一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥的制作方法
【專利摘要】一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，涉及自動滴灌系統(tǒng)的先導(dǎo)控制閥。它是由以電機為主要元件的驅(qū)動控制裝置和先導(dǎo)控制閥兩大部分組成。驅(qū)動控制裝置中電機輸出的轉(zhuǎn)動通過外齒輪與內(nèi)齒輪的嚙合運動傳遞到電動搖柄，帶動切換塊向一側(cè)擺動，推動同側(cè)閥芯向下運動，堵塞同側(cè)的型腔，使得先導(dǎo)控制閥完成輸出控制壓力；改變電機的轉(zhuǎn)向，帶動切換塊向另一側(cè)擺動，推動另一側(cè)閥芯向下運動，堵塞另一側(cè)的型腔，使得先導(dǎo)控制閥卸荷。本發(fā)明是一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，擺脫了目前野外灌溉中對電池的依賴，是一種耗電少，且可以快速實現(xiàn)大流量閥門的開啟、閉合，并將大流量閥門的某種狀態(tài)保持的裝置，滿足了人們對于野外滴灌系統(tǒng)的遠程控制需求。
【專利說明】一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自動滴灌系統(tǒng)的先導(dǎo)控制閥，具體為一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，達到輸出控制壓力的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]先導(dǎo)閥是一種利用介質(zhì)能量，以較小的控制能量控制大口徑閥門開閉的輔助閥。由于電控閥門開關(guān)方便、可以實現(xiàn)遠程控制，是目前應(yīng)用較為廣泛的控制元件，在大口徑流體管道的開關(guān)閥門中大量使用。
[0003]滴灌是通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器將水一滴一滴均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)附近土壤中的灌水形式。目前，滴灌控制系統(tǒng)有靠人力控制的半自動化控制系統(tǒng)和高級程序化的智能化滴灌控制系統(tǒng)。
[0004]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機電一體化在生活中的應(yīng)用，以及人們對于遠程控制的需求，開發(fā)了各種自動化控制元件。目前，在滴灌系統(tǒng)中常用電磁閥作為先導(dǎo)閥來控制大口徑閥門的開啟和閉合。如果要保持大口徑閥門的某種狀態(tài)，必須對電磁閥(先導(dǎo)閥)進行持續(xù)供電，然而目前在野外使用的大都是電池供電，所需電池就必然要求有較大的容量，對電池的要求比較高。因此發(fā)明一種耗電少且可以快速的實現(xiàn)大流量閥門的開啟和閉合控制并將其狀態(tài)持續(xù)保持的先導(dǎo)控制閥具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]目前野外滴灌系統(tǒng)中先導(dǎo)閥的驅(qū)動裝置多數(shù)使用電池供電，對電池的要求較高，當(dāng)需要保持某種狀態(tài)時，需要很大的電池容量才可以實現(xiàn)。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是擺脫在野外灌溉中對電池的依賴，研究一種耗電少，且可以快速實現(xiàn)大流量閥門的開啟、閉合，并將大流量閥門的某種狀態(tài)保持的采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，它是由以電機為主要元件的驅(qū)動控制裝置和先導(dǎo)控制閥兩大部分組成。
[0007]所述的驅(qū)動控制裝置由底座、電機、過線孔密封圈、內(nèi)齒輪、外齒輪、切換塊、電動搖柄、外蓋、開關(guān)防護門、手動旋鈕、手動旋鈕撥桿、手動旋鈕帽組成。電機放置在底座的架板上，由兩塊架板固定其軸向的運動。電機的輸出軸與外齒輪相連接，內(nèi)齒輪與外齒輪相哨合，且內(nèi)齒輪通過軸連接固定在底座上。電動搖柄穿過該軸，一側(cè)搖柄嵌在內(nèi)齒輪的弧形凹槽中，另一側(cè)搖柄嵌在切換塊的弧形凹槽中。切換塊、電動搖柄、內(nèi)齒輪位于同一軸上，并將切換塊放置在底座的架板之間。外蓋的頂端設(shè)有手動旋轉(zhuǎn)旋鈕，手動旋鈕撥桿從外蓋下端裝入，手動旋鈕通過膠連接嵌入到手動旋鈕撥桿中，手動旋鈕帽通過三角形的三個面與手動旋鈕緊密貼合。外蓋和底座通過螺栓連接將其固定。開關(guān)門通過軸連接固定在外蓋上。
[0008]所述的先導(dǎo)控制閥部分由閥芯1、閥芯I1、閥體、密封圈、彈簧1、彈簧I1、堵頭1、堵頭I1、堵頭III組成。閥芯1、閥芯II放置在切換塊下，穿過底座上的兩個孔。密封圈嵌入到閥體和底座之間，彈簧1、彈簧II分別裝入閥體的兩側(cè)型腔中，當(dāng)閥芯I (或閥芯II)壓縮彈簧I (或彈簧II)，推動密封圈變形、堵塞相應(yīng)的型腔時，另一側(cè)閥芯II (或閥芯I )在彈簧
II(或彈簧I)彈力作用下復(fù)位。堵頭通過螺紋連接固定在閥體上。閥體與底座通過螺栓連接定位。
[0009]本發(fā)明的二位三通先導(dǎo)控制閥的閥體由三個型腔組成，分別與不同的液口相連通，一個型腔與進水口相連，一個型腔與外界大氣相通的卸荷口相連，另一個型腔與控制壓力輸出口相連。當(dāng)與卸荷口相連通的型腔被堵塞時，控制壓力輸出口與進水口相連通，此時有控制壓力輸出，輸出壓力為進水口的壓力，輸出壓力可以完成大流量閥門的控制；當(dāng)與進水口相連通的型腔被堵塞時，此時控制壓力輸出口與卸荷口相連通，控制壓力輸出口與大氣相通，控制壓力輸出口壓力為零，卸荷口卸荷。
[0010]本發(fā)明是一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，通過手動旋鈕在自動、手動打開和手動關(guān)閉三個位置之間的切換實現(xiàn)自動、手動打開、手動關(guān)閉三種工作方式。當(dāng)選擇自動位置時，進入自動工作模式，電機啟動后，帶動輸出軸上的外齒輪轉(zhuǎn)動，與外齒輪嚙合的內(nèi)齒輪隨之開始旋轉(zhuǎn)，并帶動嵌在內(nèi)齒輪弧形槽中的電動搖柄擺動，使得切換塊朝一側(cè)擺動，推動閥芯I向下運動，壓縮彈簧I，推動密封圈變形，另一側(cè)閥芯II在彈簧II彈力的作用下復(fù)位，從而使進水口關(guān)閉，控制壓力輸出口與卸荷口相通，控制壓力輸出為零；改變電機的旋轉(zhuǎn)方向，夕卜齒輪、內(nèi)齒輪都會向相反的方向轉(zhuǎn)動，使得切換塊擺動到另一側(cè)。這時，推動閥芯II向下運動，壓縮彈簧II，推動密封圈變形，另一側(cè)閥芯I在彈簧I彈力的作用下復(fù)位，從而使卸荷口關(guān)閉，進水口與控制壓力輸出口相通，輸出控制壓力。
[0011]當(dāng)選擇手動打開和手動關(guān)閉兩個位置時，進入手動工作模式。當(dāng)選擇手動關(guān)閉時，手動旋鈕撥桿帶動切換塊朝一側(cè)擺動，推動閥芯I向下運動，壓縮彈簧I，密封圈變形，另一側(cè)閥芯II在彈簧II彈力的作用下復(fù)位，從而使進水口關(guān)閉，控制壓力輸出口與卸荷口相通，控制壓力輸出為零；當(dāng)選擇手動打開時，手動旋鈕撥桿帶動切換塊朝另一側(cè)擺動，推動閥芯II向下運動，壓縮彈簧II，推動密封圈變形，另一側(cè)閥芯I在彈簧I彈力的作用下復(fù)位，從而使卸荷口關(guān)閉，進水口與控制壓力輸出口相通，輸出控制壓力。
[0012]電動搖柄設(shè)計成了雙搖柄機構(gòu)，左右兩側(cè)搖桿分別嵌在切換塊和內(nèi)齒輪的弧形凹槽中，內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動帶動搖柄轉(zhuǎn)動，帶動切換塊擺動。
[0013]在驅(qū)動控制裝置的底座與閥體連接處，使用了彈簧和密封圈，彈簧可以保證切換塊的準(zhǔn)確切換和復(fù)位，密封圈可以防止閥體內(nèi)部液體的滲漏以及保證堵塞型腔時的密封性。
[0014]在手動旋鈕的外面設(shè)計了手動旋鈕帽，而且在手動旋鈕帽的兩側(cè)設(shè)計了一些凹槽，增大了旋轉(zhuǎn)時的摩擦力，使得旋轉(zhuǎn)換位時變得容易，用力較小。
[0015]為了避免開關(guān)按鈕被不經(jīng)意更換位置，設(shè)計了開關(guān)防護門，當(dāng)需要使用旋鈕進行位置切換時，將開關(guān)防護門開啟，當(dāng)旋鈕處于某一檔工作時，及時關(guān)閉開關(guān)防護門，以保證該閥體的正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的爆炸視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的主視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的俯視圖。[0019]圖4是本發(fā)明的左視圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的軸測視圖。
[0021 ] 圖6是本發(fā)明的A-A剖視圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的B-B剖視圖。
[0023]圖8是本發(fā)明的C-C剖視圖。
[0024]圖9是本發(fā)明的D-D剖視圖。
[0025]圖10本發(fā)明的H向局部視圖。
[0026]結(jié)合圖1?圖10，本發(fā)明的一種基于電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，主要包括了如下零部件:1底座、2電機、3內(nèi)齒輪、4外蓋、5開關(guān)防護門、6手動旋鈕、7手動旋鈕帽、8手動旋鈕撥桿、9切換塊、10外齒輪、11電動搖柄、12閥芯1、13閥芯I1、14密封圈、15閥體、16堵頭1，17堵頭11、18堵頭111，19過線孔密封圈，20彈簧I，21彈簧II。
[0027]本發(fā)明的一種基于電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥可以通過手動旋鈕選擇該先導(dǎo)閥的工作模式。手動旋鈕(6)通過膠粘接嵌入在手動旋鈕撥桿(8)中，手動旋鈕帽(7)中間呈三角形，與手動旋鈕(6)通過過盈配合相連接，三個面緊密配合。手動旋鈕(6)旋轉(zhuǎn)時，有三個位置，分別是手動打開、手動關(guān)閉、自動。當(dāng)轉(zhuǎn)動手動旋鈕帽(7)時，手動旋鈕(6)隨之一起轉(zhuǎn)動，帶動手動旋鈕撥桿(8)轉(zhuǎn)動，控制切換塊(9)的擺動方向，使得閥芯I (12)或閥芯II (13)向下運動，推動密封圈(14) 一邊變形堵塞相應(yīng)型腔，而另外兩個型腔連通，從而使得控制壓力輸出口輸出控制壓力或者是與卸荷口相通(壓力卸荷)。
[0028]當(dāng)手動旋鈕(6)旋轉(zhuǎn)到自動位置時，進入自動工作模式，手動旋鈕撥桿(8)處于非工作狀態(tài)，可以通過電機(2)的轉(zhuǎn)動方向控制切換塊(9)的擺動方向。具體操作方式:外部電線通過固定在底座(I)上的過線孔密封圈(19 )穿入，與放置在底座(I)架板上的電機(2 )相連接。待接通電源后，電機(2)啟動，與電機(2)通過軸連接的外齒輪(10)旋轉(zhuǎn)，與外齒輪(10 )嚙合并通過軸連接固定在底座(I)架板旁的內(nèi)齒輪(3 )轉(zhuǎn)動。電動搖柄(11)的一側(cè)搖桿嵌在內(nèi)齒輪(3)的弧形凹槽中，另一側(cè)搖桿嵌在切換塊(9)的弧形凹槽中，且內(nèi)齒輪(3 )、電動搖柄(11)、切換塊(9 )位于同一軸上，通過軸連接在底座(I)上定位。從B-B剖面方向看過去，內(nèi)齒輪(3 )順時針旋轉(zhuǎn)時，電動搖柄(11)隨內(nèi)齒輪(3 )同向轉(zhuǎn)動，切換塊(9 )右側(cè)向下運動，右側(cè)閥芯II (13)下移，推動密封圈(14)變形，壓縮彈簧II (21)堵塞型腔Q3，由于型腔Q3通過卸荷口 K3與外界大氣相連通，水流依次通過進水口 K1、型腔Q1、型腔Q2、控制壓力輸出口 K2流出，完成控制壓力的輸出，輸出壓力為進水口的壓力，輸出壓力可以完成大流量閥門的控制。改變電機(2)的旋轉(zhuǎn)方向，外齒輪(10)、內(nèi)齒輪(3)的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變，內(nèi)齒輪(3)逆時針旋轉(zhuǎn)時，電動搖柄(11)帶動切換塊(9)向左擺動，左側(cè)閥芯I (12)向下移動，推動密封圈(14)變形，彈簧I (20)被壓縮，堵塞型腔Ql，右側(cè)閥芯II (13)在彈簧II (21)彈力的作用下向上運動，閥芯II (13)復(fù)位，此時與控制壓力輸出口相通的型腔Q2和與卸荷口相連通的型腔Q3連通，水流依次通過型腔Q2、型腔Q3、卸荷口 K3流出，此時，控制壓力輸出口與卸荷口相連通，無控制壓力輸出，卸荷口卸荷。
[0029]當(dāng)手動旋鈕(6)在其他兩個位置時，進入手動工作模式，手動旋鈕撥桿(8)處于工作狀態(tài)。手動旋鈕(6)處于不同的位置時，手動旋鈕撥桿(8)推動切換塊(9)切換到不同的位置。手動旋鈕(6)選擇手動打開時，切換塊(9)向右擺動，推動閥芯II (13)向下運動，推動密封圈(14)變形，壓縮彈簧II (21 )，堵塞型腔Q3，通過控制壓力輸出口輸出控制壓力，輸出壓力為進水口的壓力，輸出壓力可以完成大流量閥門的控制。手動旋鈕(6)選擇手動關(guān)閉時，手動旋鈕撥桿(8)使得切換塊(9)向左擺動，閥芯I (12)向下移動，推動密封圈(14)變形，彈簧I (20)被壓縮，堵塞型腔Q1，閥芯II (13)在彈簧II (21)彈力的作用下向上運動，閥芯復(fù)位，型腔Q2與型腔Q3相連通，即控制壓力輸出口與卸荷口相連通，水流依次通型腔Q2、型腔Q3、卸荷口 K3流出，此時，無控制壓力輸出，卸荷口卸荷。
[0030]以上所述只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，其特征在于該裝置包括:底座(1)、電機(2)、內(nèi)齒輪(3)、外蓋(4)、開關(guān)防護門(5)、手動旋鈕(6)、手動旋鈕帽(7)、手動旋鈕撥桿(8)、切換塊(9)、外齒輪(10)、電動搖柄(11)、閥芯I (12)、閥芯II (13)、密封圈(14)、閥體(15)、堵頭I (16)、堵頭II (17)、堵頭111(18)、過線孔密封圈(19)、彈簧I (20)、彈簧II(21);電機(2)放置在底座(1)的架板上，由底座(1)的兩塊凸起架板固定其軸向的方向；外齒輪(10)通過軸連接與電機(2)的輸出軸相連接；內(nèi)齒輪(3)與外齒輪(10)相嚙合，通過軸連接固定在底座(1)架板旁，并與電動搖柄(11)、切換塊(9)在同一軸上，電動搖柄(11) 一側(cè)搖桿嵌在內(nèi)齒輪(3)的弧形槽中，另一側(cè)搖桿嵌在切換塊(9)的弧形凹槽中，且該軸固定在底座(1)架板上；切換塊(9 )放置在底座(1)的架板之間，由電動搖柄(11)帶動其擺動；過線孔密封圈(19)固定在底座(1)上；外蓋(4)通過螺栓連接固定在底座(1)上；手動旋鈕(6)通過膠粘接并嵌入到手動旋鈕撥桿(8)連接，帶動手動旋鈕撥桿(8)同時轉(zhuǎn)動，并安裝在外蓋(4)上，手動旋鈕撥桿(8)的位置影響切換塊(9)的擺動方向；手動旋鈕帽(7)通過三角形三個面的緊密配合與手動旋鈕(6 )連接，與手動旋鈕同時轉(zhuǎn)動；開關(guān)防護門(5 )左右凸起的軸穿過外蓋(4)上端的孔固定在外蓋(4)上，可以進行旋轉(zhuǎn)選擇打開或關(guān)閉，以防止手動旋鈕(6)被不經(jīng)意的轉(zhuǎn)動；閥芯I (12)、閥芯II (13)穿過底座(1)架板間的兩個孔，位于切換塊(9)下，在切換塊(9)及彈簧I (20)、彈簧II (21)的彈力作用下上下運動；彈簧I(20)、彈簧II (21)放置在閥體(15)的左右兩個型腔中；密封圈(14)通過過盈配合分別嵌入到底座(1)和閥體(15)的凹槽中，并且閥體(15)通過螺栓連接固定在底座(1)上；在閥體(15)上還通過螺紋連接裝有三個堵頭I (16)、堵頭II (17)、堵頭111(18)，以隔絕閥體與外界的接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，其特征是:外部電源通過過線孔密封圈(19)接入底部驅(qū)動控制裝置，并與電機(2)相連接，接通電源后，電機(2)啟動，帶動輸出軸上的外齒輪(10)轉(zhuǎn)動，與之嚙合的內(nèi)齒輪(3)隨之轉(zhuǎn)動，嵌在內(nèi)齒輪(3)弧形槽中的電動搖柄(11)也隨之轉(zhuǎn)動，帶動電動搖柄(11)另一側(cè)搖桿推動切換塊(9)擺動，使得閥芯I (12)或閥芯II (13)向下運動，密封圈(14) 一側(cè)變形，壓縮彈簧I (20)或彈簧II (21)變形，堵塞相應(yīng)的型腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，其特征是:當(dāng)推動閥芯I (12)向下運動時，推動密封圈(14)變形，彈簧I (20)被壓縮，堵塞型腔Q1，閥芯II (13)在彈簧II (21)彈力的作用下向上運動，型腔Q2、Q3連通，由于Q3與外界大氣相通，先導(dǎo)控制閥卸荷，無控制壓力輸出；當(dāng)推動閥芯II (13)向下運動時，推動密封圈(14)變形，彈簧II(21)被壓縮，堵塞型腔Q3，彈簧I (20)在彈力的作用下推動閥芯(12)復(fù)位，推動密封圈向上運動，型腔Ql，Q2連通，由于Q3與外界大氣相通，即隔絕大氣，水流從先導(dǎo)控制閥中流出，輸出控制壓力，其壓力可以用來完成其他閥的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電機驅(qū)動的二位三通先導(dǎo)控制閥，其特征是:該裝置具有自動和手動兩個模式；當(dāng)手動旋鈕(6)位于自動時，手動旋鈕撥桿(8)處于非工作狀態(tài)，通過改變電機(2)的轉(zhuǎn)動方向，隨之改變外齒輪(10)、內(nèi)齒輪(3)的轉(zhuǎn)動方向，電動搖柄(11)在內(nèi)齒輪(3)弧形凹槽中反向轉(zhuǎn)動，推動切換塊(9)改變擺動方向，閥芯I (12)和閥芯II (13)的上下移動影響閥體(15)的型腔的打開和閉合狀態(tài)，控制先導(dǎo)控制閥壓力的輸出和卸荷；當(dāng)手動旋鈕(6)位于手動打開或手動關(guān)閉時，手動旋鈕撥桿(8)影響切換塊(9)的擺動方向，當(dāng)選擇手動打開時，手動旋鈕撥桿(8)促使切換塊(9)向右擺動，推動閥芯II(13 )向下運動，密封圈(14) 一側(cè)向下變形、彈簧II (21)被壓縮，堵塞型腔Q3，型腔Ql、Q2連通，由于Q3與外界大氣相連通，即隔絕外界大氣，所以輸出控制壓力，完成其他閥的控制；當(dāng)選擇手動關(guān)閉時，切換塊(9)在手動旋鈕撥桿(8)的推動下切換擺動方向，推動閥芯I(12)向下運動、密封圈(14) 一側(cè)向下變形、彈簧I (20)被壓縮、堵塞型腔Ql，彈簧II (21)在彈力作用 下推動閥芯II (13)復(fù)位，型腔Q2、Q3連通，即與大氣相連通，卸荷口卸荷、無控制壓力輸出。
【文檔編號】F16K35/00GK103711972SQ201310678143
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】熊瑞平, 常敏 申請人:四川大學(xué)