新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控水龍

頭龍宇　孫永明

摘 要：通過對常用水龍頭的探究，吸收其優(yōu)點，補足其缺點，研發(fā)出一種新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控水龍頭，該水龍頭具有人工和機械雙重控制。該水龍頭既能手動開關(guān)，也可以在開啟后無人關(guān)閉時自主關(guān)閉。在達到節(jié)水的目的下，在設(shè)計上簡化，以達到降低成本，提高可靠性。

關(guān)鍵詞：水龍頭；自動旋轉(zhuǎn)；機械式及自閉式；優(yōu)化設(shè)計

前言

我們在從小的教育中，常常聽到“節(jié)約水資源，保護地球”等等的宣傳標語。從小的耳濡目染，讓我們看到公共衛(wèi)生間里的水龍頭總是時不時嘩嘩地有水流淌，沒人在使用，這是我們應(yīng)該想辦法避免的。也許老式的水龍頭是人們忘記關(guān)閉，也許按壓式水龍頭是人們真的用不了這么長時間，總之，這浪費是痛在我們心里，無人不惋惜。我們應(yīng)該拿出我們的行動，盡可能為此改變一些。

1 水龍頭的現(xiàn)狀

市面上現(xiàn)如今最常見的為三種水龍頭：自閉式水龍頭（即按壓式水龍頭）、感應(yīng)水龍頭和普通水龍頭。前兩者多用于公共場所中，因為其關(guān)閉不需要人為，可以最大限度避免因人的因素造成的浪費。但深究其使用過程，按壓式水龍頭出水時間在出廠設(shè)定好以后，再無調(diào)節(jié)，或多或少會有相對于使用者來說太久的時刻，因此出現(xiàn)了人走水還在流淌的情況。感應(yīng)式應(yīng)該高檔一些，沒有這些情況？是，它對水的控制是做到了及時，但是它是電子的，有感應(yīng)頭，如果環(huán)境變化（例如感應(yīng)頭上有污漬，環(huán)境溫度變化，手臂溫度太低等等）都會出現(xiàn)人們無法使其開啟使用，大家都會覺得尷尬，不會喜歡，而且這也違背了設(shè)計初衷，并且成本相對普通水龍頭太過高昂，隨之而來的是維護不便，成本過高。所以我們應(yīng)該推出一款出水及時，節(jié)水且可靠的水龍頭。

2 新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控水龍頭研發(fā)

文章探究了節(jié)水的內(nèi)涵和已有的節(jié)水方法[1]的優(yōu)缺點，構(gòu)思出一種新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控水龍頭，控制裝置完全與水龍頭融為一體，外觀沒有任何不同。如圖1所示，水龍頭的整體效果和普通水龍頭完全相似，故不會造成使用者的額外學(xué)習(xí)使用。如圖2所示，為此新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控節(jié)水龍頭的整體部件。

2.1 部分零件的裝配關(guān)系

渦卷彈簧8在正常和工作狀態(tài)一直處于旋緊狀態(tài)，渦卷彈簧8外端與閥殼4固聯(lián)，渦卷彈簧8內(nèi)端與閥桿6固聯(lián)。導(dǎo)桿7位于渦卷彈簧8上方，與閥桿6固聯(lián)，并且中空，連接閥桿6上下兩部分。導(dǎo)桿7中有彈簧1與鋼球2滑動接觸；彈簧1一直處于壓緊狀態(tài)，鋼球2一直受彈簧1向外的推力。鋼球2同時和導(dǎo)軌3滑動接觸。導(dǎo)軌3與閥殼4固聯(lián)，并嵌入其內(nèi)。閥球9與閥桿6固聯(lián)。

2.2 新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控節(jié)水龍頭原理

采用按壓式水龍頭的說法，此新型自動旋轉(zhuǎn)式雙控節(jié)水龍頭核心部件如圖2所示，為兩部分，即動力元件部分——渦卷彈簧8和阻尼套件。阻尼套件由內(nèi)部的彈簧1給鋼球2提供的向外的力和導(dǎo)桿7給鋼球2的約束力組成的合力作用在導(dǎo)軌3上。由機械原理[2]可知，導(dǎo)軌內(nèi)平面相對于圓球移動路徑夾角越大，導(dǎo)桿7轉(zhuǎn)動更快。由此可控制閥桿受合力而自動旋轉(zhuǎn)的速度，以此可調(diào)節(jié)乃至設(shè)置自動關(guān)閥時間，或者分為多個坡面達到多檔位控制，以精確控制開啟時間，達到節(jié)水的目的。而當人給予外力由把手5傳入系統(tǒng)又能破壞力的平衡，保證人們能夠想關(guān)即關(guān)。此設(shè)計采用了較少的簡單部件，達到了隨時控制，想關(guān)即關(guān)，未關(guān)自閉的設(shè)計功能，且工作可靠。

3 結(jié)束語

自動旋轉(zhuǎn)式雙控節(jié)水龍頭，具有動力部分和阻尼部分，同時配合人為的動作，達到可雙重控制的功能，即隨時控制，想關(guān)即關(guān)，未關(guān)自閉。同時相對于傳統(tǒng)的機械延時器多采用齒輪系統(tǒng)，此阻尼套件可按設(shè)計安放多個坡面以達到多檔位，擴展性強，適用范圍廣；同時也不受停水與否的限制，即可同時防止停水未關(guān)閉水龍頭而引起的浪費或者財產(chǎn)損失；并且結(jié)構(gòu)簡單，可靠程度高，制造成本低，利于大范圍采用。

參考文獻

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作者簡介：龍宇（1993-），男，四川省達州市人，工作單位：上海海事大學(xué)，職務(wù)：學(xué)生，研究方向：機械學(xué)。