专利名称：家庭非正常用水时机械自动关阀法的制作方法
技术领域：
一种自动关闭水阀的方法，尤其是家庭非正常用水时机械自动关阀的方法。
背景技术：
一般情况下，家中水龙头出现极少量的漏水，由于家中都有排水口，故不会造成很大危害，有时为了防冻，人们还故意将水龙开启一点，但当家中出现水管在水压下管口脱开、管道被冰冻裂、龙头意外失灵、出门忘却关掉水龙头、太阳能淋浴器溢水等非正常用水情况时，刚开始时也会通过排水口排出，但时间稍久，就会被抹布、衣物等堵住，造成家中水流满地，家俱浸泡，甚至将水漏到楼下人家中，有时会造成巨额赔偿，既影响邻里关系，又造成经济损失，如果采用电动方式进行关阀，虽也能达到关阀目的，但要将电源线路接至水阀上，既不方便，又不安全。
发明内容
本发明的目的是推出一种家庭正常用水时不受影响，而出现非正常用水时不用任何电能，用自身机械自动关掉阀门，防止水溢造成损失的方法。
本发明的目的是这样实现的它包括一个外壳，外壳内的水流腔内，有受水流冲动能正向旋转的叶轮，叶轮经过传动装置连接减速装置，把正向旋转力传递到减速装置的出轴上，该出轴与控制阀门机构机械连接，控制阀门机构上有反向旋转簧，水流使叶轮转动时，减速装置出轴上的正向转力大于控制阀门机构上的反向旋转簧力，控制阀门机构中的触发部件就正转，当水流极其微弱时，叶轮停转，反向旋转簧力就使控制阀门机构中的触发部件反转，其特征是正常用水时，水流有强有息，控制阀门机构中的触发部件一直徘徊在阀门机构开启位置段内，非正常用水时由于水流一直较强，控制阀门机构的触发部件将向同一方向运动，最后脱离阀门机构开启位置段，阀门即关闭。
这样，当出现能带动叶轮长时间旋转的非正常用水量(以下简称非正常用水)时，就可以使出轴带动控制阀门机构中的触发部件位移至能使阀门关闭的位置，使水阀关闭，有效地防止了水溢造成损失的目的。但正常用水时，当水流接近停息状，利用减速装置进轴和出轴的扭矩力不同，故进轴就会在反向簧力的作用下，以极快的速度反向旋转，使出轴迅速回复到原位，因而平时正常的间隙用水情况时，控制阀门机构的触发部件经常俳徊在阀门开启位置段上，阀门就不会自动关闭，并且由于反向旋力的存在，极其微弱的水流亦不能克服反向旋力而使叶轮作正向旋转，因此如人们为了管道冻裂可以将龙头开启很小一点，使管中有极少量水流动，既起到防冻作用，又不会关闭阀门。
附图1是单出轴有级调节非正常用水时的机械自动关阀结构图。
附图2是当正常用水时，关于触发部件徘徊在开启位置的原理说明图。
附图3是图2中控制阀门机构中压杆的BB剖视图。
附图4是非正常用水时，关于触发部件所处位置的原理说明图。
附图5是当阀门关闭后触发部件的运行图。
附图6是当用户打开阀门时触发部件运行图。
附图7是双出轴无级调节非正常用水时的机械自动关阀原理图。
具体实施例方式
图1是单出轴有级调节非正常用水时的机械自动关阀结构图。
图中1是管壁螺纹，2是减速齿轮组，3是齿轮组进轴，4是横向伞形齿轮，5是垂直伞形齿轮，6和11是带孔轴板，7是叶轮压簧，8是管壁，9是叶轮，10是叶轮轴，12是关门杆，13是关阀门簧，14是管壁中的水流腔，15是关门杆拨片，16是阀门，17是阀门口，18是阀门轴，19是齿轮组出轴，20是压杆轴，21是压杆，22是压杆簧，23是压杆簧座，24是手轮，25是偏心轮旋簧(亦即是控制阀门机构的反向旋转簧)，26是拉伸杆孔，27是密封圈，28拉伸杆，29是旋簧防脱杆，30是定量挡杆，31是偏心轮，它是控制阀门机构的触发部件，32是和管壁一起作为外壳的齿轮组罩。图中的叶轮9的轴10，由二片可以通过水流的轴板6和11支撑，叶轮轴的右边套有压簧7，轴端上装有横向伞形齿轮5，当流水从左边箭头方向流入时因轴向力作用压簧7被压缩，使作为传动装置的横向伞形齿轮5和垂直伞形齿轮4相啮合，作为减速装置的减速齿轮组的进轴3即正向转动，带动放置在齿轮组罩32中的减速齿轮组2正向工作(但如果水流微小或停止时，压簧7使两伞轮不能啮合，这样使减速齿轮组反向旋转时不需要克服叶轮的阻力)。齿轮组出轴19的中段固置一个偏心轮31，用它作为控制阀门机构的触发部件，控制阀门机构的其它部件及其相互间的结构如下出轴19向上穿过齿轮组罩32后套上偏心轮旋簧25，旋簧25的一端固定在齿轮罩上，另一端固定在开阀手轮24上，使开阀手轮产生和从进轴3到达出轴19的正向力相反的旋转力，开阀手轮24和出轴19的上端固连，开阀手轮的周边有数个拉伸杆孔26，其中一个孔中插有拉伸杆28，它工作时处在完全拉出状态，能依靠在定量挡杆30上抵挡住偏心轮旋簧25对出轴19的反向旋力，压杆轴20和偏心轮31相接，压杆21套在压杆轴20中，由于压杆呈“г”形的下边和关门杆12相抵故只能克服压杆簧22向上转动，而不能向下转动，23是压杆簧座，压杆轴20和关门杆12垂直固连，关门杆上还固连有拨杆15，它抵压住阀门16。图中所示处于开门状态的阀门16，它的轴18上套有能使阀门关闭的旋簧14，17是阀门口，14是放置叶轮等部件的水流腔，箭头是水流方向。
图2是当正常用水时，关于触发部件徘徊在开启位置的原理说明图。现用图1AA的剖视图进行原理说明，它表示处在阀门开启状时在正常用水情况下，压杆和偏心轮相接的位置。图中的20、21、18、16、15、12、19、31以序表示为压杆轴、压杆、阀门轴、阀门、拨杆、关门杆、出轴、偏心轮。当龙头打开时，偏心轮按图中箭头正方向转动，由于正常用水，用水停止后，用户就将水龙头关闭，这时和出轴连在一起的偏心轮就在偏心轮旋簧25的作用下作反向旋转，直至图1中手轮上的拉伸杆28和定量杆30相抵，图2中偏心轮和压杆相接的F点就相对于不用水时手轮上拉伸杆28和定量杆30相抵的位置。如再用水，偏心轮又会正向旋转，图中EF就表示正常用水时偏心轮轮沿和压杆徘徊接触的弧段，在这弧段上阀门16由于压杆被偏心轮轮沿抵住而象图1、图2那样始终打开。
开启段距离的大小，由定量杆插入手柄上拉伸杆孔的不同而定，图1中用26表示有多个位置不同的拉伸杆孔，这样将拉伸杆28插入不同的孔中，就使得图2中EF两点的距离不同，开启段距离越短，水流时间较短就能使阀门关上。如果开启段距离越长，则水流时间较长阀门才能关闭，由于有的用户在正常用水情况下，连续用水时间本来就较长，所以对于开启段距离的长短可根据用户的需要而进行调整，但对于普通家庭也可由生产厂家调至某一开启段距离，而由用产选产品。
图3是图2中控制阀门机构压杆21右段的BB剖视，它呈劈尖状，图2中压杆和偏心轮接触的那一面，是劈尖三角形的一条边。
图4是非正常用水时，关于触发部件所处位置的原理说明图。这种情况下由于长流水的产生，则偏心轮按图2中箭头方向一直转到超过E点时，由于图1中关阀门簧13的旋簧力使阀门16压迫拨杆15，以致使关门杆12带动压杆21按图4中箭头方向旋转，于是阀门趋向关闭状，在簧力和水流的压迫下最后阀门完全关闭，水流停止。图中各部件的数字标号名和图1、图2相同。
图5是当阀门关闭后触发部件的运行图。图中表示当阀门被关闭后，水流停息，故偏心轮不再正向旋转，而在偏心轮簧25的旋力作用下，偏心轮的E点这时反向和压杆上劈尖三角的尖角相接，并在劈尖和压杆簧22的作用下将压杆21抬起，使偏心轮的E点按图5箭头方向通过压杆，由于图1中拉伸杆28和定量杆30相抵，偏心轮将停转。图中各部件的数字标号名和图1、图2、图4相同。
图6是当用户打开阀门时触发部件运行图。当阀门被关闭，偏心轮停留在图5位置，用户如要开阀用水，应先将图1中的拉伸杆28推进至和定量杆30脱离，并可用手驱动手轮24，使偏心轮仍按图5中的箭头方向继续旋转，一直到达偏心轮31轮弧的末端P点(见图6)，此时P点进入压杆21的上方，然后再按图6中箭头方向旋转手轮，这时由于偏心轮的P点压迫压杆21，致使拨杆15对阀门16施力，由于这个力大于阀门轴簧力，从而使阀门重新打开。由于旋簧防脱杆29的位置离手轮中心比定量杆稍近，因此人手在开阀过程中，如果离开于轮，防脱杆29也能挡住拉伸杆28，而使偏心轮停止反转。用户如需对非正常用水量的控制数要进行调整，在开阀中就可将拉伸杆28插入到别的拉伸杆孔中，这样就改变了图2中F点的位置。图中各部件的数字标号名和图1、图2、图4、图5相同。
图7是双出轴无级调节非正常用水时的机械自动关阀原理图。图中的25是出轴反转旋簧，18是阀门轴，16是阀门，17是阀门口，33是和阀门轴一体的关门杆，25是控制阀门机构反向旋转的偏心轮旋簧，34是双头有劈尖的压杆，35是劈尖阻挡块，20是压杆轴，22是压杆簧，36是关门杆反转旋簧，24是手轮，27是密封圈，23是压杆簧座，37是调节盘，38是调节杆，39是紧锁螺母，40是调节杆曲柄，31是偏心轮，32是齿轮组罩，2是减速齿轮组，41是上离合器，42是下离合器，43是叶轮轴的上无螺纹杆，44是叶轮轴上有螺纹部分杆，45是轴座螺母，46是叶轮轴上的下无螺纹杆，47是叶轮，1是管壁螺纹，8是管壁，48是叶轮杆，49是为使水由叶轮下方进入而设计的挡水壁，14是水流腔。图中的箭头表示水流方向，和阀门轴一体的关门杆33上固定有压杆轴20，轴上套有双头有劈尖的压杆34，压杆34的右边紧压着压杆簧22，它上面是压杆簧座23，关门杆在关门杆旋簧36的作用下，平时对阀门16有一个趋向于关门的旋力，但由于偏心轮31和压杆处在如图2中那样的位置，因此使阀门处于开启状态。当出现非正常用水时，偏心轮和压杆处在图4位置时，在关门杆旋簧36的作用下，双头有劈尖的压杆34由于它的左边也有如图3中的劈尖，故在关门旋簧将阀门关闭时，压杆34旋转时，在劈尖阻挡块35和双头有劈尖的压杆34的劈尖作用下，压杆嵌入劈尖阻挡块35的下面，故压杆的右边被抬高，图4中偏心轮上的E点就在偏心轮旋簧25的作用下反转，使偏心轮和压杆处在图5的状态。当非正常用水情况消除后，图7和图1不同的是，由于图7中手轮直接装在关门杆33上，因此手轮24把阀门打开的同时，就可直接将压杆34带至图2的位置，使触发部件徘徊在开启段位置内，可立即进入正常用水状态。在介绍图2时，我们谈到利用拉伸杆28，定量挡杆30，来调节开启段距离大小，而达到使用户自己选择连续用水量，虽然图1中采用了从管道内向外引出一个出轴(如图1中的19)，但图1中选择连续用水量的调节方式却是有级调节。而在此图中虽然采用了二个出轴，但连续用水量的选择却是无级的，其方法是在图中设置调节盘37，它和调节杆38，调节杆曲柄40同连在一起，调节杆曲柄的端头部分伸入到偏心轮的凹处，它限止了偏心轮在反转旋簧25作用下的反转角度，这个角度的不同，就使图2中的开启段距离也不同，从而实现无级调节连续用水量的目的。图中的39是紧锁螺母，当调节完成后，利用调节杆上的螺母将调节杆曲柄定位。
本实施例采用47表示的竖式叶轮，叶轮轴48是一根穿过叶轮的轴，它穿过叶轮后的轴上又分为三个同心轴段，最下面的是用46表示的无螺纹轴段，向上是用44表示的有螺纹轴段，再向上是用43表示的连接着下离合器的无螺纹轴段，该轴段上面装有用42表示的下离合器，上述三个轴段穿过或正处在上部带有螺纹的轴座45中，当偏心轮31被调节杆曲柄40阻挡，管道中流水又接近停止时，叶轮不动；但当水流由下而上通过叶轮时，只要产生很小的轴向力，叶轮轴就上升，如这时作为传动装置的上下离合器相互已经啮合，则齿轮组2立即正向旋转，如这时轴上有螺纹轴段44，脱离有螺纹的轴座45，则由于叶轮在水力冲击下开始旋转，在轴向力作用下，轴上有螺纹段44即上升到有螺纹的轴座45中，使轴48依靠有螺纹轴段44上的螺纹在轴座螺纹中上旋，这时和轴固连在一起的下离合器42亦上升至和上离合器43相啮合，于是亦会带动齿轮组2作正向转动，但由于有螺纹轴段44很短，稍转几圈，轴上有螺纹轴段就向上脱离轴座45中的螺纹，轴48就只带动上下离合器转动而不再上升。但当水流接近停止时，齿轮组2在偏心轮反转旋簧25的反旋力下，上离合器开始反向旋转，于是带动此时还和它啮合在一起的下离合器和轴48也作反向旋转，但由于有螺纹轴段下旋中进入到轴座螺纹中，并一直向下，稍转几圈有螺纹轴段就脱离轴座中的螺纹，这时上离合器41和下离合器42就完全脱开，齿轮组2就在没有叶轮的阻力下，靠偏心轮反转旋簧25的反转力迅速使偏心轮反转，一直转回到被调节曲柄40抵住为止。图中的49是为了使水流转向的挡水片，14是水流腔。图中其它各部件的结构和功能都和图1相同，这里不再赘述。
权利要求
1.一种家庭非正常用水时机械自动关阀法，它包括一个外壳，外壳内的水流腔内，有受水流冲动能正向旋转的叶轮，叶轮经过传动装置连接减速装置，把正向旋转力传递到减速装置的出轴上，该出轴与控制阀门机构机械连接，控制阀门机构上有反向旋转簧，水流使叶轮转动时，减速装置出轴上的正向转力大于控制阀门机构上的反向旋转簧力，控制阀门机构中的触发部件就正转，当水流极其微弱时，叶轮停转，反向旋转簧力就使控制阀门机构中的触发部件反转，其特征是正常用水时，水流有强有息，控制阀门机构中的触发部件一直徘徊在阀门机构开启位置段内，非正常用水时由于水流一直较强，控制阀门机构的触发部件将向同一方向运动，最后脱离阀门机构开启位置段，阀门即关闭。
全文摘要
一种家庭非正常用水时机械自动关阀法，当家庭正常用水时不受影响，而出现非正常用水时不用任何电能，只用自身机械就能自动关掉阀门，有效地防止水溢对家庭造成损失的方法，它包括一个外壳，外壳内的水流腔内，有受水流冲动能正向旋转的叶轮，叶轮经过传动装置连接减速装置，把正向旋转力传递到减速装置的出轴上，该出轴与控制阀门机构机械连接，其特征是正常用水时，水流有强有息，控制阀门机构中的触发部件一直徘徊在阀门机构开启位置段内，非正常用水时由于水流一直较强，控制阀门机构的触发部件将向同一方向运动，最后脱离阀门机构开启位置段，阀门就自动关闭。
文档编号F16K21/04GK1837664SQ20051006000
公开日2006年9月27日 申请日期2005年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者陈宜中, 傅雅芬 申请人:陈宜中