一种存水槽自动蓄水罐的制作方法

1.本实用新型属于汽车刮水器耐久性台架试验技术领域，具体涉及一种存水槽自动蓄水罐，用于刮水器试验台存水槽的自动蓄水。


背景技术：

2.汽车刮水器耐久性台架试验时，需要大量的水来模仿雨天使用工况，台架存水槽体积有限，需要人工不断的对存水槽进行补水，浪费大量的人力。
3.刮水器试验台存水槽的蓄水方案主要有两种：方法一是在试验台上安装水泵，通过水泵将流入试验台下方存水槽里的水抽回到水箱中，实现水自动循环使用。由于在试验过程中水会慢慢的蒸发，水箱中的水会变少，需要间隔一定时间人工补水。这种方法会增加试验设备的投入，同时也需要定期人工向水箱补水，虽频次不高，但依然需要人力保障。方法二是在水箱缺水时，进行人工手动补水，由于用水量很大，水箱需要频繁补水，这种方式需占用人时更多。
4.基于以上问题，通过不断的尝试改进，本实用新型设计了一种存水槽自动蓄水罐，能够很好的满足试验要求，实现试验自动补水功能，降低人力占用，提高工作效率。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种存水槽自动蓄水罐，能识别存水槽水位高低，并能实现自动供水、停水的功能，可使每个台次的试验节约60个工时。本实用新型能够很好的满足试验要求，实现试验自动补水功能，降低人力占用，大大降低了人工成本，提高工作效率。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：
7.一种存水槽自动蓄水罐，包括蓄水罐上体1、蓄水罐下体2、浮球密封机构 3、底座5；蓄水罐上体1与蓄水罐下体2通过连接环4连接，蓄水罐下体2固定在底座5上；蓄水罐上体1顶部设有蓄水口12，蓄水罐下体2下部设有进水口21；浮球密封机构3包括括浮球32、连接杆31以及密封球33，连接杆31从蓄水罐上体1的蓄水口12伸入蓄水罐上体腔内，浮球32连接在连接杆31上端，密封球固定在连接杆31底端，密封球33可与蓄水口12形成密封连接。
8.进一步地，所述浮球32采用泡沫材质，浮球32通过通孔与连接杆31上端螺纹连接。
9.进一步地，所述连接杆31上端设有长螺纹段，用于连接浮球32，调节浮球在连接杆31上的位置；连接杆31底端采用箭头结构，用于连接密封球33。
10.更进一步地，所述连接杆31的箭头结构包括上下两个锥面，上锥面用于与密封球33密封连接，下锥面用于减小水压。
11.更进一步地，所述密封球33由pvc外附短绒材料制成；密封球33上、下端设有相对的锥形孔，锥形孔孔径均大于连接杆31直径，连接杆31从锥形孔中穿过，密封球33下锥面在密封时与连接杆下端箭头结构的上锥面结合形成密封状态。
12.进一步地，所述蓄水罐上体1顶部设有蓄水口12，蓄水口12顶部延伸有连接杆导向
管11，蓄水口12直径要求小于密封球直径的1/2。
13.进一步地，所述进水口21设置在蓄水罐下体2高度的1/2以下。
14.进一步地，所述底座5包括夹箍41及支架42，夹箍41固定连接在支架42 上，夹箍41用于夹持固定蓄水罐下体2。
15.进一步地，还包括液位传感器，液位传感器分别安装在存水槽中需求的最高和最低两个水位处。
16.本实用新型的工作原理是：
17.将存水槽自动蓄水罐放入存水槽中，进水口与水源通过管路连接。当水从进水口流入蓄水罐，如果存水槽中的水未达到设定水位，蓄水口是打开的。蓄水罐中的水将从蓄水口流入存水槽中供刮水器试验台使用。当水慢慢达到设定水位时，浮球会在浮力的作用下慢慢带动密封球沿着导向管的方向上浮，直至密封球将蓄水口封死，蓄水罐即停止向存水槽中供水。当存水槽水位下降后，浮球在浮力作用下随着降低，连接杆在重力作用下首先下降，压力调节口打开，蓄水罐开始向存水槽中少量蓄水，密封球随着连接杆下降，当密封球上作用的水压达到密封球重力可开启状态后，蓄水口会再次打开，蓄水口继续向存水槽中蓄水。如此往复形成对存水槽的机械性自动补水功能。同时将液位传感器安装在存水槽所需水量的最高端及最低端，将传感器接入刮水器试验设备控制系统中，当自动蓄水罐故障，水位出现异常后，试验台报警并停止试验。
18.本实用新型具有以下优点：
19.本实用新型提供一种存水槽自动蓄水罐，能识别存水槽水位高低，并能实现自动供水、停水的功能，可使每个台次的试验节约60个工时。本实用新型能够很好的满足试验要求，实现试验自动补水功能，降低人力占用，大大降低了人工成本，提高工作效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例所述的一种存水槽自动蓄水罐结构轴测图；
22.图2为本实用新型实施例所述的一种存水槽自动蓄水罐结构主视图；
23.图3为本实用新型实施例所述浮球密封机构结构轴测图；
24.图4为本实用新型实施例所述浮球密封机构连接杆结构轴测图；
25.图5为本实用新型实施例所述连接环结构轴测图；
26.图6为本实用新型实施例所述蓄水罐上体结构主视图；
27.图7为图6中a-a处剖视图；
28.图8为本实用新型实施例所述蓄水罐上体结构轴测图；
29.图9为本实用新型实施例所述蓄水罐下体结构主视图；
30.图10为图9中a-a处剖视图；
31.图11为本实用新型实施例所述蓄水罐下体结构轴测图；
32.图12为本实用新型实施例所述底座结构轴测图；
33.图13为实施例所述的一种存水槽自动蓄水罐结构使用状态轴测图；
34.图14为实施例所述的一种存水槽自动蓄水罐结构在存水槽中使用状态示意图；
35.图中：
36.1-蓄水罐上体；2-蓄水罐下体；3-浮球密封机构；4-连接环；5-底座；6-存水槽；
37.11-连接杆导向管；12-蓄水口；
38.21-进水口；
39.31-连接杆；32-浮球；33-密封球；
40.51-夹箍；52-支架。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
42.一种存水槽自动蓄水罐，包括蓄水罐上体1、蓄水罐下体2、浮球密封机构 3、底座5；蓄水罐上体1与蓄水罐下体2通过连接环4连接，蓄水罐下体2固定在底座5上；蓄水罐上体1顶部设有蓄水口12，蓄水罐下体2下部设有进水口21；浮球密封机构3包括括浮球32、连接杆31以及密封球33，连接杆31从蓄水罐上体1的蓄水口12伸入蓄水罐上体腔内，浮球32连接在连接杆31上端，密封球固定在连接杆31底端，密封球33可与蓄水口12形成密封连接。
43.进一步地，所述浮球32采用泡沫材质，浮球32通过通孔与连接杆31上端螺纹连接。
44.进一步地，所述连接杆31上端设有长螺纹段，用于连接浮球32，调节浮球在连接杆31上的位置；连接杆31底端采用箭头结构，用于连接密封球33。
45.更进一步地，所述连接杆31的箭头结构包括上下两个锥面，上锥面用于与密封球33密封连接，下锥面用于减小水压。
46.更进一步地，所述密封球33由pvc外附短绒材料制成；密封球33上、下端设有相对的锥形孔，锥形孔孔径均大于连接杆31直径，连接杆31从锥形孔中穿过，密封球33下锥面在密封时与连接杆下端箭头结构的上锥面结合形成密封状态。
47.进一步地，所述蓄水罐上体1顶部设有蓄水口12，蓄水口12顶部延伸有连接杆导向管11，蓄水口12直径要求小于密封球直径的1/2。
48.进一步地，所述进水口21设置在蓄水罐下体2高度的1/2以下。
49.进一步地，所述底座5包括夹箍41及支架42，夹箍41固定连接在支架42 上，夹箍41用于夹持固定蓄水罐下体2。
50.进一步地，还包括液位传感器，液位传感器分别安装在存水槽中需求的最高和最低两个水位处。
51.实施例
52.本实施例为一种存水槽自动蓄水罐的设计思路为：
53.通过重力与浮力的关系来控制水流的进出，实现机械性的自动控制原理。当存水槽需要蓄水时在重力作用下装置密封口打开，水流入存水槽；当存水槽不需要水时在浮力作用下密封口被封死，阻断水流进入存水槽。进水路径设置为下进上出，密封方式采用球形面接触密封。
54.如图1、图2所示，一种存水槽自动蓄水罐，包括蓄水罐上体1、蓄水罐下体2、浮球密封机构3、底座5；蓄水罐上体1与蓄水罐下体2通过连接环4连接，蓄水罐下体2固定在底座5上；蓄水罐上体1顶部设有蓄水口12，蓄水罐下体2下部设有进水口21；浮球密封机构3包括括浮球32、连接杆31以及密封球33，连接杆31从蓄水罐上体1的蓄水口12伸入蓄水罐上体腔内，浮球32 连接在连接杆31上端，密封球固定在连接杆31底端，密封球33可与蓄水口12 形成密封连接。
55.如图3、图4所示，浮球密封机构3包括浮球32、连接杆31以及密封球33，浮球32通过通孔螺纹连接在连接杆31上端，密封球固定在连接杆31底端。连接杆31从蓄水罐上体1的连接杆导向管11伸入蓄水罐上体腔内，密封球33可与蓄水罐上体1的蓄水口12形成密封连接。
56.浮球32：浮球采用泡沫材质，在水中提供一定的浮力，浮球中心设有可供浮球与密封球连接杆穿过的通孔，浮球的浮力根据密封球所需要的密封力来设定。
57.连接杆31：连接杆用于连接浮球与密封球，以及调节蓄水罐与水箱之间压力作用。连接杆上端设有长螺纹段，用于连接浮球，可以调节浮球在连接杆上的位置，通过浮球位置的调节可以改变浮球的浮力，同时调节设定存水槽的水位高低。连接杆底端采用箭头结构，箭头结构包括上下两个锥面，用于连接密封球33，上锥面与密封球密封连接，下锥面用于减小水压。当水位下降后，连接杆由于受水压下降作用下降，打开密封球上方的压力调节口，降低密封球压力，保证蓄水口密封球打开。
58.密封球33：密封球起到密封蓄水口的作用，密封球的圆球及表面光洁精度要求能与蓄水口底端结合无缝隙，密封球由pvc外附短绒材料制成。密封球上、下端设有相对的锥形孔，锥形孔孔径均大于连接杆直径，连接杆31从锥形孔中穿过，密封球下锥面在密封时与连接杆下端箭头结构的上锥面结合形成密封状态，密封球上锥面是为了降低水流压力，当水从蓄水罐沿着压力调节口流出时不会形成喷溅状。
59.如图6至图8所示，蓄水罐上体1顶部设有蓄水口12，蓄水口12顶部延伸有连接杆导向管11。蓄水罐分体设计方便蓄水罐内部密封球的安装，由于上体可拆卸，可以先将密封球连接后，然后将蓄水罐上下体通过连接环连接，方便密封球的安装及调试。蓄水罐上体的蓄水口12直径要求小于密封球直径的1/2，以防止密封球卡在蓄水口处。蓄水口上端为连接杆31的导向管，导向管只有一个目的就是为连杆导向，使连杆只有上下一个运动方向，防止密封球体移位，造成密封不严。
60.如图5所示，连接环4：用于将蓄水罐上下体连接到一起，要求连接后密封严密，不可有泄露。
61.如图9至图11所示，蓄水罐下体2侧壁下部设有进水口21。蓄水罐下体主要是为了形成一定的蓄水空间，除进水口外，在密封球密封蓄水口后形成一个密封舱。同时蓄水罐下体设置进水口，水源从进水口流入，进水口设置在蓄水罐下体高度的1/2以下，这样可以避免密封球在密封蓄水口时水流对密封球形成向下的作用力，同时进水口直径要求小于蓄水口直径，这样能降低蓄水罐中水对密封球的压力。
62.如图12所示，底座5包括夹箍41及支架42，夹箍41固定连接在支架42 上。
63.夹箍41：夹持固定蓄水罐下体2使用，与支架42相连接。
64.支架42：由环形底座和固定在环形底座上的支撑杆组成，支撑杆与夹箍41 固定连接。支架42起到连接与支撑固定蓄水罐下体2作用，当蓄水罐放置在存水槽中时，防止蓄水
罐在存水槽中倾倒，使蓄水罐始终保持垂直状态，起到稳定和固定蓄水罐的作用。
65.液位传感器：液位传感器分别安装在存水槽中需求的最高和最低两个水位处，将液位传感器接入刮水器控制台的控制柜内，当水位没有达到要求，即蓄水器出现故障时，液位传感器传出信号，控制柜报警装置会及时报警，避免试验设备出现故障，造成试验样件及其它损失。
66.上述是本实施例的结构，本实用新型并不局限于以上结构，只要原理与方案相同，各个零部件的尺寸及形状并不局限于以上一种。例如浮子可以是圆球，同时也可以是方形的。连接杆可以是30cm长，也可以是50cm长。
67.本实施例的工作原理为：
68.如图13、图14所示，自来水从装置下端流入装置，当存水槽缺水时，在重力作用下密封口被打开，从下端流入装置的自来水从密封口流入存水槽，补足存水槽内的水；当存水槽内的水达到设定水位时，密封口被密封，流入装置的水流被截断，停止向存水槽供水。水位控制方式为通过调节浮子与密封装置的距离来实现。密封口装置浮沉装置计算方法：g(连接杆重力)＝mg(g＝9.8n/kg)， f(浮子浮力)＝ρgv(ρ水的密度)，p(出水口对密封装置压力)＝ρgh(ρ水的密度)。在补水时g(连接杆重力) g(浮子自重)》p(出水口对密封装置压力)，在密封时f(浮子浮力) p(出水口对密封装置压力)》g(连接杆重力) g(浮子自重)。通过上述计算方法设计出各部分的组合方案及结构形状。水位监控：液位传感器的冗余设计方案是在蓄水槽的最高和最低的两个蓄水位置设置液位传感器，使传感器与设备控制部分连通，当机械式控制结构出现故障时，设备控制发出报警，人工介入判断、处理。
69.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。