CN108194659B - 一种协动自控气囊调水机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种协动自控气囊调水机构，包括套管、两个限位支架和调节机构，所述套管内设有两个限位支架，所述套管的上壁体在两个限位支架的中间设有调节机构，所述调节机构包括通气管、空心的调气按帽、密封膜、放气栓、气囊、第一通气孔、第二通气孔、自收机构、闭气瓣、位置传感器、信息处理单元、显示器、电磁推杆和气压泵，所述通气管的下端设有位于套管内的气囊，所述通气管内设有闭气瓣，所述通气管的上端设有密封可上下滑动且不脱离通气管的调气按帽，与现有技术相比，能够满足引水插头流出水量的连续有效的自动调节，结构简单，调节磨损小，密封可靠性好，操作简便，天然环保，具有一定保健功效。

Description

一种协动自控气囊调水机构

【技术领域】

本发明涉及一种协动自控气囊调水机构，更具体地说它是在引水管的管壁上加装协动自控气囊水量调节机构，保证引出水量的调节的。

【背景技术】

目前的引水部件存在下述不足：

1、缺少简单易行的适用于饮用水储水器的水量调节装置；

2、对于饮用水储水器引出水管缺少使用天然材质的自动水量调节方案；

3、对于饮用水储水器引出水量调节缺少连续有效的水量调节方案。

4、缺少调节磨损小、密闭可靠的饮用水储水器引出水量调节机构

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种协动自控气囊调水机构，能够满足引水插头流出水量的连续有效的自动调节，结构简单，调节磨损小，密封可靠性好，操作简便，天然环保，具有一定保健功效。

为实现上述目的，本发明提出了一种协动自控气囊调水机构，包括套管、两个限位支架和调节机构，所述套管内设有两个限位支架，所述套管的上壁体在两个限位支架的中间设有调节机构，所述调节机构包括通气管、空心的调气按帽、密封膜、放气栓、气囊、第一通气孔、第二通气孔、自收机构、闭气瓣、位置传感器、信息处理单元、显示器、电磁推杆和气压泵，所述通气管的下端设有位于套管内的气囊，所述通气管内设有闭气瓣，所述通气管的上端设有密封可上下滑动且不脱离通气管的调气按帽，所述调气按帽内设有密封膜，所述密封膜的底部设有推动闭气瓣的放气栓，所述通气管的上部后侧壁上设有第一通气孔，所述气压泵的输出端与第一通气孔连接，所述调气按帽在通气管内设有用于第一通气孔与调气按帽的空心部分连通的第二通气孔，所述调气按帽的下端与通气管之间设有阻尼腔，所述通气管的下端内设有自收机构，所述电磁推杆用于推动调气按帽向下运动，所述套管的下端内壁镶嵌有与气囊相对应的位置传感器，所述信息处理单元与位置传感器、显示器、电磁推杆、自收机构和气压泵连接，所述自收机构包括驱动机构、柔性齿条和齿轮，所述驱动机构与齿轮连接，所述齿轮与柔性齿条啮合连接，所述柔性齿条与气囊的内壁连接，所述套管内壁镶嵌有与柔性齿条相配合的齿条套，所述通气管上设有可供柔性齿条插入齿条套的开口，所述驱动机构与信息处理单元连接，所述柔性齿条与气囊的内壁接触面上设有滑槽，所述滑槽内设有若干可滑动的滑动体，所述滑动体的外端与气囊的内壁连接，所述滑槽的横截面为T形形状，所述闭气瓣为向下单向开启的闭气瓣，所述闭气瓣与调气管相接触的两个面上均有无毒硅胶涂层形成唇式密封，所述套管内壁设有与气囊相对应的凹槽，所述位置传感器和齿条套位于凹槽内。

作为优选，所述信息处理单元由以MCU为核心的硬件和相关软件组成。

作为优选，所述驱动机构为步进电机。

作为优选，所述套管、通气管和调气按帽为栓皮栎软木材料制成。

作为优选，所述限位支架为十字形软木限位支架，所述限位支架中掺有栓皮栎果壳，栓皮栎果壳占限位支架总质量的0.75％。

本发明的有益效果：套管的一端在压力下插入引水管，由于栓皮栎遇水膨胀使得套管和引水管之间的密封很好，通过调整气囊的体积，达到控制套管出水量的目的，栓皮栎果壳具有抑菌和止咳的功效，对流过的饮用水产生一定保健作用，当气囊未充满气时，气囊与套管存在间隙时，套管中有水流过，间隙越大水流越大，从而达到连续调节出水量的目的。由于气囊和套管之间的接触为柔性接触，在保证接触的密封性同时，可以减少接触面的磨损，延长机构的使用寿命。调气旋钮和闭气瓣的双重密封作用，使得机构密封作用很好，工作稳定可靠，自收机构、位置传感器、信息处理单元、显示器、电磁推杆和气压泵的应用实现自动调节水量，与现有技术相比，能够满足引水插头流出水量的连续有效的自动调节，结构简单，调节磨损小，密封可靠性好，操作简便，天然环保，具有一定保健功效。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种协动自控气囊调水机构安装在引水管内的结构示意图；

图2是自收机构收起气囊的示意图；

图3是柔性齿条与气囊连接的示意图。

图中：1-套管、2-引水管、3-限位支架、4-调节机构、41-通气管、42-调气按帽、43-密封膜、44-放气栓、45-气囊、46-第一通气孔、47-第二通气孔、48-自收机构、49-闭气瓣、410-阻尼腔、411-凹槽、412-位置传感器、413-信息处理单元、414-显示器、415-电磁推杆、416-气压泵、481-驱动机构、482-柔性齿条、483-齿轮、484-齿条套、485-滑槽、486-滑动体。

【具体实施方式】

参阅图1、图2和图3，本发明一种协动自控气囊调水机构，包括套管1、两个限位支架3和调节机构4，所述套管1内设有两个限位支架3，所述套管1的上壁体在两个限位支架3的中间设有调节机构4，所述调节机构4包括通气管41、空心的调气按帽42、密封膜43、放气栓44、气囊45、第一通气孔46、第二通气孔47、自收机构48、闭气瓣49、位置传感器412、信息处理单元413、显示器414、电磁推杆415和气压泵416，所述通气管41的下端设有位于套管1内的气囊45，所述通气管41内设有闭气瓣49，所述通气管41的上端设有密封可上下滑动且不脱离通气管41的调气按帽42，所述调气按帽42内设有密封膜43，所述密封膜43的底部设有推动闭气瓣49的放气栓44，所述通气管41的上部后侧壁上设有第一通气孔46，所述气压泵416的输出端与第一通气孔46连接，所述调气按帽42在通气管41内设有用于第一通气孔46与调气按帽42的空心部分连通的第二通气孔47，所述调气按帽42的下端与通气管41之间设有阻尼腔410，所述通气管41的下端内设有自收机构48，所述电磁推杆415用于推动调气按帽42向下运动，所述套管1的下端内壁镶嵌有与气囊45相对应的位置传感器412，所述信息处理单元413与位置传感器412、显示器414、电磁推杆415、自收机构48和气压泵416连接，所述自收机构48包括驱动机构481、柔性齿条482和齿轮483，所述驱动机构481与齿轮483连接，所述齿轮483与柔性齿条482啮合连接，所述柔性齿条482与气囊45的内壁连接，所述套管1内壁镶嵌有与柔性齿条482相配合的齿条套484，所述通气管41上设有可供柔性齿条482插入齿条套484的开口，所述驱动机构481与信息处理单元413连接，所述信息处理单元413由以MCU为核心的硬件和相关软件组成，所述驱动机构481为步进电机，所述套管1内壁设有与气囊45相对应的凹槽411，所述位置传感器412和齿条套484位于凹槽411内，所述柔性齿条482与气囊45的内壁接触面上设有滑槽485，所述滑槽485内设有若干可滑动的滑动体486，所述滑动体486的外端与气囊45的内壁连接，所述滑槽485的横截面为T形形状，所述套管1、通气管41和调气按帽42为栓皮栎软木材料制成，所述限位支架3为十字形软木限位支架，所述限位支架3中掺有栓皮栎果壳，栓皮栎果壳占限位支架3总质量的0.75％，所述闭气瓣49为向下单向开启的闭气瓣，所述闭气瓣49与调气管41相接触的两个面上均有无毒硅胶涂层形成唇式密封。

本发明工作过程：

本发明一种协动自控气囊调水机构在工作过程中，将套管1的一端在压力下插入引水管11，当气囊45需要充气时，信息处理单元413启动电磁推杆415的顶杆伸出，向下推动调气按帽42，使通气管41、第一通气孔46和第二通气孔47连通，然后，启动气压泵416和驱动机构481工作，气压泵416输出的气体依次经过第一通气孔46、第二通气孔47进入通气管41推动闭气瓣49使其开启(闭气瓣49仅在向下强力气流或外力作用下开启允许气流通过，其余状态下气囊45内的气压推动闭气瓣49向上，造成自动闭锁，使气流不能通过)，然后进入气囊45内，气囊45内充气的程度，决定套管1中水流通过的多少。气囊45充气的同时，驱动机构481带动齿轮483转动，齿轮483带动柔性齿条482从齿条套484内退出，当气囊45膨胀到达凹槽411内，套管1内被堵死，并触动位置传感器412，位置传感器412传递关断信号给信息处理单元413，信息处理单元413控制气压泵416、驱动机构481和电磁推杆415停运，电磁推杆415的顶杆缩回，此时，调气按帽42通过阻尼腔410的作用将其顶起，第一通气孔46与第二通气孔47错位关断。

当气囊45需要排气时，信息处理单元413启动电磁推杆415的顶杆伸出，向下推动调气按帽42，直到通气管41、第一通气孔46和第二通气孔47连通，此时，放气栓44将闭气瓣49向下顶开，气囊45内的气体通过通气管、第一通气孔6和第二通气孔10排出。气囊45排气的同时，信息处理单元413启动驱动机构481带动齿轮483转动，齿轮483带动柔性齿条482向齿条套484内运动，对气囊45进行收缩。

当气囊45充放气时，步进电机会带动齿轮483顺时针或逆时针转动，信息处理单元413可以通过步进电机转动的圈数得到柔性齿条482在齿条套484外的长度，并通过分析计算，生成套管1中可以通过的水流量，然后发送到显示器414显示出来。通过对信息处理单元413进行设置，可以使机构控制输出流量在最大流量和零流量之间的任意值。

密封膜43为高强高弹医用橡胶膜，保证调气按帽42内的空气不会泄露。

气囊45被限位支架3限定位置，同时限位支架3对气囊45形成支撑有助抵抗水压造成的变形，减小水流冲击对气囊45的拉伸力，延长气囊的使用寿命。

为了保证柔性齿条482与齿轮483啮合连接的可靠性，可在通气管41内增加一个位于齿轮483正上方的定位轮。

与现有技术相比，能够满足引水插头流出水量的连续有效的自动调节，结构简单，调节磨损小，密封可靠性好，操作简便，天然环保，具有一定保健功效。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种协动自控气囊调水机构，其特征在于：包括套管(1)、两个限位支架(3)和调节机构(4)，所述套管(1)内设有两个限位支架(3)，所述套管(1)的上壁体在两个限位支架(3)的中间设有调节机构(4)，所述调节机构(4)包括通气管(41)、空心的调气按帽(42)、密封膜(43)、放气栓(44)、气囊(45)、第一通气孔(46)、第二通气孔(47)、自收机构(48)、闭气瓣(49)、位置传感器(412)、信息处理单元(413)、显示器(414)、电磁推杆(415)和气压泵(416)，所述通气管(41)的下端设有位于套管(1)内的气囊(45)，所述通气管(41)内设有闭气瓣(49)，所述通气管(41)的上端设有密封可上下滑动且不脱离通气管(41)的调气按帽(42)，所述调气按帽(42)内设有密封膜(43)，所述密封膜(43)的底部设有推动闭气瓣(49)的放气栓(44)，所述通气管(41)的上部后侧壁上设有第一通气孔(46)，所述气压泵(416)的输出端与第一通气孔(46)连接，所述调气按帽(42)在通气管(41)内设有用于第一通气孔(46)与调气按帽(42)的空心部分连通的第二通气孔(47)，所述调气按帽(42)的下端与通气管(41)之间设有阻尼腔(410)，所述通气管(41)的下端内设有自收机构(48)，所述电磁推杆(415)用于推动调气按帽(42)向下运动，所述套管(1)的下端内壁镶嵌有与气囊(45)相对应的位置传感器(412)，所述信息处理单元(413)与位置传感器(412)、显示器(414)、电磁推杆(415)、自收机构(48)和气压泵(416)连接，所述自收机构(48)包括驱动机构(481)、柔性齿条(482)和齿轮(483)，所述驱动机构(481)与齿轮(483)连接，所述齿轮(483)与柔性齿条(482)啮合连接，所述柔性齿条(482)与气囊(45)的内壁连接，所述套管(1)内壁镶嵌有与柔性齿条(482)相配合的齿条套(484)，所述通气管(41)上设有可供柔性齿条(482)插入齿条套(484)的开口，所述驱动机构(481)与信息处理单元(413)连接，所述柔性齿条(482)与气囊(45)的内壁接触面上设有滑槽(485)，所述滑槽(485)内设有若干可滑动的滑动体(486)，所述滑动体(486)的外端与气囊(45)的内壁连接，所述滑槽(485)的横截面为T形形状，所述闭气瓣(49)为向下单向开启的闭气瓣，所述闭气瓣(49)与调气管(41)相接触的两个面上均有无毒硅胶涂层形成唇式密封，所述套管(1)内壁设有与气囊(45)相对应的凹槽(411)，所述位置传感器(412)和齿条套(484)位于凹槽(411)内。

2.如权利要求1所述的一种协动自控气囊调水机构，其特征在于：所述信息处理单元(413)由以MCU为核心的硬件和相关软件组成。

3.如权利要求1所述的一种协动自控气囊调水机构，其特征在于：所述驱动机构(481)为步进电机。

4.如权利要求1所述的一种协动自控气囊调水机构，其特征在于：所述套管(1)、通气管(41)和调气按帽(42)为栓皮栎软木材料制成。

5.如权利要求1所述的一种协动自控气囊调水机构，其特征在于：所述限位支架(3)为十字形软木限位支架，所述限位支架(3)中掺有栓皮栎果壳，栓皮栎果壳占限位支架(3)总质量的0.75％。

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