CN104747780B - 低压开启的隔膜阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压开启的隔膜阀。根据本发明的低压开启的隔膜阀，包括：阀体，阀体设置有相连通的入口腔和出口腔；阀盖，设置在阀体上；密封座，设置在入口腔和出口腔之间；隔膜，设置在阀体与阀盖之间，隔膜与阀盖之间形成第一控制腔；阀腔座，设置在阀体内，隔膜与阀腔座之间形成第二控制腔，隔膜通过阀杆与主阀盘相连接，阀腔座套设在阀杆上，主阀盘与密封座配合密封；水路转换器，其位于阀体的外侧，水路转换器分别与第一控制腔、第二控制腔和入口腔相连通。通过将第一控制腔、第二控制腔和入口腔分别与水路转换器相连通，控制第一控制腔和第二控制腔的灌注和排空动作，在低压工况下，实现隔膜阀的开启或关闭，提高隔膜阀的水流通过效率。

Description

低压开启的隔膜阀

技术领域

本发明涉及隔膜阀领域，特别地，涉及一种低压开启的隔膜阀。

背景技术

目前，隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。此阀适用于开断、节流。

在农田灌溉中，灌溉水的水压一般为1400kP左右，由于水压较低，现有的隔膜阀无法实现开启或开启不完全，造成农田灌溉效率低下。

发明内容

本发明目的在于提供一种低压开启的隔膜阀，以解决隔膜阀由于水压低无法开启或开启不完全造成的效率低下的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种低压开启的隔膜阀，包括阀体，阀体设置有相连通的入口腔和出口腔；阀盖，设置在阀体上；密封座，设置在入口腔和出口腔之间；隔膜，设置在阀体与阀盖之间，隔膜与阀盖之间形成第一控制腔；阀腔座，设置在阀体内，隔膜与阀腔座之间形成第二控制腔，隔膜通过阀杆与主阀盘相连接，阀腔座套设在阀杆上，主阀盘与密封座配合密封；水路转换器，其位于阀体的外侧，水路转换器分别与第一控制腔、第二控制腔和入口腔相连通，水路转换器包括壳体及设置在壳体内的转换体，水路转换器还包括驱动螺杆，驱动螺杆与转换体驱动相连。

进一步地，低压开启的隔膜阀还包括微型泵，微型泵通过水路转换器与第一控制腔或第二控制腔相连通。

进一步地，低压开启的隔膜阀还包括水流发电机，水流发电机的进口与入口腔相连通。

进一步地，水流发电机的出口与出口腔相连通。

进一步地，水流发电机的进口与入口腔之间设置有控制开关。

进一步地，水流发电机的进口与入口腔之间设置有控制开关。

进一步地，隔膜的两侧均设置有驱动盘，驱动盘套设在阀杆上。

进一步地，转换体可滑动地设置在壳体内；壳体的一侧设置有第一端口和第二端口，其另一侧设置有第三端口和第四端口，第一端口与入口腔相连通，第三端口与第一控制腔相连通，第四端口与第二控制腔相连通；转换体内设有交叉设置的两个第一通道和平行设置的两个第二通道，在第一端口通过第一通道与第四端口相连通、且第二端口通过另一个第一通道和第三端口相连通的状态下，主阀盘与密封座相分离；在第一端口通过第二通道与第三端口相连通、且第二端口通过另一个第二通道与第四端口相连通的状态下，主阀盘与密封座密封贴合。

进一步地，转换体可转动地设置在壳体内；壳体上设置有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一端口与第二端口相对设置，第三端口与第四端口相对设置，第一端口与入口腔相连通，第三端口与第一控制腔相连通，第四端口与第二控制腔相连通；转换体内设置有两个径向相对的弧形第三通道，在第一端口和第四端口、以及第二端口和第三端口分别通过两个弧形第三通道相连通的状态下，主阀盘与密封座相分离；在第一端口和第三端口、以及第二端口和第四端口分别通过两个弧形第三通道相连通的状态下，主阀盘与密封座密封贴合。

本发明的特点及优点是：

通过将阀体的第一控制腔、第二控制腔和入口腔分别与水路转换器相连通，控制第一控制腔和第二控制腔的灌注和排空动作，在低压工况下，实现隔膜阀的开启或关闭，提高隔膜阀的水流通过效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的低压开启的隔膜阀的第一实施例示意图；

图2为本发明的低压开启的隔膜阀的第二实施例示意图；

图3为本发明的低压开启的隔膜阀的第三实施例示意图；

图4为本发明的低压开启的隔膜阀的第四实施例示意图；

图5为本发明的低压开启的隔膜阀的水路转换器的第一实施例的示意图，此时隔膜阀处于开启状态；

图6为本发明的低压开启的隔膜阀的水路转换器的第一实施例的示意图，此时隔膜阀处于关闭状态；

图7为本发明的低压开启的隔膜阀的水路转换器的第二实施例的示意图，此时隔膜阀处于开启状态；

图8为本发明的低压开启的隔膜阀的水路转换器的第二实施例的示意图，此时隔膜阀处于关闭状态；

图9为本发明的低压开启的隔膜阀的水路转换器的第三实施例的示意图，此时隔膜阀处于开启状态；以及

图10为本发明的低压开启的隔膜阀的水路转换器的第三实施例的示意图，此时隔膜阀处于关闭状态。

附图中的附图标记如下：10、阀体；11、入口腔；12、出口腔；13、阀盖；14、密封座；15、阀腔座；21、隔膜；22、阀杆；23、主阀盘；24、驱动盘；31、第一控制腔；32、第二控制腔；40、微型泵；50、水路转换器；51、转换体；511、第一通道；512、第二通道；513、第三通道；521、第一端口；522、第二端口；523、第三端口；524、第四端口；53、驱动螺杆；54、壳体；60、水流发电机；61、控制开关；62、控制模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种低压开启的隔膜阀，包括阀体10，阀体10设置有相连通的入口腔11和出口腔12；阀盖13，设置在阀体10上；密封座14，设置在入口腔11和出口腔12之间；隔膜21，设置在阀体10与阀盖13之间，隔膜21与阀盖13之间形成第一控制腔31；阀腔座15，阀腔座15设置在阀体10内，隔膜21与阀腔座15之间形成第二控制腔32，隔膜21通过阀杆22与主阀盘23相连接，阀腔座15套设在阀杆22上，主阀盘23与密封座14配合密封；水路转换器50，其位于阀体10的外侧，水路转换器50分别与第一控制腔31、第二控制腔32和入口腔11相连通。

根据本发明的一实施例，隔膜21的两侧均设置有驱动盘24，驱动盘24套设在阀杆22上，驱动盘24可保证阀杆22与隔膜21的连接强度。当需要开启隔膜阀时，调整水路转换器50，使阀体10的入口腔11通过水路转换器50与第二控制腔32相连通，第一控制腔31通过水路转换器50与外接设备相连通，该外接设备可为储水池或其他连接管路。自入口腔11灌注的液体经水路转换器50流入第二控制腔32内，此时第一控制腔31内的液体通过水路转换器50被导出阀体10外，隔膜21随第二控制腔32容积的增大向第一控制腔31一侧运动，其带动阀杆22和主阀盘23脱离密封座14，此时阀体10的入口腔11和出口腔12相连通，该隔膜阀开启；当需要关闭隔膜阀时，调整水路转换器50，使阀体10的入口腔11通过水路转换器50与第一控制腔31相连通，第二控制腔32通过水路转换器50与外接设备相连通，自入口腔11灌注的液体经水路转换器50流入第一控制腔31内，此时第二控制腔32内的液体通过水路转换器50内导出阀体10外，隔膜21随第一控制腔31容积的增大向第二控制腔32一侧运动，其带动阀杆22和主阀盘23与密封座14密封连接配合，此时阀体10的入口腔11和出口腔12被隔离，该隔膜阀关闭。

本发明的低压开启的隔膜阀，通过设置水路转换器50，使流经阀体10入口腔11的液体分别注入第一控制腔31或第二控制腔32内，从而控制第一控制腔31或第二控制腔32的抽空和灌注操作，进而达到促使隔膜21运动，以带动阀杆22和主阀盘23脱离或者贴合密封座14，控制入口腔11和出口腔12的连通，以在低压的情况下使隔膜阀实现开启。本发明的低压开启的隔膜阀，为一种农田灌溉中应用的隔膜阀，其可在无水流压力或水流压力很小的情况下，通过水路转换器50使隔膜21开启，以使田间水流顺利通过该低压开启的隔膜阀。

具体地，如图5至图8所示，本发明的水路转换器50由壳体54与可滑动地设置在壳体54内的转换体51组成，转换体51为陶瓷转换体，其一侧连接有驱动螺杆53，其中，水路转换器50的壳体54与转换体51均为长方体形，壳体54的一侧设置有第一端口521和第二端口522，其另一侧设置有第三端口523和第四端口524，第一端口521与入口腔11相连通，第二端口522排空(例如，如图2所示，可将第二端口522与微型泵40相连，通过微型泵40辅助排空并可增加排空速度)，第三端口523与第一控制腔31相连通，第四端口524与第二控制腔32相连通；转换体51内设有交叉设置的两个第一通道511和平行设置的两个第二通道512。当需要开启隔膜阀时，转动驱动螺杆53，使其沿直线驱动转换体51在壳体54内滑动，当转换体51的两个第一通道511分别连通第一端口521和第四端口524、以及第二端口522和第三端口523的状态下，此时，自阀体10入口腔11内灌注的水流将经壳体54的第一端口521进入，通过第一通道511流入第四端口524，进而流入第二控制腔32内，使第二控制腔32容积增大，而第一控制腔31内的液体会进入壳体54的第三端口523，通过转换体51的另一个第一通道511流入第二端口522，通过第二端口522将水流排出阀体10，在此过程中，隔膜21将随着第二控制腔32容积的增大而向第一控制腔31一侧运动，隔膜21带动阀杆22和主阀盘23运动，使主阀盘23与密封座14脱离，实现隔膜阀的开启；当需要关闭隔膜阀时，转动驱动螺杆53，使其沿直线驱动转换体51在壳体54内滑动，当转换体51的两个第二通道512分别连通第一端口521和第三端口523、以及第二端口522和第四端口524的状态下，此时，自阀体10入口腔11内的水流将经壳体54的第一端口521进入，通过第二通道512流入第三端口523，进而流入第一控制腔31内，使第一控制腔31的容积增大，而第二控制腔32内的液体会进入壳体54的第四端口524，通过转换体51的另一个第二通道512流入第二端口522，通过第二端口522将水流排出，在此过程中，隔膜21将随着第一控制腔31容积的增大而向第二控制腔32一侧运动，隔膜21带动阀杆22和主阀盘23运动，使主阀盘23与密封座14贴合密封，实现隔膜阀的关闭。

图5和图6所示的实施例与图7和图8所示的实施例的结构和功能基本相同，不同之处就在于转换体51在壳体54内的滑动方向不同。在图5和图6所示的实施例中，转换体51在壳体54的水平方向上沿直线滑动；在图7和图8所示的实施例中，转换体51在壳体54的竖直方向上沿直线滑动。图5至图8所示实施例中的转换体51在驱动螺杆53的驱动下在壳体54内沿直线往复运动，驱动螺杆53皆由电机驱动，可以通过控制器精确控制其运行速度和运动位置。

如图9和图10所示，在本发明的另一实施例中，该水路转换器50由壳体54及可转动地设置在壳体54内的转换体51组成，转换体51的中部连接有驱动螺杆53，该驱动螺杆53可驱动转换体51在壳体54内转动。其中，水路转换器50的壳体54与转换体51均为圆柱体形；水路转换器50的壳体54上设置有第一端口521、第二端口522、第三端口523和第四端口524，第一端口521、第二端口522、第三端口523和第四端口524设置在同一圆周上，第一端口521与第二端口522相对设置，第三端口523与第四端口524相对设置，第一端口521与入口腔11相连通，第二端口522排空(例如，如图2所示，可将第二端口522与微型泵40相连，通过微型泵40辅助排空并可增加排空速度)，第三端口523与第一控制腔31相连通，第四端口524与第二控制腔32相连通；转换体51内设置有两个径向相对的弧形第三通道513，两个弧形第三通道513同时凹向转换体51转动轴线且对称设置。该实施例中的水路转换器50的工作原理、过程与上述实施例中的水路转换器50的工作原理、过程相同，在此不再赘述。

如图3、4所示，在本发明的另一实施例中，其与上述实施例的低压开启的隔膜阀的结构、工作原理基本相同，所不同的是，该低压开启的隔膜阀还包括水流发电机60，水流发电机60的进口与入口腔11相连通。具体是，水流发电机60的进口与入口腔11之间设置有控制开关61，该控制开关61通过一控制模块62控制其开启或关闭，进而控制水流发电机60的开启或关闭。当低压开启的隔膜阀开启后，开启控制开关61，流入入口腔11内的部分液体可流经水流发电机60，使水流发电机60发电，该水流发电机60所发出的电能可提供田间灌溉中其它装置的用电使用，该水流发电机60的使用，进一步提高了田间灌溉中水流的利用率。进一步的，水流发电机60的出口可以与出口腔12相连通，以使流经水流发电机60后的水回流至隔膜阀内，对发电后的水回收利用。当然，在其他的实施例中，该水流发电机60的出口也可以连接到隔膜阀之外进行排空处理，或通过多个单向阀连接到多个出口进行排空，或者对于多出口的隔膜阀来说，该水流发电机60的出口可连接到没有打开或正在打开的隔膜阀的下游位置，以提供多路水流灌溉使用。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种低压开启的隔膜阀，其特征在于，包括：

阀体(10)，所述阀体(10)设置有相连通的入口腔(11)和出口腔(12)；

阀盖(13)，设置在所述阀体(10)上；

密封座(14)，设置在所述入口腔(11)和所述出口腔(12)之间；

隔膜(21)，设置在所述阀体(10)与所述阀盖(13)之间，所述隔膜(21)与所述阀盖(13)之间形成第一控制腔(31)；

阀腔座(15)，设置在所述阀体(10)内，所述隔膜(21)与所述阀腔座(15)之间形成第二控制腔(32)，所述隔膜(21)通过阀杆(22)与主阀盘(23)相连接，所述阀腔座(15)套设在所述阀杆(22)上，所述主阀盘(23)与所述密封座(14)配合密封；

水路转换器(50)，其位于所述阀体(10)的外侧，所述水路转换器(50)分别与所述第一控制腔(31)、所述第二控制腔(32)和所述入口腔(11)相连通，所述水路转换器(50)包括壳体(54)及设置在所述壳体(54)内的转换体(51)，所述水路转换器(50)还包括驱动螺杆(53)，所述驱动螺杆(53)与所述转换体(51)驱动相连。

2.根据权利要求1所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，还包括微型泵(40)，所述微型泵(40)通过所述水路转换器(50)与所述第一控制腔(31)或所述第二控制腔(32)相连通。

3.根据权利要求1或2所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，还包括水流发电机(60)，所述水流发电机(60)的进口与所述入口腔(11)相连通。

4.根据权利要求3所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，所述水流发电机(60)的出口与所述出口腔(12)相连通。

5.根据权利要求3所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，所述水流发电机(60)的进口与所述入口腔(11)之间设置有控制开关(61)。

6.根据权利要求4所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，所述水流发电机(60)的进口与所述入口腔(11)之间设置有控制开关(61)。

7.根据权利要求1所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，所述隔膜(21)的两侧均设置有驱动盘(24)，所述驱动盘(24)套设在所述阀杆(22)上。

8.根据权利要求1所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，所述转换体(51)可滑动地设置在所述壳体(54)内；所述壳体(54)的一侧设置有第一端口(521)和第二端口(522)，其另一侧设置有第三端口(523)和第四端口(524)，所述第一端口(521)与所述入口腔(11)相连通，所述第三端口(523)与所述第一控制腔(31)相连通，所述第四端口(524)与所述第二控制腔(32)相连通；所述转换体(51)内设有交叉设置的两个第一通道(511)和平行设置的两个第二通道(512)，在所述第一端口(521)通过所述第一通道(511)与第四端口(524)相连通、且所述第二端口(522)通过另一个所述第一通道(511)和所述第三端口(523)相连通的状态下，所述主阀盘(23)与所述密封座(14)相分离；在所述第一端口(521)通过所述第二通道(512)与所述第三端口(523)相连通、且所述第二端口(522)通过另一个所述第二通道(512)与所述第四端口(524)相连通的状态下，所述主阀盘(23)与所述密封座(14)密封贴合。

9.根据权利要求1所述的低压开启的隔膜阀，其特征在于，所述转换体(51)可转动地设置在所述壳体(54)内；所述壳体(54)上设置有第一端口(521)、第二端口(522)、第三端口(523)和第四端口(524)，所述第一端口(521)与所述第二端口(522)相对设置，所述第三端口(523)与第四端口(524)相对设置，所述第一端口(521)与所述入口腔(11)相连通，所述第三端口(523)与所述第一控制腔(31)相连通，所述第四端口(524)与所述第二控制腔(32)相连通；所述转换体(51)内设置有两个径向相对的弧形第三通道(513)，在所述第一端口(521)和所述第四端口(524)、以及所述第二端口(522)和所述第三端口(523)分别通过两个弧形第三通道(513)相连通的状态下，所述主阀盘(23)与所述密封座(14)相分离；在所述第一端口(521)和所述第三端口(523)、以及所述第二端口(522)和所述第四端口(524)分别通过两个弧形第三通道(513)相连通的状态下，所述主阀盘(23)与所述密封座(14)密封贴合。