CN102338243A - 靠自身液压控制的液流阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液流阀的设计方案，本方案的最大特点是没有完全使用外力控制阀芯和阀腔的分离或结合作为液流阀的开和关，而是充分地利用了液体在容器中自身产生的液压，首先是利用这液压比容器外的液压大的原理，把液闸门压贴在排液口上，堵住排液口，从而使液流阀处于关闭状态，需要打开的时候，用水泵抽排检压仓的液体，而且特意使得检压仓内部排液速度大于进液速度，从而在液闸门的上方产生一个负压，而液闸门下方对应着导液口的地方受到液体下方液压的向上推力，当这个推力大于在排液口上方压力的时候，液闸门被往上顶开，液体通过导液口流入排液口再流出容器，这时液流阀处于打开状态，整个过程充分地利用了液体自身的液压，因此节省了能耗。

Description

靠自身液压控制的液流阀

技术领域：

本发明涉及一种液流阀，特别是利用液体在容器中自身产生的液压来作为控制液流阀开关的主要作用力。

背景技术：

目前液流阀一般都是由阀腔和阀芯组成的，阀芯压到阀腔上就关闭液流阀，分离就打开液流阀，其动能有电动能的、气动能的及一般的机械动能的，这样由阀腔和阀芯组成的液流阀，其打开或关闭都是在外来作用力下完成的，液体产生的液压力是这作用力必须克服的阻力。这样当液流阀的口径需要很大的时候，其打开或关闭的动力的需求也很大。这对于某些自动化应用场所就有一定的使用困难。

例如鱼缸、鱼池想利想用其水压来吸排过滤，就需要有一个大口径的输送管和一个大口径的液流阀，来产生一个大水流，才能把水底的鱼粪吸排，但往往这些盛水的容器都不会很大，甚至其结构由于不是工业上的考虑，而只是观赏上的需要，因此建设得比较单薄，这时如果硬安装一个大口径的电磁阀或气动阀的话，其产生的噪音以及和其它配件的配合是有很大的难度的。例如：电磁阀有一个大线圈，线圈不能触水，而且有比较大的震动的问题，用支架固定整个阀门显得极为不便；而气动阀就需要有大功率的空气压缩机作为配合附件，大功率的空气压缩机除了耗能大之外还有噪音大的问题，所以在这种场合无论是电磁阀、气动阀以及一般的手动液流阀的应用都有难度，而需要更好的技术改进。这样的应该场合，其特点是水的流动是单向的，只需要从鱼缸、鱼池的底部流出，一并把水底沉淀了的物质一起带走。而进水口是另外设立的。而这鱼缸、鱼池盛满了水之后，随着水的深度的增加，在水的底部会产一个很大的水压，这大的水压就是可以利用的动能。

发明内容

为了克服大口径的液流阀需要大功率驱动的现有液流阀存在的缺点，本发明提供一种全新的液流阀设计，这液流阀基本上是利用液体在容器中产生的液压来控制液流阀的开和关。这样就有一个要求，必须是容器里产生的液压大于容器外的液压。

整个液流阀是通过一条排液管固定在容器的底部，排液管微插入容器内部，排液管一端接到容器外面，另一端被液闸门封堵着。液闸门的周边被固定在检压仓边上，液闸门的面积要比排液管口径要大，上面被检压仓全部盖住，并且开有进液孔和出液孔。下面相对应的是排液口和导液口，排液口连通容器外面，导液口正对下面容器中的液体，也就是说导液口离容器底部必须有一点空隙。

液流阀的关闭分析，液闸门由于是由橡胶类物质做的，可以有比较大的弯曲和延伸度。于是当容器内产生的液压力大于容器外正对排液口的压力时，液闸门两端的压力是这样的，由于进液孔的缘故，检压仓注满了液体，也就是说液闸门的上方的液压和这时的液体到这一个面的高度产生的液压一致。而在液闸门的下方这时其受力由两部份组成，导液口对应的部分和排液口对应的部分。导液口对应的部分受到的压力基本上和上方对应的部分相等，都是这一高度的液压，而排液口对应的部分，上面的压力大于下面的力，于是液闸门被从里往外地压贴在液阀门检压仓下部的排液口上，从而把排液口堵住，这时液流阀处于关闭。这个常态不需要任何的外动能。

液流阀需要打开的时候，由液流阀腔中的水泵把检压仓的液体通过出液孔往外抽，检压仓是相对密封的腔体，液体被从出液孔排出，而进液孔的孔径相对设计得小一点，阻力大一点，也就是说我们设计上已经预设好，对应检压仓来说，排液的速度要大于进液体的速度。因此就会在液闸门的上方产生一个负压，而这时对应下面也由两部分的力组成，中间是排液口，旁边是导液口，由于排液管插入容器内部，因此导液口的最低位置都比容器底部的液体稍高，这时导液口对应的容器下部的液体产生的液压会由于检压仓产生的负压，而通过导液口往上顶，如果这负压差产生的压强乘以导液口的面积，而得到了一个往上的推力，当这个推力大于液压在排液口上方产生的力时侯，液闸门就会被往上顶开，这时导液口和排液口连通，液流阀被打开，液体可以通过导液口然后进入排液口，最后流出容器。

根据上面的概述可以知道，本发明设计不是通过一般的外力来控制阀芯和阀腔的配合来达到液流阀的关闭，而完全是由液体在容器内产生的液压来达到液流阀的关闭，这关闭很可靠，也不需要任何的动能。而打开的时候只要在液闸门上面检压仓内制造一负压，而这负压是由水泵的抽排液体的速度和进液孔的进液速度差来决定，这样整个的设计就可以用控制进液速度，而不需要拼命地增大功率来加快抽排液体的速度，而同样可以能达到很好的负压效果，只要有负压产生，就可以通过调节导液口的面积大小来调节这力的大小，如同调节杠杆力臂长短一般。

从原理就可以看出，水泵的抽排只是产生一个作用力，而这个作用力不是直接作用的，我们可以通过液流阀的设计来进行放大，直到够力把整个液闸门顶开。而当水泵停止抽排的时候，只要液体通过进液孔重新充满检压仓就会重新恢复到液流阀关闭的状态。

这种液流阀不是传统的液流阀那样，需要强大外动力来克服液体所产生的阻力，才达到控制阀腔和阀芯的配合来打开或关闭液流阀，而是巧妙地利用了液压差这个原理，关闭完全是液压的单向作用，而打开则是利用一些外动能制造部分区域的负压区，最后还是利用其液压力的作用把液流阀打开，其动能消耗少，产生的震动和噪音也少了。还有一点是吸排的液体是从容器底部开始，这样最符合鱼缸、鱼池过滤需要吸排底水的要求。

本发明其技术方案是

附图说明

下面结合附图和实施案例对本发明进一步说明。

图1是液流阀检压仓没有往外排液体时，液阀流处于关闭状态。

图2是液流阀检压仓通过水泵往外排液体，液阀流处于打开状态。

图1、图2中的名称：1.容器，2.液体，3.进液孔，4.出液孔，5.检压仓，6.水泵，7.导液口，8.液闸门，9.排液口，10.排液管

具体实施方式：

在图1中，排液管(10)插入并固定在容器(1)的底部，排液管(10)的一端接到容器(1)的外部，另一端被液闸门(8)堵住。液闸门(8)的周边固定在检压仓(5)上，检压仓(5)上方开有进液孔(3)和出液孔(4)，下方开有导液口(7)和排液口(9)。水泵(6)固定在检压仓(5)中。当液体(2)充入容器(1)后，而且液体(2)的高度超过检压仓(5)之后，这时水泵(6)没有打开，液体(2)通过进液孔(3)充满检压仓(5)内，这时液闸门(8)上面受到液体(2)高度所产生的液压，而导液口(7)所对应的液闸门(8)的面积上下受力基本相等，而排液口(9)对应的面积是上面的压力大，下面的压小，因此液闸门(8)被压贴在排液口(9)上。液体(2)被堵在容器(1)，液流阀处于关闭状态。

在图2所示，这时水泵(6)开动，检压仓(5)里面的液体(2)通过出液孔(4)被往外抽，这个抽排的速度要快于进液孔(3)的进液体(2)的速度，这样在检压仓(5)内就会产生一个负压，导液口(7)往上对应的液闸门(8)面积受到液压往上顶，由于液闸门(8)被往上顶开，液体(2)就可以通过导液口(7)然后进入排液口(9)，最后流出容器(1)，这时液流阀处于打开状态。

Claims (6)

1.靠自身液压控制的液流阀，该液流阀是用一根排液管固定在容器的底部，排液管微插入容器内，排液管一端接到容器外面，另一端被液闸门封堵着，液闸门的周边被固定在检压仓边上，液闸门的面积要比排液管口径要大，液闸门上面被检压仓全部盖住，并且开有进液孔和出液孔，液闸门下面相对应的是导液口和排液口，导液口往下容器的液体还能够流入，检压仓设有水泵，水泵关闭的时候，液闸门只受到上面水压的作用力，液闸门被压贴在排液口上，液体被阻断在容器中，液流阀处于关闭状态；当水泵打开，检压仓的液体从出液孔排出，而由于设计进液孔小于出液孔，因此进液的速度会慢于排液速度，这样在检压仓上方就会产生负压，液闸门受到下面导液口对应面积的液压顶托，最终被顶离排液口，液体通过导液口进入排液口最后流出容器，这时液流阀处于打开状态。

2.根据权要求1所述的靠自身液压控制的液流阀，其特征是：液闸门是由橡胶类物质做的，有一定的弯曲和延伸度能力，并且它的面积要比排液口的面积要大，而具体的面积可以根据液闸门的材料强度要求以及导液口面积需要等决定，而且没有一个固定的形状，可以是圆形的、长方形的及方形的，不过必须能和检压仓上部分组成一个相对密闭的腔体，下部可以覆盖住排液口。

3.根据权要求1所述的靠自身液压控制的液流阀，其特征是：水泵是指有抽排检压仓液体能力的泵，可以安装在检压仓内部，也可以安装在检压仓外，只要能抽排检压仓中的液体即可。

4.根据权要求1所述的靠自身液压控制的液流阀，其特征是：进液孔可以有多个，位置是在液闸门之上的检压仓上部分即可，但要求其总进液体的速度要比检压仓排出液体的速度要慢。

5.根据权要求1所述的靠自身液压控制的液流阀，其特征是：导液口可以有多个，也可以是一下不规则的口，位于液闸门的下方，是检压仓下面的组成部分，在导液口的下方容器的液体可以流入。

6.根据权要求1所述的靠自身液压控制的液流阀，其特征是：液闸门的周边被固定在检压仓边上，并且以液闸门为界面，液闸门以上的检压仓中的液体，不能直接流向液闸门的下方。

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