CN102818062B - 一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，属一种燃气表用机电阀，包括阀芯与进气筒，所述的进气筒与阀芯之间还设有用于气体经过的进气喉，且进气筒通过进气喉直接与阀芯相互密封安装；所述的进气喉与阀芯密封安装的一端上出气口还与阀芯内部的执行机构相配合，由执行机构控制所述进气喉的出气口的开启与关闭。阀芯内部的传动室采用密封胶密封避免了天然气对电动机线圈的腐蚀，提高了机电阀的使用安全性，通过变速箱与执行机构室内的不完整齿轮与棘齿双连齿轮相互配合，并通过增设进气喉结构将进气筒直接装在阀芯上减小了机电阀的自身体积，并能实现负压关阀，关阀更为可靠，可在各种结构的燃气表上安装使用，应用范围广阔。

Description

一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀

技术领域

本发明涉及一种燃气表用机电阀，更具体的说，本发明主要涉及一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀。

背景技术

目前，IC卡智能燃气表所采用的机电阀大致有三种结构，一是机电阀通过电机正反向转动，齿轮带动蜗杆，同时推动杆在蜗杆螺旋槽内运动，实现阀的开与闭，但是此种结构无卸载装置，正、反转到位后即堵转，并且其载荷也较大，这样会造成控制电路电流大，耗电量大。并且还会影响主控制器阀的控制电路的可靠性，缩短控制器中电池的使用寿命，且关阀所采用的储能电容值也会非常大，正压关阀，关阀不可靠。二是通过电机正反向转动，带动扇形齿转动，达到防堵转及快速关闭的功能。在齿轮变速箱中采用由摆动板以及摆动板上方的摆动齿轮所组成的防堵转机构与扇形齿轮，摆动板上方固定的摆动齿轮与扇形齿轮想啮合配合摆动板摆动实现机电阀的防堵转的功能。由于摆动板及其上方固定的摆动齿轮与扇形齿轮相啮合的结构不能实现完全正反向卸载。三是通过电机正反向转动，带不完整齿转动，达到防堵转及快速关闭的功能。安装棘齿双连齿轮，配合不完整齿轮与锁块的锁紧与解锁，在电动机正转与反转都可实现完全卸载，由于这种机电阀阀芯是装在外壳内的，阀芯与外壳之间必须保留足够的空间，气流才能顺畅的通过，机电阀才不至于压力损失过大影响卡表性能，所以机电阀整体体积较大，无法安装在铝壳燃气表内。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，以期望解决现有技术中阀芯内部的执行齿轮防堵转结构无法完全实现双向卸载，以及内外壳结构复杂造成其体积较大，限制了机电阀的应用范围。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，包括阀芯与进气筒，所述的进气筒与阀芯之间还设有用于气体经过的进气喉，且进气筒通过进气喉直接与阀芯相互密封安装；所述的进气喉与阀芯密封安装的一端上出气口还与阀芯内部的执行机构相配合，由执行机构控制所述进气喉的出气口的开启与关闭。

进一步的技术方案是：所述的进气喉上设置有至少三个固定脚，其中一个插入阀芯外部相应的固定孔内，其余通过紧固装置固定在阀芯外部。

进一步的技术方案是：所述的阀芯内部分为传动室与执行机构室，所述的传动室内密封安装有电动机与相互啮合、用于带动执行机构室内部组件运动的减速增力齿轮组构成的变速箱，且所述减速增力齿轮组与电动机的输出轴动力连接；所述的执行机构室内安装有不完整齿轮、主动齿轮、棘齿双连齿轮与作为执行机构的阀杆，所述的棘齿双连齿轮分别与主动齿轮、不完整齿轮相啮合，主动齿轮通过棘齿双连齿轮带动不完整齿轮转动；所述阀杆的起始端安装有与进气喉的出气口相配合的密封圈帽，末端设置有滑槽孔，所述不完整齿轮上设置有偏心柱，偏心柱插入阀杆末端的滑槽孔，不完整齿轮转动时通过偏心柱带动阀杆前后运动；所述的执行机构室中还安装有锁块，锁块与棘齿双连齿轮相卡合；所述的锁块与不完整齿轮上都安装有复位装置。

更进一步的技术方案是：所述传动室内变速箱中所安装的减速增力齿轮组中至少包括一个输出齿轮，所述输出齿轮通过传动轴、传动齿轮配合伸出传动室并与主动齿轮动力连接，带动主动齿轮转动。

更进一步的技术方案是：所述的锁块与不完整齿轮上安装的复位装置是分别与锁块、不完整齿轮相卡合的扭力弹簧。

更进一步的技术方案是：所述阀杆起始端上的密封圈帽的轴向面积大于进气喉与阀芯密封安装一端上的出气口，且密封圈帽整体伸入该出气口的内部，当所述密封圈帽与所述出气口相接触时即形成密封。

更进一步的技术方案是：所述的变速箱的顶部设有通过密封胶封装的第一顶盖，且阀芯的内部由所述第一顶盖分为传动室与执行机构室。

更进一步的技术方案是：所述的传动室中设置有电机座，所述电动机置于该电机座上，并通过紧固装置固定在第一顶盖的下侧。

更进一步的技术方案是：所述的执行机构室的顶部还安装有第二顶盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：阀芯内部的传动室采用密封胶密封避免了天然气对电动机线圈的腐蚀，提高了机电阀的使用安全性，使其使用寿命得到延长，且结构简单，通过变速箱与执行机构室内的不完整齿轮与棘齿双连齿轮相互配合，使得机电阀可实现双向无堵转完美卸载，并通过增设进气喉结构将进气筒直接装在阀芯上减小了机电阀的自身体积，并能实现负压关阀，且结构更为紧凑合理，关阀更为可靠，可在各种结构的燃气表上安装使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为用于说明本发明一个实施例的剖面结构图；

图3为用于说明本发明实施例中变速箱的结构示意图；

图4为用于说明本发明实施例中执行机构室的结构示意图；

图5为用于说明本发明实施例中的输出齿轮与传动齿轮配合结构示意图。

图中，1为进气筒、2为阀芯、20为锁块、21为固定孔、22为传动室、23为执行机构室、231为第二顶盖、24为电动机、25为变速箱、251为输出齿轮、252为传动轴、253为传动齿轮、254为第一顶盖、26为不完整齿轮、261为偏心柱、27为主动齿轮、28为棘齿双连齿轮、29为阀杆、291为密封圈帽、292为滑槽孔、3为复位装置、4为进气喉、41为固定脚、5为电机座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

图1示出了本发明的整体结构示意图，参考图1所示，本发明的一个实施例是一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其当中应当设置阀芯2与进气筒1，所述的进气筒1与阀芯2之间还设有用于气体经过的进气喉4，且进气筒1通过进气喉4直接与阀芯2相互密封安装；所述的进气喉4与阀芯2密封安装一端上的出气口（该出气口图中未示出，下同）还与阀芯2内部的执行机构相配合，由执行机构控制所述进气喉4的出气口开启与关闭。

根据本发明的另一实施例，上述所提到的进气喉4上设置有至少三个固定脚，其中一个插入阀芯2外部相应的固定孔21内，其余通过紧固装置固定在阀芯2外部，而将进气筒1通过进气喉4直接安装在阀芯上，有效的缩小了机电阀自身的体积，使其的应用更加广泛。

正如本发明的上述实施例所提到的，本发明实现双向无堵转卸载功能的关键为阀芯内部的传动结构，图2示出了本发明的剖面结构示意图，参考图2所示，本发明用于解决技术问题的一个优选实施例为阀芯的结构，即上述的阀芯2内部分为传动室22与执行机构室23，所述的传动室22内密封安装有电动机24与相互啮合、用于带动执行机构室23内部组件运动的减速增力齿轮组构成的变速箱25，且所述减速增力齿轮组与电动机24的输出轴动力连接；所述的执行机构室23内安装有不完整齿轮26、主动齿轮27、棘齿双连齿轮28与作为执行机构的阀杆29，所述的棘齿双连齿轮28分别与主动齿轮27、不完整齿轮26相啮合，主动齿轮27通过棘齿双连齿轮28带动不完整齿轮26转动；所述阀杆29的起始端安装有与进气喉4的出气口相配合的密封圈帽291，末端设置有滑槽孔292，所述不完整齿轮26上设置有偏心柱261，偏心柱261插入阀杆29末端的滑槽孔292，不完整齿轮26转动时通过该偏心柱261带动阀杆29前后运动；所述的执行机构室23中还安装有锁块20，锁块20与棘齿双连齿轮28相卡合；所述的锁块20与不完整齿轮26上都安装有复位装置3。

而在上述实施例中所提到的复位装置3比较优选的技术方案是采用与锁块20以及不完整齿轮26相卡合的扭力弹簧。

图3和图4分别示出了上述所提到的变速箱25与执行机构室23的结构示意图，参考图3与图4所示，根据本发明的另一实施例，上述传动室22内变速箱25中所安装的减速增力齿轮组中至少包括一个输出齿轮251，参考图5所示，这个输出齿轮251通过传动轴252、传动齿轮253配合伸出传动室22并与执行机构室23中的主动齿轮27动力连接，带动主动齿轮27转动。

在上述的基础之上，本发明的发明人还对上述几个实施例中的技术方案做了更为详细的改进，以使其具有更多的附加功能，例如轻松实现负压关阀等，再如图2、图3及图4所示，具体的技术手段是将阀杆29起始端上的密封圈帽291的轴向面积设为大于进气喉4与阀芯2密封安装一端上的出气口的面积，且密封圈帽291整体伸入该出气口的内部，当该密封圈帽291与该出气口相接触时即形成密封。为方便安装传动室22内部的各个部件的安装，在上述的变速箱25的顶部设有通过密封胶封装的第一顶盖254，并且上述实施例中提到的传动室22与执行机构室23最好由第一顶盖254所分割。同样的，为方便执行机构室23内部各个部件的安装，还可以在执行机构室23的顶部也安装顶盖，即图2中所示出的第二顶盖231。并且为保证传动室22内电动机24安装的稳定性，还可以在传动室22中增设电机座5，所述电动机24置于该电机座5上，并通过紧固装置固定在第一顶盖254下侧。正如图2所示出的，当本发明的机电阀以图2的角度放置时，电动机24应当至于变速箱25的下方，这样电动机24的输出轴可方便的带动变速箱25相互啮合的齿轮转动，向执行机构室23中的主动齿轮提供动力，而电动机24的输出轴可进行正反转动。

在本发明上述实施例中所提到的紧固装置是发明人认为的较为简单的固定方式，紧固装置常见的为螺钉或螺栓固定，为根据上述提到几处固定，也可以是其他具有与螺钉、螺栓固定功能的装置。

参考图3、图4图5所示，本发明上述实施例中的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀的开阀过程为：当电动机24的输出轴逆时针转动并通过减速增力齿轮组将扭矩传递到主动齿轮27带动其转动，主动齿轮27通过棘齿双连齿轮28上的其中一个齿轮带动不完整齿轮26逆时针旋转，不完整齿轮26上的偏心柱261带动阀杆29伸出，此时阀杆29起始端的密封帽291离开进气喉4，即机电阀的阀打开；当不完整齿轮26逆时针旋转到无齿的位置时即实现不完整齿轮27从棘齿双连齿轮26上的齿轮上卸载，此时虽然主动齿轮27还在带动棘齿双连齿轮26朝逆时针方向转动，但棘齿双连齿轮28的其中一个齿轮上的齿未与不完整齿轮26上的齿相啮合，即在电动机24的输出轴持续逆时针转动时，不完整齿轮26始终保持在该状态，即阀杆29起始端的密封帽291始终远离进气喉4，即机电阀呈开启状态。当电动机24停止转动时，不完整齿轮26上安装的扭力弹簧带动其顺时针转动与棘齿双连齿轮28的其中一个齿轮相啮合，而棘齿双连齿轮28上固定的逆时针方向的棘齿轮在锁块20的作用下锁紧，使得不完整齿轮26上安装的复位扭力弹簧不能继续使不完整齿轮26转动，即锁块20锁住棘齿轮进而锁住棘齿双连齿轮17，棘齿双连齿轮17锁住不完整齿轮18，使阀杆29不缩回，进而使阀门保持开启状态。

同样，根据图3、图4以及图5所示，本发明的双向无堵转齿轮传动负压关阀的燃气表专用小型机电阀的关阀过程为：当电动机24顺时针转动并通过减速增力齿轮组将扭矩传递到主动齿轮27，主动齿轮27也顺时针旋转，此时由于棘齿双连齿轮28被锁块20锁住，在主动齿轮27顺时针旋转力的作用下，棘齿双连齿轮28通过下方安装的衬板随主动齿轮27轴旋转并脱离与不完整齿轮26的啮合实现解锁，不完整齿轮26在扭簧力的作用下逆时针转动，其上方的偏心柱261随不完整齿轮26转动而拉动阀杆29关闭阀门；而在前述过程中锁块20也通过衬板随棘齿轮双连齿轮28绕主动齿轮轴27旋转，当锁块20碰到执行机构室23的内侧面时，脱开棘齿双连齿轮28的棘齿轮实现卸载，使关阀无堵转，电动机24的输出轴停止转动后，在复位弹簧力的作用下使锁块20复位，在电动机24的下次启动逆时针转动前，机电阀始终保持关闭状态。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，包括阀芯(2)与进气筒(1)，其特征在于：所述的进气筒(1)与阀芯(2)之间还设有用于气体经过的进气喉(4)，且进气筒(1)通过进气喉(4)直接与阀芯(2)相互密封安装；所述的进气喉(4)与阀芯(2)密封安装一端上的出气口还与阀芯(2)内部的执行机构相配合，由执行机构控制所述进气喉(4)的出气口开启与关闭，用于减小机电阀的自身体积；

所述的阀芯(2)内部分为传动室(22)与执行机构室(23)，所述的传动室(22)内密封安装有电动机(24)与相互啮合、用于带动执行机构室(23)内部组件运动的减速增力齿轮组构成的变速箱(25)，且所述减速增力齿轮组与电动机(24)的输出轴动力连接；所述的执行机构室(23)内安装有不完整齿轮(26)、主动齿轮(27)、棘齿双连齿轮(28)与作为执行机构的阀杆(29)，所述的棘齿双连齿轮(28)分别与主动齿轮(27)、不完整齿轮(26)相啮合，主动齿轮(27)通过棘齿双连齿轮(28)带动不完整齿轮(26)转动；所述阀杆(29)的起始端安装有与进气喉(4)的出气口相配合的密封圈帽(291)，末端设置有滑槽孔(292)，所述不完整齿轮(26)上设置有偏心柱(261)，偏心柱(261)插入阀杆(29)末端的滑槽孔(292)，不完整齿轮(26)转动时通过偏心柱(261)带动阀杆(29)前后运动，用于使密封圈帽(291)离开进气喉(4)；所述的执行机构室(23)中还安装有锁块(20)，锁块(20)与棘齿双连齿轮(28)相卡合；所述的锁块(20)与不完整齿轮(26)上都安装有复位装置(3)。

2.根据权利要求1所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述的进气喉(4)上设置有至少三个固定脚，其中一个插入阀芯(2)外部相应的固定孔(21)内，其余通过紧固装置固定在阀芯(2)外部。

3.根据权利要求1所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述传动室(22)内变速箱(25)中所安装的减速增力齿轮组中至少包括一个输出齿轮(251)，所述输出齿轮(251)通过传动轴(252)、传动齿轮(253)配合伸出传动室(22)并与主动齿轮(27)动力连接，带动主动齿轮(27)转动。

4.根据权利要求1或3所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述的锁块(20)与不完整齿轮(26)上安装的复位装置(3)是分别与锁块(20)、不完整齿轮(26)相卡合的扭力弹簧。

5.根据权利要求1所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述阀杆(29)起始端上的密封圈帽(291)的轴向面积大于进气喉(4)与阀芯(2)密封安装一端上的出气口，且密封圈帽(291)整体伸入该出气口的内部，当所述密封圈帽(291)与所述出气口相接触时即形成密封。

6.根据权利要求1所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述的变速箱(25)的顶部设有通过密封胶封装的第一顶盖(254)，且阀芯(2)的内部由所述第一顶盖(254)分为传动室(22)与执行机构室(23)。

7.根据权利要求6所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述的传动室(22)中设置有电机座(5)，所述电动机(24)置于该电机座(5)上，并通过紧固装置固定在第一顶盖(254)下侧。

8.根据权利要求6或7所述的用于燃气表的小型双向无堵转齿轮传动机电阀，其特征在于：所述的执行机构室(23)的顶部还安装有第二顶盖(231)。