专利名称：自控水阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制水阀。
水阀是一种控制水流开启和关闭的阀门，被广泛应用在工、农业、建筑、食品等流体介质管路系统。目前，要自动控制水流的开启和关闭，一般采用电磁阀、电机阀并配以一定的控制电路来实现，电磁阀的工作原理是有一个可滑动的阀芯，头部嵌有橡胶，以封住其下一小孔来封住整个水路，当电磁阀动作时阀芯活动，小孔开始放水，从而释放了与之相通的压力腔中的压力，注水橡皮开始时压住阀口，此时由于压力变化而上抬，从而使整个水路通畅。但由于电磁阀里有原理性的小孔存在，特别是当工作电压较低管路压力较高时，其小孔直径一般均小于1mm，在水质较差的地方容易堵塞，因而在阀体进口处设有过滤网，过滤网的定时清洗给用户带来诸多麻烦，否则，杂质将阻塞进水口。另一种电机阀多半是为了克服电磁阀小孔易堵塞的缺陷而开发设计的，有机械杠杆式或微动开关控制式电机阀等，前者体积庞大、安装不便；后者由于开关接触频繁关断，极易造成损坏，从而导致整个控制系统失灵。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而向社会提供一种无接触式位置控制、开启、关断可靠、准确且无需定期清洗的自控水阀。
根据上述目的，本实用新型的实施方案是该自控水阀，包括带有进、出阀口的阀体，阀体内设有密封连接的阀芯座和密封套，阀芯座内设有密封连接的阀芯转轴和周向定位的静陶瓷片，阀芯转轴上设有与其同步旋转的动陶瓷片，动陶瓷片和静陶瓷片具有实现阀口启闭的缺口，其特征在于在互相密封的底座和上盖腔室内设有实现阀芯转轴旋转的直流电机，它通过多级齿轮减速机构与阀芯转轴形成动力传递关系，并在阀芯转轴上设有与其同步旋转的检测轮和电路响应元件光电管。
本实用新型与现有技术相比有下列优点(1)自控水阀中阀芯转轴上的动陶瓷片与静陶瓷片之间是否完全关闭的位置检测由光电管通过检测轮上的缺口来实现，这种位置检测方式为无触点式检测方式，工作状态可靠，使用寿命长；(2)阀体进，出水口径大，一般为半径大于5mm的60-70度的扇形区域，因此不必担心水中杂质堵塞其通道，更无需在管路中设置过滤装置，给用户省去不少麻烦；(3)水阀由动、静陶瓷片来最终实现水阀的开启和关闭，适合于冷、热水环境或其它液体介质，适用范围广，动、静陶瓷片间摩擦力很小，几乎没有磨损，使用寿命相当长。
图1为本实用新型正向剖视图。
图2为本实用新型轴向剖面展开图。
图3为光电管与检测轮的一种位置关系图。
图4为图3位置关系时的水阀开启状态图。
图5为光电管与检测轮的另一种位置关系图。
图6为图5位置关系时的水阀关断状态图。
以下将结合上述附图实施例对本实用新型再进行详细描述。
如图1-6所示，自控水阀包括带有进、出阀口的阀体(7)，该阀体可安装在建筑物上，阀体内设有由密封圈密封的阀芯座(15)和密封套(12)，阀体、阀芯座又与底座(6)、上盖(8)通过连接板(9)用螺钉相互固定一体，底座与上盖的结合面上设有密封元件(1)，以适应比较潮湿的环境使用。底座、上盖的密封腔内设有小功率的直流电机(19)和多级齿轮减速机构，齿轮减速机构的传动齿轮(2)空套在各传动轴(17)上，传动轴两端紧配在与底座、上盖固定的上、下固定板(3)中，传动齿轮的轴向由轴套(18)定位，以便保持传动的可靠性和准确性，从而保持整个水阀动作的稳定性。在保持一定传动比和传动级数的情况下，尽可能合理地布置各传动轴的位置，使整个水阀结构紧凑，体积小，从而为安装带来方便。并综合考虑电机转速、实现开关阀门时间及经减速后输出力矩的大小等因素的情况下，来确定整个传动比，合理分配各级传动。
阀芯座(15)内设有密封连接的阀芯转轴(16)和周向定位的静陶瓷片(13)，静陶瓷片由密封套(12)轴向定位。阀芯转轴的动力来自于6级减速的齿轮减速机构。
安装在阀芯转轴(16)上的除了传动齿轮，还有检测轮(5)和动陶瓷片(14)，传动齿轮和检测轮均以双扁司与阀芯转轴连接形成动力传递关系。动陶瓷片有二个径向对称分布的凹槽，与阀芯转轴上的二个连体拨叉相扣接，可作360°同步旋转，动陶瓷片与静陶瓷片的接触面构成能截止水流的密封面，故在其平面上设有实现阀口启闭的缺口，该缺口是径向对称分布的二个扇形缺口。
检测轮上设有径向对称分布的二个缺口，对应的二个光电管(4)固定在连接板上，对应检测轮的安装夹角为90°。
通过控制阀芯座和相应阀体的轴向尺寸，使密封套顶端的密封圈产生一定变形量，从而得到更好的密封效果，并使动、静陶瓷片间形成恒定的正压力。为了保证光电管及电路有一定的响应时间和电机惯性的克服，并保证光电管位置控制的可靠性，检测轮的缺口必须有一定宽度，使缺口的位移不致引起光电管的状态改变，即不导通。
自控水阀由外界控制信号指令动作，外界控制信号的电源是电池，电池与电机之间的接插件(10)用绝缘导线(11)相连。当外界控制信号要求水阀动作时，就给直流电机发一信号，驱动直流电机旋转，通过齿轮减速传动，带动阀芯转轴和安装其上的检测轮作同步旋转，此时，检测轮上的一个缺口离开光电管V1的导通区域，阀芯转轴同时带动动陶瓷片旋转90度，直到检测轮的一个缺口使光电管V2两端导通，此时，动、静陶瓷片的扇形缺口正好吻合，控制电路使电机断电，水阀处于开启状态(见图3-4)。要关断水阀时，控制电路又给直流电机一驱动信号，阀芯转轴又旋转90度，直到检测轮的另一个缺口使光电管V1导通截止，此时动、静陶瓷片的扇形缺口完全错位，控制电路使直流电机停止转动，水阀处于关断状态(见图5-6)，从而完成自控水阀的一个动作循环。
权利要求1．一种自控水阀，包括带有进、出阀口的阀体(7)，阀体内设有密封连接的阀芯座(15)和密封套(12)，阀芯座内设有密封连接的阀芯转轴(16)和周向定位的静陶瓷片(13)，阀芯转轴上设有与其同步旋转的动陶瓷片(14)，动陶瓷片和静陶瓷片具有实现阀口启闭的缺口，其特征在于在互相密封的底座(6)和上盖(8)腔室内设有实现阀芯转轴旋转的直流电机(19)，它通过多级齿轮减速机构与阀芯转轴形成动力传递关系，并在阀芯转轴上设有与其同步旋转的检测轮(5)和电路响应元件光电管(4)。
2．如权利要求1所述的自控水阀，其特征在于所述的动陶瓷片(14)和静陶瓷片(13)的平面上各有径向对称分布的二个扇形缺口。
3．如权利要求1所述的自控水阀，其特征在于所述的检测轮(5)上设有径向对称分布的二个缺口，对应的二个光电管(4)的安装夹角为90°。
专利摘要一种自控水阀,由直流电机、齿轮减速机构、光电管、检测轮、阀芯转轴、动、静陶瓷片和阀体等零部件组成,阀芯转轴上的动陶瓷片与静陶瓷片之间是否完全关闭的位置检测由光电管通过检测轮上的缺口来实现,为无触点式检测方法,工作状态可靠,使用寿命长,运用范围广,阀体进出水口径大,不必担心水中杂质堵塞问题,也无需像电磁阀那样设置过滤装置,给用户省去不少麻烦。
文档编号F16K37/00GK2416300SQ0020685
公开日2001年1月24日 申请日期2000年3月22日 优先权日2000年3月22日
发明者李卫东, 王红强 申请人:宁波爱水人电器有限公司