[发明专利]一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管有效
申请号: | 202110469344.7 | 申请日: | 2021-04-28 |
公开(公告)号: | CN113110627B | 公开(公告)日: | 2022-05-17 |
发明(设计)人: | 张源俊;田辉;谭广;魏天放;辜小明 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G05D7/06 | 分类号: | G05D7/06 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 毕翔宇 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高精度 可靠性 快速 响应 可调 文氏管 | ||
1.一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管,包括文氏管主体,所述文氏管主体具有进口端、出口端以及用于连通所述进口端与所述出口端的流道,所述流道包括顺次连接的收缩段、过渡段以及扩张段;其特征在于,还包括调节构件、电动缸以及控制单元;
所述调节构件具有固定部和调节部,所述固定部与所述电动缸的输出轴连接,所述调节部呈锥形结构,所述调节部位于所述流道内,且能够与所述过渡段之间形成临界流道;所述控制单元与所述电动缸电连接;
所述控制单元通过控制所述电动缸,使得所述调节部在所述流道内沿所述流道的轴线方向运动,以改变所述临界流道的截面面积;
所述电动缸包括伺服电机、电机壳体和滚珠丝杠;
所述电机壳体内具有容纳空间,所述伺服电机与所述滚珠丝杠位于所述容纳空间内,所述滚珠丝杠与所述伺服电机的输出轴连接,所述固定部套设在所述滚珠丝杠上;
所述伺服电机与所述控制单元电连接;
所述控制单元包括PLC控制器、与所述PLC控制器电连接的伺服电机控制器以及伺服电机编码器;
所述伺服电机控制器与所述伺服电机电连接,所述伺服电机编码器的接收端与所述伺服电机电连接,且发射端与所述伺服电机控制器电连接;
所述PLC控制器能够向所述伺服电机控制器发射预设指令信号,接收到所述预设指令信号的所述伺服电机控制器用于控制所述伺服电机运动,以使所述调节构件沿所述流道的轴线方向运动;
所述伺服电机编码器用于记录所述伺服电机的输出轴的运转速度数据和旋转方向数据,并能够将所述运转速度数据和所述旋转方向数据反馈至所述伺服电机控制器;
所述精度高可靠性快速响应的可调文氏管还包括复位构件,所述复位构件与所述PLC控制器电连接;
所述复位构件包括磁环和至少三个间隔排布于所述电机壳体上的磁性限位开关,且靠近所述文氏管主体的磁性限位开关所在的竖直平面为原点位置;
所述磁环设置于所述固定部上;
当所述固定部沿所述轴线方向运动时,所述磁环会触发不同的所述磁性限位开关动作,所述PLC控制器能够接收所述磁性限位开关的动作信号,并根据所述动作信号向所述伺服电机控制器发射预设指令信号,以使所述固定部复位至所示原点位置。
2.根据权利要求1所述的一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管,其特征在于,所述磁性限位开关设置有三个,三个所述磁性限位开关分别为上限位磁性开关、警示磁性限位开关以及下限位磁性开关;
所述警示磁性限位开关设置于所述上限位磁性开关和所述下限位磁性开关之间;所述下限位磁性开关对应所述原点位置;
所述伺服电机控制器能够分别控制所述伺服电机以第一速度和第一旋转方向运动以使所述磁环朝向所述上限位磁性开关运动、所述伺服电机以所述第一速度和第二旋转方向运动以使所述磁环朝向所述警示磁性限位开关运动以及所述伺服电机以第二速度和所述第二旋转方向运动以使所述磁环朝向所述下限位磁性开关运动,当所述磁环运动至所述原点位置时,所述固定部复位。
3.根据权利要求1所述的一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管,其特征在于,所述复位构件还包括设置于所述电动缸与所述文氏管主体之间的限位块;
所述限位块的内部从靠近所述电动缸的端部到靠近所述文氏管主体的端部依次开设有第一导通部、第二导通部以及第三导通部,所述第三导通部与所述流道连通;
所述第一导通部、所述第二导通部以及所述第三导通部呈阶梯状;
所述调节部依次穿过第一导通部、第二导通部以及第三导通部,并延伸至所述流道内;
所述第二导通部与所述固定部相适配,且所述第二导通部能够对所述固定部限位。
4.根据权利要求1所述的一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管,其特征在于,所述调节构件包括阀杆;
所述阀杆在与所述电动缸的连接处形成有所述固定部,位于所述流道内的部分所述阀杆形成为所述调节部;
所述阀杆的外侧壁以及所述流道的内侧壁上均设置有防护层;
所述防护层采用高分子复合材料形成。
5.根据权利要求3所述的一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管,其特征在于,所述调节部与所述第三导通部之间有第一密封件。
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