CN101389891A - 水流控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水流控制阀，通过结构改进，从而降低生产成本并且提高产品的可靠性。为了实现上述目的，该水流控制阀包括同步电动机(20)，它们在彼此相反的方向上产生驱动力，一个偏心凸轮(30)，其设置在同步电动机(20)之间并且转换驱动力传送的方向，一个动力传输单元(50)，其与偏心凸轮滚动接触并且利用偏心凸轮的运行调节流过壳体的流体量，和棘轮齿轮(40)，它们设置在同步电动机和偏心凸轮之间并且传送一个同步电动机的驱动力，同时防止剩下的同步电动机的驱动力以空载运行的方式传送。

Description

水流控制阀
技术领域
本发明涉及一种具有紧凑结构的水流控制阀，如此确保优越的加工性能和工作能力，并且是廉价的。
背景技术
如图9所示，一个传统的水流控制阀包括一个壳体1，一个电动机2和动力传动轴3，该动力传动轴3的第一端运行连接电动机2，并且动力传动轴3的第二端螺纹连接入壳体1中并且接近于壳体1的入口。
在传统的水流控制阀中，该动力传动轴3由电动机2的驱动力旋转，并且如此沿着壳体1的切向内表面向前或者向后移动，从而打开或者关闭壳体1的入口，并且控制水流。
发明技术问题的公开
然而，该传统的水流控制阀存在问题，因为动力传输利用一个齿轮结构传导，该水流控制阀的结构是复杂的，并且因此降低了制造过程的加工性能。
而且，一个直流电动机或者一个步进马达用于该水流控制阀中。该直流电动机是廉价的并且能够传送一个相对大的作用力，但是，由于重复的往复旋转会容易磨损电刷，所以存在降低电动机的使用寿命的不利之处。
步进马达具有一个结构，从而使得转子和定子类似于齿轮的结构彼此接合，从而使得它的旋转能够精密控制。然而，该步进马达的不利之处在于它是昂贵的。
技术解决方式
因此，本发明已经对存在于现有技术中的上述问题取得了成果，并且本发明的一个目的在于提供一种水流控制阀，其具有一种改进的结构，从而降低制造成本并且增加产品的可靠性。
有益效果
本发明提供了一种水流控制阀，其包括可逆旋转的同步电动机，将同步电动机的转动力转换为向前或者向后线性运动的偏心凸轮，和利用偏心凸轮的运行调整流过壳体的水量的动力传输单元。因此，本发明的水流控制阀具有一个紧凑结构。而且，本发明的水流控制阀具有一个有利之处在于它是廉价的，因为一般的交流电动机能被使用作为同步电动机。
附图简述
图1是本发明的平面截面示意图；
图2是本发明的前视截面示意图；
图3和4是示出了根据本发明的偏心凸轮运行的示意图；
图6，6a和b是示出了根据本发明的棘轮齿轮运行的示意图；和
图9是示出了一个传统的水流控制阀的截面示意图。
具体实施方式
为了实现上述目的，本发明提供一个水流控制阀，其包括：一对同步电动机，它们在彼此相反的方向上产生驱动力；一个偏心凸轮，其设置在同步电动机之间并且与同步电动机运行连接，该偏心凸轮转换该驱动力传送的方向；一个动力传输单元，其与偏心凸轮滚动接触并且利用该偏心凸轮的运行调节流过壳体的流体量；和棘轮齿轮，它们设置在同步电动机和偏心凸轮之间并且传送一个同步电动机的驱动力，同时防止剩下的同步电动机的驱动力以空载运行的方式传送。
本发明的实施方式
在下文，一个本发明的优选实施例将结合附图详细描述。
图1是本发明的平面截面示意图。图2是本发明的前视截面示意图；图3和4是示出了根据本发明的偏心凸轮运行的示意图；图5和6是示出了根据本发明的一个棘轮齿轮运行的示意图；
如图1和2所示，本发明的一个水流控制阀100包括一个壳体10，其定义一个通道，沿着该通道流体流动，一对同步电动机30，它们在彼此相反的方向上产生旋转力，和偏心凸轮30，其连接到旋转轴31上，从而使得该偏心凸轮30偏心地旋转。该水流控制阀100还包括棘轮齿轮40，其设置在同步电动机20和偏心凸轮30之间，并且与它们运行连接。每个棘轮齿轮40仅仅在一个方向上传送相应同步电动机20的旋转力。该水流控制阀100还包括一个动力传输单元50，该动力传输单元50的一端与偏心凸轮30滚动接触，并且其另一端设置在壳体10中，以便于向前和向后移动。因此，该动力传输单元50利用偏心凸轮30的旋转力打开和关闭壳体10的入口11。
该壳体10在其中具有入口11和出口12，流体通过它们流动。在对应于入口11的一个位置处，通过壳体10形成一个连接孔13，从而使得一个杆53，其见在随后说明，沿着与入口11相同的轴线设置。
至少一个密封件14设置在连接孔13的切向内表面上。
一个通常的交流电动机可作为每个同步电动机20。该同步电动机20如此定向使得它们的输出轴21彼此相对，从而在彼此相反的方向上产生驱动力。
该偏心凸轮30在与它的中心相隔一个预定距离的偏心位置上与旋转轴31连接。
该棘轮齿轮40设置在同步电动机20的输出轴21和偏心凸轮30的旋转轴31之间，以控制偏心凸轮30旋转的方向。
也就是说，该棘轮齿轮40如此构造使得，当一个同步电动机20的驱动力传送到偏心凸轮时，另一个同步电动机20的驱动力被防止传送到偏心凸轮上。如图6所示，每个棘轮齿轮40具有一个通常的棘轮齿轮结构，因此它的结构的进一步说明认为是不必要的。
该动力传输单元50包括一个曲轴51，它的第一端装配在偏心凸轮30的切向外表面上并且与其滚动接触，和杆53，其通过一个铰链52连接到该曲轴51的第二端上并且插入到壳体10的连接孔13中，从而使得它的一端设置接近于壳体10的入口11。
而且，一个水流传感器Q设置在出口12中。提供一个控制单元(未示出)，其响应于从水流传感器Q传送的信号控制该水流控制阀100。
该水流控制阀100的运行和效果将参见图3和5在下面进行说明。为了降低水流，相应的同步电动机20的旋转力通过相关的棘轮齿轮40传送到偏心凸轮30上，从而使得偏心凸轮30在顺时针方向上旋转。然后，如图3所示，与偏心凸轮30滚动接触的曲轴51向前推动该杆53。从而，该杆53通过连接孔13向前移动，从而降低入口11的打开比。
同时，如图4和6所示，为了增加水流，另一个同步电动机20的旋转力通过相关的棘轮齿轮40传送到偏心凸轮30上，从而使得偏心凸轮30在一个逆时针方向上旋转。然后，与偏心凸轮30滚动接触的曲轴51在图4所示的方向上移动。从而，该杆53通过壳体10的连接孔13向后移动，从而提高入口11的打开比。因此，水流得到增加。
在这时候，该控制阀读出流过出口12的水流传感器Q的水流量的数据值，并且控制由水流控制阀100打开的入口11的开口度，从而保持出口12的水流不变。
详细地，该水流控制阀100打开到设定开口度，并且它的开口度由该控制单元的信号精确控制。在此过程中，如果水流传感器Q检测的值大于设定的数据值，则水流控制阀100的开口度保持在该设定开口度，通过偏心凸轮30和动力传输单元50从相应的同步电动机20传送的驱动力，驱使该杆朝向入口11移动一个预定距离。在这时候，该水流传感器Q检测通过出口12的水流量，并且该控制单元比较水流传感器Q传送的数据值与设定的数据值。如果检测的数据值小于设定的数据值，同步电动机20的动力被中断，并且同时，通过偏心凸轮30和动力传输单元50从另一个同步电动机20传送的驱动力，驱使该杆远离入口11移动一个预定距离。通过重复此控制操作，该阀的水流量能够精确地保持在设定的水流量值。
这里，如图3和4所示，当通过一个同步电动机20的驱动力驱动该旋转轴31在一个方向上旋转并且该偏心凸轮30因此达到上死点时，该动力传输单元50前进到最前位置。当通过另一个同步电动机20的驱动力驱动该旋转轴31在另一个方向上旋转并且该偏心凸轮30因此达到下死点时，该动力传输单元50移动到最后位置。
如图5和6所示，当控制单元保持阀的水流值在设定的水流速率时，该相反的同步电动机20可逆地旋转。在此过程中，当一个同步电动机20的顺时针旋转力传送到偏心凸轮30时，如果控制单元在逆时针方向上旋转该同步电动机20，另一个同步电动机20的逆时针的旋转力被瞬时地传送到偏心凸轮30上，从而该偏心凸轮30在一个逆时针方向上旋转。因而，当一个同步电动机20的驱动力传送到偏心凸轮30上时，另一个同步电动机20的驱动力由棘轮齿轮40的动力传输所中断。
工业适用性
如上所述，本发明提供了一种水流控制阀，其包括可逆旋转的同步电动机，将同步电动机的转动力转换为向前或者向后线性运动的偏心凸轮，和利用偏心凸轮的运行调整流过壳体的水量的动力传输单元。因此，本发明的水流控制阀具有一个紧凑结构。而且，本发明的水流控制阀具有一个有利之处在于它是廉价的，因为一般的交流电动机能被使用作为同步电动机。

Claims (4)

1.一个水流控制阀，其包括：一对同步电动机，它们在彼此相反的方向上产生驱动力；一个偏心凸轮，其设置在同步电动机之间并且与同步电动机运行连接，该偏心凸轮转换该驱动力传送的方向；一个动力传输单元，其与偏心凸轮滚动接触并且利用该偏心凸轮的运行调节流过壳体的流体量；和棘轮齿轮，它们设置在同步电动机和偏心凸轮之间并且传送一个同步电动机的驱动力，同时防止剩下的同步电动机的驱动力以空载运行的方式传送。
2.如权利要求1所述的水流控制阀，其中该动力传输单元包括一个曲轴，其通过一个轴承连接到偏心凸轮的一个切向外表面上，和一个杆，其通过一个铰链连接到该曲轴上并且插入到壳体的连接孔中，以便于朝向或者远离壳体的入口移动。
3.如权利要求1所述的水流控制阀，其中该壳体具有一个入口，通过该入口吸取流体，一个出口，其与该入口连通，一个连接孔，其通过该壳体形成，从而使得一个杆沿着一个与入口轴线相同的轴线设置，和至少一个O型环，其保持插入到连接孔的动力传输单元的气密性。
4.如权利要求1到3任一项的水流控制阀，其中该偏心凸轮具有一个旋转轴，其在纵向上接收该驱动力并且在横向上传送该旋转力。
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