[发明专利]流量自调式射流真空发生器

说明书

一技术领域

本发明涉及一种真空发生装置，特别是一种流量自调式射流真空发生器。

二背景技术

目前，常用的真空发生装置有真空泵和真空发生器两种。真空发生器由先收缩后扩张的拉瓦尔喷嘴、真空腔和接收管组成，有供气口、排气口和真空口。当供气压力高于一定值时，从拉瓦尔喷嘴射出超声速射流，在气体粘性的作用下，高速射流卷吸真空腔内的气体，使真空腔形成很低的真空度。在供气压力一定的情况下，可以近似认为供气流量的大小与喷嘴的有效截面积成正比。相比于真空泵来说，真空发生器因其真空响应速度快、体积小、安装使用方便等优点在自动化制造生产线、装配生产线、机器人等许多工业生产领域得到了广泛的应用。由于自动化生产线或机器人等在工作时有快速响应的要求，因此要求真空发生器的真空响应时间应尽可能短，即要求真空发生器的抽吸流量应尽可能大，从这个角度考虑，应选用大直径喷嘴的真空发生器，但大直径喷嘴真空发生器的空气消耗量大，在真空发生器将被吸工件吸取后进行搬运的真空保持过程中，由于保持真空所需的抽吸流量并不大，选用大直径喷嘴真空发生器会造成很大的能源浪费。反之，如果从节约能源的角度出发选用小直径喷嘴真空发生器，则可能无法满足快速响应的要求。即现有的射流真空发生器存在着快速响应要求和节约能源要求之间的矛盾。

为了解决这一问题，许多国家的研究人员作了相关的研究，如DE20001033212、昭61-55399、CN200510050203等专利申请的设计思想基本上是相同的，即都是将两个喉部直径不同的真空喷嘴并联，在真空产生阶段，利用两个真空喷嘴同时(或喉部直径较大的喷嘴)抽取真空，从而达到真空快速响应的目的；在真空保持阶段，利用切换控制阀进行切换，使喉部直径较小的真空喷嘴进行工作，从而达到节约能源的目的。但这种并联式的真空发生装置由于只有两种尺寸的喷嘴，无法适应生产中各种各样的复杂工况。虽然专利申请CN200510050203中提出了一种可重构模块化设计，提出通过更换喷嘴与扩张管得到同一系列不同规格的真空发生器，但这种方法增加了使用者的成本。同时，这种双喷嘴并联式真空发生器无法根据真空度值的大小实时调整真空喷嘴的流量。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种流量自调式射流真空发生器，它能根据真空度的大小自动调整喷嘴的有效截面积，满足实际生产中对真空发生器快响应速度和节约能源的双重要求。

实现本发明目的的技术解决方案：一种流量自调式射流真空发生器，包括流量自调节部分和真空发生部分，该流量自调节部分位于真空发生部分的前端，该真空发生部分包括喷嘴、接收管以及连接该喷嘴和接收管的连接管，该连接管上设置与真空吸盘连接的真空口，所述的喷嘴、接收管和连接管的内壁构成真空腔室，流量自调节部分包括主动缸和从动缸，该主动缸由端盖、主动缸筒、主动活塞、大磁环、薄壁缸筒、复位弹簧和密封圈组成，所述的主动缸筒的左端设置端盖，在该主动缸筒内设置薄壁缸筒，该端盖的内孔孔径大于薄壁缸筒的外径，在所述的薄壁缸筒的左端面上设置供气口，该薄壁缸筒的右端伸出主动缸筒位于主动缸筒右端面与连接管之间，该主动缸筒的右端、薄壁缸筒的右端和连接管左端面贴合密封且固定连接；在薄壁缸筒外壁上依次设置主动活塞、复位弹簧，该主动活塞内壁上设置的环形凹槽与薄壁缸筒外壁之间设置大磁环，所述的主动活塞与端盖、薄壁缸筒和主动缸筒之间的腔室为主动缸左腔室，该主动活塞与薄壁缸筒和主动缸筒右端之间的腔室为主动缸右腔室，所述的主动活塞的内、外壁与薄壁缸筒、主动缸筒之间分别设置使主动缸左、右腔室之间密封的密封圈，并在位于主动缸右腔室的主动缸筒上设置真空反馈口；所述的从动缸由从动活塞、小磁环、针阀托架、针阀和喷嘴的左侧阶梯端面组成，中间设置成通孔的从动活塞设置在所述的薄壁缸筒内，该薄壁缸筒的内壁被从动活塞分隔成从动缸的左、右两个腔室，并在从动活塞上设置平衡从动缸左、右两个腔室压力的平衡气孔；该从动活塞外壁上设置的环形凹槽与薄壁缸筒内壁之间设置小磁环，该小磁环与大磁环为磁极性相反的高磁性磁环；该从动活塞的右端内孔固定连接设置有气流孔的针阀托架的一端，该针阀托架固定连接针阀，该针阀前端为圆锥面，所述的针阀的锥面最大直径不大于喷嘴喉部的直径，该针阀、从动活塞、针阀托架、喷嘴和接收管在同一轴心线上；所述的可在喷嘴的导向孔中作自由相对运动的针阀托架另一端的外径与该喷嘴的导向孔内径为间隙配合；所述的薄壁缸筒的供气口、从动活塞的中间通孔、针阀托架的气流孔、喷嘴和接收管构成气流通道。