CN104474953B - 双缸精确可控混合比例液体混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双缸精确可控混合比例液体混合装置，包括活塞操作杆和活塞操纵杆支架，活塞操纵杆支架上设有连体缸，连体缸内设有连体活塞，连体缸上设有两个液体单向阀，两个液体单向阀和三通混合器相连，三通混液器和出液管相通，两个液体单向阀均连有进液管。本发明为连体缸和与其相应的连体活塞精确混液装置，缸体内圆面积比从1：1到1：0.1，从而达到液体体积混合比从1：1到1：0.1。连体双缸配合连体双活塞，以保证在溶液粘度和使用时的环境温度发生变化的情况下，得到可靠的溶液体积混合比例。

Description

双缸精确可控混合比例液体混合装置

技术领域

本发明属于一种双缸精确可控混合比例液体混合装置。

背景技术

目前，液体混合装置为二元混合喷头，二元混合喷头是采用单缸设计，这种装置的混合比例由吸液管的内径、长度或流速控制阀来控制。由于化学品液体的粘度不同，以及不同化学品的粘度随温度的变化率也不同，所以这种设计不能保证在使用不同化学品和在不同的环境温度下使用提供一个稳定的体积混合比例。

表一所列测试结果表明，当液体A的粘度固定，而液体B的粘度发生变化，则液体A和液体B的体积混合比也将发生变化，液体B的粘度越大，在混合后的溶液中所占的比例就越小。随着温度的变化，即使不同特性的液体A和液体B保持不变，它们的混合比也会发生变化。这个测试结果说明，在实际使用时，如液体A和液体B的物理、化学特性发生变化，或使用时的环境温度发生变化，这种单缸混合装置不能提供稳定的体积混合比例。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种双缸精确可控混合比例液体混合装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种双缸精确可控混合比例液体混合装置，该装置包括活塞操纵杆和活塞操纵杆支架，活塞操纵杆支架上设有连体缸，连体缸内设有连体活塞，连体活塞和活塞操纵杆相接，连体缸上设有两个正负压面接触单向阀，两个正负压面接触单向阀通过三通混合器和出液管相通，两个正负压面接触单向阀均连有进液管。

本发明的进一步改进在于：正负压面接触单向阀包括进液口和出液口，进液口内侧设有负压打开膜，负压打开膜内侧设有导流圆环，导流圆环内侧设有与所述连体缸相连的液体流动口，正负压面接触单向阀内设有导流槽型圆柱环，导流槽型圆柱环外侧设有正压打开膜，正负压面接触单向阀内还设有弹性球面体，弹性球面体的外表面设有正压打开膜和定位凹凸圆环。

本发明与现有技术相比具有以下优点：其液体的体积混合比不会随着两种液体的化学、物理特性的变化而发生明显的变化，也不会随着实际使用时环境温度的变化而发生明显的变化，因为在常见的环境温度下，固体和液体的热膨胀系数是很小的。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为连体缸和连体活塞的结构示意图；

图3为正负压面接触单向阀的剖面展开图；

图4为正负压面接触单向阀负压受力结构图；

图5为正负压面接触单向阀正压受力结构图；

图中标号：1-活塞操纵杆、2-活塞操纵杆支架、3-连体缸、4-连体活塞、5-三通混合器、6-出液管、7-正负压面接触单向阀、8-进液管、9-进液口、10-出液口、11-负压打开膜、12-导流圆环、13-液体流动口、14-导流槽型圆柱环、15-正压打开膜、16-弹性球面体、17-定位凹凸圆环。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1示出了本发明一种双缸精确可控混合比例液体混合装置的具体实施方式，该装置包括活塞操纵杆1和活塞操纵杆支架2，活塞操纵杆支架2上设有连体缸3，连体缸3内设有连体活塞4，连体活塞4和活塞操纵杆1相接，连体缸3连有两个正负压面接触单向阀7，它也可由其它液体单向阀代替，两个正负压面接触单向阀7均连有进液管8，两个正负压面接触单向阀7连接三通混合器5和出液管6相通。一个正负压面接触单向阀至少由两个部件组成：一是单向阀固定件，它所用的材料是金属或塑料，一般选择非弹性耐腐蚀塑料，如不锈钢，PP，PE,PVC，聚四氟乙烯等材料；另一个是单向阀开关件，它通常由弹性材料制造，如橡胶、热弹性塑料等。三通混合器将根据不同需要可以和单向阀固定件连为一体，也可以是独立的组装部件，对于易固化的混合液，则选择独立组装件为佳，如混合液固化而堵塞三通，仅需更换这个部件即能恢复混合装置的正常工作。

各种液体的体积混合比可以通过改变缸体的内径和相应活塞的外径来实现，而连体活塞的行程不会改变所设定的混合比例。当连体活塞由连体缸内向外移动时，连体缸体和与其相连的两个单向阀内就会产生负压，这种负压会同时打开两个单向阀内的负压打开膜和关闭正压打开膜。这时两种液体按所设定的比例通过各自的液体输入管再经过单向阀填满相应的缸内。而当活塞向缸内方向移动时，缸体和与其相连的两个单向阀内就会产生正压，这正压就会同时打开两个单向阀内的正压打开膜和关闭负压打开膜，液体就通过各自的单向阀汇集到三通混合器，再沿着混合液体输出管输出，达到液体精确混合的目的。

如图2所示，连体缸精确控制混合比例的原理是基于连体活塞在连体缸内移动时始终保持相同的移动距离，这就保证了液体混合比只取决于连体缸体两缸内径的大小（见表二），而不取决于连体活塞移动的行程，而混合液的总量由连体活塞移动的行程决定。

溶液体积混合比与缸体内径的关系为：混合比例=a²/b²

注：上式中，a=缸体A内径,b=缸体B内径。

表二典型的内径大小和混合比

缸A内径	缸B内径	2 -->
			（厘米）	（厘米）	A和B的体积混合比
1.00	1.00	1.00
			1.50	1.00	2.25
2.00	1.00	4.00
			2.50	1.00	6.25
3.00	1.00	9.00

如图3所示，正负压面接触单向阀7包括进液口9和出液口10，进液口9内侧设有负压打开膜11，负压打开膜11内侧设有导流圆环12，导流圆环12内侧设有与连体缸相连的液体流动口13，正负压面接触单向阀7内设有导流槽型圆柱环14，导流槽型圆柱环14外侧设有正压打开膜15，正负压面接触单向阀7内还设有弹性球面体16，弹性球面体16的外表面设有正压打开膜和定位凹凸圆环17。弹性球面体的功能是：当活塞处于静止状态时，正压打开膜被弹性球面体强行关闭，这就保证进入三通内的混合液在任何情况下都不可能返回到缸体内，以免混合液再返回到液体储藏罐内从而减少液体的储藏期，或混合后的液体返回到缸内发生固化作用，从而使活塞失去移动功能而损坏此混合装置。

正负压面接触单向阀的工作原理：

当活塞由缸里向外移动时，液体流动口处（此处和缸体内腔相通）就会产生一个负压，其负压方向如图4中黑粗箭头所示；这个负压就会迫使正负压面接触单向阀内的负压打开膜打开，由于这个负压在正压打开膜斜面上所产生的横向力要大于垂直向上力（见图4），再加上负压会吸拉弹性球面体向下移动，从而就迫使正压打开膜关闭；此时液体就会从液体进口沿着正负压面接触单向阀内的负压打开膜和单向阀固定件所对应的接触面之间被打开的缝隙间，经过液体导流圆环和液体流动口进入缸体内；以上步骤是液体由液体进入管向缸体内按设定的量输送液体的过程。

当活塞由缸里向内移动时，液体流动口处就会产生一个正压，图5中黑粗箭头所指方向为正压方向；这个正压就会迫使正负压面接触单向阀内的负压打开阀关闭，因为这正压会在导流圆环的引导下直接施加在负压打开膜上，迫使它和相应的固定件的面紧贴从而使液体进口处被膜所封闭，这时缸内的液体就不能从此返回到液体储存罐里；这个正压也会迫使正负压面接触单向阀内的正压打开膜打开，因为这个正压会挤压正压打开膜向内收缩和弹性球面体向上移动（见图5），从而使得这正压打开膜和其相对应的固定件的面相分离，这时液体就会沿着正压打开膜与其相对应的面之间的缝隙经导流槽型圆环进入三通混合器，达到两种液体精确混合之目的；以上步骤是两种液体按设定的比例从缸体内向外输出液体的过程。在单向阀里，使用弹性球面体结合锥形正压打开膜以保证得到可靠的负压关闭和正压打开，和使用锥形负压打开膜结合导流圆环以保证得到可靠的负压打开和正压关闭。

本发明为连体缸和与其相应的连体活塞精确混液装置，缸体内圆面积比从1：1到1：0.1，从而达到液体体积混合比从1：1到1：0.1。连体双缸配合连体双活塞，以保证在溶液粘度和使用时的环境温度发生变化的情况下，得到可靠的溶液体积混合比例。而正负压面接触单向阀提供了可靠的液体单向流动功能以保证两种液体以设定的量同时进出缸体内腔，这就为达到精确混合比例提供了进一步的保证。

Claims (1)

1.一种双缸精确可控混合比例液体混合装置，其特征在于：该装置包括活塞操纵杆（1）和活塞操纵杆支架（2），所述活塞操纵杆支架（2）上设有连体缸（3），所述连体缸（3）内设有连体活塞（4），所述连体活塞（4）和所述活塞操纵杆（1）相接，所述连体缸（3）上设有两个正负压面接触单向阀（7），两个所述正负压面接触单向阀（7）通过三通混合器（5）和出液管（6）相通，两个所述正负压面接触单向阀（7）均连有进液管（8），所述正负压面接触单向阀（7）包括进液口（9）和出液口（10），所述进液口（9）内侧设有负压打开膜（11），所述负压打开膜（11）内侧设有导流圆环（12），所述导流圆环（12）内侧设有与所述连体缸相连的液体流动口（13），所述正负压面接触单向阀（7）内设有导流槽型圆柱环（14），所述导流槽型圆柱环（14）外侧设有正压打开膜（15），所述正负压面接触单向阀（7）内还设有弹性球面体（16），所述弹性球面体（16）的外表面设有正压打开膜（15）和定位凹凸圆环（17）。