Page 158 - 机械工程及自动化创新研究

Research on Mechanical Engineering and Automation Innovation
机械工程及自动化创新研究

般需要退火处理。
阀门设计时，应充分明确设计输入要求，确定产品型号，在产品设计时综合
考虑各种因素，通过风险分析，优化产品结构，尽可能地减少或降低失效风险，
提高阀门产品质量。

二、自动控制阀门的设计要点及控制理论

现有的自动控制阀门应用到的有红外感应技术、微电子线路等，这些技术成
本偏高，某些规模小、投资不大的微小企业并不适用。有资料显示，与自动控制
阀门设计相关的专利技术很多，其应用原理、应用场景都不相同。此处所阐述的

是一种成本较低的、结构简单的自动化控制阀门。该种阀门在控制原理、设计方
案上都相对简单，对阀门的自动控制功能要求基本也能满足，其控制原理及设计
要点在下文进行阐述。

（一）自动控制阀门的设计要点
此处所阐述的自动控制阀门是以生产用水控制阀门为例的。作为本次设计的
目标，出水时间设置为 5min 为控制的标准值，自动控制功能下所需要实现的控
制目标设置为：5min 后，自动将出水阀门切断。想要再次使用，那么就需要工
作人员进行人工操作来对其进行控制。

在该自动控制阀门装置中，将一个立方体形状的空腔装置设置于管件的进水
一端。这个空腔装置主要用于封闭，当阀门切断水流时，空腔装置便进行封闭。
在该立方体空腔的下方，将一块折板用焊接的方式固定在前端的位置。这块折板

的作用是固定传动销。在管件的出水口位置附近，一个细长的、管形的连通器被
焊接在该处。在立方体形状的空腔装置上端，有细长方形的槽体设置在该处。这
些槽体用于连接和固定阀门和计时装置之间存在的圆柱形细杆。
自动控制阀门的装置由五部分焊接而成，分别是阀门、手柄、宽方杆、连接
用细杆、细方杆。传动销是折线形的，前端部位跟折线形板孔相配合，折线形板

孔是连接在管件上的。计时器设计为一个圆柱形的空腔装置，在其前端设置磁铁
装置，该装置具有高磁性，磁力足够吸引折线形销，执行动作在细长管连通器内
执行，该连通器位于管件下方。

（二）自动控制阀门的控制原理
折板、折线销之间位置设有一个压缩弹簧。压缩弹簧固定于折板与折线销之

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