CN102661432B - 大流量机械式水田灌溉自控阀门 - Google Patents

Abstract

本发明为大流量机械式水田灌溉自控阀门，属于水位控制阀门领域，所要解决的技术问题是：仅以坝前坝后的水位差为动力在大流量状态下实现阀门的即时自动开启与关闭；为解决上述技术问题，本发明提供了一种大流量机械式水田灌溉自控阀门，包括阀体、碟形阀板、浮子和叶轮，其特征在于：阀体安装有碟形阀板、换向装置、定位式浮子、导流管；导流管内部安装有截流板，导流管出口处安装有叶轮；由于本发明采用了碟形阀板，因此在开启与关闭过程中不需要克服阀板前后的压力差，并以输出动力强的叶轮作为阀板动力的输出装置，因此可在大流量状态下实现阀板的快速开启与关闭。

Description

大流量机械式水田灌溉自控阀门

技术领域

本发明涉及一种水位控制阀门，特别是大流量机械式水田灌溉自控阀门。

背景技术

现有的水田灌溉阀门大都采用浮子作为阀门启闭的动力，其缺点在于当水位接近预定值时，水流量大幅度减少，阀门关闭速度缓慢而且不能完全关闭，无法满足水田灌溉过程中在大流量状态下实现阀门即时开启和关闭的技术特点和水量要求。若在阀门上安装电机虽然能解决这一问题，但是不符合当今农村电力设施不尽完善的实际情况。

发明内容

针对背景技术当中提到的问题，本发明所要解决的技术问题是：仅以坝前坝后的水位差为动力在大流量状态下实现阀门的即时自动开启与关闭。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大流量机械式水田灌溉自控阀门，包括阀体、碟形阀板、浮子和叶轮，碟形阀板通过阀板轴固定在阀体内部，阀板轴上固定有阀板驱动齿轮，其特征在于：阀板驱动齿轮上开有滑槽，阀体顶部安装有换向装置，阀体的侧面安装有浮筒，浮筒内部包括浮子和定位杆，定位杆和换向装置之间通过换向拨杆形成联动，阀体底部安装有导流管，导流管内部安装有截流板，导流管出口处安装有叶轮，在阀体顶部还安装有弹簧控制片、限位杠杆和限位拨杆，限位杠杆和限位拨杆形成互锁关系，弹簧控制片与截流板为同轴联动。

所述浮子套在定位杆上，并通过旋钮固定在定位杆上；定位杆通过浮筒顶盖、浮筒底盖和限位片限定在浮筒内部。

在增力齿轮组和换向装置之间安装有离合齿轮组，离合齿轮组与拉杆相连，拉杆的一端与弹簧相连，另一端安插在阀板驱动齿轮的滑槽内。

作为本发明的进一步改进，在增力齿轮组和换向装置的固定板上安装有计数器。

作为本发明的又一种改进，导流管的入口处安装有倒置的弯管。

由于本发明采用了碟形阀板，因此阀板在开启与关闭过程中不需要克服阀板前后的压力差，并以动力强的叶轮作为阀板动力的输出装置，因此可在大流量状态下实现阀板的快速开启与关闭。本发明所涉及的阀门采用全机械式调节，主要动力由水流冲击叶轮转动产生，无需电力即可实现自动控制，因此可以适应农村电力设施不完善的情况。由于本发明还采用了定位式浮子，因此可以自由调节水位的高度以实现灌溉水位的精确控制，其控制精度为±10mm；本发明还安装了计量系统，可以计算出灌溉所需的水量。导流管出口处的倒置弯管可以有效减少杂草、泥沙等物质进入到导流管。

附图说明

图1为大流量机械式水田灌溉自控阀门主视纵剖图。

图2为大流量机械式水田灌溉自控阀门侧视纵剖图。

图3为大流量机械式水田灌溉自控阀门部分俯视图。

图4为大流量机械式水田灌溉自控阀门截流板控制组件图。

具体实施方式

现在结合附图(如图1、图2、图3、图4所示)对本发明的结构以及具体的实施方式作以详细的说明。

阀体1的顶部安装有增力齿轮组11和换向装置3，增力齿轮组11和换向装置3为联动关系；阀体1的内部安装有碟形阀板2，碟形阀板2通过阀板轴14固定在阀体1的内部；阀板轴14上安装有阀板驱动齿轮12，阀板驱动齿轮12与增力齿轮组11联动；阀体1的底部安装有导流管4，导流管4的内部安装有截流板17，导流管4出口处安装有叶轮16。截流板17拥有一套控制机构，该机构安装在阀体1的顶部，用来控制截流板17的开启与关闭，这一控制机构将在后面做详细叙述；叶轮16通过联动轴15、换向装置3、增力齿轮组11、阀板驱动齿轮12与碟形阀板2形成联动，只要叶轮16转动碟形阀板2就会随之转动。

阀体1的侧面安装有浮筒5，浮筒5内装有定位杆6，定位杆6通过浮筒顶盖18和浮筒底盖19限制在浮筒5的轴心线上，浮筒底盖19上带有多个筛孔，定位杆6的上下两端安装了限位片24，因此定位杆6可在小范围内上下浮动，浮子7套在定位杆6上，可在定位杆6上自由滑动，浮子7上安装有定位旋钮23，拧紧定位旋钮23可将浮子7固定在定位杆6上，浮筒5的侧面有一滑道22；根据水位的要求，可将浮子7滑动到适当的高度，并通过定位旋钮23固定在定位杆6上；定位杆6上还装有换向拨块20，换向拨杆8的一端穿过浮筒5安置在换向拨块20中间，另一端固定在换向装置3上，当浮子7上下浮动时，换向拨块20会拨动换向拨杆8带动换向装置3换向；定位杆6上还装有限位拨块21，用来拨动限位拨杆9，限位拨杆9的一端位于限位拨块21的下方，限位拨杆9的另一端卡在弹簧控制片43上的限位凹槽45内(如图4所示)，用来控制截流板17的开启与关闭，当浮子7下降时，在限位拨块21的作用下，限位拨杆9会从限位凹槽45内释放出来，这时截流板17就会随着弹簧限位片43的转动而打开。

在增力齿轮组11和换向装置3之间安装有离合齿轮组31；离合齿轮组31与拉杆33相连，拉杆33的一端与弹簧32相连，另一端插在滑槽34内；由于本发明是以叶轮16为动力，所以只要有水流流经叶轮16，在叶轮16的带动下，碟形阀板2就会一直转动；因此，当水位过低时就需要大量灌水，这时就会存在一种情况，即水位没有达到设定值，碟形阀板2却开始关闭，为了解决这个问题就在增力齿轮组11与换向装置3之间安装了一个离合齿轮组31；当碟形阀板2完全打开时，若水位仍然没有达到设定值，此时会出现一个持续灌水的过程，即当阀板驱动齿轮12从B位置转到A位置时，阀板驱动齿轮12继续转动会拉动拉杆33，从而带动离合齿轮组31与换向装置3相分离，此时叶轮16处于空转状态，即为持续灌水过程，当水位达到设定值时，浮子7上浮带动换向装置3换向，换向后，增力齿轮组11反向转动阀门开始关闭；此时，离合齿轮组31又与换向装置3重新啮合。在阀门开启与关闭的过程中，碟形阀板2的旋转角度为90度。

在增力齿轮组11和换向装置3的固定板上安装有计数器10，换向装置3的上端安装有滑轮35，滑轮35与叶轮16为联动关系，计数器10与滑轮35之间通过皮带36连接，因此只要有水流流经叶轮16，滑轮35就会不停转动，带动计数器10计数，然后通过换算既可以计算出灌溉所用的水量，进而实现计量功能。

截流板17的控制组件包括驱动圆盘13、推杆41、限位杠杆42、限位拨杆9和弹簧控制片43，弹簧控制片43通过联动轴15与截流板17形成联动，弹簧控制片43内安装有弹簧片44；驱动圆盘13固定在阀板轴14上，随着碟形阀板2的转动而转动；驱动圆盘13上开有曲线滑道40，推杆41的一端被嵌放在曲线滑道40内，因此，当碟形阀板2转动时就会带动推杆41运动，推杆41的另一端按压在限位杠杆42的一端，在推杆41的作用下，限位杆42交替抬起、下落；当截流板17开启时，限位杠杆42就会卡在组合凹槽46内，这样截流板17就被限位杠杆42锁死，使截流板17保持开启状态；当碟形阀板2即将关闭时，驱动圆盘13推动推杆41，限位杠杆42在推杆41的作用下从组合凹槽46内释放，弹簧控制片43在弹簧片44的作用下转动，当限位拨杆9遇到限位凹槽45时，就会卡入到限位凹槽45内，将截流板17锁死，使截流板17保持关闭状态。此时，碟形阀板2和截流板17均为关闭状态；当水位下降时，限位拨杆9在限位拨块21的作用下从限位凹槽45中释放，截流板17开启，同时又被限位杠杆42锁死，使截流板17保持开启状态；综上所述，限位拨杆9与限位杠杆42形成一个循环的互锁结构来控制截流板17的启闭。

Claims (5)

1.一种大流量机械式水田灌溉自控阀门，包括阀体、碟形阀板、浮子和叶轮，碟形阀板通过阀板轴固定在阀体内部，阀板轴上固定有阀板驱动齿轮，其特征在于：阀板驱动齿轮上开有滑槽，阀体顶部安装有增力齿轮组和换向装置，阀体的侧面安装有浮筒，浮筒内部包括浮子和定位杆，定位杆和换向装置之间通过换向拨杆形成联动，阀体底部安装有导流管，导流管内部安装有截流板，导流管出口处安装有叶轮，在阀体顶部还安装有弹簧控制片、限位杠杆和限位拨杆，限位杠杆和限位拨杆形成互锁关系，弹簧控制片与截流板为同轴联动。

2.根据权利要求1所述的大流量机械式水田灌溉自控阀门，其特征在于：所述的浮子套在定位杆上，通过旋钮固定在定位杆上，定位杆通过浮筒顶盖、浮筒底盖和限位片限定在浮筒内部。

3.根据权利要求2所述的大流量机械式水田灌溉自控阀门，其特征在于：在增力齿轮组和换向装置之间安装有离合齿轮组，离合齿轮组与拉杆相连，拉杆的一端与弹簧相连，另一端插在阀板驱动齿轮的滑槽内。

4.根据权利要求1、2或3所述的大流量机械式水田灌溉自控阀门，其特征在于：在齿轮组和换向器的固定板上安装有计数器。

5.根据权利要求1、2或3所述的大流量机械式水田灌溉自控阀门，其特征在于：导流管的入口处安装有倒置的弯管。

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