專利名稱：流體流量記憶合金調(diào)節(jié)方法及閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用記憶合金的溫度形變特性進(jìn)行液、氣體流量無級(jí)調(diào)節(jié)的方法和實(shí)現(xiàn)這一方法的記憶合金調(diào)控閥門，屬于流體流量控制領(lǐng)域。
液、氣體的流量調(diào)節(jié)通?？偸怯筛鞣N流量閥門控制實(shí)現(xiàn)的，傳統(tǒng)的流體流量調(diào)節(jié)閥門主要有手動(dòng)閥、電磁閥和氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥。手動(dòng)閥既不能實(shí)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，手工調(diào)節(jié)的精度也很差;電磁閥無法進(jìn)行流量參數(shù)的連續(xù)調(diào)整;利用氣態(tài)膨脹、壓縮驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)閥和利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便，成本高，精度低。上述各類流體流量調(diào)節(jié)方法及閥門均難以實(shí)現(xiàn)流體流量全量程連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)，因此也難以配套實(shí)施流體流量的計(jì)算機(jī)高精度控制。
本發(fā)明的任務(wù)就在于提供一種利用記憶合金的溫度形變力驅(qū)動(dòng)流體流道調(diào)控閥門的啟合機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)流體流量的全量程連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)的方法;以及實(shí)現(xiàn)這一方法的記憶合金調(diào)控閥門。這一方法及閥門可以對(duì)液體、氣體流量進(jìn)行全量程、高精度的連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)，有利于實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的計(jì)算機(jī)控制，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。
本發(fā)明提供的流體流量記憶合金調(diào)節(jié)方法是利用記憶合金的溫度形變特性，通過電熱元件或流體本身溫度調(diào)控記憶合金元件的溫度使其產(chǎn)生相應(yīng)的彎曲形變，再通過記憶合金的彎曲形變力驅(qū)動(dòng)流體流道調(diào)節(jié)閥門的啟合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的流通流量調(diào)節(jié)。
記憶合金的溫度形變特性是指隨著其溫度的變化，記憶合金會(huì)產(chǎn)生具有一定力矩的彎曲形變，彎曲形變的大小與溫度變化的高低呈良好的線性比例關(guān)系，并具有還原性和重現(xiàn)性。正因?yàn)檫@種還原性和重現(xiàn)性的“記憶功能”，才被稱之為記憶合金。利用記憶合金的“記憶功能”，只要將其加熱或冷卻至某一設(shè)定溫度，就可使其發(fā)生彎曲形變，重現(xiàn)相應(yīng)的彎曲程度;發(fā)生彎曲形變時(shí)產(chǎn)生的形變力一般較強(qiáng)，足以驅(qū)動(dòng)流體流通調(diào)節(jié)閥門的機(jī)械或其他調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)流體流量記憶合金調(diào)節(jié)方法的閥可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)、制造成各種類型。
一種類型的流體流量記憶合金調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意參見

圖1，主要由記憶合金桿5、6，電熱體4、7，閥芯9、復(fù)位彈簧10和閥體2組成。記憶合金桿5、6一端分別通過鉸接件3、8鉸接在閥體2上部，另一端共同連接閥芯9;電熱體4分別固接在記憶合金桿5、6上;閥芯9下端呈塔臺(tái)狀，塔端嵌入復(fù)位彈簧10內(nèi)，復(fù)位彈簧10定位于閥體流道1上壁的閥芯通孔11內(nèi)，閥芯通孔11與流道1間密封。電熱體4、7通電發(fā)熱傳導(dǎo)至記憶合金桿5、6使其發(fā)生向下的彎曲形變，驅(qū)動(dòng)閥芯9克服復(fù)位彈簧10的彈簧力向下直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入流道1截堵流道11，從而調(diào)節(jié)流量;通過電熱體4、7控制記憶合金桿5、6的彎曲形變程度，從而可連續(xù)無級(jí)調(diào)控閥芯9截堵流道的啟合程度，直至完全堵塞流道1而截?cái)嗔髁俊１驹O(shè)計(jì)中也可根據(jù)需要增加記憶合金桿的數(shù)量，一般應(yīng)按閥芯9的園心按中心對(duì)稱成對(duì)增加以增加力矩，如要增加形變量，可把記憶合金桿相背疊加布置。
另一種類型的流體流量記憶合金調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意參見圖2，主要由電熱元件1、記憶合金桿2、轉(zhuǎn)軸3、活門4、閥體5、扇形齒輪6組成。電熱元件1和記憶合金桿件2一端連接一體，記憶合金桿件2另一端連接于扇形齒輪6，扇形齒輪6和轉(zhuǎn)軸3嚙合，轉(zhuǎn)軸3上端和流道活門4連為一體。使電熱元件1通電發(fā)熱，傳導(dǎo)至記憶合金桿件2彎曲形變，帶動(dòng)扇形齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形齒輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)軸3相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)了流道活門的啟合。這一結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥可將流道活門4設(shè)計(jì)為可從0°至90°進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
還有一種流體溫度自調(diào)型流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意參見圖3主要由閥體1、閥芯2、記憶合金件3組成，錐狀的閥芯2安設(shè)于閥體1內(nèi)下腔4和上腔5之間的閥孔6上，其下端通過連接彈簧7和記憶合金件3連接，記憶合金件3固定于流體先進(jìn)入的閥體1的下腔內(nèi)。當(dāng)流體從閥的進(jìn)口流道進(jìn)入閥體1的的下腔4流體溫度傳導(dǎo)給位于下腔4中的記憶合金件3，使之彎曲形變，形變力通過連接彈簧7帶動(dòng)閥芯2，從而調(diào)節(jié)閥孔6流量的大小。流體溫度的變化會(huì)引起記憶合金件3的變曲形變，從而目到調(diào)節(jié)閥孔6的啟合程度，達(dá)到調(diào)節(jié)流體流量的目的。
本發(fā)明提供的流體流量調(diào)節(jié)方法及閥門和傳統(tǒng)的流體流量調(diào)節(jié)方法及閥門相比較，可以實(shí)現(xiàn)全量程高精度連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，精度高，可廣泛應(yīng)用于各種液體、氣體的流量控制。
權(quán)利要求
1.一種適用于液體、氣體的流體流量調(diào)節(jié)方法，其特征在于利用記憶合金的溫度形變特性，通過電熱元件或者流體本身溫度調(diào)控記憶合金的溫度使其產(chǎn)生相應(yīng)的彎曲形變，再通過記憶合金的彎曲形變力驅(qū)動(dòng)流體流道調(diào)節(jié)閥門的啟合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的流道流量調(diào)節(jié)。
2.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的流體流量調(diào)節(jié)方法的記憶合金調(diào)節(jié)閥，其特征在于主要由記憶合金桿5、6，電熱體4、7，閥芯9，復(fù)位彈簧10和閥體7組成;記憶合金桿5、6一端分別通過鉸接件3、8鉸接在閥體2上部，另一端共同連接閥芯9;電熱體4、7分別固接在記憶合金桿5、6上;閥芯9下端呈塔臺(tái)狀，塔端嵌入復(fù)位彈簧10內(nèi)，復(fù)位彈簧10定位于閥體流道1上壁的閥芯通孔11內(nèi)。
3.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的流體流量調(diào)節(jié)方法的記憶合金調(diào)節(jié)閥，其特征在于主要由電熱元件1、記憶合金桿2、轉(zhuǎn)軸3、流道活門4、閥體5、扇形齒輪6組成;電熱元件1和記憶合金桿2一端連接一體，記憶合金桿2的另一端連接于扇形齒輪6，扇形齒輪6和轉(zhuǎn)軸3嚙合，轉(zhuǎn)軸3上端和流道活門4連為一體。
4.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的流體流量調(diào)節(jié)方法的記憶合金調(diào)節(jié)閥，其特征在于通過流體溫度自我調(diào)節(jié)流量，主要由閥體1、閥芯2、記憶合金件3組成;錐狀的閥芯2安設(shè)于閥體1內(nèi)下腔4和上腔5之間的閥孔6上，其下端直接或通過連接彈簧7和記憶合金件3連接，記憶合金件3固定于流體先流入的閥體1的下腔4內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用記憶合金的溫度形變特性進(jìn)行液體、氣體流量無級(jí)調(diào)節(jié)的方法和實(shí)現(xiàn)這一調(diào)節(jié)方法的記憶合金調(diào)控閥門。本發(fā)明通過電熱元件或者流體本身溫度調(diào)控記憶合金的溫度使其產(chǎn)生相應(yīng)的彎曲形變，再通過記憶合金的彎曲形變力驅(qū)動(dòng)流體流道調(diào)節(jié)閥的啟合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)流道流量調(diào)節(jié)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、成本低、精度高，可以實(shí)現(xiàn)各種液體、氣體流量的全量程、高精度連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F16K31/64GK1086297SQ9210861
公開日1994年5月4日 申請(qǐng)日期1992年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月28日
發(fā)明者徐平, 壽衛(wèi)東 申請(qǐng)人:徐平