專利名稱：微功耗超短智能一體水表閥結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水閥，具體是一種微功耗超短智能一體水表表閥，應(yīng)用于預(yù)付費(fèi)智能一體水表。
背景技術(shù)：
由于水資源的缺乏，節(jié)約用水、控制用水已成必然趨勢(shì)，老式水表將被預(yù)付費(fèi)智能一體水表所替代，而當(dāng)今的微功耗智能一體水表的表閥結(jié)構(gòu)雖有很多種，但由于計(jì)量精度及微功耗開關(guān)閥門的原因，使得一體水表在15mm系列設(shè)計(jì)時(shí)，其總長(zhǎng)度均大于165mm，這對(duì)于原15mm系列的水表更換帶來很多不方便，增加較多費(fèi)用，并且在閥門結(jié)構(gòu)上，出現(xiàn)開啟閥門時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象，關(guān)閉閥門時(shí)關(guān)不嚴(yán)產(chǎn)生溢流，閥門使用壽命短，低水壓不能開啟閥門。這些缺陷影響了水表的更新?lián)Q代改造及預(yù)付費(fèi)智能一體水表的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有智能一體水表15mm系列其表閥體總長(zhǎng)度不能做到長(zhǎng)度為165mm的難題；解決微功耗閥體所存在的開啟閥門時(shí)有抖動(dòng)、關(guān)閉閥門時(shí)有溢流、使用壽命短、流體壓力過小不能正常開啟閥門的問題；解決現(xiàn)有電動(dòng)式閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)功耗大、密封難、易泄露、外部驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜、閥門開閉狀態(tài)不知曉以及電機(jī)抖轉(zhuǎn)的問題。本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開閉閥門可靠、無抖動(dòng)、無溢流、不受流體壓力過小的影響、功耗低、性能好、方便15mm系列水表的更新?lián)Q代改造的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這種微功耗超短智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)為在表閥體上安裝有表芯、計(jì)數(shù)器、閥芯、閥蓋，閥芯具有閥體、閥桿、皮膜襯杯、皮膜支架、密封支架，在閥體內(nèi)安裝磁環(huán)，在閥桿上安裝密封圈，皮膜支架與皮膜襯杯連接固定，皮膜襯杯上安裝皮膜，密封支架下底面安裝有密封墊，密封支架外周套裝有緊固套。
上述技術(shù)方案中，在皮膜支架或密封支架上安裝固定有過濾網(wǎng)，防止差壓孔的堵塞及開閉閥的失靈，提高閥門開閉的可靠性。
上述技術(shù)方案中，皮膜支架的下端裝配有墊片及鎖緊螺母，閥桿的下端安裝有擋銷。
上述技術(shù)方案中，密封支架含有導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱是和密封支架做為一整體的塑料件，導(dǎo)向柱的導(dǎo)向作用，避免了閥芯被水壓沖偏，控制閥芯在正常位置動(dòng)作，提高閥門開啟的可靠性。
上述技術(shù)方案中，皮膜支架上開有差壓孔及差壓導(dǎo)流孔。
上述技術(shù)方案中，在閥體外側(cè)還安裝有驅(qū)動(dòng)磁鋼，驅(qū)動(dòng)磁鋼與連桿連接，連桿由偏心輪連接傳動(dòng)，偏心輪又由微型減速電機(jī)連接傳動(dòng)，并且在偏心輪的一側(cè)安裝觸動(dòng)開關(guān)，利用偏心輪上凸筋來接觸觸動(dòng)開關(guān)，觸動(dòng)開關(guān)控制電機(jī)電路，并確知閥的開閉狀態(tài)。該偏心輪凸筋和觸動(dòng)開關(guān)的設(shè)計(jì)，使電動(dòng)機(jī)可按一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而簡(jiǎn)化了控制電路，提高了控制電路的可靠性，并降低了成本。
上述技術(shù)方案中，還可在原水表表芯外殼的內(nèi)腔尺寸 上增加2-4mm，即由 72mm增加至 74mm-76mm，并在水表內(nèi)流道橫向?qū)挾瘸叽鏛上增加10-15mm，即由L30mm增加至L40-45mm，根據(jù)以上尺寸改動(dòng)及采用前述的本閥芯結(jié)構(gòu)，由此該表達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家B級(jí)水表精度標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使表閥體A尺寸制作為67mm，B尺寸為165mm。解決了現(xiàn)有智能一體水表15mm系列其表閥體總長(zhǎng)度不能做到長(zhǎng)度為165mm的難題，為原15mm系列水表的更換帶來了方便，節(jié)約了費(fèi)用。
本實(shí)用新型技術(shù)方案中新增緊固套的設(shè)計(jì)，使閥開啟的可靠性大大提高，抖動(dòng)減小，延長(zhǎng)了密封墊的使用壽命；同時(shí)，本實(shí)用新型將磁環(huán)安裝在閥體內(nèi)，并且與閥芯為一整體，區(qū)別于原有技術(shù)的磁環(huán)安放在閥體外；本實(shí)用新型還將密封圈安裝在閥桿上，區(qū)別于原有技術(shù)將密封圈安裝在皮膜支架上，本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其密封性能明顯要好于原有技術(shù)。
綜上所述，本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開閉閥門可靠，使用壽命長(zhǎng)，功耗低，密封好，無泄露，外部驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)化，知曉閥門開閉狀態(tài)，克服了原有技術(shù)閥門開啟有抖動(dòng)，關(guān)閉閥門有溢流以及流體壓力過小不能正常開啟閥門的問題，并且能使15mm系列智能一體水表的總長(zhǎng)度制作為165mm，為此表更換帶來較大方便，降低了費(fèi)用，節(jié)省了更換時(shí)間，使節(jié)約用水、控制用水成為可能。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖視圖圖2為閥芯結(jié)構(gòu)剖視圖圖3為閥門關(guān)閉狀態(tài)示意圖圖4為閥門開啟狀態(tài)示意圖圖5為流通道A-A剖視圖圖6為微型減速機(jī)驅(qū)動(dòng)部分示意圖圖7為圖6的左視圖具體實(shí)施方式
參見附圖，這種微功耗超短智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)為在表閥體3內(nèi)安裝有表芯2、計(jì)數(shù)器1、閥芯4、閥蓋5，在閥蓋5外安裝驅(qū)動(dòng)磁鋼6、微型減速電機(jī)7、觸動(dòng)開關(guān)8、偏心輪9、連桿10，閥芯具有閥體26、閥桿12、皮膜襯杯14、皮膜支架19，在閥體26內(nèi)安裝固定有磁環(huán)11，在閥桿12上安裝密封圈13，在閥桿12下端安裝有擋銷22，皮膜支架19與皮膜襯杯14連接固定，皮膜襯杯14上安裝皮膜15，密封支架20下底面安裝有密封墊18，密封支架20的外周套裝有緊固套17，皮膜支架19下部安裝有墊片及鎖緊螺母21，密封支架20還含有導(dǎo)向柱23，導(dǎo)向柱23與密封支架20是一個(gè)整體，在皮膜支架19上鉆有差壓孔25、差壓導(dǎo)流孔24，皮膜支架或密封支架上連接安裝有過濾網(wǎng)16，利用皮膜、密封圈、密封墊及表閥體使流體分為三個(gè)壓力區(qū)即A、B、C區(qū)，通過皮膜支架上的差壓孔及差壓導(dǎo)流孔，以及密封墊和閥桿上的密封圈構(gòu)成利用流體差壓，以低功耗驅(qū)動(dòng)閥桿上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)(閥桿的驅(qū)動(dòng)力為閥桿密封差壓導(dǎo)流孔截面積的流體壓力)。當(dāng)閥門處在關(guān)閥狀態(tài)時(shí)，要開啟閥門則通過驅(qū)動(dòng)磁鋼的向上運(yùn)動(dòng)，從而利用磁力帶動(dòng)磁環(huán)向上移動(dòng)，閥桿上的密封圈也向上運(yùn)動(dòng)，使得皮膜支架的差壓導(dǎo)流孔打開，由于差壓孔的截面積小于導(dǎo)流孔的截面積，使得A區(qū)的壓力大于B區(qū)及C區(qū)的壓力，利用壓力差推動(dòng)皮膜襯杯向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而打開閥門，當(dāng)驅(qū)動(dòng)磁鋼向下運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)磁環(huán)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得閥桿上的密封圈堵住差壓導(dǎo)流孔，因而產(chǎn)生A區(qū)壓力約等于B區(qū)壓力并大于C區(qū)壓力，使已產(chǎn)生形變的皮膜回位，皮膜支架向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)密封支架向下運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉閥門。當(dāng)流體壓力越大，閥門關(guān)閉得越嚴(yán)。
當(dāng)流體壓力較小時(shí)，利用擋銷和閥桿的拉壓力使皮膜產(chǎn)生形變，進(jìn)而開閉閥門，解決了流體壓力較小時(shí)，先導(dǎo)閥開閉時(shí)間長(zhǎng)或不能正常動(dòng)作的問題。
為防止差壓孔的堵塞，導(dǎo)致開閉閥失靈，安裝有過濾網(wǎng)，提高了閥門開閉的可靠性。由于密封墊多為橡膠材料，且有彈性。因此在開啟閥門時(shí)，由于密封墊和表閥體密封處會(huì)產(chǎn)生局部真空現(xiàn)象，即閥體密封處對(duì)密封墊產(chǎn)生吸力，使密封墊密封部位產(chǎn)生形變，導(dǎo)致開閥時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)和損壞密封墊，降低密封墊的使用壽命，為此不僅利用墊片和鎖緊螺母壓住密封墊，還有緊固套壓住密封墊的外緣，使密封墊在開啟閥門時(shí)變形小，從而解決了開閥時(shí)所產(chǎn)生的抖動(dòng)，提高了密封墊的使用壽命。利用密封支架的導(dǎo)向柱進(jìn)行導(dǎo)向，使閥芯始終處在正常狀態(tài)進(jìn)行導(dǎo)向，避免流體沖擊使閥桿動(dòng)作受阻，提高了閥門開啟的可靠性。
驅(qū)動(dòng)方面利用微型減速電機(jī)輸出軸上安裝的偏心輪，通過連桿來帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)磁鋼上下運(yùn)動(dòng)。并利用偏心輪上的凸筋來啟動(dòng)觸動(dòng)開關(guān)，從而知曉閥門的開閉狀態(tài)。因微型減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)為同一方向，所以簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路，降低了成本并提高了微型減速機(jī)的使用壽命，該結(jié)構(gòu)動(dòng)作可靠，穩(wěn)定性好，電機(jī)也無抖轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生。
表閥體的設(shè)計(jì)方面為了減少流體在表閥體內(nèi)的壓力損失，產(chǎn)生紊流現(xiàn)象，在原水表表殼中φD尺寸的基礎(chǔ)上加大2-4mm，并在通常一體智能水表表閥之間的流道截面積的基礎(chǔ)上其L尺寸加大10-15mm，見流道A-A剖視圖，加上采用本閥芯結(jié)構(gòu)，使表閥體A＝67mm，B＝165mm，計(jì)量精度達(dá)到或超過國(guó)標(biāo)B級(jí)水表要求，并且開閉閥門時(shí)無抖動(dòng)，紊流等現(xiàn)象。
當(dāng)外部控制電路控制微型減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)磁鋼作上下運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)磁環(huán)，閥桿及密封圈作上下運(yùn)動(dòng)，利用差壓原理開閉閥門，并通過觸動(dòng)開關(guān)的狀態(tài)判斷閥的開閉狀態(tài)，起控制作用。
綜上所述，本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開閉閥門可靠，使用壽命長(zhǎng)，且能使15mm系列智能一體水表的總長(zhǎng)度制作為165mm，為此表更換帶來較大的方便，降低了費(fèi)用和節(jié)省更換時(shí)間，使節(jié)約用水、控制用水成為可能。
權(quán)利要求1.一種微功耗超短智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，在表閥體上安裝有表芯、計(jì)數(shù)器、閥芯、閥蓋，閥芯具有閥體、閥桿、皮膜襯杯、皮膜支架、密封支架，其特征在于在閥體內(nèi)安裝磁環(huán)，在閥桿上安裝密封圈，皮膜支架與皮膜襯杯連接固定，皮膜襯杯上安裝皮膜，密封支架下底面安裝有密封墊，密封支架外周套裝有緊固套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，其特征在于皮膜支架或密封支架上安裝固定過濾網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，其特征在于皮膜支架的下端裝配有墊片及鎖緊螺母，閥桿的下端安裝有擋銷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，其特征在于密封支架含有導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱和密封支架為一整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，其特征在于皮膜支架上開有差壓孔及差壓導(dǎo)流孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，其特征在于閥體外側(cè)還安裝有驅(qū)動(dòng)磁鋼，驅(qū)動(dòng)磁鋼與連桿連接，連桿由偏心輪連接傳動(dòng)，偏心輪又由微型減速電機(jī)連接傳動(dòng)，并且在偏心輪的一側(cè)安裝觸動(dòng)開關(guān)，偏心輪上的凸筋接觸觸動(dòng)開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，其特征在于表芯外殼的內(nèi)腔尺寸 由72mm增加至74mm-76mm，水表內(nèi)流道橫向?qū)挾瘸叽鏛由30mm增加至40mm-45mm。
專利摘要一種微功耗超短智能一體水表表閥結(jié)構(gòu)，在表閥體上安裝有表芯、計(jì)數(shù)器、閥芯、閥蓋，閥芯的閥體內(nèi)安裝磁環(huán)，閥桿上端安裝密封圈，下端安裝擋銷，皮膜支架與皮膜襯杯連接固定，皮膜襯杯上安裝皮膜，皮膜支架下部安裝墊片及鎖緊螺母，密封支架含有導(dǎo)向柱，下底安裝密封墊，外周套裝緊固套，皮膜支架上開有差壓孔、差壓導(dǎo)流孔，并安裝過濾網(wǎng)，閥體外還安裝驅(qū)動(dòng)磁鋼、連桿、偏心輪及微型減速電機(jī)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、功能齊全、技術(shù)性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)G01F15/06GK2591582SQ0227794
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2002年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者余鵬, 宋其新, 顏凱 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙超凡電腦系統(tǒng)有限公司