CN204942664U - 新型阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的新型阀门，包括阀体，阀体包括阀盖，阀体具有进水通道、出水通道以及用于安装阀芯的阀腔，阀芯用于与阀体内的阀座抵触以阻隔进水通道和出水通道，阀芯包括有弹性件并借助该弹性件始终与阀座抵触；阀芯与阀腔的内壁之间连接有弹性膜片，弹性膜片将阀腔分隔为上腔体和下腔体，所述阀体上还设有辅助开启装置，辅助开启装置包括设置于阀体上的辅助阀腔，辅助阀腔内设有用于拉动阀芯的拉动件，拉动件与阀芯连接，拉动件由进入辅助阀腔内的流体驱动，还包括开关组件，进水通道与开关组件之间设有主进水道，所述开关组件用于控制辅助阀腔进水且上腔体出水或上腔体进水且辅助阀腔出水。本实用新型能够实现低压开启，节约灌溉系统的能耗。

Description

新型阀门

技术领域

本实用新型涉及一种阀门，更具体地说它涉及一种农业灌溉阀门。

背景技术

农业灌溉阀门广泛应用于大面积的农业灌溉，而该阀门则主要起到多条灌溉管路的通断作用。

在现有技术中，本申请人日前的申请号为201520091060.9的专利文件公开了一种应用阀开关组件的阀门，包括带有内腔的阀体，所述阀体内开设有进水通道和出水通道，所述内腔上设置有可活动的弹性膜片，所述弹性膜片将内腔分为上腔体和下腔体，所述阀体外还包括有阀开关组件以及安装基座，所述安装基座上开设有上腔体进出水口、上腔体进水口以及排空口，所述上腔体进出水口与上腔体之间通过上腔体进出水通道相导通，所述上腔体进水口与进水通道之间通过上腔体进水通道相导通，所述排空口通过排空通道与阀体外的大气相导通，所述阀开关组件相导通上腔体进出水通道与上腔体进水通道，或者相导通上腔体进出水通道与排空通道，或者均相隔断上腔体进出水通道与上腔体进水通道。并且，在上述专利文件的背景技术中，本申请人还详细介绍了更早之前使用的一种灌溉阀门。上面两种阀门均可用于现有农业灌溉领域。

上述阀门结构主要为，包括有进水通道、出水通道的阀体，阀体包括有用于安装阀芯的阀腔，阀芯用于与阀体内的阀座抵触以阻隔进水通道和出水通道，阀芯包括有弹性件并借助该弹性件始终与阀座抵触；阀芯与阀腔的内壁之间还连接有弹性膜片，弹性膜片将阀腔分隔为上腔体和下腔体，上腔体与进水通道之间设有联通通道，并且上腔体还设有与外部大气连接的排空通道，其次还包括有开关组件，开关组件可以为多种形式，用于控制联通通道以及排空通道的开启和关闭。其使用状态如下：阀门的开启借助流体的自身压力克服弹性件给予阀芯所有的压力达到，此时流体开启阀芯的总压力F1大于阀芯密封的总压力F2；阀门关闭时，开关组件开启联通通道，使得流体从联通通道进入上阀腔，流体进入上腔体后，上腔体压力增大，该压力使得阀芯密封的总压力F2增大，使得F2>F1，阀门关闭；阀门需要再度开启时，开关组件打开排空通道，上腔体与外界大气联通，压力降低，流体压力F1>F2，阀芯被顶起，上腔体内的流体从排空通道流出。

针对上述现有的农业灌溉阀门，本申请人在使用过程中发现仍存在不足，对于大面积的农业灌溉，现都会设有一个首部大功率水泵和一条主要的灌溉管道，主管道再连接众多分管道，主管道与分管道的节点安装上述阀门，主管道的流体压力由于逐渐被分管道分散以及管道的延长，流体压力逐渐降低，使得对于后方节点处的阀门，其用于开启的流体压力值还是要大大小于前方节点处的压力，这就使得后方节点处的阀门可能由于用于使其开启的压力较小而无法达到开启的目的，无法实现正常灌溉，即F1<F2，影响了正常的使用，工程人员往往就会通过提高灌溉系统的压力来弥补不足，同时就会增加水泵的能耗，对于大面积的农业灌溉，该能耗不可忽视，无法达到节能的目的，同时也增加了生产成本。针对上述的不足，本申请人经过大量研究，制定了新的技术方案。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型阀门，主要用于农业灌溉领域，以在上述背景技术第四段所述的情况下，能够达到辅助阀门开启的目的，同时节约了灌溉系统的能耗。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种新型阀门，包括阀体，阀体包括阀盖，阀体具有进水通道、出水通道以及用于安装阀芯的阀腔，阀芯用于与阀体内的阀座抵触以阻隔进水通道和出水通道，阀芯包括有弹性件并借助该弹性件始终与阀座抵触；阀芯与阀腔的内壁之间还连接有弹性膜片，弹性膜片将阀腔分隔为上腔体和下腔体，所述阀体上还设有辅助开启装置，辅助开启装置包括设置于阀体上的辅助阀腔，辅助阀腔内设有用于拉动阀芯的拉动件，拉动件与阀芯连接，拉动件由进入辅助阀腔内的流体驱动，还包括开关组件，进水通道与开关组件之间设有主进水道，所述开关组件用于控制辅助阀腔进水且上腔体出水；或上腔体进水且辅助阀腔出水。

通过采用上述技术方案，在管道内流体压力较小而无法克服弹性件给予阀芯的闭合力时，可通过开关组件打开辅助开启装置，即由开关组件控制辅助阀腔进水且上腔体出水，辅助阀腔内设有拉动件，拉动件由流体进行驱动，流体进入辅助阀腔内，借助流体的压力以及浮力作用将拉动件顶起，拉动件与阀芯相连接，因此拉动件的作用力作用于阀芯上，而进水通道内流体会不断补充，因此，进水通道中被流入辅助阀腔内的流体所分散的压力会因流体的不断补充而回复，达到预先值。通过上述方案，等于在原先流体压力F1的基础上增加了拉动件对阀芯的作用力F3，起到了增大开启压力的作用，因此在流体压力较小的情况下可达到辅助开启阀门的效果，更加适用于大面积的农业灌溉，通过该方案，从而无需通过增大灌溉系统的总压力即可达到阀门开启的目的，进而降低了水泵的能耗，节约了灌溉成本。

本实用新型进一步设置为，所述拉动件为活塞盘，所述活塞盘与阀芯通过活塞杆连接。

通过采用上述技术方案，作为优选的活塞盘与辅助阀腔之间具有更好气密性，且摩擦系数小，由活塞盘带动活塞杆的运动更加流畅。

本实用新型进一步设置为，所述活塞杆与阀芯之间通过万向铰连接。

通过采用上述技术方案，在进水通道中，流体对阀芯的作用力有时并非完全相向，以使得阀芯有时存在一定的偏移现象，在老式灌溉阀中，由于上述偏移量最终会受到弹性件以及弹性膜片的复位作用复原，不会存在影响，但本实用新型中由于活塞杆与阀芯之间进行连接，活塞杆可能由于流体对阀芯的作用力不均而产生顶触现象，即作用于活塞杆上的力并非轴向，使得活塞杆的活动产生卡滞，因此本实用新型通过将活塞杆与阀芯之间通过万向铰连接，使得阀芯受到流体的不规则力时，该力的作用均作用于阀芯上而不直接传递至活塞杆的径向，使得活塞杆的活动更加流畅，使用性能更佳。

本实用新型进一步设置为，所述辅助阀腔的进出水由阀体上设置联通辅助阀腔与开关组件的第一通道构成；所述上腔体的进出水由阀体上设置联通上腔体与开关组件的第二通道构成。

开关组件包括壳体，所述壳体包括用于与第一通道联通的第一连接口，用于与第二通道联通的第二连接口，用于与主进水道联通的主连接口以及与外界大气联通的排水口，所述壳体内设有切换件，所述切换件通过旋转控制主连接口与第一连接口联通且排水口与第二连接口联通或主连接口与第二连接口联通且排水口与第一连接口联通。

通过采用上述技术方案，对开关组件做进一步描述。由于该阀门与现有技术中的灌溉阀具有改进，增加有辅助开启装置，因此该开关组件需要做出调整以适应该新型阀门的需要。该新型阀门的工作状态如下：阀门开启时，要求辅助阀腔进水，同时上腔体出水；阀门关闭时，要求上腔体进水，辅助阀腔出水。本开关组件的在安装时，将主连接口与主进水道连接，第一连接口与第一通道连接，第二连接口与第二通道连接，排水口空置与外界大气相通。上述连接不限定某种方式，直接采用管道连接亦可。

在开关组件的壳体内部设置有切换件，切换件通过旋转进行两种状态的切换：一、主连接口与第一连接口联通且排水口与第二连接口联通。二、主连接口与第二连接口联通且排水口与第一连接口联通。第一种状态，主连接口与第一连接口联通，即辅助阀腔进水；且排水口与第二连接口联通，即同时上腔体出水，阀门处于开启状态。第二种状态，主连接口与第二连接口联通，即上腔体进水；且排水口与第一连接口联通，即同时辅助阀腔出水，阀门处于关闭状态。

本实用新型进一步设置为，所述主连接口、第一连接口、排水口、第二连接口依次连接的轨迹呈矩形，所述切换件的旋转中心位于该矩形的对角线交点；所述切换件设有两个缺口，当其中一个缺口覆盖主连接口和第一连接口时，另一个缺口覆盖排水口和第二连接口；当其中一个缺口覆盖主连接口与第二连接口时，另一个缺口覆盖排水口和第一连接口。

通过采用上述技术方案，所述切换件设有两个缺口，其中一个缺口覆盖主连接口和第一连接口时，此时即代表主连接口与第一连接口相联通，辅助阀腔进水；此时另一个缺口正好覆盖排水口和第二连接口，即代表排水口与第二连接口相联通，上腔体出水，阀门处于开启状态。当其中一个缺口覆盖主连接口与第二连接口时，另一个缺口覆盖排水口和第一连接口，此时阀门处于关闭状态。由于主连接口、第一连接口、排水口、第二连接口依次连接的轨迹呈矩形，且所述切换件的旋转中心位于该矩形的对角线交点；通过对切换件进行90°的旋转即可达到上述两种状态的切换。

本实用新型进一步设置为，所述切换件连接有转轴，转轴连接有电机或手柄用于控制切换件的旋转。

通过采用上述技术方案，切换件的旋转通过连接转轴达到，转轴可连接电机进行其转动角度的控制，实现自动化，也可以直接连接手柄，通过手动控制。

本实用新型进一步设置为，所述主进水道设有过滤网。

通过采用上述技术方案，主进水道设置过滤网能够防止流体中的杂质进入开关组件内，避免杂质对开关组件的影响。

本实用新型进一步设置为，所述活塞盘的面积为上腔体横截面的0.5-3倍。

通过采用上述技术方案，活塞盘的面积越大，说明辅助阀腔所能提供的而外开启压力越大，但活塞盘增大，阀门体积亦增大，经过实践，优选为活塞盘的面积为上腔体横截面的0.5-3倍，以达到最佳值。

本实用新型进一步设置为，所述弹性膜片为皮碗，所述皮碗与下腔体的内壁相适配。

通过采用上述技术方案，皮碗由橡胶材料制成，其与下腔体的内壁相适配可以起到更好的气密性。

附图说明

图1为本新型阀门的剖视图（开关组件未示出）；

图2为图1的A部分放大图；

图3为开关组件结构示意；

图4为开关组件的正视图；

图5为切换件的结构示意图；

图6为切换件切换过程的示意图一；

图7为切换件切换过程的示意图二；

图8为切换件第二实施例切换过程的示意图一；

图9为切换件第二实施例切换过程的示意图二。

附图标记说明：1、阀体；2、阀盖；3、阀芯；4、活塞盘；5、开关组件；11、进水通道；12、出水通道；13、上腔体；14、辅助阀腔；15、主进水道；16、第一通道；17、第二通道；18、过滤网；19、排气孔；31、弹性膜片；32、万向铰；33、弹簧；41、活塞杆；51、主连接口；52、第二连接口；53、排水口；54、第一连接口；55、转轴；56、壳体；57、切换件；58、缺口；59、转轴安装孔。

具体实施方式

参照图1至图9对本实用新型实施例做进一步说明。

本实施例所述的新型阀门，如图1所示，包括阀体1，阀体1包括阀盖2，阀体1具有进水通道11、出水通道12以及用于安装阀芯3的阀腔，阀芯3用于与阀体1内的阀座抵触以阻隔进水通道11和出水通道12，阀芯3包括有弹性件并借助该弹性件始终与阀座抵触，现有技术中弹性件采用弹簧33，本实施例中亦采用弹簧33，以方便讲述。阀芯3与阀腔的内壁之间还连接有弹性膜片31，弹性膜片31将阀腔分隔为上腔体13和下腔体，所述阀体1上还设有辅助开启装置，辅助开启装置包括设置于阀体1上的辅助阀腔14，辅助阀腔14内设有用于拉动阀芯3的拉动件，拉动件与阀芯3连接，拉动件由进入辅助阀腔14内的流体驱动，还包括开关组件5，进水通道11与开关组件5之间设有主进水道15，所述开关组件5用于控制辅助阀腔14进水且上腔体13出水或上腔体13进水且辅助阀腔14出水。

通过采用上述技术方案，在管道内流体压力较小而无法克服弹性件给予阀芯3的闭合力时，可通过开关组件5打开辅助开启装置，即由开关组件5控制辅助阀腔14进水且上腔体13出水，辅助阀腔14内设有拉动件，拉动件由流体进行驱动，流体进入辅助阀腔14内，借助流体的压力以及浮力作用将拉动件顶起，拉动件与阀芯3相连接，因此拉动件的作用力作用于阀芯3上，而进水通道11内流体会不断补充，因此，进水通道11中被流入辅助阀腔14内的流体所分散的压力会因流体的不断补充而回复，达到预先值。通过上述方案，等于在原先流体压力F1的基础上增加了拉动件对阀芯3的作用力F3，起到了增大开启压力的作用，因此在流体压力较小的情况下可达到辅助开启阀门的效果，更加适用于大面积的农业灌溉，通过该方案，从而无需通过增大灌溉系统的总压力即可达到阀门开启的目的，进而降低了水泵的能耗，节约了灌溉成本。

进一步的，所述拉动件为活塞盘4，所述活塞盘4与阀芯3通过活塞杆41连接。作为优选的活塞盘4与辅助阀腔14之间具有更好气密性，且摩擦系数小，由活塞盘4带动活塞杆41的运动更加流畅。拉动件也可采用浮球等。

进一步优化的，如图2所示，所述活塞杆41与阀芯3之间通过万向铰32连接。在进水通道11中，流体对阀芯3的作用力有时并非完全相向，以使得阀芯3有时存在一定的偏移现象，在老式灌溉阀中，由于上述偏移量最终会受到弹性件以及弹性膜片31的复位作用复原，不会存在影响，但本实用新型中由于活塞杆41与阀芯3之间进行连接，活塞杆41可能由于流体对阀芯3的作用力不均而产生顶触现象，即作用于活塞杆41上的力并非轴向，使得活塞杆41的活动产生卡滞，因此本实用新型通过将活塞杆41与阀芯3之间通过万向铰32连接，使得阀芯3受到流体的不规则力时，该力的作用均作用于阀芯3上而不直接传递至活塞杆41的径向，使得活塞杆41的活动更加流畅，使用性能更佳。万向铰32又称万向接头或球形铰，属于公知公用的现有技术，因此对万向铰32的结构此处不多赘述，采用市场上常见的万向铰32即可。

进一步的，如图1所示，所述辅助阀腔14的进出水由阀体1上设置联通辅助阀腔14与开关组件5的第一通道16构成；所述上腔体13的进出水由阀体1上设置联通上腔体13与开关组件5的第二通道17构成。

如图3至图5所示，开关组件5包括壳体56，所述壳体56包括用于与第一通道16联通的第一连接口54，用于与第二通道17联通的第二连接口52，用于与主进水道15联通的主连接口51以及与外界大气联通的排水口53，所述壳体56内设有切换件57，所述切换件57通过旋转控制主连接口51与第一连接口54联通且排水口53与第二连接口52联通或主连接口51与第二连接口52联通且排水口53与第一连接口54联通。

以上为对开关组件5做的进一步描述。由于该阀门与现有技术中的灌溉阀具有改进，增加有辅助开启装置，因此该开关组件5需要做出调整以适应该新型阀门的需要。该新型阀门的工作状态如下：阀门开启时，要求辅助阀腔14进水，同时上腔体13出水；阀门关闭时，要求上腔体13进水，辅助阀腔14出水。本开关组件5的在安装时，将主连接口51与主进水道15连接，第一连接口54与第一通道16连接，第二连接口52与第二通道17连接，排水口53空置与外界大气相通。上述连接不限定某种方式，直接采用管道连接亦可。

在开关组件5的壳体56内部设置有切换件57，切换件57通过旋转进行两种状态的切换：一、主连接口51与第一连接口54联通且排水口53与第二连接口52联通。二、主连接口51与第二连接口52联通且排水口53与第一连接口54联通。第一种状态，主连接口51与第一连接口54联通，即辅助阀腔14进水；且排水口53与第二连接口52联通，即同时上腔体13出水，阀门处于开启状态。第二种状态，主连接口51与第二连接口52联通，即上腔体13进水；且排水口53与第一连接口54联通，即同时辅助阀腔14出水，阀门处于关闭状态。

进一步的，如图6至图7所示，图中虚线部分为切换件57，作为优选，所述主连接口51、第一连接口54、排水口53、第二连接口52依次连接的轨迹呈正方形，所述切换件57的旋转中心位于该正方形的对角线交点；所述切换件57设有两个缺口58，其中一个缺口58覆盖主连接口51和第一连接口54时，另一个缺口58覆盖排水口53和第二连接口52。所述切换件57设有两个缺口58，其中一个缺口58覆盖主连接口51和第一连接口54时，此时即代表主连接口51与第一连接口54相联通，辅助阀腔14进水；此时另一个缺口58正好覆盖排水口53和第二连接口52，即代表排水口53与第二连接口52相联通，上腔体13出水，阀门处于开启状态。由于主连接口51、第一连接口54、排水口53、第二连接口52依次连接的轨迹呈正方形，且所述切换件57的旋转中心位于该正方形的对角线交点；当切换件57旋转90°时，其中一个缺口58正好覆盖主连接口51和第二连接口52，另一个缺口58正好覆盖排水口53和第一连接口54，即上腔体13进水，辅助阀腔14出水，阀门处于关闭状态。作为其次的实施例，如图8至图9所示，图中虚线部分为切换件57，所述主连接口51、第一连接口54、排水口53、第二连接口52依次连接的轨迹也可以为长方形，但需要控制好缺口58的长度以及宽度，方可达到上述同样的效果。

进一步的，所述切换件57连接有转轴55，转轴55连接有电机或手柄用于控制切换件57的旋转。切换件57的旋转通过连接转轴55达到，转轴55可连接电机进行其转动角度的控制，实现自动化，也可以直接连接手柄，通过手动控制。

进一步的，所述主进水道15设有过滤网18。主进水道15设置过滤网18能够防止流体中的杂质进入开关组件5内，避免杂质对开关组件5的影响。

进一步优化的，所述活塞盘4的面积为上腔体13横截面的0.5-3倍。活塞盘4的面积越大，说明辅助阀腔14所能提供的而外开启压力越大，但活塞盘4增大，阀门体积亦增大，经过实践，优选为活塞盘4的面积为上腔体13横截面的0.5-3倍，以达到最佳值。

进一步优化的，所述弹性膜片31为皮碗，所述皮碗与下腔体的内壁相适配。皮碗由橡胶材料制成，其与下腔体的内壁相适配可以起到更好的气密性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型阀门，包括阀体，阀体包括阀盖，阀体具有进水通道、出水通道以及用于安装阀芯的阀腔，阀芯用于与阀体内的阀座抵触以阻隔进水通道和出水通道，阀芯包括有弹性件并借助该弹性件始终与阀座抵触；阀芯与阀腔的内壁之间还连接有弹性膜片，弹性膜片将阀腔分隔为上腔体和下腔体，其特征是：所述阀体上还设有辅助开启装置，辅助开启装置包括设置于阀体上的辅助阀腔，辅助阀腔内设有用于拉动阀芯的拉动件，拉动件与阀芯连接，拉动件由进入辅助阀腔内的流体驱动，还包括开关组件，进水通道与开关组件之间设有主进水道，所述开关组件用于控制辅助阀腔进水且上腔体出水；或上腔体进水且辅助阀腔出水。

2.根据权利要求1所述的新型阀门，其特征是：所述拉动件为活塞盘，所述活塞盘与阀芯通过活塞杆连接。

3.根据权利要求2所述的新型阀门，其特征是：所述活塞杆与阀芯之间通过万向铰连接。

4.根据权利要求1所述的新型阀门，其特征是：所述辅助阀腔的进出水由阀体上设置联通辅助阀腔与开关组件的第一通道构成；所述上腔体的进出水由阀体上设置联通上腔体与开关组件的第二通道构成。

5.根据权利要求4所述的新型阀门，其特征是：开关组件包括壳体，所述壳体包括用于与第一通道联通的第一连接口，用于与第二通道联通的第二连接口，用于与主进水道联通的主连接口以及与外界大气联通的排水口，所述壳体内设有切换件，所述切换件通过旋转控制主连接口与第一连接口联通且排水口与第二连接口联通或主连接口与第二连接口联通且排水口与第一连接口联通。

6.根据权利要求5所述的新型阀门，其特征是：所述主连接口、第一连接口、排水口、第二连接口依次连接的轨迹呈矩形，所述切换件的旋转中心位于该矩形的对角线交点；所述切换件设有两个缺口，当其中一个缺口覆盖主连接口和第一连接口时，另一个缺口覆盖排水口和第二连接口；当其中一个缺口覆盖主连接口与第二连接口时，另一个缺口覆盖排水口和第一连接口。

7.根据权利要求6所述的新型阀门，其特征是：所述切换件连接有转轴，转轴连接有电机或手柄用于控制切换件的旋转。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的新型阀门，其特征是：所述主进水道设有过滤网。

9.根据权利要求2或3所述的新型阀门，其特征是：所述活塞盘的面积为上腔体横截面的0.5-3倍。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的新型阀门，其特征是：所述弹性膜片为皮碗，所述皮碗与下腔体的内壁相适配。