一种真空控制阀设备及抽吸方法与流程

1.本发明涉及控制阀技术领域，尤其涉及一种真空控制阀设备及抽吸方法。


背景技术：

2.随着人们环保意识不断加强，生活废污水分散真空收集技术运用越来越广泛。分散点真空收集传统方案是：在分散点设立提升器，生活废污水通过重力流流入提升器，真空界面阀安装在提升器与真空污水罐之间的排水管道上。提升器上设有液位传感器，液位传感器检测到高液位后，通过控制器控制三通电磁阀打开真空界面阀，利用真空抽吸提升器内的废污水，提升器内污水被抽吸至真空污水罐中储存。
3.现有技术中，专利申请号为cn202010513351.8的发明专利公开了一种机械式真空液位控制阀，控制阀采用机械式结构配合，控制真空界面阀的开启或关闭完全依靠提升器内水位高低进行控制，不再需要依靠电路控制系统，减少电能损耗且在电压不稳定时也可稳定运行。但该设备在长期使用的过程中仍会存在一定的缺陷，该机械式的结构采用磁珠磁力吸引进而上下移动的方式控制真空界面阀的启闭，由于多数磁铁都比较硬，受到冲击或碰撞时容易损坏，影响内部导磁结构；且磁铁极易受温度及外界磁场影响，在加热时失去磁性，但在冷却时会重新获得磁性，使得磁珠在夏天温度较高时或外界存在较强、相反的磁场时无法正常控制真空界面阀的启闭；同时该设备中的上浮组件由于处于污水中，污水下落至提升器后一些杂质（如废纸、废弃塑料袋内均含有水分）溅射粘附在浮球上侧，增加浮球自重，导致上浮组件的浮力变弱，使滑动管无法带动磁铁上移至指定高度对磁珠进行吸引，实用性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种真空控制阀设备及抽吸方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种真空控制阀设备，包括安装在提升器上的安装座，所述安装座上连接有导管，所述导管远离安装座的一端连接有阀体，所述阀体上开设有工作孔、负压孔以及排空孔，所述工作孔、负压孔以及排空孔之间通过连接腔相互连通，所述连接腔内活动设置有活塞块，所述阀体内设置有用于驱动活塞块位移的驱动组件，所述阀体内还设置有用于限制活塞块位移的限制组件，所述导管内滑动设置有活动杆，所述安装座上开设有与活动杆相配合的通孔，所述活动杆的底部设置有浮块，所述活动杆上设置有用于驱动浮块转动的旋转组件。
6.优选的，所述活塞块的两侧均设置有滑块，所述阀体上开设有与滑块相配合的滑槽，所述滑槽内壁与滑块之间设置有第一弹性元件，所述负压孔与排空孔处均设置有密封垫，所述活塞块与密封垫活动相抵。
7.优选的，所述驱动组件包括转动设置在阀体内的固定杆，所述固定杆上转动连接有外壳，所述外壳的两侧分别滑动连接有第一连板和第二连板，所述第一连板与活塞块转
动相连，所述第二连板连接有推板，所述推板滑动连接在阀体上，所述推板与活动杆活动相抵。
8.优选的，所述活塞块的上下两侧还连接有隔板，所述阀体上开设有与隔板相配合的活动槽。
9.优选的，所述旋转组件包括开设在活动杆上的凹槽，所述凹槽内设置有齿条板，所述齿条板外侧啮合连接有动齿轮，所述动齿轮与通孔之间设置有转动轴，所述转动轴外侧设置有第一蜗杆，活动杆上还转动设置有转动杆，所述转动杆上滑动设置有与第一蜗杆啮合连接的第一蜗轮，所述转动轴上设置有安装板，所述第一蜗杆和第一蜗轮均通过轴承转动设置在安装板上，所述转动杆远离第一蜗轮的一端设置有第二蜗杆，所述第二蜗杆外侧啮合连接有第二蜗轮，所述活动杆上转动设置有与第二蜗轮固连的连接杆，所述连接杆远离第二蜗轮的一端穿过活动杆并与浮块相连。
10.优选的，所述第一蜗轮上设置有导向条，所述转动杆上开设有与导向条相配合的导向槽。
11.优选的，所述活动杆包括滑动设置在导管内的第一活塞以及与第一活塞固连的杆体，所述第一活塞与推板活动相抵，所述第一活塞上设置有出气阀，所述出气阀连通有气管，所述气管远离第一活塞的一端穿过杆体并连接有气动板，所述气动板固设在杆体上，所述气动板内设置有与气管相互连通的气腔，所述气动板外侧开设有与气腔相互连通的气孔。
12.优选的，所述限制组件包括开设在阀体上的限制槽，所述限制槽内滑动连接有第二活塞，所述第二活塞与限制槽的内壁之间设置有第二弹性元件，所述第二活塞背离第二弹性元件的一侧设置有插杆，所述活塞块上开设有与插杆相配合的限制孔，所述插杆上设置有斜面，所述限制组件还包括设置在导管内的气囊，所述气囊通过导气管与限制槽相互连通，所述第一活塞与气囊活动相抵。
13.优选的，所述安装座上开设有若干螺纹孔，每个所述螺纹孔内螺纹连接有螺栓。
14.本发明还公开了一种真空控制阀设备的抽吸方法，包括以下步骤：s1：使用时将安装座通过螺栓固定在提升器上，浮块置于提升器内，阀体的工作孔与真空界面阀连接，负压孔外接真空源，排空孔与外界大气连通；s2：当提升器内废污水处于低液位时，活塞块在上侧的负压孔的吸力作用下上移，活塞块对负压孔封堵，工作孔与排空孔之间连通，真空界面阀关闭；s3：随着废污水在重力作用下流入提升器，提升器内液位逐渐上升时，浮块在自身浮力作用下上移，浮块带动活动杆在导管内上移，活动杆带动驱动组件工作，使活塞块对下侧的排空孔封堵，限制组件此时对活塞块限位，工作孔与负压孔通路，真空界面阀打开，提升器内污水被抽吸至真空污水罐。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种真空控制阀设备及抽吸方法，具备以下有益效果：1、该真空控制阀设备及抽吸方法，通过依靠提升器内水位高低对阀体的启闭进行控制，不需要依靠电路控制系统以及磁力吸引的方式，可稳定持续控制阀体的开启与闭合，稳定性高，实用性强。
16.2、该真空控制阀设备及抽吸方法，通过浮块的浮力大于第一弹性元件的弹力及负
压孔对活塞块的吸力之和，第二连板受力上移，第二连板通过外壳的旋转带动另一侧与第一连板连接的活塞块下移，活塞块对下侧的排空孔封堵，且活塞块此时被插杆限位，工作孔与负压孔通路，从而控制真空界面阀打开。
17.3、该真空控制阀设备及抽吸方法，通过浮块随水位下移至初始位后，与浮块相连的活动杆对气囊挤压，使气囊中的空气通过导气管排入限制槽内，这些空气对第二活塞产生推力，第二活塞对第二弹性元件挤压并带动插杆收缩进入限制槽内，使插杆不再对活塞块进行限制定位，此时活塞块在第一弹性元件的弹力支撑以及上侧的负压孔的吸力作用下上移，活塞块对负压孔封堵，工作孔与排空孔之间连通，从而控制真空界面阀关闭。
18.4、该真空控制阀设备及抽吸方法，通过浮块带动活动杆在导管内上移，使活动杆上的齿条板与通孔处的动齿轮啮合，使动齿轮带动转动轴旋转，转动轴带动第一蜗杆与转动杆上的第一蜗轮啮合，第一蜗轮带动转动杆及其外侧的第二蜗杆啮合，第二蜗杆与连接杆上的第二蜗轮啮合，使浮块相对活动杆旋转，使一些粘附在浮块上的杂物随着浮块的旋转掉落在污水中并与浮块分离，避免杂物堆在浮块上侧增加浮块的重力，影响浮块的正常上浮高度。
19.5、该真空控制阀设备及抽吸方法，通过活动杆上移使利用第一活塞对导管内的空气进行挤压，被挤压的空气通过出气阀及气管进入气动板，这些空气会对浮块上掉落在水中的漂浮物进行吹动，使杂物远离浮块，避免漂浮的杂物重新粘附在浮块上或堆积在浮块附近，导致当排水管道内的废水再次落入提升器内时，浮块附近的杂物重新溅射到浮块上。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的阀体的剖面结构示意图；图3为本发明的图2中a部局部放大示意图；图4为本发明的活塞块的结构示意图；图5为本发明的安装座的剖面结构示意图；图6为本发明的图5中b部局部放大示意图；图7为本发明的转动杆的外部结构示意图；图8为本发明的转动杆与第一蜗轮的结构示意图；图9为本发明的活动杆上移时的结构示意图；图10为本发明的气动板与浮球的结构示意图；图11为本发明的安装座的结构示意图。
21.图中：1、安装座；101、通孔；2、导管；3、阀体；301、工作孔；302、负压孔；303、排空孔；304、滑槽；3041、第一弹性元件；305、活动槽；4、活塞块；401、滑块；402、隔板；403、限制孔；5、活动杆；501、第一活塞；502、杆体；6、浮块；7、固定杆；701、外壳；702、第一连板；703、第二连板；704、推板；8、限制槽；801、第二活塞；802、第二弹性元件；803、插杆；9、凹槽；901、齿条板；10、动齿轮；11、转动轴；111、第一蜗杆；12、转动杆；121、第一蜗轮；1211、导向条；122、第二蜗杆；123、第二蜗轮；124、导向槽；13、安装板；14、连接杆；15、气动板；151、气孔；16、气囊；17、密封垫；18、螺纹孔；181、螺栓。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
24.实施例1：参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图9，一种真空控制阀设备，包括安装在提升器上的安装座1，安装座1上连接有导管2，导管2远离安装座1的一端连接有阀体3，阀体3上开设有工作孔301、负压孔302以及排空孔303，工作孔301、负压孔302以及排空孔303之间通过连接腔相互连通，连接腔内活动设置有活塞块4，阀体3内设置有用于驱动活塞块4位移的驱动组件，阀体3内还设置有用于限制活塞块4位移的限制组件，导管2内滑动设置有活动杆5，安装座1上开设有与活动杆5相配合的通孔101，活动杆5的底部设置有浮块6，活动杆5上设置有用于驱动浮块6转动的旋转组件。
25.具体的，使用时将安装座1固定在提升器上，浮块6置于提升器内，阀体3的工作孔301与真空界面阀连接，负压孔302外接真空源，排空孔303与外界大气连通，当提升器内废污水处于低液位时，活塞块4在上侧的负压孔302的吸力作用下上移，活塞块4对负压孔302封堵，工作孔301与排空孔303之间连通，真空界面阀关闭，废污水在重力作用下流入提升器，提升器内液位逐渐上升时，浮块6在自身浮力作用下上移，浮块6带动活动杆5在导管2内上移，在此过程中活动杆5上的旋转组件带动浮块6转动，使浮块6上侧粘附的杂物在翻转过程中掉落在污水中并与浮块6分离，最终活动杆5带动驱动组件动作，使驱动组件带动活塞块4下移，活塞块4对下侧的排空孔303封堵，工作孔301与负压孔302通路，真空界面阀打开，提升器内污水被抽吸至真空污水罐，本发明结构简单合理，完全依靠提升器内水位高低进行控制，不需要依靠电路控制系统以及磁力吸引的方式，可稳定持续控制阀体3的开启与闭合，稳定性高，实用性强。
26.实施例2：参照图2和图3，一种真空控制阀设备，与实施例1相同，更进一步的是，活塞块4的两侧均设置有滑块401，阀体3上开设有与滑块401相配合的滑槽304，滑槽304内壁与滑块401之间设置有第一弹性元件3041，负压孔302与排空孔303处均设置有密封垫17，活塞块4与密封垫17活动相抵。
27.具体的，使活塞块4上移封堵负压孔302或下移封堵排空孔303时，密封垫17可提高阀体3的密封效果；活塞块4在第一弹性元件3041的弹力支撑下配合其上侧负压孔302的吸力作用上移，使活塞块4对负压孔302封堵，工作孔301与排空孔303之间连通，真空界面阀关闭。
28.实施例3：参照图1、图2和图9，一种真空控制阀设备，与实施例1相同，更进一步的是，驱动组件包括转动设置在阀体3内的固定杆7，固定杆7上转动连接有外壳701，外壳701的两侧分别滑动连接有第一连板702和第二连板703，第一连板702与活塞块4转动相连，第二连板703连
接有推板704，推板704滑动连接在阀体3上，推板704与活动杆5活动相抵。
29.具体的，活动杆5上移推动第二连板703上移，第二连板703通过外壳701的旋转带动另一侧与第一连板702连接的活塞块4下移，活塞块4对下侧的排空孔303封堵，工作孔301与负压孔302通路，真空界面阀打开，提升器内污水被抽吸至真空污水罐。
30.实施例4：参照图2和图4，一种真空控制阀设备，与实施例3相同，更进一步的是，活塞块4的上下两侧还连接有隔板402，阀体3上开设有与隔板402相配合的活动槽305。
31.具体的，使得活塞块4上移或下移时，工作孔301仅与负压孔302或排空孔303相互连通，保证阀体3的气密性。
32.实施例5：参照图5、图6、图7、图8、图9和图11，一种真空控制阀设备，与实施例3相同，更进一步的是，旋转组件包括开设在活动杆5上的凹槽9，凹槽9内设置有齿条板901，齿条板901外侧啮合连接有动齿轮10，动齿轮10与通孔101之间设置有转动轴11，转动轴11外侧设置有第一蜗杆111，活动杆5上还转动设置有转动杆12，转动杆12上滑动设置有与第一蜗杆111啮合连接的第一蜗轮121，转动轴11上设置有安装板13，第一蜗杆111和第一蜗轮121均通过轴承转动设置在安装板13上，转动杆12远离第一蜗轮121的一端设置有第二蜗杆122，第二蜗杆122外侧啮合连接有第二蜗轮123，活动杆5上转动设置有与第二蜗轮123固连的连接杆14，连接杆14远离第二蜗轮123的一端穿过活动杆5并与浮块6相连。
33.进一步的，第一蜗轮121上设置有导向条1211，转动杆12上开设有与导向条1211相配合的导向槽124。
34.具体的，提升器内液位逐渐上升时，浮块6在自身浮力作用下上移，浮块6带动活动杆5在导管2内上移，在此过程中，活动杆5上的齿条板901与通孔101处的动齿轮10啮合，使动齿轮10带动转动轴11旋转，转动轴11带动第一蜗杆111与转动杆12上的第一蜗轮121啮合，第一蜗轮121带动转动杆12及其外侧的第二蜗杆122啮合，第二蜗杆122与连接杆14上的第二蜗轮123啮合，使浮块6相对活动杆5旋转，使一些粘附在浮块6上的杂物随着浮块6的旋转掉落在污水中并与浮块6分离，避免杂物堆在浮块6上侧增加浮块6的重力，影响浮块6的正常上浮高度。
35.实施例6：参照图5、图6和图10，一种真空控制阀设备，与实施例5相同，更进一步的是，活动杆5包括滑动设置在导管2内的第一活塞501以及与第一活塞501固连的杆体502，第一活塞501与推板704活动相抵，第一活塞501上设置有出气阀，出气阀连通有气管，气管远离第一活塞501的一端穿过杆体502并连接有气动板15，气动板15固设在杆体502上，气动板15内设置有与气管相互连通的气腔，气动板15外侧开设有与气腔相互连通的气孔151。
36.具体的，活动杆5在导管2内上行，活动杆5的第一活塞501对导管2内的空气进行挤压，被挤压的空气通过出气阀及气管进入气动板15，这些空气会对浮块6上掉落在水中的漂浮物进行吹动，使杂物远离浮块6，避免漂浮的杂物重新粘附在浮块6上或堆积在浮块6附近，导致当排水管道内的废水再次落入提升器内时，浮块6附近的漂浮杂物重新溅射到浮块6上。
37.实施例7：
参照图2、图3和图6，一种真空控制阀设备，与实施例6相同，更进一步的是，限制组件包括开设在阀体3上的限制槽8，限制槽8内滑动连接有第二活塞801，第二活塞801与限制槽8的内壁之间设置有第二弹性元件802，第二活塞801背离第二弹性元件802的一侧设置有插杆803，活塞块4上开设有与插杆803相配合的限制孔403，插杆803上设置有斜面，限制组件还包括设置在导管2内的气囊16，气囊16通过导气管与限制槽8相互连通，第一活塞501与气囊16活动相抵。
38.具体的，活动杆5移动至导管2的上侧时，活动杆5对推板704作用力，浮块6的浮力大于第一弹性元件3041的弹力及负压孔302对活塞块4的吸力之和，第二连板703受力上移，第二连板703通过外壳701的旋转带动另一侧与第一连板702连接的活塞块4下移，活塞块4对下侧的排空孔303封堵，且活塞块4此时被插杆803限位，工作孔301与负压孔302通路，真空界面阀打开，提升器内污水被抽吸至真空污水罐，当提升器内液位逐渐下降，活动杆5随浮块6下移不再对推板704作用力，但此时活塞块4由于被插杆803限位无法复位上移，使得真空界面阀持续工作，当水位下降到一定程度，浮块6下移至初始位后，与浮块6相连的活动杆5对气囊16挤压，使气囊16中的空气通过导气管排入限制槽8内，这些空气对第二活塞801产生推力，第二活塞801对第二弹性元件802挤压并带动插杆803收缩进入限制槽8内，使插杆803不再对活塞块4进行限制定位，此时活塞块4在第一弹性元件3041的弹力支撑以及上侧的负压孔302的吸力作用下上移，活塞块4对负压孔302封堵，工作孔301与排空孔303之间连通，真空界面阀关闭。
39.实施例8：参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图9，一种真空控制阀设备，与实施例6相同，更进一步的是，安装座1上开设有若干螺纹孔18，每个螺纹孔18内螺纹连接有螺栓181。
40.具体的，通过螺栓181将安装座固定座提升器1上，结构简单，便于对安装座1进行安装及拆卸。
41.工作原理：s1：使用时将安装座1通过螺栓181固定在提升器上，浮块6置于提升器内，阀体3的工作孔301与真空界面阀连接，负压孔302外接真空源，排空孔303与外界大气连通，当提升器内废污水处于低液位时，活塞块4在第一弹性元件3041的弹力支撑以及上侧的负压孔302的吸力作用下上移，活塞块4对负压孔302封堵，工作孔301与排空孔303之间连通，真空界面阀关闭；s2：废污水在重力作用下流入提升器，提升器内液位逐渐上升时，浮块6在自身浮力作用下上移，浮块6带动活动杆5在导管2内上移，在此过程中，活动杆5上的齿条板901与通孔101处的动齿轮10啮合，使动齿轮10带动转动轴11旋转，转动轴11带动第一蜗杆111与转动杆12上的第一蜗轮121啮合，第一蜗轮121带动转动杆12及其外侧的第二蜗杆122啮合，第二蜗杆122与连接杆14上的第二蜗轮123啮合，使浮块6相对活动杆5旋转，使一些粘附在浮块6上的杂物随着浮块6的旋转掉落在污水中并与浮块6分离；s3：活动杆5继续上行，活动杆5的第一活塞501对导管2内的空气进行挤压，被挤压的空气通过出气阀及气管进入气动板15，这些空气会对浮块6上掉落在水中的漂浮物进行吹动，使杂物远离浮块6；s4：当活动杆5移动至导管2的上侧时，活动杆5对推板704作用力，浮块6的浮力大于第一弹性元件3041的弹力及负压孔302对活塞块4的吸力之和，第二连板703受力上移，第
二连板703通过外壳701的旋转带动另一侧与第一连板702连接的活塞块4下移，活塞块4对下侧的排空孔303封堵，且活塞块4此时被插杆803限位，工作孔301与负压孔302通路，真空界面阀打开，提升器内污水被抽吸至真空污水罐；s5：提升器内污水被抽吸至真空污水罐过程中，提升器内液位逐渐下降，活动杆5随浮块6下移不再对推板704作用力，但此时活塞块4由于被插杆803限位无法复位上移，使得真空界面阀持续工作，当水位下降到一定程度，浮块6下移至初始位后，与浮块6相连的活动杆5对气囊16挤压，使气囊16中的空气通过导气管排入限制槽8内，这些空气对第二活塞801产生推力，第二活塞801对第二弹性元件802挤压并带动插杆803收缩进入限制槽8内，使插杆803不再对活塞块4进行限制定位，此时活塞块4在第一弹性元件3041的弹力支撑以及上侧的负压孔302的吸力作用下上移，活塞块4对负压孔302封堵，工作孔301与排空孔303之间连通，真空界面阀关闭。
42.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。