CN112212068A - 一种具有防冻功能的阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防冻功能的阀门，涉及阀门装置技术领域；为了提升自动控制加热的效果；具体包括安装于输送管上的阀体，所述阀体的外壁嵌入式安装有电热丝组件，所述电热丝组件包括安装于阀体表面的第一电热丝和安装于阀体中阀杆转动位置处的第二电热丝，所述输送管上安装有控制第一电热丝和第二电热丝工作的控制机构，所述输送管圆周外壁一体式设置有两个限位环。本发明通过设置气囊、导电条和导电片等结构，能够利用气囊热胀冷缩的能力，使得第一电热丝和第二电热丝工作对阀体进行加热，且由于气囊的膨胀和收缩过程较为缓慢，因此，避免了导电条和导电片反复接触、分离的现象，保障了第一电热丝和第二电热丝工作的稳定性。

Description

一种具有防冻功能的阀门

技术领域

本发明涉及阀门装置技术领域，尤其涉及一种具有防冻功能的阀门。

背景技术

阀门是控制流动的流体介质的流量、流向等的机械装置，阀门是管道***中基本的部件；在管道输送过程中，根据实际需求，通过阀门对输送工作进行控制；由于受外界环境影响，当处于温度过低的环境时，阀门可能出现被冻结的情况，从而影响使用者对阀门的操控；目前，针对该问题设计的防冻阀门多采用加热的方式防冻，虽达到了一定的防冻效果，但是，不能够根据温度自行控制加热机构的工作，持续加热导致能耗较高，而间断性加热防冻效果又得不到保障。

经检索，中国专利申请号为CN202020038968.4的专利，公开了一种便于安装的防冻阀门，包括阀门本体和防冻箱，所述阀门本体上侧设置有阀杆和转盘，在阀门本体内部设置有阀瓣，所述阀瓣与阀杆固定连接，在阀杆顶部安装有转盘；在阀门本体两端连接有连接头，所述防冻箱设置在阀门本体侧面；所述连接头中设置有内螺纹，所述防冻箱内腔与阀门本体内腔相互连通；在防冻箱侧面设置有安装槽，在安装槽中固定有加热板，所述加热板通过螺钉与安装槽连接；所述加热板内侧设置有电加热片，所述电加热片设置在防冻箱内腔中，所述电加热片连接有控制器。上述专利中的防冻阀门存在以下不足：虽具备一定的温度监测功能，但是采用温度传感器不易维修，且当温度位于传感器设定的临界值时，可能出现电加热片反复工作和停止的现象，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有防冻功能的阀门。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有防冻功能的阀门，包括安装于输送管上的阀体，所述阀体的外壁嵌入式安装有电热丝组件，所述电热丝组件包括安装于阀体表面的第一电热丝和安装于阀体中阀杆转动位置处的第二电热丝，所述输送管上安装有控制第一电热丝和第二电热丝工作的控制机构，所述输送管圆周外壁一体式设置有两个限位环，且输送管外侧套接有气囊，气囊位于两个限位环之间，所述控制机构包括弹片支架、支撑板和安装架，所述弹片支架和支撑板的一侧外壁均通过安装架安装于输送管顶部外壁，所述支撑板底部外壁通过上支架安装有导电条，所述支撑板顶部外壁通过下支架安装有两个导电片，两个导电片的位置与导电条适配，且导电片接入第一电热丝和第二电热丝的控制电路；所述气囊顶部外壁通过两个对称的连接柱接于弹片支架一端底部外壁。

优选的：所述弹片支架呈中部向下弯曲的弧形结构。

进一步的：所述输送管圆周外壁转动连接有从动齿轮，所述从动齿轮一侧内壁安装有均匀圆周分布的调节杆，所述调节杆一端通过均螺丝固定有弹性杆，弹性杆一端粘接有击打球，所述击打球为弹性橡胶材质，击打球的位置与阀体适配，所述从动齿轮一侧设置有驱动从动齿轮转动的驱动机构。

进一步优选的：所述调节杆均通过螺纹连接于从动齿轮内壁，且调节杆远离弹性杆的一端通过螺丝固定有拧动板。

作为本发明一种优选的：所述击打球为空心结构，击打球的外壁开设有均匀分布的透孔。

作为本发明进一步优选的：所述调节杆上均安装有第一摩擦片，输送管圆周外壁均安装有用于给输送管传热的第二摩擦片；所述第一摩擦片与第二摩擦片位置适配。

作为本发明再进一步的方案：所述调节杆一侧外壁焊接有安装座，第一摩擦片通过滑杆滑动连接于安装座内壁，第一摩擦片一侧外壁与调节杆一侧外壁焊接有同一根弹簧，且第一摩擦片到输送管的距离小于第二摩擦片的厚度，第二摩擦片一侧设置有用于引导第一摩擦片与第二摩擦片接触的弧面。

在前述方案的基础上：所述从动齿轮圆周内壁和输送管的圆周外壁滑动连接有均匀圆周分布的滚球。

在前述方案的基础上优选的：所述驱动机构包括把手、连接轴和驱动齿轮，所述连接轴通过转轴架安装于输送管一侧外壁，驱动齿轮和把手分别通过螺丝固定于连接轴的两端，驱动齿轮与从动齿轮相啮合。

在前述方案的基础上进一步优选的：所述驱动机构包括电机、连接轴和驱动齿轮，所述连接轴通过转轴架安装于输送管一侧外壁，驱动齿轮通过螺丝固定于连接轴的一端外壁，驱动齿轮与从动齿轮相啮合；所述电机通过螺丝固定于转轴架一侧外壁，电机的输出端通过联轴器转动连接于连接轴一端外壁，两个导电片接入电机的控制电路。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过设置气囊、导电条和导电片等结构，能够利用气囊热胀冷缩的能力，当外界温度下降时，气囊体积收缩，通过连接柱向下拉扯弹片支架，进而使得导电条接近导电片，当温度低到一定程度，随着气囊的持续收缩，导电条接触并导通两个导电片的电路，进而使得第一电热丝和第二电热丝工作对阀体进行加热，且由于气囊的膨胀和收缩过程较为缓慢，因此，避免了导电条和导电片反复接触、分离的现象，保障了第一电热丝和第二电热丝工作的稳定性，延长了其使用寿命。

2.通过设置弹片支架呈中部向下弯曲的弧形结构，能够在弹片支架弯折到一定程度后，使得弧形面反向凹陷，从而使弹片支架能够一定程度的维持当前形状，当气囊因阀体和输送管升温而膨胀时，需要更大的作用力才能将弹片支架顶起，使导电条脱离导电片，该设计进一步避免了第一电热丝和第二电热丝被频繁导通，提升了防冻效果。

3.通过设置弹性杆、击打球等结构，能够通过转动从动齿轮带动击打球对阀体表面进行击打，从而使阀体不易被冻结；通过设置拧动板等结构，便于调节调节杆伸出于从动齿轮一侧的长度，从而达到调节击打球位置的效果，使得使用者能够根据需求改变击打球的击打位置，提升了实用性。

4.通过设置空心结构且为弹性橡胶材质的击打球，能够在击打球接触并击打阀体时，通过击打球的形变，将击打球内的气体挤出并冲击阀体，从而使阀体表面的气体流速加快，一定程度的起到了防冻的效果，且透孔保障了击打球的形变量，在进行击打的同时避免作用力过大而损伤阀体。

5.通过设置第一摩擦片和第二摩擦片，能够在调节杆转动的同时，使得第一摩擦片接触并与第二摩擦片发生摩擦，从而使第二摩擦片将产生的热量传递至输送管表面，实现加热的目的；通过设置弹簧等结构，能够在第一摩擦片接触到第二摩擦片时，基于弹簧形变的作用力，提升第一摩擦片与第二摩擦片之间的摩擦力，从而提升了产热效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有防冻功能的阀门整体的结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有防冻功能的阀门第一摩擦片和第二摩擦片的结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有防冻功能的阀门从动齿轮剖视的结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有防冻功能的阀门控制机构的结构示意图；

图5为本发明实施了2提出的一种具有防冻功能的阀门整体的结构示意图。

图中：1阀体、2击打球、3弹性杆、4驱动齿轮、5连接轴、6把手、7转轴架、8输送管、9拧动板、10从动齿轮、11调节杆、12第一电热丝、13第二电热丝、14弹片支架、15支撑板、16安装架、17气囊、18限位环、19弹簧、20第一摩擦片、21第二摩擦片、22滚球、23安装座、24透孔、25下支架、26导电片、27连接柱、28导电条、29上支架、30电机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种具有防冻功能的阀门，如图1-4所示，包括安装于输送管8上的阀体1，所述阀体1的外壁嵌入式安装有电热丝组件，所述电热丝组件包括安装于阀体1表面的第一电热丝12和安装于阀体1中阀杆转动位置处的第二电热丝13，所述输送管8上安装有控制第一电热丝12和第二电热丝13工作的控制机构，所述输送管8圆周外壁一体式设置有两个限位环18，且输送管8外侧套接有气囊17，气囊17位于两个限位环18之间，所述控制机构包括弹片支架14、支撑板15和安装架16，所述弹片支架14和支撑板15的一侧外壁均通过安装架16安装于输送管8顶部外壁，所述支撑板15底部外壁通过上支架29安装有导电条28，所述支撑板15顶部外壁通过下支架25安装有两个导电片26，两个导电片26的位置与导电条28适配，且导电片26接入第一电热丝12和第二电热丝13的控制电路；所述气囊17顶部外壁通过两个对称的连接柱27接于弹片支架14一端底部外壁；通过设置气囊17、导电条28和导电片26等结构，能够利用气囊17热胀冷缩的能力，当外界温度下降时，气囊17体积收缩，通过连接柱27向下拉扯弹片支架14，进而使得导电条28接近导电片26，当温度低到一定程度，随着气囊17的持续收缩，导电条28接触并导通两个导电片26的电路，进而使得第一电热丝12和第二电热丝13工作对阀体1进行加热，且由于气囊17的膨胀和收缩过程较为缓慢，因此，避免了导电条28和导电片26反复接触、分离的现象，保障了第一电热丝12和第二电热丝13工作的稳定性，延长了其使用寿命。

为了进一步避免第一电热丝12和第二电热丝13被频繁导通；如图4所示，所述弹片支架14呈中部向下弯曲的弧形结构，通过设置弹片支架14呈中部向下弯曲的弧形结构，能够在弹片支架14弯折到一定程度后，使得弧形面反向凹陷，从而使弹片支架14能够一定程度的维持当前形状，当气囊17因阀体1和输送管8升温而膨胀时，需要更大的作用力才能将弹片支架14顶起，使导电条28脱离导电片26，该设计进一步避免了第一电热丝12和第二电热丝13被频繁导通，提升了防冻效果。

为了提升防冻效果；如图1、图2所示，所述输送管8圆周外壁转动连接有从动齿轮10，所述从动齿轮10一侧内壁安装有均匀圆周分布的调节杆11，所述调节杆11一端通过均螺丝固定有弹性杆3，弹性杆3一端粘接有击打球2，所述击打球2为弹性橡胶材质，击打球2的位置与阀体1适配，所述从动齿轮10一侧设置有驱动从动齿轮10转动的驱动机构；通过设置弹性杆3、击打球2等结构，能够通过转动从动齿轮10带动击打球2对阀体表面进行击打，从而使阀体1不易被冻结。

为了便于调节击打球2位置；如图2所示，所述调节杆11均通过螺纹连接于从动齿轮10内壁，且调节杆11远离弹性杆3的一端通过螺丝固定有拧动板9；通过设置拧动板9等结构，便于调节调节杆11伸出于从动齿轮10一侧的长度，从而达到调节击打球2位置的效果，使得使用者能够根据需求改变击打球2的击打位置，提升了实用性。

为了进一步提升防冻效果；如图3所示，所述击打球2为空心结构，击打球2的外壁开设有均匀分布的透孔24；通过设置空心结构且为弹性橡胶材质的击打球2，能够在击打球2接触并击打阀体1时，通过击打球2的形变，将击打球2内的气体挤出并冲击阀体1，从而使阀体1表面的气体流速加快，一定程度的起到了防冻的效果，且透孔24保障了击打球2的形变量，在进行击打的同时避免作用力过大而损伤阀体1。

为了便于给输送管8升温；如图3所示，所述调节杆11上均安装有第一摩擦片20，输送管8圆周外壁均安装有用于给输送管8传热的第二摩擦片21；所述第一摩擦片20与第二摩擦片21位置适配；通过设置第一摩擦片20和第二摩擦片21，能够在调节杆11转动的同时，使得第一摩擦片20接触并与第二摩擦片21发生摩擦，从而使第二摩擦片21将产生的热量传递至输送管8表面，实现加热的目的。

为了提升产热效果；如图3所示，所述调节杆11一侧外壁焊接有安装座23，第一摩擦片20通过滑杆滑动连接于安装座23内壁，第一摩擦片20一侧外壁与调节杆11一侧外壁焊接有同一根弹簧19，且第一摩擦片20到输送管8的距离小于第二摩擦片21的厚度，第二摩擦片21一侧设置有用于引导第一摩擦片20与第二摩擦片21接触的弧面；通过设置弹簧19等结构，能够在第一摩擦片20接触到第二摩擦片21时，基于弹簧19形变的作用力，提升第一摩擦片20与第二摩擦片21之间的摩擦力，从而提升了产热效果。

为了提升滑动流畅度；如图3所示，所述从动齿轮10圆周内壁和输送管8的圆周外壁滑动连接有均匀圆周分布的滚球22；通过设置滚球22，既保障了从动齿轮10转动于输送管8外壁的流畅度，又避免出现从动齿轮10被冻结于输送管8上的现象，提升了可靠性。

所述驱动机构包括把手6、连接轴5和驱动齿轮4，所述连接轴5通过转轴架7安装于输送管8一侧外壁，驱动齿轮4和把手6分别通过螺丝固定于连接轴5的两端，驱动齿轮4与从动齿轮10相啮合。

本实施例在使用时，由于气囊17暴露于外界，能够利用气囊17热胀冷缩的能力，当外界温度下降时，气囊17体积收缩，通过连接柱27向下拉扯弹片支架14，进而使得导电条28接近导电片26，当温度低到一定程度，随着气囊17的持续收缩，导电条28接触并导通两个导电片26的电路，进而使得第一电热丝12和第二电热丝13工作对阀体1进行加热，且由于气囊17的膨胀和收缩过程较为缓慢，因此，避免了导电条28和导电片26反复接触、分离的现象，保障了第一电热丝12和第二电热丝13工作的稳定性，延长了其使用寿命，此外，通过设置弹片支架14呈中部向下弯曲的弧形结构，能够在弹片支架14弯折到一定程度后，使得弧形面反向凹陷，从而使弹片支架14能够一定程度的维持当前形状，当气囊17因阀体1和输送管8升温而膨胀时，需要更大的作用力才能将弹片支架14顶起，使导电条28脱离导电片26，该设计进一步避免了第一电热丝12和第二电热丝13被频繁导通，提升了防冻效果；使用者还能通过摇动把手6控制驱动齿轮4转动，进而带动从动齿轮10转动，从动齿轮10转动随之通过调节杆11和弹性杆3带动击打球2击打于阀体1外壁，起到除冻、防冻的效果，当击打球2接触并击打阀体1时，通过击打球2的形变，将击打球2内的气体挤出并冲击阀体1，从而使阀体1表面的气体流速加快，一定程度的起到了防冻的效果，且透孔24保障了击打球2的形变量，在进行击打的同时避免作用力过大而损伤阀体1；由于设置了第一摩擦片20和第二摩擦片21，能够在调节杆11转动的同时，使得第一摩擦片20接触并与第二摩擦片21发生摩擦，从而使第二摩擦片21将产生的热量传递至输送管8表面，实现加热的目的。

实施例2：

一种具有防冻功能的阀门，如图5所示，为了便于自动控制防冻；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述驱动机构包括电机30、连接轴5和驱动齿轮4，所述连接轴5通过转轴架7安装于输送管8一侧外壁，驱动齿轮4通过螺丝固定于连接轴5的一端外壁，驱动齿轮4与从动齿轮10相啮合；所述电机30通过螺丝固定于转轴架7一侧外壁，电机30的输出端通过联轴器转动连接于连接轴5一端外壁，两个导电片26接入电机30的控制电路。

本实施例在使用时，由于两个导电片26接入电机30，因此利用气囊17的形变控制第一电热丝12和第二电热丝13工作的同时，能够对电机30进行控制，使得电机30带动击打球2等机构对和输送管8进行防冻处理，提升了控制效果和实用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有防冻功能的阀门，包括安装于输送管（8）上的阀体（1），其特征在于，所述阀体（1）的外壁嵌入式安装有电热丝组件，所述电热丝组件包括安装于阀体（1）表面的第一电热丝（12）和安装于阀体（1）中阀杆转动位置处的第二电热丝（13），所述输送管（8）上安装有控制第一电热丝（12）和第二电热丝（13）工作的控制机构，所述输送管（8）圆周外壁一体式设置有两个限位环（18），且输送管（8）外侧套接有气囊（17），气囊（17）位于两个限位环（18）之间，所述控制机构包括弹片支架（14）、支撑板（15）和安装架（16），所述弹片支架（14）和支撑板（15）的一侧外壁均通过安装架（16）安装于输送管（8）顶部外壁，所述支撑板（15）底部外壁通过上支架（29）安装有导电条（28），所述支撑板（15）顶部外壁通过下支架（25）安装有两个导电片（26），两个导电片（26）的位置与导电条（28）适配，且导电片（26）接入第一电热丝（12）和第二电热丝（13）的控制电路；所述气囊（17）顶部外壁通过两个对称的连接柱（27）接于弹片支架（14）一端底部外壁。

2.根据权利要求1所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述弹片支架（14）呈中部向下弯曲的弧形结构。

3.根据权利要求2所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述输送管（8）圆周外壁转动连接有从动齿轮（10），所述从动齿轮（10）一侧内壁安装有均匀圆周分布的调节杆（11），所述调节杆（11）一端通过均螺丝固定有弹性杆（3），弹性杆（3）一端粘接有击打球（2），所述击打球（2）为弹性橡胶材质，击打球（2）的位置与阀体（1）适配，所述从动齿轮（10）一侧设置有驱动从动齿轮（10）转动的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述调节杆（11）均通过螺纹连接于从动齿轮（10）内壁，且调节杆（11）远离弹性杆（3）的一端通过螺丝固定有拧动板（9）。

5.根据权利要求4所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述击打球（2）为空心结构，击打球（2）的外壁开设有均匀分布的透孔（24）。

6.根据权利要求5所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述调节杆（11）上均安装有第一摩擦片（20），输送管（8）圆周外壁均安装有用于给输送管（8）传热的第二摩擦片（21）；所述第一摩擦片（20）与第二摩擦片（21）位置适配。

7.根据权利要求6所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述调节杆（11）一侧外壁焊接有安装座（23），第一摩擦片（20）通过滑杆滑动连接于安装座（23）内壁，第一摩擦片（20）一侧外壁与调节杆（11）一侧外壁焊接有同一根弹簧（19），且第一摩擦片（20）到输送管（8）的距离小于第二摩擦片（21）的厚度，第二摩擦片（21）一侧设置有用于引导第一摩擦片（20）与第二摩擦片（21）接触的弧面。

8.根据权利要求7所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述从动齿轮（10）圆周内壁和输送管（8）的圆周外壁滑动连接有均匀圆周分布的滚球（22）。

9.根据权利要求3-8任一所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述驱动机构包括把手（6）、连接轴（5）和驱动齿轮（4），所述连接轴（5）通过转轴架（7）安装于输送管（8）一侧外壁，驱动齿轮（4）和把手（6）分别通过螺丝固定于连接轴（5）的两端，驱动齿轮（4）与从动齿轮（10）相啮合。

10.根据权利要求3-8任一所述的一种具有防冻功能的阀门，其特征在于，所述驱动机构包括电机（30）、连接轴（5）和驱动齿轮（4），所述连接轴（5）通过转轴架（7）安装于输送管（8）一侧外壁，驱动齿轮（4）通过螺丝固定于连接轴（5）的一端外壁，驱动齿轮（4）与从动齿轮（10）相啮合；所述电机（30）通过螺丝固定于转轴架（7）一侧外壁，电机（30）的输出端通过联轴器转动连接于连接轴（5）一端外壁，两个导电片（26）接入电机（30）的控制电路。

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