一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法与流程

本发明涉及文丘里阀技术领域，具体为一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法。

背景技术：

文丘里效应，也称文氏效应。这种现象以其发现者，意大利物理学家文丘里(Giovanni Battista Venturi)命名。该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流量与过流断面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低，即常见的文丘里现象。通俗地讲，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。利用这种效应可以制作出文氏管。

文丘里阀是应用文丘里效应的原理制造的阀。高速流动的液体会产生低压，从而会有吸附效应。文丘里气流控制阀结合了机械的压力无关调节器与高速的气流控制器，将气流控制扩展至最高水平。通过空气动力学设计，阀门具有静音工作性能。快速反应的自动压力平衡装置，提供可靠的通风柜集尘与室内压力的控制。文丘里阀具有不受风管压力变化影响、风量控制范围宽从60m3/h至10,000m3/h、反应迅速(小于1秒钟),调节精确(±5％)等特点。

通过使用文丘里阀对气流进行风速及风压的控制，从内部结构上分析都是通过改变文丘里阀阀锥在轴方向的位置来完成；因此，阀锥的驱动控制则成为文丘里阀控制气流的核心问题，阀锥的驱动通常有以下特点：1)为保证对风速和风压的精确控制，对阀锥控制的快速响应性要求较高；2)作为通风系统中的一部分，要求文丘里阀整体结构简洁易于安装，并且体积精简，对整体通风系统甚至建筑空间都有明显优化；3)文丘里阀椎体控制的结构对文丘里阀的气流控制的影响越小，越容易提升文丘里阀整体性能。

现有文丘里阀的阀锥控制方式如下图1所示，在文丘里阀1'中，将阀锥12'的执行器13'外置于文丘里阀阀体11'，执行器13'通过旋转杆15'连接至轴杆14'，其中，旋转杆15'与轴杆14'通过铰接件16'进行连接。这样的文丘里阀1'结构大大增加了文丘里阀阀体11'外的结构尺寸，文丘里阀1'整体结构处于非对称结构布局，大大增加了安装难度，通过连杆传递运动。增加了传动级数，从而降低了传动效率、增加了椎体的控制响应时间、由于累计配合公差的原因，增加了传动机构的误差。整体降低了椎体的控制速度及精度。现有的文丘里阀阀锥控制方式是靠执行器改变阀锥在轴上的相对位置，从而改变通流截面积，最后实现流量控制，此控制方式中执行器的伸长长度的变化与阀芯位置的变化为非线性关系，在部分风量控制范围内控制特征曲线陡峭，即执行器的微小变化下控制风量会出现显著的变化，对执行器精度和电气控制精度要求很高。由于使用四连杆驱动结构，使得在某一角度容易形成死点。另外由于传动零件环节多，也容易出现故障，维护工作量大。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法，用于解决现有技术中文丘里阀结构复杂、控制和维护难度高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种文丘里阀，所述文丘里阀包括：文丘里阀阀体；设置于所述文丘里阀阀体内的阀锥；设置于所述文丘里阀阀体内且与所述阀锥同轴连接通过转动带动所述阀锥滑动的丝杠副；分别对应连接于所述丝杠副中丝杠的两端用于驱动所述丝杠转动的驱动电机。

作为本发明的一种优选方案，所述文丘里阀还包括：与所述丝杠副同轴且设置于所述丝杠副外表面的丝杠防护层。

作为本发明的一种优选方案，所述文丘里阀还包括：与所述丝杠副同轴且设置于所述丝杠副的至少一端的外表面的防旋转结构。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动电机通过支架固定在所述丝杠上；所述支架固定在所述文丘里阀阀体上。

作为本发明的一种优选方案，所述支架至少包括两个固定支柱。

为实现上述目的，本发明还提供一种文丘里阀的阀锥驱动方法，用于对设置于文丘里阀阀体内的阀锥进行驱动，所述文丘里阀的阀锥驱动方法包括：于所述文丘里阀阀体内设置与所述阀锥同轴连接通过转动带动所述阀锥滑动的丝杠副；于所述丝杠副中丝杠的两端设置用于驱动所述丝杠转动的驱动电机。

作为本发明的一种优选方案，所述文丘里阀的阀锥驱动方法还包括：设置与所述丝杠副同轴且位于所述丝杠副外表面的丝杠防护层。

作为本发明的一种优选方案，所述文丘里阀的阀锥驱动方法还包括：设置与所述丝杠副同轴且位于所述丝杠副的至少一端的外表面的防旋转结构。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动电机通过支架固定在所述丝杠上；所述支架固定在所述文丘里阀阀体上。

作为本发明的一种优选方案，所述支架至少包括两个固定支柱。

如上所述，本发明的一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法，具有以下有益效果：

1、本发明通过将驱动阀锥的驱动器置于文丘里阀阀体的内部，大大地减小了文丘里阀的整体体积。节约了安装空间，增加了建筑的实际使用空间，而且本发明中采用丝杠副为原理的驱动器对阀锥进行驱动，使阀锥运动的更精确可靠，控制误差更小，更加有利于阀锥运动及流量的控制。

2、本发明分别于丝杠副中丝杠的两端设置用于驱动丝杠转动的驱动电机，形成对称式驱动器，在节约空间的同时，重心居中，易于装卸，节省了安装成本并且更容易保证安装可靠性和降低安装出错率。

3、本发明中可以设置驱动电机的旋转圈数使其与阀锥移动距离成线性关系，容易实现较高的控制精度。

4、本发明结构简单灵活，价格低廉。

附图说明

图1显示为现有技术中文丘里阀与的整体结构示意图。

图2显示为本发明的一种文丘里阀的透视图。

图3显示为本发明的一种文丘里阀的内部图。

图4显示为本发明的一种文丘里阀的丝杠副与阀锥连接示意图。

图5显示为本发明的一种文丘里阀的阀锥驱动方法的流程示意图。

元件标号说明

1'、1 文丘里阀

11'、11 文丘里阀阀体

12'、12 阀锥

13' 执行器

14' 轴杆

15' 旋转杆

16' 铰接件

13 丝杠副

14 驱动电机

15 丝杠防护层

16 防旋转结构

17 第一支架

18 第二支架

S1～S2 步骤

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图2至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例的目的在于提供一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法，用于解决现有技术中文丘里阀结构复杂、控制和维护难度高的问题。以下将详细阐述本实施例的一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法。

本实施例提供一种文丘里阀及其阀锥的驱动方法，采用文丘里阀阀锥内置式驱动，即：将阀锥的控制器部分置于文丘里阀阀体11内部，驱动形式为固定阀体中心轴，从电机驱动到阀锥相对轴向改变位移采用丝杠副。即可通过电机带动丝杠旋转，再由丝杠副将旋转运动转成阀锥活塞相对于轴的直线运动，因此可实现锥体先对轴的直线运动。以下对本实施例提供的文丘里阀及其阀锥的驱动方法进行详细说明。

具体地，如图2至图4所示，本实施例提供一种文丘里阀1，所述文丘里阀1包括：文丘里阀阀体11，设置于所述文丘里阀阀体11内的阀锥12，设置于所述文丘里阀阀体11内且与所述阀锥12同轴连接通过转动带动所述阀锥12滑动的丝杠副13，分别对应连接于所述丝杠副13中丝杠的两端用于驱动所述丝杠转动的驱动电机14。

以下对本实施例提供的文丘里阀1进行详细说明。

于本实施例中，阀锥12的驱动器相当于由所述丝杠副13和所述驱动电机14构成，而所述丝杠副13和所述驱动电机14均设置于所述文丘里阀阀体11的内部，这样就可以大大地减小了文丘里阀1的整体体积，节约安装空间，增加建筑的实际使用空间，而且本实施例中的文丘里阀1采用丝杠副13为原理的驱动器对阀锥12进行驱动，使阀锥12运动的更精确可靠，控制误差更小，更加有利于阀锥12运动及流量的控制。

其中，于本实施例中，所述丝杠副13为可将旋转运动变为直线运动，由丝杠与螺母组合成的螺旋传动部件。

具体地，于本实施例中，所述丝杠副13为滚珠丝杠副或滑动丝杠副。

于本实施例中，所述丝杠副13具有螺母的部分与所述阀锥12相配合，所述丝杠副13具有螺母的部分与所述阀锥12位于所述文丘里阀阀体11的中部，使得整个文丘里阀1的重心居中，易于装卸。

具体地，于本实施例中，所述驱动电机14为两个，每一个所述驱动电机14通过支架固定在所述丝杠上，其中，所述驱动电机14为一微型电机。

于本实施例中，可以设置驱动电机14的旋转圈数使驱动电机14的旋转圈数与阀锥12移动距离成线性关系，以达到容易实现较高的控制精度的目的。

于本实施例中，所述支架也为两个：第一支架17和第二支架18，分别承载所述驱动电机14，形成对称式驱动器。

其中，于本实施例中，所述支架至少包括两个固定支柱，具体地，于本实施例中，所述支架包括四个固定支柱。

于本实施例中，所述文丘里阀1还包括：与所述丝杠副13同轴且设置于所述丝杠副13外表面的丝杠防护层15。

其中，所述丝杠防护层15的材质可与所述文丘里阀阀体11的材质相同。

于本实施例中，所述文丘里阀1还包括：与所述丝杠副13同轴且设置于所述丝杠副13的至少一端的外表面的防旋转结构16。

其中，所述防旋转结构16的具体结构可参考现有技术中任一一种防旋转结构。所述防旋转结构16的材质也可与所述文丘里阀阀体11的材质相同。

此外，如图5所示，本实施例还提供一种文丘里阀的阀锥驱动方法，用于对设置于文丘里阀阀体内的阀锥进行驱动，所述文丘里阀的阀锥驱动方法包括：

步骤S1，如图2至图4所示，于所述文丘里阀阀体11内设置与所述阀锥12同轴连接通过转动带动所述阀锥12滑动的丝杠副13。

步骤S2，于所述丝杠副13中丝杠的两端设置用于驱动所述丝杠转动的驱动电机14。

于本实施例中，阀锥12的驱动器相当于由所述丝杠副13和所述驱动电机14构成，而所述丝杠副13和所述驱动电机14均设置于所述文丘里阀阀体11的内部，这样就可以大大地减小了文丘里阀1的整体体积，节约安装空间，增加建筑的实际使用空间，而且本实施例中的文丘里阀1采用丝杠副13为原理的驱动器对阀锥12进行驱动，使阀锥12运动的更精确可靠，控制误差更小，更加有利于阀锥12运动及流量的控制。

以下对步骤S1至步骤S2进行详细说明。

步骤S1，于所述文丘里阀阀体11内设置与所述阀锥12同轴连接通过转动带动所述阀锥12滑动的丝杠副13。

其中，于本实施例中，所述丝杠副13为可将旋转运动变为直线运动，由丝杠与螺母组合成的螺旋传动部件。具体地，所述丝杠副13为滚珠丝杠副或滑动丝杠副。

于本实施例中，所述丝杠副13具有螺母的部分与所述阀锥12相配合，所述丝杠副13具有螺母的部分与所述阀锥12位于所述文丘里阀阀体11的中部。使得整个文丘里阀1的重心居中，易于装卸。

步骤S2，于所述丝杠副13中丝杠的两端设置用于驱动所述丝杠转动的驱动电机14。

具体地，于本实施例中，所述驱动电机14为两个，每一个所述驱动电机14通过支架固定在所述丝杠上，其中，所述驱动电机14为一微型电机。

于本实施例中，可以设置驱动电机14的旋转圈数使驱动电机14的旋转圈数与阀锥12移动距离成线性关系，以达到容易实现较高的控制精度的目的

于本实施例中，所述支架也为两个：第一支架17和第二支架18，分别承载所述驱动电机14，形成对称式驱动器。其中，于本实施例中，所述支架至少包括两个固定支柱，具体地，于本实施例中，所述支架包括四个固定支柱。

于本实施例中，所述文丘里阀的阀锥12驱动方法还包括：设置与所述丝杠副13同轴且位于所述丝杠副13外表面的丝杠防护层15。其中，所述丝杠防护层15的材质可与所述文丘里阀阀体11的材质相同。

于本实施例中，所述文丘里阀的阀锥驱动方法还包括：设置与所述丝杠副13同轴且位于所述丝杠副13的至少一端的外表面的防旋转结构16。其中，所述防旋转结构16的具体结构可参考现有技术中任一一种防旋转结构。所述防旋转结构16的材质也可与所述文丘里阀阀体11的材质相同。

综上所述，本发明通过将驱动阀锥的驱动器置于文丘里阀阀体的内部，大大地减小了文丘里阀的整体体积。节约了安装空间，增加了建筑的实际使用空间，而且本发明中采用丝杠副为原理的驱动器对阀锥进行驱动，使阀锥运动的更精确可靠，控制误差更小，更加有利于阀锥运动及流量的控制；本发明分别于丝杠副中丝杠的两端设置用于驱动丝杠转动的驱动电机，形成对称式驱动器，在节约空间的同时，重心居中，易于装卸，节省了安装成本并且更容易保证安装可靠性和降低安装出错率；本发明中可以设置驱动电机的旋转圈数使其与阀锥移动距离成线性关系，容易实现较高的控制精度；本发明结构简单灵活，价格低廉。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。