CN110094572A - 持压液位上下限控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种持压液位上下限控制阀，所有组件依托在阀体(2)上，入水口(1)与出水口(3)间的阀芯(4)受入水口(1)压力和浮球(11)使力方向及大小控制；单个或多个浮球(11)受液面浮力或下坠重力使力，并通过吊杆(12)和吊杆轴(10)传向杠杆(8)，并以杠杆支点(9)为支点对导杆(7)使力推或拉，用于改变阀芯(4)开关和开度大小，避免液位过高或过低；当单个或多个浮球(11)不向导杆(7)使力时，阀芯(4)仅受入水口(1)压力和调压螺杆(6)往弹簧(5)的设定压力影响，当入水口(1)压力高于设定压力时阀芯(4)打开充分利用入水口(1)的高水压往水箱进水；当入水口(1)压力低于设定压力时阀芯(4)会关闭并保持水压。

Description

持压液位上下限控制阀

技术领域

本发明涉及到一种液位控制阀，特别是对水箱进水控制阀。

背景技术

目前二次加压泵站采用水箱蓄水是一种非常常见的供水模式，水箱的进水控制阀是用传统浮球阀或遥控浮球阀来实现自动控制。其控制原理是：利用浮球控制阀门的开关，浮球随水箱液位的变化而变化，当水箱液位稍微下降时，阀门便开启；当水箱液位稍微上升便达到浮球最高液位，阀门则关闭，这就导致遥控浮球阀能够控制的有效液位范围很小，导致水箱始终保持较高液位，内部储存的水不能及时被利用更换，极大地增加了水箱储水发生变质的风险。

由于遥控浮球阀的口径普遍较大、或安装在地下室等低于常规直供用水端位置，在用水高峰期时水箱进口的遥控浮球阀都会处于全开或大流量供水状态，此时遥控浮球阀就会占用大量水源，严重拉低了市政管网的压力，影响了市政直供端和其他下游用水，同时对管网的输水能力和水务公司的制水能力也是极大的考验。

目前市场上也有能够解决以上缺陷的技术方案。例如，专利申请号为201810503312.2和申请号201810014242.4主要公开的是一种基于电动阀、传感器、控制器等一系列电器装置来解决浮球阀使用中缺陷。但是其主要是利用较为复杂和较多的电器件和电信号传输控制来实现功能的，由于电器设备因环境干扰、停电等因素会导致设备无法正常工作，这样的设备在生产制造和安装使用中都比较麻烦，尤其是使用中离不开电源这个致命缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，性能稳定，无需电器件和电源的纯机械式液位上下限控制装置，可以使水箱在供水管网压力低时不向管网抢水，保障管网持压和水箱最大程度换水，以及使供水管网实现错峰供水。

本发明解决以上技术问题所采用的是如下技术方案：

阀体上设有上游的入水和下游的出水口，入水口与出水口间有阀芯抵挡或导通。

阀芯对入水口的开合形成阀芯开关的作用，其开关及开度大小受阀体上入水口的水压使力和导杆对阀芯使力的影响，入水口水压使力大于导杆使力时则阀芯打开，入水口水压使力小于导杆使力时则阀芯关闭。

导杆上设有台阶或孔，用于接受弹簧和杠杆使力；弹簧向导杆使出推力作用；而杠杆则根据浮球的上浮力或下坠力向导杆使出推或拉的作用；导杆的一头顶着阀芯另一头或插入调压螺杆中孔内。

调压螺杆或是空芯的或设有中孔用于支撑导杆，并用于调节弹簧对导杆的推力。

导杆对阀芯使力的大小和方向除了受弹簧的影响还受杠杆接受的浮球浮力或下坠重力的影响，浮球向上达到吊杆的上限位处被液面浮起时通过吊杆和吊杆轴对杠杆施加向上使力并通过杠杆支点推动导杆使阀芯关闭或关小；浮球滑落到吊杆下限位处或脱离液面浮力而向下对吊杆和吊杆轴产生下坠重力时使杠杆通过杠杆支点拉动导杆使阀芯开启或开大。

吊杆设有上限位和下限位台阶或多个浮球受力固定点，当浮球被液位浮在吊杆的上限位与下限位之间而未对吊杆使力或多个浮球相互沉浮力相当时，导杆就不受杠杆使力的影响，阀芯的开关仅受入水口水压使力和弹簧施加给导杆使力的大小影响，此时导杆对阀芯的使力就是设定压力；当入水口水压使力低于设定压时阀芯则或被导杆关闭保障了入水口持压，直到来自杠杆的使力拉动导杆改变阀芯开度或强行开启阀芯；当入水口水压高于设定压力时水压会顶开阀芯充分利用入水口的高水压大流量开阀，直到来自杠杆的使力推动导杆改变阀芯开度或强行关闭阀芯避免液位超过上限。

本发明的用途，主要用于水箱水位控制和管网压力持压优化控制。

本发明的主要优势和达到的技术效果：主要是结构简单，制造成本低，安装使用简便，可控性好，性能稳定，无需用电便可稳定管网压力和控制水箱液位。

能够使水箱水位处于上下限位差别较大状态利于新旧水源替换，避免水源因滞留而污染。

能够避免阀芯快开快关、频繁开关对管网造成的水锤和震动及对管网产生的压力波动。

能够稳定或避免用水高峰时降低市政管网压力，稳定了管网中其他用水端的压力。

能够错峰供水，用水高峰时水压低就停止或少量向水箱进水；用水低谷时水压高就大量往水箱进水；使管网供水量和水务公司制水量峰谷互补，缓解高峰时水源紧张。

附图说明

说明书附图图1是本发明的持压液位上下限控制阀

具体实施方式

下面结合附图图1对本发明进一步说明。

见附图所示，持压液位上下限控制阀的组件阀体2的入水口1被阀芯4堵着，而阀芯4 被由杠杆8和弹簧5使力的导杆7顶着，使入水口1不能流向出水口3，用于调节弹簧5力度的调压螺杆6其中孔内支撑着导杆7，而杠杆9被受了向上使力的浮球11通过吊杆12和吊杆轴10的使力向导杆7产生推力而关闭阀芯4，导杆7上设有台阶或孔，用于接受弹簧5 和杠杆8传递来的推拉力。

本发明的工作原理是：

阀芯4的开关大小受入水口1压力与导杆7对向使力对比的结果影响，入水口1水压使力若高于导杆7的使力则阀芯4被打开，入水口1水压使力若低于导杆7的使力则阀芯4会被导杆7使力关闭；导杆7使力的方向及大小受弹簧5和杠杆8所接受的浮球11的浮力或下坠重力影响，浮球11向上达到吊杆12所设置的上限位处被液面浮起时或多个不同位置的浮球11沉浮力相抵出的浮力通过吊杆12和吊杆轴10，对杠杆8施加向上使力并通过杠杆支点 9推动导杆7使阀芯4关闭或关小；浮球11滑落到吊杆12所设置的下限位处或多个不同位置的浮球沉浮力相抵出的下坠重力向下对吊杆12和吊杆轴10使力，受力的杠杆8通过杠杆支点9拉动导杆7使阀芯4开启或开大；当浮球11被液位浮在吊杆12的上限位与下限位之间而未对吊杆12使力或多个浮球11沉浮力相当时，导杆7就不受杠杆8使力的影响，阀芯 4的开关仅受入水口1水压和调压螺杆6通过弹簧5施加给导杆7的使力大小影响，此时导杆7上的使力就是设定压力，当入水口1水压使力低于设定压力时阀芯4则或被导杆7关闭保障了入水口1持压，直到来自杠杆8的使力拉动导杆7改变阀芯4开度或强行开启阀芯4 避免液位低于下限值；当入水口1水压使力高于设定压力时水压会顶开阀芯4充分利用入水口1的高水压大流量开阀，直到来自杠杆8的使力推动导杆7改变阀芯4开度或强行关闭阀芯4避免液位超过上限。

所述的持压液位上下限控制阀，见附图，就是本发明的持压液位上下限控制阀，包括1-12所有组件。

所述的阀体2就是本发明的持压上下限水箱控制阀的外壳体，由一部分或多部分组成，承载所有组件和对接上下游管路。

所述的入水口1设在阀芯4的上游，入水口1作为进水端对接输入管网和水源，将水源往下游推送，同时要对抗阀芯4来自导杆7的使力使其达到开启阀芯4的目的，并把水源流向出水口3。

所述的阀芯4设在入水口1与出水口3之间，起到截断或导通或调节入水口1往出水口 3的通路，其正面抵住入水口1，其背面被导杆7抵住，阀芯4的外边框固定在阀体2内壁上，阀芯4既是压力反应件又是的执行件，其正面受入水口1的压力感应使力背面受导杆9的使力，这2种对向的使力施加到阀芯4上，哪边使力小阀芯4就往哪边靠，也就产生了对应的开阀或关阀动作，如入水口1使力大于导杆7使力则阀芯4被推向导杆7这边而开启阀芯4。

所述的出水口3设在阀芯4的下游，是阀芯4的排水口，在阀芯4开启时入水口1的水源会经过阀芯4流向出水口3往蓄水箱或对接的管路流去。

所述的导杆7设在阀芯4的背面并抵住阀芯4，导杆7上设有台阶或孔，用于接受弹簧5 和杠杆8传递来的推拉力，并传递到阀芯4上，用以开关阀芯4。

所述的弹簧5套在导杆7上，置于导杆7的中孔或台阶处与调压螺杆6之间，用于把调压螺杆6的使力向导杆7弹性传递。

所述的调压螺杆6设在弹簧5的外端，用于抵住弹簧5并向其使力，以调节弹簧5对导杆7的使力，调压螺杆6是空芯或设有中孔可插入并支撑导杆7。

所述的杠杆8以可活动方式固定在杠杆支点9上，连接着导杆7拉拽着吊杆12，并把吊杆12的上浮或下坠使力通过杠杆支点9传给导杆7。

所述的杠杆支点9设在阀体2上，用于承载杠杆8并作其支点使杠杆8的使力经过杠杆支点9放大扭矩后传向导杆7。

所述的吊杆轴10设在杠杆8与吊杆12对接处，是连接吊杆12与杠杆8的转接头，起到传递吊杆12使力和固定吊杆12的作用，当杠杆8与吊杆12设为一体时或使用软性材料作吊杆12时就无需吊杆轴10。

所述的浮球11有时除了有浮力还要有一定的下坠重力，用单个或多个浮球11以滑动方式穿插在吊杆12上或以固定方式固定在吊杆12上某一处或多处，其浮力和下坠重力分别或相互对吊杆12不同方向大小使力，并通过吊杆12传递给杠杆8使其控制阀芯4，浮球11的使用数量、型号、形状、材质和放置顺序没有限定。

所述的吊杆12设在被控制液面上方或液面中，由吊杆轴10和杠杆8连接承载，并可与杠杆8设为一体，吊杆12上设有上限位置点和下限位置点或多个浮球受力点分别用作单个或多个浮球11浮力或下坠重力向吊杆12的使力点，吊杆12的主要用途是把单个或多个浮球 11的浮力和下坠重力整合后的使力大小和方向通过吊杆轴10传递给杠杆8使其控制阀芯4，吊杆12的数量和材料结构(柔性或硬性等材料结构)的设计没有限定。

以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明的实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效改变或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种持压液位上下限控制阀，包括导杆(7)，所述的导杆(7)设在阀芯(4)的背面并抵住阀芯(4)，作用是把接收到的弹簧(5)和杠杆(7)的使力转移到对阀芯(4)上，导杆(7)上设有台阶或孔，用于接受弹簧(5)和杠杆(8)传递来的推拉力，以达到开关阀芯(4)的目的。

2.一种持压液位上下限控制阀，包括浮球(11)，所述的浮球(11)除了有浮力还要有一定的下坠重力，其浮力和下坠重力分别对吊杆(12)不同方向使力并通过吊杆(12)传递给杠杆(8)，浮球(11)的使用数量、型号、形状、材质和放置顺序没有限定。

3.根据权利要求2所述的一种持压液位上下限控制阀，其特征是：所述的吊杆(12)上设有上限位置点和下限位置点分别用作浮球(11)浮力或下坠重力向吊杆(12)的使力点，吊杆(12)的主用用途是把浮球(11)的浮力或下坠重力通过吊杆轴(10)传送给杠杆(8)，吊杆(12)的数量和材料结构(柔性或硬性等材料结构)的设计没有限定。

4.根据权利要求2或3所述的一种持压液位上下限控制阀，其特征是：所述的吊杆(12)上可在多个不同位置设多个浮球(11)，多个浮球(11)根据高低不同的液位向吊杆(12)产生大小不同的上浮推力或下坠重力，吊杆(12)把接受到的使力大小和方向传递给导杆(7)使其影响阀芯(4)的进水量或开关阀芯(4)。