一种自发电电动闸阀的制作方法

1.本发明涉及电动闸阀技术领域，具体为一种自发电电动闸阀。


背景技术：

2.电动闸阀用电动执行器控制阀门，从而实现阀门的开和关，其可分为上下两部分，上半部分为电动执行器，下半部分为阀门，电动闸阀开关动作速度可以调整，结构简单，易维护，电动闸阀是通过电机驱动阀杆，带动阀芯动作，实现阀门的开断和阀门开合大小调节，电动闸阀响应灵敏，安全可靠。
3.电动闸阀通常采用线缆或使用电池供电，电池有一定的寿命周期，所以每隔一段时间就需要更换新电池，而线缆需要进行铺设，投资和维修费用高，为此，提出一种自发电电动闸阀。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种自发电电动闸阀，不需要外接电源，节能环保，确保自发电电动闸阀在长时间使用后依旧拥有较佳的密封效果，减小硅橡胶垫片、金属缠绕垫片和叶轮之间摩擦力的同时起到密封的作用，能够增加水体压力和流量，有利于叶轮稳定的转动，使得发电更加平稳，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自发电电动闸阀，包括阀壳，所述阀壳的侧壁开设有避位口，对应所述避位口设置有电动启闭机构；其特征在于：还包括发电单元及plc控制器；
6.所述发电单元包括设置于所述阀壳外弧面右侧设置安装槽内的发电电机，设置于所述阀壳内弧面左侧的安装壳，通过轴承转动连接至所述安装壳下表面右侧设置转孔内的叶轮，设置于所述叶轮杆体上端并位于安装壳内腔的大齿轮，以及与所述大齿轮啮合连接的小齿轮，所述发电电机的输出轴下端穿过所述阀壳内弧面设置的开孔，所述小齿轮连接至所述发电电机的输出轴。
7.其中：所述电动启闭机构包括对应所述避位口设置在所述阀壳侧壁的安装壳，所述安装壳的顶壁面中部设有矩形杆，所述矩形杆的外部下端滑动连接有阀杆，所述阀杆的下端阀芯与阀壳的内腔配合设置，所述安装壳的底壁面通过环形槽转动连接有蜗轮，所述阀杆与蜗轮中部设置的螺孔螺纹连接，所述安装壳的内腔右端通过转轴转动连接有与蜗轮啮合连接的蜗杆，所述安装壳的后表面通过安装座设有直流电机，所述直流电机的输出轴前端与蜗杆的后端转轴后端面固定连接。
8.进一步的：所述安装壳的上表面右侧设有箱体，所述箱体的内腔放置有蓄电池，所述箱体的前表面设有转换器；所述蓄电池的输入端电连接转换器的输出端，所述转换器的输入端电连接发电电机的输出端。
9.进一步的，所述安装壳底壁面右侧设置的转孔处设有密封壳，密封壳的上表面设有与叶轮杆体相匹配的开孔，叶轮位于密封壳内腔的杆体上从上到下依次活动套设有硅橡
胶垫片和金属缠绕垫片，硅橡胶垫片与金属缠绕垫片配合设置，确保自发电电动闸阀在长时间使用后依旧拥有较佳的密封效果。
10.进一步的，所述密封壳的顶壁面设有均匀分布的弹簧，弹簧的下端均与顶环的上端面固定连接，顶环与硅橡胶垫片配合设置，起到弹性支撑的作用。
11.进一步的，所述密封壳、硅橡胶垫片、金属缠绕垫片、弹簧、顶环、安装壳和叶轮之间的间隙内填充有密封黄油，减小硅橡胶垫片、金属缠绕垫片和叶轮之间摩擦力的同时起到密封的作用。
12.进一步的，所述阀壳的内腔左端设有导流环板，叶轮的下端位于导流环板的左侧开口内，能够增加水体压力和流量。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.1、开启电动闸阀后，水流通过导流环板冲向叶轮，利用管内水的流动推动叶轮转动，叶轮转动带动大齿轮同步转动，大齿轮转动的同时通过与之啮合连接的小齿轮来带动发电电机的转子转动，以此实现发电，发电电机产生的电能则通过转换器送入蓄电池中加以存储，不需要外接电源，节能环保，而大齿轮与啮合连接的小齿轮之间形成差速，从而使得发电电机转子转的更加快速；
15.2、由于弹簧始终压缩状态，则会始终对下方的顶环施加一个向下压力，顶环下压对硅橡胶垫片和金属缠绕垫片进行挤压，两者紧密则与叶轮和安装壳之间的连接处贴合，以此对叶轮和安装壳的连接处起到密封的作用，确保自发电电动闸阀在长时间使用后依旧拥有较佳的密封效果，而密封黄油则能够起到润滑的作用，减小硅橡胶垫片、金属缠绕垫片和叶轮之间摩擦力的同时起到密封的作用。
附图说明
16.图1为本发明立体结构示意图；
17.图2为本发明发电单元的结构示意图；
18.图3为本发明a处放大结构示意图。
19.图中：1阀壳、2安装壳、3矩形杆、4阀杆、5蜗轮、6蜗杆、7直流电机、8发电单元、81发电电机、82安装壳、83叶轮、84大齿轮、85小齿轮、9密封壳、10硅橡胶垫片、11金属缠绕垫片、12弹簧、13顶环、14密封黄油、15导流环板、16箱体、17蓄电池、18转换器、19plc控制器。
具体实施方式
20.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做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。
21.请参阅图1-3，本实施例提供一种自发电电动闸阀，包括阀壳1，阀壳1的侧壁开设有避位口，对应避位口设置有电动启闭机构；其特征在于：还包括发电单元8及plc控制器19。
22.其中：发电单元8包括设置于阀壳1外弧面右侧设置安装槽内的发电电机81，设置于阀壳1内弧面左侧的安装壳82，通过轴承转动连接至安装壳82下表面右侧设置转孔内的
叶轮83，设置于叶轮83杆体上端并位于安装壳82内腔的大齿轮84，以及与大齿轮84啮合连接的小齿轮85，发电电机81的输出轴下端穿过阀壳1内弧面设置的开孔，小齿轮85连接至发电电机81的输出轴。
23.其中：电动启闭机构包括对应避位口设置在阀壳1侧壁的安装壳2，安装壳2的顶壁面中部设有矩形杆3，矩形杆3的外部下端滑动连接有阀杆4，阀杆4的下端阀芯与阀壳1的内腔配合设置，安装壳2的底壁面通过环形槽转动连接有蜗轮5，阀杆4与蜗轮5中部设置的螺孔螺纹连接，安装壳2的内腔右端通过转轴转动连接有与蜗轮5啮合连接的蜗杆6，安装壳2的后表面通过安装座设有直流电机7，直流电机7的输出轴前端与蜗杆6的后端转轴后端面固定连接。
24.其中：安装壳2的上表面右侧设有箱体16，箱体16的内腔放置有蓄电池17，箱体16的前表面设有转换器18；蓄电池17的输入端电连接转换器18的输出端，转换器18的输入端电连接发电电机81的输出端
25.其中：安装壳82底壁面右侧设置的转孔处设有密封壳9，密封壳9的上表面设有与叶轮83杆体相匹配的开孔，叶轮83位于密封壳9内腔的杆体上从上到下依次活动套设有硅橡胶垫片10和金属缠绕垫片11，硅橡胶垫片10与金属缠绕垫片11配合设置，两者紧密则与叶轮83和安装壳82之间的连接处贴合，以此对叶轮83和安装壳82的连接处起到密封的作用，确保自发电电动闸阀在长时间使用后依旧拥有较佳的密封效果。
26.其中：密封壳9的顶壁面设有均匀分布的弹簧12，弹簧12的下端均与顶环13的上端面固定连接，顶环13与硅橡胶垫片10配合设置，由于弹簧12始终压缩状态，则会始终对下方的顶环13施加一个向下压力，顶环13下压对硅橡胶垫片10和金属缠绕垫片11进行挤压。
27.其中：密封壳9、硅橡胶垫片10、金属缠绕垫片11、弹簧12、顶环13、安装壳82和叶轮83之间的间隙内填充有密封黄油14，而密封黄油14则能够起到润滑的作用，减小硅橡胶垫片10、金属缠绕垫片11和叶轮83之间摩擦力的同时起到密封的作用。
28.其中：阀壳1的内腔左端设有导流环板15，叶轮83的下端位于导流环板15的左侧开口内，导流环板15能够增加水体压力和流量，有利于叶轮83稳定的转动，使得发电更加平稳。
29.本发明的工作原理如下：
30.首先工作人员将阀壳1连接到管道网路中，然后由工作人员通过plc控制器19调控直流电机7运作，直流电机7输出轴旋转带动蜗杆6同步转动，蜗杆6转动则通过与之啮合连接的蜗轮5驱动阀杆4沿矩形杆3上移，以此实现电动闸阀阀芯的开启；
31.同理，反向操作则关闭电动闸阀，开启电动闸阀后，水流通过导流环板15冲向叶轮83，利用管内水的流动推动叶轮83转动，叶轮83转动带动大齿轮84同步转动，大齿轮84转动的同时通过与之啮合连接的小齿轮85来带动发电电机81的转子转动，以此实现发电，发电电机81产生的电能则通过转换器18送入蓄电池17中加以存储，不需要外接电源，节能环保，而大齿轮84与啮合连接的小齿轮85之间形成差速，从而使得发电电机81转子转的更加快速；
32.由于弹簧12始终压缩状态，则会始终对下方的顶环13施加一个向下压力，顶环13下压对硅橡胶垫片10和金属缠绕垫片11进行挤压，两者紧密则与叶轮83和安装壳82之间的连接处贴合，以此对叶轮83和安装壳82的连接处起到密封的作用，确保自发电电动闸阀在
长时间使用后依旧拥有较佳的密封效果，而密封黄油14则能够起到润滑的作用，减小硅橡胶垫片10、金属缠绕垫片11和叶轮83之间摩擦力的同时起到密封的作用。
33.值得注意的是，以上实施例中所公开的plc控制器19核心芯片选用的是plc单片机，具体型号为s7-200，直流电机7、转换器18和发电电机81则可根据实际应用场景自由配置，直流电机7可选用型号为d57bld30-12a的直流电机，转换器18可选用型号为wm-0840s12-50w，发电电机81可选用型号为sxd-50fd的发电电机，plc控制器19控制直流电机7、转换器18和发电电机81工作采用现有技术中常用的方法。
34.以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。