本發(fā)明涉及一種排污球閥，尤其是一種用于壓力沖水衛(wèi)生間的翻轉式排污球閥及排污方法。

背景技術：

目前市場上排污球閥在工作過程中都是將球閥的進口和出口直接導通，污物通過球閥導通通道排放。這種排污方式用在壓力沖水式衛(wèi)生間上時，容易造成臭氣上返，污染衛(wèi)生間及車廂內的空氣。嚴重影響乘客乘車的舒適度。

公告號為CN1699801A、名稱“雙密封閥門”的中國專利，公開以下技術：一種用于被控流體雙向流動的環(huán)境中使用的雙密封閥門，利用較小的開啟功率即可實現開啟功能。該閥門包括帶進出口的閥體、設置在閥體的閥腔內并分別與進口和出口匹配的兩個密封件，兩個密封件之間連接有同步聯動裝置，閥腔與進出口之間連接有卸壓裝置。該閥門大大減小了開關力矩，大大降低閥門外部操作機構的體積和對動力源的要求，提高了閥門的操作速度和壽命。同時還使得閥門在兩個方向上實現雙向自緊密封，并通過同步聯動裝置實現了無損的快速開關，提高了閥門內部操作機構可靠性，降低了閥門制造成本，尤其適合于在大流量、高壓、高密封性能、需要本征安全和高速頻繁開關的環(huán)境中使用。

上述閥門當作壓力沖水衛(wèi)生間的排污閥使用不能解決排污過程中臭氣上返的問題；且由于雙密封結構對污物排放的阻礙，會造成閥門黏連污物甚至堵塞的問題。

公告號為CN105508646A、名稱“自密封偏心半球閥”的中國專利，公開了以下技術：一種自密封偏心半球閥，包括閥體，閥體內設有進液腔，閥體的一端設有與進液腔連通的進水孔、另一端設有與進液腔連通的出水孔，閥體頂部連接有閥蓋，閥蓋上連接有主閥軸，閥體底部設有副閥軸，進液腔內設有連接在主閥軸和副閥軸上的半球狀閥板，半球狀閥板的表面上包覆有彈性密封層，所述半球狀閥板密封面的彈性密封層與進水孔的內端口部位接觸配合后可形成實現軸向密封的軸向密封副；所述半球狀閥板密封面上的彈性密封層與進水孔的孔壁接觸配合后可形成具有徑向自密封效果的徑向密封副。該閥結構簡單，具有軸向密封和徑向密封雙重效果，不易造成滲漏或泄漏，開啟扭矩小，可延長閥門的使用壽命。

上述閥門當作壓力沖水衛(wèi)生間的排污閥使用不能解決排污過程中臭氣上返和污物黏連的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用于壓力沖水式衛(wèi)生間上，用于排污的翻轉式全密封球閥及排污方法。

為實現上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種用于壓力沖水衛(wèi)生間的翻轉式排污球閥，包括閥芯和電機，所述的電機驅動驅動齒輪旋轉，所述的驅動齒輪驅動一個滑動齒條上下運動，所述的滑動齒條驅動從動齒輪旋轉，所述的從動齒輪驅動閥芯的轉動軸旋轉，所述的閥芯安裝在一個殼體內，且閥芯以轉動軸為軸心相對殼體轉動，在所述的滑動齒條的上方和下方設置有控制滑動齒條運動極限的上限位開關和下限位開關。

進一步的，所述殼體為球閥殼體，用于固定密封圈、燕尾槽等相對不移動的部件。殼體同時用于將球閥與排污管道和便器連接固定。

進一步的，還包括一個固定在殼體上的燕尾槽，所述的滑動齒條在所述的燕尾槽內上下滑動。

進一步的，所述的上限位開關和下限位開關分別固定在燕尾槽的頂部和底部。

進一步的，所述的殼體與閥芯之間通過一個密封圈密封，所述密封圈采用耐磨材料，具備一定的彈性可以自動補償與閥芯之間的密封縫隙。

進一步的，所述閥芯呈中空球形結構，閥芯外部有耐磨涂層，與密封圈緊密貼合實現氣體密封結構；閥芯內部有防粘涂層，可以與接觸的污水混合物相對隔絕，不粘連。閥芯兩端有轉動軸，其以轉動軸為軸心相對殼體轉動。轉動軸上固定有從動齒輪，所述的閥芯和從動齒輪相對固定。

進一步的，所述滑動齒條與燕尾槽導軌配合，可沿導軌上下滑動?；瑒育X條分別與從動齒輪和驅動齒輪嚙合，可將驅動齒輪的扭矩傳遞到從動齒輪上，從而驅動閥芯轉動。

進一步的，所述驅動電機固定在燕尾槽上，用于輸出動力。驅動齒輪固定在驅動電機的轉軸上。當驅動電機轉動，驅動齒輪則輸出轉動扭矩。

進一步的，所述限位開關分別固定在燕尾槽的上下兩端，用于檢測和控制滑動齒條上下運動極限。當滑動齒條向上運動到極限位置，則觸動上端限位開關。限位開關給出信號，驅動電機停止轉動，此時球閥處于進污狀態(tài)。當滑動齒條向下運動到極限位置，則觸動下端限位開關。限位開關給出信號，驅動電機停止轉動，此時球閥處于排污狀態(tài)。

利用上述發(fā)明進行排污的方法如下：

閥芯在開口向上位置為待機狀態(tài)，啟動進污過程，與排污球閥上端連接的便器將沖洗下來的污水混合物導入閥芯內腔，待便器內污水混合物全部流入閥芯內腔則進污過程完成；

然后反向啟動電機，電機通過傳動裝置帶動滑動齒條向下運動，從而驅動閥芯旋轉，閥芯外部與密封圈貼合，污水混合物被隔絕在內腔中；同時閥芯外部與密封圈的貼合也隔絕了排污球閥上下兩端的通道；電機持續(xù)工作，當滑動齒條滑動到下限位置，此時觸動下端限位開關，電機停止工作，閥芯停止轉動，此時閥芯開口向下，閥芯內腔的污水混合物在重力作用下流出；

閥芯在此狀態(tài)停留一段時間，用于將閥芯內腔的污水混合物殘渣在列車行駛振動作用下排出到下端管路里；

此后電機再次正向啟動，滑動齒條向上運動，閥芯則被帶動開口向上旋轉；當滑動齒條觸動上端限位開關后，上端限位開關給出信號，驅動電機停止工作；此時閥芯開口向上，球閥處于待機狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明解決了球閥排污過程中從管道內上返臭味的問題。排污球閥上配置的密封圈固定在殼體上，閥芯外表面設置耐磨涂層，與密封圈相對運動過程中可保證閥芯內部空間的密封性能。驅動電機上的驅動齒輪與滑動齒條嚙合，與閥芯固定一起的從動齒輪與滑動齒條嚙合。電機輸出的動力經過驅動齒輪、滑動齒條和從動齒輪傳遞到閥芯。燕尾槽上下兩端分別設置限位開關，用于檢測和限制滑動齒條的運動軌跡，從而限制了閥芯翻轉打開和關閉的角度。閥芯內部空間表面設置防粘涂層，在排污過程中，污物和水的混合物輕易就能與閥芯內部涂層分離。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1、圖2是本發(fā)明的翻轉球閥閥芯進污和排污兩種狀態(tài)圖；

圖3、圖4是本發(fā)明的翻轉球閥進污和排污時滑動齒條、驅動齒輪和從動齒輪位置關系圖；

圖5是本發(fā)明的翻轉球閥外部軸測圖；

其中1.殼體，2.密封圈，3.閥芯，4.驅動電機，5.驅動齒輪，6.從動齒輪，7.滑動齒條，8.燕尾槽，9.上端限位開關，10下端限位開關。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

本發(fā)明為了解決背景部分提出的技術問題，本發(fā)明公開一種用于壓力沖水衛(wèi)生間的翻轉式排污球閥及排污方法，整體的方案如下：

其閥芯和電機，所述的電機驅動驅動齒輪旋轉，所述的驅動齒輪驅動一個滑動齒條上下運動，所述的滑動齒條驅動從動齒輪旋轉，所述的從動齒輪驅動閥芯的轉動軸旋轉，所述的閥芯安裝在一個殼體內，且閥芯以轉動軸為軸心相對殼體轉動，在所述的滑動齒條的上方和下方設置有控制滑動齒條運動極限的上限位開關和下限位開關。

具體的如圖1-3所示，密封圈2固定在殼體1內部。閥芯3與密封圈2貼合，閥芯3上的轉動軸與殼體1配合。閥芯3可相對于殼體1沿轉動軸轉動。從動齒輪6與閥芯3相對固定，可將動力傳遞為閥芯3。

燕尾槽8與殼體1相對固定。燕尾槽8為滑動齒條7提供軌道，這樣滑動齒條7可以沿軌道上下滑動。燕尾槽8上下兩端分別固定上端限位開關9和下端限位開關10。驅動電機4與燕尾槽8相對固定。驅動電機4輸出軸上固定一個驅動齒輪5，用于輸出動力。

滑動齒條7分別與驅動齒輪5和從動齒輪6嚙合。

殼體1為球閥殼體，用于固定密封圈、燕尾槽等相對不移動的部件。殼體同時用于將球閥與排污管道和便器連接固定。

固定在殼體上的燕尾槽8，與殼體1相對固定，,滑動齒條7在所述的燕尾槽內上下滑動。

上限位開關9和下限位開關10分別固定在燕尾槽的頂部和底部。

殼體1與閥芯3之間通過一個密封圈2密封，所述密封圈2采用耐磨材料，具備一定的彈性可以自動補償與閥芯之間的密封縫隙。

閥芯3呈中空球形結構，閥芯外部有耐磨涂層，與密封圈緊密貼合實現氣體密封結構；閥芯內部有防粘涂層，可以與接觸的污水混合物相對隔絕，不粘連。閥芯兩端有轉動軸，其以轉動軸為軸心相對殼體轉動。轉動軸上固定有從動齒輪，所述的閥芯和從動齒輪相對固定。

滑動齒條7與燕尾槽8導軌配合，可沿導軌上下滑動?；瑒育X條分別與從動齒輪和驅動齒輪嚙合，可將驅動齒輪的扭矩傳遞到從動齒輪上，從而驅動閥芯轉動。

驅動電機4固定在燕尾槽上，用于輸出動力。驅動齒輪固定在驅動電機的轉軸上。當驅動電機轉動，驅動齒輪則輸出轉動扭矩。

限位開關分別固定在燕尾槽的上下兩端，用于檢測和控制滑動齒條上下運動極限。當滑動齒條向上運動到極限位置，則觸動上端限位開關。限位開關給出信號，驅動電機停止轉動，此時球閥處于進污狀態(tài)。當滑動齒條向下運動到極限位置，則觸動下端限位開關。限位開關給出信號，驅動電機停止轉動，此時球閥處于排污狀態(tài)。

排污球閥的工作過程如下：

本發(fā)明的進污過程為：閥芯3在開口向上位置為待機狀態(tài)，此時滑動齒條7滑動到上限位置并觸動上端限位開關9。啟動進污過程后，與排污球閥上端連接的便器將沖洗下來的污水混合物導入閥芯3內腔。待便器內污水混合物全部流入閥芯3內腔則進污過程完成。

本發(fā)明的排污過程為：

驅動電機4啟動，帶動驅動齒輪5轉動輸出動力。與驅動齒輪嚙合的滑動齒條7在扭矩作用下向下滑動。從動齒輪6與滑動齒條7單獨嚙合，此時滑動齒條7帶動從動齒輪6轉動。閥芯3在從動齒輪6的帶動下向下轉動，閥芯外部與密封圈貼合，污水混合物被隔絕在內腔中；同時閥芯外部與密封圈的貼合也隔絕了排污球閥上下兩端的通道。即排污球閥工作過程中不會產生臭氣上返現象。驅動電機4持續(xù)工作，當滑動齒條7滑動到下限位置，此時觸動下端限位開關10，驅動電機4停止工作，閥芯3停止轉動。此時閥芯3開口向下，閥芯3內腔的污水混合物在重力作用下流出。

閥芯3在此狀態(tài)停留一段時間，用于將閥芯內腔的污水混合物殘渣在列車行駛振動作用下排出到下端管路里。

此后驅動電機4反向啟動，滑動齒條7向上運動，閥芯3則被帶動開口向上旋轉。當滑動齒條觸動上端限位開關9后，上端限位開關9給出信號，驅動電機4停止工作。此時閥芯3開口向上，球閥處于待機狀態(tài)。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。