1、變剛度高效節水閥門的設計研究 摘 要：變剛度高效節水閥門由工作裝置、控制裝置、輔助裝置組成。變剛度高效節水閥門能夠滿足個性化的用水需求，既可享用大流量的水、也可享用小流量的水，既可短時用水、也可長時用水，用水量、用水時間可以隨意控制。變剛度高效節水閥門可以高效節水，人們在用洗滌劑洗手或洗臉時節約用水可高達30%50%左右。 關鍵詞：高效節水閥門；結構特征；工作特征；工作原理 doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.184 水是寶貴的，我國水資源較缺乏，現在一般所用的水龍頭結構較為簡單，主要是由出水龍頭及控制旋轉手柄組成1。水資源是國民經濟發展的重要物質基礎，所以如何

2、做到最大限度地節約水資源是擺在我們面前的一個重要課題2。 水龍頭的閥門大多是手動閥門和少量的感應閥門，人們在用水時常常看到的是這樣的情景：用手打開手動閥門水流出，用手洗臉時水照樣流出；而感應閥門是按照事先設計好的程序出水和停水，不能適應每個人的需求進行出水和停水，因而會產生水的大量浪費，或不能滿足個性化的需求。 變剛度高效節水閥門克服了手動閥門和感應閥門用水的嚴重浪費和不能滿足個性化需求的弊端，能夠達到高效節水的目的。 1 變剛度高效節水閥門的組成 變剛度高效節水閥門由工作裝置、控制裝置、輔助裝置組成3。工作裝置是圓錐形水管1、圓錐形水塞2、變剛度橡膠彈簧3、水閥底蓋4，控制裝置是水塞拉繩5、

3、腳形踏板6、復位橡膠彈簧7，輔助裝置是定位套環8、腳跟轉軸9、地面凹坑10。圖1是變剛度高效節水閥門的主剖視圖，圖2是控制裝置的仰視圖，圖3是閥門小流量開啟的示意圖，圖4是閥門大流量開啟的示意圖。 2 變剛度高效節水閥門的制作 變剛度高效節水閥門的制作。按照圖1、圖2所示，用鑄鐵制作圓錐形水管1、圓錐形水塞2和水閥底蓋4，用鋼絲制作水塞拉繩5，用橡膠制作變剛度橡膠彈簧3和復位橡膠彈簧7，用鋁板制作腳形踏板6、定位套環8、腳跟轉軸9，用水泥制作地面凹坑10。 3 變剛度高效節水閥門的安裝 變剛度高效節水閥門的安裝，第一步首先將水塞拉繩5穿過變剛度橡膠彈簧3的中心孔，再將水塞拉繩5與圓錐形水塞2固

4、定連接；再將圓錐形水塞2、變剛度橡膠彈簧3和水塞拉繩5放入圓錐形水管1中。第二步將水塞拉繩5的下端穿過水閥底蓋4中間的孔與腳形踏板6的右部固定連接，最后將水閥底蓋4與圓錐形水管1的下端旋緊。第三步再將復位橡膠彈簧7固定安裝到腳形踏板6的下部，將定位套環8與腳形踏板6活動連接，將定位套環8活動套在腳跟轉軸9的圓球上，將腳跟轉軸9的圓球放到地面凹坑10里。為了美觀和不占地上空間，可以將控制裝置安裝在地面下部。 4 變剛度高效節水閥門的工作原理 變剛度高效節水閥門的工作原理。由圖1、圖2、圖3、圖4可以看出，一是需要開啟小流量時，則用腳踏住腳形踏板6，在水塞拉繩5和腳形踏板6的作用下，就會將變剛度橡

5、膠彈簧3和復位橡膠彈簧7同時壓縮，即被壓縮到圖3閥門小流量開啟的位置。二是需要開啟大流量，則將腳用力踏住腳形踏板6，在水塞拉繩5和腳形踏板6的作用下，就會將變剛度橡膠彈簧3和復位橡膠彈簧7繼續壓縮，即被壓縮到圖4閥門大流量開啟的位置。三是停止用水，則站在腳跟轉軸9的腳后跟稍稍轉動一下即可離開腳形踏板6，這樣變剛度橡膠彈簧3和復位橡膠彈簧7就會恢復原狀，圓錐形水塞2就會恢復到圖1所示的位置，圓錐形水管1內的水就會停止流動、停止供水。 變剛度高效節水閥門有許多突出優點，一是能夠滿足個性化的用水需求，既可享用大流量的水、也可享用小流量的水，既可短時用水、也可長時用水，用水量、用水時間可以隨意控制。二是人們在洗漱時通過控制裝置來控制出水和停水，可以避免用手關閉手動閥門造成的污染。三是可以高效節水，人們在用洗滌劑洗手或洗臉時節約用水可高達3050%左右；四是變剛度高效節水閥門比手動閥門和感應閥門結構簡單、成本低廉、易于操作、維修方便等優點。 參考文獻： 1王桂哲，囤金軍.機械式節水閥門j.現代制造技術與裝備，2011（02）：49-50.