CN108591528A - 一种管路启闭装置及其管路启闭系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了管路启闭装置及其管路启闭系统，其中，启闭装置通过以丝杠以及软管驱动的气囊作为传统阀门中的阀芯，来实现阀门的开启与关闭，达到管路启闭的目的。具体而言，以空压机作为气源，通过控制空压机的出气与进气，实现向气囊中充气或将气囊中的气体排出，进而实现管路的关闭、开启以及流量的调节，为了便于气囊的充气以及排气，在该装置中还设置有丝杠步进电机，通过丝杠步进电机与空压机的配合可以实现气囊的快速充气以及快速放气，实现流量的快速调节。本发明首次提出以气囊作为阀门的阀芯，相较以前的金属阀芯而言，其抗杂质，而且可以实现流量的无级调节，具有使用寿命长，流量调节精准等优点。

Description

一种管路启闭装置及其管路启闭系统
技术领域
本发明公开涉及管路开关的技术领域，尤其涉及一种管路启闭装置及其管路启闭系统。
背景技术
在船舶以及其他建筑物上都有着各种错综复杂的管路系统，他们中间流淌着各种流动介质(有的甚至是高温，强腐蚀性等危险流体)。
目前，控制阀门开关的大都是人为手动操作，存在着以下问题：不能准确的控制流量；如果打开和关闭时间相隔较长时，极易忘记及时关闭阀门，导致流量超过目标值，造成生产失误；当流动介质是高温或强腐蚀性危险液体时，一旦操作失误，还容易造成操作人员的身体伤害，带来严重的后果。
鉴于此，如何研发一种新型管路的启闭装置，以替代现有的阀门开关，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种管路启闭装置及其管路启闭系统，以至少解决现有管路阀门存在的流量控制不精准、安全性差等问题。
本发明一方面提供了一种管路启闭装置，包括：阀体1、阀盖2、支撑板3、气囊4、丝杠步进电机5、软管6以及空压机7；
所述阀盖2封堵安装于所述阀体1的上端口，且在所述阀盖2的中央设置有螺纹通孔21；
所述支撑板3固定安装于所述阀盖2的上方，且在所述支撑板3上设置有与所述螺纹通孔21同轴心的安装孔31；
所述气囊4设置于所述阀体1内，在所述气囊4的上端设置有进气口41；
所述丝杠步进电机5固定设置于所述支撑板3的上方，所述丝杠步进电机5中的丝杠51依次穿过所述阀盖2中的螺纹通孔21、支撑板3中的安装孔31以及气囊4上端的进气口41与所述气囊4的内部底面固定连接，且所述丝杠51与所述进气口41之间密封连接，所述丝杠51的内部沿轴向设置有通道，且在所述丝杠51的下部侧壁设置有与所述通道连通的出气孔；
所述软管6沿着所述丝杠51中的通道设置，且所述软管6的上端位于所述丝杠51的外部，所述软管6的下端穿过所述丝杠51下部的出气孔，位于所述气囊4的内部；
所述空压机7的出气端与所述软管6的上端端口连通。
优选，所述气囊4在所述进气口41处固定设置有套筒411，所述套筒411内设置有密封塞，所述密封塞的中央设置有贯通上下通孔，所述丝杠51滑动插设于所述通孔内。
进一步优选，所述丝杠51的下端端面设置有连接盘511，所述所述丝杠51通过所述连接盘511与所述气囊4的内部底面固定连接。
本发明另一方面还提供了一种管路启闭系统，包括：管路启闭装置A、流量传感器B、输入装置C以及控制器D；
所述管路启闭装置A为上述管路启闭装置中的任意一种；
所述流量传感器B设置于所述管路启闭装置A中的阀体1内，用于检测所述阀体1内的实时流量值；
所述输入装置C的输出端与所述控制器4的第一输入端连接；
所述控制器4的第二输入端与所述流量传感器B的第一输出端连接，所述控制器4的第一输出端与所述管路启闭装置A中丝杠步进电机5的控制端连接，所述控制器4的第二输出端与所述空压机7的控制端连接。
优选，所述管路启闭系统，还包括：显示器E；
所述显示器E的输入端与所述流量传感器B的第二输出端连接。
本发明提供的管路启闭装置，通过以丝杠以及软管驱动的气囊作为传统阀门中的阀芯，来实现阀门的开启与关闭，达到管路启闭的目的。具体而言，以空压机作为气源，通过控制空压机的出气与进气，实现向气囊中充气或将气囊中的气体排出，进而实现管路的关闭、开启以及流量的调节，为了便于气囊的充气以及排气，在该装置中还设置有丝杠步进电机，通过丝杠步进电机与空压机的配合可以实现气囊的快速充气以及快速放气，实现流量的快速调节。本发明首次提出以气囊作为阀门的阀芯，相较以前的金属阀芯而言，其抗杂质，而且可以实现流量的无级调节，具有使用寿命长，流量调节精准等优点。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开实施例提供的一种管路启闭装置的结构示意图；
图2为本发明公开实施例提供的一种管路启闭系统的模块示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
参见图1为一种管路启闭装置，该装置包括：阀体1，在阀体1的上端口封堵安装有阀盖2，在阀盖2的中央设置有螺纹通孔21，且该螺纹通孔21正对阀体1的上端口，在阀盖2的上方固定设置有支撑板3，在支撑板3上设置有与阀盖2中螺纹通孔21同轴心的安装孔31，在阀体1内设置有气囊4，气囊4的上端设置有进气口，在支撑板3上设置有丝杠步进电机5，该丝杠步进电机5通过支架固定支撑于支撑板3的上方，其中，丝杠步进电机5中的丝杠，依次穿过阀盖2中的螺纹通孔21、支撑板3中的安装孔31以及气囊4上端的进气口41后，与气囊4的内部底面固定连接，而且要求丝杠51与进气口41之间为密封连接，其中，在丝杠51的内部沿轴向设置有通道，且在丝杠51的下部侧壁设置有与该通道连通的出气孔，沿着丝杠51内部的通道设置有软管6，且软管6的上端位于丝杠51的外部，软管6的下端穿过丝杠51下部的出气孔，位于气囊4的内部，在软管6位于丝杠51外部的上端端口连通有空压机7。
上述管路启闭装置使用时，阀体的两端分别通过法兰与管路进行连接，当需要关闭该管路启闭装置时，同时开启丝杠步进电机和空压机，使丝杠步进电机中的丝杠向下运动的同时空压机处于出气状态，由于丝杠步进电机中的丝杠底部与气囊的内部底面固定连接，当丝杠步进电机中的丝杠向下运动时，会将气囊整体撑开，然后由与空压机连通的软管向气囊内部充气，直至气囊将阀体整体封堵，实现管路的封堵，完成管路启闭装置的启闭：当需要将管路开启以及将管路中的流量由小到大进行调节时，调节丝杠步进电机进行翻转，使丝杠步进电机中的丝杠向上运动，同时调节空压器处于吸气状态，此时，丝杠的向上运动会使气囊不断收缩，而气囊中的气体会通过软管进入空压机内，使气囊体积逐渐缩小，实现管内流量的逐渐变大，直至气囊体积缩至最小，实现管路启闭装置的完全开启。该管路启闭装置通过采用充气的气囊作为阀体内部的阀芯，可实现流量的无级调节，此外，该种气囊式阀芯，还能解决以往金属阀芯的阀体容易堵塞，维修费用高，使用寿命短等问题。
其中，丝杠51与进气口41之间的密封连接方式可以选用多种，只要实现丝杠51既可以相对气囊的进气口进行上下移动，又可以实现与进气口之间不漏气，即可。下面以一种的具体链接方式为类，进行具体的说明。参见图1，该种密封连接方式具体为，气囊4在进气口41处固定设置有套筒411，进气口41的四周与套筒411的外部四周密封连接，而且在套筒411的内部设置有密封塞，在密封塞的中央设置有贯通上下通孔，丝杠51滑动插设于上述通孔内，实现丝杠相对进气口的密封连接。
为了方便丝杠51与气囊4之间的连接，作为技术方案的改进，在丝杠步进电机的丝杠51的下端端面设置有连接盘511，而丝杠51通过连接盘511与气囊4的内部底面固定连接。
为了实现上述管路启闭装置的智能使用，依据上述管路启闭装置设计了一套管路启闭系统，具体可参见图2，该管路启闭系统主要由管路启闭装置A、流量传感器B、输入装置C以及控制器D组成，其中，管路启闭装置A为上述管路启闭装置中的任意一种，将流量传感器B设置于管路启闭装置A中的阀体1内，用于检测阀体1内的实时流量值，将输入装置C的输出端与控制器4的第一输入端连接，将控制器4的第二输入端与流量传感器B的第一输出端连接，控制器4的第一输出端与管路启闭装置A中丝杠步进电机5的控制端连接，控制器4的第二输出端与空压机7的控制端连接。
上述管路启闭系统的具体工作过程为：通过输入装置输入管路内要求的流量值，输入装置将输入的要求值发送到控制器中，同时流量传感器将检测到的管路实时流量值也发送到控制器，控制器将接收到的要求流量值与检测流量值进行比较计算后，获得丝杠的伸出或缩短长度以及空压机的风量、风速等参数值，控制器将计算获得的要求参数转换为电信号，分别发送到丝杠步进电机和空压机中控制二者进行相应的工作，管路启闭装置的智能控制。
作为技术方案的改进，还可以在管路启闭系统中设置有显示器E，该显示器E的输入端与流量传感器B的第二输出端连接，用于显示管路中的实时流量值。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种管路启闭装置，其特征在于，包括：阀体(1)、阀盖(2)、支撑板(3)、气囊(4)、丝杠步进电机(5)、软管(6)以及空压机(7)；
所述阀盖(2)封堵安装于所述阀体(1)的上端口，且在所述阀盖(2)的中央设置有螺纹通孔(21)；
所述支撑板(3)固定安装于所述阀盖(2)的上方，且在所述支撑板(3)上设置有与所述螺纹通孔(21)同轴心的安装孔(31)；
所述气囊(4)设置于所述阀体(1)内，在所述气囊(4)的上端设置有进气口(41)；
所述丝杠步进电机(5)固定设置于所述支撑板(3)的上方，所述丝杠步进电机(5)中的丝杠(51)依次穿过所述阀盖(2)中的螺纹通孔(21)、支撑板(3)中的安装孔(31)以及气囊(4)上端的进气口(41)与所述气囊(4)的内部底面固定连接，且所述丝杠(51)与所述进气口(41)之间密封连接，所述丝杠(51)的内部沿轴向设置有通道，且在所述丝杠(51)的下部侧壁设置有与所述通道连通的出气孔；
所述软管(6)沿着所述丝杠(51)中的通道设置，且所述软管(6)的上端位于所述丝杠(51)的外部，所述软管(6)的下端穿过所述丝杠(51)下部的出气孔，位于所述气囊(4)的内部；
所述空压机(7)的出气端与所述软管(6)的上端端口连通。
2.根据权利要求1所述管路启闭装置，其特征在于，所述气囊(4)在所述进气口(41)处固定设置有套筒(411)，所述套筒(411)内设置有密封塞，所述密封塞的中央设置有贯通上下通孔，所述丝杠(51)滑动插设于所述通孔内。
3.根据权利要求1所述管路启闭装置，其特征在于，所述丝杠(51)的下端端面设置有连接盘(511)，所述所述丝杠(51)通过所述连接盘(511)与所述气囊(4)的内部底面固定连接。
4.一种管路启闭系统，其特征在于，包括：管路启闭装置(A)、流量传感器(B)、输入装置(C)以及控制器(D)；
所述管路启闭装置(A)为权利要求1～3任意一种；
所述流量传感器(B)设置于所述管路启闭装置(A)中的阀体(1)内，用于检测所述阀体(1)内的实时流量值；
所述输入装置(C)的输出端与所述控制器(4)的第一输入端连接；
所述控制器(4)的第二输入端与所述流量传感器(B)的第一输出端连接，所述控制器(4)的第一输出端与所述管路启闭装置(A)中丝杠步进电机(5)的控制端连接，所述控制器(4)的第二输出端与所述空压机(7)的控制端连接。
5.根据权利要求4所述管路启闭系统，其特征在于，还包括：显示器(E)；
所述显示器(E)的输入端与所述流量传感器(B)的第二输出端连接。
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