防虹吸倒流先导式电磁阀
技术领域
本发明涉及一种流体控制阀领域,尤其涉及一种防虹吸倒流先导式电磁阀。
背景技术
在国外的大型农场中,由于面积大,范围广,浇水、施肥、喷洒农药需要大量的人力,即使是发达国家,虽然水路管道都有分布,但是控制阀门的开关还是需要人工来完成。为了实现自动化,也为了保持庄稼生长的一致性,有一种可以远程控制阀门开关的先导式电磁阀,可以通过定时、继电器、探头或任何能够激发电磁阀的装置进行远程操作,从而达到同时开启和关闭阀门的目的,使庄稼得到同样的生长条件。这种阀门也可广泛应用于消防、喷淋供水系统,也适用于气动、液压及食品加工机械自动控制系统。
先导式电磁阀的工作原理都是通过电磁线圈通电后产生的电磁力来控制阀芯的上下运动,使阀门开启或关闭,从而控制管路中介质的通断。然而,目前的先导式电磁阀仍存在不足之处,即当阀前压力小于阀后压力且主阀无法关闭时,这时,会出现虹吸倒流的现象,而有些先导式电磁阀的阀后管路有可能有肥料或农药粉剂,虹吸倒流会导致污染水资源,造成资源的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种当主输水管路不能正常供水时能防止出现虹吸倒流现象的防虹吸倒流先导式电磁阀。
本发明的技术解决方案是,提供一种具有以下结构的防虹吸倒流先导式电磁阀,包括主阀及与主阀固定连接的电磁阀;所述的主阀包括主阀体,主阀芯,主阀盖及阀杆,所述的主阀盖设在所述的主阀体上,所述的主阀芯设在所述的主阀体内,所述的阀杆设在所述的主阀盖上;所述的主阀芯内还设有主阀座;所述的主阀座与主阀盖之间设有隔膜组件,所述的隔膜组件将所述的主阀体内的空腔分为上腔和下腔,所述的上腔和下腔通过管路相连通;所述的隔膜组件与主阀盖之间支撑有主阀复位弹簧;所述的主阀芯安装在隔膜组件与主阀座之间且所述的主阀芯与隔膜组件连接;所述的上腔侧壁设有通孔,该通孔与电磁阀的先导空腔连通,所述的电磁阀的下端设有与所述的下腔连通的流道;先导式电磁阀还包括与主阀连接的单向阀,所述的单向阀包括设有进口和出口的阀体、阀芯及阀座;阀体的进口与所述的下腔连通,所述的阀座设在所述的阀体内;所述的阀体上设有气体通道,所述的气体通道与阀体内腔连通;所述的阀芯通过复位弹簧支撑,单向阀阀门关闭时,阀芯通过复位弹簧支撑抵在所述的阀座上密封阀座,单向阀阀门打开时,阀芯通过复位弹簧支撑抵在气体通道内端口上密封气体通道。
采用以上结构后,本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀与现有技术相比,具有以下优点:
由于本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀还包括单向阀,单向阀阀体上设有气体通道,气体通道与阀体内腔连通,当阀前压力小于阀后压力时,单向阀进口处的压力就会小于单向阀出口处的压力,这时,单向阀阀芯会受复位弹簧的作用抵在阀座上,当阀芯逐渐靠近阀座时,阀芯就会逐渐远离气体通道内端口,阀芯与气体通道内端口脱离时,气体会通过气体通道进入单向阀阀体内而破坏液体流道,从而达到防止虹吸倒流的目的以避免污染水资源而造成资源的浪费。本发明的先导式电磁阀,当阀前压力小于阀后压力且主阀能正常关闭的情况下,单向阀可提高先导式电磁阀防虹吸倒流的作用,当阀前压力小于阀后压力且阀门无法正常关闭的情况下,由于气体通道有气体进入,破坏了液体通道,阀后的水也不会虹吸倒流。
作为本发明的一种改进,所述的单向阀与所述的主阀一体成型;所述的单向阀倾斜地设在所述的主阀上;所述的单向阀的阀体的轴线与主阀的主阀体的轴线相交;阀体的出口设于所述的阀体的侧壁。采用此种结构后,所述的单向阀与主阀有机结合,结构紧凑,而且采用Y型水平直通结构,压力损失小。
作为本发明的另一种改进,所述的单向阀还设有阀盖,所述的阀盖设在所述的阀体上,所述的气体通道设在所述的阀盖上;所述的复位弹簧支撑在阀芯和阀盖之间;所述的气体通道包括沿阀盖轴向设置且与外界和阀体内腔相通的轴向通道和沿阀盖径向设置且与外界连通的径向通道,所述的轴向通道和径向通道相连通。采用此种结构后,结构简单,加工方便。
作为本发明的还有一种改进,所述的阀盖外端设有防尘罩,所述的防尘罩堵住所述的轴向通道的外端口且罩住所述的径向通道的外端口。采用此种结构后,所述的防尘罩能挡住灰尘进入气体通道。
作为本发明的还有一种改进,所述的单向阀的阀座内侧设有凸环或均匀分布有至少两个凸起,所述的阀芯与阀座相接触的端面上设有密封垫,所述的密封垫抵在所述的凸环或者凸起上。采用此种结构后,使阀芯与阀座之间的密封效果比较好。
作为本发明的还有一种改进,所述的主阀内还设有使隔膜组件和主阀芯在上下运动时位置不发生偏移的导向组件;所述的导向组件包括导向柱及滑动套;所述的隔膜组件及主阀芯均固定在滑动套上,所述的滑动套套合在所述的导向柱外,所述的导向柱固定在阀杆的下端;所述的导向柱、滑动套及阀杆同轴线。采用此种结构后,导向组件对隔膜组件起到导向的作用,使隔膜组件在上下运动时位置不会发生偏移。
作为本发明的还有一种改进,所述的导向柱包括导柱体、导柱套及导柱复位弹簧;所述的导柱套的下端固定在所述的主阀体内,所述的导柱套的上端容置在所述的滑动套内;所述的导柱体的上端固定在所述的阀杆的下端,所述的导柱体容置在所述的滑动套内且导柱体的下端容置在导柱套内;所述的导柱复位弹簧支撑在所述的导柱体的下端。采用此种结构后,导柱体上下运动的过程中,不会发生偏移,更加能保证隔膜组件在上下运动时位置不会发生偏移。
作为本发明的还有一种改进,所述的电磁阀还包括中心柱、设于中心柱外的电磁线圈以及设于中心柱下端的电枢;所述的电枢下方设有密封座,所述的流道设于密封座,该流道与电磁阀的先导空腔连通;所述的电枢受电磁线圈作用做上下运动,向上运动使电枢脱离密封座,向下运动使电枢密封密封座;所述的电磁阀还设有用于手动使电枢脱离密封座的手动启阀装置及设在电磁阀阀体上用于容置手动启阀装置的容置腔;所述的容置腔一端与电磁阀的先导空腔连通,所述的容置腔的另一端与外界连通;所述的手动启阀装置容置在所述的容置腔内。采用此种结构后,所述的手动启阀装置能在断电的时候开启电磁阀,使先导式电磁阀在断电时也能工作。
作为本发明的还有一种改进,所述的手动启阀装置包括旋转轴及拨动杆;所述的旋转轴可周向转动安装在容置腔内,所述的旋转轴与容置腔之间通过密封圈密封;所述的拨动杆横向设在所述的旋转轴的内端面上;当旋转轴转动且带动拨动杆转动至纵向位置时,所述的拨动杆顶开电枢使电枢脱离密封座;所述的旋转轴的外端设有可与旋转手柄连接的凹槽。采用此种结构后,手动启阀装置结构简单,使用方便,旋转轴转动能带动拨动杆转动,当拨动杆位于纵向位置时,拨动杆可顶开电枢使电枢脱离密封座,从而打开电磁阀。
作为本发明的还有一种改进,所述的旋转轴周向转动安装在容置腔内是指,所述的容置腔侧壁设有螺栓孔,所述的旋转轴侧壁设有径向凹环,所述的螺栓孔内旋合有螺栓且该螺栓的上端容置在所述的径向凹环内对旋转轴轴向限位且可使旋转轴周向旋转。采用此种结构后,结构简单,容易实现。
附图说明
图1是本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀的结构示意图。
图2是图1中8部分的放大结构示意图。
图3是图1中16部分的放大结构示意图。
图4是本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀的电磁阀关闭时的结构示意图。
图5是本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀的电磁阀手动被打开的结构示意图。
图中所示:1、主阀体,1.1、上腔,1.2、下腔,2、主阀芯,3、主阀盖,4、阀杆,5、主阀座,6、隔膜组件,7、主阀复位弹簧,8、导向组件,8.1、导向柱,8.1.1、导柱体,8.1.2、导柱套,8.1.3、导柱复位弹簧,8.2、滑动套,9、通孔,10、电磁阀阀体,10.1、先导空腔,11、中心柱,12、电磁线圈,13、电枢,14、密封座,15、流道,16、手动启阀装置,16.1、旋转轴,16.1.1、凹槽,16.1.2径向凹环,16.2、拨动杆,16.3、密封圈,16.4、螺栓,17、容置腔,17.1、螺栓孔,18、阀体,18.1、进口,18.2、出口,19、阀芯,19.1、密封垫,20、阀座,20.1、凸环(凸起),21、阀盖,21.1、轴向通道,21.2、径向通道,22、复位弹簧,23、防尘罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1所示,本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀包括主阀、与主阀固定连接的电磁阀及与主阀连接的单向阀。
所述的主阀包括主阀体1、主阀芯2、主阀盖3及阀杆4。所述的主阀盖3设在所述的主阀体1上,所述的主阀芯2设在所述的主阀体1内,所述的阀杆4设在所述的主阀盖3上。所述的主阀芯2内还设有主阀座5。所述的主阀座5与主阀盖3之间设有隔膜组件6,所述的隔膜组件6将所述的主阀体1内的空腔分为上腔1.1和下腔1.2,所述的上腔1.1和下腔1.2通过管路相连通。所述的隔膜组件6与主阀盖3之间支撑有主阀复位弹簧7。所述的主阀芯2安装在隔膜组件6与主阀座5之间且所述的主阀芯2与隔膜组件6连接。所述的主阀内还设有使隔膜组件6和主阀芯2在上下运动时位置不发生偏移的导向组件8。所述的导向组件8包括导向柱8.1及滑动套8.2。所述的隔膜组件6及主阀芯2均固定在滑动套8.2上,所述的滑动套8.2套合在所述的导向柱8.1外,所述的导向柱8.1固定在阀杆4的下端。所述的导向柱8.1、滑动套8.2及阀杆4同轴线。所述的导向柱8.1包括导柱体8.1.1、导柱套8.1.2及导柱复位弹簧8.1.3。所述的导柱套8.1.2的下端固定在所述的主阀体1内,所述的导柱套8.1.2的上端容置在所述的滑动8.2内。所述的导柱体8.1.1的上端固定在所述的阀杆4的下端,所述的导柱体8.1.1容置在所述的滑动套8.2内且导柱体8.1.1的下端容置在导柱套8.1.2内。所述的导柱复位弹簧8.1.3支撑在所述的导柱体8.1.1的下端,即所述的导柱复位弹簧8.1.3支撑在导柱体8.1.1及主阀体1之间。所述的上腔1.1和下腔1.2通过滑动套8.2和导柱套8.1.2之间的间隙相连通。所述的上腔1.1侧壁设有通孔9,该通孔9与电磁阀的先导空腔10.1连通。
所述的电磁阀包括电磁阀阀体10、中心柱11、设于中心柱11外的电磁线圈12及设于中心柱11下端的电枢13。所述的电枢13下方设有密封座14且所述的密封座14设在所述的电磁阀阀体10内。所述的电磁阀的下端设有与所述的下腔1.2连通的流道15,所述的流道15设于密封座14,该流道15与电磁阀的先导空腔10.1连通,所述的先导空腔10.1为电磁阀阀体10内腔。所述的电枢13受电磁线圈12作用做上下运动,向上运动使电枢13脱离密封座14,向下运动使电枢13密封密封座14。所述的电磁阀还设有用于手动使电枢13脱离密封座14的手动启阀装置16及设在电磁阀阀体10上用于容置手动启阀装置16的容置腔17。所述的容置腔17的一端与电磁阀的先导空腔10.1连通,所述的容置腔17的另一端与外界连通。所述的手动启阀装置16容置在所述的容置腔17内。所述的手动启阀装置16包括旋转轴16.1及拨动杆16.2。所述的旋转轴16.1可周向转动安装在容置腔17内,所述的旋转轴16.1与容置腔17之间通过密封圈16.3密封。所述的拨动杆16.2横向设在所述的旋转轴16.1的内端面上。当旋转轴16.1转动且带动拨动杆16.2转动至纵向位置时,所述的拨动杆16.2顶开电枢13使电枢13脱离密封座14。所述的旋转轴16.1的外端设有可与旋转手柄连接的凹槽16.1.1。所述的旋转轴16.1周向转动安装在容置腔17内是指,所述的容置腔17侧壁设有螺栓孔17.1,所述的旋转轴16.1侧壁设有径向凹环16.1.2,所述的螺栓孔17.1内旋合有螺栓16.4且该螺栓16.4的上端容置在所述的径向凹环16.1.2内对旋转轴16.1轴向限位且可使旋转轴16.1周向旋转。
所述的单向阀包括设有进口18.1和出口18.2的阀体18、阀芯19及阀座20。阀体18的进口18.1与所述的下腔1.2连通,所述的阀座20设在所述的阀体18内;内;所述的阀体18上设有气体通道,所述的气体通道与阀体18内腔连通;所述的阀芯19通过复位弹簧22支撑,单向阀阀门关闭时,阀芯19通过复位弹簧22支撑抵在所述的阀座20上密封阀座20,单向阀阀门打开时,阀芯19通过复位弹簧22支撑抵在气体通道内端口上密封气体通道。本具体实施例中,所述的单向阀与所述的主阀一体成型。所述的单向阀倾斜地设在所述的主阀上。所述的单向阀的阀体的轴线L与主阀的主阀体的轴线M相交;阀体18的出口18.1设于所述的阀体18的侧壁。所述的单向阀还设有阀盖21,所述的阀盖21设在所述的阀体18上,所述的气体通道设在所述的阀盖21上;所述的复位弹簧22支撑在阀芯19和阀盖21之间;所述的气体通道包括沿阀盖21轴向设置且与外界和阀体18内腔相通的轴向通道21.1和沿阀盖21径向设置且与外界连通的径向通道21.2,所述的轴向通道21.1和径向通道21.2相连通。所述的阀盖21外端设有防尘罩23,所述的防尘罩23堵住所述的轴向通道21.1的外端口且罩住所述的径向通道21.2的外端口,所述的罩住所述的径向通道的外端口是指,防尘罩能遮挡灰尘进入径向通道,但径向通道仍旧与外界相连通,气体能从径向通道进入轴向通道,再从轴向通道进入单向阀阀体内腔。所述的单向阀的阀座内侧设有凸环20.1或均匀分布有至少两个凸起20.1,所述的阀芯(19)与阀座20相接触的端面上设有密封垫19.1,所述的密封垫19.1抵在所述的凸环20.1或者凸起20.1上。
本发明的防虹吸倒流先导式电磁阀的工作原理是:
当电磁线圈不通电时,电枢与密封座密封,电磁阀处于关闭状态,主阀体进口的水流入下腔,下腔的水从导柱套和滑动套之间的空隙处流到隔膜组件的上方(即上腔),当主阀体上腔和下腔压力平衡时,受主阀复位弹簧作用,隔膜组件下移使主阀芯与主阀座接触,主阀关闭。
当电磁线圈通电时,电枢受电磁线圈作用向上运动使电枢脱离密封座,主阀上腔的水通过所述的通孔、电磁阀的先导空腔和电磁阀的流道流入下腔(主阀体出口处),此时主阀上腔的压力小于主阀下腔的压力,隔膜组件上移使主阀芯与主阀座脱离,主阀打开。
当断电需要打开主阀时,通过旋转手柄旋转旋转轴使拨动杆转至纵向位置,拨动杆顶开电枢使电枢脱离密封座,这样就可打开主阀。
当阀前压力小于阀后压力时,单向阀进口处的压力就会小于单向阀出口处的压力,这时,单向阀阀芯会受复位弹簧的作用抵在阀座上,当阀芯逐渐靠近阀座时,阀芯就会逐渐远离气体通道内端口,阀芯与气体通道内端口脱离时,气体会通过气体通道进入单向阀阀体内而破坏液体流道,从而达到防止虹吸倒流的目的以避免污染水资源而造成资源的浪费。本发明的先导式电磁阀,当阀前压力小于阀后压力且主阀能正常关闭的情况下,单向阀可提高先导式电磁阀防虹吸倒流的作用,当阀前压力小于阀后压力且阀门无法正常关闭的情况下,由于气体通道有气体进入,破坏了液体通道,阀后的水也不会虹吸倒流。