CN101482194B - 助力式电动调压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助力式电动调压阀，包括阀体、阀座、阀芯及阀盖在阀芯的底部设有阀塞，上部设有环形折皱状橡胶皮碗，阀座侧面设有联通阀门进水口的导流管连通到阀盖、橡胶皮碗与阀芯形成的密封腔室内，出水管由密封腔室通到阀体外，同时设有电动或电磁起闭装置控制进水管与出水管的开关，从而控制阀门的开关，解决了阀门自动控制开启和闭合的问题，实现了微电耗自动控制，阀门在任意开启度的零功耗自锁功能，减少过流时的水损，解决了阀门自动控制开启和闭合的问题，而且可以控制流量的大小和防止阀门私自开启，结构合理、设计科学、使用方便，不但可以使用于水管，也可以适用于其它液态流体或气体。

Description

助力式电动调压阀

技术领域

本发明涉及一种阀，尤其是助力式电动调压阀。

背景技术

在农田节水自动灌溉中，对阀门的要求越来越高，不但要求阀门可以自动控制，而且要防止阀门私自开启，中国发明专利00118216.1公开了一种自助通断阀门，在阀体内设有指向阀体上部的流体出口延伸体，在阀体的上端面开有分别与流体进出口相通的导压孔，阀盖中部设有出口与阀体内腔相通的选向旋塞阀，在阀盖与阀体的接触面上开有分别与阀体上的导压孔相配合并与选向旋塞阀相通的导压孔，在阀体与阀盖固定有位于流体出口延伸体上部的闸板，利用了选向旋塞阀位置的不同，在闸板的两面形成压差，形成阀门的开启和闭合，但是该阀门不能自动控制，也不能控制流量的大小和防止阀门私自开启。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种助力式电动调压阀，不仅可以自动控制阀门的开启和闭合而且可以控制流量的大小和防止阀门私自开启，设计科学、使用方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：包括阀体、阀座、阀芯及阀盖，在阀座内设有通道口，阀体口的口径小于阀座的内径，所述的阀芯的底部设有阀塞，阀芯上部设有锥型的橡胶皮碗，橡胶皮碗上设有环形折皱，橡胶皮碗的最大内径大于阀芯的底部外径，橡胶皮碗、阀芯、阀盖三者形成密封腔室，在阀座的侧面设有联通阀门进水口的导流管，导流管连接设在阀盖上的进水管，通到阀盖的内部，在阀盖上还设有出水管，出水管一端通到阀盖内，另一端通到阀外，在出水管和进水管上设有电动或电磁起闭装置，并且该电动或电磁起闭装置使得出水管的进口和进水管的出口在任何时间其中之一处于关闭状态，另一个则处于打开状态。

所述的电动起闭装置可以是：在阀盖的顶端设有电机腔室，在电机腔室顶端的电机室盖上设有电机室，电机固定在电机室内，电机转轴的顶端设有凸轴，凸轴连接丝杠顶端的凹槽，丝杠穿过阀盖的顶端进入密封腔室内，丝杠通过挡片、卡簧及压力轴承固定在阀盖的顶端，在阀盖内侧的丝杠与压力轴承的连接处设有防水垫圈，在丝杠上设有控制杆，在控制杆的另一端设有柱塞，柱塞的两端设有柱塞头，在两个柱塞头之间设有弹簧，出水管嘴与进水管嘴对称的设在卡槽内，控制杆伸入卡槽（25）内；

所述的电动起闭装置也可以是：电机的连接齿轮顶端有凹槽，丝杠的顶端插入连接齿轮底部中心的孔内，在丝杠的顶端设有压簧，丝杠穿过阀盖的顶端进入密封腔室内，同时，在电机室盖开有孔，摇柄可以穿过电机室盖上的孔，定位盖将孔盖住，在定位盖上设有定位销，摇柄顶轴插入设在阀盖顶端凹孔内，摇柄上的摇柄齿轮与连接齿轮相啮合，在摇柄齿轮的顶端设有压轮，压轮的直径大于摇柄齿轮的直径，实现专用工具来开启或闭合阀门。

上述的电动启闭装置也可由电磁启闭装置所替换。

作为上述技术方案的改进方案，在所述的柱塞头上设有橡胶层。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述的丝杠的上部为细丝部，下部为粗丝部，在阀芯内设有芯座，芯座连接在阀芯底部的阀塞上，粗丝部通过丝帽与芯座相连，可以控制阀门开启的大小。

作为上述技术方案的又进一步改进方案，在所述阀芯的外侧设有磁铁，与磁铁对应的阀座的外侧设有霍尔元件，可以检测阀门开启的位置，实现自动控制。

本发明的技术方案及改进方案，利用了电机带动丝杠，控制阀门的开启和闭合，通过检测阀芯的位置，任意控制阀门的流量，结合控制导流管的启闭，在阀芯的密封腔室内形成的压力差，协助阀门的启闭，实现了微电耗自动控制,阀门在任意开启度的零功耗自锁功能，减少过流时的水损,解决了阀门自动控制开启和闭合的问题，而且可以控制流量的大小和防止阀门私自开启，结构合理、设计科学、使用方便，不但可以使用于水管，也可以适用于其它液态流体或气体。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为图1的A区放大结构示意图。

图3为图2的D向结构示意图。

图4为图1的B区放大结构示意图。

图5为实施例组装完成后的工作状态示意图。

图6为本发明实施例2的结构示意图。

图7为本发明实施例3的结构示意图。

图8为本发明实施例4的结构示意图。

图中所示：1为进水口，2为通道口，3为导流管，4为霍尔元件，5为阀座，6为阀塞，7为密封环，8为凸耳座，9为导流管出口，10为磁铁，11为芯座，12为丝帽，13为螺钉，14为折皱，15为孔，16为进水管接头，17为出水管，18为控制杆，19为进水管，20为远程控制器，21为太阳能装置，22为凹孔，23为摇柄顶轴，24为摇柄齿轮，25为压轮，26为摇柄，27为定位盖，28为定位销，29为电机室，30为电机，31为电机盖板，32为连接齿轮，33为电机室盖，34为防水垫圈，35为细丝部，36为阀盖，37为丝杠，38为橡胶皮碗，39为粗丝部，40为阀芯，41为出水口，42为阀体，43为支架，44为卡槽，45为进水管嘴，46为柱塞头，47为弹簧，48为柱塞，49为出水管嘴，50为凹槽，51为凸轴，52为压簧，53为丝杠头，54为卡簧，55为档片，56为压力轴承，57为橡胶垫，58为密封盖。

具体实施方式

实施例1：

参照图1—5，为本发明实施例1的结构示意图，阀体42上设有倾斜的阀座5，阀座5的底部为通道口2，为了使密封性更好，通道口2的边缘略微向上翘起，通道口2的口径小于阀座5的内径，在阀座5的侧壁上设有导流管3，导流管3通入阀体42的进水口处，导流管出口9通入到阀体42上端的密封槽内，形成凸出的管嘴，在阀座5顶端的侧壁周围还设有凸耳座8，用来和阀盖36上的凸耳座固定连接。在阀座5内设有阀芯40，阀芯40的底部设有阀塞6和密封密封环7，顶部设有锥型的橡胶皮碗38，锥型橡胶皮碗38的最大口径大于阀芯40的底径，橡胶皮碗38上设有环形折皱14，可以更加耐折叠，为了增加橡胶皮碗38的强度和耐折性，也可以在橡胶内夹入布内芯，在阀芯40内设有芯座11，芯座11的底端和阀塞6旋接，将橡胶皮碗38、阀塞6和密封环7固定在阀芯40上，在阀芯40底部的外侧周围可以设有若干支撑架，即可以保持阀芯40在阀座5内的稳定性，也可以在支撑架上安装磁铁10，在阀座5的外侧壁上与磁铁10对应的一侧设有霍尔元件4，用来监测阀芯40在阀座5内的位置，以便于自动控制阀芯40的提升高度。在阀盖36的侧壁上设有进水管19和出水管17，进水管19的一端通到阀盖36内侧的进水管嘴45上，另一端的进水管接头16通到阀盖36底端的密封槽内，在出口处形成凸出的管嘴，当合上阀盖时，导流管出口9与进水管接头16相连，共同会集在橡胶皮碗38上边缘内的孔15内，形成通路，出水管17的一端通到阀盖36内侧的出水管嘴49上，另一端通到阀盖36的外侧，出水管嘴49与进水管嘴45分别相对的设置在阀盖36内侧的卡槽44的两端。阀盖36的顶端设有电机腔室，电机30的工作由电动控制装置控制，电动控制装置包含远程控制器20和太阳能装置21，太阳能装置21给远程控制器20提供电源，远程控制器20控制电机30和霍尔元件4的工作，电机30通过螺钉及电机盖板31固定在电机室盖33内顶侧的电机室29内，电机转轴的顶端设有凸轴51，凸轴51与连接齿轮32顶端的凹槽50相连，丝杠37的顶端插入连接齿轮32底部中心的孔内，丝杠37顶端的丝杠头53为方头，在丝杠37的顶端设有压簧52，丝杠37穿过阀盖36的顶端进入密封腔室内，丝杠37通过挡片55、卡簧54及压力轴承56固定在阀盖36的顶端，在阀盖36内侧的丝杠37与压力轴承56的连接处设有防水垫圈34，丝杠37的上段为细丝部35，下段为粗丝部39，细丝部35上设有控制杆18，在控制杆18的另一端设有柱塞48，柱塞48的两端设有柱塞头46，柱塞头46上设有橡胶层，在两个柱塞头46之间设有弹簧47，控制杆18伸入卡槽44内，出水管嘴49与进水管嘴45的口径要小于出水管17与进水管19的口径，并且出水管嘴49与进水管嘴45要略为凸出，在关闭时可以使出水管嘴49与进水管嘴45陷入到柱塞头46上的橡胶层内，使密封效果更好，粗丝部39上设有丝帽12，丝帽12通过螺钉13固定在芯座11上，另有一摇柄26穿过电机室盖33上的孔，摇柄26顶端的摇柄顶轴23插入到阀盖36顶端凹孔22内，定位盖27通过定位销28固定在电机室盖33上，摇柄26上的摇柄齿轮24与连接齿轮32相啮合，在摇柄齿轮24的顶端还设有压轮25，压轮25的直径大于摇柄齿轮24的直径。电机室盖33、阀盖36及阀座5侧壁的凸耳座8通过螺栓牢固的连接在一起。阀体42的底端设有支架43，用来固定阀体42。

工作原理如下：关闭阀门时，电机30带动丝杠37转动，粗丝部39带动阀芯40向下移动，同时细丝部35带动控制杆18向下移动，柱塞头46打开进水管嘴45，将出水管嘴49堵住，进水口1内的水经过导流管3和进水管19流入到密封腔室内，由于橡胶皮碗38的最大口径大于阀芯40的底径，于是在阀芯40的底部形成内外压差，可以协助阀门迅速关闭；打开阀门时，电机30带动丝杠37转动，粗丝部39带动阀芯40向上移动，同时细丝部35带动控制杆19向上移动，柱塞头46打开出水管嘴49，将进水管嘴45堵住，密封腔室内的高压水经出水管17迅速排出阀体外，密封腔室内的压力消失，可以协助阀门迅速打开，实现了微电耗控制阀门的启闭，阀门在任意开启度的零功耗自锁功能，减少过流时的水损,阀门利用太阳能装置21为电机30提供电力，同时阀座5侧面的霍尔元件4可以监测阀芯40在阀座5内的位置，远程控制器20通过监测阀芯40在阀座5内的位置，来自动控制阀芯40的提升高度，控制了流量的大小，特别适合野外大面积的农田节水灌溉，与出水管17通入到阀体42的出水口41内的技术相比，本发明密封腔室内的水排出的更加迅速，不但开启的速度更快，而且可以将聚集在密封腔室内的沉淀物冲出，不易造成堵塞，使阀门更加可靠，延长了使用寿命，在遇到特殊情况时，还可以专用的摇柄工具来启闭阀门，将专用的摇柄26通过电机室盖33上的孔插入，使摇柄齿轮24与连接齿轮32相啮合，压紧摇柄26，压轮25将连接齿轮32压下，使连接齿轮32顶部的凹槽50与电机转轴的顶端的凸轴51分离，摇动摇柄26可以通过连接齿轮32来带动丝杠37旋转，达到启闭阀门的目的，取掉摇柄26，连接齿轮32在压簧52的作用下自动弹起，当电机30转动时，电机转轴顶端的凸轴51自动卡入连接齿轮32顶部的凹槽50内，实现电机30带动。 

实施例2：

参照图6，为本发明实施例2的结构示意图，实施例2与实施例1的主要区别在于：实施例2中柱塞48两端的柱塞头46为园锥形，同时在出水管嘴49与进水管嘴45上设有橡胶垫57，也可以起到同样的效果。

实施例3：

参照图7，为本发明实施例3的结构示意图，实施例3与实施例1的主要区别在于：实施例3中没有设置丝帽12，丝杠37的粗丝部39直接旋接在芯座11上，也可以起到同样的效果，另外，图6中没有画出摇柄26，在不使用摇柄26时，将密封盖58盖在电机室盖33上的孔上，防止水或杂物进入。

实施例4：

参照图8，为本发明实施例4的结构示意图，实施例4为简易型，实施例4与实施例3的主要区别在于：实施例4中的丝杠37的下端没有设置粗丝部39，实施例4只是利用控制出水管17与进水管19的开启和闭合，在密封腔室内形成压差来控制阀门的启闭，另外，实施例4中的电机室盖33上也没有设置摇柄26的插入孔，在丝杠37的顶端也没有设置连接齿轮32，而是在丝杠37的顶端直接设置了凹槽50与电机轴直接连接。

实施例4中的不设连接齿轮32，而是在丝杠37的顶端直接设置了凹槽50与电机轴直接连接的方式同样适用于实施例1、实施例2或实施例3。

实施例2中的园锥形柱塞头46及在出水管嘴49与进水管嘴45上设有橡胶垫57的方式也同样适合于实施例4。

本发明也可以采用将出水管17通入到阀体42的出水口1内的方式。

Claims (10)

1.一种助力式电动调压阀，包括阀体（42）、阀座（5）、阀芯（40）、阀盖（36）和电动控制装置，其特征在于：在所述的阀座（5）内设有通道口（2），阀体口（42）的口径小于阀座（5）的内径，所述的阀芯（40）的底部设有阀塞（6），阀芯（40）上部设有锥型的橡胶皮碗（38），橡胶皮碗（38）上设有环形折皱（14），橡胶皮碗（38）的最大内径大于阀芯（40）的底部外径，橡胶皮碗（38）、阀芯（40）、阀盖（36）三者形成密封腔室，在阀座（5）的侧面设有联通阀门进水口（1）的导流管（3），阀盖（36）设有与橡胶皮碗（38）、阀芯（40）、阀盖（36）三者所形成密封腔室联通的进水管（19）,并且导流管（3）出口(9)与进水管（19）进口相连接，在阀盖（36）上还设有与橡胶皮碗（38）、阀芯（40）、阀盖（36）三者所形成密封腔室联通的出水管（17），出水管（17）一端通到阀盖（36）内，另一端通到阀外，在出水管（17）的进口和进水管（19）的出口上设有电动或电磁起闭装置，并且该电动或电磁起闭装置使得出水管（17）的进口和进水管（19）的出口在任何时间其中之一处于关闭状态，另一个则处于打开状态。

2.根据权利要求1所述的助力式电动调压阀，其特征在于：所述电动起闭装置为：在阀盖（36）的顶端设有电机腔室，在电机腔室顶端的电机室盖（33）上设有电机室（29），电机室（29）内设有电机（30），电机转轴的顶端设有凸轴（51），阀芯（40）上设有丝杠（37）, 丝杠（37）顶端设有凹槽（50）,凸轴（51）连接丝杠（37）顶端的凹槽（50），丝杠（37）穿过阀盖（36）的顶端进入密封腔室内，在丝杠（37）上设有控制杆（18），在控制杆（18）的另一端部设有柱塞（48），柱塞（48）的两端设有柱塞头（46），并且两个柱塞头（46）可随控制杆（18）动作而动作，将出水管（17）的进口和进水管（19）的出口关闭或打开。

3.根据权利要求1所述的助力式电动调压阀，其特征在于：所述电动起闭装置为：在阀盖（36）的顶端设有电机腔室，电机腔室设有电机（30），电机（30）动力输出轴端设有连接齿轮（32），连接齿轮（32）顶端有凹槽（50），阀芯（40）上设有丝杠（37）,丝杠（37）的顶端插入连接齿轮（32）底部中心的孔内，在丝杠（37）的顶端设有压簧（52），丝杠（37）穿过阀盖（36）的顶端进入密封腔室内，在丝杠（37）上设有控制杆（18），在控制杆（18）的另一端设有柱塞（48），柱塞（48）的两端设有柱塞头（46），并且两个柱塞头（46）可随控制杆（18）动作而动作，将出水管（17）的进口和进水管（19）的出口关闭或打开，在上述的电机室还设有摇柄（26），摇柄（26）上设有摇柄齿轮（24）和压轮（25），并且摇柄（26）上的摇柄齿轮（24）与连接齿轮（32）相啮合，在摇柄齿轮（24）的顶端设有压轮（25），压轮（25）的直径大于摇柄齿轮（24）的直径。

4.根据权利要求2或3所述的助力式电动调压阀，其特征在于：所述的柱塞头（46）上设有橡胶层。

5.根据权利要求2或3所述的助力式电动调压阀，其特征在于：所述的丝杠（37）的上部为细丝部（35），下部为粗丝部（39），在阀芯（40）内设有芯座（11），芯座（11）连接在阀芯（40）底部的阀塞（6）上，粗丝部（39）通过丝帽（12）与芯座（11）相连。

6.根据权利要求4所述的助力式电动调压阀，其特征在于：所述的丝杠（37）的上部为细丝部（35），下部为粗丝部（39），在阀芯（40）内设有芯座（11），芯座（11）连接在阀芯（40）底部的阀塞（6）上，粗丝部（39）通过丝帽（12）与芯座（11）相连。

7.根据权利要求1 、2或3所述的助力式电动调压阀，其特征在于：在所述阀芯（40）的外侧设有磁铁（10），与磁铁（10）对应的阀座（5）的外侧设有霍尔元件（4）。

8.根据权利要求4所述的助力式电动调压阀，其特征在于：在所述阀芯（40）的外侧设有磁铁（10），与磁铁（10）对应的阀座（5）的外侧设有霍尔元件（4）。

9.根据权利要求5所述的助力式电动调压阀，其特征在于：在所述阀芯（40）的外侧设有磁铁（10），与磁铁（10）对应的阀座（5）的外侧设有霍尔元件（4）。

10.根据权利要求6所述的助力式电动调压阀，其特征在于：在所述阀芯（40）的外侧设有磁铁（10），与磁铁（10）对应的阀座（5）的外侧设有霍尔元件（4）。

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