一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置的制作方法

本发明涉及滤棒吸阻检测技术领域，尤其涉及一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置。

背景技术：

滤棒吸阻测试，即民间俗称的滤棒吸丝，是检测滤棒、成品烟支、雪茄等等抽吸式烟丝产品质量的重要手段，常用于烟草生产的质量控制。

滤棒吸丝的测试原理与依据标准如下：在滤棒一端处，模拟人的吸烟动作，吸入固定流量为17.5ml/s流量空气后，这个时候就会在卷烟的吸入端产生一定的真空压力，这个压力就是吸入的阻力，简称吸阻。测试依据标准:《jjg(烟草)15-2010,gb/t22838.5-2009，卷烟和滤棒物理性能的测定，第5部分：卷烟吸阻和滤棒压降》。

滤棒吸丝的难度在于吸入流量的控制与调整，不同的滤棒对负压吸引的响应特性不同，因此对负压发生装置的要求特别高。过去大多采用真空泵进行抽吸，得到的数据往往不符合测试标准；现在普遍的做法是采用国外进口的专用负压发生装置，这种进口负压发生装置主要依赖文氏管原理，利用压缩空气的流动而形成一定真空度，负压流量的主要控制手段是调整压缩空气的气体流速，一定情况下其具有较佳的负压稳定性。

但对于滤棒吸丝这一特殊领域而言，其吸阻测试不仅仅只要求负压稳定性，同时在测试过程中也要有调整负压流量的流畅性，基于压缩空气的负压发生装置显然流量控制过于困难，原因在于压缩空气的气体流速过高则对设备强度要求较高，压缩空气的气体流速过低则无法引出足够的负压；而且显然能耗过高，且通过阀门控制不便。

因此，本领域迫切需要一种吸入流量较稳定且控制较简便的负压装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置，包括负压腔体、分别与负压腔体相连通的左活塞筒和右活塞筒以及设置在左活塞筒与右活塞筒之间的曲柄滑块机构，负压腔体设有负压接入管、排空阀及第一微泵机，负压腔体底部通过三通管i分别连通在左活塞筒最左端的顶部位置和右活塞筒最右端的顶部位置上，负压腔体底部通过三通管ii分别连通在左活塞筒最右端的顶部位置和右活塞筒最左端的顶部位置上，三通管i和三通管ii的三个支管均设有止逆阀，使负压腔体内的气体只能从三通管i和三通管ii排出而无法从三通管i和三通管ii进气；

左活塞筒的最左端外侧壁固接有左液压杆，左液压杆的杆端与左活塞筒端面固接，液压杆筒体的底部通过支撑架固定在工作台上，右活塞筒的最右端外侧壁固接有右液压杆，右液压杆的杆端与右活塞筒端面固接，右液压杆筒体的底部通过另一支撑架固定在工作台上；

曲柄滑块机构包括固定块，固定块底部安装在工作台上，且左活塞筒与右活塞筒沿固定块对称设置，固定块的顶面开设有滑槽，滑槽内卡接有滑块，滑块的左侧面设有一个套接在左活塞筒内的左活塞杆，滑块的右侧面设有一个套接在右活塞筒内的右活塞杆，滑块与左活塞杆平行的表面中部设有活动轴i，活动轴i卡接有连接臂，连接臂的上部开设有与活动轴i卡接的直槽i，连接臂下部开设有直槽ii，直槽ii内卡接有活动轴ii，固定块与左活塞杆平行的表面中部活动穿接有转动盘，活动轴ii设置在转动盘的偏心位置，连接臂底端通过活动轴iii铆接在固定块表面的底部位置，且活动轴iii与转动盘圆心的连线垂直于工作台上表面；

转动盘远离活动轴ii一侧的表面中心固接有主动轴，主动轴连接有微电机，微电机底部固接在工作台上；

左活塞筒两端的底部和右活塞筒两端的底部分别通过抽气管连通有缓压盒，抽气管内也设有止逆阀，使左活塞筒和右活塞筒内的气体只能到缓压盒中排出，而缓压盒内的气体无法通入到左活塞筒和右活塞筒内，任一缓压盒均设有稳压排气阀和第二微泵机。

优选地，左活塞杆的杆部与左活塞筒的右端面之间经过密封处理；右活塞杆的的杆部与右活塞筒的左端面之间经过密封处理，从而使左活塞筒和右活塞筒的左右腔体均为密封空间，当左活塞杆和右活塞杆随滑块向左运动时，左活塞筒和右活塞筒的右腔体均为负压力，从而促进负压腔体内气压降低，从而以负压接入管连接在吸阻测试装置上滤棒的一端位置，即可对滤棒吸附；当当左活塞杆和右活塞杆随滑块向右运动时，则左活塞筒和右活塞筒的左腔体均为负压力，也提供吸附力，因此无论滑块向左还是向右运动，都能产生吸附力。

优选地，密封处理具体是指在左活塞筒右端面和右活塞筒左端面的轴孔内壁密封橡胶层。

优选地，支撑架是指一个立柱和一块加强筋板组成的支撑结构，用于固定左液压杆和右液压杆，通过调整左液压杆和右液压杆的长度，可调整左活塞筒、右活塞筒与滑块之间的相对位置，从而使左活塞筒和右活塞筒的左右腔体初始体积不相同，即左活塞杆或右活塞杆在左活塞筒或右活塞筒内的左右行程不相同，负压的驱动力也不相同。

优选地，活动轴i、活动轴ii及活动轴iii的一端均设有封端螺母，用于卡住连接臂防止掉落；

本发明通过固定块、滑块、转动盘及连接臂构成一种水平往复运动的曲柄滑块机构，其明显具有急回特性，如图1所示，活动轴ii逆时针运动，滑块向左运行为做功行程，时间较长，滑块向右运行为急回行程，时间较短，此时可通过左液压杆将左活塞筒向左移动，滑块位于正中间时左腔体体积大于右腔体体积，左腔体的压降小于右腔体压降，使得急回行程虽然时间较短，但其压降也小；而做功行程虽然时间较长，但压降较大，从而通过左右腔体的体积的差距抵消急回特性带来的压降速度差别；而且如果转动盘转速越快，则急回特性造成的压降差越小，使负压过程产生负压驱动力趋于稳定，如做功行程和急回行程的总时间，即转动盘转一周的时间低于0.1s[主动轴转速大于600r/min]时，急回特性造成的负压驱动力波动可以忽略不计，即负压引入得到流量基本为稳定状态。

优选地，左活塞筒和右活塞筒的内腔体积均为1-2ml，左活塞杆在左活塞筒内掠过体积为0.5-0.8ml，右活塞杆在右活塞筒内掠过体积为1-1.5ml，主动轴转速为600-1200r/min。因此本申请的负压装置为微型双活塞泵结构，其目的是通过增加转速来加快滑块的往复运动速度，以转速为900r/min为了，转动盘1s内转过15圈，假设活塞掠过体积为0.6，则1s内左活塞筒总吸入气体为9ml，左活塞筒和右活塞筒相加的总吸入气体则为18ml，再扣除泄气损失，则与滤棒吸阻测试所需的流量17.5ml/s接近。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用微电机驱动曲柄滑块机构往复运动，并带动活塞在左活塞筒和右活塞筒内往复做功，形成一种微型双活塞泵结构，为了提高微电机转速，则加快曲柄滑块机构的运动数次，提高单位时间内活塞往复行走而产生的负压力，即通过调整微电机转速，即可调整负压接入管的吸入气体流量，控制手段较简单便捷；而且在一定范围内，提高微电机转速能够提高吸入气体流量的稳定性，能够减小曲柄滑块机构的急回特性对负压流量的影响；基于以上分析，本发明将现有的双活塞泵结构进行微型缩小，以提高流量的稳定性及可控性。

2.本发明通过三通管i、三通管ii、缓压盒及止逆阀控制气流方向，通过稳压排气阀进行稳定排气，进一步提高本发明运行稳定性。

3.本发明占地小，吸入流量较稳定，且流量调节较简便，是专门针对滤棒吸阻测试的特殊负压结构设计，适合在本领域内推广使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置的曲柄滑块机构的立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置的曲柄滑块机构的侧视图；

图中：负压腔体1、左活塞筒2、右活塞筒3、曲柄滑块机构4、固定块401、滑槽402、滑块403、活动轴i404、连接臂405、直槽i406、直槽ii407、活动轴ii408、转动盘409、活动轴iii410、主动轴411、微电机412、负压接入管5、排空阀6、第一微泵机7、三通管i8、三通管ii9、止逆阀10、左液压杆11、支撑架12、工作台13、右液压杆14、左活塞杆15、右活塞杆16、抽气管17、缓压盒18、稳压排气阀19、第二微泵机20。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种滤棒吸丝用的无间隙负压装置，包括负压腔体1、分别与负压腔体1相连通的左活塞筒2和右活塞筒3以及设置在左活塞筒2与右活塞筒3之间的曲柄滑块机构4，负压腔体1设有负压接入管5、排空阀6及第一微泵机7，负压腔体1底部通过三通管i8分别连通在左活塞筒2最左端的顶部位置和右活塞筒3最右端的顶部位置上，负压腔体1底部通过三通管ii9分别连通在左活塞筒2最右端的顶部位置和右活塞筒3最左端的顶部位置上，三通管i8和三通管ii9的三个支管均设有止逆阀10，使负压腔体1内的气体只能从三通管i8和三通管ii9排出而无法从三通管i8和三通管ii9进气；左活塞筒2的最左端外侧壁固接有左液压杆11，左液压杆11的杆端与左活塞筒2端面固接，液压杆11筒体的底部通过支撑架12固定在工作台13上，右活塞筒3的最右端外侧壁固接有右液压杆14，右液压杆14的杆端与右活塞筒3端面固接，右液压杆14筒体的底部通过另一支撑架12固定在工作台13上；曲柄滑块机构4包括固定块401，固定块401底部安装在工作台13上，且左活塞筒2与右活塞筒3沿固定块401对称设置，固定块401的顶面开设有滑槽402，滑槽402内卡接有滑块403，滑块403的左侧面设有一个套接在左活塞筒2内的左活塞杆15，滑块403的右侧面设有一个套接在右活塞筒3内的右活塞杆16，滑块403与左活塞杆15平行的表面中部设有活动轴i404，活动轴i404卡接有连接臂405，连接臂405的上部开设有与活动轴i404卡接的直槽i406，连接臂405下部开设有直槽ii407，直槽ii407内卡接有活动轴ii408，固定块401与左活塞杆15平行的表面中部活动穿接有转动盘409，活动轴ii408设置在转动盘409的偏心位置，连接臂405底端通过活动轴iii410铆接在固定块401表面的底部位置，且活动轴iii410与转动盘409圆心的连线垂直于工作台13上表面；转动盘409远离活动轴ii408一侧的表面中心固接有主动轴411，主动轴411连接有微电机412，微电机412底部固接在工作台13上；左活塞筒2两端的底部和右活塞筒3两端的底部分别通过抽气管17连通有缓压盒18，抽气管17内也设有止逆阀10，使左活塞筒2和右活塞筒3内的气体只能到缓压盒18中排出，而缓压盒18内的气体无法通入到左活塞筒2和右活塞筒3内，任一缓压盒18均设有稳压排气阀19和第二微泵机20。

参考图1，左活塞杆15的杆部与左活塞筒2的右端面之间经过密封处理；右活塞杆16的的杆部与右活塞筒3的左端面之间经过密封处理，从而使左活塞筒2和右活塞筒3的左右腔体均为密封空间，当左活塞杆15和右活塞杆16随滑块403向左运动时，左活塞筒2和右活塞筒3的右腔体均为负压力，从而促进负压腔体1内气压降低，从而以负压接入管5连接在吸阻测试装置上滤棒的一端位置，即可对滤棒吸附；当当左活塞杆15和右活塞杆16随滑块403向右运动时，则左活塞筒2和右活塞筒3的左腔体均为负压力，也提供吸附力，因此无论滑块403向左还是向右运动，都能产生吸附力。

参考图1，密封处理具体是指在左活塞筒2右端面和右活塞筒3左端面的轴孔内壁密封橡胶层。

参考图1，支撑架12是指一个立柱和一块加强筋板组成的支撑结构，用于固定左液压杆11和右液压杆14，通过调整左液压杆11和右液压杆14的长度，可调整左活塞筒2、右活塞筒3与滑块403之间的相对位置，从而使左活塞筒2和右活塞筒3的左右腔体初始体积不相同，即左活塞杆15或右活塞杆16在左活塞筒2或右活塞筒3内的左右行程不相同，负压的驱动力也不相同。

参考图2，活动轴i404、活动轴ii408及活动轴iii410的一端均设有封端螺母，用于卡住连接臂405防止掉落；

本发明通过固定块401、滑块403、转动盘409及连接臂405构成一种水平往复运动的曲柄滑块机构4，其明显具有急回特性，如图1所示，活动轴ii408逆时针运动，滑块403向左运行为做功行程，时间较长，滑块403向右运行为急回行程，时间较短，此时可通过左液压杆11将左活塞筒2向左移动，滑块403位于正中间时左腔体体积大于右腔体体积，左腔体的压降活塞向右急回运动时小于右腔体压降活塞向左做功运动时，使得急回行程虽然时间较短，但其压降也小；而做功行程虽然时间较长，但压降较大，从而通过左右腔体的体积的差距抵消急回特性带来的压降速度差别；而且如果转动盘409转速越快，则急回特性造成的压降差越小，使负压过程产生负压驱动力趋于稳定，如做功行程和急回行程的总时间，即转动盘409转一周的时间低于0.1s[主动轴411转速大于600r/min]时，急回特性造成的负压驱动力波动可以忽略不计，即负压引入得到流量基本为稳定状态。

参考图1，左活塞筒2和右活塞筒3的内腔体积均为1-2ml，左活塞杆15在左活塞筒2内掠过体积为0.5-0.8ml，右活塞杆16在右活塞筒3内掠过体积为1-1.5ml，主动轴411转速为600-1200r/min。因此本申请的负压装置为微型双活塞泵结构，其目的是通过增加转速来加快滑块403的往复运动速度，以转速为900r/min为了，转动盘4091s内转过15圈，假设活塞掠过体积为0.6，则1s内左活塞筒2总吸入气体为9ml，左活塞筒2和右活塞筒3相加的总吸入气体则为18ml，再扣除泄气损失，则与滤棒吸阻测试所需的流量17.5ml/s接近。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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