CN1281122C - 机械式自动定量供水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械式自动定量供水装置,它包括:一壳体,其上设置有进、出水口;一具有若干叶片的水轮设置在壳体内,水轮轴穿出壳体底部;一减速箱设置在壳体底部,其输入端连接水轮轴;一立轴转动地穿设在壳体上,且立轴的底端连接减速箱的输出端;一圆板形蝶型阀门设置在壳体的进水口内,且阀门的径向有间隙地套设在立轴的外面;一超越离合器,其内盘固定连接在立轴顶部,调节盘上设置有与用水量相应的刻度,且在调节盘的周向设置有一凹孔;一手柄位于调节盘的周向,手柄内设置有一与凹孔配合的弹簧销;一连接件固定连接手柄和阀门。本发明计量准确,价格低廉,对在我国大面积推广节水定量灌溉,特别是推广定量波涌灌溉具有深远的意义。

Description

机械式自动定量供水装置
技术领域
本发明涉及一种供水装置,特别是关于一种在大中型供水系统中使用的机械式自动定量供水装置。
背景技术
国内外市场上现有的自动定量供水器,多用于庭院草坪等灌溉系统的定量灌溉,工作原理有机械式或电子式。目前同类产品一般存在以下问题:1、流量通过能力小,一般在每小时5m3以下,在需要量大的供水系统中往往不能达到要求。2、在现有产品中,由于阀门是瞬间关闭的,因此会产生水锤问题,而在小流量管路中,水锤的影响不是特别大,在大中型供水系统中,水锤的影响将会特别严重,甚至破坏整个阀门。3、目前同类产品都不具备中途关水的功能,一旦开启供水,必须到预定的供水量才能关闭,如果中途出现意外情况,例如下游管道出现漏水等,都无法关闭阀门;现在一般的解决方法是在管路中再安装串连的阀门,使控制结构更加繁杂。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种用于大中型供水系统中,结构简单,计量准确,能够中途关闭的机械式自动定量供水装置。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种机械式自动定量供水装置,其特征在于它包括:一壳体,其上设置有进、出水口;一具有若干叶片的水轮,其设置在所述壳体内,所述水轮的水轮轴穿出所述壳体的底部;一减速箱,其设置在所述壳体底部,且所述减速箱的输入端连接所述水轮轴;一立轴,其转动地穿设在所述壳体上,且所述立轴的底端连接所述减速箱的输出端;一阀门,其设置在所述壳体的进水口内,且所述阀门的径向有间隙地套设在所述立轴的外面;一超越离合器,其内盘固定连接在所述立轴顶部,其外盘作为调节盘,通过离合滚子套设在所述内盘的外面,所述调节盘上设置有与用水量相应的刻度,且在所述调节盘周向设置有一凹孔;一手柄,其位于所述调节盘的周向,所述手柄内设置有一与所述凹孔配合的弹簧销;一连接件,其固定连接所述手柄和阀门。
所述减速箱包括四组串联连接的蜗轮副,第一组所述蜗轮副的蜗杆连接所述水轮轴,第四组所述蜗轮副的蜗轮轴连接所述立轴。
第一组所述蜗轮副的蜗杆与所述水轮轴为一体。
第四组所述蜗轮副的蜗轮轴与所述立轴为一体。
所述阀门为圆板形蝶型阀门。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明设置了一容积式水轮,就地取材,利用供水管路中的水流推动水轮转动为用水计量提供动力,其结构既简单又准确还节能。2、本发明由于采用四组蜗轮副作为减速器传递动力,其减速比可高达100多万,不但体积小力矩大,而且终端的调节盘转动缓慢,使本发明定量供水的范围特别大,计量准确。3、本发明由于采用超越离合器的外盘作为调节盘,在其上设置与用水量相应的刻度和关闭阀门的周向凹孔,因此既可以将调节盘单方向旋转,设置用水量,又可以在用水过程中随动力一起转动,直观地监视供水情况,还可以在发生意外情况时,中途转动调节盘随时停止供水。4、本发明由于在手柄上设置了一个与调节盘上凹孔对应的弹簧销,并把手柄与阀门连接成浮动的一体,因此在供水时,手柄和阀门与水流方向保持一致,弹簧销沿调节盘的周向滑动;一旦到达供水定量,弹簧销就会自动插入转动的调节盘上的凹孔中,使手柄随超越离合器一起转动,进而带动阀门非常缓慢地关闭,有效地避免了水锤的发生和其带来的危害。5、本发明采用圆板形蝶型阀门,其可以方便地与其它各部件协同工作,逐步关闭,为防止水锤的发生作出了贡献。本发明结构简单合理,计量准确可靠,产品成本低廉,它可以作为一种定量计量装置或阀门,广泛用于各种中大型供水系统中,本发明还可以用于定量计量其它各种非毒性液体等技术领域中。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图图2是本发明超越离合器与立轴和手柄连接示意图图3是图2的局部俯视示意图图4是本发明应用在移动软管定量灌溉系统中的实例具体实施方式如图1所示,本发明包括一壳体1,其上设置有一进、出水口,在进、出水口上分别连接一连接供水管路的法兰盘11、12。如果用本发明连接在移动软管式定量灌溉系统中时(如图4所示),可以不设置法兰盘11、12,直接将软管连接在进、出水口处。如图1、图2、图3所示,在壳体1内设置有一具有若干涡状叶片21的容积式水轮2,为了充分的利用水流的动力和计量准确,水轮2的尺寸较大,水轮2上的水轮轴22转动地支撑在壳体1上,水轮轴22的底端穿出壳体1底部。在壳体底部设置一减速箱3,在减速箱3内串联设置了四组蜗轮蜗杆啮合的蜗轮副31、32、33、34。其中第一组蜗轮副31的蜗杆与水轮轴22连接,也可以直接将蜗杆加工在水轮轴22底端;其中第四组蜗轮副34的蜗轮轴连接一立轴4,或直接用立轴4作为蜗轮轴,立轴4的两端分别穿出壳体1转动地支撑在壳体1上。一圆板形蝶型阀门5,其设置在壳体1的进水法兰盘11内侧,阀门5的直径方向设置有一通孔,通孔穿套在立轴4的外面,二者之间有间隙,使立轴4转动时,阀门5不随立轴4一起转动。在立轴4的顶端固定连接一超越离合器6的内盘61,超越离合器6的外盘作为调节盘62,调节盘62与内盘61之间设置有斜向槽63,斜向槽63内是实现超越离合的滚子64。调节盘62上设置有与用水量对应的刻度,在零刻度处的周向设置有一凹孔65。在调节盘62的周向设置一手柄,在手柄7内设置一弹簧销71,弹簧销71上设置有一扳手72,扳手72的后面是复位弹簧73,弹簧销71的头部可以插入调节盘62的凹孔65内。手柄7的底部通过一连接件8与阀门5连接成一体。
上述实施例中,连接件8可以是各种不同的结构形式,其只需使手柄7的位置与阀门5开启的方向保持一致即可。二者连接后处于浮动状态,不供水时,通过手柄7上的弹簧销71固定在调节盘62上,供水时,靠水流使二者与水流的方向保持一致。
上述实施例中,减速箱3也可以由其它减速传动机构组成,本发明蜗轮副的数量也是可以变化的。
下面是对本发明使用状态的描述,为清楚起见,将本发明的操作过程分步描述:1、将进、出水管分别连接在进、出水法兰11、12上,亦即将本发明连接在输水管路中。
2、将手柄7(如图1实线所示位置)上的扳手72向后拉,使弹簧销71从超越离合器6的凹孔65中缩回,再逆时针转动手柄7(如图1虚线所示),阀门5处于打开状态,然后松开扳手72,使弹簧销71顶在调节盘62的周向。
3、一手握住手柄7,一手顺时针转动调节盘62,使调节盘62上的刻度与手柄7所在位置之间的间隔恰好是预计的供水量,此时由于超越离合器6的滚子64处于松的状态,调节盘62可以随意转动。
4、输水管路开闸放水,水流由进口直接冲向带有蜗状叶片21的水轮2,使之旋转,随即水从出水口排出。
5、水轮旋转后,通过水轮轴22带动减速箱3内的四级涡轮副31、32、33、34,其以超大的传动比(比如:1/144万)将动力传递给末端的立轴4。
6、立轴4带动超越离合器6的内盘61顺时针转动,使滚子64处于紧的状态,进而带动调节盘62一起顺时针转动。而手柄7上的弹簧销71虽然顶在调节盘62上,但由于与手柄7连成一体的阀门5,在水流的作用下只能保持与水流一致的方向,故手柄不能与调节盘62一起转动,只能是弹簧销71在调节盘62周向滑动。
7、当调节盘62上的凹孔65转动到手柄7所在位置时,也就是预设的用水量已经到达时,弹簧销71便自动跳入调节盘62周向的凹孔65,此时超越离合器7的转动将带动手柄7和阀门5一起顺时针转动,使阀门5逐渐关闭,由于传速比非常大,因此阀门5是非常缓慢地关闭的,从而有效地避免了水锤的发生和其带来的危害。
8、当阀门5完全关闭后,水流完全停止流动,水轮2和超越离合器6也停止转动,一个供水周期完成。
本发明可以在各种大中型口径的管道系统中使用,比如口径为25mm,每次供水量为100m3;口径为50mm,每次供水量为500m3;口径为575mm,每次供水量为1000-2000m3;口径为100mm,每次供水量为4000-6000m3;口径为150mm,每次供水量为8000-10000m3等等。
本发明采用价格低廉实用的机械式结构,其对在我国大面积推广节水定量灌溉,特别是推广定量波涌灌溉具有深远的意义,如图4所示,是本发明应用在移动软管式定量灌溉系统中的实例,将本发明的自动定量供水器A连接在移动软管B上,就可以实现定量灌溉,特别是可以以较低的成本实现定量波涌灌溉。

Claims (4)

1.一种机械式自动定量供水装置,其特征在于它包括:一壳体,其上设置有进、出水口;一具有若干叶片的水轮,其设置在所述壳体内,所述水轮的水轮轴穿出所述壳体的底部;一减速箱,其设置在所述壳体底部,且所述减速箱的输入端连接所述水轮轴;一立轴,其转动地穿设在所述壳体上,且所述立轴的底端连接所述减速箱的输出端;一圆板形蝶型阀门,其设置在所述壳体的进水口内,且所述阀门的径向有间隙地套设在所述立轴的外面;一超越离合器,其内盘固定连接在所述立轴顶部,其外盘作为调节盘,通过离合滚子套设在所述内盘的外面,所述调节盘上设置有与用水量相应的刻度,且在所述调节盘周向设置有一凹孔;一手柄,其位于所述调节盘的周向,所述手柄内设置有一与所述凹孔配合的弹簧销;一连接件,其固定连接所述手柄和阀门。
2.如权利要求1所述的机械式自动定量供水装置,其特征在于:所述减速箱包括四组串联连接的蜗轮副,第一组蜗轮副的蜗杆连接所述水轮轴,第四组蜗轮副的蜗轮轴连接所述立轴。
3.如权利要求2所述的机械式自动定量供水装置,其特征在于:第一组所述蜗轮副的蜗杆与所述水轮轴为一体。
4.如权利要求2或3所述的机械式自动定量供水装置,其特征在于:第四组所述蜗轮副的蜗轮轴与所述立轴为一体。
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