[發明專利]一種新型高精度微流量調節閥

在審

• 申請號: 202310604513.2
• 申請日: 2023-05-26
• 公開（公告）號: CN116658635A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 馬振葉;束經緯;李明海
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F16K7/06
• 分類號: F16K7/06;F16K27/00;F16K31/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張佴棟

本發明公開了一種新型高精度微流量調節閥，調節閥包括閥體、線性驅動組件和管體組件，閥體內設置有非線性曲面的支撐型面；線性驅動組件包括傳動絲桿和在其上滑動連接的導向滑塊，導向滑塊下端設置有擠壓組件；管體組件包括固定在支撐型面上的輸送軟管，擠壓組件沿著傳動絲杠軸向移動并沿著傳動絲桿徑向擠壓輸送軟管控制液體流量；支撐型面的非線性曲線方程為：。本發明的調節閥通過擠壓組件擠壓輸送軟管使得其內流動截面積由非線性變化轉換為線性變化，并將傳動絲桿與輸送軟管的進出口設置為較小夾角，將擠壓組件行程與輸送軟管內徑比例適當增大，減緩擠壓組件對輸送軟管的擠壓，以實現對輸送軟管內液體連續、高精度調控。

技術領域

本發明涉及流量調控閥裝置，尤其涉及一種新型高精度微流量調節閥。

背景技術

流量調節閥是在一定壓力差下，依靠調節執行元件來改變節流口液阻的大小，最終控制節流口流量的閥類，而微小流量調節閥是指在微流控、微反應等過程強化方法中涉及到的在0-500μL/min流量范圍的流量調節閥，由于控制的介質總量很小，小流量和微小流量調節一直是工業自動化過程控制中的應用難點。傳統的調節閥一般由直行程調節閥和角行程調節閥兩種；一般由閥體、閥芯、閥座、閥桿、支架、執行機構、密封件和安裝件組成；直行程的重復性誤差較小，但是由于受行程限制，特別是微小流量采用針形活塞結構，可調比會非常小，導致調節閥控制精度；而角行程做回轉運動雖然重復性誤差大于角行程，但是可調比較直行程高，控制精度大于直行程。即便如此，在微小流量調節中，普通小流量調節閥控制精度仍然較為困難，無法連續、精準地控制其流量變化。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種新型高精度微流量調節閥，通過對閥體的執行機構以及流道設計，以提高微流量調節閥的控制精度。

技術方案：本發明所述的一種新型高精度微流量調節閥，所述調節閥包括：

閥體，所述閥體內設置有非線性曲面的支撐型面；

線性驅動組件，所述線性驅動組件包括水平設置在支撐型面上方的傳動絲桿以及滑動連接在傳動絲桿上的導向滑塊，所述導向滑塊下端轉動連接有擠壓組件；

管體組件，所述管體組件包括輸送軟管，所述輸送軟管貼合固定在支撐型面上；所述擠壓組件沿著傳動絲桿軸向移動并沿著傳動絲桿徑向擠壓輸送軟管控制液體流量；

其中，所述支撐型面的非線性曲線方程為：，

式中， x為導向滑塊沿著輸送軟管起始點水平向的行程，mm； y為輸送軟管自起始點沿著非線性曲線上升距離，mm。

優選的，所述閥體包括閥體基板以及與閥體基板扣合成一體的閥體面板；

所述閥體基板與閥體面板內設置有安裝腔室，所述支撐型面設置在安裝腔室下側，且閥體兩端與支撐型面兩端對應設置安裝位孔，且閥體一端與傳動絲桿對應設置有安裝軸孔。

優選的，所述線性驅動組件還包括設置在傳動絲桿一端的調控部，所述調控部轉動連接在安裝軸孔內且可驅動傳動絲桿正向或反向轉動。

優選的，所述調控部動力輸入端開設有用于手動調節的“一”字凹槽。

優選的，所述調控部動力輸入端開設有用于與電動機的聯軸器連接的梅花槽。

優選的，所述導向滑塊頂端設置有限位凸起，所述閥體基板與閥體面板在安裝腔室頂部設置有供限位凸起卡接的導向滑槽，所述限位凸起可沿著導向滑槽前進或后退。

優選的，所述傳動絲桿軸向與所述輸送軟管進出口連線的夾角為α，且tanα=1/15。

優選的，所述輸送軟管的內徑為2?mm，所述擠壓組件沿著傳動絲桿的前進行程為30?mm。