電動陶瓷閥的製作方法

2023-09-20 03:24:40 1

專利名稱：電動陶瓷閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單向閥，特別是一種由電動機驅動的單向閥。
現有的單向閥種類繁多，通常用於自來水、化工、石油、燃氣等領域的有螺旋升降式截止閥、閘閥、球閥、蝶閥、陶瓷密封閥，這些閥都設有操作孔、閥芯軸、軸密封機構，其缺點在於這類閥的結構複雜、因軸密封機構易磨損而洩漏流動介質、操作力矩大、使用壽命短。而目前市場上供應的可與智慧卡式收費水錶配套使用的閥有電磁膜片閥、電磁雙穩態先導閥、電動膜片閥，這些閥的缺點是最大流量小、壓力損失大、開閉的可靠性差、抗衝擊與抗外來磁場幹擾能力差等缺點。
本實用新型的目的在於針對現有技術所存在的缺點，提供一種結構簡單、最大流通量大、壓力損失小、抗衝擊和抗外來磁場幹擾能力強的由電動機驅動閥體內陶瓷閥芯形成閥孔開閉的，並可與智慧卡式收費水錶配套的電動陶瓷閥。
本實用新型是這樣實施的電動陶瓷閥是在一個閥體的出口管中心位置內設一凹槽，槽內設密封圈，與密封圈相靠的是一固定陶瓷閥晶片，閥晶片上開有兩個相對的具90°角的扇形孔。與固定陶瓷閥晶片相貼合的是一可旋轉的陶瓷閥晶片，此閥晶片上同樣開有兩個相對的具90°角的扇形孔；這兩組扇形孔若全疊合，為閥門的閥孔全開啟，若兩組扇形孔因旋轉而錯位時，閥孔就是逐漸關小，直至旋轉到兩組扇形孔全部錯位時，閥孔是全關閉的。此可旋轉的陶瓷閥晶片是設在一個齒圈中。齒圈外圈的齒與閥體上所設的一個齒輪軸杆上的齒輪相嚙合的，此軸杆的另一端再與電動機、變速裝置相連接。因此，當電動機啟動時，即可通過變速裝置驅動齒輪軸杆帶動齒輪旋轉，齒輪帶動齒圈旋轉，則齒圈內的陶瓷閥晶片即隨齒圈的旋轉而同步旋轉。可旋轉陶瓷閥晶片的兩個相對的90°扇形孔與固定陶瓷閥晶片上的兩個相對的90°扇形孔相疊合時，即閥孔全開啟；若起始時閥孔是全開啟的，可旋轉陶瓷閥晶片以順時針方向旋轉，則可將兩組已相疊合的90°角扇形孔逐漸關閉，直至兩組扇形孔完全相錯時則閥孔全關閉。需再開啟閥門時，可令電動機反轉，則可旋轉陶瓷閥晶片即以逆時針方向旋轉，於是兩組扇形孔重新對合，重合多少即是閥孔開啟多少。另一種方式是將齒圈的外圓周上設滿齒，則可以使齒圈始終以順時針方向旋轉，也可達到逐漸關閉閥芯上的扇形孔和再逐漸開啟扇形孔的目的。因此在齒圈的外圈上設1/4圓周的齒還是在齒圈的外圈上設全圓周的齒是根據需要而定的。同時也需改變閥體上驅動電動機的電路設計。
最後在安裝完全部機件後的閥體上蓋上設有進口管的閥蓋，即為電動陶瓷閥的成品。
上述的電動陶瓷閥是有兩片陶瓷閥晶片構成的閥芯，即是一片固定和一片活動的閥片所構成的閥芯。根據相同的設計原理可以作另一種類同的設計，即使用兩片固定陶瓷閥晶片和一片可旋轉陶瓷閥晶片也可構成電動陶瓷閥的一種閥芯。此時的具有進口管的閥蓋內應設一片固定陶瓷閥晶片，使閥蓋內的一片固定陶瓷閥晶片與閥體內的一片固定陶瓷閥晶片處於同條中心線上，並在兩片固定陶瓷閥晶片之間設置一片可旋轉陶瓷閥晶片。此可旋轉陶瓷閥晶片也是設在齒圈內的，使齒圈與一齒輪相嚙合，齒輪與設在閥體上的一根軸杆相連接，則軸杆可與電動機、變速裝置相連接。這種設計需將閥蓋的結構稍作改變，以求設有設置另一片固定陶瓷閥晶片的位置。
為了正確指示閥門的開閉狀態，可在齒圈的1/4具齒圓周的兩端處的齒圈上設兩塊磁鐵，這兩塊磁鐵的位置約相隔105°角；同時在閥體上靠近齒圈上的一塊磁鐵的位置上設一個幹簧管，並在閥體的另一邊與此幹簧管相隔195°角處再設另一個幹簧管，其目的是在可陶瓷閥晶片旋轉時總有一個幹簧管會作閥孔全開或全閉的電信號。即是當齒圈上的磁鐵與閥體上的幹簧管的位置相對時，幹簧管即會受磁力的作用而接通電源發出電信號，來指示閥門的開、關狀態。
閥體內的齒圈與齒輪相嚙合，兩者的傳動比對此閥門的驅動力矩的大小有很大的關係，所以要求齒圈的齒數/齒輪的齒數應在1-160的範圍內。
使用電動陶瓷閥的效果是從控制自來水來看，其最大流通量為4500升/小時，而原有閥門用於自來水的最大流通量僅為3500升/小時；使用電動陶瓷閥的壓力損失，在自來水為3000升/小時流量時，其壓力損失為0.3公斤/平方釐米，而原有閥門的壓力損失為0.96公斤/平方釐米；使用電動陶瓷閥，在管道水壓在大於20公斤/平方釐米時仍無滲漏現象。
由於採用了固定陶瓷閥晶片與旋轉陶瓷閥晶片作為陶瓷閥的閥芯開關，所以此閥的開、閉可靠性強；採用磁鐵與幹簧管指示閥門的開關狀態，其檢測開關的正確性高；電動陶瓷閥採用3V電池驅動34ZY0312型直流電動機，其閥的開關時間為2-2.5秒，開關閥門時的電流為120mA，說明此閥門的耗電量很小，且開閉動作敏捷；由於採用了陶瓷閥芯，所以閥門的抗衝擊能力與抗外來磁場幹擾能力強。
由於電動陶瓷閥具有上述優點，所以可與智慧卡式收費水錶配套使用。
下面將參照附圖對本實用新型所述的電動陶瓷閥作詳細的闡述。
附


圖1是電動陶瓷閥設有兩片陶瓷閥晶片的結構示意圖；附圖2是電動陶瓷閥設有兩片陶瓷閥晶片結構的左視示意附圖3是電動陶瓷閥設有三片陶瓷閥芯的結構示意圖。
參照附
圖1、附圖2，電動陶瓷閥是在一個具出口管的閥體的管中心位置上設一凹槽，槽內設密封圈1，與密封圈1相靠的是一固定陶瓷閥晶片2，閥晶片2上開有兩個相對的具90°角的扇形孔11。與固定陶瓷晶片2相貼合的是一可旋轉的陶瓷閥晶片3、此閥晶片3上同樣開有兩個相對的具90°角的扇形孔11；此可旋轉的陶瓷閥晶片3設在一個齒圈4中。齒圈4外圈的齒與閥體5上的一齒輪9相嚙合，齒輪9上設有一根軸杆10，此軸杆10的另一端與電動機、變速裝置相連接。因此，當電動機啟動時，即可通過變速裝置驅動軸杆10帶動齒輪9旋轉，齒輪9帶動齒圈4旋轉，則齒圈4內的陶瓷晶片3即隨齒圈4的旋轉而同步旋轉。則可旋轉陶瓷閥晶片3的兩個90°扇形孔11與固定陶瓷閥晶片2上的兩個90°扇形孔11相疊合時，則閥孔全開啟；若兩組扇形孔11的位置相錯即是閥孔閉合。兩組扇形閥孔的開啟與閉合是由在齒圈的外圈側所設1/4圓周的齒或是在齒圈的外圈側的全圓周上設齒來實現的。對具1/4圓周齒的齒圈和設全圓周齒的齒圈的旋轉動作應設計相應的電動機動作電路設計。
最後在閥體5上蓋上設有進口管的閥蓋8，即成為電動陶瓷閥的成品。
上述電動陶瓷閥是由一片固定和一片活動的閥晶片構成的閥芯。
參照附圖3若使用兩片固定陶瓷閥晶片2和一片可旋轉陶瓷閥晶片3來構成電動陶瓷閥的閥芯。此時的閥蓋8內需有設一片固定陶瓷閥晶片2的位置，使閥蓋8內的一片固定陶瓷閥晶片2與閥體5內的一片固定閥晶片2具有同一條中心線，兩片固定閥晶片2之間設置一片可旋轉陶瓷閥晶片3，此可旋轉陶瓷閥晶片3也是設在一個齒圈4中，齒圈4與齒輪9相嚙合，齒輪9上設一根設在閥體5上的軸杆10，軸杆10可與電動機、變速裝置相連接。
參照附圖2，為了正確確定閥門的開閉位置，可在齒圈的1/4具齒圓周弧的兩端的齒圈4上設兩塊磁鐵13、7，兩塊磁鐵13、7約相隔105°角；同時在閥體5上靠近齒圈4處的一塊磁鐵13相對處設一個幹簧管12，並與此幹簧管12相隔195°角的閥體5上再另設一個幹簧管6，以達到由磁鐵7旋轉到幹簧管6、13的位置上時，可有幹簧管6、12來作出指示閥門開與閉狀態下的電信號。
齒圈4與齒輪9的相嚙合，兩者的傳動比對此閥門的驅動力矩的大小有很大的關係，所以要求齒圈的齒數/齒輪的齒數＝1-160。
使用電動陶瓷閥的效果是用於自來水控制的最大流通量達4500升/小時，而原有閥門的自來水最大流通量為3500升/小時；使用電動陶瓷閥的壓力損失在自來水3000升/小時流量時為0.3公斤/平方釐米，而原有閥門的壓力損失為0.96公斤/平方釐米；
使用電動陶瓷閥，在管道水壓大於20公斤/平方釐米時無滲漏現象；由於採用了由固定陶瓷閥晶片與可旋轉閥晶片來控制閥門的開閉，所以此閥的開閉可靠性強；採用磁鐵與幹簧管指示閥門開閉狀態，其檢測開關的正確性高；電動陶瓷閥採用3V電池驅動34ZY0312型直流電動機的開關時間為2-2.5秒，即開關迅速。開關閥門時的電流為120mA，說明此閥門的耗電量很小。由於採用了陶瓷閥芯所以閥門的抗衝擊能力與抗外來磁場幹擾能力強。
基於上述特點，電動陶瓷閥可與智慧卡式收費水錶配套使用。
權利要求1.電動陶瓷閥是由閥體、閥芯、閥蓋與傳動機構構成的，其特徵在於在一個閥體的出口管中心位置上設一凹槽，槽內設密封圈(1)，與密封圈(1)相靠的是一固定陶瓷閥晶片(2)，固定陶瓷閥晶片(2)上開有兩個相對的具90°角的扇形孔(11)；與固定陶瓷閥晶片(2)相貼合的是一可旋轉的陶瓷閥晶片(3)，此陶瓷閥晶片(3)上也開有兩個相對的具90°角的扇形孔(11)；陶瓷閥晶片(3)設在一個齒圈(4)中，齒圈(4)外圈側的齒與一齒輪(9)相嚙合，齒輪(9)上設有一根裝在閥體(5)上的軸杆(10)。
2.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於在齒圈(4)的外圈側上的1/4圓周上有齒。
3.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於在齒圈(4)的外圈側上的全圓周上有齒。
4.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於其閥芯由一片設在閥體(5)內的固定陶瓷閥晶片(2)和一片設在齒圈(4)內的可旋轉陶瓷閥晶片(3)構成。
5.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於其閥芯由設在閥體(5)內的一片固定陶瓷閥晶片(2)和設在閥蓋(8)內的一片固定陶瓷閥晶片(2)處於同條中心線上，兩片固定陶瓷閥晶片(2)之間有一片設在齒圈(4)內的可旋轉的陶瓷閥晶片(3)構成的。
6.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於在齒圈(4)上設有1/4具齒圓周弧的兩端的齒圈(4)上設兩塊磁鐵(7)(13)，兩塊磁鐵相隔105°角。
7.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於在閥體(5)靠近齒圈(4)的一塊磁鐵(13)所對應的閥體(5)上設一個幹簧管(12)，並在與此幹簧管(12)相隔195°角的閥體(5)上再設另一個幹簧管(6)。
8.根據權利要求1所述的電動陶瓷閥，其特徵在於齒圈(4)與齒輪(9)的傳動比應控制在要求齒圈的齒數/齒輪的齒數＝1-160的範圍內。
專利摘要電動陶瓷閥是在一個閥體的出口管內設一固定陶瓷閥晶片,在一個由電動機驅動的齒圈內設一個可旋轉陶瓷閥晶片,兩閥晶片相對合併各開有兩個相對的扇形孔作流體的通道;齒圈上設有1/4圓周的齒或全圓周設齒。齒圈與閥體上設磁鐵與幹簧管來指示閥的開與關。齒圈的齒數/齒輪的齒數應等於1—160。電動陶瓷閥的最大流通量大,壓力損失小,無滲漏現象,開閉可靠性強。閥門開閉的指示正確性高。閥門的耗電量很小,開閉動作快速。抗衝擊與抗外來磁場幹擾能力強,可與智慧卡式收費水錶配套使用。
文檔編號F16K3/08GK2380758SQ9922870
公開日2000年5月31日 申請日期1999年6月21日 優先權日1999年6月21日
發明者朱澤宏, 魚端文 申請人:朱澤宏