专利名称：用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑幕墙门窗物理性能检测设备的配套装置，具体是指可控制波动风压周期和波峰、波谷的机械式波动阀。
背景技术：
建筑幕墙雨水渗漏性能、风压变形性能测试是建筑行业中不可缺少的测试项目，而国内目前采用的大型幕墙检测设备大多依靠进口。国内有两套香港某顾问公司提供测试技术和仪器设备的大型幕墙检测设备，尺寸为5×10m幕墙试验箱，6×11m幕墙试验箱。德国某公司的设备也在国内有两套，一套在广州，另一套在上海。该设备采用变频器调节风机的速度，实现风压力周期无保障，波动周期慢，很难实现快速波动。压力的变换速度也难以准确控制。国家建筑工程质量监督检验中心引进日本仪器、设备建造的检测设备，总造价高达1200万之巨，其仪器自动化程度非常高。这套设备采用实时测控的方法实现波动风压的控制。这种方法造价昂贵。国外的检测设备大都需要较高的精度，造价相对十分高昂，检测成本很高。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供结构简单、易于操控的用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀。该波动阀可准确调节波动风压周期和波峰、波谷，具有足够的精确程度，且形成的风压波形非常接近标准的正弦波，能够真正实现3s正弦周期波动风压。
本实用新型的这一目的是通过如下技术方案来实现的用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，该波动阀包括圆筒形内芯阀、套装内芯阀的圆筒形外套阀、供外套阀往复平移的滑轨及电机，内芯阀具有封闭端及与连接供压系统风管路的连接管连通的开口端，封闭端轴心处连接有转轴，转轴由电机驱动并带动内芯阀转动，内芯阀阀体侧壁开设有内泄气开口；外套阀由另一电机驱动而沿滑轨做往复平移的运动，其阀体侧壁与内泄气开口相对位置处开设有外泄气开口。采用机械式无级调速，通过转动式圆筒形内芯阀的转动实现对波动频率(周期)的控制；采用调节泄气量的方法，即以转动式圆筒形内芯阀的转动结合圆筒形外套阀在滑轨上的平动来调节波谷与波峰的比例。在调整波动风压的波峰、波谷过程中保持泄气和关闭时间的比例一致，可以确保正弦波波形在调节中的稳定。
本实用新型可以作如下改进内芯阀的外侧壁和外套阀的内侧壁之间为间隙配合。内芯阀的外侧壁和外套阀的内侧壁之间仅留有能让内芯阀自由转动的间隙即可，并限制风从间隙中吹出。通过内芯阀的转动形成波动风压，内芯阀转动过程中外套阀固定或平动，保证风不能从内芯阀和外套阀间的间隙传出，从而保证得到稳定的周期性波动风压和光滑的波形。
本实用新型还可以作如下改进内泄气开口开设在内芯阀阀体侧壁的中间位置处，外泄气开口也开设在外套阀阀体侧壁的中间位置处。本实用新型采用调节泄气量的方法，以转动式圆筒形内芯阀的转动结合圆筒形外套阀在滑轨上的平动来调节波谷和波峰的比例，将内泄气开口和外泄气开口均开设在两阀体侧壁的中间位置，并保证两者之间的对中，这样有利于得到较好的波形，并保证调整波动风压的波峰、波谷过程中保持泄气和关闭时间的比例一致。
内泄气开口和外泄气开口均为长方形，长边均沿阀体的周向方向。内芯阀转动形成波动风压，加以外套阀的平动，调整两阀泄气开口重合部分面积的变化方式，可以改变波谷和波峰。长方形的开口使得产生的波形更加明显。
本实用新型还可作如下改进连接转轴的电机还连接有变速器。。变速器调节转速，从而达到调节转动周期的目的，以实现不同的周期。
与现有技术相比，本实用新型具有如下显著效果(1)避免了复杂控制系统的使用。本装置采用电控机械式设备，应用基本的运动学原理来形成波形，与进口设备相比，本装置不需要复杂的实时反馈控制系统和精密程度要求较高的手段(例如数控设备)也能达到较高的和足够的精确程度，波峰、波谷、周期调整方便，能真正实现3s正弦周期波动风压。
(2)所形成的风压波形非常接近标准的正弦波。这是由于形成波形的方法中，通过控制电机可有效而准确地控制内芯阀的转动速度和外套阀的移动速度，也就能有效而准确地控制波动周期(频率)和泄气量大小(泄气量大小决定波峰、波谷及其比例)。
(3)可方便地调整波峰、波谷。如前所述，采用波动阀调节泄气量的方法可以方便地调节波谷与波峰的比例。而在供压、调压系统方面，首先以变频器对频率的控制来调节风机的运行功率，从而控制基本的风流量；其次又设置了电脑控制和手动控制，均可通过对阀门的调节来迅速调节风量，以形成所需的波峰、波谷。整个流程高效而且便于操作，在操作控制台前即可全部掌控。
(4)自动化程度较高。波动风压的形成与调节均可用电脑控制进行，又均可通过操作控制键进行，两套系统并行，可随意选择，自动化程度较高。配合供压系统，选择合适的阀门，即可产生测试所需的各级风压。为了更精确地调整风压，阀门应分别选择采用大阀门或小阀门。通过电动控制大、小阀门，可实现用电动自动调压。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型一个较佳实施例的分解结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，该波动阀包括圆筒形内芯阀4、套装内芯阀4的圆筒形外套阀6和供外套阀6往复平移的滑轨5及电机1，2，内芯阀4具有封闭端42及与连接供压系统风管路的连接管7连通的开口端43。供压系统包括离心鼓风机、变频器、风管系统、粗、细调阀门、正负风压转换器、电控箱等部件，配合供压系统，选择合适的阀门，即可产生测试所需的各级风压。封闭端42轴心处固定装有转轴3，转轴3由电机1驱动并带动内芯阀4转动。外套阀6由另一电机2驱动，使得外套阀6可以沿滑轨5做往复平移的运动。内芯阀4的外侧壁和外套阀6的内侧壁之间为间隙配合，该间隙只要能保证内芯阀4能自由转动即可，并限制风从间隙中吹出，以保证得到稳定的周期性波动风压和光滑的波形。与转轴3相连的电机1还连有变速器，变速器调节转速，从而调节内芯阀4的转动周期。内芯阀4阀体侧壁中间位置处开设有长方形的内泄气开口41；外套阀6阀体侧壁中间位置处与内泄气开口41相对位置处也开设有长方形外泄气开口61。两个开口位置相对应，开口的长边均沿阀体的周向方向，短边沿轴向方向。设置成长方形的开口，保证风波通过开口具有足够长的时间，以利于形成连续光滑的风压波形。。外套阀6的外侧面设有可在滑轨5上自由滑动的支脚62。该支脚62可为一对或多对，均匀设置在外套阀6外侧面的下端。滑轨5为一条，或平行设置的两条。支脚62一方面具有支撑外套阀6的作用，另一方面使得外套阀6可在滑轨5上自由滑动。支脚62也可采用滑轮等代替。也可不用支脚62，滑轨5直接设计成弧形，外套阀6的外侧面直接与滑轨5的弧形面相接触，通过电机2带动外套阀6在滑轨5上产生平动。
本实用新型的工作原理如下本实用新型采用电控机械式设备，应用基本的运动学原理来造成波形。采用机械式无级调速，电机1通过驱动转轴3转动来带动圆筒形内芯阀4的转动，与电机1相连的变速器可调节转速，从而达到调节转动周期的目的，以实现不同的周期，通过转动式圆筒形内芯阀4的转动实现对波动频率(周期)的控制；采用调节泄气量的方法，依靠电机2带动圆筒形外套阀6匀速往复平移，使内芯阀4的转动与外套阀6的平动相叠加即以转动式圆筒形内芯阀4的转动结合平动式圆筒形外套阀6在滑轨5上的平动来调节波谷与波峰的比例。在调整波动风压的波峰、波谷过程中保持泄气和关闭时间的比例一致，可以确保正弦波波形在调节中的稳定。
本实用新型具体操作过程如下保持波动阀系统通过阀门与供压系统的管路连通。首先，通过内芯阀4的转动形成波动风压。若外套阀6固定，则内、外阀之间的相对运动仅为转动，转动中两阀泄气开口的重合部分面积随之发生周期性变化，从而在管路中形成波形稳定的周期性波动风压。然后，再通过外套阀6的往复平动来改变泄气开口面积，以控制泄气量的方法来调节波谷与波峰。在供压系统工作状态一定时，所达到的是相对稳定的风压(静压)。当内芯阀4转动形成波动风压后，再加以外套阀6的平动，调整两阀泄气开口重合部分面积的变化方式，造成更复杂的泄气量周期变化，配合以风压的改变，即可按检测的需要改变波谷与波峰值。
上述操作过程采用调节泄气量的方法调节波谷与波峰的比例。风机与变频器(均属于供压系统)提供检测所要求的各级风压峰值，波动阀的运行实现泄气量的周期性变化。两方面配合即可达到所需的波谷与波峰；采用机械式无级调速实现对波动频率(周期)的控制；在调整波动风压的波峰、波谷过程中保持泄气和关闭时间的比例一致，以确保正弦波波形在调节中的稳定。由于实现了对波动频率(周期)的有效控制，也就实现了对泄气和关闭时间的有效控制，包括了比例的稳定。
本实用新型与相关的设施如供压系统(包括离心鼓风机，变频器，风管系统，粗、细调阀门)，正负风压转换器，电控箱等相连，可以调节测试所需的各级风压。调压部分利用变频器结合节流法调压。以变频器调节风机工作频率来控制风机转速，可实现对总风量的控制；采用两个口径大小不同的蝶阀(小阀门和大阀门)使风压调整可粗可细(可快可慢)。粗调用于脉冲压力，细调用于稳定压力。设有卸压阀辅助调压，形成多层控制。通过调节卸压阀门的开启量，可以控制波动阀门对供压管路的影响，从而控制压力的“波峰”、“波谷”。以控制卸压的方式来形成可调节频率和波幅的波动风压，周期最短可达到3s，波动压力周期稳定、波峰波谷稳定。本系统是国内研制的设备中唯一一套真正实现3s周期波动风压的设备。
权利要求1.用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，其特征在于所述波动阀包括圆筒形内芯阀(4)、套装内芯阀(4)的圆筒形外套阀(6)、供外套阀(6)往复平移的滑轨(5)及电机(1，2)，所述内芯阀(4)具有封闭端(42)及与连接供压系统风管路的连接管(7)连通的开口端(43)，封闭端(42)轴心处连接有转轴(3)，转轴(3)由电机(1)驱动并带动内芯阀(4)转动，内芯阀(4)阀体侧壁开设有内泄气开口(41)；所述外套阀(6)由另一电机(2)驱动而沿滑轨(5)做往复平移的运动，其阀体侧壁与所述内泄气开口(41)相对位置处开设有外泄气开口(61)。
2.根据权利要求1所述的用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，其特征在于所述内芯阀(4)的外侧壁和外套阀(6)的内侧壁之间为间隙配合。
3.根据权利要求1所述的用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，其特征在于所述内泄气开口(41)开设在内芯阀(4)阀体侧壁的中间位置处，所述外泄气开口(61)也开设在外套阀(6)阀体侧壁的中间位置处。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，其特征在于所述内泄气开口(41)和外泄气开口(61)均为长方形，长边均沿阀体的周向方向。
5.根据权利要求1所述的用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，其特征在于所述连接转轴(3)的电机(1)还连接有变速器。
专利摘要本实用新型公开了用于建筑幕墙门窗检测的机械式波动阀，该波动阀包括圆筒形内芯阀、套装内芯阀的圆筒形外套阀、供外套阀往复平移的滑轨及电机，内芯阀具有封闭端及与连接供压系统风管路的连接管连通的开口端，封闭端轴心处连接有转轴，转轴由电机驱动并带动内芯阀转动，内芯阀阀体侧壁开设有内泄气开口；外套阀由另一电机驱动而沿滑轨做往复平移的运动，其阀体侧壁与内泄气开口相对位置处开设有外泄气开口。本实用新型结构简单、易于操控，可准确调节波动风压周期和波峰、波谷，具有足够的精确程度，且形成的风压波形非常接近标准的正弦波，能够真正实现3s正弦周期波动风压。
文档编号F16K99/00GK2916304SQ20062006054
公开日2007年6月27日 申请日期2006年6月20日 优先权日2006年6月20日
发明者杨仕超 申请人:广东省建筑科学研究院