CN101922578B - 一种防水倒灌及防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热水器前端的防水倒灌自动关闭燃气阀，包括竖直安装的阀体、控制阀杆，控制阀杆的上下方分别设有滑动配合在阀体内的上、下阀芯，上阀芯和控制阀杆上均设有磁钢，上阀芯与控制阀杆的相斥磁力大于上阀芯重量；下阀芯的排水量大于自身重量；本发明还公开了一种包括前述防水倒灌燃气阀的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，该燃气阀还设有燃气泄露报警系统、控制系统、电驱动系统、直流电源、限位装置，在燃气发生泄漏时，该燃气阀自动关闭燃气，在泄漏排除后，可自动开启或者人工开启。本发明的有益效果是，防水倒灌自动关闭燃气阀填补了市场空白，且结构简单、操作方便、使用寿命长；防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀维护方便、能耗低。

Description

一种防水倒灌及防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀

技术领域

本发明属于一种燃气阀门，特别涉及一种用于家用热水器前端的防水倒灌及防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀。 

背景技术

燃气是一种广泛用于居家生活和工业应用的一种燃料，包括天然气和石油液化气等。在家庭应用中，燃气不但可用于灶具作为做饭、取暖之用，同时，也作为燃气热水器的惟一燃料。燃气阀在燃气供应系统中不可或缺，特别是对燃气的控制和使用安全性起着重要作用。燃气供应系统在进入家庭后，必然在燃气计量表与燃气具之间安装燃气阀，以控制燃气供应和确保用气安全。燃气热水器在燃气作为家庭燃料的地区应用较普遍，燃气热水器在安装完成后，通常要进行试燃烧。燃气热水器的安装由于受安装人员技能水平或者其他因素影响，时常会出现将燃气热水器的出水管接到燃气供应管道上，这样，在试燃烧时，燃气供应管道就会被倒灌自来水。由于自来水压力高于燃气管道中的燃气压力，倒灌的水就会通过燃气阀进入计量表，极易造成计量表计量不准甚至损坏计量表的严重后果。目前，尚无解决该问题的有效办法，市场上也未出现可防水倒灌的燃气阀产品。 

另外，燃气不但属于可燃气体，同时也属于有害气体，当具备相应燃烧条件时能够燃烧，安全利用燃气可给人们的生活带来方便，但燃气若发生泄漏，被吸入人体，也会对人体造成伤害，甚至会对人体生命构成威胁；当泄漏的燃气达到一定浓度，而未被及时发现和加以控制，还可能发生爆炸或者火灾事故，不但会对人们财产造成损失，甚至也出现人身伤亡事故，所以，安全利用燃气显得极为重要。若在燃气产生泄漏后能够被及时发现和加以控制，迅速关闭控制阀门，阻止燃气继续泄漏，就可避免人体伤害和财产损失事故的发生。因此，家用燃气阀需要具备在燃气泄漏时能够及时关闭的功能，以确保安全用气。为此，本领域的技术人员也对现有燃气阀做过一些改进，并且取得了一定的效果。因此，可自动关断的燃气阀品 种和结构较多，中国专利公告号CN 201078575Y，公告日期2008年6月25日，发明创造名称“燃气自动关闭安全阀”，公开了一种输气管道用的自动关闭阀，该技术方案包括下本体、上本体、启动阀、关闭阀、放气阀和附件检测器、汽缸套，活塞等，其是利用输气时的正常压力与事故时非正常压力之差自动关闭阀门，该阀不但结构复杂，而且在燃气微泄漏时，不能实现自动关闭，不适合家庭使用。中国专利公告号CN201053506Y，公告日期2008年4月30日，发明创造名称“电磁阀”，公开了一种应用于燃气自动控制系统中能通过电磁自动控制阀门关闭的电磁阀，该技术方案阀座、阀盖、电磁线圈和铜嘴；阀座与阀盖构成阀腔，阀腔与进气通道连通，阀腔还通过设置在阀盖上的铜嘴的通孔与出气通道连通，在阀腔的底部装设有电磁线圈组；该电磁阀虽能实现关断的目的，也可适用于家庭使用，但在关断过程中，电磁线圈需要持续通电，不但存在能耗高的不足，同时，也影响产品的使用寿命，而电磁线圈设在阀腔内部，也带来拆装维修困难的不足。中国专利公告号CN201202977Y，公告日期2009年3月4日，发明创造名称“一种液化气防泄漏控制器”，公开了根据液化气监测系统监测室内的燃气浓度信号实现自动关闭的电磁阀，该技术方案包括燃气浓度监测器、信号发送装置和信号接收装置、控制电路、电磁铁、导杆、滑块，连杆等，该电磁阀虽能实现不需人工干预而自动关断的目的，但也存在结构复杂、能耗高的不足。 

发明内容

针对目前市场上没有防水倒灌燃气阀产品的不足，本发明所要解决的第一个技术问题是，提供一种用于家用热水器前端的结构简单、操作方便、防自来水倒灌性能可靠的防水倒灌自动关闭燃气阀；针对现有技术的燃气自动关闭结构复杂、能耗高的不足，本发明所要解决的第二个技术问题是，提供一种用于家庭热水器前端，利用燃气泄漏检测报警装置，结构简单、操作方便、拆装维护方便、防自来水倒灌、自动关闭燃气的性能可靠的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀。 

为实现第一个目的，本发明采用技术方案是，一种防水倒灌自动关闭燃气阀，包括竖直 安装的阀体，阀体呈轴向组合结构，内部设有阀腔，阀腔上端为阀门进口端，阀腔下端为阀门出口端，阀腔内设有阀芯，阀体上设有控制阀芯移动的控制阀杆，控制阀杆的一端位于阀体外部，控制阀杆的另一端位于阀腔内，控制阀杆呈气密封转动连接在阀体中部，所述阀腔由上阀腔、中间控制阀腔、下阀腔组成，上阀腔和中间控制阀腔之间的隔挡上设有将二者连通的进气孔，中间控制阀腔和下阀腔之间的隔挡上设有将二者连通的出气孔；所述阀芯包括上阀芯、下阀芯，上阀芯和下阀芯分别滑动配合在阀体的上阀腔和下阀腔内，上阀芯和下阀芯外侧面分别与上阀腔和下阀腔内壁面之间形成有流体通道；上阀芯下端固定连接有上阀芯磁钢，上阀芯磁钢嵌在上阀芯内，上阀芯下端面可与上阀腔的腔体底面形成气密封连接；所述下阀芯的排水量按重量计大于下阀芯自身重量，下阀芯顶端可与下阀腔的腔体顶面形成液密封连接；所述控制阀杆上固定连接有控制磁钢，控制磁钢位于中间控制阀腔内，在阀门开启状态时，控制磁钢和上阀芯磁钢磁极相向，且相向侧的磁极性相同，控制磁钢和上阀芯磁钢之间形成的磁斥力大于上阀芯重量；下阀芯顶面与下阀腔的腔体顶面设有间隙。 

采用前述技术方案的本发明，阀门的在初始状态和正常使用时，上阀芯由控制磁钢和上阀芯磁钢的磁极性相同，而产生相互排斥的磁力在该排斥力的作用下克服上阀芯的重力，使上阀芯远离上阀腔的腔体底面，而下阀芯在其自身重力作用下远离下阀腔的腔体顶面，燃气从上阀腔上端的进口端进入上阀腔，再由上阀腔中的流体通道经上阀腔和中间控制阀腔之间的隔挡上的进气孔进入中间控制阀腔，之后，再从中间控制阀腔经中间控制阀腔和下阀腔之间的出气孔进入下阀腔，最后从下阀腔下端的出口端进入热水器或灶具的进气口，实现燃气供给目的。当用于热水器，在下阀腔被倒灌自来水时，下阀芯从底部被逐渐淹没，水对下阀芯产生的浮力也随淹没高度的增加而逐渐增大，由于下阀芯的排水量按重量计大于下阀芯自身重量，因此，下阀芯在被淹没到一定深度后，下阀芯漂浮在水中而上端露出水面；随着倒灌水量的不断增多，下阀芯逐渐上升，直至其上端面与下阀芯的腔体顶面形成液密封连接，将倒灌水封堵在中间控制阀腔之外，避免了倒灌水进入计量表可能对计量表产生的损害，从而实现了防水倒灌的目的；同时，也将燃气封堵在中间控制阀腔以上，实现关闭燃气的目的，且进水压力越大，连接紧密程度越高，密封性越好。当需要排除到灌水故障时，只需将控制阀杆旋转180度，使控制阀杆上的控制磁钢与上阀芯磁钢的磁极性处于异性相吸的状态即可，此时，上阀芯在自身重力和燃气压力的共同作用下迅速下坠，直至其底面被上阀腔的腔体底面阻挡，并依靠重力、燃气压力和控制磁钢与上阀芯磁钢之间形成的相吸的磁力共同作用，实现与上阀腔的腔体底面形成气密封紧密连接；在排除倒灌水过程中，随着下阀腔以及中间控制阀腔压力的下降，其密封效果逐渐增强，因此，本发明也可实现人工关断燃气的功能，达到人工可控的目的；另外，由于本发明中的控制阀杆仅仅转动地连接在阀体上，而设在阀体内部的那部分并不与其他构件形成机械连接，故在人工关断燃气时，操作轻松、方便，且无机械磨损，使用寿命长。由前述可知，本发明充分利用重力、浮力、磁力，以及压力差等符合自然科学规律，实现防水倒灌和自动关断的目的，从而为市场提供了一种新的产品，且其结构简单、操作方便、可靠性高。 

优选的技术方案，所述下阀腔呈圆柱孔状，所述下阀芯的外轮廓呈圆柱状，下阀芯的外圆周表面上突出数个凸柱，凸柱分别位于下阀芯的上部和下部，下阀芯上部和下部的凸柱在沿圆周方向均匀分布，下阀芯上部和下部的凸柱在垂直投影方向呈交错分布，各凸柱的顶面构成圆柱面的一部分，下阀芯通过凸柱顶面与下阀腔的圆柱孔滑动配合，下阀芯的圆周外表面与下阀腔圆柱孔相向面之间的间隙形成流体通道；下阀芯顶端固定连接有下密封件，下密封件的直径大于出气孔直径，下密封件的直径大于出气孔直径还小于或者等于下阀芯的圆柱直径，下阀芯通过下密封件与下阀腔的腔体顶面形成液密封连接。凸柱用以降低下阀芯与下阀腔之间的摩擦阻力，以提高在下阀腔时下阀芯的响应速度和向上滑动的可靠性，同时，确保下阀腔时下阀芯之间具有足够的流体通道；下密封件确保下阀芯与下阀腔的腔体顶面形成可靠的液密封连接；若下密封件采用橡胶、聚氨酯材料制造，且端面具有唇口的密封结构，其密封效果将会更好。 

进一步优选的技术方案，所述下阀芯呈密封壳体状，下阀芯上端设有下阀芯磁钢，下阀芯磁钢嵌在下阀芯内，下阀芯磁钢位于下密封件下方，在阀门开启状态时，控制磁钢和下阀芯磁钢磁极相向，且相向侧的磁极性相反，此时，控制磁钢和下阀芯磁钢之间的相吸磁力小于下阀芯重量；所述下阀芯是由不锈钢、铝合金、铜或者塑料中的一种材料制成。在下阀腔从出口端被倒灌水时，下阀芯磁钢与控制阀杆的控制磁钢产生的相吸磁力随着下阀芯上移而逐渐增强，该相吸的磁力进一步加强下阀芯的下密封件与下阀腔的腔体顶面之间的液密封效果。不难想象，当下阀芯顶面紧贴在下阀腔的腔体顶面时，在下阀芯磁钢与控制阀杆的控制磁钢产生的相吸磁力大于下阀芯重量的情况下，在下阀腔中的倒灌水被排放后，下阀芯仍然会牢牢地被吸合在下阀腔的腔体顶面上，此时，即使上阀腔处于通气状态，整个燃气阀仍然处于关闭状态，若需要恢复通气，只需将控制阀杆转动180度，此时，下阀芯与控制阀杆之间的相吸磁力在控制阀杆转动过程中逐渐减弱直至消失，下阀芯依靠重力迅速下滑回到原位，然后，再按相反方向旋转180度使控制阀杆重新回到原位，至此，燃气阀恢复通气。 

当然，下阀芯也可以采用含铁氧体的铸铁、铸钢、锻钢、碳素结构钢、不锈铁中的一种材料制作，下阀芯通过自身材料的特性与控制阀杆的控制磁钢产生相吸的磁力。这种结构的下阀芯不需嵌入磁钢，结构简单、制造成本低，但密封性能略逊色于嵌有磁钢的情况。 

更进一步优选的技术方案，所述下阀芯由铝合金制成。铝合金比重轻，在下阀腔被倒灌水时，更能确保下阀芯的上端露出水面和漂浮的相应速度快，进一步加强下阀芯与下阀腔的腔体顶面的液密封效果。 

优选的技术方案，所述上阀芯呈多棱柱状，上阀芯的下端面上固定连接有上密封件，上密封件位于上阀芯磁钢下方，上密封件的直径大于进气孔直径，上密封件的直径还小于或者等于上阀芯呈多棱柱状端面的内接圆直径，上阀芯通过上密封件与上阀腔和中间控制阀腔之间的隔挡上端面形成气密封连接；所述上阀腔呈圆柱孔状，上阀芯通过其棱柱边与上阀腔圆柱孔滑动配合，上阀芯相邻棱柱之间的平面与上阀腔圆柱孔内壁之间的空间构成流体通道。上阀芯与上阀腔的内壁面接触面积小，摩擦阻小，确保上阀芯移动迅速、响应速度快。若上密封件采用具有唇口的端面密封形式，材料可采用橡胶、聚氨酯等，其密封效果更佳。 

进一步优选的技术方案，所述上阀芯呈三棱柱状，上阀芯通过三棱柱的三个棱柱边与上阀腔圆柱孔滑动配合。结构简单、制造方便、制造成本低。 

本技术方案的有益效果是，结构简单、操作轻松、方便、制造成本低、防自来水倒灌性能可靠，且无机械磨损，使用寿命长。 

为实现第二个目的，本发明采用技术方案是，一种由实现第一发明目的所述的防水倒灌自动关闭燃气阀构成的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，包括设在阀体外部的燃气泄漏报警系统、控制系统、电驱动系统、直流电源、限位装置；所述燃气泄漏报警系统包括设有报警继电器的燃气泄漏检测报警器；所述控制系统设有第一电流继电器，第一电流继电器的控制端与报警继电器的常开触点电连接，第一电流继电器的主接线端的进线和常开触点分别与电源和电驱动系统连接，电驱动系统还与电源连接；所述限位装置是限位挡块或者是限位开关。 

采用前述技术方案后，控制系统和电驱动系统等均设在阀体外部，燃气阀的拆装和维护保养方便；燃气泄漏检测报警器属于市场上销售的成熟产品，俗称“电鼻子”，可探测多种可燃气体泄漏和微泄漏，当检测环境中存在燃气泄漏时，“电鼻子”内部的继电器触发，在发出声光报警的同时，输出端的常闭两个触点断开，常开触点闭合，利用该触发电信号可实现对外部设备即驱动系统的控制。当控制阀杆在驱动系统带动下旋转，在转过一定角度后，控制磁钢与上阀芯磁钢之间相互排斥的磁力逐渐减小直至消失，上阀芯依靠自身重量和燃气压力而迅速下滑，直至其底面的上密封件被上阀腔的腔体底面阻挡而形成气密封连接，当转过180度到达下极限位置时，由限位装置限位，控制磁钢与上阀芯磁钢形成相互吸引的磁力，使上阀芯与上阀腔的腔体底面形成气密封紧密连接效果进一步增强，从而完成燃气阀的自动关闭燃气过程，实现燃气阀自动关闭的目的。当燃气阀需要重新开启时，根据电驱动装置的不同 配置，可人工操作或者人工控制电驱动转动控制阀杆反转180度使其回到原始位置。其结构简单、自动关闭可靠，同时，由于本发明的控制阀杆和上下阀芯之间无机械连接的特殊结构，带来控制阀杆转动所需能量小、无机械磨损，故电驱动装置所需元件规格小，因而，本燃气阀制造成本低、售价低，且能耗低、使用寿命长。采用人工操作或人工控制燃气阀复位，可避免误动作，安全性高；当采用电驱动燃气阀复位时，可向智能化控制方向发展，具有可进入智能化管理系统的应用前景。本技术方案的燃气阀由于同时具备防水倒灌功能，故其适用范围广。 

优选的技术方案，所述电驱动系统包括直流推杆电磁铁、转柄、U形铰接叉、配重块，U形铰接叉的U形槽内设有挡舌；直流推杆电磁铁固定连接在阀体上部右侧，直流推杆电磁铁的推杆在直流推杆电磁铁不带电时向外伸出，带电时向内回缩；直流推杆电磁铁与控制系统的第一电流继电器的常开触点连接，直流推杆电磁铁还与直流电源连接；所述转柄固定连接在控制阀杆外端，转柄在阀门开启状态时竖直向上，U形铰接叉转动连接在转柄上端左侧，U形铰接叉的U形槽内设有的挡舌贴在转柄左侧，U形铰接叉可绕转柄上端顺时针旋转90°以上；所述配重块连接在U形铰接叉左端上部，配重块可绕U形铰接叉自由旋转，配重块右端设有开口朝下的开槽；所述配重块通过右端的开槽在直流推杆电磁铁的推杆伸出时支撑在其推杆上，直流推杆电磁铁的推杆向内回缩距离大于推杆与配重块的连接长度；所述限位装置包括挡块，挡块固定连接在阀体右侧，当转柄处于竖直向下时，挡块顶持在转柄右侧面上。 

其技术效果是，当燃气发生泄漏时，燃气泄漏检测报警器发出报警信号的同时其报警继电器的常闭端带电，使第一电流继电器带电触发，继而直流推杆电磁铁工作，其推杆回缩，此时，配重块右端失去支撑而绕U形铰接叉左端的铰接点顺时针方向向下转动，由于U形铰接叉左端靠贴在转柄左侧，铰接叉形成转柄的转动力臂，配重块的重量依靠该转动力臂形成转柄的转动力矩，使转柄绕控制阀杆轴线逆时针方向旋转，U形铰接叉绕转柄顶端顺时针旋转，当转柄转动180度时由挡块阻止，从而实现燃气阀的可靠关断的目的。其结构简单、操作方便、 制造成本低、售价低。当燃气泄漏检测报警器解除警报后，直流推杆电磁铁推杆伸出，需要将燃气阀重新开启时，人工转动转柄按顺时针方向旋转180度，利用配重块的开槽将配重块挂接在直流推杆电磁铁推杆上即可，燃气阀就处于正常开启状态。 

优选的技术方案，所述电驱动系统包括直流电机，直流电机固定连接在阀体上，直流电机与直流电源电连接，直流电机与控制阀杆之间连接有单级传动齿轮副或者蜗轮蜗杆副单级减速装置；所述控制系统还设有直流电机正反转控制单元，直流电机正反转控制单元连接在第一电流继电器后端，控制系统由直流电机正反转控制单元与直流电机连接；所述限位装置是限位开关限位结构，包括限位块、开启位置检测开关、关闭位置检测开关；限位块固定连接在控制阀杆外端，开启位置检测开关和关闭位置检测开关固定连接在阀体上，开启位置检测开关和关闭位置检测开关与控制系统电连接。 

其有益效果是，控制阀杆由单级传动齿轮副或者蜗轮蜗杆副单级减速装置驱动，进一步确保结构简单、操作方便、拆装维护方便、性能可靠，且还能实现自动控制，可在燃气泄漏报警解除后，自动恢复供气。实现该系统的自动控制简单，作为从事阀门控制技术领域的技术人员，可从市场上购买直流电机正反转控制器作为直流电机正反转控制单元的主体，再利用燃气泄漏检测报警器的报警输出电信号、开启位置检测开关、关闭位置检测开关电信号和辅以相应控制元件，实现自动控制。 

所述蜗轮蜗杆副单级减速装置包括相互啮合的蜗杆、蜗轮，蜗杆同轴固定连接在直流电机的输出轴上，蜗轮同轴固定连接在控制阀杆上；所述限位块位于蜗杆与阀体之间。 

本技术方案的有益效果是，结构简单、操作方便、拆装维护方便、性能可靠，且能耗低。 

本发明与现有技术相比的有益效果是，防水倒灌自动关闭燃气阀填补了市场空白，且结构简单、操作轻松、方便、防自来水倒灌性能可靠、制造成本低；防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀拆装维护方便、性能可靠，能耗低。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。 

图1是本发明实施例1开启状态的结构示意图； 

图2是本发明实施例1在被倒灌水并封堵后状态的示意图； 

图3是本发明的上阀芯结构示意轴测图； 

图4是本发明的上阀芯主视图； 

图5是本发明的上阀芯仰视图； 

图6是本发明的下阀芯结构示意轴测图； 

图7是本发明的下阀芯主视图； 

图8是本发明的下阀芯俯视图； 

图9是本发明实施例3的结构示意图； 

图10是本发明图9中的A-A剖视图； 

图11是本发明图9的仰视图； 

图12是本发明实施例3的电气原理图； 

图13是本发明实施例3燃气关闭状态示意图； 

图14是本发明图13中的B-B剖视图； 

图15是本发明实施例4的结构示意图； 

图16是本发明图15中的C-C剖视图； 

图17是本发明图15的俯视图； 

图18是本发明图实施例5的结构示意图； 

图19是本发明图18中的F-F剖视图； 

图20是本发明实施例5的电气原理图，表示直流电机G正转时，倒顺开关K3的接线关系示意； 

图21是本发明实施例5的电气原理图，表示直流电机G反转时，倒顺开关K3的接线关系示意； 

图22是本发明实施例4的电气原理图，表示直流电机G正转时，第三电流继电器J3和第四电流继电器J4的工作状态示意； 

图23是本发明实施例4的电气原理图，表示直流电机G反转时，第三电流继电器J3和第四电流继电器J4的工作状态示意。 

具体实施方式

实施例1参见图1、图2，一种防水倒灌自动关闭燃气阀，包括竖直安装的阀体1，阀体1呈轴向组合结构，内部设有阀腔，阀腔上端为阀门进口端，阀腔下端为阀门出口端，阀腔内设有阀芯，阀体1上设有控制阀芯移动的控制阀杆3，控制阀杆3的一端位于阀体1外部，控制阀杆3的另一端位于阀腔内，控制阀杆3呈气密封转动连接在阀体1中部，所述阀腔由上阀腔11、中间控制阀腔12、下阀腔13组成，上阀腔11和中间控制阀腔12之间的隔挡上设有将二者连通的进气孔14，中间控制阀腔12和下阀腔13之间的隔挡上设有将二者连通的出气孔15；所述阀芯包括上阀芯21、下阀芯22，上阀芯21和下阀芯22分别滑动配合在阀体1的上阀腔11和下阀腔13内，上阀芯21和下阀芯22外侧面分别与上阀腔11和下阀腔13内壁面之间形成有流体通道；上阀芯21下端固定连接有上阀芯磁钢211，上阀芯磁钢211嵌在上阀芯21内，上阀芯21下端面可与上阀腔11的腔体底面形成气密封连接；所述下阀芯22的排水量按重量计大于下阀芯22自身重量，下阀芯22顶端可与下阀腔13的腔体顶面形成液密封连接；所述控制阀杆3上固定连接有控制磁钢31，控制磁钢31位于中间控制阀腔12内，在阀门开启状态时，控制磁钢31和上阀芯磁钢211磁极相向，且相向侧的磁极性相同，控制磁钢31和上阀芯磁钢211之间形成的磁斥力大于上阀芯21重量；下阀芯22顶面与下阀腔13的腔体顶面设有间隙。 

参见图6、图7、图8，所述下阀腔13呈圆柱孔状，所述下阀芯22的外轮廓呈圆柱状，下阀 芯22的外圆周表面上突出数个凸柱221，凸柱221分别位于下阀芯22的上部和下部，下阀芯22上部和下部的凸柱221在沿圆周方向均匀分布，下阀芯22上部和下部的凸柱221在垂直投影方向呈交错分布，各凸柱221的顶面构成圆柱面的一部分，下阀芯22通过凸柱221顶面与下阀腔13的圆柱孔滑动配合，下阀芯22的圆周外表面与下阀腔13圆柱孔相向面之间的间隙形成流体通道；下阀芯22顶端固定连接有下密封件222，下密封件222的直径大于出气孔15直径，下密封件222的直径大于出气孔15直径还小于或者等于下阀芯22的圆柱直径，下阀芯22通过下密封件222与下阀腔13的腔体顶面形成液密封连接；所述下密封件222采用橡胶、聚氨酯中的一种材料制成，其端面具有唇口密封形式。 

参见图1、图2，所述下阀芯22呈密封壳体状，下阀芯22上端设有下阀芯磁钢223，下阀芯磁钢223嵌在下阀芯22内，下阀芯磁钢223位于下密封件222下方，在阀门开启状态时，控制磁钢31和下阀芯磁钢223磁极相向，且相向侧的磁极性相反，此时，控制磁钢31和下阀芯磁钢223之间的相吸磁力小于下阀芯22重量；所述下阀芯22是由铝合金制成，当然如不锈钢、铜、塑料等其中的任意一种材料也可用于制作下阀芯22。 

所述上阀芯21呈多棱柱状，上阀芯21的下端面上固定连接有上密封件212，上密封件212位于上阀芯磁钢211下方，上密封件212的直径大于进气孔14直径，上密封件212的直径还小于或者等于上阀芯21呈多棱柱状端面的内接圆直径，上阀芯21通过上密封件212与上阀腔11和中间控制阀腔12之间的隔挡上端面形成气密封连接；所述上阀腔11呈圆柱孔状，上阀芯21通过其棱柱边与上阀腔11圆柱孔滑动配合，上阀芯21相邻棱柱之间的平面与上阀腔11圆柱孔内壁之间的空间构成流体通道。 

参见图3、图4、图5，所述上阀芯21呈三棱柱状，上阀芯21通过三棱柱的三个棱柱边与上阀腔11圆柱孔滑动配合。 

实施例2本实施例的结构与实施例1相同，区别仅在于：所述下阀芯22是由含铁氧体的铸铁、铸钢、锻钢、碳素结构钢、不锈铁中的一种材料制成，下阀芯22通过自身材料特性与 控制阀杆3的控制磁钢31产生磁吸力。 

实施例3参见图9、图10、图11、图12、图13、图14，一种由实施例1所述的防水倒灌自动关闭燃气阀构成的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，包括设在阀体外部的燃气泄漏报警系统、控制系统、电驱动系统、直流电源E、限位装置；所述燃气泄漏报警系统包括设有报警继电器J的燃气泄漏检测报警器51；所述控制系统设有第一电流继电器J1，第一电流继电器J1的控制端与报警继电器J的常开触点电连接，第一电流继电器J1的主接线端的进线和常开触点分别与电源E和电驱动系统连接，电驱动系统还与电源E连接；所述限位装置是限位挡块或者是限位开关。 

所述电驱动系统包括直流推杆电磁铁D、转柄41、U形铰接叉42、配重块43，U形铰接叉42的U形槽内设有挡舌421；直流推杆电磁铁D固定连接在阀体1上部右侧，直流推杆电磁铁D的推杆在直流推杆电磁铁D不带电时向外伸出，带电时向内回缩；直流推杆电磁铁D与控制系统的第一电流继电器J1的常开触点连接，直流推杆电磁铁D还与直流电源E连接；所述转柄41固定连接在控制阀杆3外端，转柄41在阀门开启状态时竖直向上，U形铰接叉42转动连接在转柄41上端左侧，U形铰接叉42的U形槽内设有的挡舌421贴在转柄41左侧，U形铰接叉42可绕转柄41上端顺时针旋转90°以上；所述配重块43连接在U形铰接叉42左端上部，配重块43可绕U形铰接叉42自由旋转，配重块43右端设有开口朝下的开槽431；所述配重块43通过右端的开槽431在直流推杆电磁铁D的推杆伸出时支撑在其推杆上，直流推杆电磁铁D的推杆向内回缩距离大于推杆与配重块43的连接长度；所述限位装置包括挡块7，挡块7固定连接在阀体1右侧，当转柄41处于竖直向下时，挡块7顶持在转柄41右侧面上。 

实施例4参见图15、图16、图17，所述电驱动系统包括直流电机G，直流电机G固定连接在阀体1上，直流电机G与直流电源电连接，直流电机G与控制阀杆3之间连接有单级传动齿轮副或者蜗轮蜗杆副单级减速装置8；所述控制系统还设有直流电机正反转控制单元，直流电机正反转控制单元连接在第一电流继电器J1后端，控制系统由直流电机正反转控制单元与直 流电机G连接；所述限位装置是限位开关限位结构，包括限位块71、开启位置检测开关K1、关闭位置检测开关K2；限位块71固定连接在控制阀杆3外端，开启位置检测开关K1和关闭位置检测开关K2固定连接在阀体1上，开启位置检测开关K1和关闭位置检测开关K2与控制系统电连接。 

所述蜗轮蜗杆副单级减速装置8包括相互啮合的蜗杆81、蜗轮82，蜗杆81同轴固定连接在直流电机G的输出轴上，蜗轮82同轴固定连接在控制阀杆3上；所述限位块71位于蜗杆81与阀体1之间。 

参见图22、图23，所述开启位置检测开关K1和关闭位置检测开关K2均为常闭微动开关，关闭位置检测开关K2串接在第一电流继电器J1的回路上；所述控制系统还设有第二电流继电器J2，第二电流继电器J2控制端正极与开启位置检测开关K1连接，开启位置检测开关K1与控制系统的报警继电器J的常闭触点连接，第二电流继电器J2的控制端负极与直流电源E的负极连接，第二电流继电器J2的主接线端的进线与直流电源E正极连接；所述控制系统的直流电机正反转控制单元包括第三电流继电器J3、第四电流继电器J4，第三电流继电器J3和第四电流继电器J4的控制端分别与第二电流继电器J2并联；第三电流继电器J3和第四电流继电器J4主接线端的进线均设有两个接点，第三电流继电器J3和第四电流继电器J4主接线端的出线均设有常开接点和常闭接点，第三电流继电器J3主接线端出线的常开接点和常闭接点同时连接在直流电机G的输入端正极，第三电流继电器J3的主接线端的常闭进线接点与第一电流继电器J1的主接线端的常开触点连接，第三电流继电器J3的主接线端的常开进线接点与直流电源E的负极连接；第四电流继电器J4主接线端出线的常开接点和常闭接点同时连接在直流电机G的输入端负极，第四电流继电器J4的主接线端的常开进线接点与第二电流继电器J2的主接线端的常开触点连接，第四电流继电器J4的主接线端的常闭进线接点与直流电源E的负极连接。 

本实施例的其余结构与实施例3相同，在此不再赘述。 

本实施例的有益效果是，燃气阀能实现自动关闭和开启，可向智能化控制方向发展，具 有可进入智能化管理系统的应用前景。 

实施例5参见图18、图19，所述单级传动齿轮副减速装置8包括相互啮合的主动齿轮83、从动齿轮84，主动齿轮83的齿数少于从动齿轮84齿数，主动齿轮83同轴固定连接在直流电机G的输出轴上，从动齿轮84同轴固定连接在控制阀杆3上；所述限位块71位于主动齿轮83与阀体1之间。 

参见图20、图21，所述控制系统还设有手动开关SB；所述开启位置检测开关K1和关闭位置检测开关K2均为常闭微动开关；所述开启位置检测开关K1和关闭位置检测开关K2均为常闭微动开关，关闭位置检测开关K2串接在第一电流继电器J1的回路上；所述直流电机正反转控制单元为倒顺开关K3，倒顺开关K3设有第一输出接点K31、第二输出接点K32、第一动触点K33、第二动触点K34、第一进线接点K35、第二进线接点K36、第三进线接点K37、第四进线接点K38；所述第一输出接点K31分别与第一动触点K33和直流电机G的输入端正极连接，第二输出接点K32分别与第二动触点K34和直流电机G的输入端负极连接；所述第一进线接点K35与第一电流继电器J1的主接线端的常开输出触点连接，第一电流继电器J1的主接线端的进线与直流电源E的正极连接；第二进线接点K36与手动开关SB、开启位置检测开关K1及电源E的正极串接；第三进线接点K37和第四进线接点K38分别与直流电源E的负极电连接；在阀门开启状态时，倒顺开关K3的第一动触点K33与第一进线接点K35连接，第二动触点K34与第四进线接点K38连接；在阀门关闭状态时，倒顺开关K3的第一动触点K33与第三进线接点K37连接，第二动触点K34与第二进线接点K36连接。 

本实施例的其余结构与实施例4相同，在此不再赘述。 

本实施例的有益效果是，燃气阀能实现自动关闭，在燃气泄漏报警解除后，人工控制重新开启燃气阀，操作简单、安全可靠。 

工作原理：下面在结合实施例对本发明的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀的工作过程进行简要说明。 

实施4的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀的防水倒灌工作过程与前述发明内容中描述的防水倒灌自动关闭燃气阀的工作过程相同，在此不再赘述。下面仅对燃气自动关闭和重新开启的过程进行说明。 

本实施例的燃气阀自动关闭和开启过程，参见图15、图16、图22、图23，燃气阀上阀芯21在控制阀杆3作用下处于悬浮状态，使燃气阀处于开启状态。当燃气泄漏检测报警器51检测到有燃气泄漏时，报警继电器J报警，报警继电器J的常闭输出端处于高电位，第一电流继电器J1触发工作，其常开触点闭合，同时，由于第三电流继电器J3和第四电流继电器J4处于常闭接点接通状态，直流电机G得电正转，带动蜗杆81、蜗轮82及控制阀杆3旋转，使上阀芯21与控制阀杆3之间的相互排斥磁力逐渐减弱直至消失，上阀芯21在重力及燃气压力的共同作用下迅速下滑，并与上阀腔11的腔体底面形成气密封连接从而关断燃气阀。当控制阀杆3旋转至180度时，上阀芯21与控制阀杆3之间形成相互吸引的磁力，进一步加强密封效果，使燃气阀关断更可靠。此时，固定连接在控制阀杆3上的限位块71触压关闭位置检测开关K2，使第一电流继电器J1失电，常开触点断开，直流电机G失电停转，至此燃气阀完成自动关闭燃气全过程。当报警故障解除后，燃气泄漏检测报警器51报警继电器J处于非工作状态，其常闭触点带电，在限位块71处于非触压开启位置检测开关K1状态，第二电流继电器J2、第三电流继电器J3、第四电流继电器J4带点工作，第二电流继电器J2、第三电流继电器J3和第四电流继电器J4均处于常开接点接通状态，第二电流继电器J2、第三电流继电器J3和第四电流继电器J4共同作用使直流电机G反向带电，直流电机G反向旋转，上阀芯21与控制阀杆3之间的相互吸引的磁力逐渐减弱直至消失；同时，即使下阀芯22在关闭状态与控制阀杆3之间形成了相互吸引的磁力，也会随着控制阀杆3的转动逐渐减弱直至消失，下阀芯依靠其重力下滑，使下阀腔13与中间控制阀腔12连通；当控制阀杆3旋转接近180度时，上阀芯21与控制阀杆3之间的相互排斥磁力逐渐增强，上阀芯21被磁力逐渐抬起，使上阀腔11与中间控制阀腔12连通，此时，燃气阀被开启，控制阀杆3旋转至180度时，上阀芯21与控制阀杆3之间的相互排斥磁力达到最大 值，燃气阀开启到最大极限；与此同时，限位块71触压开启位置检测开关K1，使第二电流继电器J2、第三电流继电器J3和第四电流继电器J4同时失电，直流电机G停止转动，且第三电流继电器J3和第四电流继电器J4均回到常闭接点接通状态，使直流电机G处于正向旋转的待机状态，至此燃气阀完成的自动开启燃气全过程。 

实施5的燃气自动关闭和人工开启过程，本实施例的闭燃自动关闭过程与实施例4基本相同，其不同点仅在于，直流电机G得电正转，带动主动齿轮83、从动齿轮84使控制阀杆3旋转；另外，该燃气阀没设置用于自动换向第二电流继电器J2、第三电流继电器J3和第四电流继电器J4，故不能实现燃气自动开启过程。取而代之的是倒顺开关K3和手动开关SB。当燃气泄漏检测报警器51检测到有燃气泄漏时，报警继电器J报警，报警继电器J的常闭输出端处于高电位，第一电流继电器J1触发工作，此时，倒顺开关K3将直流电机G的输入端正极与第一电流继电器J1的常开触点接通，使电机正转，直至控制阀杆3上的限位块71触压关闭位置检测开关K2，使其停止，完成燃气关断全过程。 

燃气的人工开启过程，当报警故障解除后，需要重新开启燃气阀时，首先搬动倒顺开关K3使直流电机G得电的正负极换向，再操作手动开关SB，直流电机G得电反转，直至限位块71触压开启位置检测开关K1，直流电机G停转而完成燃气阀的开启过程。该手动开关SB可以是自锁开关也可以是非自锁式开关，当采用自锁式开关时，只需按下后，在燃气阀开启即直流电机G停转后，将该手动开关SB解锁即可；当采用自锁式开关时，应一直按住，直至燃气阀开启即直流电机G停转后才可松开。 

以上虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本发明的范围和意图之内的。 

Claims (13)

1.一种防水倒灌自动关闭燃气阀，包括竖直安装的阀体(1)，阀体(1)呈轴向组合结构，内部设有阀腔，阀腔上端为阀门进口端，阀腔下端为阀门出口端，阀腔内设有阀芯，阀体(1)上设有控制阀芯移动的控制阀杆(3)，控制阀杆(3)的一端位于阀体(1)外部，控制阀杆(3)的另一端位于阀腔内，控制阀杆(3)呈气密封转动连接在阀体(1)中部，所述阀腔由上阀腔(11)、中间控制阀腔(12)、下阀腔(13)组成，上阀腔(11)和中间控制阀腔(12)之间的隔挡上设有将二者连通的进气孔(14)，中间控制阀腔(12)和下阀腔(13)之间的隔挡上设有将二者连通的出气孔(15)；所述阀芯包括上阀芯(21)、下阀芯(22)，上阀芯(21)和下阀芯(22)分别滑动配合在阀体(1)的上阀腔(11)和下阀腔(13)内，上阀芯(21)和下阀芯(22)外侧面分别与上阀腔(11)和下阀腔(13)内壁面之间形成有流体通道；上阀芯(21)下端固定连接有上阀芯磁钢(211)，上阀芯磁钢(211)嵌在上阀芯(21)内，上阀芯(21)下端面可与上阀腔(11)的腔体底面形成气密封连接；所述下阀芯(22)的排水量按重量计大于下阀芯(22)自身重量，下阀芯(22)顶端可与下阀腔(13)的腔体顶面形成液密封连接；所述控制阀杆(3)上固定连接有控制磁钢(31)，控制磁钢(31)位于中间控制阀腔(12)内，在阀门开启状态时，控制磁钢(31)和上阀芯磁钢(211)磁极相向，且相向侧的磁极性相同，控制磁钢(31)和上阀芯磁钢(211)之间形成的磁斥力大于上阀芯(21)重量；下阀芯(22)顶面与下阀腔(13)的腔体顶面设有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种防水倒灌自动关闭燃气阀，其特征在于：所述下阀腔(13)呈圆柱孔状，所述下阀芯(22)的外轮廓呈圆柱状，下阀芯(22)的外圆周表面上突出数个凸柱(221)，凸柱(221)分别位于下阀芯(22)的上部和下部，下阀芯(22)上部和下部的凸柱(221)在沿圆周方向均匀分布，下阀芯(22)上部和下部的凸柱(221)在垂直投影方向呈交错分布，各凸柱(221)的顶面构成圆柱面的一部分，下阀芯(22)通过凸柱(221)顶面与下阀腔(13)的圆柱孔滑动配合，下阀芯(22)的圆周外表面与下阀腔(13)圆柱孔相向面之间的间隙形成流体通道；下阀芯(22)顶端固定连接有下密封件(222)，下密封件(222)的直径大于出气孔(15)直径，下密封件(222)的直径大于出气孔(15)直径还小于或者等于下阀芯(22)的圆柱直径，下阀芯(22)通过下密封件(222)与下阀腔(13)的腔体顶面形成液密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种防水倒灌自动关闭燃气阀，其特征在于：所述下阀芯(22)呈密封壳体状，下阀芯(22)上端设有下阀芯磁钢(223)，下阀芯磁钢(223)嵌在下阀芯(22)内，下阀芯磁钢(223)位于下密封件(222)下方，在阀门开启状态时，控制磁钢(31)和下阀芯磁钢(223)磁极相向，且相向侧的磁极性相反，此时，控制磁钢(31)和下阀芯磁钢(223)之间的相吸磁力小于下阀芯(22)重量；所述下阀芯(22)是由不锈钢、铝合金、铜或者塑料中的一种材料制成。

4.根据权利要求3所述的一种防水倒灌自动关闭燃气阀，其特征在于：所述下阀芯(22)由铝合金制成。

5.根据权利要求1所述的一种防水倒灌自动关闭燃气阀，其特征在于：所述上阀芯(21)呈多棱柱状，上阀芯(21)的下端面上固定连接有上密封件(212)，上密封件(212)位于上阀芯磁钢(211)下方，上密封件(212)的直径大于进气孔(14)直径，上密封件(212)的直径还小于或者等于上阀芯(21)呈多棱柱状端面的内接圆直径，上阀芯(21)通过上密封件(212)与上阀腔(11)和中间控制阀腔(12)之间的隔挡上端面形成气密封连接；所述上阀腔(11)呈圆柱孔状，上阀芯(21)通过其棱柱边与上阀腔(11)圆柱孔滑动配合，上阀芯(21)相邻棱柱之间的平面与上阀腔(11)圆柱孔内壁之间的空间构成流体通道。

6.根据权利要求5所述的一种防水倒灌自动关闭燃气阀，其特征在于：所述上阀芯(21)呈三棱柱状，上阀芯(21)通过三棱柱的三个棱柱边与上阀腔(11)圆柱孔滑动配合。

7.一种由权利要求1所述的一种防水倒灌自动关闭燃气阀构成的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，包括设在阀体外部的燃气泄漏报警系统、控制系统、电驱动系统、直流电源(E)、限位装置；所述燃气泄漏报警系统包括设有报警继电器(J)的燃气泄漏检测报警器(51)；所述控制系统设有第一电流继电器(J1)，第一电流继电器(J1)的控制端与报警继电器(J)的常开触点电连接，第一电流继电器(J1)的主接线端的进线和常开触点分别与电源(E)和电驱动系统连接，电驱动系统还与电源(E)连接；所述限位装置是限位挡块或者是限位开关。

8.根据权利要求7所述的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，其特征在于：所述电驱动系统包括直流推杆电磁铁(D)、转柄(41)、U形铰接叉(42)、配重块(43)，U形铰接叉(42)的U形槽内设有挡舌(421)；直流推杆电磁铁(D)固定连接在阀体(1)上部右侧，直流推杆电磁铁(D)的推杆在直流推杆电磁铁(D)不带电时向外伸出，带电时向内回缩；直流推杆电磁铁(D)与控制系统的第一电流继电器(J1)的常开触点连接，直流推杆电磁铁(D)还与直流电源(E)连接；所述转柄(41)固定连接在控制阀杆(3)外端，转柄(41)在阀门开启状态时竖直向上，U形铰接叉(42)转动连接在转柄(41)上端左侧，U形铰接叉(42)的U形槽内设有的挡舌(421)贴在转柄(41)左侧，U形铰接叉(42)可绕转柄(41)上端顺时针旋转90°以上；所述配重块(43)连接在U形铰接叉(42)左端上部，配重块(43)可绕U形铰接叉(42)自由旋转，配重块(43)右端设有开口朝下的开槽(431)；所述配重块(43)通过右端的开槽(431)在直流推杆电磁铁(D)的推杆伸出时支撑在其推杆上，直流推杆电磁铁(D)的推杆向内回缩距离大于推杆与配重块(43)的连接长度；所述限位装置包括挡块(7)，挡块(7)固定连接在阀体(1)右侧，当转柄(41)处于竖直向下时，挡块(7)顶持在转柄(41)右侧面上。

9.根据权利要求7所述的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，其特征在于：所述电驱动系统包括直流电机(G)，直流电机(G)固定连接在阀体(1)上，直流电机(G)与直流电源电连接，直流电机(G)与控制阀杆(3)之间连接有单级传动齿轮副或者蜗轮蜗杆副单级减速装置(8)；所述控制系统还设有直流电机正反转控制单元，直流电机正反转控制单元连接在第一电流继电器(J1)后端，控制系统由直流电机正反转控制单元与直流电机(G)连接；所述限位装置是限位开关限位结构，包括限位块(71)、开启位置检测开关(K1)、关闭位置检测开关(K2)；限位块(71)固定连接在控制阀杆(3)外端，开启位置检测开关(K1)和关闭位置检测开关(K2)固定连接在阀体(1)上，开启位置检测开关(K1)和关闭位置检测开关(K2)与控制系统电连接。

10.根据权利要求9所述的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，其特征在于：所述蜗轮蜗杆副单级减速装置(8)包括相互啮合的蜗杆(81)、蜗轮(82)，蜗杆(81)同轴固定连接在直流电机(G)的输出轴上，蜗轮(82)同轴固定连接在控制阀杆(3)上；所述限位块(71)位于蜗杆(81)与阀体(1)之间。

11.根据权利要求9所述的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，其特征在于：所述单级传动齿轮副减速装置(8)包括相互啮合的主动齿轮(83)、从动齿轮(84)，主动齿轮(83)的齿数少于从动齿轮(84)齿数，主动齿轮(83)同轴固定连接在直流电机(G)的输出轴上，从动齿轮(84)同轴固定连接在控制阀杆(3)上；所述限位块(71)位于主动齿轮(83)与阀体(1)之间。

12.根据权利要求9所述的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，其特征在于：所述控制系统还设有手动开关(SB)；所述开启位置检测开关(K1)和关闭位置检测开关(K2)均为常闭微动开关，关闭位置检测开关(K2)串接在第一电流继电器(J1)的回路上；所述直流电机正反转控制单元为倒顺开关(K3)，倒顺开关(K3)设有第一输出接点(K31)、第二输出接点(K32)、第一动触点(K33)、第二动触点(K34)、第一进线接点(K35)、第二进线接点(K36)、第三进线接点(K37)、第四进线接点(K38)；所述第一输出接点(K31)分别与第一动触点(K33)和直流电机(G)的输入端正极连接，第二输出接点(K32)分别与第二动触点(K34)和直流电机(G)的输入端负极连接；所述第一进线接点(K35)与第一电流继电器(J1)的主接线端的常开输出触点连接，第一电流继电器(J1)的主接线端的进线与直流电源(E)的正极连接；第二进线接点(K36)与手动开关(SB)、开启位置检测开关(K1)及电源(E)的正极串接；第三进线接点(K37)和第四进线接点(K38)分别与直流电源(E)的负极电连接；在阀门开启状态时，倒顺开关(K3)的第一动触点(K33)与第一进线接点(K35)连接，第二动触点(K34)与第四进线接点(K38)连接；在阀门关闭状态时，倒顺开关(K3)的第一动触点(K33)与第三进线接点(K37)连接，第二动触点(K34)与第二进线接点(K36)连接。

13.根据权利要求9所述的防水倒灌、防燃气泄漏自动关闭燃气阀，其特征在于：所述开启位置检测开关(K1)和关闭位置检测开关(K2)均为常闭微动开关，关闭位置检测开关(K2)串接在第一电流继电器(J1)的回路上；所述控制系统还设有第二电流继电器(J2)，第二电流继电器(J2)控制端正极与开启位置检测开关(K1)连接，开启位置检测开关(K1)与控制系统的报警继电器(J)的常闭触点连接，第二电流继电器(J2)的控制端负极与直流电源(E)的负极连接，第二电流继电器(J2)的主接线端的进线与直流电源(E)正极连接；所述控制系统的直流电机正反转控制单元包括第三电流继电器(J3)、第四电流继电器(J4)，第三电流继电器(J3)和第四电流继电器(J4)的控制端分别与第二电流继电器(J2)并联；第三电流继电器(J3)和第四电流继电器(J4)主接线端的进线均设有两个接点，第三电流继电器(J3)和第四电流继电器(J4)主接线端的出线均设有常开接点和常闭接点，第三电流继电器(J3)主接线端出线的常开接点和常闭接点同时连接在直流电机(G)的输入端正极，第三电流继电器(J3)的主接线端的常闭进线接点与第一电流继电器(J1)的主接线端的常开触点连接，第三电流继电器(J3)的主接线端的常开进线接点与直流电源(E)的负极连接；第四电流继电器(J4)主接线端出线的常开接点和常闭接点同时连接在直流电机(G)的输入端负极，第四电流继电器(J4)的主接线端的常开进线接点与第二电流继电器(J2)的主接线端的常开触点连接，第四电流继电器(J4)的主接线端的常闭进线接点与直流电源(E)的负极连接。

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