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流體流量記憶合金調節(jié)方法及閥門的制作方法

文檔序號:5564920閱讀:756來源:國知局
專利名稱:流體流量記憶合金調節(jié)方法及閥門的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種利用記憶合金的溫度形變特性進行液、氣體流量無級調節(jié)的方法和實現這一方法的記憶合金調控閥門,屬于流體流量控制領域。
液、氣體的流量調節(jié)通??偸怯筛鞣N流量閥門控制實現的,傳統(tǒng)的流體流量調節(jié)閥門主要有手動閥、電磁閥和氣動閥、電動閥。手動閥既不能實行自動調節(jié),手工調節(jié)的精度也很差;電磁閥無法進行流量參數的連續(xù)調整;利用氣態(tài)膨脹、壓縮驅動的氣動閥和利用電機驅動的電動閥結構復雜,操作不便,成本高,精度低。上述各類流體流量調節(jié)方法及閥門均難以實現流體流量全量程連續(xù)無級調節(jié),因此也難以配套實施流體流量的計算機高精度控制。
本發(fā)明的任務就在于提供一種利用記憶合金的溫度形變力驅動流體流道調控閥門的啟合機構,以實現流體流量的全量程連續(xù)無級調節(jié)的方法;以及實現這一方法的記憶合金調控閥門。這一方法及閥門可以對液體、氣體流量進行全量程、高精度的連續(xù)無級調節(jié),有利于實現流量調節(jié)的計算機控制,并且結構簡單、操作方便。
本發(fā)明提供的流體流量記憶合金調節(jié)方法是利用記憶合金的溫度形變特性,通過電熱元件或流體本身溫度調控記憶合金元件的溫度使其產生相應的彎曲形變,再通過記憶合金的彎曲形變力驅動流體流道調節(jié)閥門的啟合機構實現相應的流通流量調節(jié)。
記憶合金的溫度形變特性是指隨著其溫度的變化,記憶合金會產生具有一定力矩的彎曲形變,彎曲形變的大小與溫度變化的高低呈良好的線性比例關系,并具有還原性和重現性。正因為這種還原性和重現性的“記憶功能”,才被稱之為記憶合金。利用記憶合金的“記憶功能”,只要將其加熱或冷卻至某一設定溫度,就可使其發(fā)生彎曲形變,重現相應的彎曲程度;發(fā)生彎曲形變時產生的形變力一般較強,足以驅動流體流通調節(jié)閥門的機械或其他調節(jié)機構。
實現流體流量記憶合金調節(jié)方法的閥可以根據實際需要設計、制造成各種類型。
一種類型的流體流量記憶合金調節(jié)的結構示意參見

圖1,主要由記憶合金桿5、6,電熱體4、7,閥芯9、復位彈簧10和閥體2組成。記憶合金桿5、6一端分別通過鉸接件3、8鉸接在閥體2上部,另一端共同連接閥芯9;電熱體4分別固接在記憶合金桿5、6上;閥芯9下端呈塔臺狀,塔端嵌入復位彈簧10內,復位彈簧10定位于閥體流道1上壁的閥芯通孔11內,閥芯通孔11與流道1間密封。電熱體4、7通電發(fā)熱傳導至記憶合金桿5、6使其發(fā)生向下的彎曲形變,驅動閥芯9克服復位彈簧10的彈簧力向下直線運動,進入流道1截堵流道11,從而調節(jié)流量;通過電熱體4、7控制記憶合金桿5、6的彎曲形變程度,從而可連續(xù)無級調控閥芯9截堵流道的啟合程度,直至完全堵塞流道1而截斷流量。本設計中也可根據需要增加記憶合金桿的數量,一般應按閥芯9的園心按中心對稱成對增加以增加力矩,如要增加形變量,可把記憶合金桿相背疊加布置。
另一種類型的流體流量記憶合金調節(jié)閥的結構示意參見圖2,主要由電熱元件1、記憶合金桿2、轉軸3、活門4、閥體5、扇形齒輪6組成。電熱元件1和記憶合金桿件2一端連接一體,記憶合金桿件2另一端連接于扇形齒輪6,扇形齒輪6和轉軸3嚙合,轉軸3上端和流道活門4連為一體。使電熱元件1通電發(fā)熱,傳導至記憶合金桿件2彎曲形變,帶動扇形齒輪6轉動,扇形齒輪6的轉動使轉軸3相應轉動,轉軸3的轉動又帶動了流道活門的啟合。這一結構的調節(jié)閥可將流道活門4設計為可從0°至90°進行轉動。
還有一種流體溫度自調型流量調節(jié)閥的結構示意參見圖3主要由閥體1、閥芯2、記憶合金件3組成,錐狀的閥芯2安設于閥體1內下腔4和上腔5之間的閥孔6上,其下端通過連接彈簧7和記憶合金件3連接,記憶合金件3固定于流體先進入的閥體1的下腔內。當流體從閥的進口流道進入閥體1的的下腔4流體溫度傳導給位于下腔4中的記憶合金件3,使之彎曲形變,形變力通過連接彈簧7帶動閥芯2,從而調節(jié)閥孔6流量的大小。流體溫度的變化會引起記憶合金件3的變曲形變,從而目到調節(jié)閥孔6的啟合程度,達到調節(jié)流體流量的目的。
本發(fā)明提供的流體流量調節(jié)方法及閥門和傳統(tǒng)的流體流量調節(jié)方法及閥門相比較,可以實現全量程高精度連續(xù)無級調節(jié),結構簡單,操作方便,成本低,精度高,可廣泛應用于各種液體、氣體的流量控制。
權利要求
1.一種適用于液體、氣體的流體流量調節(jié)方法,其特征在于利用記憶合金的溫度形變特性,通過電熱元件或者流體本身溫度調控記憶合金的溫度使其產生相應的彎曲形變,再通過記憶合金的彎曲形變力驅動流體流道調節(jié)閥門的啟合機構實現相應的流道流量調節(jié)。
2.一種實現如權利要求1所述的流體流量調節(jié)方法的記憶合金調節(jié)閥,其特征在于主要由記憶合金桿5、6,電熱體4、7,閥芯9,復位彈簧10和閥體7組成;記憶合金桿5、6一端分別通過鉸接件3、8鉸接在閥體2上部,另一端共同連接閥芯9;電熱體4、7分別固接在記憶合金桿5、6上;閥芯9下端呈塔臺狀,塔端嵌入復位彈簧10內,復位彈簧10定位于閥體流道1上壁的閥芯通孔11內。
3.一種實現如權利要求1所述的流體流量調節(jié)方法的記憶合金調節(jié)閥,其特征在于主要由電熱元件1、記憶合金桿2、轉軸3、流道活門4、閥體5、扇形齒輪6組成;電熱元件1和記憶合金桿2一端連接一體,記憶合金桿2的另一端連接于扇形齒輪6,扇形齒輪6和轉軸3嚙合,轉軸3上端和流道活門4連為一體。
4.一種實現如權利要求1所述的流體流量調節(jié)方法的記憶合金調節(jié)閥,其特征在于通過流體溫度自我調節(jié)流量,主要由閥體1、閥芯2、記憶合金件3組成;錐狀的閥芯2安設于閥體1內下腔4和上腔5之間的閥孔6上,其下端直接或通過連接彈簧7和記憶合金件3連接,記憶合金件3固定于流體先流入的閥體1的下腔4內。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用記憶合金的溫度形變特性進行液體、氣體流量無級調節(jié)的方法和實現這一調節(jié)方法的記憶合金調控閥門。本發(fā)明通過電熱元件或者流體本身溫度調控記憶合金的溫度使其產生相應的彎曲形變,再通過記憶合金的彎曲形變力驅動流體流道調節(jié)閥的啟合機構實現流道流量調節(jié)。本發(fā)明結構簡單,操作方便、成本低、精度高,可以實現各種液體、氣體流量的全量程、高精度連續(xù)無級調節(jié)。
文檔編號F16K31/64GK1086297SQ9210861
公開日1994年5月4日 申請日期1992年10月28日 優(yōu)先權日1992年10月28日
發(fā)明者徐平, 壽衛(wèi)東 申請人:徐平
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