CN105114634B - 一种新型智能燃气表电机阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机（2）、变速装置（3）、螺旋传动机构（15）和阀杆（5）组成。通过阀体内壁安装的电机(2)、变速装置(3)、防堵转机构(17)、螺旋传动机构（15）和阀杆(5)等执行机构实现在开阀门与关阀门时无堵转，并利用储能装置（14）协同电机（2）的启动实现小力矩关阀，降低了电机阀的使用能耗，提高其使用寿命，且结构简单，制造方便，可以应用到各种类型的燃气表上，应用范围广泛。

Description

一种新型智能燃气表电机阀

技术领域

本发明涉及一种燃气表用电机阀，具体为一种新型的智能燃气表电机阀。

背景技术

目前，智能燃气表所采用的电机阀大致有三种结构，一是利用旋转的轨道带动执行机构运动实现阀门的开关；如专利号为CN202270920U方案中公开的用于智能燃气表控制专用电机阀的阀芯组件，电机阀通过电机正反向转动，螺旋轨道圈固定设置在从动齿轮上，螺旋轨道圈环状边壁的顶边顶压在限位轴上，从动齿轮带动螺旋轨道圈绕着阀杆转动，螺旋轨道圈在旋转的同时，其顶边将限位轴向上（或向下）移动，实现阀的开与闭，但是此种结构无卸载装置，这样会造成电机的堵转进而使控制电路电流大，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，更重要的是电路中电流的增大，稍有不慎就会引起事故，严重威胁使用者的生命财产安全。

二是通过电机正反向转动，带动不完全齿轮转动，达到防堵转及快速关闭的功能；如专利号为CN200620036489.9的方案中公开的一种燃气表的专用电机阀，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不完全齿轮，摆动板上方固定的摆动齿轮与不完全齿轮啮合配合摆动板摆动实现电机阀的防堵转的功能。但是该种结构在关阀门后期摆动板不能顺利恢复，关闭阀门后，没有自锁装置使关闭状态保持，在人为的动作下，完全可以使阀门打开，并且不能保证摆动板上的摆动齿轮与不完全齿轮很好的啮合；此外，不完全齿轮组件的的加工复杂，成本较高；相类似的专利CN 101907194 A的中国发明专利中公开的双向无堵转齿轮传动的燃气表专用电机阀，采用棘齿双联齿轮及其附件来实现开关阀门的自锁与解锁，但是在关闭阀门时，在锁块的作用下迫使棘齿双联齿轮推动夹板围绕输入齿轮的传动轴顺时针方向转动，此时棘齿双联齿轮与不完全齿轮分离，阀门关闭，同时，在夹板上，锁块也围绕着自身轴逆时针方向旋转，当锁块脱开棘齿轮时，实现卸载，使关阀门无堵转。电机停止后，在复位弹簧的复位力作用下使锁块复位，但不能保证棘齿双联齿轮复位，也不能保证复位后与不完全齿轮的正确啮合。

三是通过电机的正反向转动，带动滚柱式超越离合器转动，实现防堵转及快速关闭阀门的目的；如专利号为CN 104595497 A的中国发明专利中公开的一种新型智能燃气表电机阀，在传动装置中添加了超越离合器，超越离合器由内圈、滚柱、外圈以及弹簧组成，与超越离合器同轴还安装有逆时针方向预紧的卷簧组件，利用超越离合器的离合超越特性，在电机逆时针方向旋转时，内圈、滚柱在弹簧的作用下与外圈楔紧，在电机与卷簧组件的双重作用下，带动与外圈啮合的阀杆带动阀帽运动，实现开阀动作，同时储能装置储能；当阀帽到达指定位置时，齿条与外圈打滑实现防堵转；在电机顺时针方向时，内圈与外圈脱离，进入超越状态，同时阀帽在储能装置的作用下，快速关阀；但是这种方案中的齿轮齿条传动所占用的体积较大，超越离合器较为复杂，并没有合适尺寸的现有产品可用，因其设计和加工较为复杂，给产品化造成困难。

发明内容

本发明的目的在于解决上述不足，提供一种可在电机正反转时实现卸载的双向无堵转的智能燃气表电机阀。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案。

本发明的新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机2、变速装置3、防堵转结构17、螺旋传动装置、卷簧组件14和阀杆5组成；其特征在于所述阀体由上壳体7、隔挡体6和下壳体1组成，进气口10和出气口8设置在上壳体7上，垂直贯通；阀杆孔23设置在隔挡体6上，隔挡体6与下壳体1构成阀腔；所述电机2固定安装在阀腔内壁上，电机2与变速装置输入轴连接，变速装置的输出轴20上的圆柱齿轮A18与防堵转结构17啮合；所述的防堵转结构17设置有异形轮，异形轮一端为多边形凸台27，所述凸台27与螺旋传动装置的螺杆15的多边形孔啮合，另一端为半圆形凸台28，该半圆形凸台28与圆柱齿轮B19的多边形孔啮合，在开、关阀的工作过程中，当阀杆5到达预定位置时，螺旋传动装置的螺杆15带动异形轮的半圆形凸台28端在圆柱齿轮B19的多边形孔中发生挤压形变，此时进入打滑状态，实现电机2无堵转；所述防堵转结构17安装在隔板4上方并套装在传动轴13上；所述的圆柱齿轮B19带动与螺旋传动装置配合的阀杆5以及卷簧组件14实现关闭和打开阀门；所述的卷簧组件14由卷簧盒24，卷簧25和销钉26组成，卷簧25顺时针盘绕在卷簧盒24内，卷簧25一端通过销钉26固定在传动轴13上，另一端固定在安装在螺旋传动装置的螺杆15的卷簧盒24的内壁上；所述的螺旋传动装置一端与防堵转结构17固连，另一端安装有卷簧组件14；所述阀杆5上端安装有阀帽11，下端套装在导柱16上。

更进一步的技术方案是：所述螺旋传动装置具体为螺杆—销轴或螺杆—螺母等两种传动形式。

更进一步的技术方案是：螺杆—销轴传动形式由阀杆16、螺杆15和销轴21组成，销轴21一端与阀杆5固连，另一端与螺杆15接触螺旋配合。

更进一步的技术方案是：螺杆—螺母传动形式由螺杆15、螺母阀杆22组成，螺母阀杆22一端上设置轴肩，另一端为内螺纹，螺母阀杆22的所述另一端与螺杆15螺旋配合。

更进一步的技术方案是：所述的隔挡体6一端开有阀杆孔23，并在阀杆孔内固定安装有密封膜12。

本发明的工作原理如下。

本发明的新型智能燃气表电机阀开阀过程为：当开阀时，电机2带动变速装置3的一系列齿轮传动件带动异形轮17和螺杆15以及事先顺时针方向预紧的卷簧组件14使得螺杆15逆时针方向旋转，螺杆15带动阀杆5在螺旋轨道中向上运动，当阀杆5到达预定位置时，螺杆15带动异形轮17在圆柱齿轮B19的多边形孔中发生挤压变形并继续逆时针方向转动（此时螺杆15并不转动），即此时进入打滑状态，使电机2无堵转；电机2停转后，由于螺杆15的自锁特性，使得阀杆5锁住，使阀门处于关阀状态。

本发明的新型智能燃气表电机阀关阀过程为：当关阀时，电机2带动变速装置3的一系列齿轮传动件带动异形轮17、螺杆15和在关阀门过程中已经释放了能量的卷簧组件14顺时针方向储能，同时螺杆15带动阀杆5在螺旋轨道中向下运动。当阀杆5到达预定位置时，螺杆15带动异形轮17在圆柱齿轮B19的多边形孔中发生挤压变形并继续顺时针方向转动（此时螺杆15并不转动），即此时进入打滑状态。当电机2断电时，打滑状态结束，使电机阀处于打开状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下所述。

1.防堵转结构设置有了异形轮，并利用其材料及结果特征，使阀门开关到位时电机无堵转，避免电路中的电流突然增大，提高了防爆性能，降低了电机阀的使用能耗，延长使用寿命，结构简单，可应用于各种结构的燃气表，应用范围广泛。

2.采用了螺旋传动装置，节省了电机阀的腔内空间，本身具有自锁特性，避免设计专门的自锁与解锁装置，简化了结构，降低了生产成本

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的上壳体三维结构示意图。

图3为本发明的阀杆三维结构示意图。

图4为本发明的螺杆—销轴传动三维结构图。

图5为本发明的螺杆—螺母传动三维结构图。

图6为本发明的隔挡体结构示意图。

图7为本发明的隔板三维结构示意图。

图8为本发明的防堵转三维结构示意图。

图9为本发明的卷簧组件。

附图中，各数字的含义为：1：下壳体；2：电机；3：变速装置；4：隔板；5：阀杆；6：隔挡体；7：上壳体；8：出气口；9：密封体；10：进气口；11：阀帽；12：密封膜；13：传动轴；14：卷簧组件；15：螺杆；16：导柱；17：防堵转结构；18：圆柱齿轮A；19：圆柱齿轮B；20：输出轴；21：销轴；22：螺母阀杆；23：阀杆孔；24：卷簧盒；25：卷簧；26：销钉；27：多边形凸台；28：半圆形凸台。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。

实施例1

一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机2、变速装置3、防堵转结构17、螺旋传动装置、卷簧组件14和阀杆5组成；如图1所示，其特征在于：所述阀体设置有出气口8、进气口10、阀杆孔23和阀腔；电机2固定安装在阀腔内壁上，电机2与变速装置输入轴连接，变速装置的输出轴20上的圆柱齿轮A18与安装在隔板4套装在传动轴13上的防堵转结构17啮合，并带动与螺旋传动装置配合的阀杆5和固定安装在螺旋传动装置上的卷簧组件14实现关闭阀门和打开阀门；所述的螺旋传动装置一端与防堵转结构17固连，一端安装有卷簧组件14；所述阀杆5上端安装有阀帽11，一端连接在进气口10，下端套装在导柱16上；上述方案中，所述的螺旋传动装置具体结构为螺杆—销轴传动形式，如图4所示，由阀杆16、螺杆15和销轴21组成，销轴21一端与阀杆5固连，另一端与螺杆15接触螺旋配合。

本发明的新型智能燃气表电机阀开阀过程为：CPU发出开阀命令，电机2带动变速装置3的一系列齿轮传动件带动异形轮17和螺杆15以及事先顺时针方向预紧的卷簧组件14使得螺杆15逆时针方向旋转，螺杆15带动阀杆5在螺旋轨道中向上运动，当阀杆5到达预定位置时，螺杆15带动异形轮17在圆柱齿轮B19的多边形孔中发生挤压变形并继续逆时针方向转动（此时螺杆15并不转动），即此时进入打滑状态，使电机2无堵转；电机2停转后，由于螺杆15的自锁特性，使得阀杆5锁住，使阀门处于关阀状态。

本发明的新型智能燃气表电机阀关阀过程为： CPU发出关阀命令，电机2带动变速装置3的一系列齿轮传动件带动异形轮17、螺杆15和在关阀门过程中已经释放了能量的卷簧组件14顺时针方向储能，同时螺杆15带动阀杆5在螺旋轨道中向下运动。当阀杆5到达预定位置时，螺杆15带动异形轮17在圆柱齿轮B19的多边形孔中发生挤压变形并继续顺时针方向转动（此时螺杆15并不转动），即此时进入打滑状态。当电机2断电时，打滑状态结束，使电机阀处于打开状态。

实施例2

一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机2、变速装置3、防堵转结构17、螺旋传动装置、卷簧组件14和阀杆5组成；如图1所示，其特征在于：所述阀体设置有出气口8、进气口10、阀杆孔23和阀腔；电机2固定安装在阀腔内壁上，电机2与变速装置输入轴连接，变速装置的输出轴20上的圆柱齿轮A18与安装在隔板4套装在传动轴13上的防堵转结构17啮合，并带动与螺旋传动装置配合的阀杆5和固定安装在螺旋传动装置上的卷簧组件14实现关闭和打开阀门；所述的螺旋传动装置一端与防堵转结构17固连，一端安装有卷簧组件14；所述阀杆5上端安装有阀帽11，一端连接在进气口10，下端套装在导柱16上；上述方案中，所述的螺旋传动装置具体结构为螺杆—螺母传动形式，如图5所示，由螺杆15、螺母阀杆22组成，螺母阀杆22一端上设置轴肩，另一端为内螺纹，与螺杆15螺旋配合。具体实施方法如实施例1。

Claims (5)

1.一种智能燃气表电机阀，由阀体、电机（2）、变速装置（3）、防堵转结构（17）、螺旋传动装置、卷簧组件（14）和阀杆（5）组成；其特征在于所述阀体由上壳体（7）、隔挡体（6）和下壳体（1）组成，进气口（10）和出气口（8）设置在上壳体（7）上，垂直贯通；阀杆孔（23）设置在隔挡体（6）上，隔挡体（6）与下壳体（1）构成阀腔；所述电机（2）固定安装在阀腔内壁上，电机（2）与变速装置输入轴连接，变速装置的输出轴（20）上的圆柱齿轮A（18）与防堵转结构（17）啮合；所述的防堵转结构（17）设置有异形轮，异形轮一端为多边形凸台（27），所述凸台（27）与螺旋传动装置的螺杆（15）的多边形孔啮合，另一端为半圆形凸台（28），该半圆形凸台（28）与圆柱齿轮B（19）的多边形孔啮合，在开、关阀的工作过程中，当阀杆（5）到达预定位置时，螺旋传动装置的螺杆（15）带动异形轮的半圆形凸台（28）端在圆柱齿轮B（19）的多边形孔中发生挤压形变，此时进入打滑状态，实现电机（2）无堵转；所述防堵转结构（17）安装在隔板（4）上方并套装在传动轴（13）上；所述的圆柱齿轮B（19）带动与螺旋传动装置配合的阀杆（5）以及卷簧组件（14）实现关闭和打开阀门；所述的卷簧组件（14）由卷簧盒（24），卷簧（25）和销钉（26）组成，卷簧（25）顺时针盘绕在卷簧盒（24）内，卷簧（25）一端通过销钉（26）固定在传动轴（13）上，另一端固定在安装在螺旋传动装置的螺杆（15）的卷簧盒（24）的内壁上；所述的螺旋传动装置一端与防堵转结构（17）固连，另一端安装有卷簧组件（14）；所述阀杆（5）上端安装有阀帽（11），下端套装在导柱（16）上。

2.根据权利要求1所述智能燃气表电机阀，其特征在于：所述螺旋传动装置具体为螺杆—销轴或螺杆—螺母等两种传动形式。

3.根据权利要求2所述智能燃气表电机阀，其特征在于：螺杆—销轴传动形式由阀杆（16）、螺杆（15）和销轴（21）组成，销轴（21）一端与阀杆（5）固连，另一端与螺杆（15）接触螺旋配合。

4.根据权利要求2所述智能燃气表电机阀，其特征在于：螺杆—螺母传动形式由螺杆（15）、螺母阀杆（22）组成，螺母阀杆（22）一端上设置轴肩，另一端为内螺纹，螺母阀杆（22）的所述另一端与螺杆（15）螺旋配合。

5.根据权利要求1所述智能燃气表电机阀，其特征在于：所述的隔挡体（6）一端开有阀杆孔（23），并在阀杆孔内固定安装有密封膜（12）。