CN102829229A - 一种单向棘轮小球阀执行器 - Google Patents

Abstract

一种单向棘轮小球阀执行器，由上壳、电机线路板、电机、电机齿轮、手柄、传递轮、棘轮、线路板、微动开关、凸轮、驱动轴、卡簧、滚花螺帽、下壳、连接头、垫片、连接帽、阀体、阀杆、密封球、阀座、阀盖所组成。阀体为三通体，通过连接帽与连接头连接，在阀体腔内装入阀座、密封球后与阀盖螺纹连接，阀体的支接口通过卡簧、滚花螺帽与下壳连接。下壳通孔处安装驱动轴，凸轮与驱动轴一体，传递轮与凸轮键连接，传递轮棘爪依赖于长悬臂作弹性伸缩，机动状态时棘轮逆传递轮棘爪转动，棘轮齿根抵着棘爪爪尖一起旋转。当密封球出现异常时，利用手柄可使传递轮棘爪与棘轮呈脱开状态，拧动手柄可清除密封球处积聚的异物，使小球阀即刻恢复正常工作姿态。

Description

一种单向棘轮小球阀执行器

技术领域

本发明涉及一种单向棘轮小球阀执行器。

技术背景

通常电动小球阀的执行器只履行开关阀门的职责，然而小球阀使用久了会因附着物的沉积结垢导致阀门开度变小，或关闭不密封等影响实际使用，以往遇到这种情况就得拆卸阀门进行维护和保养，这样就难免会影响所涉及的整个系统的正常工作，如何解决这种球阀的通病是人们所关注的问题。

发明内容

本发明提供一种无需拆卸且能够在很短时间里清污除垢使球阀恢复正常工作的单向棘轮小球阀执行器。

本发明是这样实现的：它由上壳、电机线路板、电机、电机齿轮、手柄、传递轮、棘爪、棘轮、线路板、微动开关、凸轮、驱动轴、卡簧、滚花螺帽、下壳、连接头、垫片、连接帽、阀体、阀杆、密封球、阀座、阀盖所组成。阀体为三通体，直线段内腔为阶梯孔，通径小端设外螺纹，通过连接帽与连接头连接，阀体与连接头的对接口设有密封圈，连接头外圆还设有垫片；通径大端设内螺纹，在阀体腔内装入阀座、密封球后与阀盖螺纹连接；阀体的支接口设外螺纹，孔口设密封环通过卡簧、滚花螺帽与下壳连接。阀杆总体呈圆柱状，圆柱面设有密封槽，一端设凸榫，一端设凹槽。密封球外形呈鼓状，平面处设一通孔，球面垂直通径设一与阀杆凸榫吻合的凹槽。阀盖为一管接头，两端设外螺纹，中间呈六角形状，中心为通孔，通孔一端为锥形口；阀盖的一端与阀体螺纹连接，锥形口端与外部管道连接。连接头为带外螺纹的阶梯接头，中心为通孔，通过连接帽与阀体连接，在连接头与阀体间设有密封圈。下壳用尼龙塑料制造，外形近似为一侧呈矩形另一侧为圆形的柱状盒子，盒子沿口设与上盖沿口凹槽相吻合的凸缘，盒底圆心处为一通孔，过圆心内外侧均设有安装驱动轴的台阶；在盒底还设有电机安装位，及连接上壳和下壳的螺柱桩，螺柱桩中心为通孔，自外向内设沉孔，供螺钉安装之用。驱动轴设有密封圈安装槽，一端设与阀杆凹槽连接的凸榫，另一端设注塑凸轮定位的扁势和凹槽。凸轮为尼龙塑料零件与驱动轴注塑成一体，凸轮的外形似两个椭圆状平面凸轮绕凸轮中心错位90度后的叠加，以致每转半圈能触及一次控制阀门开或关的微动开关。凸轮的上方设有与传递轮键连接的内凹槽。上壳总体外形与下壳相仿，沿口设与下壳沿口凸缘吻合的凹槽，壳底内侧设电机轴安装基座，及与下壳螺柱桩相对应的螺孔桩，螺孔桩中心设内螺纹；在对应于下壳驱动轴轴线的延伸位置，设一安装传递轮的通孔，以通孔为中心，内侧设棘轮限位凸环，外侧设手柄定位凸环。传递轮用尼龙塑料制造，总体呈多圆柱台阶状，一端小圆柱与手柄孔固定配合，小圆柱相邻圆柱与上壳安装孔间隙配合，顺次下一段圆柱与棘轮间隙配合，顺次再下一段圆柱处设有棘爪，棘爪为长悬臂结构，并依赖于此作弹性伸缩，棘爪与棘轮啮合，机动状态时棘轮逆传递轮棘爪转动，棘轮齿根抵着棘爪爪尖一起旋转。手动状态可使棘爪顺棘轮齿方向转动，棘爪过齿时弹性跳动，即棘爪与棘轮呈脱开状态。传递轮的另一端与凸轮内凹槽键连接，传递轮中心为阶梯孔，设键的一端为沉孔，用螺钉与手柄螺纹连接。棘轮采用尼龙塑料制造，外形呈圆柱状，外圆为与电机齿轮啮合的外齿圈，内圆为阶梯孔，小径端与传递轮间隙配合，大径孔壁设有与棘爪吻合的锯齿形内齿圈。电机齿轮为尼龙塑料件，与棘轮外齿圈啮合，通过中心孔与设有扁势的电机轴固接。手柄由尼龙塑料制造，下部分为圆台，底部设有与上壳定位凸环匹配的环形凹槽，圆台上方设手捏扭把，在圆台底部的中心设一台阶孔，大径处与传递轮牢固连接，小径处设螺纹。组装：在阀杆上嵌入密封圈后从阀体直通段的大端装入阀体的支接口，再装入阀座与密封球，并使密封球的凹槽与阀杆的凸榫啮合，然后拧紧阀盖，阀体通径小端通过连接帽与连接头固接，连接头与阀体间设有密封圈，在连接头上设一垫片供与外部管路连接时的密封。在下壳与阀体连接前，先将滚花螺帽套入下壳通孔外侧安装驱动轴的台阶，在台阶的沟槽中装入卡簧，然后将台阶扣在阀体的支接口上，通过滚花螺帽予以锁定。在驱动轴槽内装入密封圈，从凸榫端穿入下壳的通孔中，让凸榫插入阀杆的凹槽中。凸轮是注塑在驱动轴一端的，驱动轴安装就位后，凸轮处在下壳通孔内侧底部。在凸轮所对应的位置安装微动开关和线路板，且与下壳壳体固定，微动开关与线路板电连接。将电机齿轮与电机轴固接，电机及电机线路板被安装在下壳内侧底部，电机与电机线路板电连接。将传递轮套入棘轮，用螺钉将传递轮和手柄固定在上壳的通孔处，组装成为以上壳为依托的组件，手柄与上壳间设密封圈，转动手柄可让传递轮一起旋转。把上壳与下壳拼装起来，传递轮的键与凸轮的键槽吻合，电机轴轴头嵌入上壳电机轴安装基座，棘轮的外齿圈与电机齿轮啮合，上壳与下壳沿口的凹槽和凸缘扣合，锁紧螺柱桩和螺孔桩处的螺钉。

工作原理：启动电机，电机为单方向旋转，电机齿轮带动棘轮转动，棘轮与传递轮棘爪呈啮合状态，则传递轮转动，传递轮与凸轮为键连接，故通过驱动轴、阀杆能使密封球转动；又在凸轮与微动开关的作用下可以按指令实现球阀的开或关。当球阀经过长时间运行后，由于杂质、结垢等原因，密封球会出现堵转泄漏等异常现象，此时利用手柄可使传递轮棘爪与棘轮呈脱开状态，拧动手柄清除密封球处积聚的异物，使小球阀即刻恢复正常的工作状态，无需停机抢修。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明结构剖视图

图2为本发明图1顶部俯视图

图3为本发明图1左视结构剖视图

图4为本发明棘轮与传递轮棘爪及棘轮外齿圈与电机齿轮啮合状态图

图中1、上壳；2、电机线路板；3、电机；4、电机齿轮；5、手柄；6、传递轮；7、棘轮；8、线路板；9、微动开关；10、凸轮；11、驱动轴；12、卡簧；13、滚花螺帽；14、下壳；15、连接头；16、垫片；17、连接帽；18、阀体；19、阀杆；20、密封球；21、阀座；22、阀盖。

具体实施方式

本发明是一种单向棘轮小球阀执行器，阀体18与连接头15的对接口设有密封圈，连接头15外圆还设有垫片16；通径大端设内螺纹，在阀体18腔内装入阀座21、密封球20后与阀盖22螺纹连接；阀体18的支接口设外螺纹，孔口设密封环通过卡簧12、滚花螺帽13与下壳14连接。阀杆19总体呈圆柱状，圆柱面设有密封槽，一端设凸榫，一端设凹槽。密封球20外形呈鼓状，平面处设一通孔，球面垂直通径设一与阀杆19凸榫吻合的凹槽。阀盖22为一管接头，两端设外螺纹，中间呈六角形状，中心为通孔，通孔一端为锥形口；阀盖22的一端与阀体18螺纹连接，锥形口端与外部管道连接。连接头15为带外螺纹的阶梯接头，中心为通孔，通过连接帽17与阀体18连接，在连接头15与阀体18间设有密封圈。下壳14用尼龙塑料制造，外形近似为一侧呈矩形另一侧为圆形的柱状盒子，盒子沿口设与上壳1沿口凹槽相吻合的凸缘，盒底圆心处为一通孔，过圆心内外侧均设有安装驱动轴11的台阶；在盒底还设有电机3安装位，及连接上壳1和下壳14的螺柱桩，螺柱桩中心为通孔，自外向内设沉孔，供螺钉安装之用。驱动轴11设有密封圈安装槽，一端设与阀杆19凹槽连接凸榫，另一端设注塑凸轮10定位扁势和凹槽。凸轮10为塑料零件与驱动轴11注塑成一体，凸轮10的外形似两个椭圆状平面凸轮绕凸轮中心错位90度后的叠加，以致每转半圈能触及一次控制阀门开或关的微动开关9。凸轮10的上方设有与传递轮6键连接的内凹槽。上壳1总体外形与下壳14相仿，沿口设与下壳14沿口凸缘吻合的凹槽，壳底内侧设电机轴安装基座，及与下壳14螺柱桩相对应的螺孔桩，螺孔桩中心设内螺纹；在对应于下壳14驱动轴11轴线的延伸位置，设一安装传递轮6的通孔，以通孔为中心，内侧设棘轮7限位凸环，外侧设手柄5定位凸环。传递轮6用尼龙塑料制造，总体呈多圆柱台阶状，一端小圆柱与手柄5孔固定配合，小圆柱相邻圆柱与上壳1安装孔间隙配合，顺次下一段圆柱与棘轮7间隙配合，顺次再下一段圆柱处设有棘爪，棘爪为长悬臂结构，并依赖于此作弹性伸缩，棘爪与棘轮7啮合，机动状态时棘轮7逆传递轮6棘爪转动，棘轮7齿根抵着棘爪爪尖一起旋转。手动状态可使棘爪顺棘轮7齿方向转动，棘爪过齿时弹性跳动，即棘爪与棘轮7呈脱开状态。传递轮6的另一端与凸轮10内凹槽键连接，传递轮6中心为阶梯孔，设键的一端为沉孔，用螺钉与手柄5螺纹连接。棘轮7采用尼龙塑料制造，外形呈圆柱状，外圆为与电机齿轮4啮合的外齿圈，内圆为阶梯孔，小径端与传递轮6间隙配合，大径孔壁设有与传递轮6棘爪吻合的锯齿形内齿圈。电机齿轮4为尼龙塑料件，与棘轮7外齿圈啮合，通过中心孔与设有扁势的电机轴固接。手柄5由尼龙塑料制造，下部分为圆台，底部设有与上壳1定位凸环匹配的环形凹槽，圆台上方设手捏扭把，在圆台底部的中心设一台阶孔，大径处与传递轮6牢固连接，小径处设螺纹。组装：在阀杆19上嵌入密封圈后从阀体18直通段的大端装入阀体18的支接口，再装入阀座21与密封球20，并使密封球20的凹槽与阀杆19的凸榫啮合，然后拧紧阀盖22，阀体18通径小端通过连接帽17与连接头15固接，连接头15与阀体18间设有密封圈，在连接头15上设一垫片16供与外部管路连接时的密封。在下壳14与阀体18连接前，先将滚花螺帽13套入下壳14通孔外侧安装驱动轴11的台阶，在台阶的沟槽中装入卡簧12，然后将台阶扣在阀体18的支接口上，通过滚花螺帽13予以锁定。在驱动轴11槽内装入密封圈，从凸榫端穿入下壳14的通孔中，让凸榫插入阀杆19的凹槽中。凸轮10是注塑在驱动轴11一端的，驱动轴11安装就位后，凸轮10处在下壳14通孔内侧底部。在凸轮10所对应的位置安装微动开关9和线路板8，且与下壳14壳体固定，微动开关9与线路板8电连接。将电机齿轮4与电机轴固接，电机3及电机线路板2被安装在下壳14内侧底部，电机3与电机线路板2电连接。将传递轮6套入棘轮7，用螺钉将传递轮6和手柄5固定在上壳1的通孔处，组装成为以上壳1为依托的组件，手柄5与上壳1间设密封圈，转动手柄5可让传递轮6一起旋转。把上壳1与下壳14拼装起来，传递轮6的键与凸轮10的键槽吻合，电机轴轴头嵌入上壳1电机轴安装基座，棘轮7的外齿圈与电机齿轮4啮合，上壳1与下壳14沿口的凹槽和凸缘扣合，锁紧螺柱桩和螺孔桩处的螺钉。

Claims (6)

1.一种单向棘轮小球阀执行器，由上壳、电机线路板、电机、电机齿轮、手柄、传递轮、棘轮、线路板、微动开关、凸轮、驱动轴、卡簧、滚花螺帽、下壳、连接头、垫片、连接帽、阀体、阀杆、密封球、阀座、阀盖所组成；阀体为三通体，直线段内腔为阶梯孔，通径小端设外螺纹，通过连接帽与连接头连接，阀体与连接头的对接口设有密封圈，阀体通径大端设内螺纹，在阀体腔内装入阀座、密封球后与阀盖螺纹连接，阀体的支接口设外螺纹，孔口设密封环通过卡簧、滚花螺帽与下壳连接；阀盖为一管接头，两端设外螺纹，中间呈六角形状，中心为通孔，通孔一端为锥形口，阀盖的一端与阀体螺纹连接，锥形口端与外部管道连接；连接头为带外螺纹的阶梯接头，中心为通孔，通过连接帽与阀体连接，在连接头与阀体间设有密封圈；下壳用尼龙塑料制造，外形近似为一侧呈矩形另一侧为圆形的柱状盒子，盒子沿口设与上盖沿口凹槽相吻合的凸缘，盒底圆心处为一通孔，过圆心内外侧均设有安装驱动轴的台阶，在盒底还设有电机安装位，及连接上壳和下壳的螺柱桩，螺柱桩中心为通孔，自外向内设沉孔，供螺钉安装之用；凸轮为塑料零件与驱动轴注塑成一体，凸轮的外形似两个椭圆状平面凸轮绕凸轮中心错位90度后的叠加，以致每转半圈能触及一次控制阀门开或关的微动开关；凸轮的上方设有与传递轮键连接的内凹槽；上壳总体外形与下壳相仿，沿口设与下壳沿口凸缘吻合的凹槽，壳底内侧设电机轴安装基座，及与下壳螺柱桩相对应的螺孔桩，螺孔桩中心设内螺纹；在对应于下壳驱动轴轴线的延伸位置，设一安装传递轮的通孔，以通孔为中心，内侧设棘轮限位凸环，外侧设手柄定位凸环；机动状态时棘轮逆传递轮棘爪转动，棘轮齿根抵着棘爪爪尖一起旋转；电机齿轮为尼龙塑料件，与棘轮外齿圈啮合，通过中心孔与设有扁势的电机轴固接；在阀杆上嵌入密封圈后装入阀体的支接口，再装入阀座与密封球，密封球的凹槽与阀杆的凸榫啮合，拧紧阀盖，阀体通径小端通过连接帽与连接头固接，连接头与阀体间设有密封圈，滚花螺帽套入下壳通孔外侧安装驱动轴的台阶，在台阶的沟槽中装入卡簧，台阶扣在阀体的支接口上，通过滚花螺帽予以锁定；在驱动轴槽内装入密封圈，从凸榫端穿入下壳的通孔中，让凸榫插入阀杆的凹槽中；凸轮是注塑在驱动轴一端的，凸轮处在下壳通孔内侧底部；在凸轮所对应的位置安装微动开关和线路板，且与下壳壳体固定，微动开关与线路板电连接；电机齿轮与电机轴固接，电机及电机线路板被安装在下壳内侧底部，电机与电机线路板电连接，将传递轮套入棘轮，用螺钉将传递轮和手柄固定在上壳的通孔处，手柄与上壳间设密封圈，把上壳与下壳拼装起来，传递轮的键与凸轮的键槽吻合，电机轴轴头嵌入上壳电机轴安装基座，棘轮的外齿圈与电机齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种单向棘轮小球阀执行器，其特征在于所述的阀杆总体呈圆柱状，圆柱面设有密封槽，一端设凸榫，另一端设凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种单向棘轮小球阀执行器，其特征在于所述的驱动轴设有密封圈安装槽，一端设与阀杆凹槽连接的凸榫，另一端设注塑凸轮定位用的扁势和凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种单向棘轮小球阀执行器，其特征在于所述的传递轮用尼龙塑料制造，总体呈多圆柱台阶状，一端小圆柱与手柄孔固定配合，小圆柱相邻圆柱与上壳安装孔间隙配合，顺次下一段圆柱与棘轮间隙配合，顺次再下一段圆柱处设有棘爪，棘爪为长悬臂结构，并依赖于此作弹性伸缩，棘爪与棘轮啮合；传递轮的另一端与凸轮内凹槽键连接，传递轮中心为阶梯孔，设键的一端为沉孔，用螺钉与手柄螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种单向棘轮小球阀执行器，其特征在于所述的棘轮采用尼龙塑料制造，外形呈圆柱状，外圆为与电机齿轮啮合的外齿圈，内圆为阶梯孔，小径端与传递轮间隙配合，大径孔壁设有与棘爪吻合的锯齿形内齿圈。

6.根据权利要求1所述的一种单向棘轮小球阀执行器，其特征在于所述的密封球外形呈鼓状，平面处设一通孔，球面垂直通径设一与阀杆凸榫吻合的凹槽。

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