CN103644312A - 一种按钮式停水自闭水阀 - Google Patents

Abstract

一种按钮式停水自闭水阀，包括壳体以及安装在其内的按钮式开关和自锁机构；所述壳体为一直角弯管结构，包括垂直管段和水平管段，水平管段的端口连接进水嘴，垂直管段的腰部连接出水嘴，壳体内开有5个相互连通的不规则空腔：空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ依次位于壳体的垂直管段，空腔Ⅳ和空腔Ⅴ位于壳体的水平管段：所述按钮式开关安装在按钮安装孔道以及空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ内，通过转子齿与定子尾齿错位或啮合实现开或关，所述自锁机构安装在空腔Ⅳ和空腔Ⅴ内，正常通水时进水嘴与出水嘴开通，停水时自锁机构将进水嘴封闭。该水阀结构紧凑、操作简便，经济实用，停水时即使忘了关水，自锁机构将锁死，起到无水自关的作用，可避免水资源的浪费。

Description

一种按钮式停水自闭水阀

技术领域

本发明涉及一种管道器材，特别是一种按钮式停水自闭水阀。

背景技术

目前使用的水阀其开或关完全靠人工操作，没有自锁功能，存在的问题是：日常生活中，使用者用水时打开水龙头，发现没水，往往忘了关水龙头，等水来后水不断外流，造成水资源的浪费，甚至导致房子和家具受损毁坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、性能可靠按钮式停水自闭水阀，以克服上述已有技术所存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种按钮式停水自闭水阀，包括壳体以及安装在其内的按钮式开关和自锁机构；所述壳体为一直角弯管结构，包括垂直管段和水平管段，所述水平管段的端口连接进水嘴，所述垂直管段的腰部连接出水嘴，壳体内开有5个相互连通的不规则空腔：空腔Ⅰ、空腔Ⅱ、空腔Ⅲ、空腔Ⅳ和空腔Ⅴ，空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ依次位于壳体的垂直管段，空腔Ⅳ和空腔Ⅴ位于壳体的水平管段：

空腔Ⅰ的上部与按钮安装孔道连通，空腔Ⅱ与出水嘴连通，空腔Ⅱ通过空腔Ⅱ通道与空腔Ⅲ连通，空腔Ⅲ的左侧通过解锁孔道与空腔Ⅳ连通，空腔Ⅲ的底部通过进水通道与空腔Ⅴ的底部连通，所述解锁孔道带有台阶孔，空腔Ⅴ的左侧连通进水嘴，空腔Ⅴ右侧连通伸缩孔道，伸缩孔道的上部通过止动销孔与空腔Ⅳ连通；

所述按钮式开关包括按钮、定子、转子、活动工作杆和弹簧Ⅰ，所述定子和转子安装在按钮安装孔道内，定子的上端穿出壳体垂直管段的端面与按钮连接，定子的下端套在转子上，定子的下端设有定子尾齿，转子的顶端设有转子齿，转子每转动一次其转子齿与定子的定子尾齿错位或啮合；

所述活动工作杆安装在空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ内，活动工作杆的顶端伸进按钮安装孔道紧抵转子底端，活动工作杆位于空腔Ⅰ的部位设有限位凸块，所述弹簧Ⅰ套在活动工作杆上并位于限位凸块内，所述活动工作杆的下端位于空腔Ⅲ内，其下端头上连接有压块，空腔Ⅲ左侧之解锁孔道口处安装簧片棘爪； 

所述空腔Ⅰ底部与活动工作杆的滑动结合部设密封圈，活动工作杆位于空腔Ⅱ通道的部位安装有密封压垫圈，活动工作杆按下、转子齿与定子尾齿错位时，密封压垫圈随活动工作杆下降，空腔Ⅱ通道与空腔Ⅲ连通，活动工作杆按下、转子齿与定子尾齿啮合时，活动工作杆往上弹起，密封压垫圈将空腔Ⅱ通道封闭；

所述自锁机构包括阀块、弹簧Ⅲ、解锁杆、止动销、弹簧II和弹簧Ⅳ：

所述阀块为一带台阶的圆柱体，其大圆柱体端位于空腔Ⅴ内，小圆柱体端伸进伸缩孔道并与其中的弹簧Ⅲ连接，小圆柱体中部开有止动锲口；

所述止动销为一带限位凸块的短圆柱体，其右侧为光滑斜面，下端为止动锲面，所述止动销和弹簧II垂直安装在空腔Ⅳ内，并在弹簧II的压力作用下压紧其下端的阀块小圆柱体； 

所述解锁杆为一带限位凸块的长圆柱体，其左端带有光滑斜面，所述解锁杆安装在解锁孔道内，解锁杆的右端穿过安装在台阶孔内的弹簧Ⅳ伸进空腔Ⅲ内的与簧片棘爪接触，解锁杆左端的光滑斜面与止动销右侧的光滑斜面适配。

其进一步的技术方案是：所述伸缩孔道内的弹簧Ⅲ的右端与伸缩孔道底壁之间设有挡块和凸轮，所述凸轮的转轴伸出壳体水平管段外。

由于采取上述技术方案，本发明之一种按钮式停水自闭水阀具有如下有益效果： 

1.本发明之一种按钮式停水自闭水阀，设计科学、结构紧凑、操作简便，经济实用，按下按钮即可正常用水，停水时即使忘了关水，自锁机构将锁死，起到无水自关的作用，防止再通水时水流导致浪费；重新使用时按下按钮开关，依靠水压可自动解除自锁实现正常通水；可避免水资源的浪费；

2.使用本一种按钮式停水自闭水阀，按钮式开关利用定子尾齿与转子齿的错位到啮合实现水阀的开、关，遇到水压不同时，可通过旋转凸轮调节弹簧Ⅲ的行程来增减弹簧的弹力大小，水压小则将弹簧行程向小调水压大则反之，使自闭更加可靠；

3.本发明之按钮式停水自闭水阀的阀块为陶瓷材料，耐磨损，经久耐用。

下面结合附图和实施例对本发明之一种按钮式停水自闭水阀的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之一种按钮式停水自闭水阀结构示意图（剖视，通水状态）；

图2：本发明之一种按钮式停水自闭水阀结构示意图（剖视，关闭状态）；

图3：图1之A部放大图；

图4：壳体结构示意图（剖视）；

图5：阀块结构示意图；

图6～图7：按钮式开关之定子与转子配合状态示意图：

图6—转子齿与定子尾齿啮合（按钮式开关关闭），

图7—转子齿与定子尾齿错位或啮合（按钮式开关打开）。

图中： 1—弹簧Ⅰ，2—密封圈，3—密封压垫圈，4—压块，5—空腔Ⅳ，51—止动销孔，6—弹簧Ⅱ，7—止动销，71—光滑斜面，72—止动锲面，8—阀块，81—大圆柱体，82—小圆柱体，83—止动锲口，9—空腔Ⅴ，10—进水嘴，11—密封垫圈片，12—进水通道，13—弹簧Ⅲ，14—挡块，15—凸轮，16—伸缩孔道，17—解锁孔道，171—台阶孔，18—解锁杆, 181—光滑斜面，19—弹簧Ⅳ，20—簧片棘爪，21—空腔Ⅲ，22—螺母，23—出水嘴，24—空腔Ⅱ，241—空腔Ⅱ通道，25—空腔Ⅰ，26—活动工作杆，261—限位凸块，27—转子，271—转子齿，28—定子，281—定子尾齿，29—按钮安装孔道，30—按钮，31—壳体。

具体实施方式

一种按钮式停水自闭水阀，包括壳体31以及安装在其内的按钮式开关和自锁机构；所述壳体31为一直角弯管结构，包括垂直管段和水平管段，所述水平管段的端口连接进水嘴10，所述垂直管段的腰部连接出水嘴23，壳体内开有5个相互连通的不规则空腔：空腔Ⅰ25、空腔Ⅱ24、空腔Ⅲ21、空腔Ⅳ5和空腔Ⅴ9，空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ依次位于壳体的垂直管段，空腔Ⅳ和空腔Ⅴ位于壳体的水平管段：

空腔Ⅰ25的上部与按钮安装孔道29连通，空腔Ⅱ24与出水嘴23连通，空腔Ⅱ24通过空腔Ⅱ通道241与空腔Ⅲ21连通，空腔Ⅲ的左侧通过解锁孔道17与空腔Ⅳ连通，空腔Ⅲ的底部通过进水通道12与空腔Ⅴ的底部连通，所述解锁孔道带有台阶孔171，空腔Ⅴ的左侧连通进水嘴10，空腔Ⅴ右侧连通伸缩孔道16，伸缩孔道的上部通过止动销孔51与空腔Ⅳ连通；

所述按钮式开关包括按钮30、定子28、转子27、活动工作杆26和弹簧Ⅰ1，所述定子和转子安装在按钮安装孔道内，定子的上端穿出壳体垂直管段的端面与按钮连接，定子的下端套在转子上，定子的下端设有定子尾齿，转子的顶端设有转子齿，转子每转动一次其转子齿与定子的定子尾齿错位或啮合；

所述活动工作杆26安装在空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ内，活动工作杆的顶端伸进按钮安装孔道29紧抵转子底端，活动工作杆的中下段穿过空腔Ⅱ穿进空腔Ⅲ，其位于空腔Ⅰ的部位设有限位凸块261，所述弹簧Ⅰ1套在活动工作杆上并位于限位凸块内，所述活动工作杆位于空腔Ⅲ内的下端头上连接有压块4，空腔Ⅲ左侧之解锁孔道口处安装簧片棘爪20； 

所述空腔Ⅰ底部与活动工作杆的滑动结合部设密封圈2，活动工作杆位于空腔Ⅱ通道241的部位安装有密封压垫圈3并通过螺母22固定，活动工作杆按下、转子齿与定子尾齿错位时，密封压垫圈3随活动工作杆下降，空腔Ⅱ通道与空腔Ⅲ连通，活动工作杆再按下、转子齿与定子尾齿啮合时，活动工作杆按往上弹起，密封压垫圈3将空腔Ⅱ通道封闭；

所述自锁机构包括阀块8、弹簧Ⅲ13、解锁杆18、止动销7、弹簧II6和弹簧Ⅳ19：

所述阀块8为一带台阶的圆柱体，其大圆柱体81端位于空腔Ⅴ内，小圆柱体82端伸进伸缩孔道并与其中的弹簧Ⅲ连接，小圆柱体中部开有止动锲口83；

所述止动销7为一带限位凸块的短圆柱体，其右侧为光滑斜面71，下端为止动锲面72，所述止动销7和弹簧II6垂直安装在空腔Ⅳ5内，并在弹簧II的压力作用下压紧其下端的阀块小圆柱体82； 

所述解锁杆18为一带限位凸块的长圆柱体，其左端带有光滑斜面181，所述解锁杆安装在解锁孔道17内，解锁杆的右端穿过安装在台阶孔171内的弹簧Ⅳ19伸进空腔Ⅲ内的与簧片棘爪20接触，解锁杆左端的光滑斜面181与止动销7右侧的光滑斜面适配。

所述伸缩孔道内的弹簧Ⅲ的右端与伸缩孔道底壁之间设有挡块14和凸轮15，所述凸轮的转轴伸出壳体水平管段外，以便于转动凸轮调节弹簧Ⅲ的弹力。

工作原理

按钮式开关利用定子尾齿与转子齿的错位到啮合实现水阀的开、关（其原理雷同圆珠笔按钮原理），正常使用时，按下按钮30，活动工作杆26向下运动，定子尾齿与转子齿错位，活动工作杆以及用于封闭空腔Ⅱ通道241的密封压垫圈3往下移动，空腔Ⅱ通道维持打开状态，此时阀块8在水压力作用下克服弹簧Ⅲ13的弹力向右运动，进水嘴与空腔Ⅴ9、进水通道12开通，水从进水嘴10流入空腔Ⅴ9经进水通道12流入空腔Ⅲ21，然后从空腔Ⅱ通道241进入空腔Ⅱ24，最后从出水嘴23流出（参见附图1，图中箭头所示为水流方向）；

需要关水时，按下按钮30，定子尾齿与转子齿啮合，活动工作杆在弹簧Ⅰ1的弹力及水的压力下向上运动，空腔Ⅱ通道关闭，水阀处于关水状态。 

停水时，由于没有水压，阀块8受弹簧Ⅲ13向左的弹力下向左运动，将进水嘴10以及空腔Ⅴ9与进水通道12堵住，与此同时止动销7也受弹簧Ⅱ6的弹力向下运动抵紧止动锲口83使阀块8卡死，再来水时也无法顶开阀块8，水阀处于自闭状态（参见附图2）。

当再次使用水阀时，有两种情况：

1.按钮式开关处于关闭状态，按下按钮30至下极限位置，活动工作杆26向下运动，定子尾齿与转子齿错位，空腔Ⅱ通道241维持打开状态，活动工作杆下端的压块4推动簧片棘爪20将解锁杆18向左移动，解锁杆的光滑斜面181推动止动销7向上运动，止动销7的止动锲面72离开阀块8的止动锲口83，阀块8在水的压力下向右移动，空腔Ⅴ9与进水通道12连通的进水口开通，实现解锁，水即流通（参见附图1）。

2.水阀按钮开关处于打开状态，按下开关按钮，定子尾齿与转子齿啮合，活动工作杆在弹簧Ⅰ1的弹力及水的压力下向上运动，空腔Ⅱ通道再次关闭，将开关按钮按下至下极限位置，活动工作杆下端的压块4推动簧片棘爪20将解锁杆18向左移动，解锁杆的光滑斜面181推动止动销7向上运动，止动销7的止动锲面72离开阀块8的止动锲口83，阀块8在水的压力下向右移动，空腔Ⅴ9与进水通道12连通的进水口开通，实现解锁，此时只需再按一次按钮30，使开关恢复打开状态，水即流通。

当遇到水压不同时可通过旋转凸轮15调节弹簧Ⅲ13的行程来增减弹簧的弹力大小，水压小则将弹簧行程向小调水压大则反之。

Claims (2)

1.一种按钮式停水自闭水阀，其特征在于：包括壳体以及安装在其内的按钮式开关和自锁机构；所述壳体（31）为一直角弯管结构，包括垂直管段和水平管段，所述水平管段的端口连接进水嘴（10），所述垂直管段的腰部连接出水嘴（23），壳体内开有5个相互连通的不规则空腔：空腔Ⅰ（25）、空腔Ⅱ（24）、空腔Ⅲ（21）、空腔Ⅳ（5）和空腔Ⅴ（9），空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ依次位于壳体的垂直管段，空腔Ⅳ和空腔Ⅴ位于壳体的水平管段：

空腔Ⅰ（25）的上部与按钮安装孔道（29）连通，空腔Ⅱ（24）与出水嘴（23）连通，空腔Ⅱ（24）通过空腔Ⅱ通道（241）与空腔Ⅲ（21）连通， 空腔Ⅲ的左侧通过解锁孔道（17）与空腔Ⅳ连通，空腔Ⅲ的底部通过进水通道（12）与空腔Ⅴ的底部连通，所述解锁孔道带有台阶孔（171），空腔Ⅴ的左侧连通进水嘴（10），空腔Ⅴ右侧连通伸缩孔道（16），伸缩孔道的上部通过止动销孔（51）与空腔Ⅳ连通；

所述按钮式开关包括按钮（30）、定子（28）、转子（27）、活动工作杆（26）和弹簧Ⅰ（1），所述定子和转子安装在按钮安装孔道内，定子的上端穿出壳体垂直管段的端面与按钮连接，定子的下端套在转子上，定子的下端设有定子尾齿，转子的顶端设有转子齿，转子每转动一次其转子齿与定子的定子尾齿错位或啮合；

所述活动工作杆（26）安装在空腔Ⅰ、空腔Ⅱ和空腔Ⅲ内，活动工作杆的顶端伸进按钮安装孔道（29）紧抵转子底端，活动工作杆位于空腔Ⅰ的部位设有限位凸块（261），所述弹簧Ⅰ（1）套在活动工作杆上并位于限位凸块内，所述活动工作杆的下端位于空腔Ⅲ内，其下端头上连接有压块（4），空腔Ⅲ左侧之解锁孔道口处安装簧片棘爪（20）； 

所述空腔Ⅰ底部与活动工作杆的滑动结合部设密封圈（2），活动工作杆位于空腔Ⅱ通道（241）的部位安装有密封压垫圈（3），活动工作杆按下、转子齿与定子尾齿错位时，密封压垫圈（3）随活动工作杆下降，空腔Ⅱ通道与空腔Ⅲ连通，活动工作杆按下、转子齿与定子尾齿啮合时，活动工作杆往上弹起，密封压垫圈（3）将空腔Ⅱ通道封闭；

所述自锁机构包括阀块（8）、弹簧Ⅲ（13）、解锁杆（18）、止动销（7）、弹簧II（6）和弹簧Ⅳ（19）：

所述阀块（8）为一带台阶的圆柱体，其大圆柱体（81）端位于空腔Ⅴ内，小圆柱体（82）端伸进伸缩孔道并与其中的弹簧Ⅲ连接，小圆柱体中部开有止动锲口（83）；

所述止动销（7）为一带限位凸块的短圆柱体，其右侧为光滑斜面（71），下端为止动锲面（72），所述止动销（7）和弹簧II（6）垂直安装在空腔Ⅳ（5）内，并在弹簧II的压力作用下压紧其下端的阀块小圆柱体（82）； 

所述解锁杆（18）为一带限位凸块的长圆柱体，其左端带有光滑斜面（181），所述解锁杆安装在解锁孔道（17）内，解锁杆的右端穿过安装在台阶孔（171）内的弹簧Ⅳ（19）伸进空腔Ⅲ内的与簧片棘爪（20）接触，解锁杆左端的光滑斜面（181）与止动销（7）右侧的光滑斜面适配。

2.根据权利要求1所述的一种按钮式停水自闭水阀，其特征在于：所述伸缩孔道内的弹簧Ⅲ的右端与伸缩孔道底壁之间设有挡块（14）和凸轮（15），所述凸轮的转轴伸出壳体水平管段外。

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