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238 机械技术 运用及理论研究 Research on the Application and Theory of Mechanical Technology

以下，如果弹簧两端均为自由状态时，弹簧的长细比在 2.6 以下。

三、纯机械自动控制阀门的控制原理及设计要点

（一）控制原理

围绕纯机械自动控制阀门进行分析可以发现，其需要设置处于压缩状态的弹
簧于折线形销与折板之间，闸门可由此被折线形销顶住。在计时放水过程中，闸
门上方的半圆环需要由操作人员及时提起，放水作业可基于第一时间拉动闸门顺
利开展。基于抬到最高处的水位，粗长方体杆在闸门下端会将管体及时顶住，这
源于压缩状态弹簧压力对折线形销的影响，折线形销会由此陷入台阶型槽内（粗

细长方形杆内），“铛”的声音会同时发出，此时开始计时。操作人员的相关记
录需结合纯机械自动控制阀门的运行情况。如果存在速度较快的水流，充满水状
态的水管前端存在于多数时间，水对管壁压力在一定范围内保持恒定状态，这

种情况的出现是由于连通器与水管处于两端相连状态，面积均等的两个连通口也
在其中发挥着作用。在细管中连通器处于水流静止状态，受到浮力影响的计时器
会同时受到自身重力与管壁间的摩擦力作用，升到最后端时的计时器将对折线形
销功能效果产生影响，这源于其内部的高磁性磁铁，折线形销会因此不断克服弹

簧设施压力而出现位移，以此实现的闸门释放将最终导致计时结束（放水作业结
束）。深入分析可以发现，纯机械自动控制阀门的控制可有效提升机械阀门运行
效率，在实用性方面的优势也较为明显，纯机械自动控制阀门的应用价值可由此
得到证明。

（二）设计要点
1. 阀门设计
生产用水控制方面可采用纯机械自动控制阀门，以此实现能耗降低、自动
化控制出水。在设定出水时间方面。可设定 5min 左右的出水时间，在时间超过

5min 后，出水阀门由系统自动切断，操作人员此时需自行操控继续控制出水，
以此规避资源浪费问题。在设计阀门的过程中，可设置系统装置于管件进水端位
置，该装置需具备立方体空腔特点，对于切断水流处于封闭状态的阀门来说，可
增设一块折板于立方体空腔下前端焊接处，以此实现传动销固定，出水口水流流

速控制也可同时实现。还需要提前焊接连通装置于管件出水口附近位置，该装置
需具备细长管形特点，空腔位置上端需同时设置细长方形槽设施，以此实现阀门