純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的設(shè)計(jì)及控制原理探討

摘要：電動(dòng)閥門(mén)、氣動(dòng)閥門(mén)、手動(dòng)閥門(mén)均屬于常見(jiàn)的純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)，這類(lèi)閥門(mén)適用于投資和規(guī)模較小的工廠。基于此，本文將簡(jiǎn)單介紹自動(dòng)控制閥門(mén)，并深入探討純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的設(shè)計(jì)及控制原理，希望研究?jī)?nèi)容能夠給相關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：純機(jī)械;自動(dòng)控制閥門(mén);控制原理

前言：有源控制屬于現(xiàn)階段自動(dòng)控制閥門(mén)的主流，但在很多場(chǎng)景下，基于無(wú)源控制的純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)同樣具備較高實(shí)用性。純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)具備簡(jiǎn)單、方便、應(yīng)用和操作靈活等特點(diǎn)，為更好應(yīng)用純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)，需深入了解其設(shè)計(jì)方式和控制原理。

1.自動(dòng)控制閥門(mén)概述

所謂自動(dòng)控制閥門(mén)，可以將其視作無(wú)需人為操控即可控制氣體（液體）流入、流出量的閥門(mén)。結(jié)合自動(dòng)控制閥門(mén)發(fā)展現(xiàn)狀可以了解到，這類(lèi)閥門(mén)具備安裝簡(jiǎn)便、省時(shí)省力、操作難度低、使用壽命較長(zhǎng)、生產(chǎn)成本較低、生產(chǎn)制造工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率較高等特點(diǎn)，而在自動(dòng)化技術(shù)支持下，無(wú)需人工操作的自動(dòng)控制閥門(mén)可滿(mǎn)足多種生產(chǎn)需要?，F(xiàn)階段基于紅外感應(yīng)技術(shù)或微電子線路的自動(dòng)控制閥門(mén)廣泛應(yīng)用于我國(guó)各領(lǐng)域，但應(yīng)用這類(lèi)技術(shù)的自動(dòng)控制閥門(mén)大多成本較高，不適用于小型工廠等應(yīng)用場(chǎng)景，在經(jīng)濟(jì)性和適用性方面存在欠缺。為更好應(yīng)用自動(dòng)控制閥門(mén)，本文將圍繞純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)開(kāi)展研究，電動(dòng)閥門(mén)、氣動(dòng)閥門(mén)、手動(dòng)閥門(mén)均屬其中代表[1]。

2.純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的設(shè)計(jì)方式

2.1閥門(mén)設(shè)計(jì)

生產(chǎn)用水控制方面可采用純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)，以此實(shí)現(xiàn)能耗降低、自動(dòng)化控制出水。在設(shè)定出水時(shí)間方面?？稍O(shè)定5min左右的出水時(shí)間，在時(shí)間超過(guò)5min后，出水閥門(mén)由系統(tǒng)自動(dòng)切斷，操作人員此時(shí)需自行操控繼續(xù)控制出水，以此規(guī)避資源浪費(fèi)問(wèn)題。在設(shè)計(jì)閥門(mén)的過(guò)程中，可設(shè)置系統(tǒng)裝置于管件進(jìn)水端位置，該裝置需具備立方體空腔特點(diǎn)，對(duì)于切斷水流處于封閉狀態(tài)的閥門(mén)來(lái)說(shuō)，可增設(shè)一塊折板于立方體空腔下前端焊接處，以此實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)銷(xiāo)固定，出水口水流流速控制也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)。還需要提前焊接連通裝置于管件出水口附近位置，該裝置需具備細(xì)長(zhǎng)管形特點(diǎn)，空腔位置上端需同時(shí)設(shè)置細(xì)長(zhǎng)方形槽設(shè)施，以此實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的固定和關(guān)閉?？涨晃恢孟露诵柙O(shè)置圓形柱孔，以此用于閥門(mén)、計(jì)時(shí)器間圓柱細(xì)桿的固定和連接，水流輸出過(guò)程問(wèn)題可由此規(guī)避?；谏鲜黾儥C(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)設(shè)計(jì)，可得到始終保持直線流動(dòng)狀態(tài)的閥門(mén)內(nèi)部，相關(guān)阻力問(wèn)題可由此規(guī)避，可向兩側(cè)任意方向流動(dòng)的介質(zhì)也可由此獲得。在方便性、靈活性方面，上述設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)較為明顯。

2.2閥門(mén)及時(shí)間控制裝置設(shè)計(jì)

純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)需針對(duì)性設(shè)計(jì)閥門(mén)及時(shí)間控制裝置，在焊接部位方面閥門(mén)主要由細(xì)方桿、寬方桿、閥門(mén)、手柄、連接用細(xì)桿組成，計(jì)時(shí)用的銷(xiāo)當(dāng)中需由細(xì)方桿、寬方桿卡住。在選擇傳動(dòng)銷(xiāo)形式過(guò)程中，折線形式應(yīng)優(yōu)先選用，并保證管件上連接的折線形板孔與前端保持協(xié)調(diào)，規(guī)避應(yīng)用問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)形式上，計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)形式應(yīng)優(yōu)選圓柱空腔，并設(shè)置高磁性磁鐵于前端。細(xì)長(zhǎng)管連通器設(shè)置于管件下方，為規(guī)避運(yùn)行問(wèn)題，需保證其始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?；诶碚搶用孢M(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，上述閥門(mén)及時(shí)間控制裝置的功能較為顯著和適用范圍較廣，運(yùn)行過(guò)程中不易被卡住。在機(jī)械閥門(mén)內(nèi)部，閥門(mén)中的介質(zhì)可實(shí)現(xiàn)直線流動(dòng)狀態(tài)的始終保持，受到的阻力較小，傳統(tǒng)機(jī)械閥門(mén)存在的運(yùn)行不暢等問(wèn)題可由此規(guī)避。具體設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格遵循純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的運(yùn)行及控制原理，并及時(shí)改正設(shè)計(jì)不足，以此規(guī)避閥門(mén)的運(yùn)行效率問(wèn)題[2]。

3.純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的控制原理

圍繞純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其需要設(shè)置處于壓縮狀態(tài)的彈簧于折線形銷(xiāo)與折板之間，閘門(mén)可由此被折線形銷(xiāo)頂住。在計(jì)時(shí)放水過(guò)程中，閘門(mén)上方的半圓環(huán)需要由操作人員及時(shí)提起，放水作業(yè)可基于第一時(shí)間拉動(dòng)閘門(mén)順利開(kāi)展?；谔У阶罡咛幍乃?，粗長(zhǎng)方體桿在閘門(mén)下端會(huì)將管體及時(shí)頂住，這源于壓縮狀態(tài)彈簧壓力對(duì)折線形銷(xiāo)的影響，折線形銷(xiāo)會(huì)由此陷入臺(tái)階型槽內(nèi)（粗細(xì)長(zhǎng)方形桿內(nèi)），“鐺”的聲音會(huì)同時(shí)發(fā)出，此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。操作人員的相關(guān)記錄需結(jié)合純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的運(yùn)行情況。如存在速度較快的水流，充滿(mǎn)水狀態(tài)的水管前端存在于多數(shù)時(shí)間，水對(duì)管壁壓力在一定范圍內(nèi)保持恒定狀態(tài)，這種情況的出現(xiàn)是由于連通器與水管處于兩端相連狀態(tài)，面積均等的兩個(gè)連通口也在其中發(fā)揮著作用。在細(xì)管中連通器處于水流靜止?fàn)顟B(tài)，受到浮力影響的計(jì)時(shí)器會(huì)同時(shí)受到自身重力與管壁間的摩擦力作用，升到最后端時(shí)的計(jì)時(shí)器將對(duì)折線形銷(xiāo)功能效果產(chǎn)生影響，這源于其內(nèi)部的高磁性磁鐵，折線形銷(xiāo)會(huì)因此不斷克服彈簧設(shè)施壓力而出現(xiàn)位移，以此實(shí)現(xiàn)的閘門(mén)釋放將最終導(dǎo)致計(jì)時(shí)結(jié)束（放水作業(yè)結(jié)束）。深入分析可以發(fā)現(xiàn)，純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的控制可有效提升機(jī)械閥門(mén)運(yùn)行效率，在實(shí)用性方面的優(yōu)勢(shì)也較為明顯，純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的應(yīng)用價(jià)值可由此得到證明。

結(jié)論：綜上所述，純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)在多種應(yīng)用場(chǎng)景下具備較高實(shí)用性。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的閥門(mén)設(shè)計(jì)、閥門(mén)及時(shí)間控制裝置設(shè)計(jì)、純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)控制原理等內(nèi)容，則直觀展示了純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的設(shè)計(jì)路徑及原理。為更好應(yīng)用純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)，彈簧參數(shù)的科學(xué)設(shè)定也需要引起重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐戰(zhàn)衛(wèi).純機(jī)械自動(dòng)控制閥門(mén)的設(shè)計(jì)及控制原理分析[J].世界有色金屬，2018（15）：227-228.

[2]金戈.機(jī)械構(gòu)建的自動(dòng)控制閥門(mén)探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（01）：111+116.

作者簡(jiǎn)介：姓名：董娜（1982.07.24）性別：女，民族：漢，籍貫：山東省諸城市，學(xué)歷：本科;現(xiàn)有職稱(chēng)：初級(jí)工程師;研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化。