CN111853297B - 一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门及方法，包括壳体，壳体内设有流道，流道内设有阀门关闭组件，阀门关闭组件与转轴连接，其特征在于，流道与管道连通，管道内设有活塞，活塞通过活塞杆与能够***或离开定位杆的插销连接，定位杆与转轴轴面固定连接，插销与第一弹性件一端连接，第一弹性件另一端固定设置，定位杆与第二弹性件一端连接，第二弹性件另一端与壳体连接，本发明的阀门能够在停水时自动关闭，避免了水资源浪费。

Description

一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门及方法
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门及方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
发明人发现，日常生活中，在学校食堂、医院、车站等公共场所，自来水阀打开后而被遗忘关阀的情况时有出现，尤其是自来水断水时，市民往往容易忘记关阀，或者关阀不到位，再次供水时，大量的水资源被白白留入下水道，造成水资源浪费。除了民用领域，此阀门在工业领域阀门中也存在此现象，例如在人工灌装的工业流水线，有时会因为设备故障等原因导致灌装物停止供应，而此时如果灌装生产线上的工组人员忘记关闭开关，在灌装物恢复供应时就会造成大量的浪费，降低企业的效益。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，能够在停水时自动关闭阀门，避免了水资源的浪费。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明的实施例提供了一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，包括壳体，壳体内设有流道，流道内设有阀门关闭组件，阀门关闭组件与转轴连接，流道与管道连通，管道内设有活塞，活塞通过活塞杆与能够***或离开定位杆的插销连接，定位杆与转轴轴面固定连接，插销与第一弹性件一端连接，第一弹性件另一端固定设置，定位杆与第二弹性件一端连接，第二弹性件另一端与壳体连接；
第一弹性件能够带动活塞和插销运动，使得插销脱离定位杆，第二弹性件能够在插销脱离定位杆的状态下带动定位杆转动，进而带动转轴转动。
第二方面，本发明的实施例提供了一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门的工作方法：活塞在停水情况下失去水压的支撑作用，在第一弹性件的作用下在管道内运动，带动插销脱离定位杆，定位杆在第二弹性件的作用下转动，带动转轴转动，转轴带动阀门关闭密封组件工作，将流道关闭。
本发明的有益效果：
本发明的阀门，停水后，第一弹性件能够带动活塞和插销运动，使插销脱离定位杆，定位杆能够在第二弹性件的作用下带动转轴转动，进而使密封组件封闭流道，实现阀门的自动关闭，恢复供水后，由于不存在使定位杆恢复原位的作用力，所以阀门仍会保持关闭状态，避免了水资源的浪费，而且采用纯机械结构，加工方便、制作成本低。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例1整体结构示意图；
图2为本发明实施例1整体结构剖视图；
图3为本发明实施例1整体结构***示意图；
图4为本发明实施例1壳体内各元件装配示意图；
图5为本发明实施例1第二密封片结构示意图；
图6为本发明实施例1第一密封片结构示意图；
其中，1.壳体，1-1.第一壳体部，1-2.第二壳体部，2.第一流道部，3.第二流道部，4.第一密封片，5.第二密封片，5-1.安装凸块，5-2.过水孔，6.插块，7.第一密封条，8.第三流道部，9.固定环，10.转轴，11.第二密封条，12.管道，13.端盖，14.活塞杆，15.活塞，16.插销连接块，16-1.连接柱，17.插销，17-1.第一平面，17-2.第二平面，18.第一弹簧，19.定位杆，19-1.倾斜面，20.插销孔，21.第二弹簧，22.按键，23.手柄。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，现有的阀门在停水时，容易忘记关闭，恢复供水时会造成大量水资源的浪费，针对上述问题，本申请提出了一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门。
本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-图6所示，一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，包括壳体1，所述壳体固定有流道，所述流道内设置有阀门关闭组件，阀门关闭组件与转轴连接，转轴能够带动阀门关闭组件工作，对流道进行打开和关闭，进而实现阀门的打开和关闭。
本实施例中，所述流道包括与壳体固定连接的第一流道部2，第一流道部轴线水平设置，所述第一流道部一端用于与外部水源连通，外部水源的水能够通过第一流道部进入流道，所述第一流道部的另一端与第二流道部3连通设置，且第一流道部的轴线与第二流道部的轴线相垂直，所述第二流道部内设置有阀门关闭组件，且转轴伸入第二流道部内部并与阀门关闭组件连接。外部水源流入的水能够通过第一流道部流入第二流道部。
所述阀门关闭组件包括上、下设置且研合接触的第一密封片4和第二密封片5，所述第二密封片设置有安装凸块5-1，第二密封片通过安装凸块与第二流道部的管壁固定连接，所述第二密封片上设有两个对称设置的扇形的过水孔5-2，所述第一密封片采用两个对称设置的扇形片形状，且与第二密封片上的过水孔的形状相匹配，所述第一密封片与转轴10连接，转轴能够带动第一密封片转动，从而实现过水孔封闭和打开状态的切换。
本实施例中，所述转轴伸入第二流道部内部，且与第二流道部同轴设置，所述转轴的端部设置有U型的插块6，所述第一密封片上设置有与所述插块相匹配的插槽，转轴通过插块和插槽与第一密封片连接，能够带动第一密封片的转动，同时插块采用U型结构，留出了过水空间。
所述第二密封片的下方设置有环形的第一密封条7，所述第一密封条与第二密封片的下表面贴合接触，且第二密封条固定在第二流道部的管壁内侧面上，使得水流只能通过第二密封片的过水孔流过而不会从第二密封片与第二流道部管壁之间的间隙流过。
所述第二流道部与第三流道部8连通，所述第三流道与壳体固定连接，所述第三流道部采用L型流道，与第二流道部的连接位置位于第一密封片的上方，通过过水孔流出的水能够进入第三流道部。
所述插块上表面被固定环9压紧，所述固定环通过三个固定爪9-1与第二流道部的管壁固定连接，固定环能够压紧插块和第一密封片，防止在水流的作用下转轴、插块及第一密封片产生移动。
所述插块上方设置有第二密封条11，固定环压紧在第二密封条的上表面，第二密封条与插块上表面贴紧接触，且第二密封条固定在转轴的外轴面上，其外侧面与第二流道部的管壁贴紧接触，第二密封条使流过过水孔的水只能流入第三流道部，水通过第三流道部流出壳体。
所述第二流道部的一侧设置有管道12，管道的轴线与转轴的轴线平行设置，所述管道固定在第一流道部的管壁上，且所述管道内部空间与第一流道部内部空间相连通，所述管道底端与第一流道部的管壁焊接固定，管道的顶端密封设置有端盖13。
所述端盖中穿过有活塞杆14，活塞杆底面固定有位于管道内部的活塞15，所述活塞杆的顶部通过插销连接块16固定有插销17，插销通过插销连接块和活塞杆与活塞连接，活塞在管道内部能够沿管道的轴线方向运动。
所述插销连接块通过第一弹性件与第一流道部的管壁外侧面弹性连接，具体的，所述插销两侧的插销连接块部分设置有连接柱16-1，所述第一弹性件采用两根第一弹簧18，第一弹簧的轴线与管道的轴线平行设置，两根第一弹簧的一端分别与两个连接柱固定连接，两根第一弹簧的另一端与第一流道部的管壁外侧面固定连接。
第一弹簧产生的弹力具有带动插销、插销连接块和活塞向第一流道部方向运动的趋势。因此活塞能够在第一弹簧弹力和管道内水压作用下做沿管道轴线方向的运动，进而带动插销运动。
所述转轴的外轴面与定位杆19的一端固定连接，定位杆的另一端设置有插销孔20，所述插销能够***或脱离插销孔。
所述定位杆第二弹性件的一端连接，第二弹性件的另一端与壳体连接，第二弹性件能够带动定位杆及转轴沿第一方向绕转轴的轴线转动。
本实施例中，所述第二弹性件采用两个第二弹簧21，所述第二弹簧的一端与定位杆连接，另一端与壳体连接。
所述插销为尖角结构，具有与转轴轴线呈夹角设置的第一平面17-1和与转轴轴线平行的第二平面17-2，定位杆设置有插销孔；
插销***插销孔后，插销能够通过第二平面与插销孔孔面接触，限制了第二弹簧带动定位杆沿第一方向的转动；
定位杆与插销脱离时，定位杆沿与第一方向相反的第二方向朝向插销转动，能够与插销的第一平面接触，带动插销朝向第二流道部运动，不妨碍定位杆的转动，当定位杆转动纸插销与插销孔对齐后，定位杆无法对插销进行阻碍，在下方水压朝向定位块作用力的作用下，插销能够***插销孔中。
本实施例中，定位杆用于与第一平面接触的外侧面为与第一平面相匹配的倾斜面19-1，且第二流道部的管壁上开设有用于提供定位杆转动空间的通孔。
所述壳体上还安装有按键22，所述按键采用现有的复位按键，所述按键与插销连接块连接，工作人员能够通过按键手动控制插销运动，使其脱离插销孔。
本实施例中，所述壳体包括第一壳体部1-1和第二壳体部1-2，第一壳体部和第二壳体部通过螺栓可拆卸连接，拆卸后方便对壳体内的元件进行检修和更换。
所述转轴的顶端与手柄23连接，工作人员能够通过手柄带动转轴的转动。
实施例2
本实施例公开了实施例1所述的基于水压控制的机械停水自动关闭阀门的工作方法：
在正常工作状态下，外部水源的水经第一流道部进入，在水压的作用下，将活塞和活塞杆顶起，活塞的顶面与端盖的底面接触，此时第一弹簧处于拉伸状态，有将活塞向下拉的趋势，此时活塞杆顶端的插销***定位孔的插销孔中，对定位杆及转轴起到固定作用，此时第二弹簧处于拉伸状态，有将定位杆朝向远离插销方向转动的趋势，此时第一密封片避开过水孔的位置，第一流道部内的水流入第二流道部后，能够经过过水孔流入第三流道部，经过第三流道部流出。
当出现停水现象，第一流道部内的水流截止时，活塞和活塞杆失去了顶起的支撑力，在第一弹簧的作用下，活塞和活塞杆朝向第一流道部的方向运动，活塞运动至最低位置，插销从插销孔中脱离，定位杆失去了插销的固定作用，第二弹簧带动定位杆转动，定位杆带动转轴转动，将第一密封片封堵住第二密封片的过水孔，水流不能通过流道，将阀门关闭。
当恢复供水时，第一流道部内的水压将活塞和活塞杆顶起，第一弹簧处于拉伸状态，由于定位杆并没有得到转动的作用力，定位杆和转轴不会转动，第一密封片仍然封堵住过水孔，水流不能通过流道，避免了水资源的大量浪费。
恢复供水后，当需要再次通水时，活塞和活塞杆在水压的作用下处于最高位置，第一弹簧处于拉伸状态，需要工作人员人工对手柄施加外力，克服第二弹簧的拉力，带动转轴和定位杆转动，当定位杆转动至与插销的第一平面接触时，由于第一平面与转轴轴线呈夹角设置，因此会对插销产生下压的作用力，插销克服水压作用向下运动，定位杆可继续转动，当插销与插销孔对齐时，插销重新***插销孔中，此时转轴的转动使第一密封片避开了过水孔的位置，第一流道部、第二流道部及第三流道部导通，可恢复通水。
正常通水时，如果需要关闭阀门，则需要人工用外力按压按键，在按键的作用下，插销、活塞杆和活塞朝向第一流道部的方向运动，插销脱离插销孔，在第二弹簧的作用下，定位杆和转轴转动，第一密封片封闭过水孔，流道封闭，水无法流通，完成了阀门的关闭。
采用本实施例的阀门，采用纯机械结构，制作成本低，加工方便，在停水的情况下，能够自动关闭阀门，避免了水资源的大量浪费。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，包括壳体，壳体内设有流道，流道内设有阀门关闭组件，阀门关闭组件与转轴连接，其特征在于，流道与管道连通，管道内设有活塞，活塞通过活塞杆与能够***或离开定位杆的插销连接，定位杆与转轴轴面固定连接，插销与第一弹性件一端连接，第一弹性件另一端固定设置，定位杆与第二弹性件一端连接，第二弹性件另一端与壳体连接；
所述阀门关闭组件包括贴合设置的第一密封片和第二密封片，所述第二密封片与流道固定连接，并且设置有过个过水孔，所述第一密封片形状与过水孔相匹配，且与转轴连接，转轴的转动能够带动第一密封片敞开或关闭过水孔。
2.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述第一弹性件采用第一弹簧，所述第一弹簧的一端与插销连接，另一端与流道连接。
3.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述第二弹性件采用第二弹簧，所述第二弹簧的一端与定位杆连接，另一端与壳体连接。
4.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述插销为尖角结构，具有与转轴轴线呈夹角设置的第一平面和与转轴轴线平行的第二平面，定位杆设置有插销孔；
插销***插销孔后，能够通过第二平面与插销孔孔面接触，限制了第二弹性件带动定位杆沿第一方向的转动；
定位杆沿与第一方向相反的第二方向转动，能够与第一平面接触，带动插销运动，使得插销能够在朝向定位杆方向的作用力下***插销孔中。
5.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述插销与按键连接，能够在按键的作用下运动。
6.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述管道一端与流道连接，另一端密封连接有端盖，所述活塞杆穿过端盖，活塞杆一端与活塞连接，另一端与插销连接。
7.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述壳体包括第一壳体部和第二壳体部，第一壳体部和第二壳体部可拆卸连接。
8.如权利要求1所述的一种基于水压控制的机械停水自动关闭阀门，其特征在于，所述第二密封片一侧设置有环形的密封条，所述密封条与流道内侧面固定且与第二密封片贴合，能够使水流只能通过第二密封片的过水孔流过。
9.一种权利要求1-8任一项所述的基于水压控制的机械停水自动关闭阀门的工作方法，活塞在停水情况下失去水压的支撑作用，在第一弹性件的作用下在管道内运动，带动插销脱离定位杆，定位杆在第二弹性件的作用下转动，带动转轴转动，转轴带动阀门关闭密封组件工作，将流道关闭。
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