CN113339362B - 一种基于离心截断的送风装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于离心截断的送风装置，包括送风管道和离心截断装置，离心截断装置设置于送风管道内，离心截断装置用于截断或开启送风管道；离心截断装置包括离心截断盘、回位机构和延迟触发机构，离心截断盘横向布置于送风管道内，离心截断盘上沿周向设置有多个径向分布的一号滑道，每个一号滑道内均设有离心截断板，一号滑道的远端设有通孔流道，回位机构设置于离心截断盘的旋转中心，回位机构与各离心截断板连接，延时触发机构设置于离心截断盘上，并与回位机构连接。本发明实现送风管道的截断和开启，提高气流均匀度，增强涡环的产生效果。

Description

一种基于离心截断的送风装置
技术领域
本发明涉及流体力学技术领域，具体涉及一种基于离心截断的送风装置。
背景技术
现有的涡环产生装置，往往需要设置风机与电机至少两个动力来源，结构相对复杂，因此本发明提供一种一体化结构设计，可以使得在只存在一个动力来源的情况下，使用相对简单的机构实现产生涡环的整套运动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于离心截断的送风装置，实现送风管道的截断和开启，提高气流均匀度，增强涡环的产生效果。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种基于离心截断的送风装置，包括送风管道和离心截断装置，离心截断装置设置于送风管道内，离心截断装置用于截断或开启送风管道；
离心截断装置包括离心截断盘、回位机构和延迟触发机构，离心截断盘横向布置于送风管道内，离心截断盘上沿周向设置有多个径向分布的一号滑道，每个一号滑道内均设有离心截断板，一号滑道的远端设有通孔流道，回位机构设置于离心截断盘的旋转中心，回位机构与各离心截断板之间连接有离心牵引绳，延时触发机构设置于离心截断盘上，并与回位机构连接。
按照上述技术方案，送风管道的进风口布置有轴流风机，送风管道的出风口连接有渐缩喷口，送风管道和渐缩喷口之间设有整流板。
按照上述技术方案，离心截断装置与送风装置同轴心安装，且离心截断装置安装于送风管道内，离心截断装置与轴流风机之间连接有力矩传递轴。
按照上述技术方案，回位机构包括记忆合金弹簧和回位开关，记忆合金弹簧设置于离心截断盘的旋转中心轴的槽孔内，回位开关设置于离心截断盘的一端面，记忆合金弹簧的一端与回位开关连接，记忆合金弹簧与延迟触发机构连接，各离心截断板通过离心牵引绳与回位开关连接；延迟触发机构启动记忆合金弹簧收缩舒张运动，带动回位开关上下运动，从通过离心牵引绳带动离心截断板向靠近旋转中心的方向移动。
按照上述技术方案，回位开关为一端开设有延时触碰槽的圆形盖帽；
记忆合金弹簧的一端与回位开关连接固定，另一端安装于离心截断盘的旋转中心轴的槽孔内，延迟触发机构通过离心牵引绳与回位开关连接，延迟触发机构连接的离心牵引绳从延时触碰槽穿过与回位开关的内端连接，离心截断板连接的离心牵引绳绕过回位开关下端与回位开关的内端连接。
按照上述技术方案，延迟触发机构包括离心触碰块和通电开关，离心截断盘上设有沿径向布置的三号滑道，离心触碰块设置于三号滑道内，沿三号滑道来回移动，通电开关设置于三号滑道的远离旋转中心的一端，离心触碰块与回位机构之间连接有离心牵引绳；三号滑道布置于长度短于一号滑道的长度，一号滑道的最内端比三号滑道的最内端距离离心截断盘的旋转中心更近。
按照上述技术方案，所述的基于离心截断的送风装置还包括抵消重力机构，抵消重力机构包括多个抵消重力块，一号滑道设置于离心截断盘的正端面，离心截断盘的反端面沿周向均匀分布有多个径向布置的二号滑道，各抵消重力块分别设置于相应的二号滑道内，抵消重力块沿相应二号滑道来回移动，抵消重力块与离心截断板之间连接有连接绳。
按照上述技术方案，一号滑道和二号滑道一一对应布置，一号滑道和二号滑道之间设置有隔断板，流通孔设置于隔断板的远离旋转中心端。
按照上述技术方案，离心截断板远离旋转中心的一端设置有配重块，使得离心截断板的质心在远离旋转中心的一端；抵消重力块的远离旋转中心的一端设置有减重梯台，使得抵消重力块的质心在靠近旋转中心的一端，且抵消重力块的质量是离心截断板的2倍，离心截断板的质心旋转半径是抵消重力块的质心旋转半径的3到6倍。
按照上述技术方案，所述的基于离心截断的送风装置还包括两个离心截断盘端盖，分别设置于离心截断盘的上下端面。
本发明具有以下有益效果：
1、离心截断盘旋转后，先通过离心力使离心截断板沿一号滑道向远离旋转中心移动，离心截断板遮蔽通孔流道，截断送风管道，再由延时触发机构启动回位机构带动离心截断板克服离心力沿一号滑道向靠近旋转中心的方向移动，通孔流道打开，送风管道开启，如此循环反复，实现送风管道的截断和开启；各个离心截断板的开合速度相同，提高气流均匀度，且流道在每个开闭切换的时候，会停顿一下以整合静置流道内的气体，增强涡环的产生效果。
2、离心截断装置内的抵消重力结构可以使得装置在非水平放置时，各个离心截断板的开合速度保持一致，防止由于存在倾角，使得离心截断板在重力作用下，开合不一，进而导致流道风阻存在差异，进而使得送风管内气流不均匀，导致涡环质量变差。
附图说明
图1是本发明实施例中基于离心截断的送风装置的爆炸示意图；
图2是本发明实施例中基于离心截断的送风装置的主视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是本发明实施例中离心截断装置与轴流风机的连接示意图；
图5是本发明实施例中离心截断装置的结构示意图；
图6是图5的B向视图；
图7是本发明实施例中离心截断盘的结构示意图；
图8是图6中去掉回位开关后的示意图；
图9是本发明实施例中回位开关的结构示意图；
图中，1-送风管道，2-整流板，3-渐缩喷口，4-轴流风机，5-离心截断盘端盖，6-抵消重力块，7-离心牵引绳，8-连接绳，9-离心截断盘，10-记忆合金弹簧，11-离心截断板，12-离心触碰块，13-通电开关，14-回位开关，15-力矩传递轴，901-旋转中心，902-旋转中心轴内圈，903-旋转轴孔，904-旋转中心轴，905-一号滑道，909-二号滑道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图9所示，本发明提供的一个实施例中的基于离心截断的送风装置，包括送风管道1和离心截断装置，离心截断装置设置于送风管道1内，离心截断装置用于截断或开启送风管道1；
离心截断装置包括离心截断盘9、回位机构和延迟触发机构，离心截断盘9横向布置于送风管道1内，离心截断盘9上沿周向均匀设置有多个径向分布的一号滑道905，每个一号滑道905内均设有离心截断板11，一号滑道905的远端设有通孔流道，回位机构设置于离心截断盘9的旋转中心，回位机构与各离心截断板11之间连接有离心牵引绳7，延时触发机构设置于离心截断盘9上，并与回位机构连接；离心截断盘9旋转后，先通过离心力使离心截断板11沿一号滑道905向远离旋转中心移动，离心截断板11遮蔽通孔流道，截断送风管道1，再由延时触发机构启动回位机构带动离心截断板11克服离心力沿一号滑道905向靠近旋转中心的方向移动，通孔流道打开，送风管道1开启，如此循环反复，实现送风管道1的截断和开启。
一号滑道905的远端是指一号滑道905的远离旋转中心端。
进一步地，送风管道1的进风口布置有轴流风机4，送风管道1的出风口连接有渐缩喷口3，送风管道1和渐缩喷口3之间设有整流板2；整流板2通过嵌套安置于送风管道1底端出风口处，渐缩喷口3内径略大于送风管道1外径，两者通过嵌套相连。
进一步地，轴流风机4设置于与渐缩喷口3相对的送风管道1另一端进风口处，且轴流风机4中央开设有键槽。
进一步地，离心截断装置与送风装置同轴心安装，且离心截断装置安装于送风管道1内，离心截断装置与轴流风机4之间连接有力矩传递轴15；轴流风机4在送风的同时驱动离心截断装置的运动，实现送风管道1的流道开闭。
进一步地，力矩传递轴15与离心截断盘9的旋转中心轴904连接；力矩传递轴15一端与轴流风机4中央键槽相连，另一端与离心截断盘9中央相连，将轴流风机4的转矩传递到离心截断装置内。
进一步地，回位机构包括记忆合金弹簧10和回位开关14，记忆合金弹簧10设置于离心截断盘9的旋转中心轴904的槽孔内，回位开关14设置于离心截断盘9的旋转中心轴904的槽孔的一端面，记忆合金弹簧10的一端与回位开关14连接，记忆合金弹簧10与延迟触发机构连接，各离心截断板11通过离心牵引绳7与回位开关14连接；延迟触发机构启动记忆合金弹簧10收缩舒张运动，带动回位开关14上下运动，从通过离心牵引绳7带动离心截断板11向靠近旋转中心的方向移动；记忆合金弹簧10的收缩舒张运动带动回位开关14上下运动。
进一步地，回位开关14为一端开设有延时触碰槽的圆形盖帽，圆形盖帽内设有安装槽；
记忆合金弹簧10的一端与回位开关14的安装槽连接固定，另一端安装于离心截断盘9的旋转中心轴904的槽孔内，延迟触发机构通过离心牵引绳7与回位开关14连接，延迟触发机构连接的离心牵引绳7从延时触碰槽穿过与回位开关14的内端安装槽连接，离心截断板11连接的离心牵引绳7绕过回位开关14下端与回位开关14的内端的安装槽连接；延时触碰槽保证在记忆合金断电之前，离心截断板11能够把流道完全重新打开，当离心触碰块12离开通电开关13以后，记忆合金就断电了，断电以后记忆合金恢复原厂，盖帽就不再向下运动继续开启流道了，所以如果没有延时触碰槽的话，离心截断片的绳子和触碰块连接的绳子一起折叠回收，通孔流道就无法完全打开了。
进一步地，延时触碰槽为开口槽。
进一步地，延迟触发机构包括离心触碰块12和通电开关13，离心截断盘9上设有沿径向布置的三号滑道，离心触碰块12设置于三号滑道内，沿三号滑道来回移动，通电开关13设置于三号滑道的远离旋转中心的一端，离心触碰块12与回位机构的回位开关14之间连接有离心牵引绳7；三号滑道布置于长度短于一号滑道905的长度，一号滑道905的最内端比三号滑道的最内端距离离心截断盘9的旋转中心更近。
在离心触碰块12靠近旋转中心的一端开设有小孔，离心牵引绳7一端连接离心触碰块12的小孔，另一端与离心截断盘9旋转中心的通孔相连；离心触碰块12放置于离心截断盘9内的三号滑道内，三号滑道远离旋转中心的一端设置有安装通电开关13的凹槽，通电开关13放置于此槽内；通电开关13侧面设置有联通外界气压的通孔907，保证离心触碰块12运动过程中不会受到气压阻碍。
进一步地，所述的基于离心截断的送风装置还包括抵消重力机构，抵消重力机构包括多个抵消重力块6，一号滑道905设置于离心截断盘9的正端面，离心截断盘9的反端面沿周向均匀分布有多个径向布置的二号滑道909，各抵消重力块6分别设置于相应的二号滑道909内，抵消重力块6沿相应二号滑道909来回移动，抵消重力块6与离心截断板11之间连接有连接绳8；离心截断装置内设置有抵消重力机构，可以保证在装置处于非水平位置时，各个离心截断板11的开合速度相同，提高气流均匀度，且流道在每个开闭切换的时候，会停顿一下以整合静置流道内的气体，增强涡环的产生效果。
进一步地，正端面为离心截断盘9的下端面，反端面为离心截断盘9的上端面。
进一步地，一号滑道905和二号滑道909一一对应布置，一号滑道905和二号滑道909之间设置有隔断板，流通孔设置于隔断板的远离旋转中心端。
当离心截断板11在一号流道内沿着径向远离旋转中心运动时，在连接绳8的作用下，抵消重力块6在二号流道内沿着径向靠近旋转中心的方向运动。离心截断盘9上下端面分别均布设置有安装离心截断及抵消重力机构的六个一号滑道905与二号滑道909，且离心截断盘9下端面设置有安装延迟触发机构的三号滑道；中央设置有旋转中心，旋转中心上端设置有与力矩传递轴15相连的键槽，下端设置有安装回位机构的槽孔，侧面开设有多个通孔。
进一步地，离心截断板11远离旋转中心的一端设置有配重块，使得离心截断板11的质心在远离旋转中心的一端；抵消重力块6的远离旋转中心的一端设置有减重梯台，使得抵消重力块6的质心在靠近旋转中心的一端，且抵消重力块6的质量是离心截断板11的2倍，离心截断板的质心旋转半径是抵消重力块的质心旋转半径的3到6倍，通过控制离心截断板、离心触碰块的质量和距离旋转中心的距离，进而使得两者所受离心力不同，进而使得运动加速度不同，离心截断板的向外运动速度大于离心触碰块速度，因此流道会在完全闭合后，保持一段时间的闭合，才会在离心触碰块接触通电开关后，流道重新打开，该设置可以使得送风管内气流停顿整合，进而保持更好的涡环产生效果。
进一步地，所述的基于离心截断的送风装置还包括两个离心截断盘端盖5，分别设置于离心截断盘9的上下端面；使得离心截断板11与抵消重力块6只沿着滑道方向运动，防止其脱离滑道。
本发明的工作原理：参照图1所示，本发明提供的一种基于离心截断的送风装置，初始，轴流风机4通电后开始旋转，通过力矩传递轴15将旋转传递到离心截断装置，在离心力的驱动下，通过离心牵引绳7与离心截断盘9中央旋转中心轴904相连的离心截断板11受力沿着一号滑道905运动，进而将流道关闭。下一时刻，通过离心牵引绳7与离心截断盘9中央旋转轴孔903相连的离心触碰块12运动到滑道尽头，触碰到通电开关13，通电开关13闭合，使得离心截断盘9中央旋转中心轴内圈902的记忆合金弹簧10通电收缩，进而带动与之相连的回位开关14下压运动，回位开关14触碰到离心牵引绳7后，使得被拉伸绷直的离心牵引绳7折叠收缩，进而使得离心截断板11沿着离心截断盘9径向、朝向旋转中心904的位置运动，进而使得流道重新开启。
回位开关14在与离心触碰块12相连的离心牵引绳7一端设置有延时槽1402，因此与离心截断板11相连的离心牵引绳7先收缩一段时间后，离心触碰块12才会在离心牵引绳7的作用下沿径向朝旋转中心运动，通电开关13在不与离心触碰块12接触后，切断记忆合金弹簧10的通电，记忆合金弹簧10回复原长，进而使得回位开关14上移，离心截断板11与离心触碰块12在离心力作用下，继续沿着滑道向离心截断盘9边缘运动。此为一个周期。
离心截断盘上端设置了二号滑道909，抵消重力块6的质量是离心截断板11的2倍，在离心力作用下，抵消重力块6也沿着二号滑道909向离心截断盘9边缘运动，由于抵消重力块6与离心截断板11通过连接绳8相连，因此当装置存在倾角的时候，抵消重力块6沿着二号滑道909方向的分力，与离心截断板11受到的重力沿着一号滑道905的分力方向相同，由于两者通过连接绳8相连，因此离心截断板11除了受到离心力外，还受到离心截断板11的重力沿着一号滑道905的分力和抵消重力块6的重力沿二号滑道909的分力，由于这两个力在离心截断板11上的作用方向相反，因此其合力沿着离心截断盘9径向，指向旋转中心。由于离心截断盘9上半部分的离心截断板11和抵消重力块6的重力沿着滑道的方向指向旋转中心904，因此连接绳8处于不受力状态，离心截断板11在重力沿着滑道方向的分力阻碍下运动速度减慢，因此将抵消重力块6的质量设定成离心截断板11的2倍，可以保证在装置非水平时，无论是离心截断盘9上半部还是下半部的离心截断板11，均受到1倍的离心截断板11重力沿着滑道方向的分力，方向指向旋转中心904。
综上所述，本发明公开了一种基于离心截断的送风装置，包括送风装置和离心截断装置，离心截断装置与送风装置同轴心安装，且离心截断装置安装于送风装置内部。离心截断装置通过力矩传递轴15与送风装置内的轴流风机直接相连，轴流风机在送风的同时驱动离心截断装置的运动，实现流道的开闭，离心截断装置内设置有抵消重力机构，可以保证在装置处于非水平位置时，各个离心截断板的开合速度相同，提高气流均匀度，且流道在每个开闭切换的时候，会停顿一下以整合静置流道内的气体，增强涡环的产生效果；实现只存在风机一个动力源的情况下，通过设置各个部件距离旋转中心距离及其质量的不同，使得各个部件在相同离心速度情况下，获得不同的离心力，进而依次在离心力作用下运动，最后组成一个闭环往复运动。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于离心截断的送风装置，其特征在于，包括送风管道和离心截断装置，离心截断装置设置于送风管道内，离心截断装置用于截断或开启送风管道；
离心截断装置包括离心截断盘、回位机构和延迟触发机构，离心截断盘横向布置于送风管道内，离心截断盘上沿周向设置有多个径向分布的一号滑道，每个一号滑道内均设有离心截断板，一号滑道的远端设有通孔流道，回位机构设置于离心截断盘的旋转中心，回位机构与各离心截断板连接，延时触发机构设置于离心截断盘上，并与回位机构连接；
回位机构与各离心截断板之间连接有离心牵引绳，回位机构包括记忆合金弹簧和回位开关，记忆合金弹簧设置于离心截断盘的旋转中心轴的槽孔内，回位开关设置于离心截断盘的一端面，记忆合金弹簧的一端与回位开关连接，记忆合金弹簧与延迟触发机构连接，各离心截断板通过离心牵引绳与回位开关连接；延迟触发机构启动记忆合金弹簧收缩舒张运动，带动回位开关上下运动，从通过离心牵引绳带动离心截断板向靠近旋转中心的方向移动。
2.根据权利要求1所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，送风管道的进风口布置有轴流风机，送风管道的出风口连接有渐缩喷口，送风管道和渐缩喷口之间设有整流板。
3.根据权利要求2所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，离心截断装置与送风装置同轴心安装，且离心截断装置安装于送风管道内，离心截断装置与轴流风机之间连接有力矩传递轴。
4.根据权利要求1所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，回位开关为一端开设有延时触碰槽的圆形盖帽；
记忆合金弹簧的一端与回位开关连接固定，另一端安装于离心截断盘的旋转中心轴的槽孔内，延迟触发机构通过离心牵引绳与回位开关连接，延迟触发机构连接的离心牵引绳从延时触碰槽穿过与回位开关的内端连接，离心截断板连接的离心牵引绳绕过回位开关下端与回位开关的内端连接。
5.根据权利要求1所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，延迟触发机构包括离心触碰块和通电开关，离心截断盘上设有沿径向布置的三号滑道，离心触碰块设置于三号滑道内，沿三号滑道来回移动，通电开关设置于三号滑道的远离旋转中心的一端，离心触碰块与回位机构之间连接有离心牵引绳；三号滑道布置于长度短于一号滑道的长度，一号滑道的最内端比三号滑道的最内端距离离心截断盘的旋转中心更近。
6.根据权利要求1所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，所述的基于离心截断的送风装置还包括抵消重力机构，抵消重力机构包括多个抵消重力块，一号滑道设置于离心截断盘的正端面，离心截断盘的反端面沿周向均匀分布有多个径向布置的二号滑道，各抵消重力块分别设置于相应的二号滑道内，抵消重力块沿相应二号滑道来回移动，抵消重力块与离心截断板之间连接有连接绳。
7.根据权利要求6所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，一号滑道和二号滑道一一对应布置，一号滑道和二号滑道之间设置有隔断板，流通孔设置于隔断板的远离旋转中心端。
8.根据权利要求6所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，离心截断板远离旋转中心的一端设置有配重块，使得离心截断板的质心在远离旋转中心的一端；抵消重力块的远离旋转中心的一端设置有减重梯台，使得抵消重力块的质心在靠近旋转中心的一端。
9.根据权利要求1所述的基于离心截断的送风装置，其特征在于，所述的基于离心截断的送风装置还包括两个离心截断盘端盖，分别设置于离心截断盘的上下端面。
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