專利名稱：用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑幕墻門窗物理性能檢測設(shè)備的配套裝置，具體是指可控制波動風(fēng)壓周期和波峰、波谷的機械式波動閥。
背景技術(shù)：
建筑幕墻雨水滲漏性能、風(fēng)壓變形性能測試是建筑行業(yè)中不可缺少的測試項目，而國內(nèi)目前采用的大型幕墻檢測設(shè)備大多依靠進口。國內(nèi)有兩套香港某顧問公司提供測試技術(shù)和儀器設(shè)備的大型幕墻檢測設(shè)備，尺寸為5×10m幕墻試驗箱，6×11m幕墻試驗箱。德國某公司的設(shè)備也在國內(nèi)有兩套，一套在廣州，另一套在上海。該設(shè)備采用變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機的速度，實現(xiàn)風(fēng)壓力周期無保障，波動周期慢，很難實現(xiàn)快速波動。壓力的變換速度也難以準(zhǔn)確控制。國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心引進日本儀器、設(shè)備建造的檢測設(shè)備，總造價高達1200萬之巨，其儀器自動化程度非常高。這套設(shè)備采用實時測控的方法實現(xiàn)波動風(fēng)壓的控制。這種方法造價昂貴。國外的檢測設(shè)備大都需要較高的精度，造價相對十分高昂，檢測成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的是提供結(jié)構(gòu)簡單、易于操控的用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥。該波動閥可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)波動風(fēng)壓周期和波峰、波谷，具有足夠的精確程度，且形成的風(fēng)壓波形非常接近標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，能夠真正實現(xiàn)3s正弦周期波動風(fēng)壓。
本實用新型的這一目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，該波動閥包括圓筒形內(nèi)芯閥、套裝內(nèi)芯閥的圓筒形外套閥、供外套閥往復(fù)平移的滑軌及電機，內(nèi)芯閥具有封閉端及與連接供壓系統(tǒng)風(fēng)管路的連接管連通的開口端，封閉端軸心處連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸由電機驅(qū)動并帶動內(nèi)芯閥轉(zhuǎn)動，內(nèi)芯閥閥體側(cè)壁開設(shè)有內(nèi)泄氣開口；外套閥由另一電機驅(qū)動而沿滑軌做往復(fù)平移的運動，其閥體側(cè)壁與內(nèi)泄氣開口相對位置處開設(shè)有外泄氣開口。采用機械式無級調(diào)速，通過轉(zhuǎn)動式圓筒形內(nèi)芯閥的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對波動頻率(周期)的控制；采用調(diào)節(jié)泄氣量的方法，即以轉(zhuǎn)動式圓筒形內(nèi)芯閥的轉(zhuǎn)動結(jié)合圓筒形外套閥在滑軌上的平動來調(diào)節(jié)波谷與波峰的比例。在調(diào)整波動風(fēng)壓的波峰、波谷過程中保持泄氣和關(guān)閉時間的比例一致，可以確保正弦波波形在調(diào)節(jié)中的穩(wěn)定。
本實用新型可以作如下改進內(nèi)芯閥的外側(cè)壁和外套閥的內(nèi)側(cè)壁之間為間隙配合。內(nèi)芯閥的外側(cè)壁和外套閥的內(nèi)側(cè)壁之間僅留有能讓內(nèi)芯閥自由轉(zhuǎn)動的間隙即可，并限制風(fēng)從間隙中吹出。通過內(nèi)芯閥的轉(zhuǎn)動形成波動風(fēng)壓，內(nèi)芯閥轉(zhuǎn)動過程中外套閥固定或平動，保證風(fēng)不能從內(nèi)芯閥和外套閥間的間隙傳出，從而保證得到穩(wěn)定的周期性波動風(fēng)壓和光滑的波形。
本實用新型還可以作如下改進內(nèi)泄氣開口開設(shè)在內(nèi)芯閥閥體側(cè)壁的中間位置處，外泄氣開口也開設(shè)在外套閥閥體側(cè)壁的中間位置處。本實用新型采用調(diào)節(jié)泄氣量的方法，以轉(zhuǎn)動式圓筒形內(nèi)芯閥的轉(zhuǎn)動結(jié)合圓筒形外套閥在滑軌上的平動來調(diào)節(jié)波谷和波峰的比例，將內(nèi)泄氣開口和外泄氣開口均開設(shè)在兩閥體側(cè)壁的中間位置，并保證兩者之間的對中，這樣有利于得到較好的波形，并保證調(diào)整波動風(fēng)壓的波峰、波谷過程中保持泄氣和關(guān)閉時間的比例一致。
內(nèi)泄氣開口和外泄氣開口均為長方形，長邊均沿閥體的周向方向。內(nèi)芯閥轉(zhuǎn)動形成波動風(fēng)壓，加以外套閥的平動，調(diào)整兩閥泄氣開口重合部分面積的變化方式，可以改變波谷和波峰。長方形的開口使得產(chǎn)生的波形更加明顯。
本實用新型還可作如下改進連接轉(zhuǎn)軸的電機還連接有變速器。。變速器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動周期的目的，以實現(xiàn)不同的周期。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下顯著效果(1)避免了復(fù)雜控制系統(tǒng)的使用。本裝置采用電控機械式設(shè)備，應(yīng)用基本的運動學(xué)原理來形成波形，與進口設(shè)備相比，本裝置不需要復(fù)雜的實時反饋控制系統(tǒng)和精密程度要求較高的手段(例如數(shù)控設(shè)備)也能達到較高的和足夠的精確程度，波峰、波谷、周期調(diào)整方便，能真正實現(xiàn)3s正弦周期波動風(fēng)壓。
(2)所形成的風(fēng)壓波形非常接近標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。這是由于形成波形的方法中，通過控制電機可有效而準(zhǔn)確地控制內(nèi)芯閥的轉(zhuǎn)動速度和外套閥的移動速度，也就能有效而準(zhǔn)確地控制波動周期(頻率)和泄氣量大小(泄氣量大小決定波峰、波谷及其比例)。
(3)可方便地調(diào)整波峰、波谷。如前所述，采用波動閥調(diào)節(jié)泄氣量的方法可以方便地調(diào)節(jié)波谷與波峰的比例。而在供壓、調(diào)壓系統(tǒng)方面，首先以變頻器對頻率的控制來調(diào)節(jié)風(fēng)機的運行功率，從而控制基本的風(fēng)流量；其次又設(shè)置了電腦控制和手動控制，均可通過對閥門的調(diào)節(jié)來迅速調(diào)節(jié)風(fēng)量，以形成所需的波峰、波谷。整個流程高效而且便于操作，在操作控制臺前即可全部掌控。
(4)自動化程度較高。波動風(fēng)壓的形成與調(diào)節(jié)均可用電腦控制進行，又均可通過操作控制鍵進行，兩套系統(tǒng)并行，可隨意選擇，自動化程度較高。配合供壓系統(tǒng)，選擇合適的閥門，即可產(chǎn)生測試所需的各級風(fēng)壓。為了更精確地調(diào)整風(fēng)壓，閥門應(yīng)分別選擇采用大閥門或小閥門。通過電動控制大、小閥門，可實現(xiàn)用電動自動調(diào)壓。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型一個較佳實施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，該波動閥包括圓筒形內(nèi)芯閥4、套裝內(nèi)芯閥4的圓筒形外套閥6和供外套閥6往復(fù)平移的滑軌5及電機1，2，內(nèi)芯閥4具有封閉端42及與連接供壓系統(tǒng)風(fēng)管路的連接管7連通的開口端43。供壓系統(tǒng)包括離心鼓風(fēng)機、變頻器、風(fēng)管系統(tǒng)、粗、細調(diào)閥門、正負風(fēng)壓轉(zhuǎn)換器、電控箱等部件，配合供壓系統(tǒng)，選擇合適的閥門，即可產(chǎn)生測試所需的各級風(fēng)壓。封閉端42軸心處固定裝有轉(zhuǎn)軸3，轉(zhuǎn)軸3由電機1驅(qū)動并帶動內(nèi)芯閥4轉(zhuǎn)動。外套閥6由另一電機2驅(qū)動，使得外套閥6可以沿滑軌5做往復(fù)平移的運動。內(nèi)芯閥4的外側(cè)壁和外套閥6的內(nèi)側(cè)壁之間為間隙配合，該間隙只要能保證內(nèi)芯閥4能自由轉(zhuǎn)動即可，并限制風(fēng)從間隙中吹出，以保證得到穩(wěn)定的周期性波動風(fēng)壓和光滑的波形。與轉(zhuǎn)軸3相連的電機1還連有變速器，變速器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)內(nèi)芯閥4的轉(zhuǎn)動周期。內(nèi)芯閥4閥體側(cè)壁中間位置處開設(shè)有長方形的內(nèi)泄氣開口41；外套閥6閥體側(cè)壁中間位置處與內(nèi)泄氣開口41相對位置處也開設(shè)有長方形外泄氣開口61。兩個開口位置相對應(yīng)，開口的長邊均沿閥體的周向方向，短邊沿軸向方向。設(shè)置成長方形的開口，保證風(fēng)波通過開口具有足夠長的時間，以利于形成連續(xù)光滑的風(fēng)壓波形。。外套閥6的外側(cè)面設(shè)有可在滑軌5上自由滑動的支腳62。該支腳62可為一對或多對，均勻設(shè)置在外套閥6外側(cè)面的下端?；?為一條，或平行設(shè)置的兩條。支腳62一方面具有支撐外套閥6的作用，另一方面使得外套閥6可在滑軌5上自由滑動。支腳62也可采用滑輪等代替。也可不用支腳62，滑軌5直接設(shè)計成弧形，外套閥6的外側(cè)面直接與滑軌5的弧形面相接觸，通過電機2帶動外套閥6在滑軌5上產(chǎn)生平動。
本實用新型的工作原理如下本實用新型采用電控機械式設(shè)備，應(yīng)用基本的運動學(xué)原理來造成波形。采用機械式無級調(diào)速，電機1通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動來帶動圓筒形內(nèi)芯閥4的轉(zhuǎn)動，與電機1相連的變速器可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動周期的目的，以實現(xiàn)不同的周期，通過轉(zhuǎn)動式圓筒形內(nèi)芯閥4的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對波動頻率(周期)的控制；采用調(diào)節(jié)泄氣量的方法，依靠電機2帶動圓筒形外套閥6勻速往復(fù)平移，使內(nèi)芯閥4的轉(zhuǎn)動與外套閥6的平動相疊加即以轉(zhuǎn)動式圓筒形內(nèi)芯閥4的轉(zhuǎn)動結(jié)合平動式圓筒形外套閥6在滑軌5上的平動來調(diào)節(jié)波谷與波峰的比例。在調(diào)整波動風(fēng)壓的波峰、波谷過程中保持泄氣和關(guān)閉時間的比例一致，可以確保正弦波波形在調(diào)節(jié)中的穩(wěn)定。
本實用新型具體操作過程如下保持波動閥系統(tǒng)通過閥門與供壓系統(tǒng)的管路連通。首先，通過內(nèi)芯閥4的轉(zhuǎn)動形成波動風(fēng)壓。若外套閥6固定，則內(nèi)、外閥之間的相對運動僅為轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動中兩閥泄氣開口的重合部分面積隨之發(fā)生周期性變化，從而在管路中形成波形穩(wěn)定的周期性波動風(fēng)壓。然后，再通過外套閥6的往復(fù)平動來改變泄氣開口面積，以控制泄氣量的方法來調(diào)節(jié)波谷與波峰。在供壓系統(tǒng)工作狀態(tài)一定時，所達到的是相對穩(wěn)定的風(fēng)壓(靜壓)。當(dāng)內(nèi)芯閥4轉(zhuǎn)動形成波動風(fēng)壓后，再加以外套閥6的平動，調(diào)整兩閥泄氣開口重合部分面積的變化方式，造成更復(fù)雜的泄氣量周期變化，配合以風(fēng)壓的改變，即可按檢測的需要改變波谷與波峰值。
上述操作過程采用調(diào)節(jié)泄氣量的方法調(diào)節(jié)波谷與波峰的比例。風(fēng)機與變頻器(均屬于供壓系統(tǒng))提供檢測所要求的各級風(fēng)壓峰值，波動閥的運行實現(xiàn)泄氣量的周期性變化。兩方面配合即可達到所需的波谷與波峰；采用機械式無級調(diào)速實現(xiàn)對波動頻率(周期)的控制；在調(diào)整波動風(fēng)壓的波峰、波谷過程中保持泄氣和關(guān)閉時間的比例一致，以確保正弦波波形在調(diào)節(jié)中的穩(wěn)定。由于實現(xiàn)了對波動頻率(周期)的有效控制，也就實現(xiàn)了對泄氣和關(guān)閉時間的有效控制，包括了比例的穩(wěn)定。
本實用新型與相關(guān)的設(shè)施如供壓系統(tǒng)(包括離心鼓風(fēng)機，變頻器，風(fēng)管系統(tǒng)，粗、細調(diào)閥門)，正負風(fēng)壓轉(zhuǎn)換器，電控箱等相連，可以調(diào)節(jié)測試所需的各級風(fēng)壓。調(diào)壓部分利用變頻器結(jié)合節(jié)流法調(diào)壓。以變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機工作頻率來控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速，可實現(xiàn)對總風(fēng)量的控制；采用兩個口徑大小不同的蝶閥(小閥門和大閥門)使風(fēng)壓調(diào)整可粗可細(可快可慢)。粗調(diào)用于脈沖壓力，細調(diào)用于穩(wěn)定壓力。設(shè)有卸壓閥輔助調(diào)壓，形成多層控制。通過調(diào)節(jié)卸壓閥門的開啟量，可以控制波動閥門對供壓管路的影響，從而控制壓力的“波峰”、“波谷”。以控制卸壓的方式來形成可調(diào)節(jié)頻率和波幅的波動風(fēng)壓，周期最短可達到3s，波動壓力周期穩(wěn)定、波峰波谷穩(wěn)定。本系統(tǒng)是國內(nèi)研制的設(shè)備中唯一一套真正實現(xiàn)3s周期波動風(fēng)壓的設(shè)備。
權(quán)利要求1.用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，其特征在于所述波動閥包括圓筒形內(nèi)芯閥(4)、套裝內(nèi)芯閥(4)的圓筒形外套閥(6)、供外套閥(6)往復(fù)平移的滑軌(5)及電機(1，2)，所述內(nèi)芯閥(4)具有封閉端(42)及與連接供壓系統(tǒng)風(fēng)管路的連接管(7)連通的開口端(43)，封閉端(42)軸心處連接有轉(zhuǎn)軸(3)，轉(zhuǎn)軸(3)由電機(1)驅(qū)動并帶動內(nèi)芯閥(4)轉(zhuǎn)動，內(nèi)芯閥(4)閥體側(cè)壁開設(shè)有內(nèi)泄氣開口(41)；所述外套閥(6)由另一電機(2)驅(qū)動而沿滑軌(5)做往復(fù)平移的運動，其閥體側(cè)壁與所述內(nèi)泄氣開口(41)相對位置處開設(shè)有外泄氣開口(61)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，其特征在于所述內(nèi)芯閥(4)的外側(cè)壁和外套閥(6)的內(nèi)側(cè)壁之間為間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，其特征在于所述內(nèi)泄氣開口(41)開設(shè)在內(nèi)芯閥(4)閥體側(cè)壁的中間位置處，所述外泄氣開口(61)也開設(shè)在外套閥(6)閥體側(cè)壁的中間位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，其特征在于所述內(nèi)泄氣開口(41)和外泄氣開口(61)均為長方形，長邊均沿閥體的周向方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，其特征在于所述連接轉(zhuǎn)軸(3)的電機(1)還連接有變速器。
專利摘要本實用新型公開了用于建筑幕墻門窗檢測的機械式波動閥，該波動閥包括圓筒形內(nèi)芯閥、套裝內(nèi)芯閥的圓筒形外套閥、供外套閥往復(fù)平移的滑軌及電機，內(nèi)芯閥具有封閉端及與連接供壓系統(tǒng)風(fēng)管路的連接管連通的開口端，封閉端軸心處連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸由電機驅(qū)動并帶動內(nèi)芯閥轉(zhuǎn)動，內(nèi)芯閥閥體側(cè)壁開設(shè)有內(nèi)泄氣開口；外套閥由另一電機驅(qū)動而沿滑軌做往復(fù)平移的運動，其閥體側(cè)壁與內(nèi)泄氣開口相對位置處開設(shè)有外泄氣開口。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于操控，可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)波動風(fēng)壓周期和波峰、波谷，具有足夠的精確程度，且形成的風(fēng)壓波形非常接近標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，能夠真正實現(xiàn)3s正弦周期波動風(fēng)壓。
文檔編號F16K99/00GK2916304SQ20062006054
公開日2007年6月27日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者楊仕超 申請人:廣東省建筑科學(xué)研究院