技术领域
[0001] 本
发明涉及液压系统技术领域，特别是涉及一种机械磁感应上下液位
控制阀。
背景技术
[0002] 目前，在
水池或水箱的补水管口，常规均安装水
力驱动的自力式液位控制阀，由于阀
门的启闭是通过安装在水箱或水池内的浮球导阀控制，因此又称为“遥控浮
球阀”，浮球导阀根据水池的水位，自动开启或关闭进而控制主阀的开启或关闭。目前采用的浮球导阀，普遍采用小
截止阀搭配
连杆和浮球的形式，受连杆长度和小截止阀的启闭、密封原理的限制，浮球可上下运行的行程区间很小，导致水池或水箱内液位变化也很小，池内80％以上的水都不能参与循环，既延长了水龄，还增加污染的
风险，也没有充分发挥水池或水箱错峰调节、备水供水的作用；另一方面，浮球通过连杆漂浮在液面，受频繁启闭和进水扰动的影响，容易造成浮球脱离、连杆断裂等情况，从而导致液位控制主阀失效，水箱溢水。
发明内容
[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种机械磁感应上下液位控制阀，既能解决浮球运行的行程区间很小的问题，也避免了因浮球导阀容易损坏而导致控制主阀失效、水池或水箱溢水的情况。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机械磁感应上下液位控制阀，包括
阀体和液压推动装置；所述阀体设有入口端、出口端和内腔，所述入口端和所述出口端通过内腔相连通，所述内腔内安装有
活塞体，所述活塞体朝向出口端的一侧用于堵住所述出口端，另一侧形成有先导腔，所述活塞体可沿所述内腔内壁移动以实现出口端的开启或封闭的切换；所述活塞体中部设有先导通道，所述先导通道将所述出口端和所述先导腔连通，所述先导腔内活动安装有
先导阀芯，所述先导阀芯的端面与所述先导通道的端面相对并能用于堵住所述先导通道；所述液压推动装置用于感应外部液压并将液压传递给所述先导阀芯，所述先导阀芯能在液压的作用下推动活塞体抵向出口端并将出口端封闭。
[0005] 进一步，所述活塞体的周壁设有只允许液体从所述入口端或所述出口端流进所述先导腔的单向
密封圈。
[0006] 进一步，所述活塞体朝向出口端的一侧设有活塞密封圈。
[0007] 进一步，所述活塞体中部设有贯穿所述活塞体的“T”字形先导
阀座，所述先导通道设在所述先导阀座的中部。
[0008] 进一步，所述先导阀芯与所述先导通道相对的面上设有阀芯密封圈。
[0009] 进一步，所述液压推动装置包括隔离阀盖、磁力感应机构和液压感应机构；所述先导腔由内腔的内壁以及隔离阀盖和活塞体围成，所述隔离阀盖围成所述先导腔的一侧内凹形成与所述先导阀芯匹配的导向槽，所述先导阀芯可沿所述导向槽内槽壁滑动；所述液压感应机构用于感应外部液压推力并将液压推力传递给所述磁力感应机构，所述磁力感应机构受力移动同时以磁力带动所述先导阀芯滑动。
[0010] 进一步，所述磁力感应机构包括磁体套筒、
永磁体和调节环，所述磁体套筒包裹所述导向槽外壁并可沿所述导向槽外壁移动，所述磁体套筒内固定安装有的永磁体，所述永磁体可用磁力吸引所述先导阀芯在所述导向槽内滑动，所述隔离阀盖的外壁上设有与所述永磁体相互吸引的调节环。
[0011] 进一步，所述液压感应机构包括膜片轴和膜片；所述膜片轴的一端与所述磁体套筒
接触，另一端与所述膜片连接，所述膜片边缘与所述隔离阀盖固定连接，所述膜片朝向所述磁体套筒的内侧面与所述隔离阀盖形成一密闭的空腔，所述膜片的外侧面能用于感应外部液压。
[0012] 进一步，所述隔离阀盖设有膜片盖，所述膜片盖上安装有膜片盖滤网，所述膜片盖滤网可允许外部液体流入所述膜片盖内并对所述膜片的外侧面施压。
[0013] 进一步，所述隔离阀盖外壁上设有与所述调节环匹配的
螺旋槽，所述调节环可沿所述螺旋槽调节移动以调整所述调节环与所述永磁体之间的距离。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明是以膜片感应水池或水箱内的液压，并最终将膜片受到的液压推力传递给内腔内的活塞体，活塞体所受到的液压推力的大小，也就是水池或水箱内液位的高低，决定它是封闭还是开启液位控制阀，本发明摒弃了原有的液位控制阀采用的浮球加连杆结构，从而克服了浮球容易脱离或连杆容易损坏导致液位控制主阀失效，水箱溢水的缺点；同时，解决了浮球上下运行的行程区间很小而导致的水池或水箱内的水长期沉积的问题，可以提高水池或水箱内水的利用率，缩减水池或水箱内水的水龄，保护水质卫生，还不易损坏，使用寿命长。
附图说明
[0015] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明。
[0016] 图1是本发明的控制阀关闭状态的示意图；
[0017] 图2是本发明的控制阀开启状态的示意图；
[0018] 图3是A处的放大图；
[0019] 图4是阀体的入口端和出口端结构示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0021] 参照图1至图4，本发明的一种机械磁感应上下液位控制阀，其特征在于包括阀体100和液压推动装置140；所述阀体100设有入口端101、出口端102和内腔103，具体地，在本实施例中，这里的阀体100包括入口端101、出口端102和内腔103，如图1和图4所示，入口端
101和出口端102设置在内腔103的左边，且入口端和出口端之间设有密封阀座112，密封阀座112与下文将要说到的活塞体104左侧端(活塞密封圈109)匹配，形成密封副。
[0022] 所述入口端101和所述出口端102通过内腔103相连通。具体地，如图2所示，当控制阀处于开启状态时，可以看出，入口端101和出口端102通过内腔103处于连通状态。
[0023] 所述内腔103内安装有活塞体104，所述活塞体104朝向出口端102的一侧用于堵住所述出口端102，另一侧形成有先导腔105，所述活塞体104可沿所述内腔103内壁移动以实现出口端102与入口端101之间的导通或断开的切换。具体地，在本实施例中，如图1至图2所示，活塞体104安装在内腔103内，活塞体104朝向出口端102的面可以用来堵住出口端102，使出口端102处于封闭状态的，背面则和内腔103配合形成先导腔105；另外，活塞体104没有固定，是可以沿着内腔103内壁左右移动的，所以，当活塞体104移动到如图1所示的最左侧时，出口端102将被封闭，从而切断了入口端101和出口端102之间的连接，水不能从入口端101流进出口端102；如图2所示，当活塞体104往右移动，出口端102的封闭状态切换为开启状态，出口端102和入口端101实现连通，水可以从入口端101流进出口端102。
[0024] 所述活塞体104的周壁设有只允许液体从所述入口端101流进所述先导腔105的单向密封圈106，所述活塞体104中部设有先导通道107，所述先导通道107将所述出口端102和所述先导腔105连通，所述先导腔105内活动安装有先导阀芯108，所述先导阀芯108的端面与所述先导通道107的端面相对并能用于堵住所述先导通道107；具体地，在本实施例中，如图1所示的活塞体104边缘上设有单向密封圈106，该单向密封圈106只允许液体从入口端101流入先导腔105，而不能逆向流动，另在活塞体104中部设有先导通道107，先导通道107使先导腔105和出口端102连通，即先导腔105内的液体可以通过先导通道107流向出口端
102得以排出；如图1所示，先导腔105内还安装了先导阀芯108，先导阀芯108的左端面正好与先导通道107的右端面相对，并可以移动然后堵住先导通道107，阻止先导腔105内的液体排出，反之，如图2所示，若先导阀芯108没有堵住先导通道107，则先导腔105内的液体可以通过先导通道107排出并流向出口端102。
[0025] 所述液压推动装置140用于感应外部液压并将液压传递给所述先导阀芯108，所述先导阀芯108能在液压的作用下推动活塞体104抵向出口端102并将出口端102封闭。
[0026] 具体地，如图3所示，本实施例中所说的液压推动装置140包括隔离阀盖141、磁力感应机构142和液压感应机构143三个部分。
[0027] 所述液压推动装置140包括隔离阀盖141、磁力感应机构142和液压感应机构143；所述隔离阀盖141盖设在所述先导腔105上，所述隔离阀盖141朝向所述先导腔105的一侧内凹形成直径与所述先导阀芯108匹配的导向槽146，所述先导阀芯108可沿所述导向槽146内槽壁滑动；所述液压感应机构143用于感应外部液压推力并将液压推力传递给所述磁力感应机构142，所述磁力感应机构142受力移动同时以磁力吸引所述先导阀芯108滑动。
[0028] 具体地，如图1至图2所示，隔离阀盖141朝向先导腔105的一侧套装在阀体100上，本实施例中，隔离阀盖141和阀体100设置为固定连接，并优选
焊接，且隔离阀盖141和阀体100之间的焊接处需要进行密封处理，以防止先导腔105漏水或外部水流进先导腔105。上文说过，如图2所示，阀体100的
外壳和隔离阀盖141一起围成了先导腔105，先导腔105内还设置有由隔离阀盖141内凹形成如图2所示的导向槽146，在本实施例中，先导腔105内的先导阀芯108就安装在导向槽146内，导向槽146与先导阀芯108间隙配合，先导阀芯108可以沿导向槽146内壁滑动，本实施例中导向槽146的优选结构是：在可以装纳先导阀芯108的同时，在导向槽146上下两个方向上各设置一个圆弧形的通道，那么当先导阀芯108往右移动时，导向槽146内的水可以从该圆弧通道内挤出来，这样一来就不会影响先导阀芯108的左右移动了。此外，如图2所示，在本实施例中膜片149上设有膜片盖151，膜片盖151上安装有膜片盖滤网152，外部液体可以通过该膜片盖滤网152流入膜片盖151内。如图2和图3所示的液压感应机构143是用于感应外部液压推力并将液压推力传递给所述磁力感应机构142，磁力感应机构142受液压推力移动同时以磁力吸引所述先导阀芯108滑动。至于磁力感应机构142和液压感应机构143的具体实施方式，接下来将做进一步讲解。
[0029] 所述磁力感应机构142包括磁体套筒144、永磁体145和调节环147，所述磁体套筒144包裹所述导向槽146外壁并可沿所述导向槽146外壁移动，所述磁体套筒144内固定安装有的永磁体145，所述永磁体145可用磁力吸引所述先导阀芯108在所述导向槽146内滑动，所述隔离阀盖141的外壁上设有与所述永磁体145相互吸引的调节环147。
[0030] 具体地，如图2和图3所示，在本实施例中，磁体套筒144安装在导向槽146外壁上，并包裹住导向槽146外壁，而且磁体套筒144可沿着导向槽146的外壁左右移动，磁体套筒144内设有永磁体145，永磁体145随着磁体套筒144的左右移动会吸引先导阀芯108跟着在导向槽146内左右移动。此外，在隔离阀盖141的外壁上设置的调节环147，优选紧固螺钉连接，以方便调节环147在下文将要讲到的螺旋槽内移动，以调整调节环147和永磁体145之间的距离(距离改变，磁力吸引力大小就会改变)。调节环147和永磁体145可以相互吸引，调节环147和永磁体145之间的吸力可以使磁体套筒144左右移动或者固定不动。
[0031] 所述液压感应机构143包括膜片轴148和膜片149；所述膜片轴148的一端与所述磁体套筒144接触，另一端与所述膜片149连接，所述膜片149边缘与所述隔离阀盖141固定连接，所述膜片149朝向所述磁体套筒144的内侧面与所述隔离阀盖141形成一个密闭的空腔150，所述膜片149的外侧面能用于感应外部液压。
[0032] 具体地，如图2和图3所示，膜片轴148的一端与磁体套筒144尾部相接触，这里的接触是指，可以将膜片轴148和磁体套筒144连接，也可以不必要连接在一起，在本实施例中，优选固定连接，另一端与膜片149连接，膜片轴148与膜片149的连接方式优选
螺栓固定连接，原因是，当膜片149损坏的时候方便更换新的膜片149。同理，膜片149的边缘与隔离阀盖141连接方式也优选螺栓固定连接，而且，本实施例中的膜片149优选圆形膜片149，膜片149的边缘采用多螺栓均匀固定，膜片轴148与膜片149的固定点则选择在膜片149的中心点上，如图2所示的膜片149，它朝向磁体套筒144的面(这里我们把它称作内侧面)和隔离阀盖141配合形成了空腔150，另一个面(这里我们把它称作外侧面)正好与膜片盖151上安装的膜片盖滤网152相对，外部液体通过膜片盖滤网152流入膜片盖151内，对膜片149施压，然后膜片
149可以根据所受的液压力推动磁体套筒144向左移动。
[0033] 具体地，膜片149的外侧面感应液压的时候分为两种情况，第一种是，当膜片149受外部液压作用力大于磁力(永磁体145与调整环147之间的吸力)时，膜片149向空腔150内凹陷；第二种是，当膜片149受外部液压作用力小于或等于磁力作用时，膜片149向外凸起。
[0034] 那么，本发明的实施原理是：
[0035] 如图1和图2所示，当水池或水箱内的水量充足时，外部液体通过膜片盖滤网152流入膜片盖151内，会对膜片149施加一个液压力，膜片149感应该液压的大小，也即液位的高低(根据容器内水的压力计算公式：水压＝水的
密度x重力
加速度x高，水的密度值和
重力加速度值固定，那么液体越高，则水压越大)，再将压力传递给膜片轴148，膜片轴148受力会推动磁体套筒144往左边移动，此时，由于磁体套筒144内的永磁体145和调节环147之间有磁力吸引作用，调节环147会将磁体套筒144往右拉回，所以，磁体套筒144能否向左移动，就取决于膜片149传递的液压推力大小与调节环147对磁体套筒144的吸力大小对比了，如图1所示，当外部液位较高，膜片149受到较大的液压推力，从而使磁体套筒144受到的推力大于调节环147与永磁体145之间的吸力时，磁体套筒144被膜片轴148推至最左端，磁体套筒144前端的永磁体145又通过磁力带动先导阀芯108至最左端，并堵住先导通道107，这时，入口端101内的水可通过单向密封圈106流进先导腔105内，使先导腔105内的液体增加，压力加强，在先导阀芯108的推力与先导腔105内液体的压力共同推动下，活塞体104被推至最左端，并顶住密封阀座112，形成密封副，从而封闭阀体100内的入口端101和出口端102的连接通道，控制阀处于关闭状态，入口端101的水不能流进水池或水箱。
[0036] 当水箱或水池的液位高度下降时，如图2所示，膜片149受到的液压较小或者没有时，膜片轴148传递到磁体套筒144的推力，小于永磁体145和调节环147之间的吸力，磁体套筒144将被拉回，同时，在磁力的作用下，永磁体145将带动先导阀芯108向右移动，以开启先导道通107，当先导通道107开启，那么，先导腔105内的液体将从先导通道107流出，并通过出口端102排出，达到泄除先导腔105内的压力的目的，这时，活塞体104又会在入口端101的液体推力和先导腔105与外界之间的压力差的作用下右移，阀体100的入口端101和出口端102再次导通，控制阀处于开启状态，入口端101的水开始对水池或水箱补水。这就是控制阀控制水池或水箱内液位高度的整个过程。
[0037] 使用时，可将控制阀沉入水池内或水箱一定深度感应水压，也可以通过在池壁上开设与隔离阀盖141右端外径尺寸相配合的孔进行安装，只使膜片149端与液体接触，控制阀主体则处于池外，根据
磁场的分布特点，离磁体越近磁力越大，距离加大磁力衰减，因此，控制阀在自由状态时，在磁力作用下，磁体套筒144前端的永磁体145会向调节环147端无限靠近，从而带动先导阀芯108移往导向槽146右端，使控制阀处于开启状态，液体通过控制阀门进入水池或水箱，当水位持续升高，达到设定的高度水位，膜片149所受液压推力超过永磁体145与调节环147之间的最大磁力，则膜片149通过膜片轴148推动磁体套筒144远离调节环147并左移，并带动先导阀芯108左移关闭先导通道107，液体经过单向密封圈106流进先导腔105，先导腔105内液压增大，推动活塞体104移动到最左端，堵住出口端102，从而关闭控制阀，直至水池内水位下降到设定
位置，膜片149所受的液压力小于永磁体145与调节环147之间的设定的吸力时，永磁体145才能再次回到无限靠近调节环147的位置，并开启控制阀，向水池或水箱内供水。
[0038] 在本实施例中，为了不影响磁力感应的效果，如图3所示的隔离阀盖141设成不锈
钢、塑料或
黄铜等非导磁材料。另外，在隔离阀盖141外壁上设有与调节环147匹配的螺旋槽，并将调节环147用螺钉安装在螺旋槽内。拧开螺钉后，调节环147可沿螺旋槽移动，调节环147移动到不同的位置，与永磁体145之间保持不同距离，则调节环147和永磁体145之间的磁力大小则不同，那么，膜片149要推动磁体套筒144向左移动，需要克服的磁力大小则会不同，也就是膜片149应该受到的液压强度大小即液体高度就不同，所以，可以通过将调节环147移动到螺旋槽内的不同位置，从而将控制水池或水箱的液体液位控制到需要的高度。
[0039] 为了加强活塞体104与出口端102之间的密封效果，在本实施例中，如图1所示，活塞体104朝向出口端102的一侧设有活塞密封圈109，活塞密封圈109的直径要大于出口端102的直径，以防止入口端101的水漏进出口端102。同理，在先导阀芯108与先导通道107相对的面上设有阀芯密封圈111，在活塞体104的中间位置设有贯穿活塞体104的“T”字形先导阀座110，该“T”字形先导阀座110的顶部朝向出口端102，底部朝向先导腔105，先导通道107设在先导阀座110的中间位置，也就是说，如图1所示，先导阀座110设置在活塞体104中间位置，而先导通道107又设置在先导阀座110的中间位置。在本实施例中，先导阀座110与活塞体104之间的连接方式优选塑料材质的螺钉连接，螺钉穿透先导阀座110和活塞密封圈109并将它们与活塞体104固定连接在一起，先导阀座110底部设置成圆台结构以便于和所述先导阀芯108对接，以堵住先导通道107。
[0040] 为了增加膜片149的使用寿命，在本实施例中，如图1和图2所示，膜片轴148与所述膜片149之间设有膜片
压板153，可以有效减小膜片149和膜片轴148以及膜片149和螺栓之间的摩擦，减小磨损，延长使用寿命。
[0041] 最后要说明的是，在本实施例中所提到活塞体104的左右移动，先导阀芯108的左右滑动，磁体套筒144的左右移动，膜片轴148的左右移动以及膜片149凸起或凹陷均在同一轴线上实现。
[0042] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何
修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。
