CN104747774B - 矿用本质安全型电动球阀 - Google Patents

Abstract

一种矿用本质安全型电动球阀，属于煤矿安全设施技术领域。包括壳体，其上有外部电源引入装置；球阀启闭机构；电动球阀阀体，设在壳体底壁的一侧；信号采集机构，设在壳腔内；控制线路板，设在壳腔内，球阀启闭机构包括电机和齿轮减速箱，特点：信号采集机构包括信号采集器定位板、第一、第二信号采集器和信号采集器触发盘，信号采集器定位板朝向上的一侧设一组控制线路板支承柱，控制线路板与一组控制线路板支承柱的顶部固定；壳体上固定壳体护盖，壳体护盖上设一组指示灯孔，壳体护盖朝向控制线路板的一侧固定指示灯座，指示灯座上设一组指示灯。简化结构并使制造与安装便捷，节省材料；确保工作的稳定性及可靠性；能揭示电动球阀的工作状态。

Description

矿用本质安全型电动球阀

技术领域

本发明属于煤矿安全设施技术领域，具体涉及一种矿用本质安全型电动球阀。

背景技术

如业界所知，在煤矿，由于煤尘是危害最大的隐患之一，鉴此而在采掘工作区、各运煤转载区以及其它凡能产生大量煤尘的地点通常安装有自动喷雾洒水降尘装置，藉此起到防尘和除尘之作用，保障矿工的人身安全并且避免煤矿设施遭损失。因为当煤尘即浮游粉尘在空气中的浓度严重超标并趋于饱和时，一旦遇明火或静电会引起爆炸。其它行业如金属矿山或非金属矿山同例。

前述的自动喷雾洒水降尘装置实质上为敷设在产生粉尘地点的喷淋管，在喷淋管上间隔设置喷淋头，当需要喷淋时，由电机驱使电动球阀动作，使电动球阀的进水口与出水口相通，水源经电动球阀的进水口引入与电动球阀的出水口相连接的喷淋管，实施喷淋降尘。喷淋降尘结束后，电机反转，将电动球阀的进、出水口之间的通道切断。

在公开的中国专利文献中不乏关于矿用电动球阀的技术信息，典型的如CN2449020Y（电动球阀）、CN201078484Y（低功耗轻扭矩电动球阀）、CN201344277Y（本质安全型电动球阀）、CN201126036Y（电动球阀）、CN201679982U（矿用多功能隔爆电动球阀）和CN103062432B（矿用本质安全型电动球阀），等等。

较为典型的如发明专利授权公告号CN102213327B推荐的“电动球阀结构”，该专利方案弥补了前述除CN103062432B以外的专利的通弊，并且客观上能体现其说明书的技术效果栏中阐述的技术效果。但是该专利方案仍存在以下缺憾：其一，由于其是将控制线路板与固定板（专利称第一固定板）相分离的方式独立地设置于壳体的壳腔中，因而一方面导致结构复杂以及零部件数目多，另一方面给制造与安装产生麻烦，再一方面造成资源浪费；其二，由于控制线路板离信号采集器的距离较大，因而不仅使控制线路板与信号采集机构之间的电气连接线路冗长，而且易造成线路紊乱，影响工作的稳定性与可靠性；其三，由于不具有揭示电动球阀处于何种工作位置或称工作状态的功能，因而无法直观地了解电动球阀的开启、关闭和半开启状态。

针对上述已有技术，仍有改进的必要，为此本申请人作了有益的设计，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于将控制线路板伴随于信号采集机构而藉以简化结构、方便制造与安装并且节省资源、有利于显著缩短控制线路板与信号采集机构之间的电气连接线路而藉以避免线路紊乱并保障良好的工作稳定性及可靠性和有益于直观地揭示电动球阀阀体所处的工作状态而藉以体现良好的提示功能的矿用本质安全型电动球阀。

本发明的任务是这样来完成的，一种矿用本质安全型电动球阀，包括一具有壳腔的壳体，在该壳体上配置有一用于将外部电源引入至壳腔的外部电源引入装置；一设置在所述壳腔内的球阀启闭机构；一具有进水口和出水口的电动球阀阀体，该电动球阀阀体安装在所述壳体的壳体底壁背对所述壳腔的一侧，并且该电动球阀阀体的球阀轴与球阀启闭机构连接；一信号采集机构，该信号采集机构伴随于所述的球阀启闭机构设置在所述的壳腔内；一控制线路板，该控制线路板设置在所述壳腔内，其中：所述的球阀启闭机构以及信号采集机构均与所述控制线路板电气控制连接，所述球阀启闭机构包括一电机和一齿轮减速箱，电机与控制线路板电气连接，该电机以其电机轴朝向下的状态垂直固定在齿轮减速箱的顶部并且与齿轮减速箱传动连接，齿轮减速箱以并行于壳体的壳体底壁的状态在所述壳腔内与壳体底壁固定，并且该齿轮减速箱的输出轴的上端探出齿轮减速箱的箱腔与所述信号采集机构连接，而输出轴的下端与所述球阀轴连接，特征在于：所述信号采集机构包括信号采集器定位板、第一信号采集器、第二信号采集器和信号采集器触发盘，信号采集器定位板以腾空状态固定在所述齿轮减速箱的上部，第一信号采集器以及第二信号采集器以彼此形成90°的位置关系固定在信号采集器定位板朝向上的一侧并且与所述的控制线路板电气连接，信号采集器触发盘与所述输出轴的上端固定，并且与所述的第一信号采集器以及第二信号采集器相配合，其中：在所述的信号采集器定位板朝向上的一侧的四周边缘部位以间隔状态垂直固定有一组控制线路板支承柱，所述的控制线路板以腾空于信号采集器定位板的上方的位置与一组控制线路板支承柱的顶部固定；在所述的壳体上并且在对应于所述壳腔的上部腔口的位置固定有一壳体护盖，在该壳体护盖上并且位于壳体护盖的中央区域以间隔状态开设有一组指示灯孔，而在壳体护盖朝向所述控制线路板的一侧并且在对应一组指示灯孔的位置固定有一指示灯座，在该指示灯座上并且在对应于一组指示灯孔的位置设置有数量与一组指示灯孔的数量相等的一组指示灯，该组指示灯探入到一组指示灯孔内并且由指示灯线路与所述控制线路板电气连接。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述壳体的壳体右壁上构成有一向外延伸的电源线引入装置固定座，该电源线引入装置固定座构成有一座腔，该座腔与所述壳腔相通，所述的外部电源引入装置与该电源线引入装置固定座相配接。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的外部电源引入装置包括一紧固螺套和一密封塞，密封塞置入于所述电源线引入装置固定座的座腔内，并且位于座腔的底部，紧固螺套与座腔螺纹配合，并且在该紧固螺套的中央构成有一自紧固螺套的一端贯通至另一端的一紧固螺套引线孔，而在所述密封塞的中央构成有一自密封塞的一端贯通至另一端的并且与所述壳腔相通的一密封塞引线孔，紧固螺套引线孔与密封塞引线孔相对应。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的电机为正反转电机。

在本发明的再一个具体的实施例中，在所述壳体的壳体底壁上并且在对应于所述输出轴的下端的位置开设有一与所述壳腔相通的输出轴让位孔，输出轴的下端途经该输出轴让位孔与所述电动球阀阀体的球阀轴连接。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的电动球阀阀体固定在一阀体固定座朝向下的一侧，而该阀体固定座与所述壳体的壳体底壁背对所述壳腔的一侧固定，在该阀体固定座上并且在对应于所述输出轴让位孔的位置开设有一球阀轴孔，所述的输出轴以及球阀轴在对应于球阀轴孔的位置彼此连接，在输出轴的下端构成有一球阀轴配合槽，所述的球阀轴与该球阀轴配合槽相配合。

在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述的紧固螺套与所述的密封塞之间设置有一垫圈。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述壳体的壳体右壁上并且位于壳体右壁背对所述壳腔的一侧枢轴设置有一提手。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的第一信号采集器和所述的第二信号采集器为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

本发明提供的技术方案的技术效果之一，由于将控制线路板以并行于信号采集机构的信号采集器定位板的状态腾空地固定在一组控制线路板支承柱的顶部，因而实现了使控制线路板伴随信号采集机构，不仅显著简化了结构并使制造与安装便捷，而且还可节省材料而避免资源浪费；之二，由于控制线路板对应于信号采集机构的结构体系的信号采集器定位板的上方，因而其与信号采集机构的第一、第二信号采集器之间的电气连接线路得以显著缩短，避免因线路冗长而引起紊乱，确保工作的稳定性及可靠性；之三，由于在壳体护盖上设置了指示灯孔，因而能揭示电动球阀阀体的工作状态而体现良好的提示效果。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参见图1，给出了：一具有壳腔11的壳体1，在该壳体1上配置有一用于将外部电源引入至壳腔11的外部电源引入装置12；一设置在壳腔11内的球阀启闭机构2；一具有进水口31和出水口32的电动球阀阀体3，该电动球阀阀体3安装在壳体1的壳体底壁背对前述壳腔11的一侧，并且该电动球阀阀体3的球阀轴33与球阀启闭机构2连接；一信号采集机构4，该信号采集机构4伴随于球阀启闭机构2设置在壳腔11内；一控制线路板5，该控制线路板5设置在壳腔11内。其中：前述的球阀启闭机构2以及信号采集机构4均与控制线路板5电气控制连接。

前述的球阀启闭机构2包括一电机21和一齿轮减速箱22，电机21与控制线路板5电气连接，该电机21以其电机轴朝向下的状态垂直（即纵向）固定在齿轮减速箱22的顶部并且与齿轮减速箱22传动连接，而齿轮减速箱22以并行于壳体1的壳体底壁的状态采用减速箱固定螺钉222在壳腔11内与壳体底壁固定，并且该齿轮减速箱22的输出轴221的上端探出齿轮减速箱22的箱腔与信号采集机构4连接（也可称“供信号采集机构4连接”），而输出轴221的下端与球阀轴33连接。在本实施例中，电机21为正反转电机。

作为本发明提供的技术方案的技术要点：前述的信号采集机构4包括信号采集器定位板41、第一信号采集器42、第二信号采集器43和信号采集器触发盘44，信号采集器定位板41通过一组隔套412以腾空状态固定在前述齿轮减速箱22的上部，第一信号采集器42以及第二信号采集器43以彼此形成90°的位置关系固定在信号采集器定位板41朝向上的一侧并且与前述的控制线路板5电气连接，信号采集器触发盘44与前述的输出轴221的上端固定，并且用旋配在输出轴221的轴头上的螺母2211限定，该信号采集器触发盘44与第一信号采集器42以及第二信号采集器43相配合。其中：在信号采集器定位板41朝向上的一侧的四周边缘部位以间隔状态垂直固定有一组控制线路板支承柱411，前述的控制线路板5以腾空于信号采集器定位板41的上方的位置采用线路板固定螺钉51与一组控制线路板支承柱411的顶部的支承柱螺孔4111固定。在前述的壳体1上并且在对应于所述壳腔11的上部腔口的位置固定有一壳体护盖13，在该壳体护盖13上并且位于壳体护盖13的中央区域以间隔状态开设有一组指示灯孔131，而在壳体护盖13朝向控制线路板5的一侧（即朝向下的一侧）并且在对应一组指示灯孔131的位置采用灯座固定螺钉1322固定有一指示灯座132，在该指示灯座132上并且在对应于一组指示灯孔131的位置设置有数量与一组指示灯孔131的数量相等的一组指示灯1321，该组指示灯1321以对号入座的方式探入到一组指示灯孔131内并且由指示灯线路13211与控制线路板5电气连接。

由图1所示，由于第一、第二信号采集器42、43彼此呈90°的位置关系设置（即两者呈L字形的位置分布关系），又由于信号采集器触发盘44上具有对第一、第二信号采集器42、43作用的触发盘第一作用点441和触发盘第二作用点442，并且该触发盘第一、第二作用点441、442在信号采集器触发盘44的盘缘上的位置围绕盘缘的圆周方向彼此相隔180，因而当触发盘第一作用点441或触发盘第二作用点442与第一信号采集器42接触时，电动球阀阀体3处于半开启状态，而当触发盘第一作用点441或触发盘第二作用点442与第二信号采集器43接触时，电动球阀阀体3处于全开启状态。

由图1所示，在壳体1的上部并且在对应于壳腔11的腔口的四周向外扩设有一法兰边17，在该法兰边17上以间隔状态开设有护盖固定螺钉孔171，在壳体护盖13的四周边缘部位并且在对应于护盖固定螺钉孔171的位置开设有护盖固定螺孔133，用护盖固定螺钉1331在对应于护盖固定螺孔133以及护盖固定螺钉孔171的位置将壳体护盖13与法兰边17固定，作为优选的方案，可在护盖法兰边17与壳体护盖13之间设置密封垫圈172。

在前述壳体1的壳体右壁上构成有一向外延伸的电源线引入装置固定座14，该电源线引入装置固定座14构成有一座腔141，该座腔141与前述壳腔11相通，具体而言，座腔141通过其底部的线孔1411与壳腔11相通，前述的外部电源引入装置12与该电源线引入装置固定座14相配接，该外部电源引入装置12包括一紧固螺套121和一密封塞122，密封塞122置入于前述电源线引入装置固定座14的座腔141内，并且位于座腔141的底部，紧固螺套121与座腔142螺纹配合，并且在该紧固螺套121的中央构成有一自紧固螺套121的一端贯通至另一端的一紧固螺套引线孔1211，而在所述密封塞122的中央构成有一自密封塞122的一端贯通至另一端的并且与前述壳腔11相通的一密封塞引线孔1221，紧固螺套引线孔1211与密封塞引线孔1221相对应。

在前壳体1的壳体底壁上并且在对应于前述输出轴221的下端的位置开设有一与前述壳腔11相通的输出轴让位孔15，输出轴221的下端途经该输出轴让位孔15与前述电动球阀阀体3的球阀轴33连接。

请继续见图1，前述的电动球阀阀体3借助于阀体连接板35并且采用连接板螺钉351固定在一阀体固定座34朝向下的一侧，而该阀体固定座34通过固定座螺钉342与前述壳体1的壳体底壁背对壳腔11的一侧固定，在该阀体固定座34上并且在对应于前述输出轴让位孔15的位置开设有一球阀轴孔341，前述的输出轴221以及球阀轴33在对应于球阀轴孔341的位置彼此连接。优选地，在输出轴221的下端构成有一球阀轴配合槽2212，球阀轴33与该球阀轴配合槽2212相配合。

优选地，在紧固螺套121与前述的密封塞122之间设置有一垫圈123。

优选地，在前述壳体1的壳体右壁上并且位于壳体右壁背对所述壳腔11的一侧枢轴设置有一提手16。

在本实施例中，前述的第一信号采集器42和所述的第二信号采集器43采用微动开关，然而也可使用行程开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

依据专业常识，外部电源线依次途经外部电源引入装置12的紧固螺套121的紧固螺套引线孔1211、密封塞122的密封塞引线孔1221和电源引入装置固定座14的座腔141底部的线孔1411引入壳腔11内并且与控制线路板5电气连接，前述的电机21由外部电源实现电源支撑。

当要开启电动球阀阀体3时，则球阀启闭机构2的电机21工作，经齿轮减速箱22的输出轴221带动球阀轴33转动一个角度，同时由输出轴221带动具有凸轮盘效应的信号采集器触发盘44，当信号采集器触发盘44上的触发盘第一作用点441或者触发盘第二作用点442触及第一信号采集器42时，则表明电动球阀阀体3处于半开启状态，并且由第一信号采集器42将信号反馈给控制线路板5，由控制线路板5给指令予电机21，使电机21停止工作，此时电动球阀阀体3的进、出水口31、32处于半开通的状态，同时由指示灯1321指示；当输出轴221带动信号采集器触发盘44并使其触发盘第一作用点441或触发盘第二作用点442与第二信号采集器43相接触时，那么前述的进、出水口31、32处于全通状态（全开启状态），并且由第二信号采集器43将信号反馈给控制线路板5，由控制线路板5给指令予电机21，使电机21停止工作，并且由相应的指示灯1321指示电动球阀阀体3处于全通（全开启）状态。当要关闭进、出水口31、32之间的通道时，则电机21反转，直至由输出轴221带动信号采集器触发盘44并使信号采集器触发盘44的触发盘第一作用点441以及触发盘第二作用点442处于既不与第一信号采集器42也不与第二信号采集器43相配合的状态，此时电机21停止工作，并且相应的指示灯1321显示电动球阀3处于关闭的状态。

Claims (9)

1.一种矿用本质安全型电动球阀，包括一具有壳腔(11)的壳体(1)，在该壳体(1)上配置有一用于将外部电源引入至壳腔(11)的外部电源引入装置(12)；一设置在所述壳腔(11)内的球阀启闭机构(2)；一具有进水口(31)和出水口(32)的电动球阀阀体(3)，该电动球阀阀体(3)安装在所述壳体(1)的壳体底壁背对所述壳腔(11)的一侧，并且该电动球阀阀体(3)的球阀轴(33)与球阀启闭机构(2)连接；一信号采集机构(4)，该信号采集机构(4)伴随于所述的球阀启闭机构(2)设置在所述的壳腔(11)内；一控制线路板(5)，该控制线路板(5)设置在所述壳腔(11)内，其中：所述的球阀启闭机构(2)以及信号采集机构(4)均与所述控制线路板(5)电气控制连接，所述球阀启闭机构(2)包括一电机(21)和一齿轮减速箱(22)，电机(21)与控制线路板(5)电气连接，该电机(21)以其电机轴朝向下的状态垂直固定在齿轮减速箱(22)的顶部并且与齿轮减速箱(22)传动连接，齿轮减速箱(22)以并行于壳体(1)的壳体底壁的状态在所述壳腔(11)内与壳体底壁固定，并且该齿轮减速箱(22)的输出轴(221)的上端探出齿轮减速箱(22)的箱腔与所述信号采集机构(4)连接，而输出轴(221)的下端与所述球阀轴(33)连接，其特征在于：所述信号采集机构(4)包括信号采集器定位板(41)、第一信号采集器(42)、第二信号采集器(43)和信号采集器触发盘(44)，信号采集器定位板(41)以腾空状态固定在所述齿轮减速箱(22)的上部，第一信号采集器(42)以及第二信号采集器(43)以彼此形成90°的位置关系固定在信号采集器定位板(41)朝向上的一侧并且与所述的控制线路板(5)电气连接，信号采集器触发盘(44)与所述输出轴(221)的上端固定，并且与所述的第一信号采集器(42)以及第二信号采集器(43)相配合，其中：在所述的信号采集器定位板(41)朝向上的一侧的四周边缘部位以间隔状态垂直固定有一组控制线路板支承柱(411)，所述的控制线路板(5)以腾空于信号采集器定位板(41)的上方的位置与一组控制线路板支承柱(411)的顶部固定；在所述的壳体(1)上并且在对应于所述壳腔(11)的上部腔口的位置固定有一壳体护盖(13)，在该壳体护盖(13)上并且位于壳体护盖的中央区域以间隔状态开设有一组指示灯孔(131)，而在壳体护盖(13)朝向所述控制线路板(5)的一侧并且在对应一组指示灯孔(131)的位置固定有一指示灯座(132)，在该指示灯座(132)上并且在对应于一组指示灯孔(131)的位置设置有数量与一组指示灯孔(131)的数量相等的一组指示灯(1321)，该组指示灯(1321)探入到一组指示灯孔(131)内并且由指示灯线路(13211)与所述控制线路板(5)电气连接。

2.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于在所述壳体(1)的壳体右壁上构成有一向外延伸的电源线引入装置固定座(14)，该电源线引入装置固定座(14)构成有一座腔(141)，该座腔(141)与所述壳腔(11)相通，所述的外部电源引入装置(12)与该电源线引入装置固定座(14)相配接。

3.根据权利要求2所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的外部电源引入装置(12)包括一紧固螺套(121)和一密封塞(122)，密封塞(122)置入于所述电源线引入装置固定座(14)的座腔(141)内，并且位于座腔(141)的底部，紧固螺套(121)与座腔(142)螺纹配合，并且在该紧固螺套(121)的中央构成有一自紧固螺套(121)的一端贯通至另一端的一紧固螺套引线孔(1211)，而在所述密封塞(122)的中央构成有一自密封塞(122)的一端贯通至另一端的并且与所述壳腔(11)相通的一密封塞引线孔(1221)，紧固螺套引线孔(1211)与密封塞引线孔(1221)相对应。

4.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的电机(21)为正反转电机。

5.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于在所述壳体(1)的壳体底壁上并且在对应于所述输出轴(221)的下端的位置开设有一与所述壳腔(11)相通的输出轴让位孔(15)，输出轴(221)的下端途经该输出轴让位孔(15)与所述电动球阀阀体(3)的球阀轴(33)连接。

6.根据权利要求5所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的电动球阀阀体(3)固定在一阀体固定座(34)朝向下的一侧，而该阀体固定座(34)与所述壳体(1)的壳体底壁背对所述壳腔(11)的一侧固定，在该阀体固定座(34)上并且在对应于所述输出轴让位孔(15)的位置开设有一球阀轴孔(341)，所述的输出轴(221)以及球阀轴(33)在对应于球阀轴孔(341)的位置彼此连接，在输出轴(221)的下端构成有一球阀轴配合槽(2212)，所述的球阀轴(33)与该球阀轴配合槽(2212)相配合。

7.根据权利要求3所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于在所述的紧固螺套(121)与所述的密封塞(122)之间设置有一垫圈(123)。

8.根据权利要求1或2或5或6所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于在所述壳体(1)的壳体右壁上并且位于壳体右壁背对所述壳腔(11)的一侧枢轴设置有一提手(16)。

9.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的第一信号采集器(42)和所述的第二信号采集器(43)为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。