CN105757265A - 便携式阀门操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式阀门操作装置，其特征是：包括动力源、动力传递机构、连接头和手轮连接卡盘，所述动力源通过连接头与动力传递机构连接，所述连接头与动力源连接，所述动力传递机构输出端与手轮连接卡盘中心孔键接，手轮连接卡盘平面上螺接有若干个轮爪构成手轮锁定机构。有益效果:该工具结构简单，方便携带，且体积小，操作简便。增加阀门操作的安全系数，提高阀门操作的效率，实现多种管径和多种种类阀门的操作，实现多方位阀门的操作。降低工作危险点源，提高工作安全性；缩短开关阀门的时间，提高工作效率；实现多种阀门的开关。

Description

便携式阀门操作装置

技术领域

本发明属于阀门工具，尤其涉及一种阀门的便携式阀门操作装置。

背景技术

阀门在的各个行业应用较广，主要有石油、石化、化工、环保、冶金、电力、水利、城建、消防、煤炭、食品和其他。其中，环保与化工行业的用户对阀门市场最为关心，对阀门的要求也较高。在目前市场上，阀门用户行业领域使用最多、最普遍的阀门品种为蝶阀、球阀等。

随着再生水利用的广泛推广，大多数再生水厂出于整体布局美观的考虑。再生水厂均将膜滤储池、臭氧接触池、清水池及送水泵房设计在地下或半地下构筑物中，与其相配套的阀门也在地下；另外厂区其它工艺阀门操作井的井体普遍较深。厂区内井深超过2米且有操作必要的阀门井超过20个，井深小于2米的阀门井更是遍布整个厂区，其中90％采用手动阀门。在实际生产过程中，手动控制阀门，尤其是直径超过DN600的大型阀门在人工操作时会出现如下问题：首先，手轮尺寸较大，人工操作起来存在一定的困难，并且大型阀门多为二级变速或多级变速，整体操作起来费时费力，例如DN1600的阀门，人工开启或关闭需要至少2个小时，且需多人轮换操作；第二，由于现场条件的制约，作业空间狭小；第三，多数阀门安装在地下或半地下，甚至是井下，井下的恶劣环境更是增加了阀门操作的危险性。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种便携式阀门操作装置，可以大幅度缩短阀门关闭与开启的操作时间，减少操作工在井下恶劣环境中工作的时间，提高人员工作安全系数。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种便携式阀门操作装置，其特征是：包括动力源、动力传递机构、连接头和手轮连接卡盘，所述动力源通过连接头与动力传递机构连接，所述连接头与动力源连接，所述动力传递机构输出端与手轮连接卡盘中心孔键接，手轮连接卡盘平面上螺接有若干个轮爪构成手轮锁定机构。

所述动力传递机构的侧壁联接有扭力杆。

所述扭力杆数量为1-3根，采用插接或螺接方式连接。

所述动力源采用电动或气动方式，其中电动采用安全电压直流供电方式。

所述动力传递机构采用行星式减速器机构。

所述行星式减速器机构的减速比为1：5。

所述轮爪呈圆柱形或腰鼓形。

所述轮爪数量为3-5个。

有益效果:与现有技术相比，本发明结构简单，方便携带，且体积小，操作简便，尤其适用于中型或大型阀门。DN40至DN1600的蝶阀优势最明显。增加阀门操作的安全系数，提高阀门操作的效率，实现多种管径和多种种类阀门的操作，实现多方位阀门的操作。降低工作危险点源，提高工作安全性；缩短开关阀门的时间，提高工作效率；实现多种阀门的开关。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是手轮连接卡盘的结构示意图；

图3是轮爪的结构示意图；

图4是连接头的结构示意图；

图5是常规阀门操作时间比较图；

图6是大型阀门操作时间比较图。

图中：1、电动扳手，2、动力传递机构，3、连接头，4、手轮连接卡盘，5、中心孔，6、轮爪，7、方形连接座，8、扭力杆，9、紧固螺钉，10、开口，11、连接法兰，12、方键。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

详见附图，一种便携式阀门操作装置，包括动力源、动力传递机构2、连接头3和手轮连接卡盘4，所述动力源通过连接头与动力传递机构连接，所述连接头与动力源连接，所述动力传递机构输出端通过方键12与手轮连接卡盘中心孔5键接，手轮连接卡盘平面上螺接有若干个轮爪6构成手轮锁定机构。在人与手动阀门之间增设半自动开关阀门机构，输入端与动力源联接，输出端与阀门手轮联接，构成一整套阀门操作系统，可高效快捷完成开关阀门工作。连接头一端内孔设置四角或六角或阶梯式光轴，以适应与不同动力源的输出轴插接。如充电扳手是四角的；充电起子的动力输出轴是六角的，充电式手枪钻可以直接将阶梯式光轴的连接头加紧在卡头上。连接头形状为圆柱形或阶梯轴形。

本发明的优选方案是，所述动力传递机构采用行星式减速器机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构，其传动轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮以达到减速的目的。所述行星式减速器机构的减速比为1：5，达到增加转矩的目的。本实施例连接头与动力传递机构的连接方式是。一种市售的行星式减速器输入端连接法兰11上径向设有开口10，利用紧固螺钉9是开口变形来紧固连接头，连接头与连接法兰滑动配合，通过螺栓紧固连接法兰上开口，即可将连接头与星式减速器输入端固定。更换连接头时，只需松开螺栓，即可更换。

本实施例选用一种市售的行星式减速器，其外周固接有方形连接座7，在方形连接座四周侧壁钻连接孔，连接孔螺接或插接有扭力杆8。所述扭力杆数量为1-3根。扭力杆的作用是加大控制力。本发明工作时，此时的旋转扭力很大，故采用扭力杆增大控制力，以保证行星式减速器外壳不能旋转。

所述动力源采用电动或气动方式，其中电动工具采用市场上易于得到的充电扳手、充电手钻、充电扳手。气动方式可使用气动扳手。其中电动工具采用低压直流供电方式。可提高井下作业人员的工作效率，并便携易获取。本实施例选用电动扳手1。

本发明的优选方案是，所述手轮锁定机构的轮爪呈圆柱形或腰鼓形。所述轮爪数量为3-5个，能够迅速抓牢手轮，能够适用于不同规格的阀门手轮。在钢制手轮连接卡盘上分别根据三、四、五辐手轮预留出轮爪固定点，与腰鼓型轮爪通过螺纹连接。针对不同辐数手轮只需一个爪盘，根据手轮辐数安装轮爪即可；轮爪为腰鼓式，中间的凹部可有效锁定手轮轮辐，不易脱落。爪盘与轮爪可拆开安放，节省空间。

所述手轮锁定机构与动力传递机构连接时，为保证连接安全采用键槽方式连接并用顶丝锁定；其次再利用同心轴向螺栓锁定的双保险连接方式，增加其安全可靠性满足大转矩操作时的操作安全。

安装与使用

本实施例采用电动扳手与内四方连接头插接，将连接头与行星式减速器连接法兰固接，行星式减速器输出端与手轮连接卡盘键接，在手轮连接卡盘表面螺接轮爪。操作时，将轮爪卡在阀门手轮上，人工把持扭力杆，开启电动扳手，既可迅速开启或关闭阀门。

工作原理：

该装置主要由四部分构成，分别是动力源、动力源与增扭装置连接件、减速传动机构和连接器。

一、动力源：提供整个装置的工作动力。可搭配手电钻、电锤、电动扳手等常见电动工具，便于使用，易于上手。

二、连接头：小型轻便，易于安装，安全可靠，可连接多种动力源。

三、动力传递机构：将动力源输出的马达回转数减速到所需值，并得到较大转矩。因井下操作环境恶劣，转到阀门过程中会受到冲击，使用行星式减速器，其具有体积小、重量轻、噪声低、承载能力高、运转平稳和使用寿命长等优点。

四、手轮锁定装置：最终将动力传输至阀门手轮。制作加工专用连接卡盘，通过盘爪安装的位置不同，可应对三幅、四幅、五幅式的手轮。

试验：

首先，针对不同管径的阀门进行最小启动所需扭矩的测量，由于对夹式蝶阀在工程实践中应用极为广泛，故针对该阀门进行测量。

针对不同动力源扭矩输出和连接减速器后的扭矩输出进行测试。

通过数据可以看出，作为可选动力源的这些常见电动工具，其扭矩输出满足皆满足阀门操作使用需求。

针对不同管径阀门的启闭时间进行测试。

详见附图5、6，比较可以看出，该便携式阀门操作装置可大幅减短阀门操作的时间，尤其是在井下作业时可以提高人员工作的安全系数。

为能满足上述的功能实现，对该阀门操作装置核心器件——手轮锁定装置的设计选型提出了更高的要求。设计多种不同形式手轮锁定装置，通过现场试验进行对比：

固定盘式圆柱型轮爪，将三个、四个或多个圆柱型轮爪连接在钢制圆盘上。

优点：(1)制作简便；(2)尺寸小，重量轻便于携带。

缺点：(1)针对不同辐数手轮需更换不同爪盘，需准备至少3个(三幅、四辐、五辐)爪盘；(2)圆柱型轮爪与手轮接触易滑脱；

可更换式腰鼓型轮爪，在钢制圆盘上分别根据三、四、五辐手轮预留出轮爪固定点，与腰鼓型轮爪通过丝扣连接。

优点：(1)针对不同辐数手轮只需一个爪盘，根据手轮辐数安装轮爪即可；(2)轮爪为腰鼓式，中间的凹部可有效锁定手轮轮辐，不易脱落；

(3)爪盘与轮爪可拆开安放，节省空间。

缺点：(1)爪盘直径有所增加，重量稍大；(2)由于精度的提高，制作难度增加。

经过大量的实验研究表明，这两种手轮锁定装置从使用方式上都能满足工作需求，但在针对不同工况方面可更换式腰鼓型轮爪在应用上要优于固定盘式圆柱型轮爪。所以选择可更换式腰鼓型轮爪作为手轮锁定装置是实现快速启闭阀门的重要保障，使工作人员在操作过程中的安全性得到保证。

为了提高整体工作效率，继续进行试验发现，当转速时间控制在120转/分钟时，在安全性和时效性上达到了一个平衡点。

单人操作：主要针对直径较小、转动顺畅、变比较大的阀门，动力源基本可利用充电起子、充电手钻等轻型电动工具。

双人操作：主要针对直径较大、转动不顺畅、变比较大的阀门，动力源需选择充电扳手或气动扳手等较重型电动工具。

上述参照实施例对该一种便携式阀门操作装置进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种便携式阀门操作装置，其特征是：包括动力源、动力传递机构、连接头和手轮连接卡盘，所述动力源通过连接头与动力传递机构连接，所述连接头与动力源连接，所述动力传递机构输出端与手轮连接卡盘中心孔键接，手轮连接卡盘平面上螺接有若干个轮爪构成手轮锁定机构。

2.根据权利要求1所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述动力传递机构的侧壁联接有扭力杆。

3.根据权利要求2所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述扭力杆数量为1-3根，采用插接或螺接方式连接。

4.根据权利要求1所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述动力源采用电动或气动方式，其中电动采用安全电压直流供电方式。

5.根据权利要求1所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述动力传递机构采用行星式减速器机构。

6.根据权利要求5所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述行星式减速器机构的减速比为1：5。

7.根据权利要求1所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述轮爪呈圆柱形或腰鼓形。

8.根据权利要求1或7所述的便携式阀门操作装置，其特征是：所述轮爪数量为3-5个。