CN102094983B - 翻板式燃气电机阀 - Google Patents

Abstract

一种翻板式燃气电机阀，它包括阀体、上壳体和阀盖，阀体上安装机芯座，扇形齿轮板通过扇形齿轮轴安装在机芯座上，减速箱组件安装在机芯座上，减速箱组件通过同轴离合器结构带动主传动齿轮旋转，主传动齿轮轴上装有同轴拨叉，拨叉随主传动齿轮转动，扇形齿轮板与阀盖连接，阀盖中间另设计有先导阀的结构，先导阀盖通过先导阀盖导柱和弹簧与阀盖连接。它主要用在DN50～DN150口径的燃气管路上。

Description

翻板式燃气电机阀

技术领域

本发明涉及一种用于燃气管路上进行燃气切断控制的电机阀，尤其是指一种DN50～DN150系列翻板式燃气电机阀。

背景技术

在DN50～DN150口径的燃气管路上，所使用的各种类型的燃气切断电机阀，按阀门结构所言，有闸阀、截止阀、单向阀（或止退阀）、旋塞阀、蝶阀、球阀等各种类型，在输气过程中，它们一般都会产生较大的压力损失（简称压损）；其中球阀是近年来用得较为普遍的一种类型，主要是因为球阀所产生的压力损失较小，即对燃气管路的燃气输送压力损失较小。

燃气输配能力的体现，主要是燃气输气压力的稳定或保证，能确保管路末端的燃气用户也能有效使用燃气，所以，在燃气管路的沿途输送中，要尽量减少燃气输送压力的损失，而管路中的各种燃气切断阀门（含各种类型的燃气电机阀），是会使输气压力减小的诸因素中占有重要的因素，也就是说，燃气在管路内的输送过程中，通过阀门时会有较大的压力损失，因此，如何减少燃气切断阀门所产生的压力损失，是业内都很关注的问题，尽管球阀的压损较小，使用已很普遍，但还是不够理想，尤其是口径较大的燃气管路（如DN50～DN150口径）所使用的燃气切断阀门。

另外，目前燃气切断所用的燃气电机阀阀门的开启时间和关闭时间也较长，所耗电能也较大，常会影响燃气的正常使用和管理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DN50～DN150系列型的翻板式燃气电机阀，使其在管路中所产生的压力损失更小，几乎接近于零压损；同时能缩短电机阀阀门的开启时间和关闭时间，有助于燃气的使用和管理。

为达到上述目的，本发明采取的方案是：一种翻板式燃气电机阀，它包括阀体、上壳体和阀盖，阀体上安装机芯座，扇形齿轮板通过扇形齿轮板轴安装在机芯座上，减速箱组件安装在机芯座上，减速箱组件通过同轴离合器结构带动主传动齿轮旋转，主传动齿轮轴上装有同轴拨叉，拨叉随主传动齿轮转动，扇形齿轮板与阀盖连接，阀盖中间另设计有先导阀的结构，先导阀盖通过先导阀盖导柱和弹簧与阀盖连接；当接收到系统开阀指令后，减速箱组件带动主传动齿轮旋转，主传动齿轮一边与扇形齿轮板的端部轮齿啮合旋转，使扇形齿轮板向上开始翻起，依靠先导阀盖导柱和弹簧的作用，预先打开先导阀盖，主传动齿轮一边同时带动拨叉转动，当扇形齿轮板翻起到设定的位置时，拨叉的拨爪嵌入到扇形齿轮板的限位销中，拨叉继续将扇形齿轮板和阀盖翻起，直到阀门完全开启；当接收到系统关阀指令后，减速箱组件反向旋转，带动主传动齿轮反向旋转，拨叉同时反向转动，使拨叉的拨爪脱离限位销，扇形齿轮板和阀盖依靠自重向下翻落，直到扇形齿轮板的端部轮齿开始与主传动齿轮啮合，接着依靠齿轮啮合的扭矩，将阀盖紧紧压住阀体上的阀口，最后关闭先导阀盖，阀门完全关闭。

这种翻板式电机阀主要是用于DN50～DN150口径的燃气管路上，用来控制燃气的1使用和管理。它的特点是：1，翻板式电机阀阀盖似翻板一样，开启时能全部翻开，让燃气直接从阀体口径通过，阀体口径与管道口径大小一致，所以不会产生压损，即使有少量压损产生，也是因为阀体口径内壁表面粗糙度所致；当关闭时，阀盖同样似翻板一样，借助燃气输气压力的助推力，将阀体的阀口牢牢盖住，切断燃气。因此，该种翻板式电机阀的压损非常小，经测定，一般都在0.15kPa左右。2，翻板式电机阀的开启或关闭，即是阀盖的翻起与翻落，它是通过阀体内扇形齿轮板和拨叉的旋转摆动实施的，由于扇形齿轮板和拨叉的精巧设计，使阀门的开阀时间和关阀时间很短，速度快，这样就能节省电能的消耗，延迟电池的使用寿命。经测定，如DN100翻板式电机阀在30s内就能完成阀门的完全开启。3，在电机阀阀盖中间另设计有先导阀的结构，这样当阀门阀盖开启时，就先行开启先导阀盖，使阀盖左右两侧的气体压力预先获得缓冲，减少两侧压力差，并逐渐取得压力平衡，这样就能减轻阀盖开启时翻起所需的扭力矩，促成阀门能快速开启。关阀切断气源时，在扇形齿轮板和阀盖依靠自重向下翻落的过程中，由于翻落方向与燃气气流一致，所以还能受到燃气气压的一股助推力。

附图说明

图1是本实施例翻板式电机阀的结构示意图。

图2是开阀状态示意图。

图3是关阀状态示意图。

图4是该翻板式电机阀内减速箱的结构示意图。

图中：1、阀体，2、机芯座，3、上壳体，4、扇形齿轮板轴，5、扇形齿轮板，6、减速箱组件，7、拨叉，8、主传动齿轮轴，9、主传动齿轮，10、先导阀盖，11、弹簧，12、先导阀盖导柱，13、先导阀盖密封圈，14、阀盖，15、阀盖密封圈；61、减速箱前盖，62、电机，63、电机齿轮，64、1#双联减速齿轮，65、2#双联减速齿轮，66、3#双联减速齿轮，67、第一减速齿轮，68、前密封圈，69、前磁钢，610、前减速箱体，611、中间密封圈，612、后磁钢，613、后减速箱体，614、后磁钢盖板，615、第二减速齿轮，616、齿轮轴，617、6#双联减速齿轮，618、7#双联减速齿轮，619、8#双联减速齿轮，620、9#双联减速齿轮，621、第三减速齿轮，622、输出轴，623、后密封圈，624、减速箱后盖。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。

参见图1-图3，一种翻板式燃气电机阀，它包括阀体1、上壳体3和阀盖14，阀体1上安装机芯座2，扇形齿轮板5通过扇形齿轮板轴4安装在机芯座2上，减速箱组件6安装在机芯座2上，减速箱组件6通过同轴离合器结构带动主传动齿轮9旋转，主传动齿轮轴8上装有同轴拨叉7，拨叉7随主传动齿轮8转动，扇形齿轮板5与阀盖14连接，阀盖14中间另设计有先导阀的结构，先导阀盖10通过先导阀盖导柱12和弹簧11与阀盖14连接；当接收到系统开阀指令后，减速箱组件6带动主传动齿轮9旋转，主传动齿轮9一边与扇形齿轮板5的端部轮齿啮合旋转，使扇形齿轮板5向上开始翻起，依靠先导阀盖导柱12和弹簧11的作用，预先打开先导阀盖10，主传动齿轮9一边同时带动拨叉7转动，当扇形齿轮板5翻起到设定的位置时，拨叉7的拨爪嵌入到扇形齿轮板5的限位销中，拨叉7继续将扇形齿轮板5和阀盖14翻起，直到阀门完全开启；当接收到系统关阀指令后，减速箱组件6反向旋转，带动主传动齿轮9反向旋转，拨叉7同时反向转动，使拨叉7的拨爪脱离限位销，扇形齿轮板5和阀盖14依靠自重向下翻落，直到扇形齿轮板5的端部轮齿开始与主传动齿轮9啮合，2接着依靠齿轮啮合的扭矩，将阀盖14紧紧压住阀体1上的阀口，最后关闭先导阀盖10，阀门完全关闭。

参见图1，所述的阀盖14中嵌有先导阀盖密封圈13、周边嵌有阀盖密封圈15，关阀时密封性更好。

参见图1和图4，所述的减速箱组件6由减速箱前盖61、电机62、电机齿轮63、1#双联减速齿轮64、2#双联减速齿轮65、3#双联减速齿轮66、第一减速齿轮67、前密封圈68、前磁钢69、前减速箱体610、中间密封圈611、后磁钢612、后减速箱体613、后磁钢盖板614、第二减速齿轮615、齿轮轴616、6#双联减速齿轮617、7#双联减速齿轮618、8#双联减速齿轮619、9#双联减速齿轮620、第三减速齿轮621、输出轴622、后密封圈623、减速箱后盖624构成，电机62旋转，电机62轴上的电机齿轮63旋转，通过1#双联减速齿轮64、2#双联减速齿轮65、3#双联减速齿轮66、第一减速齿轮67传递到减速齿轮轴，在减速齿轮轴上装前磁钢69，再在后减速箱体613内，与前磁钢69相对应的位置装上后磁钢612，前磁钢69和后磁钢612组成一付磁性耦合机构，后磁钢612与第二减速齿轮615同轴，由于磁性耦合作用，第一减速齿轮67的旋转运动传递到第二减速齿轮615上，再通过6#双联减速齿轮617、7#双联减速齿轮618、8#双联减速齿轮619、9#双联减速齿轮620、第三减速齿轮621带动输出轴622旋转。

[0016]参见图1-图4，前磁钢69和后磁钢612组成一付磁性耦合机构，当阀门完全开启或完全关闭后，有一短暂时间电机62还会继续旋转，此时，由于磁性耦合机构的作用，前磁钢69前的各档齿轮会空转打滑，能防止电机62因旋转受阻而产生过载电流被烧坏。

参见图1和图4，当接收到系统开阀指令后，阀体1内的减速箱组件6中电机62驱动，电机62的转速通过多级减速齿轮减速，传动到输出轴622，再由输出轴622带动主传动齿轮9旋转。

参见图1和图4，本实施例的特点还有：1，在减速箱内的齿轮传动多级减速传递中，有一档传递采用了磁钢磁性耦合结构，这样，当阀门开启，阀盖14完全翻起到位后或阀门关闭阀盖14盖住阀口完全压紧到位后，由于磁性耦合作用，耦合机构前的传动齿轮会空转滑动，这就保护了电机62因传递扭力矩遇阻，造成电流过载而烧坏。2，减速箱结构设计是由前后箱体、前后箱盖、各种密封圈等组成，将电机62、各级减速齿轮、前后磁钢都密封于减速箱内，减速箱安装在翻板式电机阀内，隔绝与燃气的直接接触，从而使电机62不会受燃气的腐蚀，保证了电机62的稳定使用与使用寿命。

参见图1和图4，该种翻板式电机阀的工作原理是：当翻板式电机阀接收到系统开阀指令后，阀内的电机62驱动，电机62轴上的电机齿轮63旋转，带动减速箱内前四级减速齿轮副，将旋转运动传递到减速齿轮轴，在减速齿轮轴上装有前磁钢69，再在后减速箱体613内，与前磁钢69相对应的位置装上后磁钢612，使前、后磁钢形成一个磁性耦合机构，后磁钢612与第二减速齿轮615同轴，由于磁性耦合作用，第一减速齿轮67的旋转运动就能传递到第二减速齿轮615上，然后再通过五级减速齿轮副，将旋转运动从第二减速齿轮615传递到减速箱输出轴622；输出轴622通过同轴离合器结构带动主传动齿轮9旋转，主传动齿轮轴8上装有同轴拨叉7，拨叉7随主传动齿轮9转动，主传动齿轮9旋转能使扇形齿轮板5摆动，刚开始时，依靠轮齿的啮合，使扇形齿轮板5摆动到一定位置，随主传动齿轮9同时转动的拨叉7，由于拨叉7上的拨爪嵌入扇形齿轮板5上的限位销，就会使扇形齿轮板5继续摆动，通过扇形齿轮板5与阀盖14的连接，将阀盖14逐渐翻起直到完全开启。在开阀动作起始时，扇形齿轮板5是先打开阀盖14上的先导阀盖10，使阀盖14左右两侧气压差有所缓冲，以减轻阀盖14翻起开阀的牵引力。当翻板式电机阀接收到系统关阀指令后，阀内的电机62反向3驱动，电机62轴上的电机齿轮63反向旋转，按上述开阀传动顺序作反向旋转运动执行关阀动作，先是主传动齿轮9反向旋转使拨叉7的拨爪脱离扇形齿轮板5上的限位销，依靠阀盖14和扇形齿轮板5的自重，阀盖14向下翻转，因为阀盖14翻起方向与燃气气流方向逆反，所以阀盖14向下翻落时能受到一股燃气气压的助推力，待主传动齿轮9与扇形齿轮板5上的轮齿啮合时，能使阀盖14和阀盖密封圈15牢牢地盖住阀口，直至压紧先导阀盖10和先导阀盖密封圈13，实现关阀切断气源。

Claims (3)

1.一种翻板式燃气电机阀，它包括阀体（1）、上壳体（3）和阀盖（14），其特征是：阀体（1）上安装机芯座（2），扇形齿轮板（5）通过扇形齿轮板轴（4）安装在机芯座（2）上，减速箱组件（6）安装在机芯座（2）上，减速箱组件（6）通过同轴离合器结构带动主传动齿轮（9）旋转，主传动齿轮轴（8）上装有同轴拨叉（7），拨叉（7）随主传动齿轮轴（8）转动，扇形齿轮板（5）与阀盖（14）连接，阀盖（14）中间另设计有先导阀的结构，先导阀盖（10）通过先导阀盖导柱（12）和弹簧（11）与阀盖（14）连接；当接收到系统开阀指令后，减速箱组件（6）带动主传动齿轮（9）旋转，主传动齿轮（9）一边与扇形齿轮板（5）的端部轮齿啮合旋转，使扇形齿轮板（5）向上开始翻起，依靠先导阀盖导柱（12）和弹簧（11）的作用，预先打开先导阀盖（10），主传动齿轮（9）一边同时带动拨叉（7）转动，当扇形齿轮板（5）翻起到设定的位置时，拨叉（7）的拨爪嵌入到扇形齿轮板（5）的限位销中，拨叉（7）继续将扇形齿轮板（5）和阀盖（14）翻起，直到阀门完全开启；当接收到系统关阀指令后，减速箱组件（6）反向旋转，带动主传动齿轮（9）反向旋转，拨叉（7）同时反向转动，使拨叉（7）的拨爪脱离限位销，扇形齿轮板（5）和阀盖（14）依靠自重向下翻落，直到扇形齿轮板（5）的端部轮齿开始与主传动齿轮（9）啮合，接着依靠齿轮啮合的扭矩，将阀盖（14）紧紧压住阀体（1）上的阀口，最后关闭先导阀盖（10），阀门完全关闭。

2.根据权利要求1所述的翻板式燃气电机阀，其特征是：所述的阀盖（14）中嵌有先导阀盖密封圈（13）、周边嵌有阀盖密封圈（15）。

3.根据权利要求1所述的翻板式燃气电机阀，其特征是：所述的减速箱组件（6）由减速箱前盖（61）、电机（62）、电机齿轮（63）、1#双联减速齿轮（64）、2#双联减速齿轮（65）、3#双联减速齿轮（66）、第一减速齿轮（67）、前密封圈（68）、前磁钢（69）、前减速箱体（610）、中间密封圈（611）、后磁钢（612）、后减速箱体（613）、后磁钢盖板（614）、第二减速齿轮（615）、齿轮轴（616）、6#双联减速齿轮（617）、7#双联减速齿轮（618）、8#双联减 速齿轮（619）、9#双联减速齿轮（620）、第三减速齿轮（621）、输出轴（622）、后密封圈（623）、减速箱后盖（624）构成，电机（62）旋转，电机（62）轴上的电机齿轮（63）旋转，通过1#双联减速齿轮（64）、2#双联减速齿轮（65）、3#双联减速齿轮（66）、第一减速齿轮（67）传递到减速齿轮轴，在减速齿轮轴上装前磁钢（69），再在后减速箱体（613）内，与前磁钢（69）相对应的位置装上后磁钢（612），前磁钢（69）和后磁钢（612）组成一付磁性耦合机构，后磁钢（612）与第二减速齿轮（615）同轴，由于磁性耦合作用，第一减速齿轮（67）的旋转运动传递到第二减速齿轮（615）上，再通过6#双联减速齿轮（617）、7#双联减速齿轮（618）、8#双联减速齿轮（619）、9#双联减速齿轮（620）、第三减速齿轮（621）带动输出轴（622）旋转。 

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