專利名稱：農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水嘴防凍閘閥的制作方法
農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水嘴防凍閘閥本發(fā)明屬于農(nóng)村自來水供水體系水嘴及其管道防凍裝置，特別涉及適用于城鎮(zhèn)、農(nóng)村公 共場(chǎng)所、無(wú)采暖設(shè)備的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室和家庭戶外自來水水嘴(水龍頭)使用的地面操作，離 地面1米以下之處控制供水、截水、退水和節(jié)水的防凍閘閥。我國(guó)北方水資源匱乏，寒冬季節(jié)，滴水成冰。每臨入冬，無(wú)采暖設(shè)備的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水 嘴防凍成為學(xué)校教學(xué)和生活中的一大難題。為了防凍不是打開水嘴任水自流，就是采用笨拙繁瑣 的地面操作長(zhǎng)叉棍，借助于手電筒的光線叉住地下陰井內(nèi)管道上的截、退水閘帽，進(jìn)行多步退水 法?；蛘哂捎诩夹g(shù)上的落后和偏見，干脆剛性水管冬季棄之不用，在陰井內(nèi)管道上另接出水口， 利用軟性管采用頻繁升降水嘴法來取用水。而我國(guó)南方今年1~2月份也出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多月，半個(gè)世紀(jì)以來罕見的凍雨暴雪天氣，給國(guó)家和人民生產(chǎn)、生活、和學(xué)校教學(xué)帶來了災(zāi)難性損失，本人曾發(fā)明過一種實(shí)用新型專利《水嘴防凍自動(dòng)化陰井退水節(jié)水閥(ZL98212443.0)》，但是，由 于一是該閥內(nèi)現(xiàn)有密封材料易老化而裂縫，二是其彈簧材質(zhì)易生銹而失靈，三是地面控制裝置操 作時(shí)難于定位，地下常有跑、漏、滴水現(xiàn)象發(fā)生，四是成本高，難于商品化。本發(fā)明的目的就在于解決上述現(xiàn)有生活、實(shí)驗(yàn)教學(xué)難題和所存在的技術(shù)問題，為我國(guó)大 江南北地區(qū)的廣大農(nóng)村中學(xué)和民眾提供技術(shù)可靠、結(jié)構(gòu)新穎、操作方便、成本低廉的水嘴防 凍閘閥。其技術(shù)上需要解決的問題第一，取用水啟用該裝置時(shí)，人要在地面上做機(jī)械操作， 其操作法極其簡(jiǎn)便，為大眾化、常規(guī)化、傻瓜型；第二，為防凍起見，在機(jī)械作用下，要將離 地面1米以下(溫度T〉(^C)之處閥門關(guān)閉，截?cái)嗨?，同時(shí)退水閥門隨之打開，水嘴及其閘 閥體以上管道內(nèi)存水須自動(dòng)退流；第三，反之，當(dāng)取用水啟用該裝置時(shí)，在機(jī)械作用下，不 僅要將切斷水源的閥門打開，同時(shí)退水閥門要關(guān)閉；第四，要節(jié)水；第五，構(gòu)造簡(jiǎn)易成本低 面向農(nóng)民、農(nóng)村市場(chǎng)，買得起，用得起，裝置的構(gòu)造和工藝簡(jiǎn)易，節(jié)省原材料，生產(chǎn)成本低， 各零部件，能共體就不連體(即活連接)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，該閘閥由靜態(tài)閥體、動(dòng)態(tài)閘體和一些密封件構(gòu)成，是 一種旋閘直桿型閥。閥體包括閥筒彎管、八棱螺帽筒和密封墊圈。閥筒彎管的出水管以彎頭 形式和進(jìn)水管以同一直徑相連接，進(jìn)水管是一圓直筒，進(jìn)、出水管的底、頂各有內(nèi)螺紋，外 接水管外徑不同時(shí)，其直徑為變值。退水管接口處以同直徑的豎、橫兩圓直筒相連接，分別 為退水橫管、退水豎管，橫管末端為帶有外螺紋的退水口；無(wú)論直徑相同與否,退水豎管與出 水管內(nèi)共隔一直壁，其與進(jìn)水管內(nèi)橫隔一缺弧弦退水閥門弧形口壁，從豎截面看，兩壁(直 壁與左缺弧弦壁)以直角面相連接，俯視看退水閥門弧形口壁呈兩側(cè)為對(duì)稱弧、另兩側(cè)為 對(duì)稱平行線，即為一對(duì)稱弧形"口"字壁；而退水管與進(jìn)、出水管直徑不相同時(shí)，外表看，兩壁形為"L"字的下橫線以弧形線相連接；退水豎管上部凸出一與出水管螺蚊壁相連的半圓 柱塔孔筒，該筒底內(nèi)鑿有一凹圓形槽；出水管口與半圓柱塔孔筒頂處于同一水平面，進(jìn)、出 水管口外側(cè)均凸出一肩邊。八棱螺帽筒外上部為外螺紋帽，下部凸出一外形為上、下呈圓柱 體邊，而中間部分刻出一八棱柱體，內(nèi)為"凸"字型圓柱筒，"凸"柱筒肩下部是內(nèi)螺紋筒。 進(jìn)、出水管、半圓柱塔孔筒、退水管四者共體相通。半圓柱塔孔筒、退水豎管、退水閥門口、 進(jìn)水管、八棱螺帽筒五位處于同一軸心線。閘體部分包括閘桿、閘桿套、閘釘、閘芯、鉚釘和一些密封墊圈等。閘桿頂端鉆有一鉚 孔，其插入半圓柱塔孔筒內(nèi)一斷的外壁面鑿有兩圈凹環(huán)形槽，槽下方桿上有一凸圓柱臺(tái)，該 臺(tái)能恰好插入半圓柱塔孔筒底凹圓形槽，其下方為外螺紋端。閘芯由內(nèi)螺蚊筒，圓形閘片及 下方中央閘釘構(gòu)成，三者共體；內(nèi)螺紋筒外，兩側(cè)面呈對(duì)稱平行面，另兩側(cè)面呈對(duì)稱弧形面， 可俯視為一對(duì)稱弧形"口"柱，其與圓形閘片之間鑿出一圈環(huán)形槽，閘片與閘釘之間共體， 也可以螺紋相連接。閘桿上兩圈環(huán)形槽內(nèi)嵌入兩密封圈，將其螺紋頭與閘芯內(nèi)螺紋筒以螺紋連接，把閘片上 槽、下釘內(nèi)套入退水、進(jìn)水密封墊后，使帶有鉚孔的閘桿頭從閥筒彎管的進(jìn)水管插入，穿過 退水閥門口壁，再旋轉(zhuǎn)閘芯使弧形口柱順利插入進(jìn)、退水管間閥門的弧形口壁,同時(shí)閘桿頭已 從半圓柱塔孔筒穿過，露出鉚釘孔，閘桿上凸圓柱臺(tái)已插入塔孔筒底凹圓形槽，且自身處于 停滯態(tài)；將閘桿套套入閘桿頭，使套、桿上四鉚孔相對(duì)后，用鉚釘塞鉚二者。八棱螺帽筒凸 肩上套入密封墊圈后，與進(jìn)水管以螺紋相擰接。退水閥門弧形口壁，其功能是用來與閘芯的 弧形口柱進(jìn)行套配合而起動(dòng)態(tài)定向作用的，即在閘桿和閘芯的內(nèi)螺蚊筒二者的內(nèi)、外螺紋的 螺旋作用力下，將閘桿旋轉(zhuǎn)時(shí)的逆、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚l芯的上、下升降運(yùn)動(dòng)。閥體的閥通彎管和八棱螺帽筒，閘體的閘桿、閘桿套、閘芯、閘釘及鉚釘均為鋼性材料， 密封圈、進(jìn)水密封墊、退水密封墊和密封墊圈均為非滲水彈性材料。閥體的閥筒彎管、八棱螺帽筒，和閘體的閘芯、閘桿的制造過程，需通過設(shè)計(jì)繪制、雕 刻模型，鑄造、機(jī)械加工等一系列工藝過程方可制成產(chǎn)品。 1.設(shè)計(jì)繪制并雕刻模型閥筒彎管、八棱螺帽筒各自的型體，需在四副模板表面繪制、雕刻完成。須根據(jù)實(shí)驗(yàn)室 地下水管外徑O大小，選制好可雕刻、表面水平光滑、受潮不變形，各板長(zhǎng)、寬、厚度相等， 疊合后總厚度^0+2X4mm的四副長(zhǎng)方體模板。原則是既省工、省料，又保證模型精確度。對(duì)于雕刻閥筒彎管的型體結(jié)構(gòu)，在模板上部距邊緣12mm處畫一水平線，作為出水管口面 和半圓柱塔孔筒頂面共有上基線；畫出既垂直上基線又相距18 + 2i(i=0、 1、 2…)mm的兩平行線，各作為出水、進(jìn)水管的軸心線，交點(diǎn)分別為O,、 02;畫一條既垂直進(jìn)水管軸心線又平 行于上基線且相距25mm的點(diǎn)畫線，作為退水橫管的軸心線，其距模板右邊沿總長(zhǎng)37mm，在 此線距模板右邊沿12mm處畫一垂直線，作為退水橫管口面右基線，其交點(diǎn)為03;畫一條既 垂直于進(jìn)水管軸心線又平行且距上基線59mm，作為進(jìn)水管口面的下基線，其交點(diǎn)為04，而該 處距模板下邊沿另加12mm長(zhǎng)的線；上、右、下基線距其各邊沿12mm長(zhǎng)，是作為模型出水管、 退水橫管、進(jìn)水管的芯頭用；分別以O(shè)卜04為圓心，以(0+3+4)、 (0+4) mm的1/2為半 徑，在上、下基線上作交點(diǎn)，作為模型出水管口和進(jìn)水管口的外直徑(含凸肩邊)、外殼直徑， 再分別以02、 03為圓心，分別以16、小、(小+l) mm (數(shù)值1為鑄件機(jī)械加工留用)為直徑， 在上、右基線上作交點(diǎn)，作為模型半圓柱塔孔筒、退水豎橫兩管外殼直徑、退水橫管口含凸 肩邊的外徑，分別以O(shè)!、 04為圓心，以((D-5) mm為直徑在上、下基線上取截點(diǎn)，作為進(jìn)、 出水管的芯頭外直徑；畫出出水彎管的弧線時(shí)，須以出水管彎頭最低點(diǎn)距進(jìn)水管外徑7mm處 為基點(diǎn)，在出、退水管共隔直壁面右線上找圓心；進(jìn)、出水管口外端凸肩邊約3 5mm，退水 管凸肩邊10mm(為加工螺紋起見)；以上述所敘為基準(zhǔn)(基線、交點(diǎn)、截點(diǎn)、基點(diǎn))，畫(引) 垂線、連線、線段、弧線，擦掉多于的點(diǎn)和線，即畫出閥筒彎管模型的外邊界線，按照上述 步驟和投影規(guī)則，在另一模板和它們的背面上畫出該模型外邊界線。根據(jù)物象鏡面對(duì)稱規(guī)則 疊合兩模板，在上模板正面，距出水、進(jìn)水管凸肩邊下、上約5mm的軸心線上垂直各鉆一小 孔，孔深至另一模板中心處，該兩孔各用同直徑的兩圓柱楔頭將兩模板插活楔。將模板退水 橫管口向右，平放模板，連接兩模板前、后、右側(cè)進(jìn)、出、退(橫管)水管及半圓柱塔孔各 自的軸心線，得四條連線(顯然，有些連線互相重疊，如后側(cè)面半圓柱塔孔筒和退水豎管的 軸心線的連線)，以此進(jìn)、出水管連線的中點(diǎn)(真正的軸心線)為圓心，各以(0)-5)、(①+4)、(<E)+3+4) mm的1/2為半徑，在模板前、后側(cè)面上畫同心圓，即得模型進(jìn)、出水管芯頭、外 殼、外殼含凸肩邊的外徑圓；各以半圓柱塔孔筒和退水橫管連線中點(diǎn)為圓心，分別以16、(()mm， 和(f5)、 (j)、(小+l) mm的l/2為半徑，在模板后、右側(cè)面上畫同心圓，即得半圓柱塔孔筒、 退水豎管外殼，和退水橫管芯頭、外殼、外殼含凸肩邊的外徑圓，這樣，后側(cè)面出水管(0+4)、(0)+3+4) mm直徑的兩個(gè)同心圓，和以半圓柱塔孔筒16mm、退水豎管(()mm為直徑的兩個(gè) 同心圓相交后有2X4個(gè)交點(diǎn)，除外殼含凸肩邊(①+3+4) mm和退水豎管(()mm兩外徑的兩交 點(diǎn)為無(wú)用點(diǎn)(因?yàn)槎卟辉谕唤孛婊蛩矫?，?shí)為不相交)夕卜，將各對(duì)應(yīng)兩交點(diǎn)畫連線， 得3條直線，打開模板，在各板的正、背面用直角尺各畫(引)出3條連線各自的垂線，并 保留模板兩合面垂線與原各水平線的交點(diǎn)和連線，以便為下一步雕刻加工做記號(hào)，便得出模 型出水管外殼、外殼含凸肩邊與半圓柱塔孔筒的相互交界線2條和退水豎管與出水管外殼交界線(軸線)l條；以出水豎、橫兩管軸心線垂直交差點(diǎn)，下移9mm作出的平行線作為進(jìn)水 管與退水管的外交界線，上移13mm作一條平行線作為半圓柱塔孔筒與出水豎管的外交界線。 雕刻是一精工細(xì)活兒。以模板外邊界線為基線(均保留輪廓線)，用鋸將外邊界線以外模 板全部鋸掉，用車床、或銼、刀等手工先將各芯頭做出，然后，按各管(含凸肩邊)外徑由 大到小的順序，兼顧各圓的交線的弧度和深度及各線段的長(zhǎng)度，以此為基線和基準(zhǔn)(邊看模 板背面線條和記號(hào))，用銼將外邊界線以內(nèi)各管及連接線各部分的外形和結(jié)構(gòu)作出，以小刀、 精銼為工具，用尺和游標(biāo)卡尺為量具，小心邊銼或雕刻、邊測(cè)量，使其棱角分明，弧度、深 淺適度。0>、小(①、羋是水管國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)外徑。①為變數(shù)，())為定值，<()=(1)時(shí)，模型的進(jìn)、退、 出水管同直徑)不等時(shí)閥筒彎管外型復(fù)雜，如進(jìn)水管與退水豎管連接處正、背面為橫曲弧線， 右側(cè)面為下彎弧線，后者與出水管連接處為一豎直線，其末端垂直于橫曲弧線，而直線兩側(cè) 為兩弧形曲面；出水管與進(jìn)水管連接處為一下斜彎月線；進(jìn)水管與退水豎管，及后者與半圓 柱塔孔筒的連接處均為曲弧臺(tái)，退水橫管、豎管連接處為弧形斜"八"字線。最后用細(xì)砂紙 和小刀以透明尺、游標(biāo)卡尺為量具，按模型各管外徑大小，精心邊研磨雕刻、邊測(cè)量，均勻 各處。八棱螺帽筒的造型易做，區(qū)別是軸心線只有一條，關(guān)鍵是其八棱柱體部分的雕刻，先 連接疊合后正、背兩面軸心線，以連線中點(diǎn)為圓心，以(<D+3+4) mm為直徑在頂(側(cè))面 上畫圓，把該圓八等分，內(nèi)接八連線，對(duì)角畫出4條直徑線，其中必有一條直線與兩模板疊 合面(成線)重合，用車床，也可用鋸、銼、刀為工具，透明尺和游標(biāo)卡尺為量具，作出該 圓柱，以兩柱頂(側(cè))面上4條直徑為基線，用直角尺在圓柱體側(cè)面上已畫好的上、下兩平 行圓柱面之間引垂線，其中有兩條相對(duì)垂線必在兩模板疊合面(成線)上；用精銼、小刀為 工具，以游標(biāo)卡尺為量具，在兩平行圓柱面之間小心雕刻，再用細(xì)砂紙條精心研磨出八棱柱 體面；最后按直徑(0>+1)、 (0>-5)、 ((D-IO) mm由大到小順序?qū)⒃撃Ｐ偷?螺紋頭)圓柱體、 及大、小芯頭做出，其中(螺紋頭)圓柱體長(zhǎng)llmm。閥體的閥筒彎管和八棱螺帽筒的芯體模型，需要在前文所述條件下的兩副(4個(gè))芯盒模 板表面繪制、雕刻而成。芯盒的長(zhǎng)〉型體模板長(zhǎng)，寬(高)值相等。區(qū)別在于輪廓邊界線進(jìn)、 出水管內(nèi)殼比外殼柱體直徑小2X3mm，則內(nèi)螺紋筒殼和芯頭同直徑(①-5) mm，共長(zhǎng)分別為 22、 25mm;出水、退水豎管左側(cè)的共隔直壁面是以兩疊合模板后側(cè)面出水管外殼直徑(0+4) mm、退水豎管外殼(()mm為直徑畫圓所得交點(diǎn)的連線為基線，用直角尺在兩疊合面(打開芯 盒)引垂直點(diǎn)畫線為軸線，在其左、右兩側(cè)各畫相距1.5mm的兩平行線，該平行線夾面即為 出水管與退水管的共隔直壁面；以垂直于共隔直壁面右線，且分別距上基線16、 34、 38.1mm (O.lmm為鑄件機(jī)械加工留用)畫線，顯然諸線均既垂直交叉于進(jìn)水管軸心線而其中距上基線38.1mm的畫線又是垂直于共隔直壁面左線的最長(zhǎng)封邊線(缺弧弦線)；而(38.1-34) mm 兩線的夾面為缺弧弦退水閥門口壁厚，以其軸心線為基線，左右兩側(cè)各畫出7mm對(duì)稱平行線， 即為對(duì)稱弧形口的最大彎月面(當(dāng)然，各畫6mm的平行線，即為弧形口的對(duì)稱平行線)，且 38.1mm的線段垂直于進(jìn)水管的右殼界面線；在距退水豎管軸心線右側(cè)(f2X3) /2mm處畫 虛線，該虛線垂直于(上)16、(下)34mm兩線段，將其作為退水豎管的內(nèi)殼線，而(34-16) mm既是退水內(nèi)管的高，又是退水橫管在接口處的內(nèi)徑長(zhǎng)；以模板右基線與出水橫管軸心線的 垂直交叉點(diǎn)為圓心，以((()-5)mm為直徑，在右基線上作出上、下兩交點(diǎn)，以虛線上(16mm)、 下(34mm)兩端為起點(diǎn)各向右基線的上、下交點(diǎn)畫線段，即在模板上畫出出水橫管圓柱臺(tái)殼 的兩側(cè)(界)線；以右基線上、下交點(diǎn)向模板右邊沿引垂線，即在模板上畫出出水橫管芯頭 內(nèi)徑長(zhǎng)；出水彎管的內(nèi)殼弧線按前文所述的型體模做出。按照物像鏡面對(duì)稱和投影規(guī)則在另 一模板的疊合面上畫出內(nèi)芯結(jié)構(gòu)的邊界輪廓線。將疊合后的退水橫管口端向右，平放模板， 以下左上右畫對(duì)角線，在距線端各20mm處畫二點(diǎn)，與前文所述相同，即鉆孔、插活楔，用 圓規(guī)將各側(cè)面上芯頭圓畫出，打開芯盒，用車床，或刀、鑿子、圓銼為工具，以透明尺、游 標(biāo)卡尺為量具，將邊界線內(nèi)的模板料刻、裁、鑿、肖U、磨出去，如出水管與退水豎管之間共 隔直壁面與退水閥門口的缺弧弦邊、和出水豎管封頂面，三者均成直角面，須用鑿子將各直 角周邊(均保留畫線，后同)裁成直角面，再距其各對(duì)面約10mm處用鑿子斜60。角將板料 鑿出，再改用刀沿各邊畫線，小心將余料削刻掉，同時(shí)用透明尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量深度，不得 超出半徑、直徑、弧度和曲度(出水橫、豎兩管內(nèi)連接處和進(jìn)出、水管內(nèi)彎頭接口處)面； 管殼包括彎頭殼(管、芯頭殼可用車床做出)，先用鑿、刀，小心將界面線刻出，再用圓銼銼 1%其間邊鑿、邊刻、邊用透明尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量界面與軸心線間深度，徑向弧度等，其管 殼和芯頭部分銼圓后，插活楔、夾卡芯盒，使其封閉，須用外模芯頭為圓柱，插入其內(nèi)并旋 轉(zhuǎn)n360。 (n=l~5),凡有觸痕處須用小精銼、細(xì)砂布小心雕刻、研磨，直至插入旋轉(zhuǎn)而芯盒 無(wú)開縫，無(wú)觸痕為度。退水閥門口的對(duì)稱弧形口，則須在透明膠片上畫軸線及其垂直交叉線， 分別以2X6、 2X7mm畫出對(duì)稱平行線、對(duì)稱弧線，并剪截出樣板，打開芯盒，以(38.1-34) mm的壁厚的軸心線為基線，用直角尺向?qū)嵭捏w閥門口前側(cè)面引垂線(軸線)，使透明膠片樣 板的軸線、垂線與實(shí)心模板上邊沿線和引出的垂(軸)線疊合，沿樣板周邊畫出半個(gè)對(duì)稱弧 形口，用刀、銼，小心雕刻銼磨出該半個(gè)弧形柱口面，如法炮制，在另一個(gè)模板的退水閥門 口上做出同樣的半個(gè)弧形柱口面，最后以透明尺和游標(biāo)卡尺邊測(cè)量，邊用細(xì)砂紙均勻各處。 八角螺帽筒的芯體內(nèi)殼是以軸心線，和凸肩邊(比型體外殼凸肩邊小3mm)為基線，在各模板 上各以芯頭直徑(0-5)、 (O-10)mm的1/2在兩邊畫平行(邊界線)線，然后，按前文所述作出兩孔深均為25mm，其中芯頭各為10 mm長(zhǎng)的同心凸字體圓孔筒。閘芯模型只做型體模，可選擇直徑(小-5) mm的兩相同半圓柱模板，在兩平行面上各畫 出軸心線、基線、邊界線等，鏡面對(duì)稱疊合，在兩半圓柱體閘片線上方，既垂直于平面又垂 直于軸心線的頂側(cè)面上插活楔，在車床上，或以銼、刀、細(xì)砂紙為工具，以游標(biāo)卡尺、直尺 為量具，從上到下可分別車出(或做出)直徑分別為13、 11、(小-5)、 7mm，長(zhǎng)分別為17、 3、 2.5、 5.5 (3+2.5) mm的四個(gè)同心圓柱共同體，最后將直徑為13 mm的外圓柱體，且平行于插 活楔的兩側(cè)面刨(或銼、研磨)出一各距軸心線5.5mm (打開模體看畫線)的垂直平行面。閥體和閘芯的模型材料可為木料、仿木料、石料、合成塑料、金屬、合金等可人工雕刻 和機(jī)械加工的材質(zhì)。2.鑄造將各型模表面和芯盒內(nèi)芯模表面，均勻涂敷熱臘液，冷卻后使用小刀、布，舌ij、擦各模 表面(含凸、凹、角、勾面)，使其表面既光滑又無(wú)臘絮刮起為度。鑄造閥體的閥筒彎管、八 棱螺帽筒和閘芯的型、芯體的砂型，可用粘土砂或新型塑脂砂。區(qū)別在于閥筒彎管、八棱螺 帽筒的芯體可用平板多孔(含單孔)機(jī)造芯法，為防止鑄件產(chǎn)生砂眼、氣孔、裂紋和澆不足 的缺陷，芯盒內(nèi)的各軸心線上放置一交織成相互形為軸心線的金屬線架(稱芯架。這樣，還 可提高砂芯強(qiáng)度，降低芯體的破損率，提高鑄件出砂率)。夾持并平放芯盒，開機(jī)，將略帶濕 潤(rùn)而蓬松的干芯砂，配方為(重量比，下同)新砂[(粒度80-100孔(目)]:舊砂:白粘土: 鋸木粉:水=10:90:10: (2~3) :10邊漏入連接閥筒彎管進(jìn)、出、退水三孔的三向筒和八棱螺帽 筒孔的單向筒中，三向或單向棍便自動(dòng)將芯砂推送輸入到芯盒中，且瞬間將芯砂沖壓結(jié)實(shí)， 當(dāng)三向或單向筒的上孔漏出砂土?xí)r，表明芯體已成型，三向或單向筒便自動(dòng)脫孔停機(jī)。人工 用鋼片將芯頭部位充補(bǔ)芯砂并刮擦、擠抹使其與芯盒表面平整。取出芯盒，輕敲盒蓋和底， 揭開芯盒，手持另一裝有芯體的芯盒底，使有出水管彎頭、凸字體圓孔筒的盒側(cè)面向下，芯 盒底側(cè)面放在堆積成傾斜度成45~55°的沙灘上，緩慢倒扣盒體于砂面；揭開盒底，芯體便 斜躺在沙面上，風(fēng)(曬)干，冬天可烘干芯體;涂料配方為石墨粉:白泥粉:3~5%硅膠水=90:10:100 的懸濁液。型體?？捎脙缮跋浜夏７ǎ瑓^(qū)別在于型砂為濕型砂。配方為新砂[粒度80~100 孔(目)]:回用砂:膨潤(rùn)土 (白粘土)焦煤粉:水=20:80:5: (0. 5~0. 8) :5，其總含水量為45~50%。 面料為石墨粉，用噴粉機(jī)噴出后，可吸附于型砂表面代替涂料；撒砂(80~100孔)——造型 過程中便于起箱、開箱、起模、放芯體、搬運(yùn)和合箱等操作，而撒于箱底和兩合箱砂面(除 型模外)的干砂，配方為新砂:灰渣粉:焦煤粉=50:50:10。閘芯模為型體模，區(qū)別在于粘土砂 配方為六合紅砂:石英砂:白粘土=70:25:10,粒度為120~150 L。面料粉配方為石墨粉:滑石粉:CMC粉:60:40:1。鑄造過程對(duì)于閥體(芯砂體已放置于型砂體中)而言，采用一箱多件平 臥、金屬液側(cè)注式快速澆注充型系統(tǒng)工藝法，金屬液溫度1200~138(TC;閘芯采用一箱多件 立置、大直徑頭向下、金屬液頂注式壓邊小澆口慢速澆注充型系統(tǒng)工藝法，金屬液溫度 1500 1600°C。區(qū)別在于澆道為扁圓體柱、兩箱環(huán)行合模直道口；冒口為單澆道直通中央單冒 口，鑄體20 30mm周圍適度孔徑5 6mm;孔數(shù)《6/件；深度<合箱厚地扎一些出氣孔。 3.機(jī)械加工將冷卻、出砂后的各鑄件毛坯，先用砂輪機(jī)，后用銼將澆注口斷面磨成原型，毛邊倒銼。 閥筒彎管，先在半圓柱塔孔筒頂面，鉆出(p8,1、 16mm長(zhǎng)的孔，光潔度V3.2;翻轉(zhuǎn)180° ， 將半圓柱塔孔筒底，車出cpl0。"'、 lmm深的凹圓形槽，銑出槽底、槽面V3.2;及缺弧弦退水 閥門口面、進(jìn)水管口面V3.2，出、退水管口面及半圓柱塔孔筒頂面均為V12.5，根據(jù)地下水 管直徑O)車出進(jìn)、出水兩管的內(nèi)螺紋，其長(zhǎng)各為10、 13,，根據(jù)退水軟管內(nèi)螺紋口徑(t)，車出 退水管口外螺紋外徑(()mm 、 10mm長(zhǎng)。八棱螺帽筒，根據(jù)地下水管直徑O車出內(nèi)、外螺紋，其 長(zhǎng)各為13、 11 mra，銑出外螺紋帽口面，凸肩面V3.2，內(nèi)螺紋底口面V12.5。閘芯上車出內(nèi)螺紋Tr8X1.5LH、 15mm深；閘片上、下面銑出均為V3.2，在閘片下方， 車出cp4mm、 3mm長(zhǎng)的閘釘柱。鬧桿總長(zhǎng)41mm，上方車出cp8: 丄、22誦長(zhǎng)的圓柱體，距柱體頂 3.5mm處鉆出cp3mm的閘桿孔(鉚？L)，圓柱體下車出(p10、.,、 3mm長(zhǎng)的凸圓柱臺(tái)，銑出凸圓柱 臺(tái)面、柱面和上部閘桿圓柱面均為V3.2，各距凸圓柱臺(tái)上邊3、 llmm處的閘桿上車出寬、深 均為1.2 1.5mra的兩圈凹環(huán)形槽，凸圓柱臺(tái)下車出Tr8X1.5LH、 15mm長(zhǎng)外螺紋頭。閘桿套 為壁厚2mra、內(nèi)徑8mm、長(zhǎng)14mra圓柱筒，各距筒口面3. 5mm的兩端直徑側(cè)面上鉆有(p3mm的全 穿壁對(duì)稱鉚孔。下面結(jié)合附

圖1對(duì)本發(fā)明閘閥結(jié)構(gòu)、組裝連接法、功能、操作方法做進(jìn)一步描述。附圖 為旋閘直桿閥結(jié)構(gòu)主視圖的全剖視圖。圖中1、出水管 2、閘桿3、閘桿套 4、密封 圈 5、半圓柱塔孔筒 6、凸圓柱臺(tái)7、退水豎管 8、退水橫管 9、退水閥門弧形口 壁 10、閘芯 11、弧形口柱12 、進(jìn)水管13、閘片 14、退水密封墊15、進(jìn)水密 封墊16、閘釘 17八棱螺帽筒18、密封墊圈19、外螺紋帽本發(fā)明閥體的闊筒彎管的出水管1以彎頭形式和進(jìn)水管12以同一直徑相連接，進(jìn)水管1 是一圓直筒，進(jìn)、出水管的底、頂各有內(nèi)螺紋，外接水管外徑不同時(shí)，其直徑為變值。退水 管接口處以同直徑的豎、橫兩圓直筒相連接，分別為退水豎管7、退水橫管8，橫管末端為帶 有外螺紋的退水口；無(wú)論直徑相同與否，退水豎管7與出水管1內(nèi)共隔一直壁，其與進(jìn)水管內(nèi) 橫隔一缺弧弦退水閥門弧形口壁9，從豎截面看，兩壁(直壁與左缺弧弦壁)以直角面相連接，俯視看退水閥門弧形口壁呈兩側(cè)為對(duì)稱弧、另兩側(cè)為對(duì)稱平行線，即為一對(duì)稱弧形"口" 字壁；而退水管與進(jìn)、出水管直徑不相同時(shí)，外表看，兩壁形為"L"字的下橫線以弧形線相 連接；退水豎管7上部凸出一與出水管1螺蚊壁相連的半圓柱塔孔筒5，該筒底內(nèi)鑿有一凹 圓形槽；出水管l 口與半圓柱塔孔筒5頂處于同一水平面，進(jìn)、出水管口外側(cè)均凸出一肩邊。 八棱螺帽筒17外上部為外螺紋帽19，下部凸出一外形為上、下呈圓柱體邊，而中間部分刻 出一八棱柱體，內(nèi)為"凸"字型圓柱筒，"凸"柱筒肩下部是內(nèi)螺紋筒。進(jìn)、出水管、半圓柱 塔孔筒5、退水管四者共體相通。半圓柱塔孔筒5、退水豎管7、退水閥門口、進(jìn)水管12、八 棱螺帽筒17五位處于同一軸心線。閘體部分包括閘桿2、閘桿套3、閘釘16、閘芯IO、鉚釘和一些密封墊圈等。閘桿2頂 端鉆有一鉚孔，其插入半圓柱塔孔筒5內(nèi)一斷的外壁面鑿有兩圈凹環(huán)形槽，槽下方桿上有一 凸圓柱臺(tái)6，該臺(tái)能恰好插入半圓柱塔孔筒5底凹圓形槽，其下方為外螺紋端。閘芯10由內(nèi) 螺蚊筒，圓形閘片13及下方中央閘釘16構(gòu)成，三者共體；內(nèi)螺紋筒外，兩側(cè)面呈對(duì)稱平行 面，另兩側(cè)面呈對(duì)稱弧形面，可俯視為一對(duì)稱弧形"口"柱11，其與圓形閘片13之間鑿出 一圈環(huán)形槽，閘片13與閘釘之間共體，也可以螺紋相連接。閘桿2上兩圈環(huán)形槽內(nèi)嵌入兩密封圈4，將其螺紋頭與閘芯10內(nèi)螺紋筒以螺紋連接，把 閘片13上槽、下釘內(nèi)套入退水、進(jìn)水密封墊后，使帶有鉚孔的閘桿頭從閥筒彎管的進(jìn)水管 12插入，穿過退水閥門弧形口壁9，再旋轉(zhuǎn)閘芯IO使弧形口柱11順利插入進(jìn)、退水管間閥 門的弧形口壁,同時(shí)閘桿頭已從半圓柱塔孔筒5穿過，露出鉚釘孔，閘桿2上凸圓柱臺(tái)6已插 入塔孔筒底凹圓形槽，且自身處于停滯態(tài)；將閘桿套3套入閘桿頭，使套、桿上四鉚孔相對(duì) 后，用鉚釘塞鉚二者。八棱螺帽筒17凸肩上套入密封墊圈18后，與進(jìn)水管以螺紋相擰接。 退水閥門弧形口壁9，其功能是用來與閘芯10的弧形口柱11進(jìn)行套配合而起動(dòng)態(tài)定向作用 的，即在閘桿2和閘芯10的內(nèi)螺蚊筒二者的內(nèi)、外螺紋的螺旋作用力下，將閘桿2旋轉(zhuǎn)時(shí)的 逆、順(即反、正)時(shí)針旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚l芯10的上、下升降運(yùn)動(dòng)。閥體的閥通彎管和八棱螺帽筒17，閘體的閘桿2、閘桿套3、閘芯10及鉚釘均為鋼性材 料，密封圈4、退水密封墊14、進(jìn)水密封墊15和密封墊圈18均為非滲水彈性材料。將本發(fā)明八棱螺帽筒17的筒底與地下來水管道以螺紋連接，出水管1以螺紋形式接入 地面下與水嘴相連的出水管道中，將1 1.5m長(zhǎng)閘桿環(huán)的末端閘桿頭上兩鉚孔與閘桿套3的兩 鉚孔相對(duì)后，用鉚釘鉚住，用腰夾將地下出水管和長(zhǎng)閘桿緊固，便形成了一套完整的地面操 作而地下供水、截水、退水和節(jié)水的水嘴防凍體系。圖中旋閘直桿閥的八棱螺帽筒17外上部的外螺紋帽19的口面處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)取用水啟用該裝置時(shí)，旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)閘桿上端的手環(huán)，在螺旋作用力下，閘芯10的弧形口柱11在退水閥門弧 形口壁9的定向作用下，向上提升，閘片13上的退水密封墊14與退水閥門弧形口壁9的缺弧弦 壁正面接觸后處于關(guān)閉密封狀態(tài)，同時(shí)八棱螺帽筒17外上部的外螺紋帽19的口面打開，水源 依次流經(jīng)進(jìn)水管12、出水管l、水管后進(jìn)入水龍頭；反之，當(dāng)退水啟用該裝置時(shí)，反方向旋動(dòng) 閘帽上端的手環(huán)，閘芯10的弧形口柱11在退水閥門口弧形口壁9的定向作用下，向下回降，閘 片13下的進(jìn)水密封墊15與八棱螺帽筒17外上部的外螺紋帽19的口面接觸后處于關(guān)閉截水狀 態(tài)，同時(shí)退水閥門弧形口壁9打開，水龍頭及其水管內(nèi)存水在水壓作用下，穿過閘芯10的弧形 口柱11與退水閥門口弧形口壁9之間的縫隙，從退水管中流出，從而起到水嘴及其水管防凍之 作用。本發(fā)明特點(diǎn)之一是集地面人工操作的長(zhǎng)閘桿，地下控制供、截、退和節(jié)水的閘閥體和水 管于一體，供水、退水裝置一體化，截水和退水同步，即供水裝置關(guān)閉時(shí)也就是退水裝置開 啟時(shí)；反之，供水裝置開啟時(shí)也就是退水裝置關(guān)閉時(shí)，使得水嘴防凍的操作法的難度和頻度 化解，簡(jiǎn)單易行，省人省工，省事節(jié)時(shí)，將須成人操作下的頻繁升降軟管水嘴法和須借助于 手電筒等的光線、多步退水法變?yōu)槌Ｒ?guī)操作，供水或退水防凍象開關(guān)水龍頭一樣， 一步到位； 老人，婦女、小孩以及盲人，不分白晝，無(wú)須光照，憑手工操作即可實(shí)現(xiàn)供水和退水，使得 水嘴防凍操作常規(guī)化，大眾化。 -特點(diǎn)之二是節(jié)水，從退水狀態(tài)到供水狀態(tài)的操作過程在幾秒完成，無(wú)退水現(xiàn)象，從供水 狀態(tài)到退水狀態(tài)也是在幾秒完成，退水管流出的水只是水龍頭及其管道內(nèi)存水， 一次約1~2 升，冬季日、早供水，晚退水各1次，流出的水約1 2升，若在擰結(jié)有軟水管的退水管下放 一盛水容器，即可起到節(jié)水作用。夏季，將退水管上擰結(jié)節(jié)水蓋，便成為名符其實(shí)的水龍頭。特點(diǎn)之三，從特點(diǎn)之一和二可知，本發(fā)明除了有水嘴和水管防凍作用外，還可替代水龍 頭起供水截水作用，當(dāng)水嘴有跑、冒、漏、滴等損壞現(xiàn)象時(shí)直接起替代作用，甚至地面無(wú)須 再接水嘴，即可供水截水。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，工藝簡(jiǎn)便，易于生產(chǎn)，節(jié)省原材料，生產(chǎn)成本 低，防凍節(jié)水，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，社會(huì)化和商品化程度高，是農(nóng)村、城鎮(zhèn)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、 公共場(chǎng)所、居民戶外自來水水嘴防凍必備裝置。
權(quán)利要求
1.農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水嘴防凍閘閥由靜態(tài)閥體、動(dòng)態(tài)閘體和一些密封件構(gòu)成；閥體包括閥筒彎管、八棱螺帽筒和密封墊圈。閘體部分包括閘桿、閘桿套、閘釘、閘芯、鉚釘和一些密封墊圈等。其特征在于閥筒彎管的出水管以彎頭形式和進(jìn)水管以同一直徑相連接，進(jìn)水管是一圓直筒，進(jìn)、出水管的底、頂各有內(nèi)螺紋，外接水管外徑不同時(shí)，其直徑為變值。退水管接口處以同直徑的豎、橫兩圓直筒相連接，分別為退水橫管、退水豎管，橫管末端為帶有外螺紋的退水口；無(wú)論直徑相同與否，退水豎管與出水管內(nèi)共隔一直壁，其與進(jìn)水管內(nèi)橫隔一缺弧弦退水閥門弧形口壁，從豎截面看，兩壁(直壁與左缺弧弦壁)以直角面相連接，俯視看退水閥門弧形口壁呈兩側(cè)為對(duì)稱弧、另兩側(cè)為對(duì)稱平行線，即為一對(duì)稱弧形“口”字壁；而退水管與進(jìn)、出水管直徑不相同時(shí)，外表看，兩壁形為“L”字的下橫線以弧形線相連接；退水豎管上部凸出一與出水管螺蚊壁相連的半圓柱塔孔筒，該筒底內(nèi)鑿有一凹圓形槽；出水管口與半圓柱塔孔筒頂處于同一水平面，進(jìn)、出水管口外側(cè)均凸出一肩邊。八棱螺帽筒外上部為外螺紋帽，下部凸出-外形為上、下呈圓柱體邊，而中間部分刻出一八棱柱體，內(nèi)為“凸”字型圓柱筒，“凸”柱筒肩下部是內(nèi)螺紋筒。進(jìn)、出水管、半圓柱塔孔筒、退水管四者共體相通。半圓柱塔孔筒、退水豎管、退水閥門口、進(jìn)水管、八棱螺帽筒五位處于同一軸心線。閘桿頂端鉆有一鉚孔，其插入半圓柱塔孔筒內(nèi)一斷的外壁面鑿有兩圈凹環(huán)形槽，槽下方桿上有一凸圓柱臺(tái)，該臺(tái)能恰好插入半圓柱塔孔筒底凹圓形槽，其下方為外螺紋端。閘芯由內(nèi)螺蚊筒，圓形閘片及下方中央閘釘構(gòu)成，三者共體；內(nèi)螺紋筒外，兩側(cè)面呈對(duì)稱平行面，另兩側(cè)面呈對(duì)稱弧形面，可俯視為一對(duì)稱弧形“口”柱，其與圓形閘片之間鑿出一圈環(huán)形槽，閘片與閘釘之間共體，也可以螺紋相連接。閘桿上兩圈環(huán)形槽內(nèi)嵌入兩密封圈，將其螺紋頭與閘芯內(nèi)螺紋筒以螺紋連接，把閘片上槽、下釘內(nèi)套入退水、進(jìn)水密封墊后，使帶有鉚孔的閘桿頭從閥筒彎管的進(jìn)水管插入，穿過退水閥門口壁，再旋轉(zhuǎn)閘芯使弧形口柱順利插入進(jìn)、退水管間閥門的弧形口壁，同時(shí)閘桿頭已從半圓柱塔孔筒穿過，露出鉚釘孔，閘桿上凸圓柱臺(tái)已插入塔孔筒底凹圓形槽，且自身處于停滯態(tài)；將閘桿套套入閘桿頭，使套、桿上四鉚孔相對(duì)后，用鉚釘塞鉚二者。八棱螺帽筒凸肩上套入密封墊圈后，與進(jìn)水管以螺紋相擰接。退水閥門弧形口壁，其功能是用來與閘芯的弧形口柱進(jìn)行套配合而起動(dòng)態(tài)定向作用的，即在閘桿和閘芯的內(nèi)螺蚊筒二者的內(nèi)、外螺紋的螺旋作用力下，將閘桿旋轉(zhuǎn)時(shí)的逆、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚l芯的上、下升降運(yùn)動(dòng)。制造該發(fā)明，需要通過設(shè)計(jì)繪制、雕刻模型，鑄造，機(jī)械加工等方法和工藝過程方可制成產(chǎn)品。(1)設(shè)計(jì)繪制并雕刻模型。閥筒彎管、八棱螺帽筒各自的型體，需在四副模板的表面繪制、雕刻完成。須根據(jù)實(shí)驗(yàn)室地下水管外徑Φ大小，選制好可雕刻、表面水平光滑、受潮不變形，各板長(zhǎng)、寬、厚度相等，疊合后總厚度≥Φ+2×4mm的四副長(zhǎng)方體模板。設(shè)計(jì)繪制雕刻法。①體模對(duì)于雕刻閥筒彎管的型體結(jié)構(gòu)，在模板上部距邊緣12mm處畫一水平線，作為出水管口面和半圓柱塔孔筒頂面共有上基線；畫出既垂直上基線又相距18+2i(i＝0、1、2…)mm的兩平行線，各作為出水、進(jìn)水管的軸心線，交點(diǎn)分別為O1、O2；畫一條既垂直進(jìn)水管軸心線又平行于上基線且相距25mm的點(diǎn)畫線，作為退水橫管的軸心線，其距模板右邊沿總長(zhǎng)37mm，在此線距模板右邊沿12mm處畫一垂直線，作為退水橫管口面右基線，其交點(diǎn)為O3；畫一條既垂直于進(jìn)水管軸心線又平行且距上基線59mm，作為進(jìn)水管口面的下基線，其交點(diǎn)為O4，而該處距模板下邊沿另加12mm長(zhǎng)的線；上、右、下基線距其各邊沿12mm長(zhǎng)，是作為模型出水管、退水橫管、進(jìn)水管的芯頭用；分別以O(shè)1、O4為圓心，以(Φ+3+4)、(Φ+4)mm的1/2為半徑，在上、下基線上作交點(diǎn)，作為模型出水管口和進(jìn)水管口的外直徑(含凸肩邊)、外殼直徑，再分別以O(shè)2、O3為圓心，分別以16、φ、(φ+1)mm(數(shù)值1為鑄件機(jī)械加工留用)為直徑，在上、右基線上作交點(diǎn)，作為模型半圓柱塔孔筒、退水豎橫兩管外殼直徑、退水橫管口含凸肩邊的外徑，分別以O(shè)1、O4為圓心，以(Φ-5)mm為直徑在上、下基線上取截點(diǎn)，作為進(jìn)、出水管的芯頭外直徑；畫出出水彎管的弧線時(shí)，須以出水管彎頭最低點(diǎn)距進(jìn)水管外徑7mm處為基點(diǎn)，在出、退水管共隔直壁面右線上找圓心；進(jìn)、出水管口外端凸肩邊約3～5mm，退水管凸肩邊10mm(為加工螺紋起見)；以上述所敘為基準(zhǔn)(基線、交點(diǎn)、截點(diǎn)、基點(diǎn))，畫(引)垂線、連線、線段、弧線，擦掉多于的點(diǎn)和線，即畫出閥筒彎管模型的外邊界線，按照上述步驟和投影規(guī)則，在另一模板和它們的背面上畫出該模型外邊界線。根據(jù)物象鏡面對(duì)稱規(guī)則疊合兩模板，在上模板正面，距出水、進(jìn)水管凸肩邊下、上約5mm的軸心線上垂直各鉆一小孔，孔深至另一模板中心處，該兩孔各用同直徑的兩圓柱楔頭將兩模板插活楔。將模板退水橫管口向右，平放模板，連接兩模板前、后、右側(cè)進(jìn)、出、退(橫管)水管及半圓柱塔孔各自的軸心線，得四條連線(顯然，有些連線互相重疊，如后側(cè)面半圓柱塔孔筒和退水豎管的軸心線的連線)，以此進(jìn)、出水管連線的中點(diǎn)(真正的軸心線)為圓心，各以(Φ-5)、(Φ+4)、(Φ+3+4)mm的1/2為半徑，在模板前、后側(cè)面上畫同心圓，即得模型進(jìn)、出水管芯頭、外殼、外殼含凸肩邊的外徑圓；各以半圓柱塔孔筒和退水橫管連線中點(diǎn)為圓心，分別以16、φmm，和(φ-5)、φ、(φ+1)mm的1/2為半徑，在模板后、右側(cè)面上畫同心圓，即得半圓柱塔孔筒、退水豎管外殼，和退水橫管芯頭、外殼、外殼含凸肩邊的外徑圓，這樣，后側(cè)面出水管(Φ+4)、(Φ+3+4)mm直徑的兩個(gè)同心圓，和以半圓柱塔孔筒16mm、退水豎管φmm為直徑的兩個(gè)同心圓相交后有2×4個(gè)交點(diǎn)，除外殼含凸肩邊(Φ+3+4)mm和退水豎管φmm兩外徑的兩交點(diǎn)為無(wú)用點(diǎn)(因?yàn)槎卟辉谕唤孛婊蛩矫?，?shí)為不相交)外，將各對(duì)應(yīng)兩交點(diǎn)畫連線，得3條直線，打開模板，在各板的正、背面用直角尺各畫(引)出3條連線各自的垂線，并保留模板兩合面垂線與原各水平線的交點(diǎn)和連線，以便為下一步雕刻加工做記號(hào)，便得出模型出水管外殼、外殼含凸肩邊與半圓柱塔孔筒的相互交界線2條和退水豎管與出水管外殼交界線(軸線)1條；以出水豎、橫兩管軸心線垂直交差點(diǎn)，下移9mm作出的平行線作為進(jìn)水管與退水管的外交界線，上移13mm作一條平行線作為半圓柱塔孔筒與出水豎管的外交界線。雕刻。以模板外邊界線為基線(均保留輪廓線)，用鋸將外邊界線以外模板全部鋸掉，用車床、或銼、刀等手工先將各芯頭做出，然后，按各管(含凸肩邊)外徑由大到小的順序，兼顧各圓的交線的弧度和深度及各線段的長(zhǎng)度，以此為基線和基準(zhǔn)(邊看模板背面線條和記號(hào))，用銼將外邊界線以內(nèi)各管及連接線各部分的外形和結(jié)構(gòu)作出，以小刀、精銼為工具，用尺和游標(biāo)卡尺為量具，小心邊銼或雕刻、邊測(cè)量，使其棱角分明，弧度、深淺適度。Φ、φ(Φ、φ是水管國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)外徑。Φ為變數(shù)，φ為定值，φ＝Φ時(shí)，模型的進(jìn)、退、出水管同直徑)不等時(shí)閥筒彎管外型復(fù)雜，如進(jìn)水管與退水豎管連接處正、背面為橫曲弧線，右側(cè)面為下彎弧線，后者與出水管連接處為一豎直線，其末端垂直于橫曲弧線，而直線兩側(cè)為兩弧形曲面；出水管與進(jìn)水管連接處為一下斜彎月線；進(jìn)水管與退水豎管，及后者與半圓柱塔孔筒的連接處均為曲弧臺(tái)，退水橫管、豎管連接處為弧形斜“八”字線。最后用細(xì)砂紙和小刀以透明尺、游標(biāo)卡尺為量具，按模型各管外徑大小，精心邊研磨雕刻、邊測(cè)量，均勻各處。八棱螺帽筒的造型易做，區(qū)別是軸心線只有一條，關(guān)鍵是其八棱柱體部分的雕刻，先連接疊合后正、背兩面軸心線，以連線中點(diǎn)為圓心，以(Φ+3+4)mm為直徑在頂(側(cè))面上畫圓，把該圓八等分，內(nèi)接八連線，對(duì)角畫出4條直徑線，其中必有一條直線與兩模板疊合面(成線)重合，用車床，也可用鋸、銼、刀為工具，透明尺和游標(biāo)卡尺為量具，作出該圓柱，以兩柱頂(側(cè))面上4條直徑為基線，用直角尺在圓柱體側(cè)面上已畫好的上、下兩平行圓柱面之間引垂線，其中有兩條相對(duì)垂線必在兩模板疊合面(成線)上；用精銼、小刀為工具，以游標(biāo)卡尺為量具，在兩平行圓柱面之間小心雕刻，再用細(xì)砂紙條精心研磨出八棱柱體面；最后按直徑(Φ+1)、(Φ-5)、(Φ-10)mm由大到小順序?qū)⒃撃Ｐ偷?螺紋頭)圓柱體、及大、小芯頭做出，其中(螺紋頭)圓柱體長(zhǎng)11mm。②芯模閥體的閥筒彎管和八棱螺帽筒的芯體模型，需要在前文所述條件下的兩副(4個(gè))芯盒模板表面繪制、雕刻而成。芯盒的長(zhǎng)＞型體模板長(zhǎng)，寬(高)值相等。區(qū)別在于輪廓邊界線進(jìn)、出水管內(nèi)殼比外殼柱體直徑小2×3mm，則內(nèi)螺紋筒殼和芯頭同直徑(Φ-5)mm，共長(zhǎng)分別為22、25mm；出水、退水豎管左側(cè)的共隔直壁面是以兩疊合模板后側(cè)面出水管外殼直徑(Φ+4)mm、退水豎管外殼φmm為直徑畫圓所得交點(diǎn)的連線為基線，用直角尺在兩疊合面(打開芯盒)引垂直點(diǎn)畫線為軸線，在其左、右兩側(cè)各畫相距1.5mm的兩平行線，該平行線夾面即為出水管與退水管的共隔直壁面；以垂直于共隔直壁面右線，且分別距上基線16、34、38.1mm(0.1mm為鑄件機(jī)械加工留用)畫線，顯然諸線均既垂直交叉于進(jìn)水管軸心線而其中距上基線38.1mm的畫線又是垂直于共隔直壁面左線的最長(zhǎng)封邊線(缺弧弦線)；而(38.1-34)mm兩線的夾面為缺弧弦退水閥門口壁厚，以其軸心線為基線，左右兩側(cè)各畫出7mm對(duì)稱平行線，即為對(duì)稱弧形口的最大彎月面(當(dāng)然，各畫6mm的平行線，即為弧形口的對(duì)稱平行線)，且38.1mm的線段垂直于進(jìn)水管的右殼界面線；在距退水豎管軸心線右側(cè)(φ-2×3)/2mm處畫虛線，該虛線垂直于(上)16、(下)34mm兩線段，將其作為退水豎管的內(nèi)殼線，而(34-16)mm既是退水內(nèi)管的高，又是退水橫管在接口處的內(nèi)徑長(zhǎng)；以模板右基線與出水橫管軸心線的垂直交叉點(diǎn)為圓心，以(φ-5)mm為直徑，在右基線上作出上、下兩交點(diǎn)，以虛線上(16mm)、下(34mm)兩端為起點(diǎn)各向右基線的上、下交點(diǎn)畫線段，即在模板上畫出出水橫管圓柱臺(tái)殼的兩側(cè)(界)線；以右基線上、下交點(diǎn)向模板右邊沿引垂線，即在模板上畫出出水橫管芯頭內(nèi)徑長(zhǎng)；出水彎管的內(nèi)殼弧線按前文所述的型體模做出。按照物像鏡面對(duì)稱和投影規(guī)則在另一模板的疊合面上畫出內(nèi)芯結(jié)構(gòu)的邊界輪廓線。將疊合后的退水橫管口端向右，平放模板，以下左上右畫對(duì)角線，在距線端各20mm處畫一點(diǎn)，鉆孔、插活楔，用圓規(guī)將各側(cè)面上芯頭圓畫出，打開芯盒，用車床，或刀、鑿子、圓銼為工具，以透明尺、游標(biāo)卡尺為量具，將邊界線內(nèi)的模板料刻、裁、鑿、削、磨出去，如出水管與退水豎管之間共隔直壁面與退水閥門口的缺弧弦邊、和出水豎管封頂面，三者均成直角面，須用鑿子將各直角周邊(均保留畫線，后同)裁成直角面，再距其各對(duì)面約10mm處用鑿子斜60°角將板料鑿出，再改用刀沿各邊畫線，小心將余料削刻掉，同時(shí)用透明尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量深度，不得超出半徑、直徑、弧度和曲度(出水橫、豎兩管內(nèi)連接處和進(jìn)出、水管內(nèi)彎頭接口處)面；管殼包括彎頭殼(管、芯頭殼可用車床做出)，先用鑿、刀，小心將界面線刻出，再用圓銼銼圓，其間邊鑿、邊刻、邊用透明尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量界面與軸心線間深度，徑向弧度等，其管殼和芯頭部分銼圓后，插活楔、夾卡芯盒，使其封閉，須用外模芯頭為圓柱，插入其內(nèi)并旋轉(zhuǎn)n360°(n＝1～5)，凡有觸痕處須用小精銼、細(xì)砂布小心雕刻、研磨，直至插入旋轉(zhuǎn)而芯盒無(wú)開縫，無(wú)觸痕為度。退水閥門口的對(duì)稱弧形口，則須在透明膠片上畫軸線及其垂直交叉線，分別以2×6、2×7mm畫出對(duì)稱平行線、對(duì)稱弧線，并剪截出樣板，打開芯盒，以(38.1-34)mm的壁厚的軸心線為基線，用直角尺向?qū)嵭捏w閥門口前側(cè)面引垂線(軸線)，使透明膠片樣板的軸線、垂線與實(shí)心模板上邊沿線和引出的垂(軸)線疊合，沿樣板周邊畫出半個(gè)對(duì)稱弧形口，用刀、銼，小心雕刻銼磨出該半個(gè)弧形柱口面，如法炮制，在另一個(gè)模板的退水閥門口上做出同樣的半個(gè)弧形柱口面，最后以透明尺和游標(biāo)卡尺邊測(cè)量，邊用細(xì)砂紙均勻各處。八角螺帽筒的芯體內(nèi)殼是以軸心線，和凸肩邊(比型體外殼凸肩邊小3mm)為基線，在各模板上各以芯頭直徑(Φ-5)、(Φ-10)mm的1/2在兩邊畫平行(邊界線)線，然后，按前文所述做出兩孔深均為25mm，其中芯頭各為10mm長(zhǎng)的同心凸字體圓孔筒。③閘芯模閘芯只做型體模，可選擇直徑(φ-5)mm的兩相同半圓柱模板，在兩平行面上各畫出軸心線、基線、邊界線等，鏡面對(duì)稱疊合，在兩半圓柱體閘片線上方，既垂直于平面又垂直于軸心線的頂側(cè)面上插活楔，在車床上，或以銼、刀、細(xì)砂紙為工具，以游標(biāo)卡尺、直尺為量具，從上到下可分別車出(或做出)直徑分別為13、11、(φ-5)、7mm，長(zhǎng)分別為17、3、2.5、5.5(3+2.5)mm的四個(gè)同心圓柱共同體，最后將直徑為13mm的外圓柱體，且平行于插活楔的兩側(cè)面刨(或銼、研磨)出一各距軸心線5.5mm(打開模體看畫線)的垂直平行面。(2)鑄造。將各型模表面和芯盒內(nèi)芯模表面，均勻涂敷熱臘液，冷卻后使用小刀、布，刮、擦各模表面(含凸、凹、角、勾面)，使其表面既光滑又無(wú)臘絮刮起為度。鑄造閥體的閥筒彎管、八棱螺帽筒和閘芯的型、芯體的砂型，可用粘土砂或新型塑脂砂。區(qū)別在于閥筒彎管、八棱螺帽筒芯體可用平板多孔(含單孔)機(jī)造芯法，為防止鑄件產(chǎn)生砂眼、氣孔、裂紋和澆不足的缺陷，芯盒內(nèi)的各軸心線上放置一交織成相互形為軸心線的金屬線架(稱芯架。這樣，還可提高砂芯強(qiáng)度，降低芯體的破損率，提高鑄件出砂率)。夾持并平放芯盒，開機(jī)，將略帶濕潤(rùn)而蓬松的干芯砂，配方(重量比，下同)新砂[(粒度80～100孔(目)]∶舊砂∶白粘土∶鋸木粉∶水＝10∶90∶10∶(2～3)∶10邊漏入連接閥筒彎管進(jìn)、出、退水三孔的三向筒和八棱螺帽筒孔的單向筒中，三向或單向棍便自動(dòng)將芯砂推送輸入到芯盒中，且瞬間將芯砂沖壓結(jié)實(shí)，當(dāng)三向或單向筒的上孔漏出砂土?xí)r，表明芯體已成型，三向或單向筒便自動(dòng)脫孔停機(jī)。人工用鋼片將芯頭部位充補(bǔ)芯砂并刮擦、擠抹使其與芯盒表面平整。取出芯盒，輕敲盒蓋和底，揭開芯盒，手持另一裝有芯體的芯盒底，使有出水管彎頭、凸字體圓孔筒的盒側(cè)面向下，芯盒底側(cè)面放在堆積成傾斜度成45～55°的沙灘上，緩慢倒扣盒體于砂面；揭開盒底，芯體便斜躺在沙面上，風(fēng)(曬)干，冬天可烘干芯體；涂料配方為石墨粉∶白泥粉∶3～5％硅膠水＝90∶10∶100的懸濁液。型體模可用傳統(tǒng)的砂箱法(兩砂箱合模法)，區(qū)別在于型砂為濕型砂。配方新砂(粒度80～100孔)∶回用砂∶膨潤(rùn)土(白粘土)∶焦煤粉∶水＝20∶80∶5∶(0.5～0.8)∶5，其總含水量為45～50％。面料為石墨粉，用噴粉機(jī)噴出后，可吸附于型砂表面代替涂料；撒砂(80～100孔)——造型過程中便于起箱、開箱、起模、放芯體、搬運(yùn)和合箱等操作，而撒于箱底和兩合箱砂面(除型模外)的干砂，配方新砂∶灰渣粉∶焦煤粉＝50∶50∶10。閘芯模為型體模，區(qū)別在于粘土砂配方為六合紅砂∶石英砂∶白粘土＝70∶25∶1O，粒度為120～150孔。面料粉配方為石墨粉∶滑石粉∶CMC粉＝60∶40∶1。鑄造過程對(duì)于閥體(芯砂體已放置于型砂體中)而言，采用一箱多件平臥、金屬液側(cè)注式快速澆注充型系統(tǒng)工藝法，金屬液溫度1200～1380℃；閘芯采用一箱多件立置、大直徑頭向下、金屬液頂注式壓邊小澆口慢速澆注充型系統(tǒng)工藝法，金屬液溫度1500～1600℃。區(qū)別在于澆道為扁圓體柱、兩箱環(huán)行合模直道口；冒口為單澆道直通中央單冒口，鑄體20～30mm周圍適度孔徑5～6mm；孔數(shù)≤6/件；深度＜合箱厚地扎一些出氣孔。(3)機(jī)械加工。將冷卻、出砂后的各鑄件毛坯，先用砂輪機(jī)，后用銼將澆注口斷面磨成原型，毛邊倒銼。①閥體閥筒彎管，先在半圓柱塔孔筒頂面，鉆出80+0.1、16mm長(zhǎng)的孔，光潔度3.2；翻轉(zhuǎn)180°，將半圓柱塔孔筒底，車出100+0.1、1mm深的凹圓形槽，銑出槽底、槽面3.2；及缺弧弦退水閥門口面、進(jìn)水管口面3.2，出、退水管口面及半圓柱塔孔筒頂面均為12.5，根據(jù)地下水管直徑Φ車出進(jìn)、出水兩管的內(nèi)螺紋，其長(zhǎng)各為10、13mm，根據(jù)退水軟管內(nèi)螺紋口徑φ，車出退水管口外螺紋外徑φmm、10mm長(zhǎng)。八棱螺帽筒，根據(jù)地下水管直徑Φ車出內(nèi)、外螺紋，其長(zhǎng)各為13、11mm，銑出外螺紋帽口面，凸肩面3.2，內(nèi)螺紋底口面12.5。②閘體閘芯上車出內(nèi)螺紋Tr8×1.5LH、15mm深；閘片上、下面銑出均為3.2，在閘片下方，車出4mm、3mm長(zhǎng)的閘釘柱。閘桿總長(zhǎng)41mm，上方車出80-0.1、22mm長(zhǎng)的圓柱體，距柱體頂3.5mm處鉆出3mm的閘桿孔(鉚孔)，圓柱體下車出100-0.1、3mm長(zhǎng)的凸圓柱臺(tái)，銑出凸圓柱臺(tái)面、柱面和上部閘桿圓柱面均為3.2，各距凸圓柱臺(tái)上邊3、11mm處的閘桿上車出寬、深均為1.2～1.5mm的兩圈凹環(huán)形槽，凸圓柱臺(tái)下車出Tr8×1.5LH、15mm長(zhǎng)外螺紋頭。閘桿套為壁厚2mm、內(nèi)徑8mm、長(zhǎng)14mm圓柱筒，各距筒口面3.5mm的兩端直徑側(cè)面上鉆有3mm的全穿壁對(duì)稱鉚孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水嘴防凍閘閥其特征在于閥體的閥通彎管和八 棱螺帽筒，閘體的閘桿、閘桿套、閘芯、閘釘及鉚釘均為鋼性材料，密封圈、進(jìn)水密封墊、 退水密封墊和密封墊圈均為非滲水彈性材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水嘴防凍閘閥其特征在于模型閥體和閘芯的模 型材料可為木料、仿木料、石料、合成塑料、金屬、合金等可人工雕刻和機(jī)械加工的材質(zhì)。
全文摘要
農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室水嘴防凍閘閥由靜態(tài)閥體、動(dòng)態(tài)閘體構(gòu)成，閥體包括閥筒彎管、八棱螺帽筒；閘體包括閘桿、閘桿套、閘芯、鉚釘；均含密封墊圈。閘芯由內(nèi)螺蚊筒，圓形閘片及閘釘構(gòu)成。體模閥筒彎管進(jìn)、出水管以彎頭形式同外徑(Φ+4)、退水豎橫兩管同外徑φmm相連接Φ、φ是管道外徑，Φ變數(shù)，φ定值。芯、型模進(jìn)、出水管直徑內(nèi)比外小2×3mm，芯頭同直徑進(jìn)出水管(Φ-5)、退水管(φ-5)mm。無(wú)論直徑相同與否，退水豎管與出水管內(nèi)共隔一直壁，與進(jìn)水管內(nèi)橫隔一缺弧弦退水閥門弧形口壁，閘芯內(nèi)螺蚊筒外型為弧形口柱。二者套配合，使長(zhǎng)閘桿環(huán)的圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚l芯的上下升降運(yùn)動(dòng)。需要通過設(shè)計(jì)繪制、刻模，鑄造，機(jī)械加工等方法和工藝過程方可制成該產(chǎn)品。
文檔編號(hào)F16K11/04GK101235912SQ20081008329
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者范志鵬 申請(qǐng)人:范志鵬