專利名稱：一種無視壓差自動放水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及積水排放技術，特別是涉及一種無視壓差自動放水器。
背景技術：
在煤礦生產中，瓦斯管路中的氣壓通常為負壓，為了將瓦斯管路中的積水排放出去，目前所采用的積水抽放裝置均為負壓自動放水器。比如，專利號為ZL 200720123441.6 的中國專利“一種負壓自動放水器”。該負壓自動放水器包括積水桶、單向進水閥、單向放水閥、控制閥、與控制閥相連的浮子、與大氣相通的正壓管、連通瓦斯管路的負壓管，控制閥內設置有聯動機構、通過正壓管連通外部大氣的正壓平衡腔、通過負壓管連通瓦斯管的負壓平衡腔。當積水桶中無水時，浮子處于積水箱的最低位置，正壓平衡腔與外部大氣隔絕，負壓平衡腔與瓦斯管相通，積水桶內的氣壓與瓦斯管內部的氣壓相同，單向進水閥打開，瓦斯管中的積水通過單向進水閥進入積水桶。隨著積水桶中水位的不斷升高，浮子不斷上升，當浮子與控制閥閥芯接觸時，浮子停止上升。在浮子產生的浮力的作用下，通過聯動機構，正壓平衡腔與外部大氣連通，使得積水桶內的氣壓與外部大氣的氣壓相同，單向進水閥關閉， 單向出水閥打開，完成放水過程。由此可見，在現有技術中，積水抽放裝置的結構比較復雜，成本較高，安裝維護也比較復雜；另外，如果積水管路中不存在負壓時，則無法采用現有的積水抽放裝置實現積水排放。

發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種結構簡單、成本低廉、無視壓差的自動放水器。為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為一種無視壓差自動放水器，包括用于容納積水的積水箱，用于根據積水水位上下浮動以帶動聯動機構的浮子，用于安放浮子的導向桿，用于控制積水箱進水流量的進水閥， 用于控制積水箱出水流量的出水閥，用于隔絕或連通大氣的大氣閥，用于在浮子的帶動下控制進水閥、出水閥、大氣閥打開或關閉的聯動機構；其中，積水箱頂部設置有進水口，側壁下部設置有出水口，側壁上部設置有大氣口，出水口與大氣口位于側壁同一側，底部、遠離大氣口與出水口一側固定有導向桿；進水口、出水口、大氣口上分別安裝有進水閥、出水閥、大氣閥。浮子上方帶有一個水平把手，該水平把手朝向出水口與大氣口一側。聯動機構包括旋轉部件與平動部件，平動部件位于出水口與大氣口一側，旋轉部件介于平動部件與浮子之間；旋轉部件由旋轉桿、頂桿、L型桿、重塊組成，頂桿設置在旋轉桿向上的一面且偏向浮子一側，L型桿設置在旋轉桿中心點處向下的一面且彎頭朝向浮子一側，重塊固定在旋轉桿中心點處；平動部件由豎桿、第一橫桿、第二橫桿組成，豎桿上部與大氣閥之間設置有通過繩子連接大氣閥一端的第一橫桿，豎桿下端與出水閥之間設置有通過繩子連接出水閥一端的第二橫桿，第一橫桿、第二橫桿均與豎桿垂直；旋轉桿和頂桿連接處與進水閥一端通過繩子連接，旋轉桿中心點處與豎桿通過繩子連接。綜上所述，本發明所述無視壓差自動放水器中，浮子隨著積水箱中的積水水位上升或下降時，浮子的水平把手帶動旋轉部件旋轉，旋轉部件又帶動平動部件水平平移。當積水水位上升到一定高度時，旋轉部件會推動進水閥關閉；同時，平動部件在旋轉部件帶動下水平平移，使得大氣閥與出水閥打開，積水箱中的積水由出水口流至外部。隨著積水水位下降直至積水基本排出時，旋轉部件通過繩子拉動進水閥，使進水其打開，積水箱開始進水； 同時；旋轉部件帶動平動部件水平平移，使得大氣閥與出水閥關閉，完成一次循環。因此，不管積水管路的氣壓為多大，也不管積水管路中的氣壓與外部大氣的氣壓是否相同，更不管積水管路中是否存在負壓，本發明所述無視壓差自動放水器均能實現積水排放；而且，本發明中旋轉部件與平動部件均具有結構簡單、成本低廉的特點。


圖1為本發明所述無視壓差自動放水器的組成結構示意圖。圖2為本發明所述無視壓差自動放水器的第一工作狀態示意圖。圖3為本發明所述無視壓差自動放水器的第二工作狀態示意圖。圖4為本發明所述無視壓差自動放水器的第三工作狀態示意圖。圖5為本發明所述無視壓差自動放水器的第四工作狀態示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。圖1為本發明所述無視壓差自動放水器的組成結構示意圖。如圖1所示，本發明所述無視壓差自動放水器包括用于容納積水的積水箱1，用于根據積水水位上下浮動以帶動聯動機構的浮子2，用于安放浮子的導向桿3，用于控制積水箱1進水流量的進水閥4，用于控制積水箱1出水流量的出水閥5，用于隔絕或連通大氣的大氣閥6，用于在浮子2的帶動下控制進水閥4、出水閥5、大氣閥6打開或關閉的聯動機構；其中，積水箱1頂部設置有進水口 11，側壁下部設置有出水口 12，側壁上部設置有大氣口 13，出水口 12與大氣口 13位于側壁同一側，底部、遠離大氣口 13與出水口 12 —側固定有導向桿3;進水口 11、出水口 12、大氣口 13上分別安裝有進水閥4、出水閥5、大氣閥6。本發明中，積水箱1上的大氣口 13與大氣閥6之間、積水箱上1的出水口 12與出水閥5之間均設置有密封套。浮子2上方帶有一個水平把手21，該水平把手21朝向出水口 12與大氣口 13 — 側。聯動機構包括旋轉部件91與平動部件92，平動部件92位于出水口 12與大氣口 13 一側，旋轉部件91介于平動部件92與浮子2之間；旋轉部件91由旋轉桿911、頂桿912、L 型桿913、重塊914組成，頂桿912設置在旋轉桿911向上的一面且偏向浮子2 —側，L型桿 913設置在旋轉桿911中心點處向下的一面且彎頭朝向浮子2 —側，重塊914固定在旋轉桿 911中心點處；平動部件92由豎桿921、第一橫桿922、第二橫桿923組成，豎桿921上部與大氣閥6之間設置有通過繩子連接大氣閥6 —端的第一橫桿922，豎桿921下端與出水閥5 之間設置有通過繩子連接出水閥5 —端的第二橫桿923，第一橫桿922、第二橫桿923均與豎桿921垂直；旋轉桿911和頂桿912連接處與進水閥4 一端通過繩子連接，旋轉桿911中心點處與豎桿921通過繩子連接。本發明中，第一橫桿922與第二橫桿923上均設置有水平限位器。本發明中，連接有繩子的進水閥4 一端一側的進水口 11內壁上設置有上移限位
ο實際應用中，豎桿921的長度大于大氣口 13與出水口 12之間的距離。實際應用中，本發明所述無視壓差自動放水器還包括用于固旋轉部件91的旋轉軸，該旋轉軸與旋轉部件91的L型桿913中心點固定。圖2為本發明所述無視壓差自動放水器的第一工作狀態示意圖。如圖2所示，當積水箱1中無積水時，浮子2位于積水箱1的最底部，旋轉部件91在重塊914的作用下偏向浮子2 —側，旋轉桿911靠近浮子2 —側的一端支撐在浮子2的水平把手21上。在旋轉桿 911和頂桿912連接處固定的繩子牽動進水閥4 一端，進水閥4打開，積水管中的積水通過進水口 11進入積水箱1。同時，在旋轉桿911中心點處固定的繩子的牽引下，豎桿921帶動第一橫桿922、第二橫桿923向浮子2 —側水平移動，第一橫桿922、第二橫桿923通過繩子分別牽動大氣閥6、出水閥5，使得大氣閥6、出水閥5均關閉。在本發明所述無視壓差自動放水器的第一工作狀態下，積水箱1中的氣壓與積水管中的氣壓相同，積水箱1存儲積水。圖3為本發明所述無視壓差自動放水器第二工作狀態的示意圖。如圖3所示，隨著積水箱1中的積水水位的上升，浮子2沿著導向桿3上升。浮子2的水平把手21推動旋轉桿911轉動，使得重塊914的重心與L型桿913的中心位于一條豎直線上，這時旋轉部件 91處于水平狀態，即，旋轉部件91處于臨界穩定狀態。在本發明所述無視壓差自動放水器的第二工作狀態下，進水閥4打開，大氣閥6、出水閥5閉合，積水箱1中的氣壓與積水管中的氣壓相同，積水箱1繼續積水。圖4為本發明所述無視壓差自動放水器第三工作狀態的示意圖。如圖4所示，積水箱1中的積水水位繼續升高，浮子2繼續沿導向桿3上升，浮子2的水平把手21推動旋轉桿911向偏向平動部件92的方向旋轉。旋轉部件91偏離臨界穩定狀態時，在重塊914的作用下，旋轉部件91快速旋轉，浮子2的水平把手21與旋轉桿911分離，頂桿912推動進水閥4，使得進水閥4閉合。同時，旋轉桿911靠近平動部件92的一端推動豎桿921向大氣口 13與出水口 12 —側水平平移，第一平衡桿922、第二平衡桿923在豎桿921的帶動下向大氣口 13與出水口 12—側水平平移，第一平衡桿922推動大氣閥6打開，第二平衡桿923 推動出水閥5打開。在本發明所述無視壓差自動放水器的第三工作狀態下，進水閥4閉合， 大氣閥6、出水閥5打開，積水箱1中的氣壓與外部大氣的氣壓相等，在積水的重力作用下， 積水通過出水口 12流出至外部。圖5為本發明所述無視壓差自動放水器第四工作狀態的示意圖。如圖5所示，隨著積水箱1中積水的流出，積水水位不斷下降，浮子2也沿導向桿3下降。浮子2的水平把手21推動旋轉部件91的L型桿913的彎頭部分，使得旋轉部件91向浮子2 —側旋轉，當重塊914的重心與L型桿913的中心再次位于一條豎直線上，旋轉部件91再次達到臨界穩定狀態。在本發明所述無視壓差自動放水器的第四工作狀態下，進水閥4保持閉合，大氣閥6、出水閥5保持打開，積水仍然通過出水口 12流出，完成一次循環過程。隨著積水箱1中的積水水位的繼續下降，浮子2也沿導向桿3繼續下降，當浮子2 的水平把手21觸動到旋轉部件91的L型桿913的彎頭部分時，浮子2的水平把手21帶動旋轉部件91繼續向浮子2—側旋轉，旋轉部件91偏離臨界穩定狀態，返回如圖2所示的本發明所述無視壓差自動放水器的第一工作狀態，開始了下一次循環過程。總之，本發明所述無視壓差自動放水器開始運行時，出水閥、大氣閥關閉，進水閥打開，這時，積水箱中的氣壓與積水管中的氣壓相同，積水管中的積水在重力的作用下，進入積水箱。浮子隨著積水箱中積水水位的上升而上升，浮子的水平把手推動旋轉桿向平動部件一側旋轉，當浮子上升到一定高度時，即，積水水位達到一定高度時，旋轉部件的頂桿推動進口閥，使得進口閥關閉；同時，旋轉部件推動平移部件，平移部件通過向大氣口與出水口側平移促使大氣閥與出水閥打開。大氣閥打開之后，積水箱中的氣壓與外部大氣的氣壓相同，使得積水箱中的積水在重力作用下，通過出水口流出。本發明中，積水管中的氣壓與外部氣壓可以相等，也可以不等。因此，不管積水管路中是否存在負壓，本發明所述無視壓差自動放水器均能實現積水排放；而且，本發明中旋轉部件與平動部件的結構均比較簡單且容易實現，使得本發明還具有成本低廉的特點。綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種無視壓差自動放水器，其特征在于，所述無視壓差自動放水器包括用于容納積水的積水箱，用于根據積水水位上下浮動以帶動聯動機構的浮子，用于安放浮子的導向桿， 用于控制積水箱進水流量的進水閥，用于控制積水箱出水流量的出水閥，用于隔絕或連通大氣的大氣閥，用于在浮子的帶動下控制進水閥、出水閥、大氣閥打開或關閉的聯動機構； 其中，積水箱頂部設置有進水口，側壁下部設置有出水口，側壁上部設置有大氣口，出水口與大氣口位于側壁同一側，底部、遠離大氣口與出水口一側固定有導向桿；進水口、出水口、大氣口上分別安裝有進水閥、出水閥、大氣閥；浮子上方帶有一個水平把手，該水平把手朝向出水口與大氣口一側；聯動機構包括旋轉部件與平動部件，平動部件位于出水口與大氣口一側，旋轉部件介于平動部件與浮子之間；旋轉部件由旋轉桿、頂桿、L型桿、重塊組成，頂桿設置在旋轉桿向上的一面且偏向浮子一側，L型桿設置在旋轉桿中心點處向下的一面且彎頭朝向浮子一側， 重塊固定在旋轉桿中心點處；平動部件由豎桿、第一橫桿、第二橫桿組成，豎桿上部與大氣閥之間設置有通過繩子連接大氣閥一端的第一橫桿，豎桿下端與出水閥之間設置有通過繩子連接出水閥一端的第二橫桿，第一橫桿、第二橫桿均與豎桿垂直；旋轉桿和頂桿連接處與進水閥一端通過繩子連接，旋轉桿中心點處與豎桿通過繩子連接。
2.根據權利要求1所述的無視壓差自動放水器，其特征在于，所述第一橫桿與所述第二橫桿上均設置有水平限位器。
3.根據權利要求1所述的無視壓差自動放水器，其特征在于，所述積水箱上的大氣口與所述大氣閥之間、所述積水箱上的出水口與所述出水閥之間均設置有密封套。
4.根據權利要求1所述的無視壓差自動放水器，其特征在于，所述無視壓差自動放水器還包括連接有繩子的所述進水閥一端一側的進水口內壁上設置有上移限位器。
5.根據權利要求1所述的無視壓差自動放水器，其特征在于，所述豎桿的長度大于所述大氣口與所述出水口之間的距離。
6.根據權利要求1所述的無視壓差自動放水器，其特征在于，所述無視壓差自動放水器還包括用于固所述旋轉部件的旋轉軸，該旋轉軸與所述旋轉部件的L型桿中心點固定。
全文摘要
本發明提供一種無視壓差自動放水器，包括積水箱、浮子、導向桿、進水閥、出水閥、大氣閥、聯動機構；積水箱頂部設置有進水口，側壁下部設置有出水口，側壁上部設置有大氣口，底部固定有導向桿；進水口、出水口、大氣口上安裝有進水閥、出水閥、大氣閥；浮子上方帶有一個水平把手；聯動機構包括旋轉部件與平動部件，平動部件位于出水口與大氣口一側，旋轉部件介于平動部件與浮子之間；旋轉部件由旋轉桿、頂桿、L型桿、重塊組成，平動部件由豎桿、第一橫桿、第二橫桿組成；浮子、平動部件、旋轉部件聯合控制進水閥、出水閥與大氣閥的打開與閉合，實現積水排放。本發明具有結構簡單、成本低廉、無視壓差等特點，可應用于各種需排放積水的領域中。
文檔編號F16T1/24GK102537649SQ201210006799
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者劉玉金, 孟凡茂, 張彥芳, 張洪良, 朱貞衛 申請人:河南理工大學