CN110152561B - 一种蓄能式液体堵塞机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄能式液体堵塞机构，包括前架、后架、开关、塞头、冲锤、冲锤导杆、拉架导杆、拉架、丝杠、卡子、第一扭簧、第一转轴、蓄能簧、电机、检测单元；冲锤导杆、拉架导杆均固定在前架和后架之间；丝杠两端分别支撑在前架和后架之间；拉架与丝杠螺纹连接；丝杠后端与电机相连；冲锤上端固连有锁块；拉架下端通过铰接有两个卡子；两个卡子分别位于锁块的左右两端；所述卡子前端设有卡住锁块前端面卡勾；后架前端左右两侧各设有一个楔形块；两个楔形块分别正对两个卡子的位置，塞头固定在冲锤前端；检测单元设置在储液池中，用于控制电机驱动丝杠转动，丝杠转动带动拉架向后运动；开关设置在前架后端；本发明可保证液体的及时堵塞。

Description

一种蓄能式液体堵塞机构

技术领域

本发明属于封堵机构领域，特别是一种蓄能式液体堵塞机构。

背景技术

工业中通常会通过出液管向一些中转的储液池中注入一些液体，然后中转至其他反应罐或储液池中使用；或者向储液池中同时注入多种液体混合使用。通常会在在储液池中设有液位传感器，然后控制储液管的电磁阀的开闭，来控制出液管的开闭，以进一步控制储液池中的液体的注入量，避免注入量超过液位要求，或注入量过多而溢出储液池导致浪费和严重的污染，甚至是造成严重的安全隐患。而现有技术中，仍存在大量通过人员监控的方式，手动打开和关闭出液管。对于上述两种开闭出液管的方式，都存在一些安全隐患。对于电磁阀控制的方式，如果传感器或电磁阀失灵或断电，出液管的关闭也会跟着失效，将导致液体一直流入储液池而溢出。对于人工看管的也存在人工疏忽或责任心差而玩忽职守的风险，导致出液管忘记及时关闭，而造成不可挽回的损失。因此针对上述问题，设计一种备用的堵塞出液管的机构，以保证正常关闭方式失灵时，作为第二道或最后一道安全保障显得格外重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄能式液体堵塞机构，以保证液体的及时堵塞。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种蓄能式液体堵塞机构，包括前架、后架、开关、塞头、冲锤、冲锤导杆、拉架导杆、拉架、丝杠、卡子、第一扭簧、第一转轴、蓄能簧、电机、检测单元；

所述冲锤导杆、拉架导杆均固定在前架和后架之间；且冲锤导杆与拉架导杆的轴向平行；所述丝杠两端分别通过轴承支撑在前架和后架之间；所述拉架与丝杠螺纹连接，且穿过拉架导杆；所述丝杠后端与电机相连；所述冲锤穿过冲锤导杆；所述冲锤上端固连有锁块；所述拉架下端通过第一转轴铰接有两个卡子；两个卡子分别位于锁块的左右两端；且所述卡子前端设有卡勾；所述第一转轴上套有第一扭簧，在第一扭簧作用下，两个卡勾卡住锁块前端面；所述后架前端左右两侧各设有一个楔形块；两个楔形块分别正对两个卡子的位置，且两个楔形块形成向电机方向渐缩的结构；所述塞头固定在冲锤前端，用于封堵出液管；所述检测单元设置在储液池中，用于检测储液池的液位，当达到设定液位时，控制电机驱动丝杠转动，丝杠转动带动拉架向后运动；所述开关设置在前架后端，当塞头封堵出液管时，所述开关检测到冲锤，电机停机。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)本发明的堵塞机构可作为一种备用的堵塞机构，关闭出液管，平时不工作，只有当储液池中液位达到设定液位时，才工作进行堵塞，可达到备用关闭出液管的目的，且液位设定值可调，当现有关闭出液管方式失效时，本发明可作为一种备用的安全关闭装置。

(2)本发明的堵塞机构蓄能簧在平时并不蓄能，只有储液池中液体达到一定量时，电机才工作，蓄能簧才进行蓄能，并在蓄能到一定时刻释放能量，由于蓄能簧平时不蓄能，故整个机构更加安全，蓄能簧使用寿命更长。

(3)本发明的堵塞机构使用蓄能簧瞬间释放的能量来堵塞出液管，使得塞头以极大的动能前冲堵塞出液管，堵塞动作更加可靠。

(4)本发明的堵塞机构通过棘齿槽与棘齿杆配合，使得冲锤只能向前单向运动，具有单向锁死功能保证了出液管口部将一直被塞头塞紧，具有更好的可靠性。

(5)本发明的堵塞机构通过独立备用电池供电，不与主电路相连，具有更好的可靠性。

附图说明

图1为本发明的堵塞机构与出液管连接的正视图。

图2为本发明的堵塞机构与出液管连接的轴测图。

图3为前架结构示意图。

图4为棘齿杆结构示意图。

图5为卡子与锁块连接示意图。

图6为冲锤结构示意图。

图7后架结构示意图。

图8为水箱内设有有挡板的结构示意图。

图9为挡板下设有电机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

本发明的一种蓄能式液体堵塞机构，包括前架3、后架19、开关7、塞头8、冲锤 10、冲锤导杆11、拉架导杆12、拉架13、丝杠14、卡子15、第一扭簧、第一转轴17、蓄能簧18、电机20、检测单元；

所述冲锤导杆11、拉架导杆12均固定在前架3和后架19之间；且冲锤导杆11与拉架导杆12的轴向平行，分别用于对冲锤10、拉架13的运动进行导向；所述丝杠14 两端分别通过轴承支撑在前架3和后架19之间；所述拉架13与丝杠14螺纹连接，且穿过拉架导杆12；所述丝杠14后端与电机20相连；所述冲锤10穿过冲锤导杆11；所述冲锤10上端固连有锁块10a；所述拉架13下端通过第一转轴17铰接有两个卡子15；两个卡子15分别位于锁块10a的左右两端；且所述卡子15前端设有卡勾15a；所述第一转轴17上套有第一扭簧，在第一扭簧作用下，两个卡勾15a卡住锁块10a前端面；所述后架19前端左右两侧各设有一个楔形块19a；两个楔形块19a分别正对两个卡子 15的位置，且两个楔形块19a形成向电机20方向渐缩的结构；所述塞头8固定在冲锤 10前端，用于封堵出液管；所述检测单元设置在储液池中，用于检测储液池的液位，当达到设定液位时，控制电机20驱动丝杠14转动，丝杠1转动带动拉架13向后运动，并压缩蓄能簧18，蓄能簧18蓄能，当拉架13继续向后运动时，卡子15后端与楔形块 19a接触；卡子15在楔形块19a作用下，前端向外扩张，卡勾15a与锁块10a分离，此时冲锤10被释放，在蓄能簧18的作用下向前运动，带动塞头8封堵储液管；所述开关 7设置在前架3后端，当塞头8封堵出液管时，所述开关检测到冲锤10，控制电机20 停机。

进一步的，所述前架3后端左右两侧各铰接有一个棘齿杆4；所述棘齿杆4后端设有棘齿4b；所述棘齿杆4通过第二转轴5与前架3后端铰接；所述第二转轴5上设有第二扭簧6；所述第二扭簧6使两个棘齿杆4均向内摆动(两个棘齿杆4相对方向)。所述冲锤10左右两侧还设有棘齿槽10c；所述棘齿槽10c

与棘齿杆4配合，使得冲锤10只能向前运动，不能向后运动，具有单向锁死功能，保证塞头9在塞紧出液管之后不会在水压作用下退缩，即保证了出液管口部将一直被塞头9塞紧，具有更好的可靠性。复位时，仅需反向摆动棘齿杆4，即可将冲锤10与棘齿杆4分离。

作为一种优选的实施方式，所述开关7为机械式开关；所述前架3后端固定有安装筒3C；所述安装筒3C内设有复位弹簧，所述开关7一端设置在安装筒3C内并与复位弹簧接触。所述冲锤10触碰到开关7后，触发开关7，电机20停止运动。机械式开关具有更好的可靠性。

作为另外一种方式，所述开关7为光电开关或行程开关，当塞头8封堵出液管，光电开关检测到冲锤10，或冲锤10触碰到行程开关，电机20停止运动。

作为一种优选的实施方式，所述检测单元为电极21；两个电极21设置在出液槽内；且在出液槽中设有挡板8a；所述挡板8a仅下端开放，所述电极21设置在挡板8a内；当出液池较小时，避免出液管落入的液体渐入电极21导致误触发；当储液池中的液位淹没电极21时，因为水与水中自由离子的导电性，使得电极21从断路被接为通路，电机20开始运行。

作为另外一种实施方式，所述检测单元为液位传感器；当液位传感器检测到储液池中的液位达到设定值时，电机20开始运行。

进一步的，所述塞头8为前端小后端大的锥形结构，具有更好的塞紧作用。

进一步的，所述前架3下端还设有槽口3b，便于前架3与出液管相连时，槽口3b 作为安装位置可进行避位。

使用时，将本发明的堵塞机构设置在出液管1末端，前架3与出液管1固定；后架19、电机20通过支架固定；将丝杠14轴向与出液管1出液口平行；将检测单元安装在储液池8内。当储液池8的液位当达到设定液位时，电机20驱动丝杠14转动，丝杠1 转动带动拉架13向后运动，并压缩蓄能簧18，蓄能簧18蓄能，当拉架13继续向后运动时，卡子15后端与楔形块19a接触；卡子15在楔形块19a作用下，前端向外扩张，卡勾15a与锁块10a分离，此时冲锤10被释放，在蓄能簧18的作用下向前运动，带动塞头8封堵储液管。同时棘齿槽10与棘齿杆4配合，使得冲锤10只能向前运动，不能向后运动，具有单向锁死功能，保证了出液管口部将一直被塞头9塞紧。当塞头8封堵出液管时，开关检测到冲锤10，控制电机停机。复位时，将储液池8中液体放干或低于设定液位，反向摆动棘齿杆4，即可将冲锤10与棘齿杆4分离。控制电机20反转，将拉架13重新送回前方位置，将拉动卡子15，使其重新卡住锁块10a。整个堵塞机构可使用多个备用电池驱动(例如36V的低压电源)，不需要接入主电路，具有独立性和可靠性。

Claims (7)

1.一种蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，包括前架(3)、后架(19)、开关(7)、塞头(9)、冲锤(10)、冲锤导杆(11)、拉架导杆(12)、拉架(13)、丝杠(14)、卡子(15)、第一扭簧、第一转轴(17)、蓄能簧(18)、电机(20)、检测单元；

所述冲锤导杆(11)、拉架导杆(12)均固定在前架(3)和后架(19)之间；且冲锤导杆(11)与拉架导杆(12)的轴向平行；所述丝杠(14)两端分别通过轴承支撑在前架(3)和后架(19)之间；所述拉架(13)与丝杠(14)螺纹连接，且穿过拉架导杆(12)；所述丝杠(14)后端与电机(20)相连；所述冲锤(10)穿过冲锤导杆(11)；所述冲锤(10)上端固连有锁块(10a)；所述拉架(13)下端通过第一转轴(17)铰接有两个卡子(15)；两个卡子(15)分别位于锁块(10a)的左右两端；且所述卡子(15)前端设有卡勾(15a)；所述第一转轴(17)上套有第一扭簧，在第一扭簧作用下，两个卡勾(15a)卡住锁块(10a)前端面；所述后架(19)前端左右两侧各设有一个楔形块(19a)；两个楔形块(19a)分别正对两个卡子(15)的位置，且两个楔形块(19a)形成向电机(20)方向渐缩的结构；所述塞头(9)固定在冲锤(10)前端，用于封堵出液管；所述检测单元设置在储液池中，用于检测储液池的液位，当达到设定液位时，控制电机(20)驱动丝杠(14)转动，丝杠(14)转动带动拉架(13)向后运动；所述开关(7)设置在前架(3)后端，当塞头(9)封堵出液管时，所述开关检测到冲锤(10)，电机(20)停机；

所述前架(3)后端左右两侧各铰接有一个棘齿杆(4)；所述棘齿杆(4)后端设有棘齿(4b)；所述棘齿杆(4)通过第二转轴(5)与前架(3)后端铰接；所述第二转轴(5)上设有第二扭簧(6)；所述第二扭簧(6)使两个棘齿杆(4)均向内摆动；所述冲锤(10)左右两侧还设有棘齿槽(10c)；所述棘齿槽(10c)与棘齿杆(4)配合，使冲锤(10)只能向前单向运动。

2.根据权利要求1所述的蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，所述开关(7)为机械式开关；所述前架(3)后端固定有安装筒(3C)；所述安装筒(3C)内设有复位弹簧，所述开关(7)一端设置在安装筒(3C)内并与复位弹簧接触。

3.根据权利要求1所述的蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，所述开关(7)为光电开关或行程开关。

4.根据权利要求1所述的蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，所述检测单元为电极(21)；两个电极(21)设置在出液槽内。

5.根据权利要求4所述的蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，所述出液槽中设有仅下端开放的挡板(8a)，所述电极(21)设置在挡板(8a)内。

6.根据权利要求1所述的蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，所述检测单元为液位传感器。

7.根据权利要求1所述的蓄能式液体堵塞机构，其特征在于，所述前架(3)下端还设有槽口(3b)。

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