专利名称：活塞式能量自给水阀的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种给、排水设备，尤其是一种活塞式能量自给水阀。
二背景技术：
目前，国内外的中大型阀门，大都采用液控蝶阀形式，这种液控蝶由于蝶板太厚，水流阻力大，而且还需要采用多种液压元件和控制措施对阀门进行保压，为了达到阀门保压之目的，电机和油泵每天多次启动，能耗大。
还有一种液控水阀，如中国专利CN2739436公开一种多功能液控水阀，它主要包括阀体、阀芯、连接板、摆动液压马达和液压系统等，摆动液压马达带动阀芯作90度的往复回转运动来实现阀门的开启和关闭，但是也需要多种液压元件和控制设备。
三、实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种结构简单、水流无阻力、动作稳定可靠、易于自动化控制和密封效果极好的水阀。阀的开启和关闭不是依靠外界提供能量来实现，而是依靠流入管道的液体的液压能来实现。
本实用新型的技术方案是如下一种活塞式能量自给水阀，包括阀体、小进水口、小出水口、阀芯、橡胶密封套、联结螺栓、有滚球窝的铸件、不锈钢滚球、固定滚球的钢板、调节螺栓、单杆活塞、下端盖和液压系统等。其中，在阀体左端进水管管壁上设有小进水口，在阀体右端出水管管壁上设有小出水口，在阀体内壁上设有有滚球窝的铸件，在有滚球窝的铸件上设有不锈钢滚球，在有滚球窝的铸件上设有固定滚球的钢板，在有滚球窝的铸件上设有调节螺栓，在阀体内部设有阀芯，在阀芯上部设有橡胶密封套，在阀芯内部设有单杆活塞，在单杆活塞上部设有联结螺栓，在单杆活塞下部设有下端盖。在水阀旁边设有一个简单液压控制系统，在液压系统中设有一个三位四通电磁换向阀，一个两位三通电磁换向阀，通过控制换向阀的开启和关闭来实现水阀的开启和关闭。
本实用新型的优点一、本实用新型的构件很少，从而结构简单；控制系统只有两个换向阀，所以易实现自动化控制。
二、本实用新型的工作过程是由流入管道液体的液压能来实现的，所以不需要外界提供能量，这样就不必拉电线建站点，只要有水流过就可以实现水阀的开启和关闭。
三、本实用新型的密封方式是全密封，与外界相通的只有单杆活塞的进油口和出油口，所以是绝对密封。
四、本实用新型的阀门关闭和开启是通过单杆活塞的伸和缩来实现，所以动作稳定可靠，而且还可以作节流阀用。
四
图1是本实用新型的结构主视图；图2是本实用新型的液压系统图；图3是本实用新型的阀芯主视图；图4是本实用新型的阀芯剖视图；五具体实施方式
如图所示，一种活塞式能量自给水阀，包括阀体1、小进水口2、小出水口3、阀芯4、橡胶密封套5、联结螺栓6、有滚球窝的铸件7、不锈钢滚球8、固定滚球的钢板9、调节螺栓10、单杆活塞11、下端盖12和液压系统13等。其中，在阀体1左端进水管管壁上设有小进水口2，在阀体1右端出水管管壁上设有小出水口3，在阀体1内壁上设有有滚球窝的铸件7，在有滚球窝的铸件7上设有不锈钢滚球8，在有滚球窝的铸件7上设有固定滚球的钢板9，在有滚球窝的铸件7上设有调节螺栓10，在阀体1内部设有阀芯4，在阀芯4上部设有橡胶密封套5，在阀芯4内部设有单杆活塞11，在单杆活塞11上部设有联结螺栓6，在单杆活塞11下部设有下端盖12。在水阀旁边设有一个简单液压控制系统13，在液压系统中设有一个三位四通电磁换向阀14，一个两位三通电磁换向阀15，通过控制换向阀的开启和关闭来实现水阀的开启和关闭。
当水阀处于打开状态，三位四通电磁换向阀14处于中间状态，两位三通电磁换向阀15处于左端工作状态，水可以通过阀流出。
当需要将阀快速关闭时，只需将三位四通电磁换向阀14打在左端，两位三通电磁换向阀15打在左端。由于阀芯4左边的进水管比右边的出水管直径小，所以阀芯4两边存在压强差P，压强差P对单杆活塞11会产生力的作用，给阀芯4以动力F1；由于阀芯4两边有压强差P，所以阀芯4受到压强差P的作用，从而对阀芯4产生压力作用，在压力作用下阀芯4受到阻力F2。活塞无杆面积为S1，阀芯4受到压强面积为S2，阀芯4对阀体1的动摩擦因数为u，所以F1＝S1*P，F2＝uS2*P，要使阀关闭只要始终保证F1大于F2，即F1＝S1*P＞F2＝uS2*P，所以只要S1/S2＞u，由于阀的关闭与阀芯两边的压强差无关，又因为有不锈钢滚球的作用，动摩擦因数u变得很小，所以很容易实现阀门的关闭。当三位四通电磁换向阀14打在左端，两位三通电磁换向阀15打在左端时，液压系统是一个差动连接，所以可以快速关闭阀门。
当需要将阀门缓慢关闭时，只需将三位四通电磁换向阀14打在左端，两位三通电磁换向阀15打在右端。则阀门在单杆活塞的作用下会慢慢关闭。
当需要将水阀作节流阀用时，只需将三位四通电磁换向阀14打在左端，两位三通电磁换向阀15打在右端。阀门会慢慢关闭，当满足节流要求时，将三位四通电磁换向阀14打在中间位置。则起到节流阀的作用。
当水阀处于关闭状态，三位四通电磁换向阀14处于中间状态，两位三通电磁换向阀15处于左端工作状态，水不可以通过阀流出。
当需要将阀门开启时，只需将三位四通电磁换向阀14打在右端，两位三通电磁换向阀15打在右端。随着阀芯左边的压强增大，单杆活塞所受的作用力越来越大，最终阀门在单杆活塞的作用下会开启。
实施例一、电气控制的活塞式能量自给水阀本实施例如图2所示，三位四通电磁换向阀14和两位三通电磁换向阀15是由电气来控制其开关的。
当水阀处于打开状态，三位四通电磁换向阀14处于中间状态，两位三通电磁换向阀15处于左端工作状态，水可以通过阀流出。
当需要将阀快速关闭时，只需将三位四通电磁换向阀14打在左端，两位三通电磁换向阀15打在左端。液压系统是一个差动连接，所以可以快速关闭阀门。
当需要将阀门缓慢关闭时，只需将三位四通电磁换向阀14打在左端，两位三通电磁换向阀15打在右端。则阀门在单杆活塞的作用下会慢慢关闭。
当水阀处于关闭状态，三位四通电磁换向阀14处于中间状态，两位三通电磁换向阀15处于左端工作状态，水不可以通过阀流出。
当需要将阀门开启时，只需将三位四通电磁换向阀14打在右端，两位三通电磁换向阀15打在右端。随着阀芯左边的压强增大，单杆活塞所受的作用力越来越大，最终阀门在单杆活塞的作用下会开启。
实施例二、手动控制的活塞式能量自给水阀本实施例与实施例一工作原理相同，不同之处是三位四通电磁换向阀14和两位三通电磁换向阀15是由三位四通手动换向阀14和两位三通手动换向阀15来控制其开关的。
实施例三、远程控制的活塞式能量自给水阀本实施例与实施例一工作原理相同，不同之处是三位四通电磁换向阀14和两位三通电磁换向阀15的工作状态是通过远程遥控来控制的。只需将三位四通电磁换向阀14和两位三通电磁换向阀15的电源控制开关换成遥控开关，并提供一个电瓶供电，这样根据要求就可以通过遥控来远程对水阀进行控制了。
如果活塞式能量自给水阀是用来控制自来水水管的，水阀不是经常开启和关闭，那么活塞内的水是死水，建议将差动联结的两位三通电磁换向阀15的左端出水口切断，这样死水就被排出管道外边。
如果活塞式能量自给水阀是用来控制石油或其他会有渣滓的管道，由于液压控制系统容易被渣滓堵死，建议在阀体左端小进水口装一个过滤器，这样液压控制系统就能正常工作了。
本实用新型的三位四通电磁换向阀14和两位三通电磁换向阀15，可以是手动控制的，也可以通过远程遥控控制，上述水阀控制方式基于同一设计思想，即液压控制器的原理相同，故这些控制方式都在权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种活塞式能量自给水阀，包括阀体(1)、小进水口(2)、小出水口(3)、阀芯(4)、橡胶密封套(5)、联结螺栓(6)、有滚球窝的铸件(7)、不锈钢滚球(8)、固定滚球的钢板(9)、调节螺栓(10)、单杆活塞(11)、下端盖(12)和液压系统(13)等，其特征在于在阀体(1)左端进水管管壁上设小进水口(2)，在阀体(1)右端出水管管壁上设有小出水口(3)，在阀体(1)内壁上设有有滚球窝的铸件(7)，在有滚球窝的铸件(7)上设有不锈钢滚球(8)，在有滚球窝的铸件(7)上设有固定滚球的钢板(9)，在有滚球窝的铸件(7)上设有调节螺栓(10)，在阀体(1)内部设有阀芯(4)，在阀芯(4)上部设有橡胶密封套(5)，在阀芯(4)内部设有单杆活塞(11)，在单杆活塞(11)上部设有联结螺栓(6)，在单杆活塞(11)下部设有下端盖(12)，在水阀旁边设有一个简单液压控制系统(13)，在液压系统中设有一个三位四通电磁换向阀(14)，一个两位三通电磁换向阀(15)。
2.根据权利要求1所述的一种活塞式能量自给水阀，其特征在于在阀体(1)左端进水管管壁上设小进水口(2)，在阀体(1)右端出水管管壁上设有小出水口(3)。
3.根据权利要求1所述的一种活塞式能量自给水阀，其特征在于在阀体(1)内壁上设有有滚球窝的铸件(7)，在有滚球窝的铸件(7)上设有不锈钢滚球(8)，在有滚球窝的铸件(7)上设有固定滚球的钢板(9)，在有滚球窝的铸件(7)上设有调节螺栓(10)。
4.根据权利要求1所述的一种活塞式能量自给水阀，其特征在于在阀体(1)内部设有阀芯(4)，在阀芯(4)上部设有橡胶密封套(5)，在阀芯(4)内部设有单杆活塞(11)。
5.根据权利要求1所述的一种活塞式能量自给水阀，其特征在于在单杆活塞(11)上部设有联结螺栓(6)，在单杆活塞(11)下部设有下端盖(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种给、排水设备，尤其是一种活塞式能量自给水阀。活塞式能量自给水阀是由阀体、小进水口、小出水口、阀芯、橡胶密封套、联结螺栓、有滚球窝的铸件、不锈钢滚球、固定滚球的钢板、调节螺栓、单杆活塞、下端盖和液压系统等组成。通过在水阀两边设小进水口和小出水口，在阀芯内设一个单杆活塞，从而构成一个液压系统，这样能将流入管道内的液体的液压能转变成机械能，近而实现水阀的开启和关闭。本实用新型结构简单，密封效果好，动作稳定可靠，易实现远程控制，水阀的开启和关闭通过流入管道内的液体的液压能来实现。
文档编号F16K31/122GK2937696SQ20062007037
公开日2007年8月22日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者许武 申请人:许武