本发明涉及一种新式阀门结构,主要应用于自来水龙头,自动水位控制阀、疏水阀及各种具有常规与特殊功能的磁阀、电磁阀。 阀门是各部门、各行业及日常生活中必不可少的必需品,百十年来,阀门的基本结构及开关原理都没有质的变化,其特征是采用平面、锥面或柱面密封方式,阀门正面或侧面承受液体、气体的巨大压力,须用很大外力才能关紧阀门。所以阀门结构较繁杂(如螺杆结构),加工精度高,容易损坏泄漏,造型也难以美观化。尤其在自动控制系统中,用电磁或电机驱动传统阀门不仅造价高,易损坏,而且驱动力大且不稳定,工作不安全可靠。因此改造传统阀门已成为急需解决而长期难以解决的研究课题。
本发明的任务,就是要提供一种全新结构的新式阀门,从工作原理到结构对传统阀门进行彻底的改革,现结合附图将工作原理及结构详述如下:
附图1-附图4是本发明的最基本结构示意图。活塞筒(1)的一端与水管接头(4)连通,另一端封闭,活塞筒(1)上设有若干关于活塞筒(1)的中轴线成对称的注水口(2)、活塞套(3)套在活塞筒(1)的外壁上,依靠活塞套(3)的滑移来打开或关闭注水口(2)。液体或气体由活塞筒(1)内腔、经注水口(2)向外喷出。由于注水口(2)的液压、气压方向与活塞套(3)的滑移方向互相垂直,且注水口(2)是对称分布,压力对活塞套(3)的作用力互相抵消,所以移动活塞套(3)所需外力很小。活塞套(3)对注水口(2)的防泄封闭一般可选用以下4种方法之一来实现。(以后介绍各类阀门时不再赘述。)
①用玻璃材料制作活塞筒(1)、活塞套(3)时,活塞筒(1)外壁要打毛,两者配合如注射器那样既密封又可灵活滑移。为了加强活塞筒(1)的机械强度并使其与外接头的连接方便、牢固,可用内衬套(5)对其加固;②用非玻璃材料制作时,可在活塞筒(1)上的注水口(2)的两边设置O型密封圈(6);③或在活塞套(3)的两端内壁设置密封圈(7);④或活塞筒(1)与活塞套(3)之间采用紧密动配合。对活塞套(3)滑移的限位可采用在密封端设置限位销(8)或其他常规限位构件来实现。
附图5是一种自动水位控制阀结构示意图,活塞筒(1)一端与水管接头(4)连通,另一端封闭,注水口(2)两边的活塞筒(1)上设置有O型密封圈(6);与活塞套(3)固定结合的滑杆(9)上设有可调整高度的定位销(11),浮筒(10)套在滑杆(9)上。活塞套(3)上开有开口(13),当水从水管接头(4)经注水口(2)进入水箱(12)内,使水位上升至设定高度时,浮筒(10)上升,顶压定位销(11),再通过滑杆(9)拉动活塞套(3)上移,关闭注水口(2)。当水箱(12)内地水经出口(14)排出时,浮筒(10)下降,浮筒(10)及活塞套(3)在重力作用下下移,打开注水口(2),水经注水口(2)、开口(13)向水箱(12)注水。
附图(6)是一种疏水阀结构示意图。其结构是:内衬套(5)两端分别与外接头(18)、外接头(20)连通;内衬套(5)内腔设有隔层(16);在隔层(16)一边的内衬套(5)上设有流通口(15);活塞筒(1)套封在隔层(16)的另一边并设置注水口(2);活塞套(3)嵌入浮筒(17)内。蒸汽与冷凝水可从外接头(18),经流通口(15)流入阀体(19)内,当阀体(19)内的冷凝水升高到一定水位时,浮筒(17)上升并带动镶嵌在浮筒(17)内的活塞套(3)上升,打开注水口(2),冷凝水经注水口(2)、外接头(20)排出阀外。当疏水阀腔内冷凝水水位下降至一定高度时,浮筒(17)、活塞套(3)依靠本身的重力下降,关闭注水口(2),起到了疏水作用。限位销(8)用来使活塞套(3)在滑移时不致关闭流通口(15)。
附图7是一种磁阀结构示意图。其结构如下:永久磁铁(21)与外接头(18)螺纹配合,并可通过旋转永久磁铁(21)使永久磁铁(21)升降;用非磁性材料制作的阀体(19)内设有衔铁(22),用衔铁(22)代替浮筒(17)并与活塞套(3)固定结合,其它结构如图6所述。当永久磁铁(21)下降时,磁力吸引衔铁(22)带动活塞套(3)上升,打开注水口(2);当磁铁(21)上升到一定高度时,磁力减小,衔铁(22)与活塞套(3)在本身重力作用下下降,关闭注水口(2)。
附图8是用位置固定的电磁铁(23)来代替图7中的永久磁铁(21),其余结构与图7完全相同。当线圈通电时,电磁铁(23)吸引衔铁(22)上升,打开注水口(2),当线圈断电时,活塞套(3)在重力作用下下滑,关闭注水口(2),这种结构的电磁阀垂直方向安装时,注水口(2)若开在靠下位置,通电时才打开注水口(2),是常闭式电磁阀;若注水口(2)开在靠上位置,(如用虚线所示的注水口位置。)则成了常开电磁阀,即通电时才关闭注水口(2)。这两种电磁阀可合称为单稳态电磁阀。
附图9是水平放置的电磁阀结构示意图,与活塞套(3)固定结合的衔铁(24)采用永久磁铁,其他结构与附图8相同。线圈中通过方向相反的脉冲直流电时,产生的电磁力使衔铁(24)左、右滑移,带动活塞套(3)打开与关闭注水口(2);这是双稳态电磁阀。
附图7、图8、图9所示的磁阀、电磁阀、其流量调节是依靠弹性材料如弹簧(28)的弹力与上述磁力的相互作用结果来使活塞套(3)不同程度地开启注水口(2)的通径,从而起到流量调节之目的。上述弹性材料如弹簧(28)安放于衔铁(22、24)与磁铁(21、23)之间的阀体(19)内。
附图10是一种连锁电磁阀。其结构特点在于:没有限位销(8),隔层(22)两旁的活塞筒(1)上各开有注水口(2),注水口(26),与衔铁(24)固定结合的活塞套(3)中部设有开口(25),活塞套(2)的长度与注水口(2)、注水口(26)的配合,使得活塞套(3)滑移时,注水口(2)、注水口(26)同时或相对延迟开启、关闭。液体或气体经外接头(18)、注水口(2)流入阀体(19)内,并经开口(25)、注水口(26)、外接头(20)流出阀体。(其余结构如图8所述。)该电磁阀竖向安装时,当线圈通电时,电磁铁(23)产生吸力,使衔铁(24)带动活塞套(3)上移,同时关闭或相对延时关闭注水口(2)、注水口(26),当线圈断电时,活塞套(3)在重力作用下下移,同时或相对延时打开注水口(2)、注水口(26),具有单稳态特性。当该电磁阀横向安装时,可通过改变线圈中直流电的极性,使阀门开启、关闭,具有双稳态特性。该电磁阀对液体、气体的截止关闭具有双重的密封保险特性。
附图11是一种切换式电磁阀,其结构是:活塞套(3)上不设开口;活塞套(3)的长度与活塞筒(1)上的注水口(2)、注水口(26)的配合,使得活塞套(3)在滑移时,注水口(2)、注水口(26)一个处于关闭,另一个则处于开启状态。阀体(19)上还设有另一个外接头(27),其他结构与附图10相同。其使用方法有两种:①液体或气体从外接头(27)流入阀体(19)内,经注水口(2)、外接头(18)或注水口(26)、外接头(20)流出;②两种不同液体或气体分别从外接头(18)、注水口(2)与外接头(20)、注水口(26)轮换流入阀体(19)内,经外接头(27)流出。液体或气体在上述电磁阀内的流通是互相切换的。这种结构的电磁阀适用于液压、射流等系统作为控制阀。