一种机械式二级调控主动节能水龙头

1.本发明属于水龙头技术领域，具体涉及一种机械式二级调控主动节能水龙头。


背景技术：

2.现有龙头阀芯，在阀门手柄打开后，龙头的出水量取决于主阀芯口与管道口的重合度和管道处的压力，特别在高层家居和公用场合水压经过加压，管道水压压力过大，而且使用龙头的客户，通常都是在无意识微调阀芯的开合大小，随手打开阀门，出水量本身就特别大；然而调节阀门手柄时，手法稍有不慎，就会关闭整个阀门，无法用水。在此情况下，常规龙头使用过程中，用户为了使用顺手，通常选择放任出水口的大流量水流，造成过度用水和无意识的浪费，需要改进。


技术实现要素：

3.本发明提供一种机械式二级调控的主动节能水龙头，能够解决常规龙头使用过程中，用户为了使用顺手，通常选择放任出水口的大流量水流，造成过度用水和无意识的浪费的问题。
4.为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
5.本发明实施例提供一种机械式二级调控的主动节能水龙头，该主动节能水龙头包括阀体(1)所述阀体(1)内设置有球形阀芯(2)和控制所述球形阀芯(2)开口大小的机芯(4)；所述球形阀芯(2)设置有水流通道和双键槽，所述机芯(4)包括主阀杆(4-2)；所述主阀杆(4-2)包括转轴以及固定所述转轴的盘面结构；所述转轴端部设置有双键结构；
6.当开启水龙头时，所述机芯(4)的转轴的双键结构与所述球形阀芯(2)上的双键槽配位嵌合后，转动所述机芯(4)，所述机芯(4)带动所述球形阀芯(2)在所述阀体(1)内腔正转或者反转，以使所述球形阀芯(2)的水流通道与所述阀体(1)的内腔对位设置，主调控水龙头的初始流量；
7.所述机芯(4)还包括位于所述主阀杆(4-2)的中空结构中的弹簧(4-6)、与所述弹簧(4-6)抵触设置的内芯(4-4)、插入所述内芯(4-4)控制孔的顶针(4-1)、和与所述中空结构螺纹连接的调节开关(4-5)；所述内芯(4-4)包括二级调控内芯轴，所述二级调控内芯轴用于可伸出机芯(4)并插入球形阀芯(2)内部，直接改变其开口大小；
8.当实际用水量减少时，转动所述机芯(4)的调节开关(4-5)，所述调节开关(4-5)在螺纹副的作用下轴向推动所述顶针(4-1)，所述顶针(4-1)推动所述内芯(4-4)的二级调控内芯轴向内移动，二级调控内芯轴导入所述球形阀芯(2)的水流通道中，以实现所述球形阀芯(2)的水流通道的流通截面减小，实现二级调控；
9.当实际用水量增加时，反向转动所述机芯(4)的调节开关(4-5)，所述调节开关(4-5)在螺纹副的作用下轴向移动，在所述弹簧(4-6)回复力作用下所述顶针(4-1)、所述内芯(4-4)的二级调控内芯轴向往外移动，二级调控内芯轴向逐渐退出所述球形阀芯(2)的水流通道，以实现所述球形阀芯(2)的水流通道的流通截面增加，实现二级调控。
10.根据本发明一可选实施例，所述阀体(1)的底端设置有进水口，所述阀体(1)的顶端设置有出水口，所述阀体(1)的侧面设置有机芯(4)开口。
11.根据本发明一可选实施例，所述主阀杆(4-2)的中空结构的一端设置有内螺纹，所述调节开关(4-5)的凸起部设置有外螺纹，所述调节开关(4-5)通过外螺纹与所述中空结构上的内螺纹连接。
12.根据本发明一可选实施例，所述调节开关(4-5)内置有“一”字型内槽，所述主阀杆(4-2)的盘面结构上设置有多个刻度档位标记；当转动所述调节开关(4-5)时，相对的两个刻度档位标记用于与“一”字型内槽对齐，需要配套“一”字型钥匙，调节开关在调定流量后，无钥匙情况下不能打开水阀。
13.根据本发明一可选实施例，所述机芯(4)与所述阀体(1)的侧面开口的边缘上还设置有封口压盖(3)。
14.根据本发明一可选实施例，所述主阀杆(4-2)的转轴上设置有多个环形键槽，所述封口压盖(3)朝向环形键槽设置有压紧键，所述封口压盖(3)的压紧键嵌入多个环形键槽内。
15.根据本发明一可选实施例，所述封口压盖(3)上还设置有多个螺钉(5)，多个所述螺钉(5)用于将所述封口压盖(3)和所述机芯(4)固定在阀体(1)的侧面。
16.根据本发明一可选实施例，所述封口压盖(3)为两个分体式压盖对位嵌合而成。
17.根据本发明一可选实施例，所述阀体(1)的出水口一侧还对位设置有阀盖(6)，所述阀体(1)与所述阀盖(6)之间密封圈(7-3)，且多个螺柱(7-1)穿过所述阀体(1)与所述阀盖(6)的对位孔，且与对应的螺母(7-2)固定连接；所述阀盖(6)的出水口连接有出水管(10)，所述阀盖(6)和所述出水管(10)上套设有橡胶密封圈(8)，且所述出水管(10)通过压紧螺母(9)固定在所述阀盖(6)上。
18.根据本发明一可选实施例，所述阀体(1)朝向阀盖(6)一侧还设置有填料层(7-4)，所述填料层(7-4)为柔性材料层。
19.本发明较之于现有技术具有突出的有益效果，简单分述如下：
20.(1)当开启水龙头时，所述机芯的转轴的双键结构与所述球形阀芯上的双键槽配位嵌合后，转动所述机芯，所述机芯带动所述球形阀芯在所述阀体内腔正转或者反转，以使所述球形阀芯的水流通道与所述阀体的内腔对位设置，主调控水龙头的初始流量。
21.(2)当实际用水量减少时，转动所述机芯的调节开关，所述调节开关在螺纹副的作用下轴向推动所述顶针，所述顶针推动所述内芯的二级调控内芯轴向内移动，二级调控内芯轴导入所述球形阀芯的水流通道，以实现所述球形阀芯的水流通道的流通截面减小，实现二级调控。
22.(3)当实际用水量增加时，反向转动所述机芯的调节开关，所述调节开关在螺纹副的作用下轴向移动，在所述弹簧回复力作用下所述顶针、所述内芯的二级调控内芯轴向往外移动，二级调控内芯轴向逐渐退出球形阀芯的水流通道，以实现所述球形阀芯的水流通道的流通截面增加，实现二级调控。
23.(4)该机械式二级调控的主动节能水龙头的结构简单，机构可靠，零件数量少，成本低，与传统管道上增加阀门调节水压的方式，更加便捷和有效。
附图说明
24.为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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。
25.图1为本技术实施例提供的一种机械式二级调控的主动节能水龙头的分解结构示意图。
26.图2为本技术实施例提供的一种机械式二级调控的主动节能水龙头的截面示意图。
27.图3为本技术实施例提供的一种机械式二级调控的主动节能水龙头的机芯的结构示意图。
28.图4为本技术实施例提供的一种机械式二级调控的主动节能水龙头的外观示意图。
29.图5为本技术实施例提供的一种封口压盖的结构示意图。
30.图6为本技术实施例提供的一种阀体的结构示意图。
31.图7为本技术实施例提供的一种球形阀芯的结构示意图。
32.图8为本技术实施例提供的一种机芯的主阀杆的结构示意图。
33.图9为本技术实施例提供的一种机芯的顶针的结构示意图。
34.图10为本技术实施例提供的一种机芯的内芯的结构示意图。
35.图11为本技术实施例提供的一种机芯的调节开关的结构示意图。
36.图中：阀体1、球形阀芯2、封口压盖3、机芯4、螺钉5、阀盖6、螺柱7-1、螺母7-2、密封圈7-3、填料7-4、橡胶密封圈8、压紧螺母9、出水管10、顶针4-1、主阀杆4-2、内芯4-4、调节开关4-5、弹簧4-6。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
38.如图1和图2所示，本发明实施例一种机械式二级调控的主动节能水龙头，主动节能水龙头包括两次调控节水的结构，由机芯实现水流主调控和二次调控功能。由图1可知，主动节能水龙头包括阀体1、球形阀芯2、密封圈7-3、阀盖6、螺柱7-1、螺母7-2、橡胶密封圈8、压紧螺母9、出水管10、密封套筒4-3、封口压盖3、机芯4、螺钉5。阀体1内设置有腔体，球形阀芯2为球形结构，设于阀体1的腔体内，可以自由转动。阀盖6与阀体1之间设置有密封圈7-3，且二者通过多个螺柱7-1固定。阀盖6的出水口连接有出水管10，阀盖6和出水管10上套设有橡胶密封圈8，且出水管10通过压紧螺母9固定在阀盖6上，且与阀体1的腔体对接。球形阀芯2的右侧设置有机芯4，机芯4与阀体1之间设置有封口压盖3，机芯4还套设有密封套筒4-3，螺钉5用于将机芯4固定在阀体1上。
39.图2结合图1，该主动节能水龙头包括阀体1，阀体1的底端设置有进水口，阀体1的
顶端设置有出水口，阀体1的侧面设置有机芯4开口。阀体1内设置有球形阀芯2和控制球形阀芯2开口大小的机芯4；球形阀芯2上设置有水流通道和双键槽，机芯4包括主阀杆4-2；主阀杆4-2包括转轴以及固定转轴的盘面结构；转轴端部设置有双键结构。
40.当开启水龙头时，机芯4的转轴的双键结构与球形阀芯2上的双键槽配位嵌合后，转动机芯4，机芯4带动球形阀芯2在阀体1内腔正转或者反转，以使球形阀芯2的水流通道与阀体1的内腔对位设置，主调控水龙头的初始流量。
41.图3结合图2，机芯4还包括位于主阀杆4-2的中空结构中的弹簧4-6、与弹簧4-6抵触设置的内芯4-4、插入内芯4-4控制孔的顶针4-1、和与主阀杆4-2的盘面结构上中空结构的螺纹连接的调节开关4-5；本实施例中的主阀杆4-2的中空结构的一端设置有内螺纹，调节开关4-5的凸起部设置有外螺纹，调节开关4-5通过外螺纹与中空结构上的内螺纹连接。内芯4-4包括二级调控内芯轴，二级调控内芯轴可伸出机芯4并插入球形阀芯2内部，直接改变其开口大小，阀芯2内部的开口即为水流通道的流通截面。
42.当实际用水量减少时，转动机芯4的调节开关4-5，调节开关4-5在螺纹副的作用下轴向推动顶针4-1，顶针4-1推动内芯4-4的二级调控内芯轴向内移动，二级调控内芯轴导入球形阀芯2的水流通道，以实现球形阀芯2的水流通道的流通截面减小，实现二级调控。
43.当实际用水量增加时，反向转动机芯4的调节开关4-5，调节开关4-5在螺纹副的作用下轴向移动，在弹簧4-6回复力作用下顶针4-1、内芯4-4的二级调控内芯轴向往外移动，二级调控内芯轴向逐渐退出球形阀芯2的水流通道，以实现球形阀芯2的水流通道的流通截面增加，实现二级调控。
44.如图4和图11所示，主阀杆4-2的盘面结构上设置有多个与调节开关4-5指向的刻度档位标记。调节开关4-5内置有“一”字型内槽，调调节开关4-5的底面设置有凸起部，该凸起部设置有外螺纹。当转动调节开关4-5时，相对的两个刻度档位标记用于与“一”字型内槽对齐，需要配套“一”字型钥匙，调节开关在调定流量后，无钥匙情况下不能打开水阀，便于在公园水池、公厕水池和食堂水池等公共场合，锁定流量，实现有效节水。
45.阀体1的侧面设置有开口，机芯4通过侧面开口与球形阀芯2连接，且机芯4与开口的边缘上还设置有封口压盖3。如图5所示，封口压盖3的截面形状为l型。主阀杆4-2的转轴上设置有多个环形键槽，封口压盖3朝向环形键槽设置有压紧键，封口压盖3的压紧键嵌入多个环形键槽内。封口压盖3上还设置有多个螺钉5，多个螺钉5用于将封口压盖3和机芯4固定在阀体1内侧。封口压盖3优选为两个分体式压盖对位嵌合而成。本实施例中的封口压盖3采用分体式设计，两个分体式封口压盖3的压紧键嵌入机芯4的转轴多个环形键槽内，通过封口压盖3的螺钉将机芯4可靠装入阀体内侧，解决了机芯独立转动且必须装配阀芯内部的要求。
46.阀体1的出水口一侧还对位设置有阀盖6，阀体1与阀盖6之间密封圈7-3，且多个螺柱7-1穿过阀体1与阀盖6的对位孔，且与对应的螺母7-2固定连接；阀盖6的出水口连接有出水管10，阀盖6和出水管10上套设有橡胶密封圈8，且出水管10通过压紧螺母9固定在阀盖6上。阀体1朝向阀盖6一侧还设置有填料层7-4，填料层7-4为柔性材料层。
47.如图6所示，阀体1内部设置腔体，与腔体连通有3个开口，阀体1的底端开口用于连接进水管，阀体1的顶端开口用于连接出水管10，阀体1的侧部开口用于放置有机芯4。如图7所示，球形阀芯2内至少设置有2条通孔，其中贯穿其直径上的一条通孔为水流通道，还有一
条通孔为盲孔，且与水流通道有交集，便于二次调控功能中机芯4中的二级调控内芯轴进入该盲孔，第二次调节水流通道的截面积。如图8所示，主阀杆4-2包括转轴以及位于固定在转轴端面的盘面结构；转轴为阶梯轴，转轴端部设置有双键结构。如图9所示，顶针4-1为圆柱结构。如图10所示，内芯4-4包括二级调控内芯轴；二级调控内芯轴形状为阶梯轴结构，圆柱状端设计有与顶针4-1装配的内孔。
48.以上，本发明提供了一种机械式二级调控的主动节能水龙头，该主动节能水龙头的结构简单，机构可靠，零件数量少，成本低，与传统管道上增加阀门调节水压的方式，更加便捷和有效。
49.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内；本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征：
1.一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，包括阀体(1)所述阀体(1)内设置有球形阀芯(2)和控制所述球形阀芯(2)开口大小的机芯(4)；所述球形阀芯(2)设置有水流通道和双键槽，所述机芯(4)包括主阀杆(4-2)；所述主阀杆(4-2)包括转轴以及固定所述转轴的盘面结构；所述转轴端部设置有双键结构；当开启水龙头时，所述机芯(4)的转轴的双键结构与所述球形阀芯(2)上的双键槽配位嵌合后，转动所述机芯(4)，所述机芯(4)带动所述球形阀芯(2)在所述阀体(1)内腔正转或者反转，以使所述球形阀芯(2)的水流通道与所述阀体(1)的内腔对位设置，主调控水龙头的初始流量；所述机芯(4)还包括位于所述主阀杆(4-2)的中空结构中的弹簧(4-6)、与所述弹簧(4-6)抵触设置的内芯(4-4)、插入所述内芯(4-4)控制孔的顶针(4-1)、和与所述中空结构螺纹连接的调节开关(4-5)；所述内芯(4-4)包括二级调控内芯轴，所述二级调控内芯轴用于可伸出机芯(4)并插入球形阀芯(2)内部，直接改变其开口大小；当实际用水量减少时，转动所述机芯(4)的调节开关(4-5)，所述调节开关(4-5)在螺纹副的作用下轴向推动所述顶针(4-1)，所述顶针(4-1)推动所述内芯(4-4)的二级调控内芯轴向内移动，二级调控内芯轴导入所述球形阀芯(2)的水流通道中，以实现所述球形阀芯(2)的水流通道的流通截面减小，实现二级调控；当实际用水量增加时，反向转动所述机芯(4)的调节开关(4-5)，所述调节开关(4-5)在螺纹副的作用下轴向移动，在所述弹簧(4-6)回复力作用下所述顶针(4-1)、所述内芯(4-4)的二级调控内芯轴向往外移动，二级调控内芯轴向逐渐退出所述球形阀芯(2)的水流通道，以实现所述球形阀芯(2)的水流通道的流通截面增加，实现二级调控。2.根据权利要求1所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述阀体(1)的底端设置有进水口，所述阀体(1)的顶端设置有出水口，所述阀体(1)的侧面设置有机芯(4)开口。3.根据权利要求1所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述主阀杆(4-2)的中空结构的一端设置有内螺纹，所述调节开关(4-5)的凸起部设置有外螺纹，所述调节开关(4-5)通过外螺纹与所述中空结构上的内螺纹连接。4.根据权利要求1所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述调节开关(4-5)内置有“一”字型内槽，所述主阀杆(4-2)的盘面结构上设置有多个刻度档位标记；当转动所述调节开关(4-5)时，相对的两个刻度档位标记用于与“一”字型内槽对齐，需要配套“一”字型钥匙，调节开关在调定流量后，无钥匙情况下不能打开水阀。5.根据权利要求1所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述机芯(4)与所述阀体(1)的侧面开口的边缘上还设置有封口压盖(3)。6.根据权利要求5所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述主阀杆(4-2)的转轴上设置有多个环形键槽，所述封口压盖(3)朝向环形键槽设置有压紧键，所述封口压盖(3)的压紧键嵌入多个环形键槽内。7.根据权利要求6所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述封口压盖(3)上还设置有多个螺钉(5)，多个所述螺钉(5)用于将所述封口压盖(3)和所述机芯(4)固定在阀体(1)的侧面。
8.根据权利要求7所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述封口压盖(3)为两个分体式压盖对位嵌合而成。9.根据权利要求2所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述阀体(1)的出水口一侧还对位设置有阀盖(6)，所述阀体(1)与所述阀盖(6)之间密封圈(7-3)，且多个螺柱(7-1)穿过所述阀体(1)与所述阀盖(6)的对位孔，且与对应的螺母(7-2)固定连接；所述阀盖(6)的出水口连接有出水管(10)，所述阀盖(6)和所述出水管(10)上套设有橡胶密封圈(8)，且所述出水管(10)通过压紧螺母(9)固定在所述阀盖(6)上。10.根据权利要求9所述的一种机械式二级调控的主动节能水龙头，其特征在于，所述阀体(1)朝向阀盖(6)一侧还设置有填料层(7-4)，所述填料层(7-4)为柔性材料层。

技术总结
本发明提供一种机械式二级调控的主动节能水龙头，该主动节能水龙头包括阀体，阀体内设置有球形阀芯和控制球形阀芯开口大小的机芯；球形阀芯上设置有水流通道和双键槽，机芯包括主阀杆；主阀杆包括转轴以及固定转轴的盘面结构；转轴端部设置有双键结构；机芯还包括位于主阀杆的中空结构中的弹簧、与弹簧抵触设置的内芯、插入内芯控制孔的顶针、和与主阀杆的中空结构螺纹连接的调节开关；内芯包括二级调控内芯轴，可伸出机芯并插入球形阀芯内部，直接改变其开口大小；因此本发明的主动节能水龙头具有水流主调控和二次调控功能，且结构简单，机构可靠，零件数量少，成本低，与传统管道上增加阀门调节水压的方式相比，更加便捷和有效。效。效。


技术研发人员：邹春龙 王生怀 邓小雯 何理 邓群林 王公益 饶纪元
受保护的技术使用者：湖北汽车工业学院
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/24