一種試驗用水門控制裝置的製作方法

2023-11-09 23:10:37

本發明涉及一種試驗用水門控制裝置。

背景技術：

現有機械設備中常包含液體管路，往往這些液體管路中的液體流量需要調節和控制，例如：一種用於冷卻作用的管路系統，為保證被冷卻介質的溫度不能太高或者太低，就需要調節該冷卻管路中的冷水的流量，且調節精度要求較高。常見的控制液體管路冷卻水流量的裝置，包含電動閥門、閥體兩部分；其中電動閥門可受電信號驅動，做90°的轉動，電動閥門的轉動可帶動下面閥體中的球閥或者閥片進行90°轉動，即實現管路中液體介質的流通和阻斷。通過控制液體的流出或截止，實現液體冷卻或者其它作用的調節功能。該裝置僅有兩種狀態：液體流通和液體截止，並不能連續的調節管路內部的液體流量，這樣會導致控制精度較差，液體流量呈波動性。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種可精確控制液體流量的試驗用水門控制裝置。

本發明提供了一種試驗用水門控制裝置，其中，包括：

閥門機構，包括主體和調節軸，所述主體設有導流通孔，所述調節軸穿過所述導流通孔與所述主體轉動配合；所述調節軸上設有閥片，所述閥片與所述導流通孔配合；

步進電機，所述步進電機的驅動軸與所述調節軸相連，用於驅動所述調節軸轉動；

管路，所述管路包括出水管和進水管，所述出水管和所述進水管分別固定在所述導流通孔的兩端；

流量傳感器，所述流量傳感器位於所述出水管內；

控制單元，所述控制單元與所述步進電機和所述流量傳感器連接，所述控制單元用於接收到所述流量傳感器反饋的液體實時流量值，將所述實時流量值與目標流量值比較，控制所述步進電機驅動所述調節軸旋轉，以使所述調節軸帶動所述閥片改變所述導流通孔的液體流通面積，使所述實時流量值與所述目標流量值相同。

優選地，所述調節軸的圓周方向設有第一傳動齒；

所述驅動軸橫向設有與所述第一傳動齒配合的第二傳動齒，所述步進電機驅動所述驅動軸伸出和縮回。

優選地，所述驅動軸和所述調節軸相垂直。

優選地，所述主體還設有連接通孔，所述調節軸同時穿過所述導流通孔和所述連接通孔；

所述第一傳動齒位於所述連接通孔內的所述調節軸上。

優選地，所述連接通孔為腰形孔。

優選地，所述閥片數量為兩個，固定在所述調節軸的兩側。

優選地，所述閥片的外形與所述導流通孔相同。

優選地，所述管路與所述導流通孔螺接。

本發明的有益效果在於：

本發明提供了一種試驗用水門控制裝置，包括：閥門機構、步進電機、管路、流量傳感器和控制單元，閥門機構包括主體和調節軸，主體設有導流通孔，調節軸穿過所述導流通孔與所述主體轉動配合；調節軸上設有閥片，閥片與導流通孔配合；管路包括出水管和進水管，出水管和進水管分別固定在導流通孔的兩端，流量傳感器位於出水管內；控制單元與步進電機和流量傳感器連接。該裝置通過流量傳感器獲取液體的實時流量值，控制單元將實時流量值與目標流量值對比，向步進電機輸出控制信號，步進電機驅動調節軸帶動閥片轉動，靈活調整導流通孔的開度，平穩、精確地調整液體流量。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的試驗用水門控制裝置的爆炸圖；

圖2為閥門機構的示意圖。

附圖標記如下：

1-閥門機構、11-主體、111-導流通孔、112-連接通孔、12-調節軸、121-閥片、122-第一傳動齒、2-步進電機、21-驅動軸、211-第二傳動齒、3-管路、31-出水管、32-進水管、4-控制單元。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

如圖1、圖2所示，本發明實施例提供了一種試驗用水門控制裝置，其中，包括：閥門機構1、步進電機2、管路3、流量傳感器(未表示)和控制單元4，閥門機構1包括主體11和調節軸12，主體11設有導流通孔111，調節軸12設置在導流通孔111中，且調節軸12的兩端分別與主體11上該導流通孔111的內壁轉動配合；調節軸12上設有閥片121，閥片121隨著調節軸12的轉動可以改變封堵導流通孔的面積；步進電機2的驅動軸21與所述調節軸12相連，用於驅動調節軸12轉動；管路3包括出水管31和進水管32，出水管31和進水管32分別固定在導流通孔111的兩端；流量傳感器位於出水管31內，用於監測出水管31內的液體實時流量；控制單元4分別與步進電機2的控制埠和流量傳感器連接，控制單元4接收到流量傳感器反饋的液體的實時流量值，將實時流量值與目標流量值比較，控制步進電機2驅動調節軸12旋轉，調節軸12帶動閥片121改變導流通孔111的液體流通面積，使實時流量值與目標流量值相同。該試驗用水門控制裝置通過流量傳感器獲取液體實時流量值，控制單元4將實時流量值與目標流量值對比，向步進電機2輸出控制信號，使步進電機2驅動調節軸12帶動閥片121轉動，靈活調整導流通孔111的開度，從而平穩、精確地調整了液體流量。

步進電機2可控制驅動軸21轉動和伸縮，利用直接驅動或者渦輪蝸杆驅動等方式驅動調節軸12轉動，本實施例利用步進電機2控制驅動軸21伸縮的形式進行設計。進一步地，調節軸12的圓周方向設有第一傳動齒122；步進電機2的驅動軸21橫向設有與第一傳動齒122配合的第二傳動齒211，步進電機2控制驅動軸21伸出和縮回。由於步進電機2內設有位置傳感器，控制單元4向步進電機2輸出控制信號，控制驅動軸21的伸縮距離，驅動軸21伸縮過程中，第二傳動齒211與第二傳動齒211配合，驅動調節軸12轉動，調節軸12帶動閥片121轉動，改變導流通孔111的液體流通面積。第一傳動齒122和第二傳動齒211配合，可使傳動更精確，可靠性更高。

進一步地，驅動軸21和調節軸12相垂直。第一傳動齒122和第二傳動齒211均設置為直齒，方便加工，通過驅動軸21和調節軸12相垂直，可使第一傳動齒122和第二傳動齒211嚙合更穩定，方便安裝。

如圖2所示，進一步地，主體11還設有連接通孔112，調節軸12同時穿過導流通孔111和連接通孔112；第一傳動齒122位於連接通孔112內的調節軸12上。連接通孔112可容納第一傳動齒122和第二傳動齒211嚙合，可使該裝置結構更加緊湊。

進一步地，連接通孔112為腰形孔。腰形孔的縱向空間可提供驅動軸21足夠的安裝、配合間隙，避免驅動軸21與連接通孔112發生幹涉；腰形孔的橫向空間可限制驅動軸21沿調節軸12滑動，避免第一傳動齒122和第二傳動齒211脫離，影響該裝置正常工作。

進一步地，閥片121數量為兩個，固定在調節軸12的兩側。通過在調節軸12的兩側固定閥片121，可提高閥片121的強度，避免液體流量較大時，對閥片121造成損壞。

進一步地，閥片121的外形與導流通孔111相同，可使兩閥片121完全封堵導流通孔111，有助於精確控制液體流量。

由於閥片121限制了液體流量，導致導流通孔111兩側存在液體壓力差，容易使管路3與導流通孔111的連接處發生鬆動。進一步地，管路3與導流通孔111螺接，可使連接更可靠。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特徵及作用效果，以上僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施範圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護範圍內。