本发明涉及一种龙头阀芯。
背景技术:
随着水资源危机的加剧和水环境质量不断恶化,人类可用水资源将趋向缺泛,节约用水刻不容缓。机械型延时自闭水水龙头可以减少如用水不关水,超时用水等用水浪费,而且使用时不耗用其他能源,节能节水,是人类节约用水的较为理想的终端用水器具。目前市售的机械型延时自闭水龙头,有按压式和手拨式两种,手拨式克服了按压式不能随意关水的技术缺陷,实现开关自主,忘关水延时自闭功能,但现时技术制造的手拨式延时自闭水龙头,技术上仍存在以下缺点:
⑴延时机构与止水机构仍延续按压式的连体结构,使延时时间受水压影响较大,高水压时扭矩过大,开关手感差,同时会造成关闭缓慢而浪费水资源。
⑵阀芯不能与普通陶瓷快开式水龙头配接,只能独立制造水龙头本体,通用性差,成本高,产品单一,产品附加值较低。
⑶无外置调节延时时间功能,批量生产时延时自闭时间一致性差,影响了产品质量的可靠性。
技术实现要素:
本发明的目的是:提供一种液压延时自闭节水龙头阀芯,具有旋转式快进复位和开关操作,延时机构完全与止水机构分离、使用时不受水压影响、关闭迅速、内置延时自闭时间3-60秒调节功能、批量延时时间准确。
本发明是这样实现的:一种液压延时自闭节水龙头阀芯,包括阀座主体、时间调节机构、旋转式快进驱动机构、延时机构、进水止水机构和止水阀芯,其特殊这处在于:所述阀座主体的前腔的前端为沉孔内螺纹结构,后端外表面设有外螺纹,后腔的后端设沉孔内螺纹结构,中心有一过孔;
一花键式旋转套为变径多级圆柱型结构,包括阀杆和套筒,阀杆设有花键及内螺纹腔,内螺纹腔与套筒贯通,套筒内壁上有多线内螺纹,延时调节螺钉与内螺纹腔螺合,组成时间调节机构;
一快进丝杆包括上体部和下头部,上体部设多线螺纹,下头部设普通螺纹,上体部和下头部各设有沉孔,上体部和下头部通过过孔连通;阀座压盖顶板上有阀杆孔,外侧有一环槽,阀座压盖内设有内六角导向沉孔、外侧设有螺纹,套筒安装在阀座压盖内并转动配合,阀杆与阀杆孔转动配合,阀杆上的环形卡槽与蝶型卡簧嵌合,组成旋转式快进驱动机构;
一阻流弹簧和阻尼钢珠装配在活塞连杆后端内腔内,活塞连杆的后端与油缸活塞前端螺合连接;活塞连杆上有进油孔,前端内腔上有内螺纹;复位弹簧配置在油缸活塞后端,通过活塞密封圈密封后装配在液压油缸上,油缸密封座套在活塞连杆上,有油缸密封圈和连杆密封圈密封,活塞连杆穿过油缸盖的导向孔,油缸盖与液压油缸螺纹连接;六角导向螺母拧紧在快进丝杆的下头部上,用固定螺钉穿过快进丝杆与活塞连杆前端螺合,六角导向螺母与阀座压盖的内六角导向沉孔滑动配合,组成液压延时机构;
一限位密封座装配在阀座主体的后腔内,液压油缸的头部与限位密封座的中心孔滑动配合,中心孔的下端设有阶梯过孔,外侧有限位密封圈密封;硅胶止水塞套在止水阀杆下端,组成止水阀芯;经止水密封圈密封后装配在止水阀座后端沉孔上,止水阀杆穿过限位密封座的阶梯过孔与限位密封座中心孔配合,硅胶止水塞前端与止水凸缘台阶相接,止水阀座与阀座主体的后腔螺纹连接,环型针穿过阀膜缓冲过孔安装在阀膜前端,阀膜的梯形过孔套在止水阀座前端的小圆柱上,再与进水阀的后端连接,止水阀座的外凸缘卡在进水阀座的内环槽上,进水阀座阀前端设有阀芯进水口和进水密封圈,外侧设有阀芯出水口,组成进水止水机构。
本发明一种液压延时自闭节水龙头阀芯,由于采用这样的结构,转动花键式旋转套,实现快进复位和开关操作,延时机构完全与止水机构分离、使用时不受水压影响、关闭迅速、内置延时自闭时间3-60秒调节功能、批量延时时间准确。
附图说明
图1本发明节水龙头阀芯结构示意图。
图2本发明初始或延时关阀时阀芯状态示意图。
图3本发明手动关闭或复位时阀芯状态示意图。
图4本发明开启时阀芯状态示意图。
图5本发明实施于水龙头的结构示意图。
图6本发明限位密封座结构示意图。
图7本发明阀座压盖结构示意图。
图8本发明阀膜结构示意图。
图9本发明油缸活塞结构示意图。
图10本发明进水阀座结构示意图。
图11本发明止水阀座结构示意图。
图12是本发明环型针的主视图。
图13是本发明环形针的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图中:1花键式旋转套、2阀座压盖、211内六角导向沉孔、212外环槽,3快进丝杆、4六角导向螺母、5活塞连杆、6阀座主体7油缸密封座、8进油过孔、9油缸活塞、91弹簧定位环槽、92回油沟、10液压油缸、11阻尼钢珠、12活塞过孔、13堵油螺钉、14限位密封圈、15限位密封座、151限位阶梯过孔、16止水阀杆、161变径圆柱、162环槽、17硅胶水塞、181储压腔、182进水腔、19进水阀座、191内环槽、192进水座凸缘、20阀芯进水口、21止水密封圈、22阀芯出水口、23阀膜、230止水台阶、231缓冲过孔、232梯型过孔、24环型针、25止水腔出水孔、26止水阀座、261外凸缘、262小圆柱、263止水凸缘台阶、27止水腔进水孔、28止水腔、291止水密封圈、292主体密封圈、30下储油腔、31复位弹簧、32活塞密封圈、33上储油腔、34油缸密封圈、35油缸盖、36连杆密封圈、37阻流弹簧、38固定螺钉、39蝶型卡簧、40延时调节螺钉、41水龙头主体、42水龙头进水口、43水龙头出水口。
如图1所示,一种液压延时自闭节水龙头阀芯,其包括一阀座主体6,其前腔的前端有沉孔内螺纹结构,后端外表面设有外螺纹,后腔与前腔相邻处设置有主体密封圈292,后腔的后端设沉孔内螺纹结构,中心有一过孔将前腔和后腔连通。
一花键式旋转套1为变径多级圆柱型结构,包括阀杆和套筒,阀杆的前端设有花键,阀杆设置有内螺纹腔,内螺纹腔与套筒相通,套筒内壁上有多线内螺纹结构,延时调节螺钉40与内螺纹腔螺合,组成时间调节机构。
如图7所示,一阀座压盖2顶板上有阀杆孔213,外侧有一环槽,阀座压盖内设有内六角导向沉孔211,外侧设有螺纹和外环槽212;
花键式旋转套1的套筒设置在阀座压盖2的内六角导向沉孔211内,阀杆穿过阀座压盖2的阀杆孔213伸出阀座压盖2并与阀杆孔转动配合,阀杆上的环形卡槽与蝶型卡簧卡紧39,蝶形弹簧与阀座压盖2的顶部抵靠,组成旋转垂直升降机构。
一阻流弹簧37和阻尼钢珠11装配在活塞连杆5后端内腔内,活塞连杆的后端与油缸活塞9前端螺纹连接,活塞连杆5的后端内腔壁上有进油孔8,前端内壁上有内螺纹;
如图9所示,所述油缸活塞9为变径圆柱型结构,它包括小圆柱和大圆柱,大圆柱环绕小圆柱的上部,小圆柱与大圆柱之间弹簧定位环槽91,小圆柱的后端设有活塞过孔12,活塞过孔12外侧设有回油沟92,活塞过孔12的上部设置在倒圆锥台形的钢珠腔,顶部设置内螺纹孔。活塞连杆5上有进油孔8,活塞连杆5的前端有内螺纹,复位弹簧31配置在弹簧定位环槽91上,油缸活塞9的大圆柱通过活塞密封圈32密封后装配在液压油缸10上;油缸密封座7套在活塞连杆5上,有油缸密封圈34和连杆密封圈36密封,油缸密封座7通过油缸密封圈34与液压油缸10液密封;活塞连杆5穿过油缸盖35,油缸盖35与液压油缸10上的外螺纹螺合,所述的液压油缸10为变径多级圆柱型结构,下端有一头部,头部中空有内螺纹,头部与液压油缸10的内腔相通,液压油缸10的上端有外螺纹,头部的内腔为加油孔,液压油缸10加液压油后,由堵油螺钉13配合O型密封圈头部的内螺纹紧密配合;快进丝杆3包括上体部的下头部,上体部有多线螺纹,下头部为普通螺纹,上体部的下头部各设有沉孔,上体部的下头部的沉孔通过过孔连通;六角导向螺母4拧紧在快进丝杆3下头部上,固定螺钉38穿过过孔与位于下头部的沉孔内的活塞连杆5的上端螺合,固定螺钉38的头部位于上体部的沉孔内;组成液压延时机构。
快进丝杆3上体部的多线螺纹与一花键式旋转套1的套筒的内螺纹螺合,下头部与六角导向螺母4螺合,六角导向螺母4与阀座压盖2的内六角导向沉孔211嵌合并滑动配合;
液压油缸10的头部与阀座主体6的过孔配合;
一硅胶水塞17套在止水阀杆16前端,组成止水塞。
如图6所示,限位密封座15上有密封圈槽,中心有上腔体512和下腔体153,上下腔体相通,下腔体上有阶梯过孔151。
一限位密封座15设置在阀座主体6后腔内,并通过限位密封圈14密封液密封,止水塞上端经止水密封圈291密封后装配在下腔体153上,止水密封圈291设置在阶梯过孔151内,硅胶止水塞17与止水阀座的止水凸缘台阶263相接,止水阀座26与阀座主体6的后腔螺纹连接,将限位密封座固定;环型针24的针部242穿过阀膜23的阀膜缓冲过孔231安装在阀膜23前端,环型针24的优弧形底座与止水阀座26贴合;阀膜23的梯形过孔232套在止水阀座26前端小圆柱262上,再与进水座阀19后端连接,止水台阶230与进水座凸缘192相接,止水阀座26的外凸缘261卡在进水座阀19的内环槽191上,进水座阀19前端设有阀芯进水口20和进水密封圈21,外侧设有阀芯出水口22,组成进水止水机构。
环型针24包括优弧形底座241和针体242,针体242起清洁阀膜缓冲过孔231及缓冲水流作用。
总装配时,所述液压延时机构与旋转垂直升降机构多线螺纹连接,六角导向螺母4套在阀座压盖2后端内六角导向沉孔211上,然后整体装配在阀座主体6前端沉孔上,阀座压盖2后端与阀座主体6前端螺纹连接,液压油缸10前端变径小圆柱穿过阀座主体6的中心过孔,旋动花键式旋转套1,延时机构只能上下运动,进水止水机构螺纹连接在阀座主体6后端。
工作原理:如图2所示,图2是本发明初始或延时关阀时阀芯状态示意图,产品装配完成后,液压油缸10已充满液压油,初始或延时关阀时阀芯状态是:复位弹簧31处初始复位状态,油缸活塞9处在液压油缸10上端,液压油大部在下储油腔30内,延时机构处下限位,紧压止水阀芯,阀芯处关闭状态。
如图3所示,图3是本发明手动关闭或复位时阀芯状态示意图,顺时针旋转旋转式垂直升降机构到下限位,延时机构被推到下限位,阀芯进入复位状态。在这过程中,油缸活塞9下移,复位弹簧31被压缩,阻尼钢珠11被正向推离活塞过孔12,阻流弹簧37被压缩,液压油从下储油腔30经活塞过孔12、进油过孔8迅速流向上储油腔33,过程完成后,阻流弹簧37复位,活塞过孔12被阻尼钢珠11堵塞,油缸活塞9处在液压油缸10下端,紧压止水阀芯,阀芯仍处关闭状态。
如图4所示,图4是本发明开启时阀芯状态示意图,逆时针旋转旋转式垂直升降机构到上限位,油缸活塞9向上受力,阻尼钢珠11受反向压力作用,活塞过孔12被严密关闭,只有少量液压油自经回油沟92从上储油腔33流向下储油腔30,油缸活塞9带延时机构整体被拉升到高位,阀芯进入开启状态,此时,若顺时针旋转旋转式垂直升降机构到下限位,可关闭阀芯并进入复位状态,阀芯状态如图3所示。
图5是本发明实施于水龙头的结构示意图,其延时自动关闭过程:本发明装配在水龙头主体41,由主体密封圈292密封,把水龙头安装在水道上,逆时针旋转旋转式垂直升降机构到上限位,油缸活塞9向上受力,阻尼钢珠11受反向压力作用,活塞过孔12被严密关闭,油缸活塞9带延时机构整体被拉升到高位,阀芯进入开启状态,水流经水龙头进水口42、阀芯进水口20、阀芯出水口22从水龙头出水口43输出,此时,液压油缸10脱离下限位,复位弹簧31开始缓慢释放,液压油经回油沟92从上储油腔33缓慢流向下储油腔30,由于逆时针旋转旋转式垂直升降机构和油缸活塞9是不动的,复位弹簧31复位过程只能带动液压油缸10向下移动,一段时间后,上储油腔33液压油基本流向下储油腔30,液压油缸10到达下限位,复位弹簧31复位,水流自动关闭,水阀芯状态如图2所示。
以上所述的仅是本发明的优先实施方式。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的情况下,还可以作出若干改进和变型,这也视为本发明的保护范围。