CN107152534B - 一种具有太阳能发电功能的智能截止阀 - Google Patents

一种具有太阳能发电功能的智能截止阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有太阳能发电功能的智能截止阀，包括阀体、阀杆、阀瓣、密封圈、紧固机构、控制机构和发电机构，紧固机构包括调节块和紧固组件，紧固组件包括第一连杆、导向杆、第二连杆和压块，控制组件包括中央控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、流量检测模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，该具有太阳能发电功能的智能截止阀中，通过紧固机构，能够实现阀瓣与密封圈的密封连接，从而提高了截止阀的可靠性，而且，加入了发电机构，实现了太阳能发电，提高了截止阀的智能化；工作电源电路中，稳压管的型号为TL431，其性能稳定，且价格便宜，从而大大降低为了截止阀的生产成本，提高了其市场竞争力。

Description

一种具有太阳能发电功能的智能截止阀
技术领域
本发明涉及泵阀领域，特别涉及一种具有太阳能发电功能的智能截止阀。
背景技术
泵和阀常常联系在一起的原因是使用场合。就是说有泵的地方一般都有阀门，有的地方往往需要泵。他们都用于液体输送的地方。当然，阀门还用于气体。真空泵也与气体有关。
在现有的泵阀中，有部分是用在了水电站中，用来控制水流的通断，其中最为常见的是截止阀。但是这些截止阀在长期开关以后，阀瓣与密封圈之间的密封效果就会下降，从而降低了截止阀的可靠性；不仅如此，在截止阀工作的过程中，都会加入智能化的设备或者机构，但是这些设备在运行的时候，需要工作电源电路提供稳定的工作电压，而这些工作电源需要稳压集成电路来实现电源的稳定输出，因为这些稳压集成电路的成本过高，就导致了截止阀的生产成本高，从而就降低了截止阀的市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有太阳能发电功能的智能截止阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有太阳能发电功能的智能截止阀，包括阀体、阀杆、阀瓣、密封圈、紧固机构、控制机构和发电机构，所述控制机构通过阀杆与阀瓣传动连接，所述阀体的内部设有进水区和出水区，所述密封圈设置在进水区和出水区之间，所述阀瓣与密封圈匹配；
所述阀体的上端设有压盖，所述控制机构设置在压盖上，所述紧固机构设置在阀瓣的两端且与阀杆传动连接，所述发电机构设置在控制机构的上方；
所述紧固机构包括调节块和紧固组件，所述调节块套设在阀杆的外周且与阀杆传动连接，所述调节块通过紧固组件与阀瓣传动连接，所述紧固组件包括第一连杆、导向杆、第二连杆和压块，所述导向杆竖向设置在阀体的内壁，所述阀体的内壁设有导向槽，所述导向杆设置在导向槽的内部，所述第一连杆的一端与调节块的一端铰接，所述第一连杆的另一端与导向杆的顶端铰接，所述第二连杆的一端与导向杆的底端铰接，所述第二连杆的另一端与压块铰接，所述压块位于阀瓣的两侧；
其中，阀杆在控制阀瓣与密封圈匹配的时候，同时调节块也会随着阀杆往下移动，直到阀瓣与密封圈匹配到位以后，阀杆继续转动，此时调节块就会继续往下移动，然后调节块通过第一连杆来推动导向杆沿着导向槽的内部进行滑动，导向杆就会推动第二连杆，则第二连杆就会控制压块压住阀瓣的两侧，实现了阀瓣与密封圈的进一步密封连接，从而提高了截止阀的可靠性。
所述控制机构包括面板、设置在面板内部的第一电机和控制组件，所述第一电机与阀杆传动连接，所述控制组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、流量检测模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述第一电机与电机控制模块电连接；
所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、可调电阻、三极管和稳压管，所述稳压管的型号为TL431，所述三极管的集电极通过第一电容接地，所述三极管的集电极通过第一电阻与三极管的基极连接，所述三极管的基极与与稳压管的阴极连接，所述稳压管的阳极接地，所述三极管的发射极通过可调电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述可调电阻的可调端与稳压管的参考端连接，所述三极管的发射极通过第二电容接地。
其中，中央控制模块，用来对智能截止阀进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对智能截止阀中的各个模块进行智能化控制，提高了智能截止阀的智能化；电机控制模块，用来控制电机的模块，在这里，通过控制驱动电机的伸缩，来实现阀瓣与密封组件之间的导通，进行流量的控制；无线通讯模块，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对智能截止阀的信息进行远程监控，实现了智能截止阀的智能化；流量检测模块，用来进行流量检测的模块，在这里，通过对流量传感器的检测数据进行分析，从而能够对流量进行实时监测；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对智能截止阀的工作信息进行实时显示，提高了智能截止阀的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对智能截止阀进行实施现场操控，提高了智能截止阀的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对智能截止阀的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给智能截止阀内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了智能截止阀的可靠性。
在工作电源电路中，三极管的源极输入工作电压，随后经过稳压管对三极管的通断进行控制，能够实现电源的稳定输出，同时稳压管的参考端对输出电压进行取样，从而能够进一步实现电源电压的稳定输出。而且，稳压管的型号为TL431，其性能稳定，且价格便宜，从而大大降低为了截止阀的生产成本，提高了其市场竞争力。
具体的，所述发电机构包括太阳能发电板和调节组件，所述调节组件包括第二电机和驱动轴，所述第二电机设置在面板的顶部，所述第二电机通过驱动轴与太阳能发电板处传动连接，所述调节组件的竖向为两个，所述调节组件分别位于太阳能发电板的下方的两侧，所述第二电机与电机控制模块电连接。
其中，第二电机通过驱动轴来控制太阳能发电板的角度的变化，从而能够提高截止的发电效率。
具体的，所述面板上还设有显示界面、控制按键和若干状态指示灯，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。
其中，显示界面，用来对截止阀的工作信息进行实时显示；控制按键，便于工作人员对截止阀进行操控；状态指示灯，用来截止阀工作状态进行实时显示，从而提高了截止阀的可靠性。
具体的，所述显示界面为液晶显示屏。
具体的，所述第一连杆和第二连杆之间设有弹簧。
具体的，所述紧固组件的数量为两个，所述紧固组件位于阀瓣的两侧。
具体的，为了对截止阀的流量进行精确监测，所述阀体的内部的出水区设有流量传感器，所述流量传感器与流量检测模块电连接。
具体的，为了提高截止阀的工作续航能力，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
具体的，为了提高截止阀的安全等级，所述面板的阻燃等级为V-0。
具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
本发明的有益效果是，该具有太阳能发电功能的智能截止阀中，通过紧固机构，能够实现阀瓣与密封圈的密封连接，从而提高了截止阀的可靠性，而且，加入了发电机构，实现了太阳能发电，提高了截止阀的智能化；不仅如此，在工作电源电路中，稳压管的型号为TL431，其性能稳定，且价格便宜，从而大大降低为了截止阀的生产成本，提高了其市场竞争力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有太阳能发电功能的智能截止阀的结构示意图；
图2是本发明的具有太阳能发电功能的智能截止阀的紧固机构的结构示意图；
图3是本发明的具有太阳能发电功能的智能截止阀的发电机构的结构示意图；
图4是本发明的具有太阳能发电功能的智能截止阀的中控机构的结构示意图；
图5是本发明的具有太阳能发电功能的智能截止阀的系统原理图；
图6是本发明的具有太阳能发电功能的智能截止阀的工作电源电路的电路原理图；
图中：1.阀体，2.控制机构，3.阀杆，4.阀瓣，5.密封圈，6.发电机构，7.紧固机构，8.压盖，9.流量传感器，10.调节块，11.第一连杆，12.导向杆，13.第二连杆，14.压块，15.弹簧，16.太阳能发电板，17.驱动轴，18.第二电机，19.面板，20.显示界面，21.控制按键，22.状态指示灯，23.中央控制模块，24.电机控制模块，25.无线通讯模块，26.流量检测模块，27.显示控制模块，28.按键控制模块，29.状态指示模块，30.工作电源模块，31.蓄电池，32.第一电机，C1.第一电容，C2.第二电容，R1.第一电阻，R2.第二电阻，VT1.三极管，VD1.稳压管，RP1.可调电阻。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示，一种具有太阳能发电功能的智能截止阀，包括阀体1、阀杆3、阀瓣4、密封圈5、紧固机构7、控制机构2和发电机构6，所述控制机构2通过阀杆3与阀瓣4传动连接，所述阀体1的内部设有进水区和出水区，所述密封圈5设置在进水区和出水区之间，所述阀瓣4与密封圈5匹配；
所述阀体1的上端设有压盖8，所述控制机构2设置在压盖8上，所述紧固机构7设置在阀瓣4的两端且与阀杆3传动连接，所述发电机构6设置在控制机构2的上方；
所述紧固机构7包括调节块10和紧固组件，所述调节块10套设在阀杆3的外周且与阀杆3传动连接，所述调节块10通过紧固组件与阀瓣4传动连接，所述紧固组件包括第一连杆11、导向杆12、第二连杆13和压块14，所述导向杆12竖向设置在阀体1的内壁，所述阀体1的内壁设有导向槽，所述导向杆12设置在导向槽的内部，所述第一连杆11的一端与调节块10的一端铰接，所述第一连杆11的另一端与导向杆12的顶端铰接，所述第二连杆13的一端与导向杆12的底端铰接，所述第二连杆13的另一端与压块14铰接，所述压块14位于阀瓣4的两侧；
其中，阀杆3在控制阀瓣4与密封圈5匹配的时候，同时调节块10也会随着阀杆3往下移动，直到阀瓣4与密封圈5匹配到位以后，阀杆3继续转动，此时调节块10就会继续往下移动，然后调节块10通过第一连杆11来推动导向杆12沿着导向槽的内部进行滑动，导向杆12就会推动第二连杆13，则第二连杆13就会控制压块14压住阀瓣4的两侧，实现了阀瓣4与密封圈5的进一步密封连接，从而提高了截止阀的可靠性。
所述控制机构2包括面板19、设置在面板19内部的第一电机32和控制组件，所述第一电机32与阀杆3传动连接，所述控制组件包括中央控制模块23、与中央控制模块23连接的电机控制模块24、无线通讯模块25、流量检测模块26、显示控制模块27、按键控制模块28、状态指示模块29和工作电源模块30，所述第一电机32与电机控制模块24电连接；
所述工作电源模块30包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、可调电阻RP1、三极管VT1和稳压管VD1，所述稳压管VD1的型号为TL431，所述三极管VT1的集电极通过第一电容C1接地，所述三极管VT1的集电极通过第一电阻R1与三极管VT1的基极连接，所述三极管VT1的基极与与稳压管VD1的阴极连接，所述稳压管VD1的阳极接地，所述三极管VT1的发射极通过可调电阻RP1和第二电阻R2组成的串联电路接地，所述可调电阻RP1的可调端与稳压管VD1的参考端连接，所述三极管VT1的发射极通过第二电容C2接地。
其中，中央控制模块23，用来对智能截止阀进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块23是PLC，也能够是单片机，实现了对智能截止阀中的各个模块进行智能化控制，提高了智能截止阀的智能化；电机控制模块24，用来控制电机的模块，在这里，通过控制驱动电机的伸缩，来实现阀瓣4与密封组件之间的导通，进行流量的控制；无线通讯模块25，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对智能截止阀的信息进行远程监控，实现了智能截止阀的智能化；流量检测模块26，用来进行流量检测的模块，在这里，通过对流量传感器9的检测数据进行分析，从而能够对流量进行实时监测；显示控制模块27，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面20进行控制，能够对智能截止阀的工作信息进行实时显示，提高了智能截止阀的实用性；按键控制模块28，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键21的操控信息进行采集，从而能够对智能截止阀进行实施现场操控，提高了智能截止阀的可操作性；状态指示模块29，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯22的亮暗控制，能够对智能截止阀的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块30，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给智能截止阀内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了智能截止阀的可靠性。
在工作电源电路中，三极管VT1的源极输入工作电压，随后经过稳压管VD1对三极管VT1的通断进行控制，能够实现电源的稳定输出，同时稳压管VD1的参考端对输出电压进行取样，从而能够进一步实现电源电压的稳定输出。而且，稳压管VD1的型号为TL431，其性能稳定，且价格便宜，从而大大降低为了截止阀的生产成本，提高了其市场竞争力。
具体的，所述发电机构6包括太阳能发电板16和调节组件，所述调节组件包括第二电机18和驱动轴17，所述第二电机18设置在面板19的顶部，所述第二电机18通过驱动轴17与太阳能发电板16处传动连接，所述调节组件的竖向为两个，所述调节组件分别位于太阳能发电板16的下方的两侧，所述第二电机18与电机控制模块24电连接。
其中，第二电机18通过驱动轴17来控制太阳能发电板16的角度的变化，从而能够提高截止的发电效率。
具体的，所述面板19上还设有显示界面20、控制按键21和若干状态指示灯22，所述显示界面20与显示控制模块27电连接，所述控制按键21与按键控制模块28电连接，所述状态指示灯22与状态指示模块29电连接。
其中，显示界面20，用来对截止阀的工作信息进行实时显示；控制按键21，便于工作人员对截止阀进行操控；状态指示灯22，用来截止阀工作状态进行实时显示，从而提高了截止阀的可靠性。
具体的，所述显示界面20为液晶显示屏。
具体的，所述第一连杆11和第二连杆13之间设有弹簧15。
具体的，所述紧固组件的数量为两个，所述紧固组件位于阀瓣4的两侧。
具体的，为了对截止阀的流量进行精确监测，所述阀体1的内部的出水区设有流量传感器9，所述流量传感器9与流量检测模块26电连接。
具体的，为了提高截止阀的工作续航能力，所述面板19的内部还设有蓄电池31，所述蓄电池31与工作电源模块30电连接。
具体的，为了提高截止阀的安全等级，所述面板19的阻燃等级为V-0。
具体的，所述无线通讯模块25包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
与现有技术相比，该具有太阳能发电功能的智能截止阀中，通过紧固机构7，能够实现阀瓣4与密封圈5的密封连接，从而提高了截止阀的可靠性，而且，加入了发电机构6，实现了太阳能发电，提高了截止阀的智能化；不仅如此，在工作电源电路中，稳压管VD1的型号为TL431，其性能稳定，且价格便宜，从而大大降低为了截止阀的生产成本，提高了其市场竞争力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，包括阀体、阀杆、阀瓣、密封圈、紧固机构、控制机构和发电机构，所述控制机构通过阀杆与阀瓣传动连接，所述阀体的内部设有进水区和出水区，所述密封圈设置在进水区和出水区之间，所述阀瓣与密封圈匹配；
所述阀体的上端设有压盖，所述控制机构设置在压盖上，所述紧固机构设置在阀瓣的两端且与阀杆传动连接，所述发电机构设置在控制机构的上方；
所述紧固机构包括调节块和紧固组件，所述调节块套设在阀杆的外周且与阀杆传动连接，所述调节块通过紧固组件与阀瓣传动连接，所述紧固组件包括第一连杆、导向杆、第二连杆和压块，所述导向杆竖向设置在阀体的内壁，所述阀体的内壁设有导向槽，所述导向杆设置在导向槽的内部，所述第一连杆的一端与调节块的一端铰接，所述第一连杆的另一端与导向杆的顶端铰接，所述第二连杆的一端与导向杆的底端铰接，所述第二连杆的另一端与压块铰接，所述压块位于阀瓣的两侧；
所述控制机构包括面板、设置在面板内部的第一电机和控制组件，所述第一电机与阀杆传动连接，所述控制组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、流量检测模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述第一电机与电机控制模块电连接；
所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、可调电阻、三极管和稳压管，所述稳压管的型号为TL431，所述三极管的集电极通过第一电容接地，所述三极管的集电极通过第一电阻与三极管的基极连接，所述三极管的基极与与稳压管的阴极连接，所述稳压管的阳极接地，所述三极管的发射极通过可调电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述可调电阻的可调端与稳压管的参考端连接，所述三极管的发射极通过第二电容接地。
2.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述发电机构包括太阳能发电板和调节组件，所述调节组件包括第二电机和驱动轴，所述第二电机设置在面板的顶部，所述第二电机通过驱动轴与太阳能发电板处传动连接，所述调节组件的竖向为两个，所述调节组件分别位于太阳能发电板的下方的两侧，所述第二电机与电机控制模块电连接。
3.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述面板上还设有显示界面、控制按键和若干状态指示灯，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。
4.如权利要求3所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏。
5.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述第一连杆和第二连杆之间设有弹簧。
6.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述紧固组件的数量为两个，所述紧固组件位于阀瓣的两侧。
7.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述阀体的内部的出水区设有流量传感器，所述流量传感器与流量检测模块电连接。
8.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
9.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述面板的阻燃等级为V-0。
10.如权利要求1所述的具有太阳能发电功能的智能截止阀，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
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