CN110968121B - 流量被动调节的中间装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量被动调节的中间装置，包括管道，管道的内壁上设置有传动口，传动口上密封覆盖有挤压变形片；还包括外壳，外壳与管道的外壁之间形成调节腔，调节腔内设置有调节组件，调节组件包括依次传动配合的第一往复运动件、传动组件以及第二往复运动件，第一往复运动件的输入端连接挤压变形片，第二往复运动件的输出端连接调节板；管道内位于传动口的下游设置有流量控制筒，流量控制筒设置有多个流量调节孔；调节板贴合在流量控制筒上，挤压变形片的被挤压过程驱动调节板封闭流量调节孔。本发明提供的流量被动调节的中间装置，通过机械结构被动的实现对脉冲液流或气流的调节，获取相对恒定的流速和流量。

Description

流量被动调节的中间装置

技术领域

本发明涉及流体和气体输送技术，具体涉及一种流量被动调节的中间装置。

背景技术

通过管道输送液体或气体几乎存在于各行各业中，一般而言，液体输送过程中均需予以控制以保持恒定的流速，现有技术中的流速控制包括手动控制和自动控制两类，其中，手动控制如手动的去控制机械阀门的开启幅度实现流速控制，自动控制一般包括传感器、控制模块、人机交互模块以及自动控制阀门，传感器检测管道内的液体的流量或者流速，控制模块根据传感器检测的数据对控制自动控制阀门的开启幅度，从而实现流量或流速的自动控制。

现有技术中如公开号为CN202083670U，授权公告日为2011年11月21日，名称为《一种用于离子迁移谱仪的气体流速自动控制装置》的实用新型专利，其包括用于测量气体流速并转换输出相应气体流速电信号的气体流速传感器、负责采集转换后的气体流速电信号并处理后输出控制信号的数据采集处理装置、以及通过该控制信号来控制气体流速的气体流速控制装置，气体流速传感器与数据采集处理装置的输入端连接，数据采集处理装置的输出端与气体流速控制装置连接。本实用新型首先通过气体流速传感器测量气体流速并转换输出相应气体流速电信号，然后进行AD转换，经过低通滤波后，计算得到相应的控制值并输出相应的控制信号，气体流速传感器通过该控制信号将其控制在相应开度，从而精确控制气路中的气体流速。

现有技术的不足之处在于，手动控制无法实现较为准确和及时的调节，自动控制具有三方面不足，其一，其需要布置电路，这在部分领域具有难度，如大范围农田的临时浇灌，布置电路有困难，其二，电器元件较多，成本较高，其三，其整体构思均是对流量或流速进行监测以控制进水阀门的开启幅度，如此完成对流速和流量的控制，但是在实际使用中，上述理论上完美的技术方案的出水流速仍旧具有波动，仍旧出现了瞬间的流速过慢或者过快的脉冲现象，究其原因在于，流体网络的压力因为流量来源压力的变化、使用者数量的变化等原因常会发生脉冲式的变化，现有的监测、反馈、控制模式，予以控制时脉冲已经存在，具有滞后效应，无法完全的消除这种脉冲式的变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种流量被动调节的中间装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流量被动调节的中间装置，包括管道，所述管道的内壁上设置有传动口，所述传动口上密封覆盖有挤压变形片；

还包括外壳，所述外壳与所述管道的外壁之间形成调节腔，所述调节腔内设置有调节组件，所述调节组件包括依次传动配合的第一往复运动件、传动组件以及第二往复运动件，所述第一往复运动件的输入端连接所述挤压变形片，所述第二往复运动件的输出端连接调节板；

所述管道内位于所述传动口的下游设置有流量控制筒，所述流量控制筒设置有多个流量调节孔；

所述调节板贴合在所述流量控制筒上，所述挤压变形片的被挤压过程驱动所述调节板封闭所述流量调节孔。

上述的中间装置，所述挤压变形片为弹性金属片或者柔性变形片。

上述的中间装置，所述第一往复运动件的输入端设置有硬质配合件，所述硬质配合件与所述挤压变形片的外形一致，所述硬质配合件贴合于所述挤压变形片的外侧面上。

上述的中间装置，所述硬质配合件和所述挤压变形片均为弧形，所述硬质配合件贴合于所述挤压变形片的弧形内凹面上。

上述的中间装置，所述挤压变形片的至少部分凸出于所述管道的内壁。

上述的中间装置，所述传动组件为连杆传动组件或齿轮传动组件。

上述的中间装置，所述传动组件包括摆动杆，所述摆动杆的中部转动连接于所述外壳上，所述摆动杆的两端分别与所述第一往复运动件和第二往复运动件传动连接。

上述的中间装置，所述流量控制筒为内套于所述管道的筒状件，所述筒状件上布置有多个所述流量调节孔。

上述的中间装置，所述流量控制筒上还设置有常通孔，所述调节板的运动行程不覆盖所述常通孔。

上述的中间装置，所述流量调节孔为长方形孔，所述调节板的运动行程为从所述长方形孔的一个边运动到另一个边。

在上述技术方案中，本发明提供的流量被动调节的中间装置，上游的水流驱动挤压变形片，通过传动组件使得下游的调节板实现对流量的调节，如此实现同步乃至提前的调节，通过机械结构被动的实现对脉冲液流或气流的调节，获取相对恒定的流速和流量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的流量被动调节的中间装置的第一状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的流量被动调节的中间装置的第二状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的杠杆调节组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的流量控制筒的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的调节板的部分结构示意图；

图6为本发明一种实施例提供的流量控制筒和调节板的第一状态下的结构示意图；

图7为本发明一种实施例提供的流量控制筒和调节板的第二状态下的结构示意图；

图8为本发明另一种实施例提供的流量控制筒和调节板的剖视图；

图9为本发明另一种实施例提供的调节板的结构示意图；

图10为本发明另一种实施例提供的流量控制筒的结构示意图。

附图标记说明：

1、管道；2、传动口；3、挤压变形片；4、外壳；5、调节腔；6、第一往复运动件；7、传动组件；8、第二往复运动件；9、流量控制筒；10、调节板；11、流量调节孔；12、硬质配合件；13、常通孔；14、中心轴；14.1、本体；14.2、限位环；14.3、固定部；15、抵接杆；15.1、传动圆孔；15.2、对接部；16、连动杆；16.1、传动轴；17、弹簧；18、调节柄；19、调节杆；20、动密封结构；21、导向件；22、常通控制孔；23、调节控制孔；24、支座；25、磁吸件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明各实施例中，上游、下游是相对流体或气体的流动方向而言的，流体或气体的流动方向为从上游流动到下游，而内、外是相对管道1而言的，如管道1的内壁、外壁。

如图1-10所示，本发明实施例提供的一种流量被动调节的中间装置，包括管道1，所述管道1的内壁上设置有传动口2，所述传动口2上密封覆盖有挤压变形片3；还包括外壳4，所述外壳4与所述管道1的外壁之间形成调节腔5，所述调节腔5内设置有调节组件，所述调节组件包括依次传动配合的第一往复运动件6、传动组件7以及第二往复运动件8，所述第一往复运动件6的输入端连接所述挤压变形片3，所述第二往复运动件8的输出端连接调节板10；所述管道1内位于所述传动口2的下游设置有流量控制筒9，所述流量控制筒9设置有多个流量调节孔11；所述调节板10贴合在所述流量控制筒9上，所述挤压变形片3的被挤压过程驱动所述调节板10封闭所述流量调节孔11。

具体的，本实施例提供的中间装置，用于连接到气体或者液体的输送管道1上，提供一个流速或流量的被动调节，其主体为管道1，管道1的一端为进料口，另一端为出料口，管道1的内壁上设置开口，该开口为传动口2，传动口2上覆盖有挤压变形片3，挤压变形片3密封连接于管道1的传动口2上，如其边缘部分密封粘结于传动口2的管壁上，也即管道1内的液体或气体无法通过传动口2予以外泄，但显然的，管道1内流动的液体或气体会对挤压变形片3施加径向向外的压力，挤压变形片3为受挤压后会发生变形的片状材料，如弹性金属片或者柔性变形片，弹性金属片如薄钢片受挤压后会发生变形，柔性变形片如塑料片、布片、橡胶片等发生挤压后也会发生变形，挤压变形片3受挤压后的变形为本实施例的驱动力。

本实施例还包括外壳4和调节组件，外壳4布置于管道1的外侧，其与管道1的外壁之间围出调节腔5，调节腔5用于布置调节组件，调节组件用于将挤压变形片3的动力输出至驱动流量调节机构上，调节组件包括第一往复运动件6、传动组件7以及第二往复运动件8，流量调节机构包括调节板10和流量控制筒9，其中，第一往复运动件6的一端连接于挤压变形片3上，其位于挤压变形片3的背面，挤压变形片3的正面与管道1内流动的气体或液体接触，传动组件7的动力输入端连接第一往复运动件6的动力输出端，也即与挤压变形片3相背离的另一端，传动组件7的动力输出端连接第二往复运动件8，第二往复运动件8连接调节板10，调节板10贴合在流量控制筒9上，如此，挤压变形片3的运动会最终带动调节板10与流量控制筒9的相对滑动。本实施例中，挤压变形片3的一面与流动的液体或气体接触，其位于上游，调节板10和流量控制筒9位于管道1内部，位于下游，而调节组件位于调节腔5中，其中第二往复运动件8贯穿管道1的管壁，因此其与管壁的连接处需要设置动密封结构20，如填料密封或者机械密封等等。

本实施例中，第一往复运动件6和第二往复运动件8可以为杆状结构，两者均为直线往复运动，可以设置一个限位孔实现对往复运动的限位，使得其可以直线往复，传动组件7用于将第一往复运动件6的往复运动传导给第二往复运动件8，最常见的，其为连杆组件，连杆组件可以在输入端往复运动时实现输出端的往复运动，显然的，除了连杆组件，其它的可以实现输入为往复运动输出也是往复运动的机械传动结构都可以作为本实施例的传动组件7，如齿轮传动结构等等。

本实施例中，流量控制筒9布置于管道1内挤压变形片3的下游，其覆盖管道1的径向截面上，如其为圆筒结构，其内套于管道1的内壁上，甚至与管道1可以是一体式结构，流量控制筒9上设置有多个流量调节孔11；所述调节板10贴合在所述流量控制筒9上，调节板10上设置有通孔或者间隙等可以供气体和液体通过的结构，在一个状态，如图1和6所示，调节板10上的通孔与流量调节孔11重合，此时气体和液体可以顺利通过流量调节孔11，而在另一个状态，如图2和7所示，调节板10则至少部分遮挡于流量调节孔11上，此时气体和液体无法完成顺畅的通过流量调节孔11，其流量被调节了。

本发明实施例提供的流量被动调节的中间装置，在正常流速的状态下，如正常流速为1m/s，此时为第一状态，即图1/6/8所示，此时挤压变形片3、调节组件、调节板10以及流量控制筒9的状态使得管体可以通过最大的流量，也即流量控制筒9的各流量调节孔11均未被限制，较为优选的，此时挤压变形片3没有变形，随后，当流速变大，如逐渐变到1.5m/s，较大的流速冲击挤压变形片3使其变形，如此带动调节组件并带动调节板10，调节板10在流量调节筒上的运动使得其逐渐的封闭流量调节孔11，如此实现对流量的调节，流速越大，挤压变形片3被挤压的越厉害，而流量调节孔11被封闭的面积越大。也即挤压变形片3的被挤压过程驱动所述调节板10封闭所述流量调节孔11。

本发明实施例提供的流量被动调节的中间装置，上游的水流驱动挤压变形片3，通过传动组件7使得下游的调节板10实现对流量的调节，如此实现同步乃至提前的调节，通过机械结构被动的实现对脉冲液流或气流的调节，获取相对恒定的流速和流量。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，第一往复运动件6的输入端设置有硬质配合件12，所述硬质配合件12与所述挤压变形片3的外形一致，所述硬质配合件12贴合于所述挤压变形片3的外侧面上，如硬质配合件12和所述挤压变形片3均为弧形，如挤压变形片3为弧形金属片，所述硬质配合件12贴合于所述挤压变形片3的弧形内凹面上，设置硬质配合件12的作用在于，将挤压变形片3较大范围内的任意变形均转化为硬质配合件12的往复运动，此时，挤压变形片3任意一点的径向外移均会推动硬质配合件12。

本发明提供的再一个实施例中，优选的，所述挤压变形片3的至少部分凸出于所述管道1的内壁，凸出于内壁具有两个好处，其一使得挤压变形片3所在位置的管道1流通通道变窄，加快此处的流速，提升冲击力，其二，凸出于内壁的挤压变形片3更加便于液流或气流的直接冲击。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述管道1内部上位于所述挤压变形片3的上游设置有导向件21，其可以是一个板材，倾斜布置于管道1的内壁上，导向件21在径向上位于挤压变形片3的对面，其用于将液流或气流引导以直接冲击挤压变形片3，提升挤压效果。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括松紧调节组件，其包括调节杆19，调节杆19螺接于所述外壳4上，调节杆19位于外壳4外侧的一端设置有调节柄18以供转动，调节杆19位于调节腔5内的部分套接一个弹簧17并进行限位，弹簧17的另一端抵接第一往复运动件6或者传动组件7，如此设置有两个作用，其一为复位，当流速由低变高再变低时，依靠弹簧17的压缩和复位驱动挤压变形片3回复原位，其二用于调节挤压变形片3的变形幅度，转动调节杆19可以增加或者减小弹簧17的变形力，如此提升或者降低第一往复运动件6或者传动组件7的运动阻力，也即调节了挤压变形片3的变形阻力，另外为了适应弹簧的伸缩，调节杆19的一端设置为可伸缩状。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，传动组件7为连杆组件，包括摆动杆，所述摆动杆的中部通过转轴转动连接于所述外壳4上，所述摆动杆的两端分别与所述第一往复运动件6和第二往复运动件8传动连接，更为具体的，摆动杆的两端各通过至少一个连接杆连接第一往复运动件6和第二往复运动件8，各杆相互直接均转动连接，如此，第一往复运动件6的往复运动可以由摆动杆的摆动传递，并最终可以传递到第二往复运动件8上。作为另一种可选的方式，也可以是摆动杆的端部设置一个较大的孔，而第一往复运动件6和第二往复运动件8的端部设置一个较小的杆，类似于图3中传动圆孔15.1和传动轴16.1的结构，如此也可以是往复运动与摆动之间的传动切换。

本发明提供的再一个实施例中，如图3所示，更进一步的，还包括传动比调节组件，传动比调节组件包括连动杆16、抵接杆15、支座24以及磁吸件25，此时，摆动杆上设置有多个中心轴14，中心轴14为摆动杆摆动的支点，显然的，中心轴14的位置决定了摆动杆的传动比，也即决定了挤压变形片3相同运动幅度下调节板10的运动幅度，也即决定了流量的变动情况，为了调节该传动比，摆动杆上设置有多个中心轴14，各中心轴14包括本体14.1，本体14.1的两端各设置一个限位环14.2，限位环14.2将本体14.1限位于摆动杆上，同时本体14.1的一端设置有固定部14.3，外壳4上设置有多个通孔，每个通孔内活动连接有一个抵接杆15，抵接杆15的端部设置有对接部15.2，抵接杆15往复运动使得对接部15.2对接或者脱离固定部14.3，如对接部15.2为凹槽，固定部14.3为凸起，凸起可以插入凹槽中，显然的，当抵接杆15连接固定部14.3后，相应的中心轴14就可以控制摆动杆的摆动，通过选择插入和拔出相应的抵接杆15，即可调节相应的传动比，也即控制了调节板10的运动幅度，最终调节了流量的变化情况。

本实施例中，更进一步的，包括两个抵接杆15，在外壳4的外侧设置有支座24，支座24上转动连接有连动杆16，连动杆16的两端分别转动连接一抵接杆15的端部，如此设置的作用在于，两个抵接杆15出现了联动，不会出现两个同时插入或者拔出导致内部实现没有传动而外部无法发现的情况。

可选的，为了实现连动杆16的摆动与抵接杆15往复运动的适配，可以配置一个两端分别与连动杆16和抵接杆15转动的杆件，但优选的，如图3所示，抵接杆15的端部设置一个传动圆孔15.1，连动杆16的端部设置一个传动轴16.1，传动轴16.1的径向尺寸是传动圆孔15.1的二分之一以下，如此在连动杆16摆动的情况下，实现对抵接杆15往复运动的驱动。

本发明提供的再一个实施例中，再进一步的，抵接杆15的端部设置有磁吸件25，在抵接部连接固定部14.3时，抵接部通过磁吸件25磁吸固定部14.3，如较为优选的，抵接部为锥形凹槽，磁吸件25设置于锥形凹槽的底部，固定部14.3为锥形件，如此便于对准和磁吸。设置磁吸件25具有两个作用，其一可以通过手感在壳体的外部判断抵接杆15与中心轴14是否连接上，磁吸具有吸附力，其二可以加速抵接杆15与中心轴14的连接，通过磁吸可以在一定范围内予以吸附。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图4-10所示，所述流量控制筒9为内套于所述管道1的筒状件，所述筒状件上布置有多个所述流量调节孔11，所述流量控制筒9上还设置有常通孔13，所述调节板10的运动行程不覆盖所述常通孔13，也即常通孔13在任何条件下均保持常通，如此防止调节板10完全封闭了通道，导致液体或气体无法通过。

优选的，所述流量调节孔11为长方形孔，所述调节板10的运动行程为从所述长方形孔的一个边运动到另一个边，如此实现均匀的调节，相同的行程封闭相同比例的开口。

如图8-10所示，本发明提供的再一个实施例中，流量控制筒9的中心位置可以设置一个径向的贯穿孔，调节板10滑动连接于该贯穿孔中，如此方便调节板10与管体之间的密封。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种流量被动调节的中间装置，包括管道，其特征在于，所述管道的内壁上设置有传动口，所述传动口上密封覆盖有挤压变形片；

还包括外壳，所述外壳与所述管道的外壁之间形成调节腔，所述调节腔内设置有调节组件，所述调节组件包括依次传动配合的第一往复运动件、传动组件以及第二往复运动件，所述第一往复运动件的输入端连接所述挤压变形片，所述第二往复运动件的输出端连接调节板；

所述管道内位于所述传动口的下游设置有流量控制筒，所述流量控制筒设置有多个流量调节孔；

所述调节板贴合在所述流量控制筒上，所述挤压变形片的被挤压过程驱动所述调节板封闭所述流量调节孔；

所述传动组件包括摆动杆，所述摆动杆的中部转动连接于所述外壳上，所述摆动杆的两端分别与所述第一往复运动件和第二往复运动件传动连接；

还包括传动比调节组件，传动比调节组件包括连动杆、抵接杆、支座以及磁吸件，此时，摆动杆上设置有多个中心轴，中心轴为摆动杆摆动的支点，各中心轴均包括本体，本体的两端各设置一个限位环，限位环将本体限位于摆动杆上，同时本体的一端设置有固定部，外壳上设置有多个通孔，每个通孔内活动连接有一个抵接杆，抵接杆的端部设置有对接部，抵接杆往复运动使得对接部对接或者脱离固定部，当抵接杆连接固定部后，相应的中心轴就可以控制摆动杆的摆动，通过选择插入和拔出相应的抵接杆，即可调节相应的传动比。

2.根据权利要求1所述的中间装置，其特征在于，所述挤压变形片为弹性金属片或者柔性变形片。

3.根据权利要求2所述的中间装置，其特征在于，所述第一往复运动件的输入端设置有硬质配合件，所述硬质配合件与所述挤压变形片的外形一致，所述硬质配合件贴合于所述挤压变形片的外侧面上。

4.根据权利要求3所述的中间装置，其特征在于，所述硬质配合件和所述挤压变形片均为弧形，所述硬质配合件贴合于所述挤压变形片的弧形内凹面上。

5.根据权利要求1所述的中间装置，其特征在于，所述挤压变形片的至少部分凸出于所述管道的内壁。

6.根据权利要求1所述的中间装置，其特征在于，所述流量控制筒为内套于所述管道的筒状件，所述筒状件上布置有多个所述流量调节孔。

7.根据权利要求1所述的中间装置，其特征在于，所述流量控制筒上还设置有常通孔，所述调节板的运动行程不覆盖所述常通孔。

8.根据权利要求1所述的中间装置，其特征在于，所述流量调节孔为长方形孔，所述调节板的运动行程为从所述长方形孔的一个边运动到另一个边。

Images