CN100356094C - 摆式开关阀 - Google Patents

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Abstract

一种摆式开关阀，包括阀体，开关阀门，阀盖；其特征在于：开关阀门采用绕内径以外轴线转动的转式阀门，使阀门全开时，开关阀的通过内径和方向与管孔完全一致；阀门由双螺旋驱动机构带动，双螺旋驱动机构包括电机(8)、带有大旋升角螺旋槽段、小旋升角螺旋槽段和一花键槽段的螺杆(13)，分别与所述螺旋槽段和花键槽段相对应的螺旋套、花键套和两个止推轴承(14)，其中小旋升角螺旋套通过端盖与安装在阀体外的电机转轴键连接，大旋升角螺旋套与小旋升角螺旋套之间以及大旋升角螺旋套与花键套之间分别具有止推轴承(14)；双螺旋驱动机构通过大旋升角螺旋套连接阀门，通过花键套连接阀体。结构简单、传动效率高，开关力矩大，成本低的优点。

Description

摆式开关阀
技术领域
本发明属高中低压液流管路，特别是油、气管路输送领域。
技术背景
目前具有开关、节流功能的阀有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀等，但球闸、闸阀利用减速机构由蜗杆或行星齿轮减速器控制，结构复杂。蝶阀、截止阀即使在全开时，也会引起紊流，增加流动损耗。闸阀、球阀、蝶阀存在刚性接触，容易磨损、泄漏。
发明内容
本发明的目的是提供一种摆式开关阀，本阀门的特点是驱动阀门开关用双螺旋增力器，结构最简单，能产生很大的关闭压力，阀门开启时，阀门面积及方向与管路内径一致，因而阀门无附加阻抗，体积小，成本低。
本发明的技术内容为，一种摆式开关阀，包括阀体，开关阀门，阀盖；其特征在于：开关阀门采用绕内径以外轴线转动的转式阀门，使阀门全开时，开关阀的通过内径和方向与管孔完全一致；阀门由双螺旋驱动机构带动，双螺旋驱动机构包括电机、带有大旋升角螺旋槽段、小旋升角螺旋槽段和一花键槽段的螺杆，分别与所述螺旋槽段和花键槽段相对应的螺旋套、花键套和两个止推轴承，其中小旋升角螺旋套通过端盖与安装在阀体外的电机转轴键连接，大旋升角螺旋套与小旋升角螺旋套之间以及大旋升角螺旋套与花键套之间分别具有止推轴承；双螺旋驱动机构通过大旋升角螺旋套连接阀门，通过花键套连接阀体。。
上述双螺旋机构由一根带两个螺旋升角和直花键的杆，与相应的三个套和两个止推轴承组成，结构简单。为提高传动效率，本机构各传动副，均为滚动副。
双螺旋机构的增力矩倍数等于两种螺旋角的正切比，因而，从理论上讲，其增力矩倍数近无穷大。
本发明的优点是转动机构结构简单，增力倍数大，传动效率高。
附图说明
图1为呈关闭状态的开关阀轴向截面图；
图2为呈完全开启状态的开关阀轴向截面图；
图3为开关阀的C-C截面图；
图4为图3的A-A截面图。
图中1-阀体，2-开关阀门，3-阀盖，4-连接螺钉，5-O形密封圈，6-连接螺钉，7-O形密封圈，8-电动机，9-O形密封圈，10-端盖，11-小升角螺旋套，12-同步套，13-螺杆，14-止推轴承，15-大升角螺旋套，16-花键套。
具体实施方式
参见附图：图中的摆式开关阀包括阀体1，开关阀门2，阀盖3；其中：开关阀门采用绕内径以外轴线转动的转式阀门，使阀门全开时，开关阀的通过内径和方向与管孔完全一致；阀门由双螺旋驱动机构带动，双螺旋驱动机构包括电机8、带有大旋升角螺旋槽段、小旋升角螺旋槽段和一花键槽段的螺杆13，分别与所述螺旋槽段和花键槽段相对应的螺旋套、花键套和两个止推轴承(14)，其中小旋升角螺旋套通过端盖与安装在阀体外的电机转轴键连接，大旋升角螺旋套与小旋升角螺旋套之间以及大旋升角螺旋套与花键套之间分别具有止推轴承14；双螺旋驱动机构通过大旋升角螺旋套连接阀门，通过花键套连接阀体。
双螺旋驱动机构的传动副均为滚动副，包括位于螺旋槽及花键槽内的滚珠及同步套12。双螺旋驱动机构的增力矩倍数等于两种螺旋角的正切比。
摆式开关阀是这样工作的，当电机8通电旋转时，通过双螺旋开关机构10-16，带动开关阀门2绕O点旋转。当开关阀门2逆时针旋转时，阀门2转到图1示的垂直位置，并压紧O形密封圈防漏，从而阻断正向油流(图示自西向东)，阀门关闭压力由设在电机上的压力传感器及微机控制，可按需要调整，当电机力矩传感器达到设定的压力时，电机断电。并由刹车刹紧，故当油逆流动时，开关阀亦具有同样的阻力。其对正反向油流的开关能力是一样的。
当接到开关阀开启信号时，电机8反转，开关阀门2顺时针转到K示位置，开关阀门通路与油管内径一致，开关阀不增加油流的阻抗。在阀盖3上安装O形密封圈的槽作成燕尾形，由它夹牢O形密封圈，保证其不会被油流冲出。
电机8位于阀体1外边，而双螺旋机构10-16位于阀体内面，在安装时，开关阀门2通过三角花键套在双螺旋机构的大升角螺旋套15上(图3)，两者形成一个整体。将双螺旋机构10-16和开关阀门2这一组件装到阀体1的孔中(图4)，然后装上电机8，并用螺钉将两者固定在一起。在阀体1上(图3)，O形密封9，防止阀漏油。然后将双螺旋机构右端花键套16上的挂耳，装到阀体1上(图1)，用螺钉将双螺旋机构的右端也固定在阀体1上。
图3示双螺旋机构的结构示意图，当电机8转动时，带动端盖10及小升角螺旋套11转动，通过小升角滚动螺旋副，带动螺杆13轴向移动，螺杆13由小升角螺旋滚道段、大升角滚道段、花键段组成。当螺杆的大升角螺旋段轴向移动时，将带动大升角螺旋套15转动，再通过其上的三角花键带动开关阀门2转动。开关阀2的反作用力矩，通过螺旋套15传给螺杆13，花键套16，阀体1。两个止推轴承14是保证三个外套间不能互相轴向移动，又可以各自转动。当达到需要的力矩后，电机8自动停转，刹车，以保持着该作用力矩不变。本开关阀可以手动，通过现场接按扭启动，也可以摇控或群控。

Claims (5)

1.一种摆式开关阀，包括阀体(1)，开关阀门(2)，阀盖(3)；其特征在于：开关阀门采用绕内径以外轴线转动的转式阀门，使阀门全开时，开关阀的通过内径和方向与管孔完全一致；阀门由双螺旋驱动机构带动，双螺旋驱动机构包括电机(8)、带有大旋升角螺旋槽段、小旋升角螺旋槽段和一花键槽段的螺杆(13)，分别与所述螺旋槽段和花键槽段相对应的螺旋套、花键套和两个止推轴承(14)，其中小旋升角螺旋套通过端盖与安装在阀体外的电机转轴键连接，大旋升角螺旋套与小旋升角螺旋套之间以及大旋升角螺旋套与花键套之间分别具有止推轴承(14)；双螺旋驱动机构通过大旋升角螺旋套连接阀门，通过花键套连接阀体。
2.根据权利要求1所述的摆式开关阀，其特征在于：双螺旋驱动机构的传动副均为滚动副，包括位于螺旋槽及花键槽内的滚珠及同步套(12)。
3.根据权利要求1所述的摆式开关阀，其特征在于：双螺旋驱动机构的增力矩倍数等于两种螺旋角的正切比。
4.根据权利要求1所述的摆式开关阀，其特征在于：阀门关闭压力由设在电机上的压力传感器及微机控制，当电机力矩传感器达到设定的压力时，电机断电。
5、根据权利要求1所述的摆式开关阀，其特征在于：在阀盖(3)上具有燕尾形槽，其内安装O形密封圈(7)。
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