CN220102065U - 一种可精细调节浮球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水位控制装置技术领域，具体公开一种可精细调节浮球阀，包括阀体、浮球和阀杆，阀杆一端连接阀体，另一端套合有浮球，阀杆上开设有若干个沿其轴向分布的插孔，阀体上开设有进水口、出水口。本实用新型能更精确地调节浮球阀，进而更精确地控制水位，且结构简单，制造成本低。

Description

一种可精细调节浮球阀

技术领域

本实用新型涉及水位控制装置技术领域，特别涉及一种可精细调节浮球阀。

背景技术

浮球阀是由曲臂和浮球等部件组成的阀门，可用来自动控制水塔或水池的液面，具有保养简单，灵活耐用，液位控制准确度高，水位不受水压干扰且开闭紧密不漏水等特点。

浮球阀通过控制液位来调节供液量，浮球阀工作原理是依靠浮球室中的浮球受液面作用的降低和升高，去控制一个阀门的开启或关闭。浮漂始终漂在水上，当水面上涨时，浮漂也跟着上升，漂上升带动连杆上升。连杆与另一端的阀门相连，当上升到一定位置时，连杆支起橡胶活塞垫，封闭水源。当水位下降时，浮漂也下降，连杆带动活塞垫开启。

浮球阀的种类有塑料浮球阀、小孔式浮球阀和不锈钢浮球阀。

浮球阀式水位控制是将浮球阀与容器补水管路连接，将浮球阀固定在容器所需液位高度，通过浮球阀的关闭与开启调节容器液位。传统的浮球阀工作稳定性不佳，同时由于传统的浮球阀都是采用预先安装的方式，浮球安装于水下，故调节其液位高度时只能重新拆卸安装，导致想要调节控制液位高度困难。

浮球阀作为一种自动控制液面的设备已经在民用和工业用的储液设备上得到普遍应用。现有的光伏清洗系统也是利用浮球阀进行水位控制，其工作原理是先将水储存在水箱后再用水泵加压送上屋顶进行清洗，系统打开进水阀进水至水箱，在水位逐渐上升后，浮球阀逐渐关紧，直至没有水再进。其中，进水阀安装在水源进水管道上，采用电动控制；浮球阀安装在水箱进水口，通过浮力带动阀杆关闭进水口，采用机械控制。光伏清洗系统能够调节水位自动补水得益于浮球阀的圆环状调节齿轮结构，其能够有效地调节和运行出水的水位，但是该调节齿轮结构的缺点是调节精度不高，不能精确调节水位，会一定程度地影响补水效果，间接影响光伏清洗系统的清洗效率。

目前，浮球阀调节齿轮数少，调节水位偏差大，导致水箱液位易出现过高或过低的极端情况。另外，调节齿轮的齿轮数量无法增加，当调节一个齿数时，浮球阀末端的浮球可以上下移动的间距范围大，从而无法达到精细调节水位的目的。

为改善上述情况，不断研发出能够精密调节水位的浮球阀，例如，将浮球阀调节机构连接移动接管件；移动接管件另一端连接软管；移动接管件可上下升降并定位的设置在接管安装件的槽孔内；接管安装件安装在被检测件上，使浮球阀在调节时具有精密调节的功能，保证较好的调节精度。又比如，能大范围精确调节水位的浮球阀，包括驱动阀芯的连杆、浮球，二连杆间设置有水位调节器，水位调节器包括角度调节器、角度微调器，角度调节器包括固定在其中一连杆上的带有放射性齿的圆形固定面、螺杆、带有放射性齿的圆环、螺母，角度微调器包括叉形物，另一连杆摆动连接在叉形物的叉口内，在叉形物上面和下面分别设置有上平台、下平台，上调节螺丝通过上螺母固定在上平台上，下调节螺丝通过下螺母固定在下平台上。这种浮球阀，能进行超过90度的大角度调节，同时，又能实现无级精确调节的，能有效利用浮球重力驱动的。

但是，上述精密调节水位的浮球阀结构复杂，制造成本高。因此，需要一种能更精确调节的浮球阀，以更精确地控制水位，同时结构简单，降低经济成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种可精细调节浮球阀，以解决现有技术存在的不能精细调节水位，水位偏差大以致系统运行可靠性低、结构复杂和建造成本高等问题。

为实现上述目的及相关目的，本实用新型提供一种可精细调节浮球阀，包括阀体、浮球和阀杆，阀杆一端连接阀体，另一端套合有浮球，浮球受液位升降而驱动阀杆以阀体为转动中心做旋转运动，进而控制阀体启闭，阀杆上开设有若干个沿其轴向分布的插孔；和/或，阀体上开设有进水口、出水口，阀体内设有用于封堵进水口的堵头，堵头与阀体滑动连接；浮球阀还包括螺柱，螺柱从堵头远离进水口的一端插入堵头中并与堵头螺纹连接；阀杆远离浮球的一端伸入阀体中，与堵头滑动连接。

进一步地，堵头包括靠近进水口的封堵块、远离进水口与封堵块连接的移动块，其中，封堵块靠近进水口的一端为圆弧面。

进一步地，堵头内开设有可供螺柱插入的槽体，槽体与移动块对应的槽段内壁开设有与螺柱相配合的螺纹，即第一螺纹。

进一步地，堵头上设有滑槽，阀杆远离浮球的一端滑动连接在滑槽中。

进一步地，阀杆包括转动段和推动段，转动段连接浮球，推动段从阀体的底部伸入阀体中并连接在滑槽中，堵头设有用于推动段摆动的腔室。

进一步地，堵头还包括垫块，垫块与移动块远离封堵块的一端连接。

进一步地，螺柱从堵头远离进水口的一端伸出，并螺纹连接有螺母，螺柱与螺母连接一端外壁设有第二螺纹。

进一步地，螺柱的螺纹方向与槽体内壁上的螺纹方向相反。

进一步地，阀体远离进水口的一侧与垫块抵接。

进一步地，阀杆安装有调节齿轮，调节齿轮靠近阀体。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型在传统调节齿轮式浮球阀的基础上，对阀体和阀杆进行改进。本实用新型的阀杆具有若干个沿其轴向分布的插孔，该插孔可以贯穿阀杆，也可以设置若干个沿其径向分布的不贯穿阀杆的插孔，阀杆的轴向和径向都可以设置插孔。浮球阀所在水箱中的液体通过若干个插孔进入阀杆时，浮球受插孔溢出液体的浮力作用沿阀杆上下移动，另外，浮球在阀杆上的移动距离受插孔限制。通过在阀杆上设置插孔，浮球受液面升降影响不仅可以驱动阀杆转动，还可以驱动自身在阀杆上移动，进而控制阀杆的力臂、力矩，控制阀体内堵头与进口水的相对位置，从而可以改变浮球阀的开关关紧程度，以达到通过调节末端浮球位置进而更精细地调节水位的目的。

本实用新型可以通过控制插孔的具体尺寸、间距和数量，来控制水位调节的精度差，能够克服传统调节齿轮调节水位偏差大的问题。

本实用新型阀体内设置一体成型的堵头，堵头包括内壁设有第一螺纹的移动块和贯穿移动块与第一螺纹接触的螺柱，利用阀体的旋转运动向移动块施加推动力，推动移动块在阀体内进行水平移动，进而通过螺纹结构进行传动，驱动螺柱在阀体内发生转动，移动块受到推动力，带动封堵块、螺柱和垫块同步朝向进水口移动，由于螺柱外壁上的第二螺纹与螺柱的第一螺纹的螺纹方向相反，并与螺母连接，因此，当螺柱发生转动时，螺母通过其与第二螺纹的相互作用，限制螺柱的水平移动，并锁定堵头在阀体中的相对位置，进而限制堵头的移动距离。通过这种螺纹结构，本实用新型可以根据螺纹的精度来调节堵头与进水口的相对位置。

本实用新型通过改变移动块内壁的第一螺纹和螺柱外壁上的第二螺纹的精度，可以更精细地调节堵头与进水口的位置，从而提高调节水位的精度，克服传统调节齿轮不能增加齿轮数量，堵头与进水口的位置调节偏差大的问题，以达到更精准调节水位的目的。

综上，本实用新型通过调节浮球在阀杆上的位置和调节堵头与进水口的精细位置，能够更精确地调节浮球阀，进而更精确地控制水位，并且具有结构简单、制造成本低的优点。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的阀杆剖视图；

图2是本实用新型另一种实施方式的浮球阀结构剖视图；

图3是图2浮球阀的局部放大图；

图4是图2浮球阀封堵进水口时的局部放大图。

附图标记

1：浮球；2：阀杆；21：插孔；3：调节齿轮；4：进水口；5：出水口；6：堵头；61：封堵部；62：移动块；63：第一螺纹；64：螺柱；65：第二螺纹；7：螺母；66：垫块；A：支点；C：受力点；211：第一插孔；212：第二插孔。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的一种实施例提供一种可精细调节浮球阀，包括阀体、浮球1和阀杆2，阀杆2一端连接阀体，另一端套合有浮球1，浮球1受液位升降而驱动阀杆2以阀体为转动中心做旋转运动，进而控制阀体启闭，阀杆2上开设有若干个沿其轴向分布的插孔21。

本实用新型的另一种实施例提高一种可精细调节浮球阀，包括阀体、浮球1和阀杆2，阀杆2一端连接阀体，另一端套合有浮球1，浮球1受液位升降而驱动阀杆2以阀体为转动中心做旋转运动，进而控制阀体启闭，阀体上开设有进水口4、出水口5，阀体内设有用于封堵进水口4的堵头6，堵头6与阀体滑动连接；浮球阀还包括螺柱64，螺柱64从堵头6远离进水4口的一端插入堵头6中并与堵头6螺纹连接；阀杆2远离浮球1的一端伸入阀体中，与堵头6滑动连接。

下面通过具体的例举实施例以详细说明本实用新型。同样应理解，以下实施例只用于对本实用新型进行具体的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种通过改变浮球1在阀杆2上位置来精细调节水位的浮球阀。如图1所示，可精细调节浮球阀包括阀体、阀杆2和浮球1，阀杆2的一端连接阀体，另一端沿浮球1中轴线嵌套在浮球1中，阀杆2与浮球1中轴线重合，能够使浮球1和阀杆2受力平衡，减小水位调节误差。

本实施例可以采用黄铜、不锈钢、塑料、高密度硅胶等材质制成的灵敏度高的浮球1。

本实施例阀杆2上开设有若干个沿其轴向分布的插孔21，该插孔21可以贯穿阀杆2，也可以设置若干个沿其径向分布的不贯穿阀杆2的插孔21，阀杆2的轴向和径向都可以设置插孔21。根据浮球阀所处水箱的尺寸、进水管道的口径等选择合适规格的浮球阀。比如50mm、100mm、150mm、200mm、300mm和400mm等尺寸。依据阀杆2的具体尺寸和理想水位调节精度等设置插孔21的孔径大小、孔洞数量及相邻孔洞的距离。

本实施例阀体内设置T型水道，T型水道右端口设置进水口4，T型水道下端口设置出水口5，还包括用于封堵进水口4和出水口5的堵头6。为避免堵头6在阀杆2推动力的作用下从阀体中脱出，本实施例的阀体的T型水道左端口封闭。堵头6靠近进水口4的一端采用圆弧面构造，以减小堵头6的滑动阻力，减缓进水口4进水的冲击力，延长堵头6的使用寿命。本实施例的堵头6可以采用橡胶等材质。

阀杆2靠近阀体的一端安装有调节齿轮3。调节齿轮3用于粗调水位。

如图1所示，阀杆2与阀体底面的连接点为支点A，支点A作为阀杆2的旋转中心及充当阀杆2转动的支点。阀杆2与堵头6的接触点为受力点C。

本实施例利用具有多个插孔21的阀杆2进行水位精调的过程如下：

打开进水阀门，水箱内水位逐渐升高，浮球1受水位升高产生的浮力作用驱动阀杆2以支点A为中心进行顺时针转动，通过杠杆原理，当水位上升时，浮球1抬高，受力点C受力朝向进水口4推动堵头6，直至堵住进水口4。随着水位的升高，水进入阀杆2的第一插孔211并对第一插孔211进行水封，推动浮球1沿阀杆2向上运动，由于浮球1的密度小于水的密度，第一插孔211被水填满时，即锁定了当前浮球1在阀杆2上的相对位置，直至浮球1向上运动到第二插孔212被水填满，此时，浮球1被第二插孔212锁定。当第一插孔211被水填满时，阀杆2以支点A为支点的浮球1端力臂缩短，浮球1所受浮力不变，进而力矩减小，在阀杆2推动端的推动力臂不变的情况小，为保持受力平衡，受力点C所受推动力减小，使得堵头6在阀体中的位移减小，以更精细地调节堵头6与进水口4的相对位置，从而能够更精细地调节水位。

或者，阀杆2上开设有若干个沿其轴向分布的插孔定位点，在每一个插孔定位点部位沿其径向开设多个不贯穿阀杆2的插孔21。当水位上升时，水的浮力推动浮球1沿阀杆2向上移动，水从各个方向填满插孔21定位点的多个插孔21，锁定浮球1在阀杆2上的相对位置。

两个相邻插孔21的间距即一个力臂，间距小，力矩差小，相比堵头6受到的初次推动力，第二次推动力减小幅度低，堵头6位移仍较大。因此，为达到高效率精调的目的，阀杆2的浮球端插孔21，例如第一插孔211与第二插孔212，间距可以较小，使得堵头6获得较大的位移，阀杆2靠近调节齿轮3部分的插孔21间距可以较大，使得堵头6每次获得较小的位移，以精细调节堵头6与进水口4的相对位置。

本实施例阀杆2的多个插孔21间距可以相同也可以不相同，根据实际需要设置。

本实施例通过调节齿轮3和插孔21，将粗调和精调结合，能够克服传统调节齿轮3调节水位偏差大的问题，具有调节效率高、调节精度高的优点。

实施例2

本实施例可以采用实施例1的具有插孔21的阀杆2，也可以采用传统的实心或空心阀杆2，浮球1不能沿阀杆2移动。

如图2、图3所示，本实施例提供的可精细调节浮球阀包括阀体、阀杆2和浮球1，阀杆2的一端连接阀体，另一端沿浮球1中轴线嵌套在浮球1中，阀杆2与浮球1中轴线重合，阀体上开设有进水口4、出水口5，阀体内设有一体成型的堵头6，堵头6包括靠近进水口4的封堵块61、远离进水口4与封堵块61连接的移动块62，贯穿移动块62并插入封堵块61与封堵块61连接的螺柱64，封堵块61用于封堵进水口4，封堵块61可以选用橡胶等材质。

优选地，堵头6内开设有可供螺柱64插入的槽体，槽体与移动块62对应的槽段内壁开设有与螺柱64相配合的螺纹，即移动块62内壁具有第一螺纹63。

优选地，堵头6还包括垫块66，垫块66与移动块62远离封堵块61的一端连接。螺柱64远离封堵块61的一端从垫块66中伸出，并螺纹连接有螺母7，螺柱64与螺母7连接一端外壁设有第二螺纹65。螺柱64通过其第二螺纹65与螺母7发生作用，锁定堵头6在阀体中的相对位置。

优选地，移动块62上设有滑槽，阀杆2远离浮球1的一端滑动连接在滑槽中。阀杆2包括转动段和推动段，转动段连接浮球1，推动段从阀体的底部伸入阀体并连接在滑槽中，垫块66设有用于推动段摆动的腔室。阀杆2的推动段受阀杆2的旋转运动驱动，在杠杆作用下，能够在移动块62的滑槽上发生上下移动，并被滑槽锁定。如图4所示，阀杆2做旋转运动的同时，推动段在滑槽中滑动，进而推动移动块62朝向进水口4移动，在第一螺纹63的作用下，移动块62移动的同时驱动螺柱64发生自转。

优选地，螺柱64的螺纹方向与槽体内壁上的螺纹方向相反。

优选地，阀体远离进水口4的一侧与垫块66抵接，以防止堵头6在移动过程中从阀体中脱落。在垫块66的作用下，螺柱64和移动块62的螺纹结构不会发生接触，同时垫块66能够固定移动块62和封堵块61的位置。

本实施例精确调节堵头6与进水口4的相对位置的过程如下：

打开进水阀门，水箱内水位逐渐升高，浮球1受水位升高产生的浮力作用驱动阀杆2进行顺时针转动，通过杠杆原理，当水位上升时，浮球1抬高，阀杆2的推动段转动，由于推动段长度及其与阀体的连接位置不变，推动段在移动块62中的位置改变，进而对移动块62产生朝向进水口的推动力。移动块62内壁的第一螺纹63可以作为传动螺纹，当移动块62发生水平移动时，第一螺纹63与螺柱64表面发生相互作用，带动螺柱64发生转动。堵头6一体成型，移动块62受到推动力，带动封堵块61、螺柱64和垫块66同步朝向进水口4移动，由于螺柱64的第二螺纹65与移动块62的第一螺纹63的螺纹方向相反，并与螺母7连接，因此，当螺柱64发生转动时，螺母7通过其与第二螺纹65的相互作用，限制螺柱64的水平移动，并锁定堵头6在阀体中的相对位置，进而限制堵头6的移动距离，更精确地控制堵头6与进水口4的相对位置。

本实施例可以通过控制移动块62内壁第一螺纹63和螺柱64的第二螺纹65的螺距、螺纹深度、螺纹精度来控制调节水位的精度。

本实施例使用调节齿轮3粗调水位，使用具有不同精度第一螺纹63的移动块62及具有第二螺纹65的螺柱64，可以更精细地调节堵头6与进水口4的位置，从而提高水位调节的精度，克服传统调节齿轮3不能增加齿轮数量，堵头6与进水口4的位置调节偏差大的问题，以达到更精准调节水位的目的。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种可精细调节浮球阀，包括阀体、浮球(1)和阀杆(2)，所述阀杆(2)一端连接阀体，另一端套合有所述浮球(1)，所述阀体上开设有进水口(4)、出水口(5)，其特征在于，所述阀杆(2)上开设有若干个沿其轴向分布的插孔(21)。

2.根据权利要求1所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述阀体内设有用于封堵进水口的堵头(6)，所述堵头(6)与阀体滑动连接；所述浮球阀还包括螺柱(64)，所述螺柱(64)从所述堵头(6)远离进水口(4)的一端插入所述堵头(6)中并与所述堵头(6)螺纹连接；所述阀杆(2)远离浮球(1)的一端伸入阀体中，与所述堵头(6)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述堵头(6)包括靠近所述进水口(4)的封堵块(61)、远离所述进水口(4)与所述封堵块(61)连接的移动块(62)。

4.根据权利要求3所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述堵头(6)内开设有可供所述螺柱(64)插入的槽体，所述槽体与所述移动块(62)对应的槽段内壁开设有与所述螺柱(64)相配合的螺纹。

5.根据权利要求4所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述堵头(6)上设有滑槽，所述阀杆(2)远离所述浮球(1)的一端滑动连接在所述滑槽中。

6.根据权利要求3所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述阀杆(2)包括转动段和推动段，所述转动段连接所述浮球(1)，所述推动段从阀体的底部伸入阀体中，并连接在所述堵头(6)中。

7.根据权利要求6所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述堵头(6)还包括垫块(66)，所述垫块(66)与所述移动块(62)远离所述封堵块(61)的一端连接，所述垫块(66)内设有可供所述推动段摆动的腔室。

8.根据权利要求2所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述螺柱(64)从所述堵头(6)远离所述进水口(4)的一端伸出，并螺纹连接有螺母(7)。

9.根据权利要求7所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述阀体远离所述进水口(4)的一侧与所述垫块(66)抵接。

10.根据权利要求1所述的可精细调节浮球阀，其特征在于，所述阀杆(2)安装有调节齿轮(3)，所述调节齿轮(3)靠近所述阀体。