CN108547975A - 手自一体慢关压电阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手自一体慢关压电阀，其包括一个挠性膜主阀芯，手动阀芯受到手动驱动而实现手动控制，自动阀芯受到压电驱动器的驱动而实现自动控制，在平衡孔内设置节流栓，使用自动阀芯和手动阀芯分别控制自动先导孔和手动先导孔的通断，进而控制挠性膜主阀芯的动作实现阀的导通和缓慢关断，本发明所述方案具有显著的进步性。

Description

手自一体慢关压电阀

技术领域

本发明涉及一种手自一体慢关压电阀，属于压电阀的技术领域。

背景技术

为了在压电阀上添加手动功能和慢关功能，依据现有技术，有两个技术方案可供选择。

第一是在压电阀的外部并联一个手动阀门，但这样很难实现阀门的慢关功能，且现有技术没有关于慢关压电阀的叙述。

第二是在压电阀内设置两条并联的水流通路，其中的一条通路是由压电驱动器驱动控制的传统压电阀部分，在另一条通路上再设置一个手动主阀芯，通过手动控制该阀芯的动作进而控制这条通路的通断。

上述压电阀的工作原理在本质上是相同的。

依靠现有技术设计的手动自动慢关压电阀相当复杂，体积大，生产成本高，故障率高，手动控制时施加的力大。

现有技术也没有关于手自一体慢关压电阀的叙述。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种先进的手自一体慢关压电阀。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种手自一体慢关压电阀，包括一个挠性膜主阀芯，该挠性膜主阀芯设置在主阀进口与主阀出口之间，用于控制主阀进口与主阀出口之间的导通和关断，挠性膜主阀芯的周边区域连接至所述手自一体慢关压电阀的阀壳上，进而形成挠性膜主阀芯的固定部，主阀进口连通阀的进水口，主阀出口连通阀的出水口，以所述挠性膜主阀芯为底，在挠性膜主阀芯的上部设置一个阀芯上腔，在所述阀芯上腔的旁边设置自动阀腔和手动阀腔或在所述阀芯上腔的内部设置自动阀腔或手动阀腔，所述的自动阀腔、所述的手动阀腔和所述阀芯上腔三者之间是相互连通的，在自动阀腔与主阀出口之间设置自动先导孔，所述自动先导孔的一端连接主阀出口，自动先导孔的另一端连接自动阀腔，在手动阀腔与主阀出口之间设置手动先导孔，所述手动先导孔的一端连接主阀出口，手动先导孔的另一端连接手动阀腔，在阀芯上腔与主阀进口之间设置平衡孔，所述平衡孔的一端连接阀芯上腔，平衡孔的另一端连接主阀进口；在所述平衡孔内设置节流栓，以达到节流进入自动阀腔的水流量和防止平衡孔被污物阻塞的效果，使所述挠性膜主阀芯缓慢关闭，使主阀进口与主阀出口之间缓慢关断，进而使所述的手自一体慢关压电阀缓慢关断；在所述的自动阀腔内设置自动阀芯，在所述的手动阀腔内设置手动阀芯，所述手动阀芯受到手动驱动而实现手动控制，所述自动阀芯受到压电驱动器的驱动而实现自动控制，所述自动阀芯控制自动先导孔的导通和关闭，所述手动阀芯控制手动先导孔的导通和关闭；当所述自动先导孔或手动先导孔导通时，所述的挠性膜主阀芯打开，使主阀进口与主阀出口之间导通，进而使所述的手自一体慢关压电阀导通，当所述自动先导孔和手动先导孔都处于关闭状态时，所述的挠性膜主阀芯关闭，使主阀进口与主阀出口之间关断，进而使所述的手自一体慢关压电阀关断。

所述平衡孔和手动先导孔设置在挠性膜主阀芯上或阀壳上，所述自动先导孔设置在阀壳上。

在所述在自动阀腔内设置压电驱动器，所述压电驱动器的外表面设置绝缘层，所述压电驱动器的一端固定在阀壳上，另一端安装自动阀芯，压电驱动器为自动阀芯的运动提供动力，连接压电驱动器的电源引线延伸至阀壳外部，压电驱动器或电源引线与阀壳之间设置密封部分。

所述手动阀芯通过连杆与阀外的手动控制柄连接，在所述连杆与阀壳之间设置密封圈，以起到密封的作用，在所述连杆上套装压力弹簧，压力弹簧的一端接触手动阀腔的内壁，压力弹簧的另一端接触手动阀芯，使手动阀芯对手动先导孔产生预压力，以提高手动阀芯的密封性。

所述阀壳包括第一阀壳和第二阀壳，在所述第一阀壳和第二阀壳之间设置密封装置，以起到对阀壳的密封作用。

在所述手自一体慢关压电阀的阀壳外设置第一挡块和第二挡块，以限制手动控制柄的运动范围，并在阀壳外设置“开”和“关”字样，以指示开阀和关阀的位置。

在所述手动阀芯上设置阀芯孔，所述阀芯孔的一端始终连通手动阀腔，当所述阀芯孔的另一端连通至手动先导孔时，手动先导孔与手动阀腔之间导通，当所述阀芯孔的另一端不连通至手动先导孔时，手动先导孔与手动阀腔之间关断。

所述节流栓的上部位于阀芯上腔内，中部位于平衡孔内，下部位于主阀进口内，所述节流栓的处于阀芯上腔内的部分为弯曲状或直线状，其它部分是直线状。

所述节流栓的处于阀芯上腔内的弯曲状部分为弹簧，该弹簧两端接触到所在腔室的内壁，所述节流栓的直线状部分位于弹簧的轴向内部或外部。

本发明所述的手自一体慢关压电阀所具有的有益效果为：仅设置一个挠性膜主阀芯，使本发明所述的手自一体慢关压电阀的技术方案有别于现有技术，并使其技术性能先进于现有技术；在平衡孔内设置节流栓，使手自一体慢关压电阀实现慢关功能；自动阀芯和手动阀芯分别控制自动先导孔和手动先导孔的通断，进而控制挠性膜主阀芯的动作，相较于现有技术所需的手动控制能量非常小，手动控制方案多样简单；结构简单，阀的密封方案简单可靠；较现有技术生产成本低，使用方便。

附图说明

图1所示为本发明所述手自一体慢关压电阀的实施例一个示意图。

图2所示为本发明所述手自一体慢关压电阀的自动开阀状态示意图。

图3所示为本发明所述手自一体慢关压电阀的手动开阀状态示意图。

图4所示为本发明所述手自一慢关压电阀内的节流栓的一个实施例立体示意图。

其中，0、阀芯上腔 1、主阀进口 2、自动阀腔 3、手动阀腔 4、主阀出口 5、平衡孔 6、自动先导孔 7手动先导孔 8、自动阀芯 9、手动阀芯 91、阀芯孔 92、连杆93、手动控制柄 10、压电驱动器 11、压力弹簧 12、第一阀壳 13、挠性膜主阀芯 131、挠性膜主阀芯的固定部 14、压电驱动器的电源引线 15、第二阀壳 16、密封圈 141、第一挡块 142、第二挡块 17、节流栓。

还有，曲线箭头表示水流方向。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本发明所述手自一体慢关压电阀的技术方案做进一步的详细说明。

本发明公开了一种手自一体慢关压电阀，包括一个挠性膜主阀芯13，该挠性膜主阀芯13设置在主阀进口1与主阀出口4之间，用于控制主阀进口1与主阀出口4之间的导通和关断，挠性膜主阀芯13的周边区域连接至所述手自一体慢关压电阀的阀壳上，进而形成挠性膜主阀芯13的固定部131，主阀进口1连通阀的进水口，主阀出口4连通阀的出水口，以所述挠性膜主阀芯13为底，在挠性膜主阀芯13的上部设置一个阀芯上腔0，其特征在于：在所述阀芯上腔0的旁边设置自动阀腔2和手动阀腔3或在所述阀芯上腔0的内部设置自动阀腔2或手动阀腔3，所述的自动阀腔2、所述的手动阀腔3和所述阀芯上腔0三者之间是相互连通的，在自动阀腔2与主阀出口4之间设置自动先导孔6，所述自动先导孔6的一端连接主阀出口4，自动先导孔6的另一端连接自动阀腔2，在手动阀腔3与主阀出口4之间设置手动先导孔7，所述手动先导孔7的一端连接主阀出口4，手动先导孔7的另一端连接手动阀腔3，在阀芯上腔0与主阀进口1之间设置平衡孔5，所述平衡孔5的一端连接阀芯上腔0，平衡孔5的另一端连接主阀进口1；在所述平衡孔5内设置节流栓17，以达到节流进入自动阀腔2的水流量和防止平衡孔5被污物阻塞的效果，使所述挠性膜主阀芯13缓慢关闭，使主阀进口1与主阀出口4之间缓慢关断，进而使所述的手自一体慢关压电阀缓慢关断；在所述的自动阀腔2内设置自动阀芯8，在所述的手动阀腔3内设置手动阀芯9，所述手动阀芯9受到手动驱动而实现手动控制，所述自动阀芯8受到压电驱动器的驱动而实现自动控制，所述自动阀芯8控制自动先导孔6的导通和关闭，所述手动阀芯9控制手动先导孔7的导通和关闭；当所述自动先导孔6或手动先导孔7导通时，所述的挠性膜主阀芯13打开，使主阀进口1与主阀出口4之间导通，进而使所述的手自一体慢关压电阀导通，当所述自动先导孔6和手动先导孔7都处于关闭状态时，所述的挠性膜主阀芯13关闭，使主阀进口1与主阀出口4之间关断，进而使所述的手自一体慢关压电阀关断。

在附图1～附图3所示的实施例中，自动阀腔2设置在阀芯上腔0的内部，手动阀腔3设置在阀芯上腔0的旁边，当然在以上一段所述方案基础上，还有其它的实施例没有以图示的形式予以公开。

所述平衡孔5和手动先导孔7设置在挠性膜主阀芯13上或阀壳上，所述自动先导孔6设置在阀壳上。

在图1所示的实施例中，平衡孔5设置在挠性膜主阀芯13上，自动先导孔6和手动先导孔7都设置在阀壳上，当然在以上一段所述方案基础上，还有其它的实施例没有以图示的形式予以公开。

在所述在自动阀腔2内设置压电驱动器15，所述压电驱动器15的外表面设置绝缘层，所述压电驱动器15的一端固定在阀壳上，另一端安装自动阀芯8，压电驱动器15为自动阀芯8的运动提供动力，连接压电驱动器15的电源引线14延伸至阀壳外部，压电驱动器15或电源引线14与阀壳之间设置密封部分。

所述手动阀芯9通过连杆92与阀外的手动控制柄93连接，在所述连杆92与阀壳之间设置密封圈16，以起到密封的作用，在所述连杆92上套装压力弹簧11，压力弹簧11的一端接触手动阀腔3的内壁，压力弹簧11的另一端接触手动阀芯9，使手动阀芯9对手动先导孔7产生预压力，以提高手动阀芯9的密封性。

所述阀壳包括第一阀壳12和第二阀壳15，在所述第一阀壳12和第二阀壳15之间设置密封装置，以起到对阀壳的密封作用。

在所述手自一体慢关压电阀的阀壳外设置第一挡块141和第二挡块142，以限制手动控制柄93的运动范围，并在阀壳外设置“开”和“关”字样，以指示开阀和关阀的位置。

在所述手动阀芯9上设置阀芯孔91，所述阀芯孔91的一端始终连通手动阀腔3，当所述阀芯孔91的另一端连通至手动先导孔7时，手动先导孔7与手动阀腔3之间导通，当所述阀芯孔91的另一端不连通至手动先导孔7时，手动先导孔7与手动阀腔3之间关断。

所述节流栓17的上部位于阀芯上腔0内，中部位于平衡孔5内，下部位于主阀进口1内，所述节流栓17的处于阀芯上腔0内的部分为弯曲状或直线状，其它部分是直线状。

如附图4所示，所述节流栓17的处于阀芯上腔0内的弯曲状部分为弹簧，该弹簧两端接触到所在腔室的内壁，所述节流栓17的直线状部分位于弹簧的轴向内部或外部。

所述的自动阀腔2与手动阀腔3是连通的，所以在确保各自功能的前提下，二者可以连通成一个阀腔，当然阀芯上腔0、自动阀腔2和手动阀腔3三者也可以连通成一个阀腔。

如附图2所示，当手动阀芯9处于关闭状态，而自动阀芯8打开后，自动阀腔2内的水通过自动先导孔5向主阀出口4流动，导致阀芯上腔0内的压力降低至近似等于主阀出口4处的压力，使主阀进口1处的压力大于阀芯上腔0内的压力，挠性膜主阀芯13在这样的压力差下向上挠曲变形而使挠性膜主阀芯13打开，使所述的手自一体慢关压电阀导通。

如附图3所示，当自动阀芯8处于关闭状态，而转动手动控制柄93使手动阀芯9打开后，手动阀腔3内的水通过手动先导孔6向主阀出口4流动，导致阀芯上腔0内的压力降低至近似等于主阀出口4处的压力，使主阀进口1处的压力大于阀芯上腔0内的压力，挠性膜主阀芯13在这样的压力差下向上挠曲变形而使挠性膜主阀芯13打开，使所述的手自一体慢关压电阀导通。

如附图1所示，当自动阀芯8和手动阀芯9都处于关闭状态时，主阀进口1处的水经平衡孔5内壁与节流栓17之间的间隙缓慢进入阀芯上腔0而使其压力逐渐近似等于主阀进口1处的压力，导致阀芯上腔0内的压力大于主阀出口4处的压力，挠性膜主阀芯13在这样的压力差下向下变形而使挠性膜主阀芯13关闭，使所述的手自一体慢关压电阀关断。

附图1～附图4中仅展示了一种使手动先导孔和自动先导孔导通和关断的方法，以本发明所述方案为基础，根据现有技术，其方法还有很多。

当然，在不脱离本发明的框架的情况下，还可以有其它的选择和发展以及我们能够预想得到的等效装置。

Claims (9)

1.一种手自一体慢关压电阀，包括一个挠性膜主阀芯（13），该挠性膜主阀芯（13）设置在主阀进口（1）与主阀出口（4）之间，用于控制主阀进口（1）与主阀出口（4）之间的导通和关断，挠性膜主阀芯（13）的周边区域连接至所述手自一体慢关压电阀的阀壳上，进而形成挠性膜主阀芯（13）的固定部（131），主阀进口（1）连通阀的进水口，主阀出口（4）连通阀的出水口，以所述挠性膜主阀芯（13）为底，在挠性膜主阀芯（13）的上部设置一个阀芯上腔（0），其特征在于：在所述阀芯上腔（0）的旁边设置自动阀腔（2）和手动阀腔（3）或在所述阀芯上腔（0）的内部设置自动阀腔（2）或手动阀腔（3），所述的自动阀腔（2）、所述的手动阀腔（3）和所述阀芯上腔（0）三者之间是相互连通的，在自动阀腔（2）与主阀出口（4）之间设置自动先导孔（6），所述自动先导孔（6）的一端连接主阀出口（4），自动先导孔（6）的另一端连接自动阀腔（2），在手动阀腔（3）与主阀出口（4）之间设置手动先导孔（7），所述手动先导孔（7）的一端连接主阀出口（4），手动先导孔（7）的另一端连接手动阀腔（3），在阀芯上腔（0）与主阀进口（1）之间设置平衡孔（5），所述平衡孔（5）的一端连接阀芯上腔（0），平衡孔（5）的另一端连接主阀进口（1）；在所述平衡孔（5）内设置节流栓（17），以达到节流进入自动阀腔（2）的水流量和防止平衡孔（5）被污物阻塞的效果，使所述挠性膜主阀芯（13）缓慢关闭，使主阀进口（1）与主阀出口（4）之间缓慢关断，进而使所述的手自一体慢关压电阀缓慢关断；在所述的自动阀腔（2）内设置自动阀芯（8），在所述的手动阀腔（3）内设置手动阀芯（9），所述手动阀芯（9）受到手动驱动而实现手动控制，所述自动阀芯（8）受到压电驱动器的驱动而实现自动控制，所述自动阀芯（8）控制自动先导孔（6）的导通和关闭，所述手动阀芯（9）控制手动先导孔（7）的导通和关闭；当所述自动先导孔（6）或手动先导孔（7）导通时，所述的挠性膜主阀芯（13）打开，使主阀进口（1）与主阀出口（4）之间导通，进而使所述的手自一体慢关压电阀导通，当所述自动先导孔（6）和手动先导孔（7）都处于关闭状态时，所述的挠性膜主阀芯（13）关闭，使主阀进口（1）与主阀出口（4）之间关断，进而使所述的手自一体慢关压电阀关断。

2.根据权利要求1所述的手自一体慢关压电阀，其特征在于：所述平衡孔（5）和手动先导孔（7）设置在挠性膜主阀芯（13）上或阀壳上，所述自动先导孔（6）设置在阀壳上。

3.根据权利要求1所述的手自一体慢关压电阀，其特征在于：在所述在自动阀腔（2）内设置压电驱动器（15），所述压电驱动器（15）的外表面设置绝缘层，所述压电驱动器（15）的一端固定在阀壳上，另一端安装自动阀芯（8），压电驱动器（15）为自动阀芯（8）的运动提供动力，连接压电驱动器（15）的电源引线（14）延伸至阀壳外部，压电驱动器（15）或电源引线（14）与阀壳之间设置密封部分。

4.根据权利要求1所述的手自一体慢关压电阀，其特征在于：所述手动阀芯（9）通过连杆（92）与阀外的手动控制柄（93）连接，在所述连杆（92）与阀壳之间设置密封圈（16），以起到密封的作用，在所述连杆（92）上套装压力弹簧（11），压力弹簧（11）的一端接触手动阀腔（3）的内壁，压力弹簧（11）的另一端接触手动阀芯（9），使手动阀芯（9）对手动先导孔（7）产生预压力，以提高手动阀芯（9）的密封性。

5.根据权利要求1所述的手自一体慢关压电阀，其特征在于：所述阀壳包括第一阀壳（12）和第二阀壳（15），在所述第一阀壳（12）和第二阀壳（15）之间设置密封装置，以起到对阀壳的密封作用。

6.根据权利要求1或4之任一权利要求所述的手自一体慢关压电阀，其特征在于：在所述手自一体慢关压电阀的阀壳外设置第一挡块（141）和第二挡块（142），以限制手动控制柄（93）的运动范围，并在阀壳外设置“开”和“关”字样，以指示开阀和关阀的位置。

7.根据权利要求1或4之任一权利要求所述的手自一体慢关先导型电磁阀，其特征在于：在所述手动阀芯（9）上设置阀芯孔（91），所述阀芯孔（91）的一端始终连通手动阀腔（3），当所述阀芯孔（91）的另一端连通至手动先导孔（7）时，手动先导孔（7）与手动阀腔（3）之间导通，当所述阀芯孔（91）的另一端不连通至手动先导孔（7）时，手动先导孔（7）与手动阀腔（3）之间关断。

8.根据权利要求1所述的手自一体慢关先导型电磁阀，其特征在于：所述节流栓（17）的上部位于阀芯上腔（0）内，中部位于平衡孔（5）内，下部位于主阀进口（1）内，所述节流栓（17）的处于阀芯上腔（0）内的部分为弯曲状或直线状，其它部分是直线状。

9.根据权利要求1或8之任一权利要求所述的手自一体慢关先导型电磁阀，其特征在于：所述节流栓（17）的处于阀芯上腔（0）内的弯曲状部分为弹簧，该弹簧两端接触到所在腔室的内壁，所述节流栓（17）的直线状部分位于弹簧的轴向内部或外部。