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CN101832394A - 一种机械式自动断水闸阀 - Google Patents

一种机械式自动断水闸阀 Download PDF

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CN101832394A
CN101832394A CN 201010150370 CN201010150370A CN101832394A CN 101832394 A CN101832394 A CN 101832394A CN 201010150370 CN201010150370 CN 201010150370 CN 201010150370 A CN201010150370 A CN 201010150370A CN 101832394 A CN101832394 A CN 101832394A
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严兆
曹倩
李明哲
曾文治
刘旻璇
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Nantong Jinde Steel Structure Co Ltd
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Wuhan University WHU
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Abstract

本发明涉及一种机械式自动断水闸阀，它包括阀体，阀体包括阀壳体，阀壳体内设有阀芯，阀壳体内部被阀芯分成进水端和出水端，进水端与上水箱相通，出水端与下水箱相通，两水箱中的水通过水泵可以在两水箱中循环流动，出水端分设有支管，支管下方设有容器，容器上端设有挂钩，容器下端设有滑轮，滑轮可以在滑轮下方的斜块上滑动，容器外侧设有支架，支架上部设有开关支座，支座上铰接有制动杠杆，制动杠杆具有第一流量控制悬臂；阀芯上端固设有阀杆，阀杆外设有弹簧，阀杆上端铰接有开关旋臂。本发明结构简单，能实现控制出水总量并自动断水。

Description

一种机械式自动断水闸阀
技术领域
本发明涉及一种闸阀，特别是一种机械式自动断水闸阀。
背景技术
在降雨量较大的地区，农田排水工程必须满足除涝的要求，要能及时排除由于暴雨产生的田面积水，减少淹水时间和淹水深度，保证作物的正常生长。在旱地中，如果地下水位过高，作物就会受到渍害而减产，因此农田排水工程需要满足控制和降低地下水位的要求。又由于土壤脱盐和积盐均与地下水的埋藏深度有着密切的关系，在生产实践中常常根据地下水埋深判断某一地区是否会发生土壤盐碱化。因此，在农业生产中，需要采用合适的农田排水工程。
目前常用的排水措施有：田间明沟排水系统、地下暗管排水系统、鼠道排水、竖井排水等。
“田间明沟排水系统”：通过在田间开挖排水沟道排除积水。
“地下暗管排水系统”：主要由吸水管、集水管、检查井、集水井等几个部分组成。它是土地排水、防止灌溉土地盐碱化和改造中低产田的有效措施。与明沟排水相比具有排水效果好，有效控制地下水位，节省土地，减少维护费用等特点。
“鼠道排水”：用特制的机具、在地表以下一定深度处挤压土层而形成鼠洞状通道，以排除农田土壤中多余水分的排水措施。它投资省、用工少、见效快、效益高。
“竖井排水”：通过布设井群，抽汲地下水，以控制地下水位的工程技术措施。竖井排水可形成区域性大面积地下水位下降，从而防治灌溉土地次生盐碱化或排除高矿化度地下水，也可用于改造浅层咸水含水层。它适宜于具有较好透水性土层的排水地区采用。如果排水地区土层透水性差，单井出水量低，是否采用这种排水形式要通过技术经济比较才能确定。
发明内容
本发明的目的为控制田间排水，提供一种结构和原理都很简单，便于实施，完全通过机械装置就能够控制出水总量，并通过控制相关参数进而控制出水时间实现自动断水的机械式自动断水闸阀。另外，闸阀也可运用于其他需要控制出水量的领域。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
它包括阀体，阀体包括阀壳体，阀壳体内设有阀芯，阀壳体内部被阀芯分成进水端和出水端，进水端与上水箱相通，出水端与下水箱相通，两水箱中的水通过水泵可以在两水箱中循环流动，出水端分设有支管，支管下方设有容器，容器上端设有挂钩，容器下端设有滑轮，滑轮可以在滑轮下方的斜块上滑动，斜块可产生前后位移，容器外侧设有支架，支架上部设有开关支座，支座上铰接有制动杠杆，制动杠杆具有第一流量控制悬臂；阀芯上端固设有阀杆，阀杆外设有弹簧，阀杆上端铰接有开关旋臂，所述的制动杠杆下端与挂钩相连，制动缸杆上端通过第一流量控制悬臂与开关悬臂相连；所述的阀壳体上端外侧还设有支撑架，开关悬臂可以绕支撑架的支撑点旋转。
上述在制动杠杆上位于第一流量控制悬臂下方还设有第二流量控制悬臂。
上述的支架上设有刻度。
本发明取得了以下的技术效果：
1、本发明结构和原理都很简单，便于实施，完全通过机械装置就能够控制出水总量，并通过控制相关参数进而控制出水时间，实现自动断水；
2、通过在制动杠杆上位于第一流量控制悬臂下方还设有第二流量控制悬臂，可以实现二级流量控制；
3、通过在支架上设置刻度，可以很方便和直观的知晓容器内的容量。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1在A处的局部放大后的侧视图；
图3为容器和滑轮的受力分析图；
图4为本发明阀体的结构示意图。
其中：1-开关支座、2-开关旋臂、3-阀体、4-制动杠杆、5-挂钩、6-支管、7-刻度、8-容器、9-第一流量控制悬臂、10-滑轮、11-斜块、12-阀壳体、13-阀芯、14-阀杆、15-弹簧、16-支撑架、17-进水端、18-出水端、19-支架、20-第二流量控制悬臂、21-上水箱、22-下水箱、23-滚轮。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
实施例1
参见图1-4，一种机械式自动断水闸阀，它包括阀体3，阀体包括阀壳体12，阀壳体内设有阀芯13，阀壳体内部被阀芯分成进水端17和出水端18，进水端与上水箱21相通，出水端与下水箱22相通，两水箱中的水通过水泵可以在两水箱中循环流动，出水端分设有支管6，支管下方设有容器8(这里的容器可以选用量筒等)，利用容器8收集的水重为动力实现自动断水。容器上端设有挂钩5，容器下端设有滑轮10，滑轮可以在滑轮下方的斜块11上滑动，斜块可产生前后位移，容器外侧设有支架19，支架具有刻度7，支架上部设有开关支座1，支座上铰接有制动杠杆4，制动杠杆具有第一流量控制悬臂9和第二流量控制悬臂20；阀芯上端固设有阀杆14，阀杆外设有弹簧15，阀杆上端铰接有开关旋臂2，所述的制动杠杆下端与挂钩相连，制动缸杆上端通过第一流量控制悬臂或第二流量控制悬臂21与开关悬臂相连；所述的阀壳体上端外侧还设有支撑架16，开关悬臂可以绕支撑架的支撑点旋转。
本发明的工作原理：本闸阀为一种自动断水闸阀，利用机械原理实现闸阀的自动关闭。水流通过闸阀时，小部分被支管分流，流入容器中。容器中水量逐渐增大，管总重增大。当容器中水量达到一定值时(根据需要设定)，开关悬臂克服制动杠杆阻力，脱离控制悬臂，闸阀被关闭。
将开关悬臂2按下后，闸阀开启，通过水泵，上下两个水箱中的水开始循环。小股水流通过分流支管6流入容器8，由总流能量方程可得其分液管中流量与主流的流量关系。量筒中蓄得的水柱高度能够通过刻度尺7能够读出。水的重量使得量筒下方的斜块，斜块带动滚轮23有克服阻力产生向前滑动的趋势，滑轮10和量筒8产生向下滑动的趋势。其受力方程为(如附图3所示)：
F＝G-f阻cosθ-FNsinθ(该方程中f阻只考虑斜块中滑槽的摩擦力)，其中θ为斜块在竖直方向的角度。
容器使得挂钩5产生向下的力，当容器中的水达到一定重量时，挂钩产生足够大向下的力，使制动杠杆4绕支点产生顺时针的旋转。当制动杠杆对开关悬臂2的约束力消失时，开关悬臂在闸阀内弹簧的作用下弹起，闸阀关闭。因为制动杠杆有两级流量控制悬臂(如图2)，闸阀能够实现二级出水量控制。
本发明具有广泛的用途：
a)本装置可与地下水暗管排水、鼠道排水等排水方式相结合，应用于地下水水位控制，将地下水水位控制在一个合理范围；
b)防止家庭中因闸阀常开而造成的水资源浪费；
c)将闸阀于抽水马桶结合，替代现有抽水马桶上的水箱，定量控制出水，省钱省空间；
d)在游泳池，喷泉等需要经常换水的公共场所此闸阀也具有市场竞争力，因为此闸阀可以使换水更方便，管理更简便；
另外，可以与生活中各种装置结合，用于生活中需要控制水位的地方等等。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (3)

1.一种机械式自动断水闸阀，其特征在于：它包括阀体(3)，阀体包括阀壳体(12)，阀壳体内设有阀芯(13)，阀壳体内部被阀芯分成进水端(17)和出水端(18)，进水端与上水箱(21)相通，出水端与下水箱(22)相通，两水箱中的水通过水泵可以在两水箱中循环流动，出水端分设有支管(6)，支管下方设有容器(8)，容器上端设有挂钩(5)，容器下端设有滑轮(10)，滑轮可以在滑轮下方的斜块(11)上滑动，斜块可产生前后位移，容器外侧设有支架(19)，支架上部设有开关支座(1)，支座上铰接有制动杠杆(4)，制动杠杆具有第一流量控制悬臂(9)；阀芯上端固设有阀杆(14)，阀杆外设有弹簧(15)，阀杆上端铰接有开关旋臂(2)，所述的制动杠杆下端与挂钩相连，制动缸杆上端通过第一流量控制悬臂与开关悬臂相连；所述的阀壳体上端外侧还设有支撑架(16)，开关悬臂可以绕支撑架的支撑点旋转。
2.根据权利要求1所述的机械式自动断水闸阀，其特征在于：在制动杠杆上位于第一流量控制悬臂下方还设有第二流量控制悬臂(20)。
3.根据权利要求1或2所述的机械式自动断水闸阀，其特征在于：所述的支架上设有刻度(7)。
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