CN206786054U - 动态密封低功耗电动球阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动态密封低功耗电动球阀，属于智能水表阀门领域。电动球阀包括球形阀芯和驱动杆，驱动杆与球形阀芯之间设置有微量调整部件，微量调整部件分别与驱动杆和球形阀芯滑动连接，驱动杆的底端面上设置有第一凸台，微量调整部件的上端面上设置有与第一凸台相匹配的第一滑槽，微量调整部件的下端面上设置有第二凸台，球形阀芯的上端面设置有与第二凸台相匹配的第二滑槽；水表出水口管道上在球形阀芯的下端设置有凹槽，凹槽内设置有第一不锈钢弹簧，第一不锈钢弹簧的末端和球形阀芯的下端面之间设置有不锈钢珠。与现有技术相比，本实用新型不仅可以解决驱动杆与球形阀芯中心点的偏差问题，还可以降低球形阀芯工作时的电能消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能水表阀门领域，特别是指一种动态密封低功耗电动球阀。
背景技术
智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。目前，为了提高智能水表阀门的可靠性，一般通过驱动杆与球形阀芯固定连接，但是这种连接方式会造成驱动杆与球形阀芯中心点的偏差问题，并且驱动杆在带动球形阀芯转动时经常出现转动不顺畅，严重时甚至出现卡死现象。
为了防止发生上述现象，普遍采取提高加工精度的方法，由此导致加工成本增加，驱动杆与球形阀芯中心点的偏差问题还会造成智能水表电动球阀执行功耗大，电源寿命无法满足标准规定的要求时间。
实用新型内容
本实用新型提供一种动态密封低功耗电动球阀，其不仅可以解决驱动杆与球形阀芯中心点的偏差问题，还可以降低球形阀芯工作时的电能消耗。
为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：
一种动态密封低功耗电动球阀，包括水表出水口和位于所述水表出水口管道内的球形阀芯，所述水表出水口管道外设置有驱动杆，所述驱动杆的一端与电机减速装置连接，所述驱动杆的另一端穿过所述水表出水口管道壁上的安装孔与所述球形阀芯连接，其中:
所述驱动杆与所述球形阀芯之间设置有微量调整部件，所述微量调整部件分别与所述驱动杆和球形阀芯滑动连接，所述驱动杆的底端面上设置有第一凸台，所述微量调整部件的上端面上设置有与所述第一凸台相匹配的第一滑槽，所述微量调整部件的下端面上设置有第二凸台，所述球形阀芯的上端面设置有与所述第二凸台相匹配的第二滑槽；
所述水表出水口管道上在所述球形阀芯的下端设置有凹槽，所述凹槽内设置有第一不锈钢弹簧，所述凹槽内在所述第一不锈钢弹簧的末端和所述球形阀芯的下端面之间设置有不锈钢珠。
进一步的，所述第一凸台的截面为梯形，所述第二凸台的截面为方形。
进一步的，所述第一凸台的截面为半球形，所述驱动杆的底端面与所述微量调整部件的上端面之间、所述微量调整部件的下端面与所述球形阀芯的上端面之间均设置有一定间隙，所述间隙为2-10mm。
进一步的，所述驱动杆的侧壁与水表管道内壁之间设置有至少两个密封圈，所述驱动杆的下部设置有台阶状凸起，所述安装孔内设置有与所述台阶状凸起相对应的开孔，所述台阶状凸起的上端面与所述开孔之间的接触面为机械密封镜面。
进一步的，所述水表出水口管道的进水口连接有出水接头，在所述水表出水口管道与所述出水接头的内腔上形成有阀芯容纳腔，所述球形阀芯设置在所述阀芯容纳腔内，所述阀芯容纳腔的两端设置有进水口密封圈和出水口密封圈，所述进水口密封圈设置在所述球形阀芯与所述阀芯容纳腔的内壁间，所述出水口密封圈设置在所述球形阀芯与所述出水接头的内壁间。
进一步的，所述进水口密封圈与所述阀芯容纳腔之间设置有第二不锈钢弹簧，所述第二不锈钢弹簧的一端顶在所述进水口密封圈上的凹槽底部，所述第二不锈钢弹簧的另一端顶在所述阀芯容纳腔的端面上。
进一步的，所述进水口密封圈和出水口密封圈均为圆弧线条状。
进一步的，所述进水口密封圈和出水口密封圈与所述球形阀芯的接触面宽度为0.1mm～0.2mm。
进一步的，所述第二不锈钢弹簧的压缩超过所述球形阀芯本身质量的两倍。
进一步的，所述驱动杆采用碳素合成塑料热压成型。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的动态密封低功耗电动球阀，工作时，驱动杆驱动球形阀芯转动，驱动杆与球形阀芯之间设置有微量调整部件，微量调整部件分别与驱动杆和球形阀芯滑动连接，驱动杆的底端面上设置有第一凸台，微量调整部件的上端面上设置有与第一凸台相匹配的第一滑槽，微量调整部件的下端面为第二凸台，球形阀芯的上部设置有与第二凸台相匹配的第二滑槽，这种连接方式，在驱动杆转动时，微量调整部件能自动调整驱动杆和球形阀芯的两个中心点的偏差，保证球形阀芯不会与水表管道内壁碰撞或者摩擦，也避免了驱动杆在带动球形阀芯转动时经常出现的转动不顺畅和卡死现象，同时解决了智能水表电动球阀执行功耗大，电源寿命无法满足标准规定的要求时间的问题，而且降低了精加工带来的成本；水表出水口管道上在球形阀芯的下端设置有凹槽，凹槽内设置有第一不锈钢弹簧，第一不锈钢弹簧的末端和球形阀芯的下端面之间设置有不锈钢珠，采用这种第一不锈钢弹簧顶不锈钢珠，不锈钢珠顶球形阀芯的方式，不仅可以起到机械动态密封的作用，还可以提供保持不变的压力给球形阀芯，驱动杆驱动球形阀芯转动时，克服的是第一不锈钢弹簧对球形阀芯施加的力。
附图说明
图1为本实用新型的动态密封低功耗电动球阀的结构示意图；
图2为图1所示的电动球阀的驱动杆的结构示意图；
图3(a)为图1所示的电动球阀的微量调整部件的正面结构示意图；
图3(b)为图1所示的电动球阀的微量调整部件的侧面结构示意图；
图4(a)为图1所示的电动球阀的出水口密封圈的结构示意图；
图4(b)为图1所示的电动球阀的进水口密封圈的结构示意图；
图5为图1所示的电动球阀的第二不锈钢弹簧的结构示意图；
图6为图1所示的电动球阀的第一不锈钢弹簧与不锈钢珠配合的结构示意图；
图7为图1所示的电动球阀的改进后的实施例的微量调整部件与驱动杆和球形阀芯配合的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型提供一种动态密封低功耗电动球阀，如图1～图7所示，包括水表出水口和位于水表出水口管道1内的球形阀芯2，水表出水口管道1外设置有驱动杆3，驱动杆3的一端与电机减速装置连接，驱动杆3的另一端穿过水表出水口管道1壁上的安装孔4与球形阀芯2连接，其中：
驱动杆3与球形阀芯2之间设置有微量调整部件5，驱动杆3、微量调整部件5、球形阀芯2三者共同形成360°微量调整机构，微量调整部件5分别与驱动杆3和球形阀芯2滑动连接，驱动杆3的底端面上设置有第一凸台6，微量调整部件5的上端面上设置有与第一凸台6相匹配的第一滑槽7，微量调整部件5的下端面上设置有第二凸台8，球形阀芯2的上端面设置有与第二凸台8相匹配的第二滑槽9；
水表出水口管道1上在球形阀芯2的下端设置有凹槽，凹槽内设置有第一不锈钢弹簧10，凹槽内在第一不锈钢弹簧10的末端和球形阀芯2的下端面之间设置有不锈钢珠11。
本实用新型的动态密封低功耗电动球阀，工作时，驱动杆驱动球形阀芯转动，驱动杆与球形阀芯之间设置有微量调整部件，微量调整部件分别与驱动杆和球形阀芯滑动连接，驱动杆的底端面上设置有第一凸台，微量调整部件的上端面上设置有与第一凸台相匹配的第一滑槽，微量调整部件的下端面为第二凸台，球形阀芯的上部设置有与第二凸台相匹配的第二滑槽，这种连接方式，在驱动杆转动时，微量调整部件能自动调整驱动杆和球形阀芯的两个中心点的偏差，保证球形阀芯不会与水表管道内壁碰撞或者摩擦，也避免了驱动杆在带动球形阀芯转动时经常出现的转动不顺畅和卡死现象，同时解决了智能水表电动球阀执行功耗大，电源寿命无法满足标准规定的要求时间的问题，而且降低了精加工带来的成本；水表出水口管道上在球形阀芯的下端设置有凹槽，凹槽内设置有第一不锈钢弹簧，第一不锈钢弹簧的末端和球形阀芯的下端面之间设置有不锈钢珠，采用这种第一不锈钢弹簧顶不锈钢珠，不锈钢珠顶球形阀芯的方式，不仅可以起到机械动态密封的作用，还可以提供保持不变的压力给球形阀芯，驱动杆驱动球形阀芯转动时，克服的是第一不锈钢弹簧对球形阀芯施加的力。
进一步的，第一凸台6的截面为梯形，第二凸台8的截面为方形。这种结构，在驱动杆转动时，微量调整部件能自动调整驱动杆和球形阀芯的两个中心点的偏差，保证球形阀芯不会与水表管道内壁碰撞或者摩擦，也避免了驱动杆在带动球形阀芯转动时经常出现的转动不顺畅和卡死现象。
作为本实用新型的一种改进，第一凸台6的截面为半球形，驱动杆3的底端面与微量调整部件5的上端面之间、微量调整部件5的下端面与球形阀芯2的上端面之间均设置有一定间隙，其中，如图7所示，驱动杆3的底端面与微量调整部件5的上端面之间的间隙为L1，微量调整部件5的下端面与球形阀芯2的上端面之间的间隙为L2，应当理解的是，第二凸台8形状不限，可以为方形、梯形等等，均不影响本实用新型技术方案的实施，间隙为2-10mm，优选为2-8mm。这样驱动杆驱动球形阀芯转动时，就能通过微量调整部件自动矫正驱动杆与球形阀芯中心点的偏移尺寸，保证驱动杆与球形阀芯在同一个中心点，进而球形阀芯不会与水表管道内壁相互碰撞和摩擦，能够避免出现电能量突然加大的问题。
进一步的，驱动杆3的侧壁与水表管道内壁之间设置有至少两个密封圈12，驱动杆3的下部设置有台阶状凸起13，安装孔4内设置有与台阶状凸起13相对应的开孔，台阶状凸起13的上端面与开孔之间的接触面为机械密封镜面，机械密封镜面采用特殊勾刀在高精度仪表车上快转速微量进刀加工得到。并且采用第一不锈钢弹簧顶不锈钢珠，不锈钢珠顶球形阀芯的方式，可以使机械密封镜面紧紧地磨合在一起，起到机械动态密封的作用，使驱动杆与水表管道内壁间有较好的密封性能。
为了提高本实用新型的密封性能，水表出水口管道1的进水口连接有出水接头14，在水表出水口管道1与出水接头14的内腔上形成有阀芯容纳腔15，球形阀芯2设置在阀芯容纳腔15内，阀芯容纳腔15的两端设置有进水口密封圈16和出水口密封圈17(进水口密封圈16和出水口密封圈17的结构如图4所示)，进水口密封圈16设置在球形阀芯2与阀芯容纳腔15的内壁间，出水口密封圈17设置在球形阀芯2与出水接头14的内壁间。
进一步的，进水口密封圈16与阀芯容纳腔15之间设置有第二不锈钢弹簧18，第二不锈钢弹簧18的一端顶在进水口密封圈16上的凹槽底部，第二不锈钢弹簧18的另一端顶在阀芯容纳腔15的端面上。本实用新型中单边采用第二不锈钢弹簧顶住密封圈，密封效果较好。
优选的，进水口密封圈16和出水口密封圈17均为圆弧线条状。现有技术中，球形阀芯的密封是靠密封圈紧紧地包裹才能密封的，但是紧紧包裹密封会产生很大的摩擦力，导致电能消耗过大，本实用新型采用圆弧线条装的密封圈与球形阀芯接触，不但密封效果好，而且降低了摩擦系数。
为了减小球形阀芯与密封圈之间的摩擦系数，进水口密封圈16和出水口密封圈17与球形阀芯2的接触面宽度为0.1mm～0.2mm，优选为0.15mm。此时，摩擦系数很小，这样驱动杆驱动球形阀芯转动时所需要的动能源就可以降低到最低限度。
本实用新型中，第二不锈钢弹簧18的压缩超过球形阀芯2本身质量的两倍。本实用新型中，第二不锈钢弹簧的压缩只需要超过球形阀芯本身质量的2倍就能将球形阀芯紧紧地与密封圈结合，而驱动是只需要克服第二不锈钢弹簧施加的力，这个力是恒定的。
进一步的，驱动杆3采用碳素合成塑料热压成型。采用这种碳素合成塑料与金属的直接接触，密封性能较好。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种动态密封低功耗电动球阀，包括水表出水口和位于所述水表出水口管道内的球形阀芯，所述水表出水口管道外设置有驱动杆，所述驱动杆的一端与电机减速装置连接，所述驱动杆的另一端穿过所述水表出水口管道壁上的安装孔与所述球形阀芯连接，其特征在于，
所述驱动杆与所述球形阀芯之间设置有微量调整部件，所述微量调整部件分别与所述驱动杆和球形阀芯滑动连接，所述驱动杆的底端面上设置有第一凸台，所述微量调整部件的上端面上设置有与所述第一凸台相匹配的第一滑槽，所述微量调整部件的下端面上设置有第二凸台，所述球形阀芯的上端面设置有与所述第二凸台相匹配的第二滑槽；
所述水表出水口管道上在所述球形阀芯的下端设置有凹槽，所述凹槽内设置有第一不锈钢弹簧，所述凹槽内在所述第一不锈钢弹簧的末端和所述球形阀芯的下端面之间设置有不锈钢珠。
2.根据权利要求1所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述第一凸台的截面为梯形，所述第二凸台的截面为方形。
3.根据权利要求1所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述第一凸台的截面为半球形，所述驱动杆的底端面与所述微量调整部件的上端面之间、所述微量调整部件的下端面与所述球形阀芯的上端面之间均设置有一定间隙，所述间隙为2-10mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述驱动杆的侧壁与水表管道内壁之间设置有至少两个密封圈，所述驱动杆的下部设置有台阶状凸起，所述安装孔内设置有与所述台阶状凸起相对应的开孔，所述台阶状凸起的上端面与所述开孔之间的接触面为机械密封镜面。
5.根据权利要求4所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述水表出水口管道的进水口连接有出水接头，在所述水表出水口管道与所述出水接头的内腔上形成有阀芯容纳腔，所述球形阀芯设置在所述阀芯容纳腔内，所述阀芯容纳腔的两端设置有进水口密封圈和出水口密封圈，所述进水口密封圈设置在所述球形阀芯与所述阀芯容纳腔的内壁间，所述出水口密封圈设置在所述球形阀芯与所述出水接头的内壁间。
6.根据权利要求5所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述进水口密封圈与所述阀芯容纳腔之间设置有第二不锈钢弹簧，所述第二不锈钢弹簧的一端顶在所述进水口密封圈上的凹槽底部，所述第二不锈钢弹簧的另一端顶在所述阀芯容纳腔的端面上。
7.根据权利要求6所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述进水口密封圈和出水口密封圈均为圆弧线条状。
8.根据权利要求7所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述进水口密封圈和出水口密封圈与所述球形阀芯的接触面宽度为0.1mm～0.2mm。
9.根据权利要求8所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述第二不锈钢弹簧的压缩超过所述球形阀芯本身质量的两倍。
10.根据权利要求9所述的动态密封低功耗电动球阀，其特征在于，所述驱动杆采用碳素合成塑料热压成型。
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