CN101036011A - 容积阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计量阀，当一定量的液体通过所述阀的时候，该阀自动关闭。该阀具有在液体作用下旋转以及经由齿轮组(24)来驱动盘(33)的水轮(15)。如果流量超过预设限度，盘(33)操作棘爪(40)，并且弹簧(39)在关闭方向上作用于杆(37)从而关闭阀。

Description

容积阀

技术领域

一种在紧急情况下用来控制和关闭液流的饮用水和液体的常规阀。

背景技术

在计算机中，如果没有用户的作用，系统可以在无人干预的情况下关闭。在电力超负荷时，由于长时间的运行而导致系统关闭。水和其它液体需要一些控制装置来通过感应紧急情况或失去控制而关闭液流。

发明内容

本发明在于将常规球形阀(1)(或旋塞)改装为智能阀，该智能阀在紧急情况下通过操作双阀瓣而自动关闭。具有双阀瓣意味着该阀具有原有的机械式(6)、电子定时器式、光电池式、气动控制式或液位控制式中的一种关闭模式。增加的附加阀瓣在紧急情况下自动运行。

该双阀瓣可以在单密封件(8)内(这样更加实用且更经济)或双密封件(9和10)内。在本说明书中仅仅详细介绍了单密封件的类型，而在附图中示出了不同的类型。作为一个实施例，常规机械球形阀的原有关闭是通过在一般的顺时针方向上转动它的手轮(6)来实现的。阀的自动关闭通过阀柱(37)的可伸缩延伸部(称之为延伸室)来实现，该阀柱(37)的可伸缩的延伸部迫使打开的阀关闭。阀柱的延伸部在弹簧(39)的压力作用下被压缩并由棘爪(40)将其保持在临界位置处(38)。

当液体流动的持续时间段超过由居民设定的界限时释放所述棘爪。液体流动的持续时间段不是一个时间设定，它是时间和通过阀的液体流速的组合。如果阀被完全打开，那么自动关闭将在短时间内开始。如果阀以低速率被打开，那么它将需要更长的时间才能自动关闭。

当液流通过阀的孔口(3)时，液流转动在阀密封件中心的圆形浮物(round streamer)(转轮)(15)，其又通过两磁铁(22和23)作用于减速室(齿箱)(21)，以将顶部齿轮和其连接的限制圆盘的旋转次数降低到一次转动的一部分，将旋转次数减少到在该室的顶部上的圆盘的一次转动的最大值。可将该盘调整到一个合适的点，以触发棘爪释放阀柱的延伸机构。

如果阀通过其常规方式关闭，那么液流停止，然后减速室中的齿轮在弹簧(35)的作用下在适当方向自由转动以从它的初始位置重新开始。

如果阀长时间地打开，那么在减速室的顶部的限制圆盘的指示器释放在阀柱上的棘爪(40)以使柱(43)延伸并自动关闭阀。

在自动关闭以后，如果手转动阀的手轮(6)以将其按照平常的使用关闭，则这样使阀柱缩短以锁定延伸机构(在压缩模式下的延伸室)，同时将棘爪(40)钩在临界位置。

本发明具有4个主要部分：

1.驱动部分圆形浮物(15)(或涡流圆形浮物)(20)。所述浮物必须被液流机械转动。

2.减速室(齿轮箱)(21)。

此机构具有两种功能：

a.将由圆形浮物产生的旋转次数减少到一次转动的一部分。

b.当液流量大于预设量的时候，由限制圆盘的指示器(34)通过释放在棘爪处的钩(38)来发送信号给压缩室以使阀柱延伸。

3.正常使用中的自动复位系统。

当流动停止时，自动迅速清除记录器的转动并通过弹簧(35)返回其初始位置。

4.延伸室

此机构具有阀柱的可伸缩的延伸部(37)。在弹簧(39)的压力下棘爪钩在临界位置，该机构无论如何都是机械式的。

发送关闭信号的减速室的可选方案设计

A-机械式设计

有两种用于机械设计的选择。

A1-通过两空转的平行柱(26和27)以及一组在两个柱上都

自由旋转并由垫片(28)隔开的相同的双齿轮(23)减速。

A2-通过多级微行星齿轮减速。这种选择费用更高，但是使得

不需要脱离圆形浮物的情况下限制圆盘(33)就能自由地向后移动。

B-电子式设计

这种选择需要定期维护以更换内部电池。在诸如发电厂、核反应堆的冷却系统等非常敏感的地方会需要这种设计。

这种设计包括一常规电子流量计数器，该计数器从随着液体旋转的磁铁(位于浮物的顶部)上获取它的读数。当流动停止时，该计数器自动清除其读数。

另一个限制计数器作为关闭的控制由用户设置。如果流量计数器的读数超过控制计数器的读数，那么比较芯片将触发延伸室以使阀柱延伸并关闭液流。

当阀向恢复工作时，将收缩延伸室并为常规操作做好准备。

双阀瓣的可选方案

在前面描述中，我们关注于单密封件阀。在这种选择中，紧急情况密封件通过弹簧压力关闭阀。如果液体在非常高的压力下，那么弹簧压力也将非常高。

一个可选方案是具有一个用于紧急情况的分离的小面积密封件，则会有两个串连的密封件。

另一个可选方案是使相对方向上的紧急情况密封件在压力的方向上。

涡流圆形浮物的可选方案

在机械清除圆形浮物所记录的转圈时，需要自由向后运动而不产生在相反方向上的液体流动。在行星齿轮中这是可以的，而在直接传动齿轮中需要脱离圆形浮物。为此，将圆形浮物用涡流圆形浮物替代，其中液体的流动产生旋转运动和与减速室接合的轴向运动两种运动。当流动停止时，通过弹簧(19)产生脱离以允许该组齿轮自由向后旋转到起始位置。

工业实用性

除了为了将高压端与低压端隔离，以及为了防止小齿轮受潮以避免积聚特定的残留钙而通过磁铁传递运动以外，智能阀不需要任何特定的物品。

此外，通过延伸旧式的阀颈并插入新的密封件装置，智能阀工具组件很容易得将任何的已经安装的阀从常规阀改装为智能阀。

附图说明

图1：示出了常规球形阀。

图2：示出了完整的微行星齿轮型的智能阀工具组件。

图3：示出了如何通过加入该工具组件将阀改装为智能阀。

图4：示出了智能阀密封件的元件。

从No.(14)到No.(18)是使液流旋转并且固定在橡胶密封件的框架上的转轮。

No.(21、22、24、25、29和31)是三个在壳体内减少限制圆盘的旋转次数的多级行星齿轮。

No.(32、33、34和35)是当流动量超过预设流量而水流停止并释放棘爪的时候自动恢复原位的限制圆盘和它的弹簧。

No.(36)是限制圆盘的固定件。

No.(37)是柱阀的延伸部而No.(38)是柱阀的销。

No.(39)是延伸阀柱的弹簧。

No.(42)是销(38)的移动范围。

No.(40)是棘爪。

No.(41)是棘爪的轴和它的固定弹簧。

No.(43)是容纳可伸缩延伸部的阀柱的延长部分。

No.(44)是内部零件的保护圆筒。

No.(5)是原有球形阀的阀柱的末端。

图5：示出了与图4相同的元件和以下不同。

将转轮更换为涡流浮物(15)以获得附加的轴向运动。

增加垫圈弹簧(19)当流动停止时分离(26、27、28、29和30)齿轮以替换行星齿轮。

图6：示出了与图(4)和图(5)相同的元件，其不同在于将机械计数更改为电子计数。

No.(45)示出了流动转轮的读数。No.(46)是电池。

No.(47)是示出了认为出现了紧急情况时计数器(45)的最大转数的预设计数器。

No.(48)是用来将流量计数器的读数和限制数进行比较而发出信号(49)以切断的比较芯片。

图(7)：示出了具有来自同一方向的两个密封件的智能阀，一个用于常规用途，一个仅仅在紧急情况中起作用。

图(8)：示出了具有在两个方向上的两个密封件的智能阀。在发生紧急情况一个在压力方向上工作。这用于特别高的压力的流动。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种组合式液压和容积阀，它可以在容积设定范围内在任何时候手动关闭、重新打开，并且在当所流过的液体体积到达容积设定值时自动关闭。

2.一种可延伸的阀柱，用于液压阀时在其初始长度被手动旋转；用于容积阀中时当它延伸时向下滑动以关闭。

3.一种在阀柱上的阀封件，可以向下转动来手动密封或向下滑动来自动密封。

4.将已经安装在建筑中的常规液压阀的阀颈延伸以将它们同时改装为组合式液压和容积阀。

5.一种具有弯曲叶片的水轮，它在液流动作用下旋转，将旋转传递给齿轮组，并且同时在轴向运动以连接/脱离。

6.一种组合式液压和容积阀，当它被手动关闭或流动停止时，它重启新的容积设置。

7.在一个方向上具有两个密封件的阀，一个作为液压阀密封件，而另一个当阀自动关闭的时候作为容积阀密封件。

8.在两个方向上具有两个密封件的阀，一个作为液压阀密封件，而另一个当阀自动关闭的时候作为容积阀密封件。

9.一种组合式液体和容积阀，当它自动关闭的时候，通过在关闭方向上转动阀柄直到它钩住棘爪而回复到初始状态。

Claims (13)

1.在紧急情况下的球形阀(或旋塞)的柱的自动伸缩延伸部。

2.对任意的柱、转轴、主轴或心轴增加附加的功能，一个用于正常使用而另一个用于紧急情况。

3.在临界条件下给柱、转轴、主轴或心轴增加延伸室以增加附加功能。

4.具有单密封件的双阀瓣的方法。

5.通过延伸阀颈和将密封件改为智能密封件而将旧的已安装的阀改装为智能阀的智能阀工具组件。

6.由于液体在旋转方向以及轴向上的流动(涡流)而产生两个方向上的作用力。

7.通过在两空转轴上的齿轮装置来减少旋转的减速室。

8.水流一停止就对所记录的旋转进行机械式清零。

9.水流一停止就对电子式计数器清除。

10.当水流到达标志紧急情况的指定限度时触发棘爪。

11.当通过的流量到达指定限度时发送电子信号到限制圆盘以释放棘爪。

12.延伸已经安装的球形阀(或旋塞)的阀颈而将球形阀改装为智能阀(或智能旋塞)。

13.在一个方向上具有两个密封件的阀，其中一个密封件用于紧急情况。

在两个方向上具有两个密封件的阀，其中一个密封件用于紧急情况。

Images