CN100348898C - 微功耗阀芯 - Google Patents

Abstract

一种微功耗阀芯，包括底座(1)和上盖(2)，底座(1)上制有出水口(3)，上盖(2)上制有进水口(4)，底座(1)内固定有定阀片(5)，且定阀片(5)上制有扇形孔(6)，定阀片(5)上设置有动阀片(7)，动阀片(7)上制有扇形孔(8)、先导孔(9)，始动块(10)插装在动阀片(7)上，且位于先导孔(9)上，定阀片(5)、动阀片(7)及始动块(10)通过阀片中心轴(11)活动定位，始动块(10)的上端与驱动轴(19)的下端连接。本发明开闭过程施加的外力与管道内气、液体的压力无直接关系，可满足微功耗大流量的设计要求。经测试比同类型微电机驱动的电控阀节能80%以上。

Description

微功耗阀芯

技术领域

本发明涉及一种微功耗阀芯。

背景技术

现有技术中以平面陶瓷密封的阀普遍存在阀的开闭过程所施加的外力与管道内气、液体的压力呈递增函数关系，也就是说管道内气、液体的压力越大，打开和关闭阀门所消耗的功率也就越大，基本上占整个功耗的95％。通常的解决方法是减小阀片的受力面积，但会使阀的压力损失增加，影响气液流量。

发明内容

本发明解决的技术问题：设计一种微功耗阀芯，采用先导原理先使管道内充满液体，通过管道内液体压力对动阀片产生的反压来抵销动阀片受到的正压，使动阀片受到的正向压力很小，大大降低了阀片之间的摩擦力，阀门开闭过程所施加的外力很小，只需微功耗即可。而且随着管道压力的变化，动阀片受到的正、反向压力也随着变化，因此，阀门开闭过程施加的外力与管道内液体的压力无直接关系。

本发明的技术解决方案：一种微功耗阀芯，包括底座1和上盖2，底座1上制有出水口3，上盖2上制有进水口4，底座1内固定有定阀片5，且定阀片5上制有扇形孔6，定阀片5上设置有动阀片7，动阀片7上制有扇形孔8、先导孔9，始动块10插装在动阀片7上，且位于先导孔9上，定阀片5、动阀片7及始动块10通过阀片中心轴11活动定位，始动块10的上端与驱动轴19的下端连接。

定阀片5上对称制有两个扇形孔6，动阀片7上对称制有两个扇形孔8及两个先导孔9，动阀片7上端面上未开孔处对称制有两个凹槽12，始动块10插装在两个凹槽12上，且位于先导孔9上。

始动块10呈矩形条状，两侧对称制有两个台阶形通孔13，下端面对称制有两个定位柱14，台阶形通孔13的上部镶嵌有橡胶垫18，下部装有陶瓷密封块15，定位柱14插装在凹槽12上。

动阀片7及始动块10均由聚四氟乙烯材料制成，定阀片9由陶瓷材料制成，且动阀片7与定阀片9的结合面采用镜面技术密封。

底座1的内壁上对称制有四个定位柱16，动阀片7的外壁上对称制有两个定位块17。

本发明与现有技术相比具有的优点和效果：

1、采用先导原理先使管道内充满液体，通过管道内液体压力对动阀片产生的反压来抵销动阀片受到的正压，使动阀片受到的正向压力很小，大大降低了阀片之间的摩擦力，阀门开闭过程所施加的外力很小，只需微功耗即可。

2、随着管道压力的变化，动阀片受到的的正、反向压力也随着变化，因此，阀门开闭过程施加的外力与管道内液体的压力无直接关系，结构简单，可靠性高，使该类阀采用小功率、低电压(2.7VDC-3.6VDC)和小减速比(500∶1)的齿轮驱动机构成为可能，可满足微功耗大流量的设计要求。经测试比同类型微电机驱动的电控阀节能80％以上。

附图说明

图1为本发明的结构剖示图，

图2为本发明去掉上盖和始动块后的结构俯视图，

图3为本发明定阀片的结构示意图，

图4为图3的A-A剖视图，

图5为本发明动阀片的结构示意图，

图6为图5的B-B剖视图，

图7为本发明动阀片的结构示意图，

图8为图7的C-C剖视图，

图9为本发明始动块的结构示意图，

图10为本发明底座的结构示意图。

具体实施方式

结合附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10描述本发明的一种实施例。

一种微功耗阀芯，包括底座1和上盖2，底座1上制有出水口3，上盖2上制有进水口4，底座1内固定有定阀片5，定阀片5上对称制有两个扇形孔6，动阀片7位于定阀片5上，动阀片7上对称制有两个扇形孔8及两个先导孔9，动阀片7上端面上未开孔处对称制有两个凹槽12。始动块10呈矩形条状，两侧对称制有两个台阶形通孔13，下端面对称制有两个定位柱14，台阶形通孔13的上部镶嵌有橡胶垫18，下部装有陶瓷密封块15，定位柱14插装在凹槽12上，定位柱14插装在凹槽12上，且陶瓷密封块1 5位于先导孔9上。定阀片5、动阀片7及始动块10通过阀片中心轴11活动定位，始动块10的上端与驱动轴19的下端连接。

动阀片7及始动块10均由聚四氟乙烯材料制成，定阀片9由陶瓷材料制成，且动阀片7与定阀片9的结合面采用镜面技术密封。底座1的内壁上对称制有四个定位柱16，动阀片7的外壁上对称制有两个定位块17。

工作原理：将本发明连接在管路上后，此时阀门处于关闭状态，即阀芯内动阀片7以上部位充满了液体，动阀片7与定阀片9之间密封，始动块10内的台阶形通孔13上部镶嵌的橡胶垫18在管道内液体压力的作用下向下挤压陶瓷密封块15，使陶瓷密封块15将两个先导孔9密封。开阀时，只须用很小的力就能使始动块10先旋转一定角度打开动阀片7上的两个先导孔9，使管道内充满液体，当管道内液体充满后管道内的液体压力便对动阀片7的下端面产生了一个反压。这个反压抵销了动阀片7上端面受到的正压，使动阀片7上端面受到的正向压力很小，动阀片7与定阀片5之间的摩擦力很小。随着管道压力的变化，动阀片7上、下端面的正、反向压力也随着变化，因此，阀门开闭过程施加的外力与管道内液体的压力无直接关系，需要打开阀门时，只需微功耗即可启动微电机通过齿轮减速机构带动驱动轴19驱动始动块10顺时针旋转，进而驱动动阀片7顺时针转动90°，通过定位柱16、定位块17定位，使动阀片7上的两个扇形孔8与定阀片9上的两个扇形孔6重合打开阀门。关阀过程与开阀过程正好相反。

Claims (5)

1、一种微功耗阀芯，包括底座(1)和上盖(2)，底座(1)上制有出水口(3)，上盖(2)上制有进水口(4)，其特征是：底座(1)内固定有定阀片(5)，且定阀片(5)上制有扇形孔(6)，定阀片(5)上设置有动阀片(7)，动阀片(7)上制有扇形孔(8)、先导孔(9)，始动块(10)插装在动阀片(7)上，且位于先导孔(9)上，定阀片(5)、动阀片(7)及始动块(10)通过阀片中心轴(11)活动定位，始动块(10)的上端与驱动轴(19)的下端连接。

2、根据权利要求1所述的微功耗阀芯，其特征是：定阀片(5)上对称制有两个扇形孔(6)，动阀片(7)上对称制有两个扇形孔(8)及两个先导孔(9)，动阀片(7)上端面上未开孔处对称制有两个凹槽(12)，始动块(10)插装在两个凹槽(12)上，且位于先导孔(9)上。

3、根据权利要求1或2所述的微功耗阀芯，其特征是：始动块(10)呈矩形条状，两侧对称制有两个台阶形通孔(13)，下端面对称制有两个定位柱(14)，台阶形通孔(13)的上部镶嵌有橡胶垫(18)，下部装有陶瓷密封块(15)，定位柱(14)插装在凹槽(12)上。

4、根据权利要求1或2所述的微功耗阀芯，其特征是：动阀片(7)及始动块(10)均由聚四氟乙烯材料制成，定阀片(9)由陶瓷材料制成，且动阀片(7)与定阀片(9)的结合面采用镜面技术密封。

5、根据权利要求1或2所述的微功耗阀芯，其特征是：底座(1)的内壁上对称制有四个定位柱(16)，动阀片(7)的外壁上对称制有两个定位块(17)。

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