高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣流調(diào)制領(lǐng)域，特別涉及一種高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前常用的氣流調(diào)制閥的技術(shù)有兩類:
[0003]第一類是定頻率的機(jī)械脈動(dòng)閥，其原理通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥的動(dòng)件繞軸旋轉(zhuǎn)，從而使穿過閥的動(dòng)件與固定件的流道產(chǎn)生周期性的開、閉，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的脈動(dòng)調(diào)制并獲得脈動(dòng)流。開閉周期由電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。通過調(diào)節(jié)閥內(nèi)通孔的大小來調(diào)節(jié)脈動(dòng)流的平均流量。
[0004]此類閥的閥芯目前有兩種形式:
[0005]1、機(jī)械驅(qū)動(dòng)脈動(dòng)閥:如圖1，該閥由閥蓋1、閥芯2和閥殼3組成。
[0006]該類閥芯的流道是孔洞式的。在某一個(gè)狀態(tài)，閥的動(dòng)件和固定件上的孔是完全對(duì)齊貫通的。當(dāng)閥的動(dòng)件在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)件上的孔相對(duì)固定件運(yùn)動(dòng)，原來對(duì)齊貫通的孔逐漸關(guān)閉，如此產(chǎn)生周期性的開、閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的脈動(dòng)調(diào)制并獲得脈動(dòng)流。
[0007]2、葉片式脈動(dòng)發(fā)生器:如圖2，以葉片組代替機(jī)械驅(qū)動(dòng)脈動(dòng)閥的閥芯，主要由圓錐齒輪組、靜葉片輪12、轉(zhuǎn)軸、動(dòng)葉片輪11、齒輪轉(zhuǎn)軸和外殼組成。該葉片式脈動(dòng)發(fā)生器與機(jī)械驅(qū)動(dòng)脈動(dòng)閥的不同處在構(gòu)成流道的結(jié)構(gòu)不一樣。葉片輪中心設(shè)有軸孔15，葉片輪上的葉片14上均開有通孔13，且?guī)缀涡螤钕嗤?，這些通孔就構(gòu)成了該閥的流道。兩個(gè)葉片輪完全一樣，同軸疊加安裝，繞同一個(gè)中心軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)。靜葉片與殼體固定，當(dāng)動(dòng)葉片在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繞中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片上的通孔會(huì)逐漸關(guān)閉，并形成周期的開、閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的脈動(dòng)調(diào)制并獲得脈動(dòng)流。
[0008]第二類如同SMC公司出產(chǎn)的電磁比例閥。這種比例閥可以根據(jù)輸入的信號(hào)對(duì)氣流進(jìn)行調(diào)制，但該種比例閥最大的有效響應(yīng)頻率不超過2Hz。
[0009]目前的已有的脈動(dòng)氣流發(fā)生器的原理是如圖5的兩個(gè)帶孔圓盤同軸疊加裝配。在該脈動(dòng)氣流發(fā)生器工作時(shí)，一個(gè)圓盤固定，另一個(gè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繞軸旋轉(zhuǎn)，從而與固定盤產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，盤面上的孔會(huì)因相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而被逐漸關(guān)閉，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的繼續(xù)，孔又會(huì)被逐漸的打開，從而使盤面的孔產(chǎn)生規(guī)律性開閉。氣流通過孔流出，也就隨之不斷的產(chǎn)生通過、切斷的流動(dòng)狀態(tài)，從而產(chǎn)生規(guī)律的脈動(dòng)氣流。
[0010]目前已有的脈動(dòng)氣流發(fā)生器，主要結(jié)構(gòu)由兩個(gè)帶孔圓盤同軸疊加裝配組成，圓盤上的孔構(gòu)成流道。在該脈動(dòng)氣流發(fā)生器工作時(shí)，一個(gè)圓盤固定，另一個(gè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繞軸旋轉(zhuǎn)，從而與固定盤產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，盤面上的孔會(huì)因相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而被逐漸關(guān)閉，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的繼續(xù)，孔又會(huì)被逐漸的打開，從而使盤面的孔產(chǎn)生規(guī)律性開、閉。氣流通過孔流出，從而產(chǎn)生規(guī)律的脈動(dòng)氣流。
[0011]目前出現(xiàn)的脈動(dòng)氣流發(fā)生器的缺點(diǎn):如第一種，葉片式脈動(dòng)發(fā)生器，最大的缺點(diǎn)是只能產(chǎn)生一種單一頻率的脈動(dòng)氣流；第二種電磁比例閥則產(chǎn)生氣流的頻率很低(不超過2Ηζ) ο【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，可以同時(shí)產(chǎn)生高頻率、頻譜分布廣泛的脈動(dòng)氣流，同時(shí)解決目前已有產(chǎn)品的兩方面缺陷:頻率單一和頻率上限太低。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0014]高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，包括相互配合的閥體和閥銷；閥體和閥銷上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干對(duì)通氣孔，所述閥體固定，所述閥銷能夠通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過切換對(duì)應(yīng)通氣孔的連通和隔斷來實(shí)現(xiàn)氣流的通斷。閥銷與閥體之間通過精密配合和安裝密封圈進(jìn)行密封以保證氣密性。
[0015]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電磁激振器。
[0016]進(jìn)一步的，所述高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥還包括支架；支架包括出氣支架和進(jìn)氣支架，進(jìn)氣支架上的進(jìn)氣口對(duì)接閥體的進(jìn)氣口 ；出氣支架上的出氣口正對(duì)閥體的出氣
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[0017]進(jìn)一步的，所述支架還包括對(duì)閥銷的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向板5。
[0018]進(jìn)一步的，所述通氣孔為圓孔。
[0019]進(jìn)一步的，所述通氣孔為矩形孔。
[0020]進(jìn)一步的，所述通氣孔為狹縫。
[0021]進(jìn)一步的，所述高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥整體密封于一密封的殼體中，該殼體僅留有進(jìn)氣口、出氣口和驅(qū)動(dòng)裝置接線口，以實(shí)現(xiàn)閥的高壓氣密性。
[0022]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，通過閥銷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)氣路的通斷；用電磁激振器來驅(qū)動(dòng)閥銷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高頻率、寬頻譜的脈動(dòng)氣流；本發(fā)明能解決目前其他氣流閥的主要缺點(diǎn)；這是其他氣流閥所不具備的能力。
【【附圖說明】】
[0023]圖1是現(xiàn)有機(jī)械驅(qū)動(dòng)脈動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是現(xiàn)有葉片式脈動(dòng)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥的運(yùn)動(dòng)機(jī)理圖；其中圖3 (a)為通氣狀態(tài)不意圖；圖3(b)為斷開狀態(tài)不意圖；
[0026]圖4是真實(shí)的閥芯的結(jié)構(gòu)圖；其中圖4(a)為主視圖；圖4(b)為沿圖4(a)中心線的剖視圖；
[0027]圖5是一個(gè)完整的脈動(dòng)閥不意圖；其中圖5(a)為主視圖；圖5 (b)為主視尚]視圖；圖5(c)為側(cè)視半剖圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0028]請(qǐng)參閱圖3所示，為本發(fā)明高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥的原理圖；在閥體32和閥銷31上都鉆有等直徑的通氣孔，通過切換通氣孔的連通和隔斷來實(shí)現(xiàn)氣流的通斷。基本原理是:閥體32固定，閥銷31在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，如此引起閥銷31與閥體32的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)氣孔的連通與隔斷。
[0029]請(qǐng)參閱圖4所示，為真實(shí)的閥芯的結(jié)構(gòu)圖，是運(yùn)用閥原理的具體機(jī)構(gòu)。
[0030]圖5就是一個(gè)完整的脈動(dòng)閥。相對(duì)于圖4，增加了對(duì)閥銷運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向板35、帶有進(jìn)氣通道38的進(jìn)氣支架34、帶有出氣通道39的出氣支架33、作為驅(qū)動(dòng)裝置的電磁激振器36和固定支架37，組成完整的閥結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣支架34、出氣支架33和電磁激振器36固定在固定支架37上，閥銷31與驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的電磁激振器36相連接。
[0031]本發(fā)明一種高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，包括閥芯和支架；閥芯包括閥體32和閥銷31 ;在閥體32和閥銷31上都鉆有數(shù)量和位置相同的多個(gè)通氣孔；支架包括出氣支架33和進(jìn)氣支架34，進(jìn)氣支架34上的進(jìn)氣口對(duì)接閥體32的進(jìn)氣口 ；出氣支架33上的出氣口正對(duì)閥體32的出氣口 ；出氣支架和進(jìn)氣支架上固定有對(duì)閥銷31的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向板5，閥銷31連接電磁激振器36，通過電磁激振器36帶動(dòng)閥銷31直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流的調(diào)制。
[0032]本發(fā)明一種高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥工作時(shí)，閥銷31與電磁激振器36相連。電磁激振器36驅(qū)動(dòng)閥銷31 —起產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷的改變通氣孔的大小，閥銷31的運(yùn)動(dòng)規(guī)律由電磁激振器36的輸入信號(hào)控制。這樣閥銷31的運(yùn)動(dòng)就與通氣孔大小的變化之間就建立了一個(gè)確定的映射關(guān)系。不斷變化的通氣孔將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的脈動(dòng)氣流來。本發(fā)明一種高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，通過閥銷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)氣路的通斷；用電磁激振器來驅(qū)動(dòng)閥銷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高頻率、寬頻譜的脈動(dòng)氣流的產(chǎn)生。
[0033]通氣孔可以是矩形孔或者狹縫。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，包括相互配合的閥體(32)和閥銷(31);閥體(32)和閥銷(31)上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干對(duì)通氣孔，所述閥體(32)固定，所述閥銷(31)能夠通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過切換對(duì)應(yīng)通氣孔的連通和隔斷來實(shí)現(xiàn)氣流的通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電磁激振器(36)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥還包括支架；支架包括出氣支架(33)和進(jìn)氣支架(34)，進(jìn)氣支架(34)上的進(jìn)氣口對(duì)接閥體(32)的進(jìn)氣口 ；出氣支架(33)上的出氣口正對(duì)閥體(32)的出氣口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述支架還包括對(duì)閥銷(31)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向板5。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述通氣孔為圓孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述通氣孔為矩形孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述通氣孔為狹縫。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，其特征在于，所述高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥整體密封于一密封的殼體中，該殼體僅留有進(jìn)氣口、出氣口和驅(qū)動(dòng)裝置接線口。
【專利摘要】本發(fā)明公開高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，包括相互配合的閥體和閥銷；閥體和閥銷上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干對(duì)通氣孔，所述閥體固定，所述閥銷能夠通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過切換對(duì)應(yīng)通氣孔的連通和隔斷來實(shí)現(xiàn)氣流的通斷；所述驅(qū)動(dòng)裝置為電磁激振器。本發(fā)明高頻率寬頻譜脈動(dòng)氣流調(diào)制閥，通過閥銷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)氣路的通斷；用電磁激振器來驅(qū)動(dòng)閥銷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高頻率、寬頻譜的脈動(dòng)氣流的生成；本發(fā)明能解決目前其他氣流閥的主要缺點(diǎn)；這是其他氣流閥所不具備的能力。
【IPC分類】F16K31/06, F16K11/07
【公開號(hào)】CN105065715
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510536299
【發(fā)明人】董龍雷, 周家文, 閆桂榮, 趙建平
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日