專利名稱:時(shí)間脈沖控制步進(jìn)式定量給液機(jī)的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種處理中小流量液體的定量給液機(jī)。
生產(chǎn)工藝流程及液態(tài)物質(zhì)處理過程中普遍需要小流量的定量控制，要求能靈活準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，消耗液體的費(fèi)用常占生產(chǎn)成本的很大部分，供液的準(zhǔn)確性影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和回收率。為了解決這個(gè)問題，比較好的辦法是采用容積式可調(diào)定量泵、柱塞定量泵、隔膜泵、軟管泵、變速調(diào)節(jié)的各種轉(zhuǎn)子泵等。由于上述泵價(jià)格高，又較難得到準(zhǔn)確的小流量，因此在大部分小流量給液中，往往使用一些專用的加液(藥)器和電控或者手動(dòng)閥門。定量不準(zhǔn)確，增加了液耗，限制了工藝指標(biāo)的提高。用得比較好的小流量加液機(jī)是法國(guó)德格雷蒙公司(Degremont)在水處理中用的DRC型重力加液機(jī)，是在一個(gè)桶形貯液箱內(nèi)，用一個(gè)時(shí)鐘下降系統(tǒng)控制液面集流器勻速下降，控制時(shí)鐘頻率，也就控制了給液量。但在貯液箱藥液終了時(shí)，需要另一貯液箱接續(xù)，否則發(fā)生給液間斷。而且體積也較大，需要兩套輪換使用。
本實(shí)用新型的目的是制造一種給液準(zhǔn)確，體積小、重量輕，連續(xù)時(shí)間脈沖步進(jìn)控制定量給液機(jī)，加工制造方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，給液范圍為每分鐘幾十毫升至上萬毫升，適合工業(yè)生產(chǎn)過程應(yīng)用。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，在一個(gè)可左右步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的園形定容腔體中，用垂直安裝的固定隔板和軸分隔為左右兩半腔，用換向滑閥實(shí)現(xiàn)兩半腔的一排一進(jìn)。換向滑閥的換向動(dòng)作由附裝于定容腔體上的重錘在一個(gè)方向排液終了時(shí)自動(dòng)完成。定容腔體的擺動(dòng)式旋轉(zhuǎn)由液體自身壓力推動(dòng)。步進(jìn)控制由機(jī)架上的電磁鐵脈沖式動(dòng)作，間歇松開定容腔體園周上的制動(dòng)扦銷完成。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是時(shí)間脈沖控制步進(jìn)式定量給液機(jī)垂直安裝剖視圖。
圖2是步進(jìn)定量容積分析示意圖。
圖3為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)示意圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型提出的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)及工作情況。
如圖1所示，〔2〕為園筒形旋轉(zhuǎn)定容腔體，兩端有端蓋，靠里面的端蓋與園筒形定容腔體制造成一體，外面一端的端蓋是可裝配的，與定容腔體端部有密封，軸〔11〕兩端固定在機(jī)架上，不旋轉(zhuǎn)，伸出端蓋與端蓋軸孔配合的位置亦設(shè)置O形圈密封。隔板〔1〕用螺釘緊固在軸〔11〕上，螺釘孔中心線指向定容腔體〔2〕的徑向。換向滑閥的閥體〔4〕為內(nèi)中空?qǐng)A形閥孔的長(zhǎng)方體，固定在定容腔體〔2〕上(用螺釘緊固)，由閥體〔4〕、定容腔體〔2〕、隔板〔1〕和軸〔11〕，以及定容腔體的兩端蓋圍繞成兩個(gè)相關(guān)變化的進(jìn)液和排液腔Q1和Q2，Q1和Q2之和為定值，Q1和Q2的變化是因隔板〔1〕和軸〔11〕不動(dòng)，定容腔體〔2〕和閥體〔4〕共同旋轉(zhuǎn)造成的，Q1和Q2一個(gè)增加，一個(gè)減少，反之亦然。閥體〔4〕在軸〔11〕的滑動(dòng)面有一段弧面接觸，并有縱向密封〔12〕。固定隔板〔1〕與定容腔體〔2〕內(nèi)壁間有兩道密封〔13〕，與端蓋有一道密封，園柱形閥心〔3〕可在閥體〔4〕的閥孔內(nèi)自由滑動(dòng)。此處亦可采用平面滑閥換向。閥體〔4〕上，相對(duì)Q1鉆有通道孔C1，相對(duì)Q2鉆有通道孔C2，在閥體〔4〕另一邊鉆有進(jìn)液孔A1和A2，在通道孔C1和C2之間，鉆有排液孔B。在定容腔體上與閥體〔4〕上孔A1和A2相對(duì)的弧面上，制作有進(jìn)液孔A。閥心〔3〕中部加工有三段凹槽，起換向通道作用。當(dāng)在圖1所示位置時(shí)，A1與C1相通，C2與B相通。當(dāng)移至右方位置時(shí)，A2與C2相通，C1與B相通。在閥心中部的三段凹槽外，兩端各有一帶有兩道密封環(huán)〔10〕的園柱形部分，起密封作用，從園柱形部分向外延伸端適當(dāng)距離加工有定位槽，可卡入定位用桿形彈簧〔5〕，圖1中，左端桿形彈簧卡入閥心〔3〕左端定位槽中，右端桿形彈簧為脫離狀態(tài)。桿形彈簧一端固定在定容腔體外園周上，另一端為自由端。閥心〔3〕的延伸段端部各固定一重錘〔6〕。當(dāng)定容腔體〔2〕與閥體〔4〕在流入液體壓力推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，圖中為順時(shí)鐘方向，Q1進(jìn)液，Q2排液，但運(yùn)動(dòng)到Q2液體排凈時(shí)，桿形彈簧〔5〕被裝在機(jī)架上的擋板〔9〕觸動(dòng)，桿形彈簧自由端被推出閥心〔3〕上的定位槽，閥心被解鎖，這時(shí)閥心中心線已處于重力方向，在重錘重力作用下，下滑至下端重新鎖住，換向完成。定容腔體的步進(jìn)是由裝在頂部機(jī)架上的電磁鐵〔7〕控制的，它吸動(dòng)或釋放制動(dòng)扦銷〔8〕，定容腔體外圓周上的制動(dòng)園孔(或槽)相應(yīng)解銷或鎖住，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)排液。
本實(shí)用新型的工作過程如下如圖1所示位置，假定電磁鐵〔7〕吸合，制動(dòng)扦銷〔8〕解鎖，這時(shí)藥液由進(jìn)液孔A壓入，經(jīng)閥體〔4〕上孔A1、C1流入右半腔Q1。左半腔Q2中藥液經(jīng)孔C2和B排出，在流體自身壓力作用下定容腔體順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)，換向滑閥和重錘隨同旋轉(zhuǎn)，閥體〔4〕靠Q1和Q2一側(cè)表面中部弧面沿軸〔11〕表面滑動(dòng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到Q2液體排凈，Q1注滿液體時(shí)，檔板〔9〕碰開閥體〔4〕上端定位桿形彈簧的自由端，桿形彈簧從閥心〔3〕上端定位槽中脫出，閥心〔3〕被解鎖，在重錘重力作用下，迅速滑向下限位。閥體〔4〕下端桿形彈簧卡入閥心〔3〕下端定位槽，完成進(jìn)排液通道換向，進(jìn)入相反狀態(tài)。即藥液由A→A2→C2→Q2進(jìn)入，由Q1→C1→B排出。步進(jìn)排液由圖3的控制電路完成。由脈沖發(fā)生器〔14〕發(fā)出可調(diào)時(shí)間間隔的脈沖序列，經(jīng)脈沖功率放大器〔15〕放大后送至步進(jìn)給液機(jī)上的電磁鐵〔7〕，電磁鐵〔7〕每接受一個(gè)功率脈沖吸合一次，從定容腔體〔2〕外園周的制動(dòng)園孔(或槽)中拔出制動(dòng)扦銷〔8〕，定容腔體〔2〕在液體壓力下旋轉(zhuǎn)排液。電磁鐵〔7〕脈沖吸合后立即釋放，因定容腔體已旋轉(zhuǎn)，不能進(jìn)入原制動(dòng)孔(或槽)中，當(dāng)后續(xù)制動(dòng)孔到來時(shí)，制動(dòng)扦銷〔8〕自動(dòng)落入鎖住定容腔體，完成步進(jìn)一位。當(dāng)?shù)诙€(gè)功率脈沖到來時(shí)，電磁鐵〔7〕再吸合一次，定容腔體同樣完成一位步進(jìn)。如此連續(xù)進(jìn)行定量給液，每步進(jìn)一位，排出一固定容積液體。如圖2所示，OPQ、O′QR、O″RS……為順序的步進(jìn)容積，O、O′、O″……為軸〔11〕園周與閥體〔4〕弧形滑動(dòng)面的中點(diǎn)，在制動(dòng)園孔均勻排布時(shí)，每步進(jìn)一位的容積有下述關(guān)系；△OPQ＝△O′QR＝△O″RS……在上式中，每個(gè)步進(jìn)容積斷面近似看作三角形，具有步進(jìn)等容積關(guān)系。圖3中由〔16〕進(jìn)行脈沖步進(jìn)累計(jì)計(jì)量，由〔17〕進(jìn)行數(shù)字顯示。
本實(shí)用新型提出的時(shí)間脈沖控制步進(jìn)式可調(diào)定量給液機(jī)的優(yōu)點(diǎn)于下(1)定量很準(zhǔn)確，達(dá)千分之二至千分之五。(2)時(shí)間脈沖控制，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，按線少(二根線)，電路容易實(shí)現(xiàn)；工作可靠。(3)重力自動(dòng)換向，省去了換向電磁鐵及其控制電路，提高了換向可靠性。(4)泄漏小，可給出每分鐘幾十毫升流量。(5)很易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。(6)適用面廣，可用于一切清潔液體的中小流量每分鐘幾十毫升至1萬毫升以上定量給液(藥)，如有毒藥液氰化鈉、腐蝕性藥液碳酸鈉、硫酸，油性藥液松醇油，以及化工、冶金、選礦、水處理等生產(chǎn)過程中給液，具有很好的實(shí)用效果。
權(quán)利要求
1.一種適用于處理中小流量液體的時(shí)間脈沖控制步進(jìn)式定量給液機(jī)，有一個(gè)由液體自身壓力推動(dòng)正逆旋轉(zhuǎn)的定容腔體，在定容腔體一側(cè)裝有換向滑閥，有一個(gè)機(jī)架，其特征在于(a)定容腔體為圓筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有一個(gè)將其隔為容積兩部分Q1和Q2的不動(dòng)隔板，其隔板緊固在軸上，軸的兩端固定在機(jī)架上，定容腔體兩端有端蓋，其端蓋與定容腔體端部有密封，在定容腔體上有進(jìn)液孔，其定容腔體圓周上有均勻排布的制動(dòng)圓孔或槽，(b)換向滑閥由閥體和閥芯組成，(c)閥體為內(nèi)中空?qǐng)A形閥孔的長(zhǎng)方體，固定在定容腔體上共同旋轉(zhuǎn)，閥體在軸的接觸處為滑動(dòng)弧面，并有縱向密封，閥體相對(duì)定容腔體Q1上有通道孔C1，相對(duì)Q2上有通道孔C2，在閥體另一邊有進(jìn)液孔A1和A2，在通道孔C1和C2之間有排液孔B，(d)閥芯在閥體的閥孔內(nèi)為長(zhǎng)圓柱形，其閥芯在閥孔內(nèi)可自由滑動(dòng)，閥芯中部各有凹槽，閥芯圓柱體外端有定位槽，可卡入定位用桿形彈簧，閥芯端部各固定一重錘，(e)一個(gè)控制定容腔體步進(jìn)的電磁鐵和一個(gè)擋板，固定在機(jī)架上，一個(gè)制動(dòng)扦銷固定在定容腔體圓周上，其制動(dòng)扦銷受電磁鐵控制。
2.據(jù)權(quán)利要求
1所述的定量給液機(jī)，其特征在于由閥體，定容腔體，隔板和軸以及定容腔體的兩端蓋圍繞成進(jìn)液腔Q1和排液腔Q2，其Q1和Q2之和為定值。
3.據(jù)權(quán)利要求
1所述的定量給液機(jī)，其特征在于定容腔體隔板與定容腔體內(nèi)壁間有兩道密封，與端蓋有一道密封，閥芯中部凹槽外兩端圓柱部分有兩道密封。
4.據(jù)權(quán)利要求
3所述的定量給液機(jī)，其特征在于閥芯在一端定位后形成進(jìn)液腔Q1和排液腔Q2一個(gè)排液通路，一個(gè)進(jìn)液的通路，定容腔體轉(zhuǎn)至極限位置其重錘重力方向與閥芯軸線重合，擋板碰開彈簧其閥芯下落將Q1和Q2的排液與進(jìn)液換向。
5.據(jù)權(quán)利要求
4所述的定量給液機(jī)，其特征在于電磁鐵動(dòng)作脈沖頻率可調(diào)。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種適用流量范圍每分鐘幾十毫升至一萬毫升以上液體計(jì)量裝置。其特征是靠液體自身的低壓力驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)式定容腔體完成給液動(dòng)作，由靠重錘貯能操作的自動(dòng)換向滑閥形成吸入排出通道，自動(dòng)換向?qū)е露颓惑w擺動(dòng)，排出定量容積的液體。排液過程步進(jìn)進(jìn)行，步進(jìn)速率由脈沖電磁鐵控制。其機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣接線非常簡(jiǎn)單，定量給液準(zhǔn)確。適用于冶金、輕工化工及其它部門一切較清潔液體的中小流量可調(diào)定量給液(藥)。
文檔編號(hào)G05D7/06GK86200994SQ86200994
公開日1987年4月29日 申請(qǐng)日期1986年2月13日
發(fā)明者姜嘉可 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙有色金屬?？茖W(xué)校導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan