一种自锁式阀门的制作方法

文档序号:33395357发布日期:2023-03-08 13:05阅读:50来源:国知局
一种自锁式阀门的制作方法

1.本发明涉及阀门领域,尤其涉及一种自锁式阀门。


背景技术:

2.目前的按压式阀门,使用时,需要导通的话,将阀门的活动塞向下按压即可,此时阀门便会导通,需要关闭的话,松开阀门的活动塞即可,此时阀门便会关闭。这类阀门的导通与否是由是否按压阀门的活动塞来决定的,即,压下导通,松开关闭。
3.在一些使用场景下,利用按压式阀门向容器内导入液体时,操作过程如下:将阀门连接在容器顶部,按压阀门的活动塞,让外界的液体进入容器内,当容器内的液体灌满后,再松开阀门的活动塞,让阀门关闭,之后,容器内便灌满了液体并得到密封。但是上述操作过程中,容器内灌满液体后,如果发生误触导致在不该导通的时候将阀门的活动塞按下的话,此时外界的液体便可能渗入到容器内,与容器内原有的液体交叉融合,导致原有的液体被“污染”,尤其是在水质检测时,用容器采集满水样后,如果误触导致阀门的活动塞被按下的话,那么此时外界的水便会进入到容器内,与容器内原有的水发生交叉融合,导致原有的水被“污染”,进而致使水质检测数据失真的情况。对此,我们有必要对这类阀门的结构进行改进,使其能够在容器内灌满水后实现自锁,让活动塞无法再被按下,从而避免误触时容器内原有的液体被外界液体“污染”的情况。


技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种自锁式阀门,其能够在容器内灌满水后实现自锁,让阀门的活动塞无法再被按下,从而避免误触活动塞时导致容器内原有的液体被外界液体“污染”的情况。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供了一种自锁式阀门,该阀门2包括:
6.壳体21;
7.活动塞23,所述活动塞23设置在所述壳体21之中,活动塞23能够沿壳体21的轴向方向来回移动,以使阀门关闭或导通;
8.第一弹簧24,所述第一弹簧24对所述活动塞23赋予作用力,使活动塞23向关闭阀门的方向移动;
9.第一限位组件,第一限位组件包括浮板2a2和直杆2a1,所述浮板2a2位于所述壳体21内靠近下侧的位置,所述直杆2a1的底端与所述浮板2a2固定,顶端由所述活动塞23的底部插入活动塞23之中并能相对活动塞23沿其轴向方向移动;
10.第二限位组件,所述第二限位组件包括径向活动销2b1,该径向活动销2b1布置在所述壳体21的壁体之中并能沿壳体21的径向方向移动;径向活动销2b1相对于壳体21的壁体具有缩回和伸出两种状态,处于缩回状态时,径向活动销2b1藏匿在壳体21的壁体中,处于伸出状态时,径向活动销2b1的内侧端相对于壳体21的壁体向内凸起;
11.其中,自然状态时,所述活动塞23在所述第一弹簧24的驱使下位于使阀门关闭的位置,同时,此时所述径向活动销2b1处于所述的缩回状态,所述浮板2a2则位于所述径向活动销2b1的下方,浮板2a2沿所述壳体21的轴向方向移动时不会与径向活动销2b1发生碰撞;当所述径向活动销2b1处于所述的伸出状态时,此时若所述浮板2a2受到由下而上的作用力推动其向上移动时,则浮板2a2能够挤压径向活动销2b1使其转换为缩回状态然后由下而上越至径向活动销2b1的上方,随后,待浮板2a2越至径向活动销2b1的上方后,径向活动销2b1会由缩回状态自行转换为伸出状态,此时所述直杆2a1的顶部会与所述活动塞23的内部相抵,浮板2a2的底部则会抵靠在径向活动销2b1的上表面。
12.进一步的,该阀门还包括固定塞,所述固定塞固定在所述壳体内,固定塞设有腔体和流体通道;所述腔体位于固定塞的内部,腔体的顶部开口,底部被隔板封闭,且腔体顶部的开口处设有一圈凸缘;所述流体通道设置在所述腔体外侧的壁体内,流体通道顶端的入口与所述腔体连通,底端的出口与所述隔板下方的区域连通;
13.所述活动塞设置在所述固定塞的腔体中,活动塞能够沿腔体的轴向方向来回移动;
14.所述第一弹簧布置在所述活动塞下方的所述腔体内,且第一弹簧的一端与所述活动塞相抵,另一端与所述隔板相抵;
15.其中,当所述第一弹簧处于自由状态时,此时,在第一弹簧的作用力下,所述活动塞位于行程的最高点,其顶面与所述凸缘紧密贴合,致使所述流体通道无法与所述凸缘上方的区域连通。
16.进一步的,该阀门还包括受力环;
17.所述壳体的顶部和底部均开口,壳体的内壁形成有一圈壁厚增大的环形台,该环形台处设置有两个径向孔和两个轴向孔,其中,两个径向孔呈对向布置,两个轴向孔从所述环形台下方的台阶面开始向上轴向延伸并分别与两个径向孔十字交叉;
18.所述第一限位组件还包括第二弹簧;所述直杆的顶端插入至所述活动塞底部开设的轴向盲孔中,底端穿过所述固定塞的隔板后延伸至固定塞下方的区域并与所述浮板固定;所述浮板设置有多个轴向贯穿的开孔,浮板顶部的四周形成有一圈第一倾斜面,浮板的密度小于0.8
×
103kg/m3;所述第二弹簧设置在所述活动塞的轴向盲孔内,第二弹簧的一端与轴向盲孔的顶面相抵,另一端与所述直杆的顶部相抵;
19.所述第二限位组件的数量为两组,两组第二限位组件分别与两组所述径向孔和所述轴向孔配合设置;所述第二限位组件除了包括所述的径向活动销之外,还包括第三弹簧、轴向活动销以及第四弹簧;其中,所述径向活动销插设在所述壳体的径向孔内,径向活动销内侧端的底部设有第二倾斜面,径向活动销的中部设有缺口,缺口靠外一侧的内壁面为球形凸面;所述第三弹簧布置在所述径向活动销的后半段处,其对径向活动销赋予作用力以驱使径向活动销向壳体的内侧移动;所述轴向活动销插设在所述壳体的轴向孔内并伸入至所述径向活动销的缺口中,轴向活动销朝外的一侧设有凸起块,凸起块的外端面为弧形面;所述第四弹簧布置在所述轴向活动销上方的轴向孔内,第四弹簧的一端与轴向孔的顶面相抵,另一端与轴向活动销的顶部相抵;
20.所述受力环布置在所述壳体的环形台的下方,且受力环的顶面同时与两个所述轴向活动销的底部相连;
21.其中,在所述活动塞位于行程最高点的情况下:当所述第四弹簧处于自由状态时,此时,所述轴向活动销的凸起块抵靠在所述径向活动销的球形凸面上,驱使径向活动销藏匿于所述径向孔中,径向活动销不会影响所述浮板的上下移动;当所述受力环向上移动并带动两个轴向活动销移动至最高点时,轴向活动销的凸起块会离开所述的缺口,此时,在所述第三弹簧的驱使下,两个径向活动销的内侧端会伸出至径向孔之外,使得两个径向活动销的第二倾斜面均位于所述浮板的第一倾斜面的上方;当所述浮板由两个径向活动销的下方开始向上移动时,浮板会借助第一倾斜面与第二倾斜面的接触推动两个径向活动销向所述径向孔内回缩,之后,待浮板越过两个径向活动销后,在两个第三弹簧的驱使下,两个径向活动销的内侧端又会伸出至径向孔之外。
22.进一步的,所述活动塞的轴向盲孔为阶梯孔,其具有阶梯面;当所述浮板由下而上越过两个径向活动销后,所述直杆的顶部会抵靠在所述轴向盲孔的阶梯面上。
23.进一步的,所述活动塞由橡胶材质制成,活动塞的顶面为球形面;
24.所述凸缘也由橡胶材质制成,凸缘的内侧形成有一圈弧形面,该弧形面与所述活动塞的球形面相匹配;当所述活动塞在所述第一弹簧的作用力下位于行程的最高点时,活动塞的球形面会与所述弧形面紧密贴合。
25.进一步的,所述固定塞的腔体的内壁设有沿轴向方向布置的导向槽;所述活动塞的侧壁设有与所述导向槽相匹配的导向块,且该导向块嵌入在所述导向槽内并能沿导向槽移动。
26.进一步的,所述壳体在所述环形台的下方设有一段内螺纹。
27.本发明的有益效果是:
28.本发明的阀门安装在相应容器的顶部时,当容器内灌满水后,水的浮力会推动阀门的浮板向上移动,浮板向上移动并越至径向活动销的上方后,与浮板相连的直杆其顶部会抵靠在活动塞的内部,浮板的底部则会抵靠在径向活动销的上表面,因此活动塞会被锁定在关闭位置,即,阀门会被锁定在关闭状态,此时,即使有误触的作用力按压到活动塞的顶部,活动塞也是不会向下移动的,因此可以避免误触活动塞导致的容器内原有的液体被外界液体“污染”的情况;即,本发明利用容器内灌满水后水所产生的浮力来推动浮板向上移动,进而让直杆和浮板限制住活动塞的移动,使活动塞被锁定在关闭位置,从而可见,本发明的阀门具有如下功能:容器内无水时,按压活动塞时,活动塞可打开;容器内灌满水后,活动塞会自行锁定在关闭状态,按压活动塞时,活动塞无法打开。
附图说明
29.图1是本发明实施例1的外观结构图;
30.图2是图1的内部结构展示图;
31.图3是图2的a-a向剖面图;
32.图4是图2的b-b向剖面图;
33.图5是本发明实施例2的外观结构图;
34.图6是图5的剖面结构图;
35.图7是图6中虚线框处的放大图;
36.图8是图6中阀门及采样瓶的内部结构展示图;
37.图9是在图8的基础上活动塞向下移动至最低点时的展示图;
38.图10是在图8的基础上浮板受到水的浮力向上移动至最高点时的展示图。
具体实施方式
39.下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍,但本发明的实施方式不限于此。
40.实施例1:
41.参见图1至图4,本实施例提供了一种自锁式阀门,该阀门2包括:壳体21、固定塞22、活动塞23、第一弹簧24、第一限位组件、第二限位组件。
42.所述壳体21为中空的柱状体。
43.所述固定塞22固定在所述壳体21内,固定塞22设有腔体221和流体通道222。所述腔体221位于固定塞22的内部,腔体221的顶部开口,底部被隔板223封闭,且腔体221顶部的开口处设有一圈凸缘224。所述流体通道222设置在所述腔体221外侧的壁体内,流体通道222的顶部具有入口222a,底部具有出口222b,所述入口222a与所述腔体221连通,且该入口222a紧邻所述凸缘224并位于凸缘224的下方,所述出口222b与所述隔板223下方的区域连通,且该出口222b紧邻所述隔板223并位于隔板223的下方。
44.所述活动塞23设置在所述固定塞22的腔体221中,活动塞23能够沿腔体221的轴向方向来回移动,以使本实施例的阀门关闭或导通。
45.所述第一弹簧24布置在所述活动塞23下方的所述腔体221内,且第一弹簧24的一端与所述活动塞23的底部相抵,另一端与所述隔板223的顶部相抵,第一弹簧24对所述活动塞23赋予作用力,使活动塞23向关闭阀门的方向移动。
46.所述第一限位组件包括浮板2a2和直杆2a1。所述浮板2a2位于所述壳体21内且处于所述隔板223的下方。所述直杆2a1贯穿所述隔板223,且直杆2a1的底端与所述浮板2a2的顶部可拆卸式固定在一起,直杆2a1的顶端由所述活动塞23的底部插入活动塞23之中并能相对活动塞23沿其轴向方向移动,并且,直杆2a1在贯穿隔板223的位置由密封环密封。
47.所述第二限位组件包括径向活动销2b1,该径向活动销2b1布置在所述壳体21的壁体之中并能沿壳体21的径向方向移动。径向活动销2b1相对于壳体21的壁体具有缩回和伸出两种状态,处于缩回状态时,径向活动销2b1藏匿在壳体21的壁体中,处于伸出状态时,径向活动销2b1的内侧端相对于壳体21的壁体向内凸起。
48.其中,自然状态时,在第一弹簧24的作用力下,所述活动塞23位于行程的最高点,其顶面与所述凸缘224紧密贴合,致使所述流体通道222的入口222a无法与凸缘224上方的区域连通,即,此时的流体通道222无法与阀门外界的区域连通,同时,此时所述径向活动销2b1处于所述的缩回状态,所述浮板2a2位于所述径向活动销2b1的下方,浮板2a2沿所述壳体21的轴向方向移动时不会与径向活动销2b1发生碰撞。当所述径向活动销2b1处于所述的伸出状态时,此时若所述浮板2a2受到由下而上的作用力推动其向上移动时,则浮板2a2能够挤压径向活动销2b1使其转换为缩回状态然后由下而上越至径向活动销2b1的上方,随后,待浮板2a2越至径向活动销2b1的上方后,径向活动销2b1会由缩回状态自行转换为伸出状态,此时所述直杆2a1的顶部会与所述活动塞23的内部相抵,浮板2a2的底部则会抵靠在径向活动销2b1的上表面。
49.关于上述技术方案,参见图1至图4,更进一步的结构如下:
50.本实施例的阀门2还包括受力环2c;
51.所述壳体21的顶部和底部均开口,壳体21的内壁形成有一圈壁厚增大的环形台211,该环形台211处设置有两个径向孔21a和两个轴向孔21b,其中,两个径向孔21a呈对向布置,两个轴向孔21b从所述环形台211下方的台阶面2111开始向上轴向延伸并分别与两个径向孔21a十字交叉;
52.所述第一限位组件还包括第二弹簧2a3;所述直杆2a1的顶端插入至所述活动塞23底部开设的轴向盲孔231中,该轴向盲孔231为阶梯孔,其具有阶梯面2311;所述浮板2a2设置有多个轴向贯穿的开孔2a21,该开孔2a21用于让水能够从浮板2a2上方流至浮板2a2下方,浮板2a2顶部的四周形成有一圈第一倾斜面2a22,第一倾斜面2a22由内至外向下倾斜,浮板2a2的密度小于0.8
×
103kg/m3,优选为密度介于0.2
×
103kg/m3至0.4
×
103kg/m3之间,浮板2a2需由硬质材料制成,例如中空的塑料板或其他密度符合要求的实心材料也可;所述第二弹簧2a3设置在所述活动塞23的轴向盲孔231内,第二弹簧2a3的一端与轴向盲孔231的顶面相抵,另一端与所述直杆2a1的顶部相抵;
53.所述第二限位组件的数量为两组,两组第二限位组件分别与两组所述径向孔21a和所述轴向孔21b配合设置;第二限位组件除了包括所述的径向活动销2b1之外,还包括第三弹簧2b2、轴向活动销2b3以及第四弹簧2b4;其中,所述径向活动销2b1插设在所述壳体21的径向孔21a内,径向活动销2b1内侧端的底部设有第二倾斜面2b11,第二倾斜面2b11的倾斜方向和倾斜角度与所述第一倾斜面2a22一致,径向活动销2b1的中部设有缺口2b12,缺口2b12靠外一侧的内壁面为球形凸面2b13;所述第三弹簧2b2套设在所述径向活动销2b1的后半段处,其对径向活动销2b1赋予作用力以驱使径向活动销2b1向壳体21的内侧移动;所述轴向活动销2b3插设在所述壳体21的轴向孔21b内并伸入至所述径向活动销2b1的缺口2b12中,轴向活动销2b3朝外的一侧设有凸起块2b5,凸起块2b5的外端面为弧形面;所述第四弹簧2b4布置在所述轴向活动销2b3上方的轴向孔21b内,第四弹簧2b4的一端与轴向孔21b的顶面相抵,另一端与轴向活动销2b3的顶部相抵;
54.所述受力环2c布置在所述壳体21的环形台211的下方,受力环2c的中间为孔,孔四周环体的顶面同时与两个所述轴向活动销2b3的底部可拆卸式固定在一起。
55.其中,在所述活动塞23位于行程最高点的情况下:当所述第四弹簧2b4处于自由状态时,此时,所述轴向活动销2b3的凸起块2b5抵靠在所述径向活动销2b1的球形凸面2b13上,驱使径向活动销2b1藏匿于所述径向孔21a中(即,此时径向活动销2b1处于所述的缩回状态),径向活动销2b1不会影响所述浮板2a2的上下移动;当所述受力环2c向上移动并带动两个轴向活动销2b3移动至最高点时,轴向活动销2b3的凸起块2b5会离开所述的缺口2b12,此时,在所述第三弹簧2b2的驱使下,两个径向活动销2b1的内侧端会伸出至径向孔21a之外(即,此时径向活动销2b1处于所述的伸出状态),使得两个径向活动销2b1的第二倾斜面2b11均位于所述浮板2a2的第一倾斜面2a22的上方;当所述浮板2a2由两个径向活动销2b1的下方开始向上移动时,浮板2a2会借助第一倾斜面2a22与第二倾斜面2b11的接触推动两个径向活动销2b1向所述径向孔21a内回缩(即,使径向活动销2b1由伸出状态转换为缩回状态),之后,待浮板2a2越过两个径向活动销2b1后,在两个第三弹簧2b2的驱使下,两个径向活动销2b1的内侧端又会伸出至径向孔21a之外(即,径向活动销2b1会由缩回状态自行转换
为伸出状态),同时,此时,所述直杆2a1的顶部会抵靠在所述轴向盲孔231的阶梯面2311上,浮板2a2的底部则会抵靠在两个径向活动销2b1的上表面,因此,此时就算活动塞23的上表面受到向下的压力,但是在直杆2a1的支撑下,活动塞23并不会向下移动,从而便达到了将活动塞23锁定在关闭状体的目的,实现了活动塞23的自锁。
56.本实施例中,更进一步的结构如下:
57.所述活动塞23由橡胶材质制成,活动塞23的顶面为球形面;
58.所述凸缘224可以通过螺钉或者粘接的方式固定在固定塞23的顶部,也可以与固定塞23一体成型,凸缘224由橡胶材质制成,凸缘224的内侧形成有一圈弧形面2241,该弧形面2241与所述活动塞23顶部的球形面相匹配;当所述活动塞23在所述第一弹簧24的作用力下位于行程的最高点时,活动塞23顶部的球形面会与所述弧形面2241紧密贴合(参见图2至图4),从而达到密封的作用,让阀门外界的水无法进入到流体通道222内;
59.另外,为了限制活动塞23仅能上下移动,不会发生偏移,参见图3,在所述固定塞22的腔体221的内壁还设置有两个沿轴向方向布置的导向槽225,且两个导向槽225呈对向布置,同时,在所述活动塞23的侧壁设置有两个与所述导向槽225相匹配的导向块232,且两个导向块232分别嵌入在两个导向槽225内并能沿导向槽225移动;
60.另外,所述壳体21在所述环形台211的下方还设有一段内螺纹;
61.另外,所述流体通道222的数量为四个,且四个流体通道222等间距环绕布置在所述腔体221的四周;
62.其次,所述直杆2a1的顶部为凸台结构,所述轴向盲孔231的底部设置有第一挡板233,第一挡板233通过螺钉或粘接的方式固定在活动塞23的底部固定,直杆2a1穿过第一挡板233中部的孔,第一挡板233起到限位的作用,以防止直杆2a1从第一挡板233滑落出来;所述轴向孔21b的底部设置有第二挡板212,第二挡板212通过螺钉或粘接的方式固定在所述环形台211下方的台阶面2111上,第二挡板212也起到限位的作用,以防止轴向活动销2b3从轴向孔21b中掉落出来。
63.本实施例仅介绍了本发明的阀门的具体结构,其工作原理需与相应的容器配合使用才能体现出来,因此下面将在实施例2中具体介绍本发明的阀门与相应的设备(实施例2为水质检测用的采样设备)配合使用时是如何工作的,详见实施例2。
64.实施例2:
65.本实施例提供了一种水质检测用的采样装置,其包括架体1、实施例1的阀门2、采样瓶3、转动体5以及驱动电机6。
66.参见图5和图6,所述架体1是整个采样装置的安装基础,相关的部件都需要直接或间接的安装在架体1上。所述架体1包括底板11、顶板12以及四个立柱13;所述顶板12间隔布置在所述底板11的上方,顶板12的上表面环形阵列有三个绳扣14,绳扣14用于与绳子相连;各所述立柱13环绕布置在所述底板11的四周,立柱13的底部与底板11的顶面固定,立柱13的顶部与顶板12的底面固定。
67.参见图5和图6,实施例1的阀门2在本实施例中总共有八个,这八个阀门2围绕所述架体1的中轴线1a呈环形阵列分布,即,两相邻阀门2的中心分别到架体1中心的两条连线之间的夹角为45
°
。且,阀门2沿轴向方向贯穿所述的底板11,阀门2的壳体21通过焊接的方式或者螺钉连接的方式与所述底板11固定。
68.参见图5和图6,所述采样瓶3也为八个,各采样瓶3的顶部均设有外螺纹,采样瓶3可通过螺纹连接的方式与各所述阀门2的壳体21底部的内螺纹一一相连;且,当采样瓶3与阀门2相连时,采样瓶3的内腔与阀门2的流体通道222底端的出口222b连通。
69.参见图5至图7,所述转动体5布置在底板11和顶板12之间且位于各阀门2的上方,转动体5的旋转基准轴为所述架体1的中轴线1a,转动体5的下方配设有一个推头51(参见图5);其中,转动体5在旋转的过程中,所述推头51可触及到任意一个所述活动塞23的顶面并推动该活动塞23向下移动,以使阀门2的腔体221顶部的开口被打开,并且,当所述推头51推动相应活动塞23向下移动至最低点时,此时所述流体通道222顶端的入口222a与所述凸缘224上方的区域连通,这样,外界的水便可以通过阀门2的流体通道222进入到下方的采样瓶3中。
70.所述驱动电机61用于驱使所述转动体5绕所述旋转基准轴旋转,也即,驱使转动体5绕架体1的中轴线1a旋转。其中,所述驱动电机61采用的是潜水电机,其防水等级可以根据所需的潜水深度进行选择。
71.进一步的,参见图7,为了便于安装相应部件,所述底板11的中部设置有一凸台15,该凸台15相对于底板11的上下两个表面均凸起,且凸台15的中心设置有一通孔151。所述驱动电机61通过螺钉固定在所述凸台15的下方,驱动电机61的输出轴伸入所述通孔151内并通过一联轴器71与一转轴72相连。所述转轴72的下部通过一轴承8安装在所述凸台15上,且转轴72的底端伸入至所述通孔151中,转轴72的中部从所述转动体5的中部贯穿并与转动体5相固定,转轴72的顶部则通过另一轴承8安装在所述顶板12中心的孔洞121内。
72.进一步的,所述推头51由橡胶材质制成,且推头51的底面为球形面,以便于推动阀门2的活动塞23向下移动。还需说明的,当所述阀门2的活动塞23位于最高点时,此时,所述推头51的最低点要比活动塞23的最高点低一些,只有这样,当推头51转动至其底面与活动塞23的顶面接触时,推头51才能逐步推动活动塞23向下移动。
73.基于上述技术方案可知,当驱动电机61工作时,其输出轴会通过联轴器71带动转轴72旋转,转轴72的旋转又会带动转动体5旋转,转动体5旋转时便会带动其下方的推头51绕架体1的中轴线1a旋转,从而,推头51可以旋转至任意一个活动塞23的正上方,也可以旋转至任意两相邻活动塞23之间;其中,当推头51从两活动塞23之间旋转至某一活动塞23正上方的过程中,推头51的底面一旦接触到活动塞23的顶面时,推头51便会推动活动塞23使其逐步向下移动,直至推头51移动至活动塞23的正上方,此时驱动电机6停止旋转,活动塞23向下移动至最低点,流体通道222的入口222a此时会与凸缘224上方的区域连通,因此外界的水会进入到流体通道222中,然后从流体通道222底部的出口222b流出,之后再进入到采样瓶3中,从而采样瓶3便实现了水样的收集。待采样瓶3内的水收集满后,驱动电机6旋转一定角度,使推头51旋转至本次活动塞23与下一个活动塞23两者中间的位置,旋转过程中,当推头51离开本次的活动塞23后,活动塞23在下方第一弹簧24的推力下会自行向上移动,直至活动塞23顶部的球形面与所述凸缘224的弧形面2241紧密贴合,此时,腔体221顶部的开口被封闭,流体通道222无法与凸缘224上方的区域连通,因此此时外界的水不会进入到采样瓶3中。
74.本实施例中,由于底板11上环形阵列了八个阀门2,因此相邻两个阀门2所对应的圆心角为45
°
,因此可以预先设置好驱动电机61的工作方式,让驱动电机61间歇式旋转,且
每旋转一次都能带动推头51绕架体1的中轴线1a旋转22.5
°
,这样便能实现:驱动电机61每旋转一次,便能带动推头51前进一格的目的,且,假设初始状态时,推头51停留在某两个阀门2的中间(如图5所示),那么之后驱动电机61第一次旋转时,推头51会前进一格(即,绕架体1的中轴线1a旋转22.5
°
),移动至第一个活动塞23的正上方,随后,驱动电机61第二次旋转时,推头51又会前进一格,移动至第一个活动塞23和第二个活动塞23的中间,之后,驱动电机61第三次旋转时,推头51又会再次前进一格,移动至第二个活动塞23的正上方,如此往复,每一次推头51移动至活动塞23的正上方时,均能让相应采样瓶3收集水样,每一次推头51移动至两相邻活动塞23之间时,均能让所有采样瓶3停止收集水样;由此,推头51旋转一圈后,便可以让八个采样瓶3依次完成水样的收集。
75.优选的,参见图6,所述驱动电机61被包围在电机外罩62中,电机外罩62的顶部与所述底板11固定。电机外罩62的底部还连接有一配重箱91,配重箱91的内部安放有一配重块92,配重块92的底部由一可拆卸的盖板93封闭,当需要取出或者更换配重块92时,只需将盖板93打开,即可取出或更换配重块92。配重块92的作用是增加采样装置的重量,使其更沉稳的在水中沉降,以使采样瓶3在水中始终保持竖向状态,让水可以顺畅的流入采样瓶3内并灌满采样瓶3。其中,电机外罩62与底板11的衔接处以及电机外罩62与配重箱91的衔接处都作了防水处理(例如设置防水垫圈),同时,所述凸台15的通孔151处也作了防水处理(例如设置防水挡圈),从而避免水进入到电机外罩62内。
76.优选的,所述驱动电机61的电源线和信号线穿过所述电机外罩62后,然后依次沿着电机外罩62的外表面、底板11、立柱13以及顶板12,然后来到顶板12的上方,之后信号线延伸一定长度后与一个控制手柄(图中未示出)相连,电源线延伸一定长度后与插头相连。使用时,采样装置位于水下,控制手柄位于水面上方,驱动电机61的电源线接入位于水面上方的电源后,可以通过控制手柄来控制电机的相应动作(例如,控制驱动电机61的启/停,控制推头51绕架体1中轴线1a旋转的角度等参数)。
77.本实施例采样装置的使用方法及工作原理如下:
78.采样前:
79.参见图6,将顶板12上方的三个绳扣14分别与三条绳子b1的一端相连,然后再将三条绳子b1的另一端连接在一个衔接头b2上,衔接头b2的上方与牵引绳b3(钢绳或麻绳)相连,牵引绳b3则缠绕在卷扬机的卷筒(图中未示出)上;
80.初始状态时,阀门2下方没有连接采样瓶3,此时,阀门2的状态如图2所示,阀门2的两个第四弹簧2b4均处于自由状态,轴向活动销2b3处于移动行程的最低点,轴向活动销2b3的凸起块2b5抵靠在径向活动销2b1的球形凸面2b13上,使得两个径向活动销2b1分别藏匿于两个径向孔21a中,同时,此时在第二弹簧2a3的作用力下,浮板2a2位于两个径向活动销2b1下方的位置,在第一弹簧24的作用下,活动塞23位于移动行程的最高点,活动塞23顶部的球形面与所述凸缘224的弧形面2241紧密贴合,使得阀门2处于关闭状态;与此同时,此时采样装置的推头51是停留在某两个阀门2的中间的,参考图5;
81.另外,还需说明的,驱动电机61的工作方式预先被设置为间歇式旋转,每次旋转会带动推头51绕架体1的中轴线1a旋转22.5
°

82.采样时:
83.首先,将各个采样瓶3通过螺纹连接的方式旋紧在阀门2的壳体21上,旋紧后的状
态如图5所示,此时,如图8所示,采样瓶3的瓶口会将受力环2c推动至最高点,因此,两个轴向活动销2b3的凸起块2b5会分别离开相应的缺口2b12,所以,在左右两个第三弹簧2b2的作用下,两个径向活动销2b1的内侧端均会伸出至相应径向孔21a之外,使得两个径向活动销2b1的第二倾斜面2b11均贴近所述浮板2a2的第一倾斜面2a22并位于其上方;
84.之后,采集水样时,先用船将采样装置、卷扬机等部件运送至河流或湖泊的预定位置;之后,将卷扬机放置在水面上,卷扬机的下方设有漂浮平台,可以使卷扬机漂浮在水面上,卷扬机的牵引绳b3穿过漂浮平台中部开设的避让孔后与衔接头b2相连,衔接头b2再通过三条绳子b1与采样装置顶板12上方的三个绳扣14相连;
85.随后,将本实施例的采样装置放入水中,然后再通过卷扬机的电机的旋转来控制牵引绳b3的释放长度,以使采样装置沉入水中预定深度;
86.之后,采集水样时,操作人员在水面上方通过控制手柄来控制驱动电机61,使其第一次旋转,以使推头51前进一格(即,绕架体1的中轴线1a旋转22.5
°
),移动至第一个活动塞23的正上方,然后驱动电机61暂停工作;此过程中,当推头51移动至第一个活动塞23的正上方时,该活动塞23会向下移动至最低点,同时,浮板2a2和直杆2a1在活动塞23的带动下也会向下移动;此时,参见图9(图中隐藏了推头51),腔体221上方的开口被打开,外界的水会从流体通道222的入口222a进入到流体通道222内,然后从流体通道222的出口222b流出,随后再穿过浮板2a2的开孔2a21,然后流入下方的采样瓶3内;
87.之后,待采样瓶3内灌满水样后,通过控制手柄控制驱动电机61,使其第二次旋转,以使推头51继续前进一格,从活动塞23的上方移开;而一旦推头51移开后,在第一弹簧24的作用下,活动塞23又会向上移动至最高点,同时,此时由于采样瓶3内装满了水,因此在采样瓶3内水的浮力作用下,浮板2a2会向上移动,因此浮板2a2会借助第一倾斜面2a22与第二倾斜面2b11的接触推动两个径向活动销2b1向径向孔21a内回缩,之后,待浮板2a2越过两个径向活动销2b1后,径向活动销2b1在第三弹簧2b2的作用下其内侧端又会伸出至径向孔21a之外,此时,参见图10所示,直杆2a1的顶部正好抵靠在轴向盲孔231的阶梯面2311上,浮板2a2的底部则正好抵靠在两个径向活动销2b1内侧端的上表面上;因此,此时的活动塞23被锁定,无法向下移动,因为活动塞23的向下移动受到了直杆2a1的限制,与直杆2a1相连的浮板2a2又是抵靠在径向活动销2b1的上表面的;所以,在后续工作过程中,假如出现工作人员因操作失误导致驱动电机61旋转方向反向的情况时,推头51就算反向旋转至与之前已完成采样的活动塞23接触,但也不能推动该活动塞23向下移动,从而,实施例1的阀门2保证了采样后的采样瓶3的密封性,进而可避免瓶内采样完成后误触活动塞导致瓶内已采样的水与外界的水发生“交叉污染”的情况;
88.之后,预定的采样瓶全部完成采样后,将采样装置送至实验室进行水质检测时,会将采样瓶3从阀门2上拧下;拧下后,在第四弹簧2b4的作用下,阀门2的轴向活动销2b3和受力环2c会向下移动,因此凸起块2b5向下移动后又会推动径向活动销2b1的球形凸面2b13,使径向活动销2b1向径向孔21a内回缩,待径向活动销2b1回缩后,在第二弹簧2a3的作用下,直杆2a1和浮板2a2会向下移动,因此阀门2的状态又会恢复至图2所展示的初始状态。
89.可见,实施例1的阀门利用了采样瓶3内灌满水后水所产生的浮力来推动浮板2a2向上移动,进而使得活动塞23能够被锁定在关闭状态。这样,即使操作人员在采样过程中,对驱动电机61操作失误,让驱动电机61反向旋转的话,那么推头51反向旋转后,即使与已完
成采样的采样瓶3上方的活动塞23接触的话,也是无法推动该活动塞23向下移动的,这样便能保护采样瓶3内已采样的水不会与外界的水发生“交叉污染”,进而确保水质检测数据的准确性。否则,假设阀门2没有配设第一限位组件和第二限位组件的话,那么,采样瓶3内装满水样后,待推头51离开采样瓶3上方的活动塞23后,间隔一段时间后,开始下一次采样时,如果因操作失误导致驱动电机61反向旋转的话,那么推头51则会反向旋转,然后推动之前的那个活动塞23向下移动,从而导致腔体221顶部的开口被打开,外界的水渗入到采样瓶3内,与瓶内原有的水样发生交融,“污染”瓶内水样的情况。
90.本实施例的采样装置既适用于单层定点多次采样,又适用于分层多点采样。单层定点多次采样时,让采样装置在水中的位置保持不动,然后间隔一段时间控制驱动电机61让一个采样瓶3完成采样即可,且,每完成一次采样后,推头51都会停留在某两个阀门2的中间,以等待下一次采样。分层多点采样时,每完成一次采样后,只需利用卷扬机卷筒的旋转,让牵引绳b3的释放长度改变,以使采样装置移动至下一层水位,然后再启动下一次采样即可。
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