先导阀的制作方法

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不适用。

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不适用。

本实用新型涉及用于对通过液压供应管路的流动进行控制的电动阀，并且更具体地涉及用于电控液压隔膜阀的致动器。

背景技术：

期望在一些灌溉系统中自动地操作阀。自动操作需要先导装置打开和关闭通向阀控制室的端口，以允许水进入和离开控制室。这可以通过三通电磁阀或电动阀来完成。在一种方案中，电动机械机构使下述部件移动：该部件可以打开允许水进入阀的控制室的端口并且接着可以关闭该端口以允许水离开控制室。

参照图1，当马达通电时，马达轴上的小齿轮(未示出)转动并使环形齿轮旋转。环形齿轮上的凸轮导引部引导凸轮上的销，从而使凸轮旋转。凸轮推动摇摆件的侧部，这导致销向下运动。接着，销向下按压隔膜，从而将隔膜挤压成抵靠端口并封堵水流。当马达反向通电时，该机构反转，并且另一端口被密封。这允许水从先前密封的端口进入。

在美国专利no.6,394,412中描述了这种类型的阀，该美国专利的内容在此通过参引并入。

在使用中，现有的电动阀缺乏耐用性并且在掉落或操作超过30,000次循环的情况下易于失效。当结构失效时，马达移动并且齿轮系不再正常工作。因此，现有的阀不能封堵端口，并且流体经过密封件泄漏。在现有的阀掉落时，内部结构也可能失效。另外，现有的电动阀的额定操作压力为150psig，而许多应用需要175psig的操作压力。更进一步地，当现有的电动阀在一段时间内(例如在冬天)未工作时，阀可能最终处于中间状态，在中间状态下阀既不打开也不关闭。这需要在开始灌溉之前使阀循环以将阀设定成处于正确状态。现有的电动阀还缺乏用以对将阀与电源连接的线材进行保护的设置。最后，现有的安装方案可能不适用于所有阀。

技术实现要素：

通常期望提高电磁阀的可靠性并且特别期望提高电动阀的可靠性，以解决关于现有阀所指出的缺点。可以通过将诸如马达容纳部的结构结合到壳体中以更好地支承和紧固马达来提高耐用性。壳体中可以包括框架来支承和稳定齿轮系。还可以设置适当安置的凸轮止挡件以进行更有效的操作，同时使得凸轮构件能够移位超中心(overcenter)，以防止在未使用期间状态意外改变。该组件还可以包括用于保护电连接的结构和用以允许卡扣连接或螺栓安装至各种阀类型的安装支架。所描述的实施方式的构造的额定操作压力也更高。

在示例性实施方式中，先导阀(pilotvalve)包括具有马达容纳部的壳体、紧固在马达容纳部中并且包括旋转输出轴的马达、以及设置在壳体中并连接至输出轴的齿轮系。齿轮系包括具有凸轮导引部的环形齿轮。具有凸轮销的凸轮构件接合凸轮导引部并且包括凸轮轴。与凸轮轴连接的摇摆件通过马达的操作、根据环形齿轮的位置能够在关闭位置与打开位置之间枢转。定位在凸轮轴的路径中的凸轮止挡件相应地限定摇摆件的关闭位置和打开位置。

马达可以用粘合剂紧固在马达容纳部中。该容纳部可以包括形状设计成与马达的外表面相对应的弯曲的肋。

先导阀还可以包括设置在壳体中并支承齿轮系的框架。框架可以是金属制的。

凸轮止挡件可以由摇摆件上的左侧凸台和右侧凸台限定。当凸轮构件接合凸轮止挡件时，凸轮构件可以旋转超过驱动力通过旋转轴线的位置，使得凸轮构件旋转超中心(overcenter)。在一些实施方式中，凸轮构件可以构造成旋转超过驱动力通过旋转轴线的位置4°。左侧凸台和右侧凸台可以与摇摆件一体模制。

先导阀还可以包括：电线，电线设置在电缆护套中并将马达连接至电源；电缆组件，电缆组件与壳体联接并且包括紧固至壳体并接纳电缆护套的配件；以及线卷，线卷定位在电缆护套上。

在另一示例性实施方式中，先导阀包括壳体、紧固在壳体中并且包括旋转输出轴的马达以及设置在壳体中并连接至输出轴的齿轮系。齿轮系包括具有凸轮导引部的环形齿轮。凸轮构件包括与凸轮导引部接合的凸轮销并且包括凸轮轴，并且与凸轮轴联接的摇摆件通过马达的操作、根据环形齿轮的位置能够在关闭位置与打开位置之间枢转。在该实施方式中，摇摆件包括定位在凸轮构件的路径中的左侧凸台和右侧凸台，其中，左侧凸台和右侧凸台相应地在关闭位置和打开位置用作凸轮止挡件。

在又一示例性实施方式中，先导阀包括壳体、紧固在壳体中并且包括旋转输出轴的马达以及设置在壳体中并经由凸轮机构与马达联接的摇摆件。摇摆件通过马达的操作能够在关闭位置与打开位置之间枢转。摇摆件包括定位在凸轮机构的路径中的左侧凸台和右侧凸台，其中，左侧凸台和右侧凸台相应地在关闭位置和打开位置用作凸轮止挡件。

附图说明

将参照附图详细描述这些及其他方面和优点，在附图中：

图1示出了典型的电动先导阀内部机构；

图2是根据所描述的实施方式的机构紧固在壳体中的立体图；

图3是其中机构与壳体分开的分解图；

图4是示出了环形齿轮上的凸轮导引部以及凸轮构件的分解图；

图5示出了凸轮臂被摇摆件上的凸台止挡；

图6示出了处于超中心位置的凸轮/摇摆件组件；以及

图7是示出了电线附件和安装支架的后视立体图。

具体实施方式

参照图2和图3，先导阀10包括壳体12，壳体12具有马达容纳部14，马达容纳部14中紧固有马达16。马达容纳部14优选地与壳体12模制成一体，并且马达容纳部14包括侧壁18、形状设计成与马达16的外表面相对应的弯曲的肋20、以及端壁22。如所示的，端壁22包括凹口，马达16的输出轴24延伸穿过该凹口。马达16可以用粘合剂紧固在马达容纳部14中。容纳部14有助于限制马达16移动并对结构施加载荷。作为粘合剂的替代方案或者作为附加的限制结构，马达16可以通过具有橡胶垫或类似物的压紧夹持件或者仅通过使用胶(比如环氧树脂或其他适合的粘合剂)来紧固。

马达输出轴24与齿轮系联接，齿轮系可以包括接合环形齿轮28的小齿轮26。环形齿轮28在相反侧上设置有凸轮导引部30。

参照图4，凸轮构件32包括凸轮轴36和接合凸轮导引部30的凸轮销34。摇摆件38与凸轮轴36联接，并且摇摆件38通过马达16的操作、根据凸轮轴36的位置能够绕枢轴40在关闭位置与打开位置之间枢转，其中，凸轮轴36根据环形齿轮28的位置移位。也就是说，当环形齿轮28通过马达16的用以使小齿轮26旋转的操作而旋转时，环形齿轮28上的凸轮导引部30引导凸轮销34，从而使凸轮构件32旋转并由此使凸轮轴36根据马达16的旋转方向而向左或向右移位。凸轮轴36推动摇摆件38的侧部，从而使摇摆件38在关闭位置与打开位置之间移位。

齿轮系可以支承在设置于壳体中的比如为金属框架的框架42上。框架42可以通过与壳体12中的接纳孔46接合的适合的连接构件44(比如螺钉或类似物)紧固在壳体中。

参照图4和图5，凸轮构件32可以包括作为凸轮轴36的一部分的凸轮臂48。摇摆件38可以设置有定位在凸轮构件32的路径中的左侧凸台50和右侧凸台50。左侧凸台50和右侧凸台50在关闭位置和打开位置中用作凸轮止挡件。在替代性构造中，凸轮构件32的旋转可以通过摇摆件38接合被压入隔膜中的销而被止挡。然而，据发现，这种构造允许凸轮构件延伸得超中心太远。当发生这种情况时，马达没有足够的功率使凸轮构件从接合位置往回旋转。可以使用具有较高转矩的马达，但是由于驱动电路可能不支持额外的电流，因而具有较高转矩的马达是不期望的。又一替代方案可以是设置紧固至框架42的十字销，该十字销用作凸轮构件的凸轮止挡件。这是一种可行的替代方案，但是会增加材料成本和组装时间。因此，使用凸台50来防止凸轮构件和摇摆件在关闭位置及打开位置进一步旋转是优选的。通过该优选构造，凸轮构件不会卡住，并且马达具有足够的转矩来使摇摆件在凸轮止挡件之间沿相反方向移动。左侧凸台50和右侧凸台50可以与摇摆件38一体地模制，从而使材料成本最低并且不影响组装时间。

对于现有装置，在一段时间(比如在冬天等)未使用之后，阀可能偏转或者可能偏移到既不是关闭位置也不是打开位置的中间位置。为了重新启动阀，必须使阀循环以移位到已知状态。已经发现，结冰或振动会轻推(jog)机构。由于现有装置移动至驱动力通过旋转点的中心的位置，因而使机构移动离开该点不需要太大的力。

参照图6，在一些实施方式中，凸轮构件32构造成旋转超过驱动力通过旋转轴线的位置，使得凸轮构件旋转超中心。在示例性应用中，凸轮构件可以旋转超过驱动力通过旋转点的点4°。驱动力通过旋转中心下方0.003英寸的点。因此，凸轮构件32旋转超中心，并且任何运动或冲击将趋于加强凸轮构件32与摇摆件38的锁定而不是使它们松开。因此，右侧凸台50和左侧凸台50定位成使得凸轮构件32仍旋转到超中心位置，因而隔膜上的水压不能将销和摇摆件推出该位置。

参照图7，为了保护将马达16连接至电源的电线，将电线设置在电缆护套60中。线卷62可以定位在电缆护套上。壳体12联接有电缆组件64，并且电缆组件64包括紧固至壳体并接纳电缆护套60的配件66。在一些实施方式中，电缆组件螺纹连接至壳体12。线卷用于保护电缆护套60免于在田野中损坏或因动物等而损坏。由于电缆组件可以在电缆损坏的情况下容易地拆下，因而整个组件可以容易地被更换。

壳体12还可以设置有定制的安装支架68，以允许卡扣连接或螺栓安装至各种阀类型。

现有阀的额定操作压力为150psig(10巴)。测试表明，这是最大值，因为阀在该压力处或略高于该压力时会泄漏。另外，现有阀在使用一年后可能会失效并且将不再保持该压力。现有设计中的摇摆件包括使得能够手动操作阀的一对板簧。然而，已经发现的问题是，压力可以克服来自弹簧的力，从而允许压力使隔膜上升并使水能够经过密封件泄漏。根据所描述的实施方式的阀不意在提供手动操作，因而不需要板簧。已经测试出该构造能承受至少250psig的压力，250psig的压力是由测试台产生的最大压力。在一些实施方式中，阀的额定操作压力为175psig并且被测试到200psig。

根据所描述的实施方式的先导阀构造成克服现有阀的缺点。更耐用的结构防止过早失效，以延长装置的使用寿命。增大的压力额定值提供了扩展的应用，并且该构造防止未使用期间状态意外改变。此外，所描述的实施方式的系统中的电连接件更安全并且在需要的情况下更容易更换。所得的构造提供了改善的可靠性和操作。

尽管已经结合目前被认为是最可行且优选的实施方式描述了本实用新型，但是应理解的是，本实用新型不限于所公开的实施方式，而相反，本实用新型旨在涵盖被包含在所附权利要求的精神和范围内的各种改型和等效布置。