CN113503364A - 一种节流锥流量调节装置 - Google Patents

一种节流锥流量调节装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113503364A
CN113503364A CN202111052706.9A CN202111052706A CN113503364A CN 113503364 A CN113503364 A CN 113503364A CN 202111052706 A CN202111052706 A CN 202111052706A CN 113503364 A CN113503364 A CN 113503364A
Authority
CN
China
Prior art keywords
throttling cone
cone
small
flow
rear end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111052706.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113503364B (zh
Inventor
李方吉
赵清
毛代勇
杨可朋
姜釜源
邵帅
叶伟
何登
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Original Assignee
High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center filed Critical High Speed Aerodynamics Research Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority to CN202111052706.9A priority Critical patent/CN113503364B/zh
Publication of CN113503364A publication Critical patent/CN113503364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113503364B publication Critical patent/CN113503364B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/02—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with screw-spindle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
    • F16K1/443—Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/50—Mechanical actuating means with screw-spindle or internally threaded actuating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G01M9/04—Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种节流锥流量调节装置。以气流来流方向为前方，该调节装置包括固定在壳体内腔壁面的大节流锥支架，支撑在大节流锥支架前端、面向来流、前端开口的大节流锥，支撑在大节流锥内腔、面向来流、前端封闭的小节流锥；壳体的内壁与大节流锥外壁之间的开放空间为外层气流通道，大节流锥的内壁与小节流锥外壁之间的开放空间为内层气流通道；还包括安装在大节流锥支架以及电机支座上的基于外部驱动式直线步进电机的驱动装置；驱动装置驱动大节流锥和小节流锥同时向前或向后移动，改变外层气流通道和内层气流通道的流通面积，进行来流流量调节。本发明的节流锥流量调节装置外形尺寸小，流动干扰小，电机功率小，流量调节范围大。

Description

一种节流锥流量调节装置
技术领域
本发明属于高速风洞试验技术领域，具体涉及一种节流锥流量调节装置，用于高速风洞进气道试验的进气流量调节。
背景技术
流体是气体和液体的统称，大多数流体如空气、水和石油等，是人们生活、生产和科学研究不可或缺的物质。在生活、生产和科学研究中，人们采用各式各样的流量调节装置对流体流量进行调节、控制和测量。
在一般的生活和生产活动中，人们对流体流量调节和控制的要求并不高，如空调、风扇和鼓风机等，只需要对流体流量进行一定程度的控制就可以了。但在科学研究中，人们常常需要对流体流量进行精细的调节和控制，以及精确的测量。例如，在高速风洞进气道试验中，通常采用专用的流量计即节流与流量测量装置对流体流量进行调节、控制和测量。与一般流量计相比，这种节流与流量测量装置不仅具有流量测量功能，还可通过其节流锥对流量进行调节和控制。但这类节流与流量测量装置存在以下不足：一是由于节流锥占据了较大的流动空间，流量调节装置的调节能力相对低下，使得装置的外形尺寸较大；二是节流锥对流体上、下游流动干扰相对较严重；三是节流锥所受阻力较大，所需驱动电机功率相对较大。
当前，亟需发展一种用于高速风洞进气道试验的节流锥流量调节装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种节流锥流量调节装置。
本发明的节流锥流量调节装置，其特点是，以气流来流方向为前方，所述的调节装置包括固定在壳体内腔壁面的大节流锥支架，支撑在大节流锥支架前端、面向来流、前端开口的大节流锥，支撑在大节流锥内腔、面向来流、前端封闭的小节流锥；壳体的内壁与大节流锥外壁之间的开放空间形成外层气流通道，大节流锥的内壁与小节流锥外壁之间的开放空间形成内层气流通道；还包括安装在大节流锥支架以及电机支座上的基于外部驱动式直线步进电机的驱动装置；基于外部驱动式直线步进电机的驱动装置驱动大节流锥和小节流锥同时向前或者向后移动，改变外层气流通道和内层气流通道的流通面积，实现壳体内流体流量的调节。
进一步地，所述的基于外部驱动式直线步进电机的驱动装置包括外部驱动式直线步进电机，还包括与外部驱动式直线步进电机的旋转部件固定连接的前端螺杆和后端螺杆，前端螺杆和后端螺杆同轴；前端螺杆上安装有前端螺母，后端螺杆上安装有后端螺母；前端螺杆和后端螺杆上的螺纹旋向相反，螺距相同或者不同。
进一步地，所述的前端螺杆和后端螺杆采用一体化或者分体加工，再与外部驱动式直线步进电机的旋转部件固定连接的制造安装方式。
进一步地，所述的驱动装置的后端螺母固定在大节流锥支架上；前端螺杆、前端螺母、外部驱动式直线步进电机、后端螺母和后端螺杆均位于壳体的中心轴线上；
大节流锥支架的前端为圆筒状的固定架Ⅰ，固定架Ⅰ的中心轴线位于壳体的中心轴线上，固定架Ⅰ的筒身上开有与前端螺杆平行的滑槽Ⅰ；大节流锥支架的后端主体是双层环形结构，两层之间通过条形支板连接，除两层之间条形支板之外的空间为内层气流提供了流动通道；大节流锥支架的后端环形结构外壳与壳体通过条形支板连接，大节流锥支架后端环形结构的外壳与壳体之间除条形支板之外的空间为外层气流提供了流动通道；
电机支座的前端为圆筒状的固定架Ⅱ, 固定架Ⅱ的中心轴线位于壳体的中心轴线上，固定架Ⅱ的筒身上开有与前端螺杆平行的滑槽Ⅱ; 电机支座的后端主体为安装外部驱动式直线步进电机的圆形底座,在圆形底座上沿滑槽Ⅰ方向伸出条状支板，条状支板与滑槽Ⅰ滑动配合, 条状支板与大节流锥固定连接；
前端螺母连接件主体是中空的圆盘底座，圆盘底座的中心为前端螺母提供了安装空间；前端螺母连接件的圆盘底座上沿滑槽Ⅱ方向伸出条状支板，条状支板与滑槽Ⅱ滑动配合，条状支板与小节流锥固定连接；
后端螺母固定在大节流锥支架后端环形结构的底部，大节流锥支架为前端的圆筒状结构以及底部的环形结构为小节流锥、电机支座、后端螺杆和外部驱动式直线步进电机提供了运行空间；
外部驱动式直线步进电机驱动电机支座沿滑槽Ⅰ前后滑动，继而带动大节流锥前后移动；同时，驱动前端螺母带动前端螺母连接件沿滑槽Ⅱ前后滑动，继而带动小节流锥前后移动；实现一个外部驱动式直线步进电机同时驱动大节流锥和小节流锥以相同或者不同的速度同向移动，调节流量的功能；
当启动外部驱动式直线步进电机时，外部驱动式直线步进电机、电机支座和大节流锥以绝对速度V1沿滑槽Ⅰ移动，前端螺母连接件和小节流锥以绝对速度V2沿滑槽Ⅱ与V1相同方向移动；其中，绝对速度V1=f（P1），P1为后端螺杆的螺距；绝对速度V2=V1+f（P2），P2为前端螺杆的螺距，当P1=P2时，V2=2V1。
进一步地，所述的壳体气流入口等直段截面形状与大节流锥等直段的截面形状相似；大节流锥前端的开口截面形状与小节流锥等直段的截面形状相似；壳体的气流入口等直段截面积为S1，大节流锥的等直段截面积为S1；大节流锥前端开口截面积为S2，小节流锥的等直段截面积为S2；大节流锥的行程为L1，小节流锥的行程为L2；
当大节流锥从后向前运动至行程L1最前端，即大节流锥的前限位，大节流锥封堵壳体，外层气流通道封闭；当小节流锥从后向前运动至行程L2最前端，即小节流锥的前限位，小节流锥封堵大节流锥的前端开口，内层部气流通道封闭；
当大节流锥从前向后运动至行程L1最后端，即大节流锥的后限位，外层气流通道全部打开，外层气流通道面积达到最大值；当小节流锥从前向后运动至行程L2最后端，即小节流锥的后限位，内层气流通道全部打开，内层气流通道面积达到最大值；
调节装置的气流通道面积的最小值为0，最大值为外层气流通道面积的最大值与内层气流通道面积的最大值之和；通过改变大节流锥的前端开口截面积S2，调节内层气流通道和外层气流通道的流通比例。
进一步地，所述的后端螺母通过螺钉销子固定安装在大节流锥支架上；大节流锥支架通过螺钉销子固定安装在壳体内壁上；大节流锥的后端通过螺钉销子固定安装在电机支座上；小节流锥的后端通过螺钉销子固定安装在前端螺母连接件上。
进一步地，所述的壳体、大节流锥和小节流锥同为旋成体、正方体或者长方体。
本发明的节流锥流量调节装置的前端螺杆上加工有右旋螺纹，后端螺杆上加工有左旋螺纹。外部驱动式直线步进电机正向转动时，外部驱动式直线步进电机、电机支座、大节流锥一起向后移动，同时，前端螺母、前端螺母连接件和小节流锥一起向后移动；外部驱动式直线步进电机反向旋转时，外部驱动式直线步进电机、电机支座、大节流锥一起向前移动，同时，前端螺母、前端螺母连接件和小节流锥一起向前移动。在工程实际使用的时候，可根据现场情况进行选取。
本发明的节流锥流量调节装置工作过程如下：
当节流锥流量调节装置处于流量全开位置，即大节流锥和小节流锥均处于后限位时，启动外部驱动式直线步进电机反向旋转，驱动电机支座、大节流锥和外部驱动式直线步进电机一起向前移动；同时，将通过前端螺母驱动前端螺母连接件和小节流锥一起向前移动。随着大节流锥和小节流锥从后限位沿各自滑槽逐渐向前限位移动，流经壳体与大节流锥之间的外层气流通道以及大节流锥与小节流锥之间的内层气流通道的流通面积逐渐减小，流体流量随着流通面积的减小而减小。
当节流锥流量调节装置处于流量全关位置，即大节流锥和小节流锥均处于前限位时，启动外部驱动式直线步进电机正向旋转，驱动电机支座、大节流锥和外部驱动式直线步进电机一起向后移动，同时也驱动前端螺母连接件和小节流锥一起向后移动。随着大节流锥和小节流锥从前限位沿各自滑槽逐渐向后限位移动，流经壳体与大节流锥之间的外层气流通道以及大节流锥与小节流锥之间的内层气流通道的流通面积逐渐增大，流体流量随着流通面积的增大而增大。
当节流锥流量调节装置处于非流量全开位置或全关位置时，启动外部驱动式直线步进电机反向旋转，驱动电机支座、大节流锥和外部驱动式直线步进电机一起向前移动，同时驱动前端螺母连接件和小节流锥一起向前移动，流体流量减小；反之，则驱动电机支座、大节流锥和外部驱动式直线步进电机一起向后移动，同时驱动前端螺母连接件和小节流锥一起向后移动，流体流量增大。
本发明的节流锥流量调节装置具有以下特点：
1.大节流锥和小节流锥能够将来流划分成外层气流通道以及内层气流通道两个区域的流动进行流量调节，增加了流通面积，有效提高了调节装置处的流体流通能力。
2.由于节流锥流量调节装置的流通能力有了较大提高，在相同流量要求下，有效减小了调节装置的外形尺寸，降低了调节装置安装的空间要求。
3.大节流锥和小节流锥的组合设计，降低了整个调节装置的气动阻力，有效降低了对驱动电机功率的要求。
4.由于整个来流被划分成了外层气流通道以及内层气流通道两个区域进行流量调节，降低了调节装置对上下游流体的干扰。
5.通过一个基于外部驱动式直线步进电机的驱动装置，实现对大节流锥和小节流锥的驱动。
总而言之，本发明的节流锥流量调节装置，减小了调节装置对流体流动的干扰，增加了流通面积，降低了调节装置对电机功率的要求；减小了调节装置的外形尺寸，降低了调节装置对安装空间的要求。
本发明的节流锥流量调节装置外形尺寸小，流动干扰小，电机功率小，流量调节范围大，能够推广应用于类似气体流体的流沙等的流量调节。
附图说明
图1为本发明的节流锥流量调节装置的结构示意图。
图中，1.壳体；2.大节流锥支架；3.电机支座；4.大节流锥；5.前端螺母连接件；6.小节流锥；7.前端螺杆；8.前端螺母；9.外部驱动式直线步进电机；10.后端螺母；11.后端螺杆；12.固定架Ⅰ；13.滑槽Ⅰ；14.固定架Ⅱ；15.滑槽Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1所示，本发明的节流锥流量调节装置，以气流来流方向为前方，所述的调节装置包括固定在壳体1内腔壁面的大节流锥支架2，支撑在大节流锥支架2前端、面向来流、前端开口的大节流锥4，支撑在大节流锥4内腔、面向来流、前端封闭的小节流锥6；壳体1的内壁与大节流锥4外壁之间的开放空间形成外层气流通道，大节流锥4的内壁与小节流锥6外壁之间的开放空间形成内层气流通道；还包括安装在大节流锥支架2以及电机支座3上的基于外部驱动式直线步进电机9的驱动装置；基于外部驱动式直线步进电机9的驱动装置驱动大节流锥4和小节流锥6同时向前或者向后移动，改变外层气流通道和内层气流通道的流通面积，实现壳体1内流体流量的调节。
进一步地，所述的基于外部驱动式直线步进电机9的驱动装置包括外部驱动式直线步进电机9，还包括与外部驱动式直线步进电机9的旋转部件固定连接的前端螺杆7和后端螺杆11，前端螺杆7和后端螺杆11同轴；前端螺杆7上安装有前端螺母8，后端螺杆11上安装有后端螺母10；前端螺杆7和后端螺杆11上的螺纹旋向相反，螺距相同或者不同。
进一步地，所述的前端螺杆7和后端螺杆11采用一体化或者分体加工，再与外部驱动式直线步进电机9的旋转部件固定连接的制造安装方式。
进一步地，所述的驱动装置的后端螺母10固定在大节流锥支架2上；前端螺杆7、前端螺母8、外部驱动式直线步进电机9、后端螺母10和后端螺杆11均位于壳体1的中心轴线上；
大节流锥支架2的前端为圆筒状的固定架Ⅰ12，固定架Ⅰ12的中心轴线位于壳体1的中心轴线上，固定架Ⅰ12的筒身上开有与前端螺杆7平行的滑槽Ⅰ13；大节流锥支架2的后端主体是双层环形结构，两层之间通过条形支板连接，除两层之间条形支板之外的空间为内层气流提供了流动通道；大节流锥支架2的后端环形结构外壳与壳体1通过条形支板连接，大节流锥支架2后端环形结构的外壳与壳体1之间除条形支板之外的空间为外层气流提供了流动通道；
电机支座3的前端为圆筒状的固定架Ⅱ14, 固定架Ⅱ14的中心轴线位于壳体1的中心轴线上，固定架Ⅱ14的筒身上开有与前端螺杆7平行的滑槽Ⅱ15; 电机支座3的后端主体为安装外部驱动式直线步进电机9的圆形底座,在圆形底座上沿滑槽Ⅰ13方向伸出条状支板，条状支板与滑槽Ⅰ13滑动配合, 条状支板与大节流锥4固定连接；
前端螺母连接件5主体是中空的圆盘底座，圆盘底座的中心为前端螺母8提供了安装空间；前端螺母连接件5的圆盘底座上沿滑槽Ⅱ15方向伸出条状支板，条状支板与滑槽Ⅱ15滑动配合，条状支板与小节流锥6固定连接；
后端螺母10固定在大节流锥支架2后端环形结构的底部，大节流锥支架2为前端的圆筒状结构以及底部的环形结构为小节流锥6、电机支座3、后端螺杆11和外部驱动式直线步进电机9提供了运行空间；
外部驱动式直线步进电机9驱动电机支座3沿滑槽Ⅰ13前后滑动，继而带动大节流锥4前后移动；同时，驱动前端螺母8带动前端螺母连接件5沿滑槽Ⅱ15前后滑动，继而带动小节流锥6前后移动；实现一个外部驱动式直线步进电机9同时驱动大节流锥4和小节流锥6以相同或者不同的速度同向移动，调节流量的功能；
当启动外部驱动式直线步进电机9时，外部驱动式直线步进电机9、电机支座3和大节流锥4以绝对速度V1沿滑槽Ⅰ13移动，前端螺母连接件5和小节流锥6以绝对速度V2沿滑槽Ⅱ15与V1相同方向移动；其中，绝对速度V1=fP1，P1为后端螺杆11的螺距；绝对速度V2=V1+fP2，P2为前端螺杆7的螺距，当P1=P2时，V2=2V1。
进一步地，所述的壳体1气流入口等直段截面形状与大节流锥4等直段的截面形状相似；大节流锥4前端的开口截面形状与小节流锥6等直段的截面形状相似；壳体1的气流入口等直段截面积为S1，大节流锥4的等直段截面积为S1；大节流锥4前端开口截面积为S2，小节流锥6的等直段截面积为S2；大节流锥4的行程为L1，小节流锥6的行程为L2；
当大节流锥4从后向前运动至行程L1最前端，即大节流锥4的前限位，大节流锥4封堵壳体1，外层气流通道封闭；当小节流锥6从后向前运动至行程L2最前端，即小节流锥6的前限位，小节流锥6封堵大节流锥4的前端开口，内层部气流通道封闭；
当大节流锥4从前向后运动至行程L1最后端，即大节流锥4的后限位，外层气流通道全部打开，外层气流通道面积达到最大值；当小节流锥6从前向后运动至行程L2最后端，即小节流锥6的后限位，内层气流通道全部打开，内层气流通道面积达到最大值；
调节装置的气流通道面积的最小值为0，最大值为外层气流通道面积的最大值与内层气流通道面积的最大值之和；通过改变大节流锥4的前端开口截面积S2，调节内层气流通道和外层气流通道的流通比例。
进一步地，所述的后端螺母10通过螺钉销子固定安装在大节流锥支架2上；大节流锥支架2通过螺钉销子固定安装在壳体1内壁上；大节流锥4的后端通过螺钉销子固定安装在电机支座3上；小节流锥6的后端通过螺钉销子固定安装在前端螺母连接件5上。
进一步地，所述的壳体1、大节流锥4和小节流锥6同为旋成体、正方体或者长方体。
本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种节流锥流量调节装置，其特征在于，以气流来流方向为前方，所述的调节装置包括固定在壳体（1）内腔壁面的大节流锥支架（2），支撑在大节流锥支架（2）前端、面向来流、前端开口的大节流锥（4），支撑在大节流锥（4）内腔、面向来流、前端封闭的小节流锥（6）；壳体（1）的内壁与大节流锥（4）外壁之间的开放空间形成外层气流通道，大节流锥（4）的内壁与小节流锥（6）外壁之间的开放空间形成内层气流通道；还包括安装在大节流锥支架（2）以及电机支座（3）上的基于外部驱动式直线步进电机（9）的驱动装置；基于外部驱动式直线步进电机（9）的驱动装置驱动大节流锥（4）和小节流锥（6）同时向前或者向后移动，改变外层气流通道和内层气流通道的流通面积，实现壳体（1）内流体流量的调节。
2.根据权利要求1所述的节流锥流量调节装置，其特征在于，所述的基于外部驱动式直线步进电机（9）的驱动装置包括外部驱动式直线步进电机（9），还包括与外部驱动式直线步进电机（9）的旋转部件固定连接的前端螺杆（7）和后端螺杆（11），前端螺杆（7）和后端螺杆（11）同轴；前端螺杆（7）上安装有前端螺母（8），后端螺杆（11）上安装有后端螺母（10）；前端螺杆（7）和后端螺杆（11）上的螺纹旋向相反，螺距相同或者不同。
3.根据权利要求2所述的节流锥流量调节装置，其特征在于，所述的前端螺杆（7）和后端螺杆（11）采用一体化或者分体加工，再与外部驱动式直线步进电机（9）的旋转部件固定连接的制造安装方式。
4.根据权利要求1和2任一所述的节流锥流量调节装置，其特征在于，所述的驱动装置的后端螺母（10）固定在大节流锥支架（2）上；前端螺杆（7）、前端螺母（8）、外部驱动式直线步进电机（9）、后端螺母（10）和后端螺杆（11）均位于壳体（1）的中心轴线上；
大节流锥支架（2）的前端为圆筒状的固定架Ⅰ（12），固定架Ⅰ（12）的中心轴线位于壳体（1）的中心轴线上，固定架Ⅰ（12）的筒身上开有与前端螺杆（7）平行的滑槽Ⅰ（13）；大节流锥支架（2）的后端主体是双层环形结构，两层之间通过条形支板连接，除两层之间条形支板之外的空间为内层气流提供了流动通道；大节流锥支架（2）的后端环形结构外壳与壳体（1）通过条形支板连接，大节流锥支架（2）后端环形结构的外壳与壳体（1）之间除条形支板之外的空间为外层气流提供了流动通道；
电机支座（3）的前端为圆筒状的固定架Ⅱ（14）, 固定架Ⅱ（14）的中心轴线位于壳体（1）的中心轴线上，固定架Ⅱ（14）的筒身上开有与前端螺杆（7）平行的滑槽Ⅱ（15）; 电机支座（3）的后端主体为安装外部驱动式直线步进电机（9）的圆形底座,在圆形底座上沿滑槽Ⅰ（13）方向伸出条状支板，条状支板与滑槽Ⅰ（13）滑动配合, 条状支板与大节流锥（4）固定连接；
前端螺母连接件（5）主体是中空的圆盘底座，圆盘底座的中心为前端螺母（8）提供了安装空间；前端螺母连接件（5）的圆盘底座上沿滑槽Ⅱ（15）方向伸出条状支板，条状支板与滑槽Ⅱ（15）滑动配合，条状支板与小节流锥（6）固定连接；
后端螺母（10）固定在大节流锥支架（2）后端环形结构的底部，大节流锥支架（2）为前端的圆筒状结构以及底部的环形结构为小节流锥（6）、电机支座（3）、后端螺杆（11）和外部驱动式直线步进电机（9）提供了运行空间；
外部驱动式直线步进电机（9）驱动电机支座（3）沿滑槽Ⅰ（13）前后滑动，继而带动大节流锥（4）前后移动；同时，驱动前端螺母（8）带动前端螺母连接件（5）沿滑槽Ⅱ（15）前后滑动，继而带动小节流锥（6）前后移动；实现一个外部驱动式直线步进电机（9）同时驱动大节流锥（4）和小节流锥（6）以相同或者不同的速度同向移动，调节流量的功能；
当启动外部驱动式直线步进电机（9）时，外部驱动式直线步进电机（9）、电机支座（3）和大节流锥（4）以绝对速度V1沿滑槽Ⅰ（13）移动，前端螺母连接件（5）和小节流锥（6）以绝对速度V2沿滑槽Ⅱ（15）与V1相同方向移动；其中，绝对速度V1=f（P1），P1为后端螺杆（11）的螺距；绝对速度V2=V1+f（P2），P2为前端螺杆（7）的螺距，当P1=P2时，V2=2V1。
5.根据权利要求4所述的节流锥流量调节装置，其特征在于，所述的壳体（1）气流入口等直段截面形状与大节流锥（4）等直段的截面形状相似；大节流锥（4）前端的开口截面形状与小节流锥（6）等直段的截面形状相似；壳体（1）的气流入口等直段截面积为S1，大节流锥（4）的等直段截面积为S1；大节流锥（4）前端开口截面积为S2，小节流锥（6）的等直段截面积为S2；大节流锥（4）的行程为L1，小节流锥（6）的行程为L2；
当大节流锥（4）从后向前运动至行程L1最前端，即大节流锥（4）的前限位，大节流锥（4）封堵壳体（1），外层气流通道封闭；当小节流锥（6）从后向前运动至行程L2最前端，即小节流锥（6）的前限位，小节流锥（6）封堵大节流锥（4）的前端开口，内层部气流通道封闭；
当大节流锥（4）从前向后运动至行程L1最后端，即大节流锥（4）的后限位，外层气流通道全部打开，外层气流通道面积达到最大值；当小节流锥（6）从前向后运动至行程L2最后端，即小节流锥（6）的后限位，内层气流通道全部打开，内层气流通道面积达到最大值；
调节装置的气流通道面积的最小值为0，最大值为外层气流通道面积的最大值与内层气流通道面积的最大值之和；通过改变大节流锥（4）的前端开口截面积S2，调节内层气流通道和外层气流通道的流通比例。
6.根据权利要求4所述的节流锥流量调节装置，其特征在于，所述的后端螺母（10）通过螺钉销子固定安装在大节流锥支架（2）上；大节流锥支架（2）通过螺钉销子固定安装在壳体（1）内壁上；大节流锥（4）的后端通过螺钉销子固定安装在电机支座（3）上；小节流锥（6）的后端通过螺钉销子固定安装在前端螺母连接件（5）上。
7.根据权利要求4所述的节流锥流量调节装置，其特征在于，所述的壳体（1）、大节流锥（4）和小节流锥（6）同为旋成体、正方体或者长方体。
CN202111052706.9A 2021-09-09 2021-09-09 一种节流锥流量调节装置 Active CN113503364B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111052706.9A CN113503364B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 一种节流锥流量调节装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111052706.9A CN113503364B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 一种节流锥流量调节装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113503364A true CN113503364A (zh) 2021-10-15
CN113503364B CN113503364B (zh) 2021-11-26

Family

ID=78017097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111052706.9A Active CN113503364B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 一种节流锥流量调节装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113503364B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023152443A1 (fr) * 2022-02-11 2023-08-17 Arianegroup Sas Vanne pour moteur fusee
CN117028606A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 济南隆利液压装置有限责任公司 一种流量阀

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB755545A (en) * 1954-02-05 1956-08-22 Neyrpic Ets Improvements in valves or like throttling devices
US3815357A (en) * 1971-01-28 1974-06-11 Rohr Industries Inc Thrust reversing apparatus
DE19932743A1 (de) * 1999-07-14 2001-02-08 Regeltechnik Kornwestheim Gmbh Regelventilanlage mit pneumatischem Stellantrieb
CN2618145Y (zh) * 2003-05-22 2004-05-26 宜宾机电一体化研究所 一种差压式双锥体环隙节流装置
CN101303086A (zh) * 2008-07-04 2008-11-12 上海南华换热器制造有限公司 调节阀阀芯
EP2191124A1 (fr) * 2007-08-23 2010-06-02 Airbus Operations Cone d'ejection des gaz pour turboreacteur d'aeronef equipe d'un dispositif de generation de turbulences de flux primaire limitant le bruit de jet, et turboreacteur et ensemble moteur associes
CN101786414A (zh) * 2009-01-22 2010-07-28 朱晓义 瞬间阻挡流体洞封口来产生升力和动力的运动体
CN201688962U (zh) * 2010-03-29 2010-12-29 南京航空航天大学 可在同一模型上进行测量的进气道实验装置
CN102116754A (zh) * 2011-02-28 2011-07-06 天津大学 基于双截面阻抗式长腰内锥传感器的多相流测量方法
CN104455469A (zh) * 2014-09-29 2015-03-25 北京航天动力研究所 一种节流串型多级减压调节阀
CN107167294A (zh) * 2017-06-02 2017-09-15 中国航天空气动力技术研究院 一种用于进气道风洞试验的叶片式流量节流系统
WO2020109705A1 (fr) * 2018-11-27 2020-06-04 Safran Aircraft Engines Turboréacteur à double flux comprenant un cône de sortie refroidi par son flux secondaire

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB755545A (en) * 1954-02-05 1956-08-22 Neyrpic Ets Improvements in valves or like throttling devices
US3815357A (en) * 1971-01-28 1974-06-11 Rohr Industries Inc Thrust reversing apparatus
DE19932743A1 (de) * 1999-07-14 2001-02-08 Regeltechnik Kornwestheim Gmbh Regelventilanlage mit pneumatischem Stellantrieb
CN2618145Y (zh) * 2003-05-22 2004-05-26 宜宾机电一体化研究所 一种差压式双锥体环隙节流装置
EP2191124A1 (fr) * 2007-08-23 2010-06-02 Airbus Operations Cone d'ejection des gaz pour turboreacteur d'aeronef equipe d'un dispositif de generation de turbulences de flux primaire limitant le bruit de jet, et turboreacteur et ensemble moteur associes
CN101303086A (zh) * 2008-07-04 2008-11-12 上海南华换热器制造有限公司 调节阀阀芯
CN101786414A (zh) * 2009-01-22 2010-07-28 朱晓义 瞬间阻挡流体洞封口来产生升力和动力的运动体
CN201688962U (zh) * 2010-03-29 2010-12-29 南京航空航天大学 可在同一模型上进行测量的进气道实验装置
CN102116754A (zh) * 2011-02-28 2011-07-06 天津大学 基于双截面阻抗式长腰内锥传感器的多相流测量方法
CN104455469A (zh) * 2014-09-29 2015-03-25 北京航天动力研究所 一种节流串型多级减压调节阀
CN107167294A (zh) * 2017-06-02 2017-09-15 中国航天空气动力技术研究院 一种用于进气道风洞试验的叶片式流量节流系统
WO2020109705A1 (fr) * 2018-11-27 2020-06-04 Safran Aircraft Engines Turboréacteur à double flux comprenant un cône de sortie refroidi par son flux secondaire

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023152443A1 (fr) * 2022-02-11 2023-08-17 Arianegroup Sas Vanne pour moteur fusee
FR3132748A1 (fr) * 2022-02-11 2023-08-18 Arianegroup Sas vanne pour moteur fusée
CN117028606A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 济南隆利液压装置有限责任公司 一种流量阀
CN117028606B (zh) * 2023-10-08 2024-01-16 济南隆利液压装置有限责任公司 一种流量阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN113503364B (zh) 2021-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113503364B (zh) 一种节流锥流量调节装置
CN102713304B (zh) 压缩机的入口导叶
US4375939A (en) Capacity-prewhirl control mechanism
US8147186B2 (en) Centrifugal compressor
CN101743381B (zh) 涡轮增压器
CN106884996B (zh) 电子膨胀阀及其阀芯
CN106763960A (zh) 活塞式轴流调压器
CN104421209A (zh) 调节器结构及离心式压缩机
CN117662524B (zh) 一种动导叶的动叶可调轴流风机
CN109356886A (zh) 离心式压缩机及扩压器装置
WO2016011777A1 (zh) 离心式压缩机的调节结构及离心式压缩机
CN110947569B (zh) 一种可调节喷射器
CN111365464B (zh) 一种自动式高压蒸汽流量调节装置
CN212407577U (zh) 一种自动式高压蒸汽流量调节装置
CN115069027B (zh) 油气分离装置和航空发动机
US3138317A (en) Surge control mechanism for turbomachinery
CN219755713U (zh) 旋转超重力场中气流阻力压降的装置
CN114110196A (zh) 一种流量可调的多级节流孔板装置
JPS61218795A (ja) 遠心圧縮機用可変幅デイフユーザ組立体
CN106351901B (zh) 一种阻尼网络与两级滑阀组成的恒流量控制阀
DE3333035C2 (de) Kreiselverdichter
CN105545788B (zh) 离心式压缩机及具有其的空调器
CN220727149U (zh) 一种节流调速装置
CN220668392U (zh) 电子膨胀阀和制冷设备
CN110686093A (zh) 一种可流量微调的球阀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant