一种隔膜电磁阀工作原理演示教具的制作方法

本实用新型属于机械装置领域，涉及一种液压与气动技术教具，尤其是一种隔膜电磁阀工作原理演示教具。

背景技术：

在当前教学方面，我国教育一味追求考试成绩，而忽略了学生的动手能力与学习兴趣的培养，在教学过程中缺少实际演示的教学器具，使教学多为乏味的语言描述，尤其对于专业性比较强的学科门类，如液压与气动专业的教学等，在现有技术的应用中，液压与气动技术必不可少，而其中有复杂的也有简单的，而在课堂上这些机构、气路及液路的开闭，压力的传导以及机械结构的运行很难在学生的脑海中形成一个比较完整的实物形象，尤其缺少从实际实物出发的专业性质的演示教具，

通过公开专利检索，没有发现涉及隔膜电磁阀工作原理演示教具的文献，本实用新型申请在教具结构、使用及使用功能上均有较大不同，由此可以验证本实用新型的创造性及新颖性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种隔膜电磁阀工作原理演示教具，该教具可实现隔膜电磁阀内部运行的可视化，可实现隔膜电磁阀内液体流向、演示隔膜动作、控制阀块动作以及演示阀片动作的动态演示，可实时根据演示阀片及演示隔膜的动作情况调节LED屏幕局部开闭及变换颜色，进而强化演示效果，该教具结构简单、操作方便、成本低廉、适合大范围推广使用，尤其适用于高等院校液压与气动、液压与气动传动等课程的教学。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种隔膜电磁阀工作原理演示教具，包括底座、演示框及演示电磁阀，其中演示框旋转安装在底座上部，该演示框内固装演示电磁阀，且演示框的侧壁上制有结构演示窗及动作演示窗，其中动作演示窗对向的演示框内壁上安装有LED屏幕；演示电磁阀包括电磁动力腔、控制腔及隔膜腔，且电磁动力腔、控制腔及隔膜腔的壳体均由透明材质制成；LED屏幕向电磁动力腔、控制腔及隔膜腔投射光源并经动作演示窗向演示框外部演示。

本实用新型优选的技术方案为：电磁动力腔与控制腔连通，该电磁动力腔内设有第一演示区，且电磁动力腔内固装有演示磁铁和演示线圈。

本实用新型优选的技术方案为：控制腔的底部连接隔膜腔，该控制腔内设有第二演示区，控制腔内活动安装有控制阀块，且控制腔与隔膜腔的连接处嵌装有演示隔膜。

本实用新型优选的技术方案为：隔膜腔底部连通有透明的演示进液管及演示出液管，隔膜腔内设有第三演示区，且隔膜腔内活动安装有演示阀片；LED屏幕向演示进液管及演示出液管投射光源配合第三演示区演示水流流向。

本实用新型优选的技术方案为：演示隔膜上穿透安装有连杆，该连杆一端与控制阀块固定连接，另一端固定连接演示阀片，且控制腔上固装有为连杆提供旋转动力的电机。

本实用新型优选的技术方案为：控制阀块中部制有贯通的倾斜孔，且控制阀块一端制有弹簧支撑斜台，另一端制有弹簧支撑平面；控制腔内固装有弹簧固定块，该弹簧固定块的一侧端面与弹簧支撑面平行。

本实用新型优选的技术方案为：演示隔膜由软质材料制成，该演示隔膜中部复合嵌装有定位片；定位片上固定穿装连杆，该连杆与电机的输出端固定连接，且连杆与控制腔的内壁旋转连接。

本实用新型优选的技术方案为：演示框与底座的旋转连接处安装有轴承。

本实用新型优选的技术方案为：隔膜腔与演示进液管连接处的内壁上制有进液阀座，且隔膜腔与演示出液管连接处的内壁上制有出液阀座。

本实用新型的优点和经济效果是：

本实用新型通过设置透明材料制成的演示电磁阀，可使学生直观看到LED屏幕演示的隔膜电磁阀工作时其内部液体流向和通断情况，还可直观看到演示磁铁及演示线圈的内部结构，并通过旋转演示框架，使学生可从正面及侧面同时观察控制阀块、连杆及演示阀片的力学传动方式等，真正实现教具的立体演示；另外本实用新型通过在控制阀块上设置用以配合LED屏幕演示的倾斜孔、弹簧支撑斜台及弹簧支撑平面从而提高演示精度，同时在隔膜腔内设置进液阀座及出液阀座，用以模拟演示阀片封堵出液阀座的工况，提高演示的真实性；最后本实用新型采用电机驱动连杆旋转的方式，解决了在演示磁铁及演示线圈无法通电并提供动力的前提下如何真实模拟隔膜电磁阀内部构件运动动力的问题。总而言之本实用新型可使学生加深对液压与气动技术及力学传动机构的直观性理解，在提高高等院校液压与气动相关科目教学水平的同时提高学生的学习兴趣，从而提升教学效果。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1中A-A截面的局部剖视图

图3为本实用新型演示的隔膜电磁阀初始状态示意图；

图4为本实用新型演示的隔膜电磁阀打开状态示意图(方式一)；

图5为本实用新型演示的隔膜电磁阀打开状态示意图(方式二)；

图6为本实用新型的侧视图；

图7为本实用新型的演示区示意图。

图中：1-演示框；2-电磁动力腔；3-演示磁铁；4-演示线圈；5-控制阀块；6-控制腔；7-连杆；8-隔膜腔；9-演示阀片；10-演示出液管；11-底座；12-轴承；13-演示进液管；14-演示隔膜；15-结构演示窗；16-电机；17-手动按钮影像；18-手动弹簧影像；19-电磁铁片影像；20-复位弹簧影像；21-弹簧固定块；22-出液阀座；23-弹簧支撑平面；24-倾斜孔；25-弹簧支撑斜台；26-进液阀座；27-定位片；28-LED屏幕；29-第二演示区；30-第一演示区；31-第三演示区；32-动作演示窗。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。

一种隔膜电磁阀工作原理演示教具，包括底座11、演示框1及演示电磁阀，其中演示框旋转安装在底座上部，该演示框内固装演示电磁阀，且演示框的侧壁上制有结构演示窗15及动作演示窗32，其中动作演示窗对向的演示框内壁上安装有LED屏幕28；演示电磁阀包括电磁动力腔2、控制腔6及隔膜腔8，且电磁动力腔、控制腔及隔膜腔的壳体均由透明材质制成；LED屏幕向电磁动力腔、控制腔及隔膜腔投射光源并经动作演示窗向演示框外部演示。

本实用新型优选的技术方案为：电磁动力腔与控制腔连通，该电磁动力腔内设有第一演示区30，且电磁动力腔内固装有演示磁铁3和演示线圈4。

本实用新型优选的技术方案为：控制腔的底部连接隔膜腔，该控制腔内设有第二演示区29，控制腔内活动安装有控制阀块5，且控制腔与隔膜腔的连接处嵌装有演示隔膜14。

本实用新型优选的技术方案为：隔膜腔底部连通有透明的演示进液管13及演示出液管10，隔膜腔内设有第三演示区31，且隔膜腔内活动安装有演示阀片9；LED屏幕向演示进液管及演示出液管投射光源配合第三演示区演示水流流向。

本实用新型优选的技术方案为：演示隔膜上穿透安装有连杆7，该连杆一端与控制阀块固定连接，另一端固定连接演示阀片，且控制腔上固装有为连杆提供旋转动力的电机16。

本实用新型优选的技术方案为：控制阀块中部制有贯通的倾斜孔24，且控制阀块一端制有弹簧支撑斜台25，另一端制有弹簧支撑平面23；控制腔内固装有弹簧固定块21，该弹簧固定块的一侧端面与弹簧支撑面平行。

本实用新型优选的技术方案为：演示隔膜由软质材料制成，该演示隔膜中部复合嵌装有定位片27；定位片上固定穿装连杆，该连杆与电机的输出端固定连接，且连杆与控制腔的内壁旋转连接。

本实用新型优选的技术方案为：演示框与底座的旋转连接处安装有轴承12。

本实用新型优选的技术方案为：隔膜腔与演示进液管连接处的内壁上制有进液阀座26，且隔膜腔与演示出液管连接处的内壁上制有出液阀座22。

另外，本实用新型优选的：LED屏幕向第一演示区投射的光源演示有电磁铁片影像19，该电磁铁片影像的顶部与电磁动力腔的内壁连接，且电磁铁片影像的底部穿透控制阀块的倾斜孔。

另外，本实用新型优选的：LED屏幕向第二演示区投射的光源演示有手动按钮影像17、手动弹簧影像18及复位弹簧影像20，其中手动按钮影像穿透连接在控制腔的壳体上，手动弹簧影像的一端连接手动按钮影像，另一端连接控制阀块的弹簧支撑斜台。复位弹簧影像一端连接弹簧固定块，另一端连接控制阀块的弹簧支撑平面。

另外，本实用新型优选的：LED屏幕向第三演示区、演示进液管及演示出液管投射的光源演示有多条波纹光带，该波纹光带由演示进液管经隔膜腔向演示出液管传播。

为了更清楚地描述本实用新型的具体使用方式，下面提供一种实施例：

本实用新型的隔膜电磁阀工作原理演示教具演示的内容如下：

1、本实用新型的初始状态如图1所示，图1中的LED屏幕处于关闭状态，电机控制连杆，进而使演示阀片的一端紧密压合在出液阀座上，用以演示真实的隔膜电磁阀在通电及通液前，其内部阀片的位置、控制阀块的形状以及连杆与阀片和控制阀块的连接角度，使学生对真实隔膜电磁阀的执行机构如何实现控制液路的通断进行初步认知。

2、本实用新型的通电状态如图3所示，图3中的LED屏幕处于开启状态，电机处于关闭状态，此时LED屏幕向三个演示区依次投射有电磁铁片影像、手动按钮影像、手动弹簧影像、复位弹簧影像及波纹光带，演示电磁阀的演示内容与图1相同，此时演示隔膜电磁阀尚未打开的状态，使学生对真实电磁隔膜阀的驱动结构进行初步认知。

3、本实用新型模拟真实的隔膜电磁阀通电如图4所示，图4中的LED屏幕及电机均处于开启状态，电磁铁片影像逆时针旋转，同时电机带动控制阀块及演示阀片逆时针旋转，手动弹簧影像及复位弹簧影像均随控制阀块的旋转进行同步扭转演示，波纹光带由演示进液管经隔膜腔向演示出液管传播从而演示隔膜电磁阀打开状态，另外使演示阀片脱离出液阀座，使演示进液管与演示出液管连通；图4所示的演示效果可使学生直观地看到真实的隔膜电磁阀在通电情况下，其内部的驱动结构带动执行机构如何控制液路的通断。

4、本实用新型模拟真实的隔膜电磁阀手动控制开闭如图5所示，图5中的LED屏幕及电机均处于开启状态，电磁铁片影像保持图3中的初始状态，手动按钮影像向控制腔内部收缩、手动弹簧影像、复位弹簧影像及波纹光带进行与图4中相同的同步演示，且控制阀块、连杆及演示阀片的位置均与图4中相同；图5所示的演示效果可使学生直观地看到真实的隔膜电磁阀在不通电的情况下，由手动控制紧急开闭时的内部结构及连接关系，进一步加深学生对真实隔膜电磁阀由手动控制执行机构实现控制液路通断的印象与认知。

5、本实用新型的侧面演示效果如图6所示，LED屏幕处于关闭状态，电机处于关闭与打开的交替演示状态，使学生直观看到连杆与演示隔膜的密封结构，以及控制阀块、连杆及演示阀片的运动情况；图6所示的演示目的为使学生立体地了解真实隔膜电磁阀的内部结构及运动情况，进一步提升演示效果。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。