專利名稱：一種消防栓快速閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，尤其是一種消防栓快速閥門。
背景技術(shù)：
閥門在日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，主要是由閥體、閥桿、閥芯等組成。傳 統(tǒng)的閥門都是用手動去調(diào)節(jié)開關(guān)，在調(diào)節(jié)開關(guān)的過程中需要人力去克服流體的壓力，對于 大型的閥門常常需要借助扳手等工具才能開啟，人工開、關(guān)閥門困難，勞動強度大，每次開 關(guān)磨損快，使用不方便。新型CN02253864. X閥門是一種省力的手動及自動閥門，采用橡膠套套在閥桿座 的外部，以及橡膠套的凸緣位于閥蓋與閥體之間做密封，使得本閥門密封更好，更省力。新 型CN200420003945. 0閥門是一種側(cè)開啟閥門，該閥門通過將外絲杠和內(nèi)絲杠構(gòu)成的閥桿 部分傾斜設(shè)置在下閥體的斜腔內(nèi)使得其開啟更加靈活方便，省時省力。本發(fā)明人專利號ZL200620074469. 0的助力閥專利雖然能靈活方便，省時省力， 但開和關(guān)閉閥門時間仍然需要花費時間多。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的在于提供一種閥門，其不僅能夠省力開啟和關(guān)閉，而 且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠快速開啟和關(guān)閉的閥門。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明是由以下措施來完成的一種消防栓快速閥門，包括設(shè)有空腔的閥體、可滑動的設(shè)置在所述閥體內(nèi)的閥 芯、可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述閥蓋上的閥桿，所述的閥體上分別設(shè)有相通的進(jìn)水通道第一水道A 和出水通道第一水道B，所述閥芯有四種狀態(tài)，第一工作狀態(tài)是關(guān)閉狀態(tài)，此時閥芯位于上 部出水通道第一水道B與第二水道之間連通，進(jìn)水通道第一水道A和第二水道之間連通，進(jìn) 水通道A和第二水道之間連通后來阻斷水流；第二工作狀態(tài)開通狀態(tài)，此時所述的進(jìn)水通 道第一水道A關(guān)閉，第一水道B和第二水道之間連通，閥芯往上移打開閥門，閥芯水流過成 中水流量的大小閥芯也在上下移動；第三工作狀態(tài)，此時所述的第二水道與所述的第三水 道都與所述的第一通道相通，所述的進(jìn)水通道第一水道A和出水通道第一水道B相連通；第 四工作狀態(tài)止回閥的作用，此時進(jìn)水口水壓小于出水口水壓，閥芯位于所述第一水道B和 第二水道之間連通，這時閥芯往下移，壓差增大后關(guān)閉來阻斷水流。所述的閥芯還有第五工作狀態(tài)定位開或關(guān)，閥桿上設(shè)置有手柄，此時所述旋轉(zhuǎn)閥 桿的手柄位置的定位供水或定位關(guān)閉，如關(guān)閉狀態(tài)下，手柄轉(zhuǎn)到定位供水位置上它始終是 關(guān)閉狀態(tài)；如開通狀態(tài)下，手柄轉(zhuǎn)到定位供水位置上它始終是開通狀態(tài)。所述的閥芯還有第六工作狀態(tài)衡壓供水，此時進(jìn)水出水通道A、B的面積Si、S2是 不變數(shù)，而Δ Sl和Δ S2是可變數(shù)。假設(shè)供水壓力Fl不變Δ Si/Δ S2 = K手柄在“開”和 壓差調(diào)小位置時K ^ 1，手柄在“關(guān)”和壓差調(diào)小位置時K > 1，閥門衡壓供水時進(jìn)水Α、出水B，閥桿的第二通道全通，F(xiàn)l通過進(jìn)水A通道增壓F2，而F2通過出水B通道減壓，產(chǎn)生F1、 F2、F3不同壓力效果，同時形成一個壓力平衡，調(diào)整K可以調(diào)好客戶所需的出水壓力F3，調(diào) 整后的F3不輕易的改變壓力。所述的閥芯的高度范圍為40-50mm。所述的閥芯的寬度范圍為60_70mm。所述閥門上安裝有壓力表，所述的閥芯的高度范圍為，所述的手柄的安裝旋轉(zhuǎn)半 徑范圍為70-90mm。本發(fā)明的有益效果如下所述閥門依靠流體流對閥芯流壓作用力區(qū)的第一受力面向上作用力來克服閥芯 自身的重力，以及閥腔內(nèi)水的壓力頂開，位于進(jìn)水通道和出水通道之間的閥芯來開啟閥門， 通過連通的第二通道和第一通道向閥腔內(nèi)注水，依靠閥腔內(nèi)水的壓力使得閥芯阻斷相通的 進(jìn)水通道和出水通道關(guān)閉閥門。這種開啟或關(guān)閉方式不需要人力去克服流體的壓力，只要 使用很小的力轉(zhuǎn)換閥桿的工作狀態(tài)就能夠開啟或關(guān)閉閥門。對于大型的閥門也需要借助扳 手等工具就能開啟或關(guān)閉，克服了以往人工開啟或關(guān)閉閥門的困難，勞動強度大的弊端。進(jìn) 水壓F1，活塞壓F2，出水壓F3，F(xiàn)l穩(wěn)定的情況下輕松的改變F2、F3又是一個調(diào)壓閥。基于 它的結(jié)構(gòu)特征，流體只能一個方向流動，又相當(dāng)一個止回閥。


圖1為發(fā)明一種閥門結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明旋轉(zhuǎn)閥桿的手柄位置圖；圖3本發(fā)明閥門衡壓供水原理圖；圖4本發(fā)明新型閥門的工作原理圖。(1)手柄 (2)密封彈簧固定架(5)閥芯銅套2 (6)樹脂閥芯2(9)閥芯銅套1 (10)第三水道(13)閥體 (14)閥芯固定螺絲帽(17)橡膠摸板(18)第一水道A，B(21)閥桿密封螺絲 02)密封螺絲
具體實施例方式關(guān)于本發(fā)明的實施方式，以下將參照附圖加以具體說明。具體實施例11、本發(fā)明與現(xiàn)所有的專利(專利號:ZL200620074469.0的助力閥專利)比較， 閥芯的高度為43. 5mm，寬度為68mm，本發(fā)明技術(shù)的基礎(chǔ)改變水流方向，第三水通道直通外 界。本發(fā)明普通人開閥門只需0.3-0. 5秒，關(guān)閉時間2. 5-3秒。而在先實用新型開閥門需 0. 8-1. 5秒，關(guān)閉時間3. 5-4秒。通過改變閥芯的高度和寬度可以調(diào)整出開閥門的時間。本發(fā)明的該閥門自身帶壓 力表，隨時看得出消防系統(tǒng)運行情況。2、本發(fā)明相對與常規(guī)消防栓閥門對比要打開常規(guī)閥需要4. 5圈而且人旋轉(zhuǎn)一次只能半圈(180度)
(3)密封彈簧 (4)閥芯彈簧 (7)閥芯固定螺絲 (8)樹脂閥芯1
(11)閥蓋 (12)第二水道 (15)不銹剛固定板(16)橡膠密封墊 (19)閥桿銅套 00)閥桿
要滿開需要8-9秒，開快速閥門只需0. 3-0. 5秒。消防檢查時可以隨時看得出消防系統(tǒng)的正常運行，如壓力表異常時用手推閥芯也 可以感覺出系統(tǒng)運行情況。3、消防栓真正用起來時，8-9秒于0. 3-0. 5秒的重要性。外形尺寸高度；192mm+50mm(手柄)，寬度；110mm，安裝旋轉(zhuǎn)半徑；84mm，不需更換 消防栓，新裝或更換。具體實施例2該閥門包括設(shè)有空腔的閥體(13)、設(shè)置在閥體(13)上的手柄(1)，可滑動的設(shè)置 在所述閥體(13)內(nèi)的閥芯(6、8)、閥芯(6、8)分別通過閥芯銅套1(9)和閥芯銅套2(5)， 然后通過閥芯固定螺絲(7)固定住，閥芯(6、8)上部連有閥芯彈簧，閥芯(6、8)下部不 銹剛固定板(15)固定，它們之間安裝有橡膠密封墊(16)，以保證密封性，然后用閥芯固定 螺絲帽(14)固定，可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述閥蓋(11)上的閥桿00)，閥桿00)通過閥桿銅套 (19)與閥桿密封螺絲固定在閥體(13)上，閥桿00)下端安裝密封彈簧固定架0)， 用于固定住密封彈簧(3)，在閥體(13)與閥芯(6、8)形成里，閥體(13)內(nèi)壁上具有橡膠摸 板(17)，所述的閥體(1 上分別設(shè)有相通的進(jìn)水通道第一水道A和出水通道第一水道B， 所述閥芯(6、8)有六個工作狀態(tài)。第一工作狀態(tài)關(guān)閉狀態(tài)此時閥芯位于上部出水通道B與第二水道(1 之間連通，這是手柄位置轉(zhuǎn)道“關(guān)” 位置上，在第二水道(1 兩端是用密封螺絲0 來固定和密封的，進(jìn)水通道A和第二水道 (12)之間連通，開始時F3 = F2總壓差是Fl-FK (閥芯彈簧力)=F3，進(jìn)水通道A和第二水 道(12)之間連通后Fl =F2總壓差是F1+F5-F3壓差大，閥芯往下移F3變小，F(xiàn)3與F2的壓 差逐漸增大而關(guān)閉，關(guān)閉后力Wl = Fl (進(jìn)水壓)X 3. 14R2(水管半徑)+F5，來阻斷水流。第二工作狀態(tài)開通狀態(tài)此時所述的進(jìn)水通道第一水道A(18)關(guān)閉，第一水道B(18)和第二水道(12) 之間連通，這時段F3 = F2接近0，閥芯往上移打開閥門，這時流體阻力W2 = Fl (進(jìn)水 壓)X3. 14R2(水管半徑)-F5，閥芯水流過成中水流量的大小閥芯也在上下移動，防止閥芯 長期不使用形成水垢而，導(dǎo)致開關(guān)不靈活的問題。第三工作狀態(tài)，此時所述的第二水道與所述的第三水道10都與所述的第一通道 相通，所述的進(jìn)水通道第一水道A和出水通道第一水道B相連通；第四工作狀態(tài)止回閥(單向)的作用此時進(jìn)水口水壓小于出水口水壓，F(xiàn)l < F3，閥芯位于所述進(jìn)水通道B和第二水 通道(12)之間連通，開始時F3 = F2總壓力是F2+F5(閥芯彈簧力4)這時段的壓差是 F3+F5-F1 = F5這時F3 > Fl，閥芯往下移，F(xiàn)l與F2的壓差增大后關(guān)閉，關(guān)閉后力W = S6 (S6 閥芯上部面積)+F5-FlXS5(S5 閥芯低部總面積)來阻斷水流。第五工作狀態(tài)定位開或關(guān)如圖二所示，此時所述旋轉(zhuǎn)閥桿的手柄位置圖二中的定位供水或定位關(guān)閉，如關(guān) 閉狀態(tài)下，手柄轉(zhuǎn)到定位供水位置上它始終是關(guān)閉狀態(tài)；如開通狀態(tài)下，手柄轉(zhuǎn)到定位供水 位置上它始終是開通狀態(tài)。第六工作狀態(tài)衡壓供水
此時所述圖三的衡壓供水原理，進(jìn)水出水通道(18)A、B的面積Si、S2是不變數(shù)， 而ASl和AS2是可變數(shù)。假設(shè)供水壓力Fl不變AS1/AS2 = K手柄在圖二“開”和壓差 調(diào)小位置時K ^ 1，手柄在圖二“關(guān)”和壓差調(diào)小位置時K > 1，閥門衡壓供水時進(jìn)水A、出水 B，閥桿的第二通道(1 全通，F(xiàn)l通過進(jìn)水A通道增壓F2，而F2通過出水B通道減壓，產(chǎn)生 F1、F2、F3不同壓力效果，同時形成一個壓力平衡，調(diào)整K可以調(diào)好客戶所需的出水壓力F3， 調(diào)整后的F3不輕易的改變壓力。衡壓供水原理如圖三所示，F(xiàn)l ；進(jìn)水壓力。F2 ；閥芯受壓。F3 ；出水壓力。Si，S2 ； 進(jìn)水，出水通道管徑。Δ Si，Δ S2;進(jìn)水，出水調(diào)節(jié)閥口徑(可變)。假設(shè)進(jìn)水壓力Fl不變， 利用調(diào)節(jié)Δ Si，AS2比例來調(diào)節(jié)F3，是達(dá)到調(diào)節(jié)F2的目的。A用水量增大時用水量增大時F3變小，F(xiàn)2與F3的壓差變大，原Fl頂閥芯底部的力；W6 = F2 X R2 (閥芯上部半徑)X 3. 14+F5 (閥芯彈簧力4) = Fl X R2 (閥芯下部半徑)X 3. 14，F(xiàn)2 減壓是W6彡F2XR2(閥芯上部半徑)X 3. 14+F5 (閥芯彈簧力4)導(dǎo)致壓力平衡破壞，閥芯 往上移增加流量，增加壓力，壓力達(dá)到所需的出水壓力F3時又形成一個新的壓力平衡，這 時雖然流量增加但壓力變化(不超過該管道的流量時)。B用水量減少時用水量減少時F3增大，F(xiàn)2與F3的壓差變大，原Fl頂閥芯底部力；W6 = F2XR2(_ 芯上部半徑)X 3. 14+F5 (閥芯彈簧力4)，F(xiàn)3增大導(dǎo)致F2也增大是F2XR2(閥芯上部半 徑)X3. 14+F5(閥芯彈簧力4)彡F6導(dǎo)致壓力平衡破壞，閥芯往下移減少流量，減小壓力， 壓力達(dá)到所需的出水壓力F3時又形成新的一個壓力平衡，這時水流量減小而壓力變化，特 點是設(shè)定壓力-不受流量的影響。禁區(qū)說明手柄在圖二禁區(qū)位置時K彡8，閥門的進(jìn)水A全開，出水B開1/8，閥門一開F3增 大，F(xiàn)3微小增加，導(dǎo)致閥芯上部力F2XR2(閥芯上部半徑)X3. 14+F5 (閥芯彈簧力4)增加， 導(dǎo)致關(guān)閉；F3開始變小，閥芯又上升，開閥門，是閥門每秒中20-30次開關(guān)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。新型閥門的工作原理如圖四所示利用流體流動時的能量來關(guān)和閉，止回，調(diào)節(jié)壓力的作用，控制閥芯內(nèi)壓F2的進(jìn) 出水管徑ASl, AS2是原閥門的1/15—1/20所述閥門依靠流體流對閥芯流壓作用力區(qū)的第一受力面向上作用力來克服閥芯 自身的重力，以及閥腔內(nèi)水的壓力頂開，位于進(jìn)水通道和出水通道之間的閥芯來開啟閥門， 通過連通的第二通道和第一通道向閥腔內(nèi)注水，依靠閥腔內(nèi)水的壓力使得閥芯阻斷相通的 進(jìn)水通道和出水通道關(guān)閉閥門。這種開啟或關(guān)閉方式不需要人力去克服流體的壓力，只要 使用很小的力轉(zhuǎn)換閥桿的工作狀態(tài)就能夠開啟或關(guān)閉閥門。對于大型的閥門也需要借助扳 手等工具就能開啟或關(guān)閉，克服了以往人工開啟或關(guān)閉閥門的困難，勞動強度大的弊端。進(jìn) 水壓F1，活塞壓F2，出水壓F3，F(xiàn)l穩(wěn)定的情況下輕松的改變F2、F3又是一個調(diào)壓閥?；?它的結(jié)構(gòu)特征，流體只能一個方向流動，又相當(dāng)一個止回閥。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域 的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種消防栓快速閥門，包括設(shè)有空腔的閥體、可滑動的設(shè)置在所述閥體內(nèi)的閥芯、可 轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述閥蓋上的閥桿，所述的閥體上分別設(shè)有相通的進(jìn)水通道第一水道A和出 水通道第一水道B，所述閥芯有四種狀態(tài)，第一工作狀態(tài)是關(guān)閉狀態(tài)，此時閥芯位于上部出 水通道第一水道B與第二水道之間連通，進(jìn)水通道第一水道A和第二水道之間連通，進(jìn)水通 道A和第二水道之間連通后來阻斷水流；第二工作狀態(tài)開通狀態(tài)，此時所述的進(jìn)水通道第 一水道A關(guān)閉，第一水道B和第二水道之間連通，閥芯往上移打開閥門，閥芯水流過成中水 流量的大小閥芯也在上下移動；第三工作狀態(tài)，此時所述的第二水道與所述的第三水道都 與所述的第一通道相通，所述的進(jìn)水通道第一水道A和出水通道第一水道B相連通；第四工 作狀態(tài)止回閥的作用，此時進(jìn)水口水壓小于出水口水壓，閥芯位于所述第一水道B和第二 水道之間連通，這時閥芯往下移，壓差增大后關(guān)閉來阻斷水流。
2.如權(quán)利要求1所述的消防栓快速閥門，其特征在于所述的閥芯還有第五工作狀態(tài) 定位開或關(guān)，閥桿上設(shè)置有手柄，此時所述旋轉(zhuǎn)閥桿的手柄位置的定位供水或定位關(guān)閉，如 關(guān)閉狀態(tài)下，手柄轉(zhuǎn)到定位供水位置上它始終是關(guān)閉狀態(tài)；如開通狀態(tài)下，手柄轉(zhuǎn)到定位供 水位置上它始終是開通狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的消防栓快速閥門，其特征在于所述的閥芯還有第六工作狀態(tài) 衡壓供水，此時進(jìn)水出水通道A、B的面積Si、S2是不變數(shù)，而ASl和AS2是可變數(shù)。假 設(shè)供水壓力Fl不變AS1/AS2 = K手柄在“開”和壓差調(diào)小位置時KS 1，手柄在“關(guān)”和 壓差調(diào)小位置時1，閥門衡壓供水時進(jìn)水Α、出水B，閥桿的第二通道全通，F(xiàn)l通過進(jìn)水 A通道增壓F2，而F2通過出水B通道減壓，產(chǎn)生Fl、F2、F3不同壓力效果，同時形成一個壓 力平衡，調(diào)整K可以調(diào)好客戶所需的出水壓力F3，調(diào)整后的F3不輕易的改變壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的消防栓快速閥門，其特征在于所述閥門上安裝有壓力表。
5.如權(quán)利要求1所述的消防栓快速閥門，其特征在于所述的閥芯的高度范圍為 40-50mmo
6.如權(quán)利要求1所述的消防栓快速閥門，其特征在于所述的閥芯的寬度范圍為 60_67mmo
7.如權(quán)利要求1所述的消防栓快速閥門，其特征在于所述的手柄的安裝旋轉(zhuǎn)半徑范 圍為 70-90mm。
全文摘要
一種消防栓快速閥門，包括設(shè)有空腔的閥體、可滑動的設(shè)置在所述閥體內(nèi)的閥芯、可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述閥蓋上的閥桿，所述的閥體上分別設(shè)有相通的進(jìn)水通道第一水道A和出水通道第一水道B，所述閥芯有四種狀態(tài)，本發(fā)明的快速閥門開啟或關(guān)閉方式不需要人力去克服流體的壓力，只要使用很小的力轉(zhuǎn)換閥桿的工作狀態(tài)就能夠開啟或關(guān)閉閥門。對于大型的閥門也需要借助扳手等工具就能開啟或關(guān)閉，克服了以往人工開啟或關(guān)閉閥門的困難，勞動強度大的弊端。
文檔編號F16K1/00GK102128273SQ20101001794
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者金哲龍 申請人:江蘇龍力神精工科技有限公司