CN113217666B - 轨道控制轮转阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微灌用水控制阀技术领域，是一种轨道控制轮转阀，包括阀壳体和阀芯体，阀芯体通过导向滑块安装在凹槽式循环导向轨道上并能沿凹槽式循环导向轨道进行周期性位移变化；当导向滑块位于上行槽段上时，阀芯体能在压力液体推动下沿上行槽段旋转上移直至移动至一控制位上为止，此时导向滑块由上行槽段移动至下行槽段的上端；当导向滑块位于下行槽段上时，阀芯体能在自身重力作用下沿下行槽段旋转下移直至导向滑块移动至上行槽段下端为止。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过导向滑块和凹槽式循环导向轨道配合对阀芯体起到导向限位作用，保证阀芯体始终能够在控制位间依序正常切换，具有可靠性好、稳定性好的特点。

Description

轨道控制轮转阀

技术领域

本发明涉及微灌用水控制阀技术领域，是一种轨道控制轮转阀。

背景技术

目前微灌系统主要为滴灌系统和喷灌系统，灌溉系统首部通常由水泵、变频器、压力调节阀等设备构成，变频器固定安装在水泵上，水泵和干管固定安装在一起，在干管上固定分布有支管，在支管上固定分布有毛管，在支管或毛管上固定安装有阀门，在毛管的上固定安装有滴头或喷头，水经干管、支管和毛管以水滴的形式或喷洒的形式滴入植物根部附近土壤或植物叶面的一种灌水方法，可有效减少土壤水分的无效蒸发。

通常微灌系统采用的是轮灌工作方式，即将系统分成若干个轮灌组，由阀门进行控制。每次开启一个轮灌组的阀门，其余阀门则处于关闭状态，一组灌溉结束后，进行下一组，直至所有轮灌组都灌溉一次，一个灌溉周期结束。微灌系统划分轮灌组后，灌溉的管理就成为按轮灌制度，对田间阀门进行开、闭的管理。现有灌溉管理分为人工灌溉管理和自动化灌溉管理，人工灌溉管理就是在灌溉时靠人工手动控制支管上阀门的开启或关闭进行灌溉。但这种手动控制微灌水阀的方式费时费力、劳动强度高、工作效率低；自动化灌溉管理通常是以电磁阀作为系统的执行器件，以电能或太阳能为动力，通过电控设备对微灌水阀进行自动控制，但是自动控制的微灌水阀不但管理维护成本较高，而且电磁控制水阀存在水阀结构复杂、成本高的问题。

申请人在专利CN104696548B中公开了一种液控轮灌阀，该阀体内的阀芯能够因液压变化而由一个控制位转动至另一个控制位从而实现轮灌组轮流灌溉的目的，但是由于阀芯体在控制位间切换是靠棘齿装置实现的，切换时，阀芯体在压力液体推动下上移，下凸齿台从限位卡槽中退出，上凸齿台的凸齿斜面沿波状齿的导向面移动进而使阀芯体旋转直至上凸齿斜面滑动至波齿槽内为止，后阀芯体在弹性压力作用下下移，下凸齿台落在相邻导引凸台的导引斜面上，并沿该导引斜面下滑同时转动直至下凸齿台下滑落入相邻的另一限位卡槽内，由此完成一次控制位的切换，切换过程中，当阀芯体处于下凸齿台从限位卡槽中退出而上凸齿台的凸齿斜面未与波状齿的导向面接触时，由于此时缺乏对阀芯体的限位，阀芯体可能出现偏转导致阀芯体无法在棘齿装置的导引下转动至下一个控制位，从而影响阀体的可靠性、稳定性。

发明内容

本发明提供了一种轨道控制轮转阀，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有液控轮灌阀存在可靠性差、稳定性差的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种轨道控制轮转阀，包括阀壳体和阀芯体，阀壳体的内部有阀腔，阀壳体上有分别与阀腔相连通的一个进水口和N个出水口，N大于等于2，阀腔内通过导向装置安装有能够由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体，控制位数量和出水口数量相同，阀芯体为开口朝下的杯状体，阀芯体的内部有芯体腔，芯体腔的开口和阀壳体的进水口相通且位于阀壳体的进水口上方，阀芯体上有芯体出水孔，芯体出水孔内端和芯体腔相通，阀芯体位于第一个控制位时芯体出水孔外端仅和第一个出水口连通，阀芯体位于第二个控制位时芯体出水孔外端仅和第二个出水口连通，以此类推，阀芯体位于第N个控制位时芯体出水孔外端仅和第N个出水口连通，导向装置包括导向轴、凹槽式循环导向轨道和导向滑块，阀腔内固定安装有导向轴，导向轴的外圆周壁上设有凹槽式循环导向轨道，凹槽式循环导向轨道包括N节上行槽段和N节下行槽段，上行槽段和下行槽段沿圆周方向依次交替分布且首尾相连，阀芯体上安装有导向滑块，阀芯体通过导向滑块安装在凹槽式循环导向轨道上并能沿凹槽式循环导向轨道进行周期性位移变化；当导向滑块位于上行槽段上时，阀芯体能在压力液体推动下沿上行槽段旋转上移直至移动至一控制位上为止，此时导向滑块由上行槽段移动至下行槽段的上端；当导向滑块位于下行槽段上时，阀芯体能在自身重力作用下沿下行槽段旋转下移直至导向滑块移动至上行槽段下端为止。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述导向装置可还包括导向柱和导向孔，对应导向轴位置的阀芯体外侧设有导向柱，对应导向柱位置的阀壳体内壁上设有导向孔，导向柱上端插设于导向孔内，导向柱能于阀芯体在控制位之间切换时沿导向孔上下动作。

上述每个出水口处可均设有第一密封圈，阀芯体处于控制位上时，芯体出水孔外端周围位置的阀芯体外侧壁和第一密封圈相抵。

上述上行槽段可为呈螺旋状上升的凹槽状结构，下行槽段为呈螺旋状下降的凹槽状结构，上行槽段的深度由下至上逐渐变浅，下行槽段的深度由上至下逐渐变浅，下行槽段的上端深度深于上行槽段的上端深度，下行槽段的下端深度浅于上行槽段的下端深度，阀芯体上有安装座，安装座内有滑动腔，导向滑块能内外滑动的安装于滑动腔内，导向滑块和滑动腔内壁之间设有复位弹簧，导向滑块外端伸出至滑动腔外并滑动安装于凹槽式循环导向轨道上；当导向滑块位于上行槽段的下端时，导向滑块深入上行槽段的深度大于下行槽段的下端深度，当导向滑块位于下行槽段的上端时，导向滑块深入下行槽段的深度大于上行槽段的上端深度。

上述阀芯体内可通过若干根沿圆周间隔分布的第一连杆固定连接有套装在导向轴外侧的第一安装环体，第一连杆外端和阀芯体内壁固定连接在一起，第一连杆内端和第一安装环体外圆周壁固定连接在一起，相邻的两第一连杆之间形成第一过水间隙，安装座固定安装在第一安装环体上；导向轴通过若干根沿圆周间隔分布的第二连杆和阀壳体固定连接，第二连杆内端和导向轴固定连接在一起，第二连杆外端和阀壳体固定连接在一起，相邻的两第二连杆之间形成第二过水间隙。

上述阀壳体可为开口向下的杯状体，阀芯体底部外侧设有与阀壳体内壁滑动密封接触的第二密封圈，阀壳体底部开口为进水口，阀壳体底部外侧设有连接法兰，进水口内壁上设有安装环槽，安装环槽处通过螺栓安装有第二安装环体，所述的若干根第二连杆外端均与第二安装环体的内侧壁固定连接在一起，阀壳体上沿周向间隔均匀设置有4个出水口，凹槽式循环导向轨道包括4节上行槽段和4节下行槽段，安装座为4个，4个安装座沿圆周方向间隔均匀分布在第一安装环体上，4个安装座上的导向滑块一一对应滑动安装在4节上行槽段上且位于上行槽段下端。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过导向滑块和凹槽式循环导向轨道配合对阀芯体起到导向限位作用，有效防止阀芯体在移动时发生偏移，保证阀芯体始终能够在控制位间依序正常切换，具有可靠性好、稳定性好的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视局部剖视结构示意图。

附图2为本发明最佳实施例在阀芯体位于控制位上时的主视局部剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为阀壳体，2为阀芯体，3为阀腔，4为进水口，5为出水口，6为芯体腔，7为芯体出水孔，8为导向轴，9为导向滑块，10为上行槽段，11为下行槽段，12为导向柱，13为导向孔，14为第一密封圈,15为安装座，16为第一连杆，17为第一安装环体，18为第二连杆，19为第二密封圈，20为连接法兰，21为第二安装环体。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该轨道控制轮转阀包括阀壳体1和阀芯体2，阀壳体1的内部有阀腔3，阀壳体1上有分别与阀腔3相连通的一个进水口4和N个出水口5，N大于等于2，阀腔3内通过导向装置安装有能够由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体2，控制位数量和出水口5数量相同，阀芯体2为开口朝下的杯状体，阀芯体2的内部有芯体腔6，芯体腔6的开口和阀壳体1的进水口4相通且位于阀壳体1的进水口4上方，阀芯体2上有芯体出水孔7，芯体出水孔7内端和芯体腔6相通，阀芯体2位于第一个控制位时芯体出水孔7外端仅和第一个出水口5连通，阀芯体2位于第二个控制位时芯体出水孔7外端仅和第二个出水口5连通，以此类推，阀芯体2位于第N个控制位时芯体出水孔7外端仅和第N个出水口5连通，导向装置包括导向轴8、凹槽式循环导向轨道和导向滑块9，阀腔3内固定安装有导向轴8，导向轴8的外圆周壁上设有凹槽式循环导向轨道，凹槽式循环导向轨道包括N节上行槽段10和N节下行槽段11，上行槽段10和下行槽段11沿圆周方向依次交替分布且首尾相连，阀芯体2上安装有导向滑块9，阀芯体2通过导向滑块9安装在凹槽式循环导向轨道上并能沿凹槽式循环导向轨道进行周期性位移变化；当导向滑块9位于上行槽段10上时，阀芯体2能在压力液体推动下沿上行槽段10旋转上移直至移动至一控制位上为止，此时导向滑块9由上行槽段10移动至下行槽段11的上端；当导向滑块9位于下行槽段11上时，阀芯体2能在自身重力作用下沿下行槽段11旋转下移直至导向滑块9移动至上行槽段10下端为止。

上行槽段10和下行槽段11沿圆周方向依次交替分布且首尾相连，由此上行槽段10上端和下行槽段11上端连通，上行槽段10下端和下行槽段11下端连通，实际工作时，初始状态时，导向滑块9处于上行槽段10下端位置处，当外部供水管网通过本发明向滴灌带输送进行局部灌溉时，压力液体从阀壳体1的进水口4进入冲击阀芯体2，后阀芯体2能在压力液体推动下沿上行槽段10旋转上移并直至移动至第一个控制位上为止，此时芯体出水孔7外端仅和第一个出水口5连通且导向滑块9处于下升轨道段上端位置处，即此时第一个出水口5处于通水状态而其余的出水口5处于截止状态，由此对第一块区域进行灌溉，当第一块区域灌溉完成后，外部供水管网停止向本发明供水，后位于第一个控制位上的阀芯体2能在自身重力作用下沿下升轨道段旋转下移直至导向滑块9移动至上行槽段10下端为止；然后通过供水管网再次向本发明供水，此时阀芯体2能在压力液体的推动下沿上行槽段10旋转上移至第二个控制位上，此时芯体出水孔7外端仅和第二个出水口5连通且导向滑块9再次处于下升轨道段上端位置处，由此对第二块区域进行灌溉，当第二块区域灌溉完成后，外部供水管网再次停止向本发明供水，后位于第二个控制位上的阀芯体2能在自身重力作用下沿下升轨道段旋转下移直至导向滑块9移动至上行槽段10下端为止；以此类推，由此通过控制外部管网向本发明供水或停水，就可使得阀芯体2在控制位间切换进而实现自动轮灌作业的目的。在整个阀芯体2控制位切换过程中，导向滑块9始终位于凹槽式循环导向轨道内，由此在凹槽式循环导向轨道的导向限位作用下保证了阀芯体2转动过程中不会发生偏移，保证阀芯体2能在控制位间正常切换，产品可靠性好、稳定性好。

可根据实际需要，对上述轨道控制轮转阀作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，导向装置还包括导向柱12和导向孔13，对应导向轴8位置的阀芯体2外侧设有导向柱12，对应导向柱12位置的阀壳体1内壁上设有导向孔13，导向柱12上端插设于导向孔13内，导向柱12能于阀芯体2在控制位之间切换时沿导向孔13上下动作。由此进一步提升对阀芯体2在控制位切换时的导向限位作用，防止阀芯体2在移动过程中发生偏移。

如附图1、2所示，每个出水口5处均设有第一密封圈14，阀芯体2处于控制位上时，芯体出水孔7外端周围位置的阀芯体2外侧壁和第一密封圈相抵14。当阀芯体2处于第一个控制位上，芯体出水孔7外端周围位置的阀芯体2外侧壁和第一个出口水处的第一密封圈14相抵，以实现芯体出水孔7外端仅和第一个出水口5连通的目的，当阀芯体2处于第二个控制位上，芯体出水孔7外端周围位置的阀芯体2外侧壁和第二个出口水处的第一密封圈14相抵，以实现芯体出水孔7外端仅和第二个出水口5连通的目的，以此类推，当阀芯体2处于第N个控制位上，芯体出水孔7外端周围位置的阀芯体2外侧壁和第N个出口水处的第一密封圈14相抵，以实现芯体出水孔7外端仅和第N个出水口5连通的目的。

如附图1、2所示，上行槽段10为呈螺旋状上升的凹槽状结构，下行槽段11为呈螺旋状下降的凹槽状结构，上行槽段10的深度由下至上逐渐变浅，下行槽段11的深度由上至下逐渐变浅，下行槽段11的上端深度深于上行槽段10的上端深度，下行槽段11的下端深度浅于上行槽段10的下端深度，阀芯体2上有安装座15，安装座15内有滑动腔，导向滑块9能内外滑动的安装于滑动腔内，导向滑块9和滑动腔内壁之间设有复位弹簧，导向滑块9外端伸出至滑动腔外并滑动安装于凹槽式循环导向轨道上；当导向滑块9位于上行槽段10的下端时，导向滑块9深入上行槽段10的深度大于下行槽段11的下端深度，当导向滑块9位于下行槽段11的上端时，导向滑块9深入下行槽段11的深度大于上行槽段10的上端深度。上行槽段10呈螺旋状上升，下行槽段11呈螺旋状下降，上行槽段10的下端深度深于下行槽段11的下端深度，由此当导向滑块9位于上行槽段10的下端时，阀芯体2在压力液体推动下只能沿着上行槽段10旋转上移而不会沿着下行槽段11旋转上移，而当阀芯体2移动至控制位上时，由于此时导向滑块9刚好位于下行槽段11的上端上，且下行槽段11的上端深度深于上行槽段10的上端深度，由此阀芯体2在自身重力的作用下只能沿下行槽段11旋转下移并直至导向滑块9移动到上行槽段10下端为止，本申请通过上行槽段10、下行槽段11深度变化的设置，使得导向滑块9仅能沿凹槽式循环导向轨道进行单向循环移动，由此保证阀芯体2能在控制位间依序循环切换，保证了产品工作时的可靠性、稳定性。

如附图1、2所示，阀芯体2内通过若干根沿圆周间隔分布的第一连杆16固定连接有套装在导向轴8外侧的第一安装环体17，第一连杆16外端和阀芯体2内壁固定连接在一起，第一连杆16内端和第一安装环体17外圆周壁固定连接在一起，相邻的两第一连杆16之间形成第一过水间隙，安装座15固定安装在第一安装环体17上；导向轴8通过若干根沿圆周间隔分布的第二连杆18和阀壳体1固定连接，第二连杆18内端和导向轴8固定连接在一起，第二连杆18外端和阀壳体1固定连接在一起，相邻的两第二连杆18之间形成第二过水间隙。由此从进水口4进入的压力液体可通过第二过水间隙、第一过水间隙冲击到芯体腔6内，进而能推动阀芯体2沿上行槽段10旋转上移。

如附图1、2所示，阀壳体1为开口向下的杯状体，阀芯体2底部外侧设有与阀壳体1内壁滑动密封接触的第二密封圈19，阀壳体1底部开口为进水口4，阀壳体1底部外侧设有连接法兰20，进水口4内壁上设有安装环槽，安装环槽处通过螺栓安装有第二安装环体21，所述的若干根第二连杆18外端均与第二安装环体21的内侧壁固定连接在一起，阀壳体1上沿周向间隔均匀设置有4个出水口5，凹槽式循环导向轨道包括4节上行槽段10和4节下行槽段11，安装座15为4个，4个安装座15沿圆周方向间隔均匀分布在第一安装环体17上，4个安装座15上的导向滑块9一一对应滑动安装在4节上行槽段10上且位于上行槽段10下端。通过设置连接法兰20由此便于阀壳体1的快速安装，第二安装环体21通过螺栓可拆卸安装在阀壳体1上，由此便于本申请各部件的安装，阀壳体1上沿周向间隔均匀设置有4个出水口5，阀芯体2在沿凹槽式循环导向轨道进行周期性位移变化时能与4个出水口5依序循环连通，由此可对4块区域进行轮流灌溉。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种轨道控制轮转阀，其特征在于包括阀壳体和阀芯体，阀壳体的内部有阀腔，阀壳体上有分别与阀腔相连通的一个进水口和N个出水口，N大于等于2，阀腔内通过导向装置安装有能够由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体，控制位数量和出水口数量相同，阀芯体为开口朝下的杯状体，阀芯体的内部有芯体腔，芯体腔的开口和阀壳体的进水口相通且位于阀壳体的进水口上方，阀芯体上有芯体出水孔，芯体出水孔内端和芯体腔相通，阀芯体位于第一个控制位时芯体出水孔外端仅和第一个出水口连通，阀芯体位于第二个控制位时芯体出水孔外端仅和第二个出水口连通，以此类推，阀芯体位于第N个控制位时芯体出水孔外端仅和第N个出水口连通，导向装置包括导向轴、凹槽式循环导向轨道和导向滑块，阀腔内固定安装有导向轴，导向轴的外圆周壁上设有凹槽式循环导向轨道，凹槽式循环导向轨道包括N节上行槽段和N节下行槽段，上行槽段和下行槽段沿圆周方向依次交替分布且首尾相连，阀芯体上安装有导向滑块，阀芯体通过导向滑块安装在凹槽式循环导向轨道上并能沿凹槽式循环导向轨道进行周期性位移变化；当导向滑块位于上行槽段上时，阀芯体能在压力液体推动下沿上行槽段旋转上移直至移动至一控制位上为止，此时导向滑块由上行槽段移动至下行槽段的上端；当导向滑块位于下行槽段上时，阀芯体能在自身重力作用下沿下行槽段旋转下移直至导向滑块移动至上行槽段下端为止。

2.根据权利要求1所述的轨道控制轮转阀，其特征在于导向装置还包括导向柱和导向孔，对应导向轴位置的阀芯体外侧设有导向柱，对应导向柱位置的阀壳体内壁上设有导向孔，导向柱上端插设于导向孔内，导向柱能于阀芯体在控制位之间切换时沿导向孔上下动作。

3.根据权利要求1或2所述的轨道控制轮转阀，其特征在于每个出水口处均设有第一密封圈，阀芯体处于控制位上时，芯体出水孔外端周围位置的阀芯体外侧壁和第一密封圈相抵。

4.根据权利要求1或2所述的轨道控制轮转阀，其特征在于上行槽段为呈螺旋状上升的凹槽状结构，下行槽段为呈螺旋状下降的凹槽状结构，上行槽段的深度由下至上逐渐变浅，下行槽段的深度由上至下逐渐变浅，下行槽段的上端深度深于上行槽段的上端深度，下行槽段的下端深度浅于上行槽段的下端深度，阀芯体上有安装座，安装座内有滑动腔，导向滑块能内外滑动的安装于滑动腔内，导向滑块和滑动腔内壁之间设有复位弹簧，导向滑块外端伸出至滑动腔外并滑动安装于凹槽式循环导向轨道上；当导向滑块位于上行槽段的下端时，导向滑块深入上行槽段的深度大于下行槽段的下端深度，当导向滑块位于下行槽段的上端时，导向滑块深入下行槽段的深度大于上行槽段的上端深度。

5.根据权利要求3所述的轨道控制轮转阀，其特征在于上行槽段为呈螺旋状上升的凹槽状结构，下行槽段为呈螺旋状下降的凹槽状结构，上行槽段的深度由下至上逐渐变浅，下行槽段的深度由上至下逐渐变浅，下行槽段的上端深度深于上行槽段的上端深度，下行槽段的下端深度浅于上行槽段的下端深度，阀芯体上有安装座，安装座内有滑动腔，导向滑块能内外滑动的安装于滑动腔内，导向滑块和滑动腔内壁之间设有复位弹簧，导向滑块外端伸出至滑动腔外并滑动安装于凹槽式循环导向轨道上；当导向滑块位于上行槽段的下端时，导向滑块深入上行槽段的深度大于下行槽段的下端深度，当导向滑块位于下行槽段的上端时，导向滑块深入下行槽段的深度大于上行槽段的上端深度。

6.根据权利要求4所述的轨道控制轮转阀，其特征在于阀芯体内通过若干根沿圆周间隔分布的第一连杆固定连接有套装在导向轴外侧的第一安装环体，第一连杆外端和阀芯体内壁固定连接在一起，第一连杆内端和第一安装环体外圆周壁固定连接在一起，相邻的两第一连杆之间形成第一过水间隙，安装座固定安装在第一安装环体上；导向轴通过若干根沿圆周间隔分布的第二连杆和阀壳体固定连接，第二连杆内端和导向轴固定连接在一起，第二连杆外端和阀壳体固定连接在一起，相邻的两第二连杆之间形成第二过水间隙。

7.根据权利要求5所述的轨道控制轮转阀，其特征在于阀芯体内通过若干根沿圆周间隔分布的第一连杆固定连接有套装在导向轴外侧的第一安装环体，第一连杆外端和阀芯体内壁固定连接在一起，第一连杆内端和第一安装环体外圆周壁固定连接在一起，相邻的两第一连杆之间形成第一过水间隙，安装座固定安装在第一安装环体上；导向轴通过若干根沿圆周间隔分布的第二连杆和阀壳体固定连接，第二连杆内端和导向轴固定连接在一起，第二连杆外端和阀壳体固定连接在一起，相邻的两第二连杆之间形成第二过水间隙。

8.根据权利要求6或7所述的轨道控制轮转阀，其特征在于阀壳体为开口向下的杯状体，阀芯体底部外侧设有与阀壳体内壁滑动密封接触的第二密封圈，阀壳体底部开口为进水口，阀壳体底部外侧设有连接法兰，进水口内壁上设有安装环槽，安装环槽处通过螺栓安装有第二安装环体，所述的若干根第二连杆外端均与第二安装环体的内侧壁固定连接在一起，阀壳体上沿周向间隔均匀设置有4个出水口，凹槽式循环导向轨道包括4节上行槽段和4节下行槽段，安装座为4个，4个安装座沿圆周方向间隔均匀分布在第一安装环体上，4个安装座上的导向滑块一一对应滑动安装在4节上行槽段上且位于上行槽段下端。

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