本發(fā)明屬于閥門(mén)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)采用蝸輪減速機(jī)構(gòu)作為閥門(mén)開(kāi)啟(關(guān)閉)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，從而降低手動(dòng)操作時(shí)所需的輸入扭矩，也降低了手動(dòng)操作所需的輸入力，使閥門(mén)滿(mǎn)足相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于手動(dòng)操作力的要求。但是，通常的蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)為人工轉(zhuǎn)動(dòng)扳手控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)——這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在周?chē)h(huán)境具有一定的危險(xiǎn)性、不適合操作員長(zhǎng)時(shí)間停留或管道上下游突發(fā)情況需緊急切斷介質(zhì)流通的情況下造成不必要的危險(xiǎn)和損失。

為此，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種控制閥門(mén)開(kāi)啟和閉合的致動(dòng)器進(jìn)行控制的裝置和方法，并申請(qǐng)了中國(guó)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枮椋?01710048498.2；其公布號(hào)為：106555903a)，其主要包括通過(guò)扁方孔和扁方軸相聯(lián)接的閥門(mén)和蝸輪減速機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)蝸輪減速機(jī)構(gòu)從而開(kāi)啟和關(guān)閉蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。相對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)而言，其控制閥門(mén)開(kāi)合的自動(dòng)化程度比較高，而且提升了速度。

但是，在蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)在實(shí)際應(yīng)用中，有一些蝸輪驅(qū)動(dòng)的大口徑閥門(mén)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)高自動(dòng)化的安裝，另外，在部分閥門(mén)安裝位置空間不足的情況下，沒(méi)有條件安裝由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)，也不便于人工操作閥門(mén)的開(kāi)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出了一種閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何同時(shí)保證提升蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)開(kāi)合的速度又能盡可能的減小設(shè)備的安裝空間。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種閥門(mén)開(kāi)關(guān)，其特征在于，包括：第一蝸輪；與第一蝸輪相連接的第一蝸桿；以及與第一蝸桿相連接的第一主軸，其中，所述第一蝸輪包括軸孔，用于與閥軸連接，所述第一主軸具有第一軸頭，用于與操作裝置連接，其中，所述閥門(mén)開(kāi)關(guān)用于將操作裝置繞第一軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝晃佪喞@第二軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且將操作裝置的第一轉(zhuǎn)速減小為所述第一蝸輪的第二轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述操作裝置包括：手柄；以及與手柄相連接的第二主軸，其中，所述第二主軸具有第一軸孔，所述第一軸孔用于所述第一軸頭配合。

優(yōu)選地，所述第一軸頭為方形軸頭，所述第一軸孔為方形軸孔。

優(yōu)選地，還包括至少一個(gè)中間減速裝置，所述第一蝸桿經(jīng)由所述至少一個(gè)中間減速裝置連接至所述第一主軸，從而利用所述至少一個(gè)中間減速裝置進(jìn)行減速。

優(yōu)選地，所述中間減速裝置包括一對(duì)蝸輪蝸桿。

優(yōu)選地，所述操作裝置為電動(dòng)板手，所述電動(dòng)板手包括位于手柄內(nèi)的電機(jī)，所述電機(jī)在工作時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第二主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一軸孔和所述第一軸頭的尺寸經(jīng)過(guò)應(yīng)力校核，使得二者在應(yīng)用中各方向所承受的應(yīng)力滿(mǎn)足材料許用應(yīng)力。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種管道系統(tǒng)，其特征在于，包括：管道；位于管道中的閥芯；與閥芯相連接的閥軸，所述閥軸延伸至所述管道外部，并且具有鍵槽；以及上述的閥門(mén)開(kāi)關(guān)，其中，所述閥門(mén)開(kāi)關(guān)的第一蝸輪與所述閥軸之間采用鍵連接，所述閥門(mén)開(kāi)關(guān)用于控制所述閥芯的開(kāi)合動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述鍵連接包括平鍵聯(lián)接。

優(yōu)選地，所述平鍵連接包括單鍵聯(lián)接、雙鍵連接、四鍵聯(lián)接或者花鍵聯(lián)接。

優(yōu)選地，所述平鍵連接的鍵槽與平鍵之間過(guò)度配合。

在上述的閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述平鍵連接為過(guò)度配合，以避免所述平鍵在閥門(mén)開(kāi)關(guān)過(guò)程中因受到震動(dòng)而造成脫落或因震動(dòng)而影響所述平鍵的材料的力學(xué)性能穩(wěn)定性，從而造成一系列負(fù)面影響。

在上述的閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述第一蝸輪和第一蝸桿之間采用中間減速裝置控制閥門(mén)進(jìn)行開(kāi)啟(關(guān)閉)操作，根據(jù)閥門(mén)開(kāi)關(guān)扭矩的不同選用一級(jí)、二級(jí)或者三級(jí)減速，從而降低手動(dòng)操作時(shí)所需的輸入扭矩，也降低了操作所需的輸入力，使閥門(mén)滿(mǎn)足相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于手動(dòng)操作力的要求。

在上述的閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述中間減速裝置的工作原理是通過(guò)較小的扭矩輸入和較大的轉(zhuǎn)速，來(lái)獲得較大扭矩輸出并降低轉(zhuǎn)速。所以，中間減速裝置在降低了閥門(mén)開(kāi)啟(關(guān)閉)操作所需輸入扭矩的同時(shí)，也增加了操作所需的時(shí)間。為了解決閥門(mén)開(kāi)合操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，我們采用電動(dòng)扳手代替所述中間減速裝置上原本用于扭矩輸入的手輪，采用電動(dòng)扳手的輸出扭矩代替人工手動(dòng)操作手輪對(duì)所述中間減速裝置進(jìn)行扭矩輸入。

在上述的閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，將所述第一主軸上原裝的手柄或手輪拆下，并更換上特殊設(shè)計(jì)的第一軸頭。所述電動(dòng)扳手的主第二主軸上安裝第一軸孔。第一軸頭與第一軸孔之間為互相配合關(guān)系，并且尺寸唯一，以滿(mǎn)足各個(gè)不同型號(hào)、不同位置閥門(mén)的同配性。該方頭/方孔設(shè)計(jì)為正方形，使電動(dòng)扳手的輸出軸最多旋轉(zhuǎn)90°即可與中間減速裝置完成對(duì)接。

在上述的閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述第一軸頭與第一軸孔設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)受力校核，二者在應(yīng)用中各方向所承受的應(yīng)力滿(mǎn)足材料需用應(yīng)力，使該聯(lián)接在使用過(guò)程中不會(huì)因受力過(guò)大而遭到破壞。

在上述的閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，所述電動(dòng)扳手為帶電操作工具，所以應(yīng)該具備有效的漏電保護(hù)；當(dāng)閥門(mén)達(dá)到完全開(kāi)啟(關(guān)閉)位置時(shí)，所述中間減速裝置具有機(jī)械限位功能，為了防止當(dāng)所述中間減速裝置達(dá)到停止位置時(shí)所述電動(dòng)扳手產(chǎn)生瞬間巨大的旋轉(zhuǎn)慣性將操作員擊傷，所述電動(dòng)扳手應(yīng)具有急停沖擊保護(hù)；部分蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)在進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作時(shí)需要所述電動(dòng)扳手連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間操作，為了防止所述電動(dòng)扳手中的電機(jī)過(guò)熱發(fā)生危險(xiǎn)，所述電動(dòng)扳手需要具有電機(jī)過(guò)熱保護(hù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)第一軸頭和第一軸孔的相互配合方便了第一主軸和第二主軸之間的連接和拆卸，既保證了蝸輪驅(qū)動(dòng)閥門(mén)開(kāi)合速度的提升又盡可能的減小設(shè)備的安裝操作空間。

附圖說(shuō)明

圖1是管道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a至2d是管道系統(tǒng)的不同鍵連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3a和3b分別是管道系統(tǒng)中第一軸頭的主視圖和俯視圖。

圖4a和4b分別是管道系統(tǒng)中第一軸孔的主視圖和俯視圖。

附圖標(biāo)記：

101、管道；

102、閥芯；

103、閥軸；

104、鍵槽；

201、第一蝸輪；

202、中間減速裝置；

203、第一蝸桿；

204、第一主軸；

205、第一軸頭；

303、第一軸孔；

302、第二主軸；

301、手柄。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述：

圖1是管道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該管道系統(tǒng)100包括管道101、位于管道中的閥芯102、與閥芯相連接的閥軸103、以及與閥軸103相連接的閥門(mén)開(kāi)關(guān)。所述閥軸延伸至所述管道外部，并且具有鍵槽104，以實(shí)現(xiàn)與閥門(mén)開(kāi)關(guān)的連接。

如上所述，閥門(mén)開(kāi)關(guān)安裝在管道上。在安裝過(guò)程中，在閥軸103的鍵槽104中放置平鍵。然后，將第一蝸輪201的軸孔對(duì)準(zhǔn)閥軸103，將二者連接在一起并且利用平鍵彼此固定位置。平鍵應(yīng)與鍵槽規(guī)格、長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。

該閥門(mén)開(kāi)關(guān)包括第一蝸輪201、與第一蝸輪201相連接的第一蝸桿203以及與第一蝸桿203相連接的第一主軸204。所述第一主軸204具有第一軸頭205，用于與操作裝置連接。

進(jìn)一步地，該閥門(mén)開(kāi)關(guān)還包括至少一個(gè)中間減速裝置202。第一蝸桿203經(jīng)由所述至少一個(gè)中間減速裝置202連接至第一主軸204，從而利用所述至少一個(gè)中間減速裝置202進(jìn)行減速。該中間減速裝置202例如包括一對(duì)蝸輪蝸桿。

在本實(shí)施例中，如附圖2a、2b、2c和2d所示，閥門(mén)開(kāi)關(guān)與所述閥門(mén)的閥桿之間采用平鍵聯(lián)接，在滿(mǎn)足材料許用應(yīng)力和設(shè)計(jì)空間的前提下可以是單鍵聯(lián)接、雙鍵連接、四鍵聯(lián)接或者花鍵聯(lián)接。

進(jìn)一步地，管道系統(tǒng)100還包括操作裝置。該操作裝置包括手柄301以及與手柄301相連接的第二主軸302。第二主軸302具有第一軸孔303。第一軸孔303用于第一軸頭205配合。

該操作裝置可以安裝在閥門(mén)開(kāi)關(guān)上。在安裝過(guò)程中，將第一主軸204上原裝的手輪/手柄取下，露出第一主軸204端部，將第一軸頭205安裝在第一主軸204端部，安裝完成后點(diǎn)焊固定，注意點(diǎn)焊時(shí)不要影響第一軸頭205與第一主軸204的同軸度。將操作裝置的第二主軸302與第一軸孔303連接。上述安裝方法可以節(jié)約安裝的空間。

在本實(shí)施例中，如圖3a、3b和圖4a、4b所示，第一軸頭205為將第一主軸204上原裝的手柄或手輪拆下后更換的接頭，第一軸孔303是安裝在電動(dòng)扳手第二主軸上的。第一軸頭205和第一軸孔303之間為互相配合關(guān)系，并且尺寸唯一，以滿(mǎn)足各個(gè)不同型號(hào)、不同位置閥門(mén)的同配性。該方頭/方孔設(shè)計(jì)為正方形，使電動(dòng)扳手的輸出軸最多旋轉(zhuǎn)90°即可與閥門(mén)開(kāi)關(guān)完成對(duì)接。

該操作裝置例如為電動(dòng)板手，所述電動(dòng)板手包括位于手柄內(nèi)的電機(jī)，所述電機(jī)在工作時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第二主軸302轉(zhuǎn)動(dòng)。

該操作裝置與閥門(mén)開(kāi)關(guān)相連接。閥門(mén)開(kāi)關(guān)將操作裝置繞第一軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝晃佪喞@第二軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且將操作裝置的第一轉(zhuǎn)速減小為所述第一蝸輪的第二轉(zhuǎn)速，從而控制閥芯的開(kāi)合動(dòng)作。

本管道系統(tǒng)在使用時(shí)，檢查操作裝置狀態(tài)是否適合工作；手持手柄301，并控制第二主軸302位置使第一軸孔303與第一主軸204上的第一軸頭205完成對(duì)接，如無(wú)法順利對(duì)接，可以輕微旋轉(zhuǎn)第一軸孔303的角度(該角度最多不超過(guò)90°)，使其順利對(duì)接。在操作裝置為電動(dòng)板手的情形下，將操作裝置插入適配電源，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二主軸302轉(zhuǎn)向，第二主軸302的轉(zhuǎn)向決定了該次操作可以使閥門(mén)進(jìn)行開(kāi)啟行程或關(guān)閉行程。按動(dòng)操作裝置開(kāi)關(guān)，并用保證第二主軸302與第一主軸204保持同軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)閥門(mén)為全關(guān)狀態(tài)時(shí)，應(yīng)先將閥門(mén)手動(dòng)開(kāi)啟10°～15°，確保閥門(mén)上游管道壓力泄放至下游管道后，再用電動(dòng)扳手進(jìn)行操作閥門(mén)直至全開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)閥門(mén)為全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，應(yīng)先將閥門(mén)手動(dòng)關(guān)閉10°～15°，確保閥門(mén)腔體內(nèi)部壓力泄放后，再用電動(dòng)扳手進(jìn)行操作閥門(mén)直至全關(guān)狀態(tài)。上述操作方法保證了閥門(mén)開(kāi)合速度的提升。

上述實(shí)施例只是本發(fā)明的舉例，盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。