵帶動可調(diào)擋片也旋轉(zhuǎn)一個(gè)相同角度，此時(shí)進(jìn)油擋片的兩個(gè)扇形過油口被可調(diào)擋片擋住相同的角度，調(diào)整最大流量為初始的四分之一；

步驟S3：控制閥芯上升，調(diào)整花鍵離開可調(diào)擋片的花鍵孔，復(fù)位鐵片和定位銷釘在彈簧的作用下上升，定位銷釘插入可調(diào)擋片的定位孔，以保證可調(diào)擋片不動；

步驟S4：重復(fù)步驟S1到步驟S3，此時(shí)可以調(diào)整最大流量為初始的四分之三，再次重復(fù)步驟S1到步驟S3，此時(shí)可以調(diào)整最大流量為初始的二分之一。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥的控制方法，其特征在于：通過控制通電接線柱的通斷電、斷電順序，對該通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥的通斷和最大通過流量進(jìn)行控制，控制方法包含以下步驟Q1-Q7，其中各通電接線柱可以如下方式分別命名為a、a1、a2、b、b1、b2和c、c1；

步驟Q1：通電接線柱a1通電，控制閥芯旋轉(zhuǎn)一個(gè)控制角度，作為第一控制角，閥口打開；

步驟Q2：通電接線柱a1斷電，通電接線柱b1通電，控制閥芯旋轉(zhuǎn)第一控制角，閥口關(guān)閉；

步驟Q3：通電接線柱b1斷電，通電接線柱a2通電，控制閥芯旋轉(zhuǎn)第一控制角，閥口打開；

步驟Q4：通電接線柱a2斷電，通電接線柱b2通電，控制閥芯旋轉(zhuǎn)第一控制角，閥口關(guān)閉，至此閥芯旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期，為該通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥的一個(gè)工作周期；

步驟Q5：通電接線柱b2斷電，通電接線柱c通電，旋轉(zhuǎn)閥芯下降，通電接線柱a1、b1通電，控制閥芯旋轉(zhuǎn)第一控制角的一半，作為第二控制角，此時(shí)閥口開度改變；

步驟Q6：通電接線柱c斷電，旋轉(zhuǎn)閥芯上升，通電接線柱a1斷電，控制閥芯旋轉(zhuǎn)第二控制角達(dá)到復(fù)位狀態(tài)，閥口關(guān)閉；

步驟Q7：通電接線柱b1斷電，通電接線柱a1通電，重復(fù)步驟Q1到步驟Q4進(jìn)行工作，當(dāng)需要改變閥的通油能力時(shí)，重復(fù)步驟Q5與步驟Q6。