CN105065734A - 一种电控单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电控单向阀。一种电控单向阀，包括管状阀体、阀芯、阀芯座、可调直流电源以及显示模块；阀芯座包括座体和自适应锥形堵口部；座体中部设有通水孔；座体一侧设有环形容纳槽，环形容纳槽中部与通水孔连通；自适应锥形堵口部由硅胶液袋圈和固定在硅胶液袋圈内侧锥形橡胶环组成；阀芯包括磁堵头、至少两组堵头定位圈和电磁驱动装置；磁堵头由与锥形堵孔对应的锥部和圆柱部组成；电磁驱动装置包括安装座和电磁线圈；安装座设密闭的安装腔，电磁线圈位于安装腔内；堵头定位圈由定位圈和连接定位圈与管状阀体内壁的定位脚组成；磁堵头的圆柱部与电磁线圈位置对应。该阀不仅结构新颖，无弹簧结构，而且开启时通水性好，且单向导通稳定。

Description

一种电控单向阀

技术领域

本发明属于阀门领域，特别是涉及一种在一定压力下单向导通的电控阀。

背景技术

现有单向阀均大部分具有弹簧结构，并且在现有单向阀中，有一类单向阀其阀体呈管状并直接连入管道，这类单向阀若采用弹簧结构就必须要设置弹簧安装座和弹簧容纳腔，并且针对含水液体或水作为介质时它的弹簧还必须作极强的防锈处理。因此，总结出现有中具有弹簧结构的单向阀具有以下难以解决的不足：1、弹簧占用了阀体呈管状的单向阀的通水空间，并且弹簧还必须作极强的防锈处理，成本高；即使采用了常用的浸塑弹簧和包塑弹簧来防锈，因为塑料的存在，依然难以抵抗塑料长期位于水环境中的老化和污染问题。2、弹簧作为单向阀时，其单向导通是会随着弹簧疲软而变得不稳定，即使弹簧在不疲软状态下，其导通的压力节点和闭合的压力节点是完全不一样的，一般单向导通所需的压力要大于单向闭合的压力，这样使得单向阀精度低，并且这种单向阀在管路作控制时也是极难的。3、使用寿命短，弹簧在水环境中或在多次压缩后，不仅难以抵抗老化、腐蚀生锈等问题，而且还容易疲劳；此外，由于弹簧结构复杂，在不清洁的介质中使用一段时间后，还容易堵塞。4、难以适时调整压力阈值，即现有的结构简单的单向阀都不采用电控方式，现有的电控阀都是结构复杂且成本高昂的阀，导致目前的单向阀都无法通过电控方式调整泄压阈值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构新颖，无弹簧结构，开启时通水性好，且单向导通稳定，精度高，使用寿命长的电控单向阀。

为了解决上述所要解决的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电控单向阀，包括：管状阀体，管状阀体一端设有接入液体管道的接入口，另一端设有接入液体管道的接出口；安装在管状阀体内的阀芯；固定于管状阀体内壁的阀芯座；位于管状阀体外侧的可调直流电源以及显示模块；所述阀芯座包括周侧部固定在管状阀体内壁的座体和自适应锥形堵口部；座体中部设有通水孔；位于与接入口相反的座体一侧设有环形容纳槽，环形容纳槽中部与所述通水孔连通；所述自适应锥形堵口部由施予一定压力可形变的锥形橡胶环和硅胶液袋圈组成，所述硅胶液袋圈安装在所述环形容纳槽内，锥形橡胶环固定在硅胶液袋圈内侧；所述锥形橡胶环内侧形成锥形堵孔，锥形堵孔与所述通水孔连通；

所述阀芯包括磁堵头、至少两组堵头定位圈和电磁驱动装置；所述磁堵头由与所述锥形堵孔对应的锥部和圆柱部组成；

所述电磁驱动装置包括固定在管状阀体内侧的安装座和通电流的电磁线圈；安装座中部设有密闭的安装腔，所述通电流的电磁线圈位于所述安装腔内；

每组所述堵头定位圈由套在圆柱部外侧的定位圈和至少一根连接定位圈与管状阀体内壁的定位脚组成；所述磁堵头的圆柱部与所述电磁线圈位置对应并且磁性相斥；定位圈内径与所述磁堵头的圆柱部外径匹配；可调直流电源一极连接电磁线圈一端，电磁线圈另一端通过显示模块连回所述可调直流电源另一极。

作为本发明的进一步改进方案，所述定位圈截面呈圆形。

作为本发明的进一步改进方案，所述电磁驱动装置还包括铁芯，所述电磁线圈绕在铁芯外。

作为本发明的进一步改进方案，硅胶液袋圈还设有一伸至管状阀体外壁注液管，所述注液管外端口设有可拆卸的封盖。

作为本发明的进一步改进方案，可调直流电源包括直流电源、旋钮和可变电阻，直流电源串联所述可变电阻，旋钮连接可变电阻并可改变可变电阻阻值。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一、本发明是无弹簧结构，开启时通水性好，因缺省了弹簧，就不存在单向泄压阀中的核心部件弹簧堵塞、腐蚀生锈等问题，结构稳定、使用效果好，寿命长。

二、本发明还具有由套在圆柱部外侧的定位圈和至少一根连接定位圈与管状阀体内壁的定位脚组成堵头定位圈来限制磁堵头，使其轴向推进，并且还具有和磁堵头匹配的自适应锥形堵口部，这样的结构其一解决了利用磁斥力无接触推动容易造成的轴向大偏移问题，其二，即使存在微小的轴向偏移，也能够使得磁堵头自适应地堵入自适应锥形堵口部。可见，本发明利用这些结构，使得本发明的磁堵头不仅密封封堵效果好，而且在一定压力作用下单向导通稳定且精准。通过上述结构的堵头定位圈，还不易堵塞，即堵塞颗粒无法在定位圈周围积聚。尤其是，定位圈截面呈圆形与磁堵头的圆柱部仅可能是线接触或不接触的情况下，固体小颗粒在其符合难以积聚，不堵塞；因此开启时通水性好，使用寿命长。

三、由于电流值可以调节，因此本发明的单向泄压阀其泄压值的修改无须更换弹簧，即无须更换硬件，只须改变电流值就可以改变磁斥力，因此，该单向泄压阀通用性好。

四、本发明的单向泄压阀还便于接入自动化管道系统中，可以直接进行数字化控制，控制方便且精准。

附图说明

图1：本发明实施例中单向泄压阀导通状态的结构示意图。

图2：本发明实施例中单向泄压阀堵住状态的结构示意图。

图3：本发明实施例中供电部分的电路结构框图。

图4：本发明实施例中第一种堵头定位圈的结构示意图。

图5：本发明实施例中第二种堵头定位圈的结构示意图。

图6：本发明实施例中第三种堵头定位圈的结构示意图。

图7：图2中A处的局部放大示意图。

图中：管状阀体1、接入口1a、接出口1b、阀芯座2、通水孔20、自适应锥形堵口部21、硅胶液袋圈210、锥形橡胶环211、锥形堵孔215、座体22、阀芯3、磁堵头30、锥部301、圆柱部302、安装座310电磁驱动装置31、安装座310、电磁线圈311、铁芯312、堵头定位圈32、可调直流电源4、旋钮40、显示模块5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步举例描述，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1：

参见如图1、图2、图4和图7所示的一种单向泄压阀，该单向泄压阀包括管状阀体1、阀芯3、阀芯座2、可调直流电源4以及显示模块5；其中：管状阀体1一端设有接入液体管道的接入口1a，具体如图1、图2所示的右端，另一端设有接入液体管道的接出口1b，具体如图1、图2所示的左端。上述阀芯3安装在管状阀体内，而阀芯座2固定于管状阀体1内壁；即该单向泄压阀用于接在直管道中，并和管道的周侧面保持高度一致性。可调直流电源4和显示模块5均位于管状阀体1外侧，且固定在管状阀体1上。

针对现有的单向泄压阀，部分通用型的单向泄压阀均内部有弹簧，弹簧来控制单向泄压阀，但由于弹簧的使用具有如下几点不足：1.弹簧容易疲劳，弹簧弹性和恢复力均会随着时间和次数的作用而改变，疲劳之后，不仅在同等压力下，单向导通能力失去；或者在单向导通时，所需的压力改变。2.弹簧容易生锈，并且弹簧结构复杂，还容易阻碍水流的导通；3.弹簧的力量和压缩量的关系是线性的，这样导致在压力作用下，单向导通的压力和单向闭合的压力分别存在一定的范围，而且这两个压力阈值很容易不一致。本发明在这些结构基础上，改进了阀芯3和阀芯座2，其中：

上述阀芯座2包括周侧部固定在管状阀体1内壁的座体22和自适应锥形堵口部21。

座体22中部设有通水孔20；位于与接入口1a相反的座体22一侧设有环形容纳槽，环形容纳槽中部与通水孔20连通。自适应锥形堵口部21由施予一定压力可行形变的锥形橡胶环211和硅胶液袋圈210组成，硅胶液袋圈210安装在所述环形容纳槽内，锥形橡胶环211固定在硅胶液袋圈210内侧。锥形橡胶环211内侧形成锥形堵孔215，锥形堵孔215是用于被堵头堵住的通孔，锥形堵孔215与通水孔20连通。

上述阀芯3包括磁堵头30、至少两组堵头定位圈32和电磁驱动装置31。磁堵头30由圆柱部302和与锥形堵孔215对应的锥部301组成，圆柱部302和锥部301可以是永磁材料，也可以是磁化的钢材料，圆柱部302和锥部301两者连为一体效果最好。而电磁驱动装置31包括固定在管状阀体1内侧的安装座310、铁芯312和通电流的电磁线圈311。安装座310中部设有密闭的安装腔，安装座310侧部可通液体介质，铁芯312和通电流的电磁线圈311均位于安装腔内，电磁线圈311绕在铁芯312上，电磁线圈311形成一电磁铁。磁堵头30的圆柱部302与电磁线圈311位置对应并且磁性相斥，从而驱使磁堵头30向锥形堵孔215方向移动，因为磁性斥力的作用，电磁线圈311和磁堵头30之间并无连接体，而磁堵头30又不可能占满管状阀体1管壁，因此磁堵头30被驱动时，轴向定位需要比较准确，否而无法保证磁堵头30的锥部301匹配地送入锥形堵孔215完成封堵。本发明采用上述至少两组堵头定位圈32来给磁堵头30的圆柱部302进行径向限位，从而保证磁堵头30轴向向右移动，而不产生较大的径向偏移。因此，每组所述堵头定位圈32由套在圆柱部302外侧的定位圈320和至少一根连接定位圈320与管状阀体1内壁的定位脚321组成，为了保证定位圈320的内圈壁和磁堵头30的圆柱部302线接触，本发明的定位圈320截面呈圆形，而定位圈320内径与磁堵头30的圆柱部302外径匹配，一般是稍大于磁堵头30的圆柱部302外径，或极松的配合接触。需要解释的是，此处的定位圈320截面呈圆形并且和磁堵头30的圆柱部302线接触目的是为了防止单向泄压阀内流体的杂质在此处堵塞，防止磁堵头30在电磁线圈311的作用下，移动阻力加大。我们发现，大部分对圆柱形部件进行限位的都采用限位套，如果本发明把定位圈32改为常用的限位套方式，结果实验发现，这种阀很快就将磁堵头30和限位套堵住，导致阀使用寿命很短并且维修成本高。

如图7所示，本发明虽然利用定位圈320和磁堵头30之间的配合关系，解决了磁堵头30易被堵塞问题，但由于定位圈320内径与磁堵头30的圆柱部302外径匹配，一般是稍大于磁堵头30的圆柱部302外径，或极松地配合接触，但这样的结构磁堵头30依然存在较小的径向跳动空间，而使得其自身在推进过程中径向跳动，偏离轴向。因此，本发明利用了上述自适应锥形堵口部21，由于锥形橡胶环211施予一定压力可行形变，而锥形橡胶环211又安装在硅胶液袋圈210内侧。因此当磁堵头30堵入锥形堵孔215时，施予一定压力F后锥形橡胶环211的形变方向如图4中F1和F2箭头指向，F1和F2的形变又迫使硅胶液袋圈210的液体流动，在硅胶液袋圈210左侧并未被限制部分膨胀，这样一来，即使磁堵头30如何再轴向小偏移，由于硅胶液袋圈210内液体可以任意适应性流动均能完成自适应，封堵效果都非常棒。

上述可调直流电源4一极连接电磁线圈311一端，电磁线圈311另一端通过显示模块5连回所述可调直流电源4另一极。具体地，如图3所示，可调直流电源4包括直流电源、旋钮40和可变电阻，直流电源串联所述可变电阻，旋钮40连接可变电阻并可改变可变电阻阻值。

本发明因为无弹簧，因此也不存在疲劳问题，只需要控制电流的参数就可以实现单向封堵。当然，由于磁堵头30是永磁体，其在使用多年之后，会有一点点磁损，但本发明只须调大电流参数即可，无须更换部件，非常方便。

为了更好地调整硅胶液袋圈210的自适应性能，上述硅胶液袋圈210还设有一伸至管状阀体1外壁注液管212，所述注液管212外端口设有可拆卸的封盖213。

此外，本发明的堵头定位圈32上的定位脚321数量还可以是分别在相对应两侧的一对或规则相隔120度分布的三组，分别如图5和6所示。

Claims (5)

1.一种电控单向阀，其特征在于，包括：

管状阀体(1)，管状阀体(1)一端设有接入液体管道的接入口(1a)，另一端设有接入液体管道的接出口(1b)；

安装在管状阀体内的阀芯(3)；

固定于管状阀体(1)内壁的阀芯座(2)；

位于管状阀体(1)外侧的可调直流电源(4)以及

显示模块(5)；

所述阀芯座(2)包括周侧部固定在管状阀体(1)内壁的座体(22)和自适应锥形堵口部(21)；座体(22)中部设有通水孔(20)；位于与接入口(1a)相反的座体(22)一侧设有环形容纳槽，环形容纳槽中部与所述通水孔(20)连通；

所述自适应锥形堵口部(21)由施予一定压力可形变的锥形橡胶环(211)和硅胶液袋圈(210)组成，所述硅胶液袋圈(210)安装在所述环形容纳槽内，锥形橡胶环(211)固定在硅胶液袋圈(210)内侧；所述锥形橡胶环(211)内侧形成锥形堵孔(215)，锥形堵孔(215)与所述通水孔(20)连通；

所述阀芯(3)包括磁堵头(30)、至少两组堵头定位圈(32)和电磁驱动装置(31)；所述磁堵头(30)由与所述锥形堵孔(215)对应的锥部(301)和圆柱部(302)组成；

所述电磁驱动装置(31)包括固定在管状阀体(1)内侧的安装座(310)和通电流的电磁线圈(311)；安装座(310)中部设有密闭的安装腔，所述通电流的电磁线圈(311)位于所述安装腔内；

每组所述堵头定位圈(32)由套在圆柱部(302)外侧的定位圈(320)和至少一根连接定位圈(320)与管状阀体(1)内壁的定位脚(321)组成；

所述磁堵头(30)的圆柱部(302)与所述电磁线圈(311)位置对应并且磁性相斥；

定位圈(320)内径与所述磁堵头(30)的圆柱部(302)外径匹配。

可调直流电源(4)一极连接电磁线圈(311)一端，电磁线圈(311)另一端通过显示模块(5)连回所述可调直流电源(4)另一极。

2.根据权利要求1所述的一种电控单向阀，其特征在于，所述定位圈(320)截面呈圆形。

3.根据权利要求1所述的一种电控单向阀，其特征在于，所述电磁驱动装置(31)还包括铁芯(312)，所述电磁线圈(311)绕在铁芯(312)外。

4.根据权利要求1所述的一种电控单向阀，其特征在于，硅胶液袋圈(210)还设有一伸至管状阀体(1)外壁注液管(212)，所述注液管(212)外端口设有可拆卸的封盖(213)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种电控单向阀，其特征在于，可调直流电源(4)包括直流电源、旋钮(40)和可变电阻，直流电源串联所述可变电阻，旋钮(40)连接可变电阻并可改变可变电阻阻值。