CN109442085A - 一种可升降阀门自动启闭系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可升降阀门自动启闭系统，包括执行构件、旋转驱动构件，执行构件用于与被控制阀门的把手连接，旋转驱动构件用于驱动执行构件转动，旋转驱动构件设在悬臂式安装构件的悬臂远端，悬臂式安装构件近端的立柱下端设有用于与供水管道固定连接的抱箍；立柱呈高度可调节的组合结构，立柱的主体段固定连接在抱箍上；悬臂由两块相同的板状构件组合形成，两块板状构件将立柱的主体段和调节座夹在中间，两块板状构件通过多个分布的连接块固定连接。本发明的有益效果是，用于与手动阀门配套使用，适用于新管网布设或旧管网的自动控制改造；其安装、维护方便，使用成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀门控制结构，特别是一种可升降阀门自动启闭系统。
背景技术
滴灌是通过放在作物根部处的滴灌带或滴头供水，滴灌带或滴头上设有很多细小的出水口，出水口的出水缓慢湿润作物根际土壤。由于湿润范围可控，因此，滴灌是目前最有效的节水灌溉方式，而且除节水外，还可减少肥料损失，促进作物生长。滴灌作为具有明显的节水优势，在现代农林业的节水灌溉系统中，已经得到越来越广泛的应用。其中，滴灌带或滴头由滴灌供水管网供水，并通过在供水管上设置电控阀以实现滴灌区域、时间点可滴灌量的远程和自动控制。现有电控阀通常都是商品级的电磁阀或电动阀，其阀门主体和启闭系统集成一体。在实际应用中，由于受使用环境影响，存在雨水和尘埃侵蚀隐患，容易出现控制失效的故障，需经常维修或整体更换阀门。由于现有电控阀呈一体结构，因此，在阀门更换时需整体更换，不仅存在拆装过程操作繁琐、更换耗时长的不足，还会增加滴管系统使用成本高。为此，需要对此进行改进。
发明内容
本发明的目的就是针对现有滴灌系统中电控阀为一体结构的不足，提供一种可升降阀门自动启闭系统，该系统用于装设在供水管道上，并与普通手动阀门配合形成电控阀，以在启闭系统或手动阀门分别出现故障后单独更换，而无需整体更换，以简化更换操作，减少更换时间，并降低滴灌系统使用和维护成本。
为了实现前述目的，本发明采用如下技术方案。
一种可升降阀门自动启闭系统，包括执行构件、旋转驱动构件，执行构件用于与被控制阀门的把手连接，旋转驱动构件用于驱动执行构件转动，旋转驱动构件设在悬臂式安装构件的悬臂远端，悬臂式安装构件近端的立柱下端设有用于与供水管道固定连接的抱箍；所述立柱呈高度可调节的组合结构，立柱的主体段固定连接在抱箍上；所述悬臂由两块相同的板状构件组合形成，两块板状构件将立柱的主体段和调节座夹在中间，两块板状构件通过多个分布的连接块固定连接。
采用前述技术方案的本发明，立柱的主体段通过抱箍固定在供水管道上，并位于手动阀门一旁，执行构件用于与被控制手动阀门的把手连接，以在旋转驱动构件驱动执行构件转动时，打开或关闭手动阀门，从而将安装在供水管道上的手动阀门形成电动阀门，再辅以现有滴灌系统的自动控制技术，可方便的实现阀门开闭的自动控制。其中，立柱呈高度可调节的结构，方便执行构件从上往下对正手动阀门把手，提高二者之间的拆装效率；在执行构件与手动阀门把手连接时，尽量确保阀门把手的旋转轴线与旋转驱动构件动力输出端的旋转轴线重合；另外，旋转驱动构件设在悬臂远端，远离立柱和抱箍，为抱箍安装固定或位置调整提供足够的操作空间，提高操作方便性。本系统可应用于新布设的滴灌系统中，也可方便的对原滴灌系统进行改造；也可用于其他通过手动阀门进行控制的管道，进行自动和远程控制的改造，其适用范围广，装拆方便、系统造价和使用成本低，维护方便。本发明中执行构件的接口形式与被控阀门的把手形式相适应；如用于球阀的一字型把手和蝶形旋钮状把手时，其接口形式为卡合槽；用于闸阀的星形把手时，其接口为突伸在突出在同一端面并呈圆周分布的多个拔爪。还有，悬臂由两块相同的板状构件组合形成，并将立柱的主体段和调节座夹在中间，以使立柱受力集中在立柱中心，并增大悬臂的横截面积，提高构件的结构刚性和支撑稳定性。
优选的，所述旋转驱动构件包括驱动电机和减速机；驱动电机和减速机固定连接成一体；所述执行构件与所述减速机的输出轴固定连接。其中，减速机包括行星减速机、摆线针轮减速机，以及蜗轮蜗杆减速机等，均能够形成大减速比，以增大启闭扭矩，减低阀门启闭能耗。
优选的，所述旋转驱动构件通过调节座与所述悬臂连接，调节座上设有条形槽，条形槽内穿设有第一螺栓，第一螺栓通过第一螺帽并紧。以方便在已通过抱箍将立柱固定在供水管道的前提下，对旋转驱动构件和执行构件进行适量调整，确保旋转驱动构件输出构件的回转中心与阀门把手转动中心重合，提高启闭动力的转换效率。
进一步优选的，所述基座呈矩形板状结构，基座中部开设有避让孔，避让孔上方设有动力接口板，动力接口板与所述旋转驱动构件设有的旋转输出构件固定连接，动力接口板与基座之间通过连接构件固定连接，连接构件位于所述避让孔外侧；所述向下凸起部呈卡爪状分布在基座两端。以适用于应用广发的蝶形旋钮状把手的塑料球阀。
优选的，所述悬臂呈厂字形，厂字形的横笔画段构成悬臂主体段，厂字形的竖撇笔画段呈竖直状，并构成悬臂安装段，悬臂安装段与所述主体段形成高度可调节结构。以有效增大悬臂与立柱的连接段长度，确保二者连接牢固、稳定。
进一步优选的，所述主体段和所述悬臂安装段通过立柱螺栓和锁紧螺母固定连接，并由竖向条形孔形成所述悬臂安装段的升降导向。以形成简单、可靠的高度可调节结构。
更进一步优选的，所述竖向条形孔由第一竖向条形孔和第二竖向条形孔组成，两个第二竖向条形孔的中心线重合；第一竖向条形孔和第二竖向条形孔分别设在主体段和悬臂安装段上，悬臂安装段与第一竖向条形孔对应的位置穿设有一所述立柱螺栓，主体段与第二竖向条形孔对应的位置设有另一所述立柱螺栓；位于上方的条形孔上端或者位于下方的条形孔下端连接有一横向滑槽，横向滑槽用于对应位置的立柱螺栓横向滑动导向，以在悬臂安装和拆卸过程中能够绕另一立柱螺栓轴心摆动。用于高度调节的两个条形孔分别设在两个构件上，相对于条形孔集中设在同一构件上而言，可避免集中布置对构件强度削弱的影响；横向滑槽包括两种延伸方向，其中，设在上方条形孔情形：当条形孔设在立柱上时，横向滑槽由该条形孔向背离悬臂的悬伸方向延伸；当条形孔设在悬臂安装段上时，横向滑槽由条形孔向悬臂的悬伸方向延伸；设在下方的条形孔情形：当条形孔位于立柱上时，横向滑槽由该条形孔向悬臂的悬伸方向延伸；当条形孔位于悬臂安装段上时，横向滑槽由条形孔向背离悬臂的悬伸方向延伸。前述的横向滑槽还呈开槽结构，以使悬臂在装拆过程中获得更大的偏摆幅度，进一步提升装拆方便性。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：用于与手动阀门配套使用，适用于新管网布设或旧管网的自动控制改造；其安装、维护方便，使用成本低。不仅适用于滴灌系统，还可用于其他供水系统的自动化控制和升级改造。
附图说明
图1是本发明的结构示意轴测图。
图2是本发明的部分结构示意轴测图。
图3是本发明的结构示意主视图。
图4是本发明中的执行构件的部分结构示意图。
图5是本发明图3的右视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，实施例是示例性的，仅用于揭示和解释本发明，以便充分理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
参见图1、图2、图3、图4、图5，一种可升降阀门自动启闭系统，包括执行构件、旋转驱动构件2，执行构件用于与被控制阀门的把手连接，旋转驱动构件2用于驱动执行构件转动，旋转驱动构件2设在悬臂式安装构件的悬臂3远端，悬臂式安装构件近端的立柱下端设有用于与供水管道固定连接的抱箍12；所述立柱呈高度可调节的组合结构，立柱的主体段10固定连接在抱箍12上；所述悬臂3由两块相同的板状构件组合形成，两块板状构件将立柱的主体段10 和调节座5夹在中间，两块板状构件通过多个分布的连接块3d焊接固定连接。执行构件的接口形式与被控阀门的把手形式相适应；如用于球阀的一字型把手和蝶形旋钮状把手时，其接口形式为卡合槽；用于闸阀的星形把手时，其接口为突伸在突出在同一端面并呈圆周分布的多个拔爪。
其中，所述旋转驱动构件2包括驱动电机和减速机；驱动电机和减速机固定连接成一体；所述执行构件与所述减速机的输出轴固定连接。所述旋转驱动构件2通过调节座5与所述悬臂3连接，调节座5上设有条形槽5a，条形槽5a 内穿设有第一螺栓6，第一螺栓6通过第一螺帽7并紧。
所述执行构件适用于球阀的一字型把手和蝶形旋钮状把手，其接口形式为卡合槽；具体包括基座1，基座1底部两侧通过向下凸起部1d形成开口朝下的卡合槽，卡合槽用于与所述被控制阀门的把手卡合；基座1由所述旋转驱动构件2 驱动转动。以形成简单的执行构件结构，确保执行构件与阀门把手连接稳固、可靠。其中，向下凸起部1d上设有顶紧螺钉8。两侧的顶紧螺钉8形成对球阀把手两侧的顶紧；且每个向下凸起部1d上呈竖向分布有三个设置所述顶紧螺钉 8的螺纹孔。以便仅通过更换顶紧螺钉8位置适应不同高度位置的球阀把手。以通过顶紧螺钉将执行构件与阀门把手固定在一起，并能够适应不同尺寸规格把手的阀门，拓宽适用范围。顶紧螺钉8前端套接有活动顶帽8a。通过活动顶帽抵在阀门把手上，从而增大螺钉与把手之间的接触面积，降低对阀门手柄压伤隐患，延长使用寿命；特别适用于应用广泛的塑料阀门。活动顶帽8a呈活络结构的连接在顶紧螺钉8前端，顶紧螺钉8的前端顶紧面为弧面，并通过螺纹配合螺合在活动顶帽8a上，该螺合段后端形成有轴径缩小段，该缩小段的直径小于该螺合段螺纹底径；活动顶帽8a上设有与该螺合段配合的螺孔，螺孔内侧形成有直径大于该螺孔的盲孔，顶紧螺钉8前端的弧面抵靠在盲孔孔底时，活动顶帽8a通过其上的螺孔段空套在顶紧螺钉8的轴径缩小段上；这样，在顶紧螺钉8与阀门手柄压紧或拆除时，活动顶帽8a能够在外力扶持下保持不转动，从而不会对手柄形成摩擦损伤。相应，基座1呈矩形板状结构，基座1中部开设有避让孔1a，避让孔1a上方设有动力接口板1b，动力接口板1b与所述旋转驱动构件2设有的旋转输出构件固定连接，动力接口板1b与基座1之间通过连接构件1c固定连接，连接构件1c位于所述避让孔1a外侧；所述向下凸起部1d呈卡爪状分布在基座1两端。
所述悬臂3呈厂字形，厂字形的横笔画段构成悬臂主体段3a，厂字形的竖撇笔画段呈竖直状，并构成悬臂安装段3b，悬臂安装段3b与所述主体段10形成高度可调节结构。主体段10和所述悬臂安装段3b通过立柱螺栓11和蝶形锁紧螺母固定连接，并由竖向条形孔形成所述悬臂安装段3b的升降导向。
所述竖向条形孔由第一竖向条形孔10a和第二竖向条形孔3c组成，两个第二竖向条形孔3c的中心线重合；第一竖向条形孔10a和第二竖向条形孔3c分别设在主体段10和悬臂安装段3b上，悬臂安装段3b与第一竖向条形孔10a对应的位置穿设有一所述立柱螺栓11，主体段10与第二竖向条形孔3c对应的位置设有另一所述立柱螺栓11；位于上方的第一竖向条形孔10a上端连接有一横向滑槽10b，该横向滑槽10b呈开槽结构，并由第一竖向条形孔10a向背离悬臂 3a的悬伸方向延伸，横向滑槽10b用于对应位置的立柱螺栓11横向滑动导向，以在悬臂3安装和拆卸过程中能够绕另一立柱螺栓11轴心摆动。
本实施例中，动力接口板1b两端分别设有一所述连接构件1c，动力接口板 1b与基座1之间的通过两个动力接口板1b固定连接。
本实施例中，第一竖向条形孔10a也可位于第二竖向条形孔3c下方，此方案中，横向滑槽由第一竖向条形孔10a向悬臂3a的悬伸方向延伸。
本实施中，横向滑槽也可设在第二竖向条形孔3c的一个端部；第二竖向条形孔3c位于第一竖向条形孔10a下方时，横向滑槽由第二竖向条形孔3c向背离悬臂3a的悬伸方向延伸；第二竖向条形孔3c位于第一竖向条形孔10a上方时，横向滑槽由第二竖向条形孔3c向悬臂3a的悬伸方向延伸。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，包括执行构件、旋转驱动构件(2)，执行构件用于与被控制阀门的把手连接，旋转驱动构件(2)用于驱动执行构件转动，旋转驱动构件(2)设在悬臂式安装构件的悬臂(3)远端，悬臂式安装构件近端的立柱下端设有用于与供水管道固定连接的抱箍(12)；所述立柱呈高度可调节的组合结构，立柱的主体段(10)固定连接在抱箍(12)上；所述悬臂(3)由两块相同的板状构件组合形成，两块板状构件将立柱的主体段(10)和调节座(5)夹在中间，两块板状构件通过多个分布的连接块(3d)固定连接。
2.根据权利要求1所述的可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，所述旋转驱动构件(2)包括驱动电机和减速机；驱动电机和减速机固定连接成一体；所述执行构件与所述减速机的输出轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，所述旋转驱动构件(2)通过调节座(5)与所述悬臂(3)连接，调节座(5)上设有条形槽(5a)，条形槽(5a)内穿设有第一螺栓(6)，第一螺栓(6)通过第一螺帽(7)并紧。
4.根据权利要求3所述的可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，所述基座(1)呈矩形板状结构，基座(1)中部开设有避让孔(1a)，避让孔(1a)上方设有动力接口板(1b)，动力接口板(1b)与所述旋转驱动构件(2)设有的旋转输出构件固定连接，动力接口板(1b)与基座(1)之间通过连接构件(1c)固定连接，连接构件(1c)位于所述避让孔(1a)外侧；所述向下凸起部(1d)呈卡爪状分布在基座(1)两端。
5.根据权利要求1所述的可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，所述悬臂(3)呈厂字形，厂字形的横笔画段构成悬臂主体段(3a)，厂字形的竖撇笔画段呈竖直状，并构成悬臂安装段(3b)，悬臂安装段(3b)与所述主体段(10)形成高度可调节结构。
6.根据权利要求5所述的可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，所述主体段(10)和所述悬臂安装段(3b)通过立柱螺栓(11)和锁紧螺母固定连接，并由竖向条形孔形成所述悬臂安装段(3b)的升降导向。
7.根据权利要求6所述的可升降阀门自动启闭系统，其特征在于，所述竖向条形孔由第一竖向条形孔(10a)和第二竖向条形孔(3c)组成，两个第二竖向条形孔(3c)的中心线重合；第一竖向条形孔(10a)和第二竖向条形孔(3c)分别设在主体段(10)和悬臂安装段(3b)上，悬臂安装段(3b)与第一竖向条形孔(10a)对应的位置穿设有一所述立柱螺栓(11)，主体段(10)与第二竖向条形孔(3c)对应的位置设有另一所述立柱螺栓(11)；位于上方的条形孔上端或者位于下方的条形孔下端连接有一横向滑槽，横向滑槽用于对应位置的立柱螺栓(11)横向滑动导向，以在悬臂(3)安装和拆卸过程中能够绕另一立柱螺栓(11)轴心摆动。
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