CN104315162B - 一种快速提升式硬密封旋塞阀 - Google Patents
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Abstract
一种快速提升式硬密封旋塞阀。主要解决现在的提升式硬密封旋塞阀旋塞开启关闭速度较慢，无法快速关闭的问题。其特征在于：所述传动机构包括相互啮合的齿轮套（51）和齿条（52），所述动力源（5）带动齿条（52）做直线往复运动，所述齿轮套（51）下端和阀杆（3）连接且与阀杆（3）联动，还包括安装架（53），所述齿轮套（51）设于安装架（53）内，所述安装架（53）内壁与齿轮套（51）之间还设有圆锥滚子轴承（54）。本发明提供一种快速提升式硬密封旋塞阀，由动力源带动传动机构，其传动机构包括相互配合的齿轮套和齿条，齿轮套与安装架之间设有圆锥滚子轴承，该提升式硬密封旋塞阀启闭迅速，可以达到0.28秒以内，并且设有弹性缓冲件。
Description
技术领域
本发明属于旋塞阀领域，特别涉及一种快速提升式硬密封旋塞阀。
背景技术
提升式硬密封旋塞阀是关闭件或柱塞形的旋转阀，通过旋转90度使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。现在的提升式硬密封旋塞阀在开启和关闭时速度较慢，无法满足快速关闭的要求。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种快速提升式硬密封旋塞阀，主要解决现在的提升式硬密封旋塞阀旋塞开启关闭速度较慢，无法快速关闭的问题。
本发明所采用的技术方案是：
一种快速提升式硬密封旋塞阀，包括阀体、支架、阀杆、动力源和由动力源驱动的传动机构，所述阀杆上设有轨道销，所述轨道销外侧套设有轴承，所述支架设于阀体上且设有与所述轴承滑动配合的轨道槽，其特征在于：所述传动机构包括相互啮合的齿轮套和齿条，所述动力源带动齿条做直线往复运动，所述齿轮套下端和阀杆连接且与阀杆联动，还包括安装架，所述齿轮套设于安装架内，所述安装架内壁与齿轮套之间还设有圆锥滚子轴承。
所述支架上与轨道销对应设有通槽，所述通槽底部设有缓冲弹性件，所述轨道销包括旋塞阀完全开启时与缓冲弹性件分离的第一位置和旋塞阀完全关闭时与缓冲弹性件顶压配合的第二位置。
还包括轴承座，所述轴承座上安装有支撑杆，所述支撑杆端部设有深沟球轴承，所述深沟球轴承与齿条背部滚动配合。
所述阀杆和齿轮套之间还设有阀杆螺母，所述阀杆螺母与阀杆通过六头短牙梯形螺纹连接。
所述轴承为滚针轴承。
所述缓冲弹性件为橡胶制成。
所述轨道槽内壁堆焊有耐磨合金层。
所述耐磨合金层为司太立硬质合金。
所述动力源为液压缸。
本发明的有益效果是：本发明提供一种快速提升式硬密封旋塞阀，由动力源带动传动机构，其传动机构包括相互配合的齿轮套和齿条、阀杆螺母和阀杆，齿轮套与安装架之间设有圆锥滚子轴承，该提升式硬密封旋塞阀启闭迅速，可以达到0.28秒以内。
附图说明
图1为本发明一个实施例的剖视图。
图2为本发明一个实施例的剖视图。
图3为本发明一个实施例的图1A处放大图。
图4为本发明一个实施例的图1B处放大图。
图5为本发明一个实施例的图1的俯视图。
图6为本发明一个实施例的轴承座的示意图。
图7为本发明一个实施例的支撑杆的示意图。
图中，阀体1，支架2，阀杆3，轨道销31，轨道槽21，缓冲弹性件4，动力源5，齿轮套51，齿条52，安装架53，支撑架55，旋塞7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：如图1结合图2至图7所示，一种快速提升式硬密封旋塞阀，包括阀体1、支架2、阀杆3、动力源5和由动力源5驱动的传动机构，所述阀杆3上设有轨道销31，所述支架2设于阀体1上且设有与轨道销31两端滚针轴承适配的轨道槽21，所述传动机构包括相互啮合的齿轮套51和齿条52、阀杆螺母32和阀杆3，所述动力源5带动齿条52做直线往复运动，齿条52带动齿轮套51作旋转运动，阀杆螺母32带动阀杆3作升降和旋转运动，还包括安装架53，所述齿轮套51设于安装架53内，所述安装架53内壁与齿轮套51之间还设有圆锥滚子轴承54。所述齿轮套51下端阀杆螺母32和阀杆3连接且带动阀杆3作上下移动及旋转运动，通过动力源带动齿条从而带动齿轮套转动，齿轮套与安装架之间还设有圆锥滚子轴承54性能稳定，启闭迅速。本发明提供一种快速提升式硬密封旋塞阀，其传动机构包括相互配合的齿轮套和齿条，齿轮套与安装架之间设有圆锥滚子轴承，该提升式硬密封旋塞阀启闭迅速，可以达到0.28秒以内。作为优选，本实施例的阀门通径为300㎜，阀门开启时，首先由阀杆3带动旋塞7垂直上升20㎜，让旋塞7的外锥面和阀体1的内锥孔分离（减小摩擦），然后阀杆3再带动旋塞7旋转90度，由于支架2的轨道槽21是螺旋形的，所以在旋转的同时，旋塞又沿阀杆轴线上升25㎜，旋塞旋转90度到位后，还要随阀杆上升5㎜，使阀杆轨道在支架轨道槽内正确定位。由此可见，本旋塞阀开启时阀杆和旋塞上升的直线距离是50㎜.为了使阀门在0.28秒之内完成上述动作，详细设计和计算如下：1、动力源（驱动油缸）的内径Φ200㎜，油压22MPa，产生的推力为690KN,这个力可以满足旋塞开启时所需的力。齿条和齿轮的模数为3。齿轮的齿数为17，齿轮旋转1圈，齿条的行程是53.38㎜。齿轮旋转一圈，阀杆螺母同时旋转1圈，阀杆螺母会带动阀杆升降运动，由于阀杆采用德国短牙梯形螺纹标准DIN380，牙槽浅，牙根强度高，传递轴向力大，所以选用该标准的螺纹。阀杆螺纹设计为DTr60×54(P9),即螺纹外径60㎜，螺距9㎜，导程54㎜，即6头短牙梯形螺纹，阀杆螺母转1圈，阀杆的轴向行程为1个导程（54㎜），本阀门开启时，阀杆轴向行程为50㎜，所以只要齿轮或阀杆螺母在0.28秒内旋转1圈就可以了。怎样才能保证齿轮在0.28秒内旋转1圈呢，就要求齿条，即油缸内活塞在0.28秒内移动53.38㎜。由计算可知，油缸的进油量在0.28秒内为1.68升，进油管的电磁阀选择是额定流量大于360升/分。目前市场提供的最大高压液控电磁阀的额定流量是100升/分，所以要在油缸上安装4只电磁阀，即进口端和出口端均需安装ZG1/2高压管接头4只。
在本发明中，如图所示，所述支架2上与轨道销31对应设有通槽22，所述通槽22底部设有缓冲弹性件4，所述轨道销31包括旋塞阀完全开启时与缓冲弹性件4分离的第一位置和旋塞阀完全关闭时与缓冲弹性件4顶压配合的第二位置。通槽包括直槽和螺旋槽，工作时，旋塞随着阀杆的升降和转动而提升旋转或者旋转下降，在阀杆下降时，即旋塞阀关闭，轨道销处于第二位置时，由于弹性缓冲件设在通槽底部且与阀杆上的轨道销两端滚针轴承顶压配合，大大缓冲了阀杆对阀体的冲击，保护了阀门，延长了使用寿命，本发明提供一种快速提升式硬密封旋塞阀，其支架与轨道销对应的通槽内设有弹性缓冲件，可以在工作时，起到缓冲作用，从而保护了阀体，安全性能好。
在本发明中，如图所示，所述缓冲弹性件4为橡胶制成。此处也可以采用其他弹性缓冲材料，比如TPE,TPR等。
在本发明中，如图所示，所述轨道槽21内壁堆焊有耐磨合金层。耐磨性能好，增加了使用寿命，这里也可以采用铁基合金；镍基合金（Ni-Cr合金，Ni-Cr-Mo合金等）。
在本发明中，如图所示，所述耐磨合金层为司太立硬质合金。司太立合金（stellite alloys）具有高的尺寸稳定性,非常高的耐磨、耐蚀、抗氧化能力,使用效果好 。
在本发明中，如图所示，还包括动力源5和由动力源5驱动的传动机构，所述传动机构包括相互啮合的齿轮套51和齿条52，所述动力源5带动齿条52做直线往复运动，齿条52带动齿轮套51作旋转运动，阀杆螺母32带动阀杆3作升降和旋转运动，阀杆的运动轨迹由支架上的轨道槽21限制。使用时，通过动力源带动齿条从而带动齿轮套，因为齿轮套和阀杆联动，所以动力源能带动阀杆升降加转动。该动力机构结构简单，使用方便。滚针轴承33可使轨道销31和轨道槽21接触摩擦力减小，使阀门启闭更省力。
在本发明中，如图所示，所述动力源5为液压缸。液压缸具有结构简单、输出力大、性能稳定可靠、使用维护方便等特点。
在本发明中，如图所示，所述阀杆3和齿轮套51之间还设有阀杆螺母32，所述阀杆螺母32与阀杆3通过六头短牙梯形螺纹连接。短牙梯形螺纹牙槽浅，牙根强度高，传递力矩大，6头螺纹可使传递速度提高6倍。阀杆螺母与齿轮套通过螺纹连接，螺钉防松，还包括轴承座6，所述轴承座6上安装有支撑杆61，所述支撑杆61端部设有深沟球轴承62，所述深沟球轴承62与齿条52背部滑动接触。这里的阀杆螺母为六头短牙梯形螺纹（DIN380），牙槽浅，强度大，便于装配，使用该结构的旋塞阀，其开启关闭时间少于等于0.28秒，启闭迅速，使用效果好。
在本发明中，如图所示，还包括轴承座6，所述轴承座6上安装有支撑杆61，所述支撑杆61端部设有深沟球轴承62，所述深沟球轴承62与齿条52背部滚动配合。使用效果更好，使用寿命长。
在本发明中，如图所示，所述轴承33为滚针轴承。滚针轴承具有较小的截面且具有较高的负荷承受能力，且具有极小的滚动摩擦系数，使用效果更好，降低启闭力矩，使用寿命更长。
实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种快速提升式硬密封旋塞阀，包括阀体（1）、支架（2）、阀杆（3）、动力源（5）和由动力源（5）驱动的传动机构，所述阀杆（3）上设有轨道销（31），所述轨道销（31）外侧套设有轴承（33），所述支架（2）设于阀体（1）上且设有与所述轴承（33）滑动配合的轨道槽（21），其特征在于：所述传动机构包括相互啮合的齿轮套（51）和齿条（52），所述动力源（5）带动齿条（52）做直线往复运动，所述齿轮套（51）下端和阀杆（3）连接且与阀杆（3）联动，还包括安装架（53），所述齿轮套（51）设于安装架（53）内，所述安装架（53）内壁与齿轮套（51）之间还设有圆锥滚子轴承（54）,所述支架（2）上与轨道销（31）对应设有通槽（22），所述通槽（22）底部设有缓冲弹性件（4），所述轨道销（31）包括旋塞阀完全开启时与缓冲弹性件（4）分离的第一位置和旋塞阀完全关闭时与缓冲弹性件（4）顶压配合的第二位置。
2.根据权利要求1所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：还包括轴承座（6），所述轴承座（6）上安装有支撑杆（61），所述支撑杆（61）端部设有深沟球轴承（62），所述深沟球轴承（62）与齿条（52）背部滚动配合。
3.根据权利要求1所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：所述阀杆（3）和齿轮套（51）之间还设有阀杆螺母（32），所述阀杆螺母（32）与阀杆（3）通过六头短牙梯形螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：所述轴承（33）为滚针轴承。
5.根据权利要求1所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：所述缓冲弹性件（4）为橡胶制成。
6.根据权利要求1所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：所述轨道槽（21）内壁堆焊有耐磨合金层。
7.根据权利要求6所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：所述耐磨合金层为司太立硬质合金。
8.根据权利要求1所述的一种快速提升式硬密封旋塞阀，其特征在于：所述动力源（5）为液压缸。
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