一种流量动态分配装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105840878A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610344107.7(22)申请日2016.05.23(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人鲁录义刘雪晴张燕平王奎江代超(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人张建伟(51)Int.Cl.F16K11/074(2006.01)F16K31/04(2006.01)F16K31/53(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种流量动态分配装置(57)摘要本发明公开一种流量动态分配装置。该装置包括进口筒、分流筒、分流盘、出口管、驱动齿轮、变频机和电机。电机带动驱动齿轮以一定的角速度转动，从而带动带有外齿轮的分流盘转动。进口筒与分流筒相连，流体经进口筒进入分流筒，分流筒的底部是带有一定形状的开孔，与转动的分流盘相连。同时，分流盘设置一对扇形孔，呈直径方向分布。分流盘下连出口管，通过改变分流筒的开孔形状，分流筒与分流盘配合使用，控制分流盘缺口处的流量变化，实现出口管流体流量动态变化，例如三角形变化、正弦曲线和抛物型变化等。本发明结构新颖、简单实用，克服了现有技术中的控制程序部件，加工成本低，可靠性高，可高效快速实现工程流体流量和流速动态调节。CN105840878ACN105840878A权利要求书1/1页1.一种流量动态分配装置，其特征在于，包括进口筒、分流筒、分流盘、出口管、驱动齿轮、变频器和电机；其中：所述进口筒为圆管，是流体的入口，所述出口筒一端为圆形，用于和分流盘同轴相连，另一端分成两个出口，用于分流后的流体通过；所述的分流盘为圆齿轮形，其外齿与驱动齿轮啮合，由驱动齿轮带动其转动；分流盘上设有两个以分流盘轴心为圆心的扇形孔，各扇形孔形状和面积相等，各扇形孔的圆心角不大于10°；通过改变通过分流盘上扇形孔面积，能控制出口管的流量；所述分流筒一端为圆管，用于和进口筒相连；另一端与分流盘可转动相连，该端面开有与流量要求相对应的通孔，分流筒的流体经该通孔进入分流盘；所述进口筒、分流筒和分流盘共轴设置；进口筒的入口截面积等于出口管出口截面积总和；所述出口管摆放位置以扇形孔的圆心为中心，其一端分成两个半圆形通孔，另一端是两个圆管形出口；所述进口筒、分流筒、分流盘、出口管各相互连接部位，设有密封装置；所述电机在变频器控制下工作，用于带动驱动齿轮按设定转速转动。2.根据权利要求1所述的分流装置，其特征在于，所述分流筒与分流盘相连端的通孔形状由下式确定：上式基于分流筒底部圆心为原点的XOY直角坐标系，r为通孔形状曲线上的点与原点的距离，R是所述扇形孔的半径，e为扇形孔转动时其角平分线与X轴正向的夹角，以逆时针为正；所述X轴，指穿过圆心且将通孔形状分为对称两半的直线，X轴与通孔曲线长轴重合，f(e)是所要得到的出口管流量随e变化的解析式；f1(e)为扇形孔转动角度0到180°内时所对应的出口管1流量解析式，f2(e)为扇形孔转动角度180°到360°内时所对应的出口管2流量解析式，f(e)及f1(e)和f2(e)根据分流需要确定；180°为两解析式扇形孔转动角度e的分界点。3.权利要求2所述的分流装置，其特征在于，f1(e)和f2(e)变化形式包括但不限于：直线型变化：a*e+b，a和b为常数；抛物线型变化：a*e2+b*e+c，a，b和c为常数；正弦型变化：a*sin(e)+b或a*cos(e)+b，a和b为常数。4.权利要求2和3所述的分流装置，其特征在于，f1(e)和f2(e)变化形式相同，即两者同为直线型变化、抛物线型变化或者正弦型变化，只是相差180°相位。5.权利要求1-4所述的分流装置，其特征在于，通过调节变频机，能使分流盘的转速发生变化。2CN105840878A说明书1/5页一种流量动态分配装置技术领域[0001]本发明涉及一种分流技术，更具体地，涉及一种液体流量动态分配的方法及系统，属于工程机械领域。背景技术[0002]目前，一般流量分配系统包括转速测量系统、控制器及流量控制单元。转速测量装置用于测量发动机的转速；控制器与转速测量装置相连接，用于根据转速-电流对应关系确定与发动机的转速相匹配的电流信号；流量控制单元与控制器相连接，用于根据电流信号对泵的流量进行调节分配。但是，这种方式存在如下缺陷：[0003]第一，分配结构复杂，设计成本高；[0004]第二，通过控制程序来完成转速与电流信号传递，从而控制流量分配，存在响应时间快慢的问题；[0005]第三，泵流量输出与实际工况有严重滞后；[0006]第四，分配的精度不高，依赖于转速测量系统，控制程序的设计精度，不易调节，维修繁琐，稳