CN202646881U - 一种具有凸轮机构的阀门 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有凸轮机构的阀门，利用有水和断水时自来水压力的变化，通过比较水压力和弹簧力，并在该阀特有的一个由内圆柱凸轮(11)和滑块(5)组成的凸轮机构的作用下，控制阀芯(7)的位置和角度，实现控制水流的通断和断水自闭的功能。本实用新型具有结构简单、成本低、动作精确的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于自来水阀门技术领域，具体涉及一种具有凸轮机构的阀门。
背景技术
电磁式自闭水阀能够实现停水自闭的功能，但其存在成本高，且需要电源和传感器的缺点。
目前，公共场所和一般家庭所使用的自来水阀门均为老式结构，它们由阀体、旋转手柄和阀芯构成。对于截止阀，是通过旋转阀芯改变其位置，使阀芯下面的胶皮密封垫被压死在阀体上的出水口处关断水路的；对于球阀，是通过旋转阀芯改变球阀阀口的位置来关断水路的。这些阀门的缺点是没有断水自闭的功能，如果停水时忘记关闭下游的用水终端设备，再次来水时水流不止，不仅浪费水源，还可能造成水患，导致人身伤害或财产损失。
具有类似功能的纯机械式水阀还有一种，它利用阀芯自身重力的作用，水压消失后阀芯下落关断水路。但由于其利用重力的作用，故存在对阀门的安装角度有特殊要求和易误动作的缺点。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供一种结构简单、成本低、动作精确的具有凸轮机构的阀门，该水阀能在供水中断后自动关闭，避免恢复供水时流水不止造成危害和浪费。
本实用新型专利的工作原理是：
利用有水和断水时自来水压力的变化，通过比较水压力和弹簧力，并在该阀特有的一个由内圆柱凸轮11和滑块5组成的凸轮机构的作用下，控制阀芯7的位置和角度，实现控制水流的通断和断水自闭的功能。
其技术方案为：
一种凸轮机构，由内圆柱凸轮11和滑块5组成。其中圆柱凸轮11的环壁有一个切割出的圆滑曲面，曲面在轴向由高变低，在最低处时刚好转过的周向角度为90°，该曲面构成了凸轮曲面，滑块5可以在凸轮曲面上滑动，实现位置下降和转动；同时圆柱凸轮11在曲面最低处设有垂直壁面，即滑块5沿着凸轮曲面下降到最低点后，滑块5本身停止转动，当 在外力作用下，滑块5即可保持此时的角度，沿着垂直壁面上升。上述的凸轮曲面和垂直壁面有两处，在圆柱凸轮11是呈对称分布，这样既方便安装，还能提高滑块5的动作精度。
一种具有凸轮机构的阀门，包括包括阀杆1、阀体8、阀盖2、阀芯7、压缩弹簧3、内圆柱凸轮11、密封圈6、滑块5和垫片4，阀杆1安装在阀盖2中，阀杆1的上端穿过阀盖2的上部的中心孔，阀杆1的下端穿过滑块5与阀芯7螺纹连接；阀盖2和阀体8螺纹连接，阀芯7安装在阀体8的空腔内，阀体8的空腔内壁设有密封槽，密封槽内分别装有密封圈6，装在阀杆1上的压缩弹簧3的一端顶住阀盖2的上部，另一端紧压在垫片4和滑块5上；密封圈6装在阀体8和阀芯7之间，内圆柱凸轮11，与滑块5配合，滑块5和阀杆1连接在一起，弹簧力作用在阀芯7上，滑块5可在内圆柱凸轮11上滑动，滑动的同时，阀芯7随之旋转并下移，仅当阀芯出水口9和阀体出水口10相通时水阀打开，其中阀杆1、垫片4和阀芯7通过螺纹连接，阀盖2和阀体8通过螺纹连接，密封圈6装在阀体密封槽内，与阀芯7挤压起密封作用。
进一步优选，所述密封槽的个数为1～3个。
进一步优选，所述密封圈6为O型。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型所述的阀门能在供水中断后自动关闭，避免恢复供水时流水不止造成危害和浪费。
(2)本实用新型具有改变阀芯7姿态角度的压缩弹簧3和内圆柱凸轮11，结构简单、成本低、动作精确。
(3)本实用新型的阀门可目视判断停水后有无恢复供水，而无需打开阀门观察。
附图说明
图1是内圆柱凸轮模型图；
图2是本实用新型具有凸轮机构的阀门结构的剖视图；
图3是本实用新型具有凸轮机构的阀门开启状态图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
参见图1，一种凸轮机构，由内圆柱凸轮11和滑块5组成。其中圆柱凸轮11的环壁有一个切割出的圆滑曲面，曲面在轴向由高变低，在最低处时刚好转过的周向角度为90°，该曲面构成了凸轮曲面，滑块5可以在凸轮曲面上滑动，实现位置下降和转动；同时圆柱凸轮11在曲面最低处设有垂直壁面，即滑块5沿着凸轮曲面下降到最低点后，滑块5本身停 止转动，当在外力作用下，滑块5即可保持此时的角度，沿着垂直壁面上升。上述的凸轮曲面和垂直壁面有两处，在圆柱凸轮11是呈对称分布，这样既方便安装，还能提高滑块5的动作精度。
如图2所示，一种具有凸轮机构的阀门，包括包括阀杆1、阀体8、阀盖2、阀芯7、压缩弹簧3、内圆柱凸轮11、密封圈6、滑块5和垫片4，阀杆1安装在阀盖2中，阀杆1的上端穿过阀盖2的上部的中心孔，阀杆1的下端穿过滑块5与阀芯7螺纹连接；阀盖2和阀体8螺纹连接，阀芯7安装在阀体8的空腔内，阀体8的空腔内壁设有1～3个密封槽，密封槽内分别装有O型密封圈6，装在阀杆1上的压缩弹簧3的一端顶住阀盖2的上部，另一端紧压在垫片4和滑块5上；O型密封圈6装在阀体8和阀芯)之间，内圆柱凸轮11，与滑块5配合，滑块5和阀杆1连接在一起，弹簧力作用在阀芯7上，滑块5可在内圆柱凸轮11上滑动，滑动的同时，阀芯7随之旋转并下移，仅当阀芯出水口9和阀体出水口10相通时水阀打开，其中阀杆1、垫片4和阀芯7通过螺纹连接，阀盖2和阀体8通过螺纹连接，O型密封圈6装在阀体密封槽内，与阀芯7挤压起密封作用。
由于采用上述技术方案，本实用新型采用弹簧和凸轮机构，阀芯装在阀体腔内，并能在其中旋转和上下移动。阀芯同时受水压力和弹簧力的作用，通过比较水压力和弹簧力的大小，并在位于阀体与阀盖间的弹簧和内圆柱凸轮、滑块组成的凸轮机构的作用下控制阀芯的姿态位置和姿态角度，实现控制水流的通断和断水自闭的功能。内圆柱凸轮模型图如图3所示。
如图3所示，仅当阀芯上的阀口和阀体上的出水口相通时，水阀才处于开启状态，。
本机械式断水自动关闭阀门导通需要同时满足两个条件，即：阀芯7的姿态位置和姿态角度均要合适。
在正常供水的情况下，阀芯7位置是合适的，旋转阀杆1调节阀芯7的角度即可实现阀门的开启与关闭，其操作方法与普通水阀无明显差别。
发生停水后，水压下降接近零。在压缩弹簧3和凸轮机构的作用下，阀芯7向下移动的同时旋转，其位置和角度都被改变，即阀芯在弹簧和内圆柱凸轮作用下下移到底端并旋转90度，此时状态如图1所示；恢复供水后，阀芯7此时不受凸轮机构的约束，仅在水压和压缩弹簧3的作用下竖直向上移动，而没有旋转动作，其位置改变而角度未发生改变，阀门仍处于关断状态，实现了断水自闭的功能。
此外，因为阀芯7在有、无水时，阀芯7停留位置的不同，可据此目视判断停水后有无恢复供水，而无需打开阀门观察。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种具有凸轮机构的阀门，其特征在于，所述凸轮机构由内圆柱凸轮(11)和滑块(5)组成，所述阀门包括阀杆(1)、阀体(8)、阀盖(2)、阀芯(7)、压缩弹簧(3)、内圆柱凸轮(11)、密封圈(6)、滑块(5)和垫片(4)，阀杆(1)安装在阀盖(2)中，阀杆(1)的上端穿过阀盖(2)的上部的中心孔，阀杆(1)的下端穿过滑块(5)与阀芯(7)螺纹连接；阀盖(2)和阀体(8)螺纹连接，阀芯(7)安装在阀体(8)的空腔内，阀体(8)的空腔内壁设有密封槽，密封槽内分别装有密封圈(6)，装在阀杆(1)上的压缩弹簧(3)的一端顶住阀盖(2)的上部，另一端紧压在垫片(4)和滑块(5)上；密封圈(6)装在阀体(8)和阀芯(7)之间，内圆柱凸轮(11)，与滑块(5)配合，滑块(5)和阀杆(1)连接在一起，弹簧力作用在阀芯(7)上，滑块(5)可在内圆柱凸轮(11)上滑动，滑动的同时，阀芯(7)随之旋转并下移，仅当阀芯出水口(9)和阀体出水口(10)相通时水阀打开，其中阀杆(1)、垫片(4)和阀芯(7)通过螺纹连接，阀盖(2)和阀体(8)通过螺纹连接，密封圈(6)装在阀体密封槽内，与阀芯(7)挤压起密封作用。
2.根据权利要求1所述阀门，其特征在于，所述密封槽的个数为1～3个。
3.根据权利要求1所述阀门，其特征在于，所述密封圈(6)为O型。
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