CN106402421A - 一种低压损机电球阀和燃气表 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压损机电球阀和燃气表。涉及机电阀领域。该低压损机电球阀包括阀体、阀芯、第一执行机构、第二执行机构和密封圈。密封圈和阀芯设置于阀体内，阀体设置有开口，密封圈安装于开口处。阀芯设置有通孔，第一执行机构穿过阀体，并与阀芯连接，第一执行机构可带动阀芯转动，使得阀芯连通或者封闭密封圈。第二执行机构穿过阀体，并与阀芯连接，阀芯封闭密封圈时，第二执行机构可带动阀芯挤压密封圈。本发明还提供一种燃气表，其包括该低压损机电球阀。该低压损机电球阀可实现不改变气流方向，全通径开阀，且保持紧密密封。该燃气表采用该低压损机电球阀，使用效率提高，使用寿命增长。

Description

一种低压损机电球阀和燃气表

技术领域

本发明涉及机电阀领域，具体而言，涉及一种低压损机电球阀，以及采用该低压损机电球阀的燃气表。

背景技术

IC卡燃气表应用广泛，在用户用气的过程中，IC卡智能表中的微电脑自动核减剩余气量，所购气量用尽后便会自动关阀断气，用户需重新购气方能再次使IC卡燃气表开阀供气。

目前机电阀大都因无法实现全通径开阀造成压损高，而满足了全通径开阀时却又存在阀芯转动到位后，因流体压力增大密封效果变差易泄露等问题。

因此，研发一种能实现不改变气流方向，全通径开阀，压损低，且密封紧密的机电阀是目前需要迫切解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压损机电球阀，该低压损机电球阀可实现不改变气流方向，全通径开阀，降低压损，提高使用效率，延长使用寿命，且保持紧密密封。

本发明的另一目的在于提供一种燃气表，该燃气表采用该低压损机电球阀，使用效率提高，使用寿命增长。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

一种低压损机电球阀，包括阀体、阀芯、第一执行机构、第二执行机构和密封圈。所述密封圈和所述阀芯设置于所述阀体内，所述阀体设置有开口，所述密封圈安装于所述开口处。所述阀芯设置有通孔。所述第一执行机构穿过所述阀体，并与所述阀芯连接，所述第一执行机构可带动所述阀芯转动，使得所述阀芯连通或者封闭所述密封圈。所述第二执行机构穿过所述阀体，并与所述阀芯连接，所述阀芯密封所述密封圈时，所述第二执行机构可带动所述阀芯挤压所述密封圈。

进一步地，所述第二执行机构包括联动部和可旋转的第二执行件，所述联动部偏心地设置于所述第二执行件，所述联动部与所述阀芯连接。

进一步地，所述联动部为杆状，所述阀芯设置有滑槽，所述滑槽的走向与所述通孔走向一致，所述联动部与所述滑槽滑动连接。

进一步地，所述第一执行机构包括可旋转的第一执行件，所述第一执行件可相对所述第二执行件旋转，所述第一执行件选择性地抵持所述阀芯，以带动所述阀芯转动。

进一步地，所述第一执行件套设于所述第二执行件外，所述第一执行机构还包括限位件，所述限位件与所述第一执行件连接。所述阀芯设置有凸起，所述限位件选择性地抵持所述凸起，所述滑槽设置于所述凸起。所述限位件形成滑道，所述凸起可沿所述滑道滑动。

进一步地，所述第一执行件包括相互连接的第一执行齿轮和第一连接部，所述限位件与所述第一连接部连接。所述第二执行件包括相互连接的第二执行齿轮和第二连接部，所述联动部与所述第二连接部连接；所述第一执行齿轮与所述第一连接部套设于所述第二连接部。

进一步地，所述低压损机电球阀还包括同轴连接的第一传动齿轮、第二传动齿轮及第三传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第二执行机构啮合，所述第二传动齿轮包括一体设置的第一齿部与第一过渡部，所述第一齿部与所述第一执行机构啮合，所述第一过渡部与所述第一执行机构相脱离。

进一步地，所述低压损机电球阀还包括防堵转件、动力齿轮及防堵转齿轮；所述防堵转齿轮包括一体设置的第二齿部与第二过渡部；所述第二齿部与所述第三传动齿轮啮合，所述第二过渡部与所述第三传动齿轮相脱离；所述第二齿部与所述动力齿轮啮合，所述第二过渡部与所述动力齿轮相脱离；所述防堵转件可带动所述第二齿部扣入所述动力齿轮。

进一步地，所述防堵转件包括固定磁性件、第一运动磁性件和第二运动磁性件，所述固定磁性件设置在所述阀体上，所述第二齿部包括起齿端和收齿端，所述第一运动磁性件设置在所述起齿端，所述第二运动磁性件设置在所述收齿端。所述固定磁性件可与所述第一运动磁性件配合，带动所述第二齿部扣入所述动力齿轮；所述固定磁性件可与所述第二运动磁性件配合，带动所述第二齿部扣入所述动力齿轮。

本发明还提供一种燃气表，其包括低压损机电球阀。所述低压损机电球阀包括阀体、阀芯、第一执行机构、第二执行机构和密封圈。所述密封圈和所述阀芯设置于所述阀体内，所述阀体设置有开口，所述密封圈安装于所述开口处。所述阀芯设置有通孔，所述第一执行机构穿过所述阀体，并与所述阀芯连接，所述第一执行机构可带动所述阀芯转动，使得所述阀芯连通或者封闭所述密封圈。所述第二执行机构穿过所述阀体，并与所述阀芯连接，所述阀芯密封所述密封圈时，所述第二执行机构可带动所述阀芯挤压所述密封圈。

本发明实施例的有益效果是：第一执行机构穿过阀体，并与阀芯连接，阀芯上设置有通孔，第一执行机构可带动阀芯转动，使得阀芯连通或者封闭密封圈；第二执行机构穿过阀体，并与阀芯连接，阀芯密封该密封圈时，第二执行结构可带动阀芯挤压该密封圈。本发明实施例提供的机电球阀由于采用的是球阀，能够实现全通径开阀，且不改变流体方向，降低流体的压损；当机电球阀在关闭状态下时，通过第二执行机构，可带动阀芯挤压该密封圈，从而能够保持紧密密封，且由于独特的密封结构使得该球阀在随着流体压力的增大时密封效果一同增加。本发明提供的燃气表，也可以实现低压损、低功耗的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的低压损机电球阀的开阀状态示意图。

图2为本发明实施例提供的低压损机电球阀的阀芯的第一视角的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的低压损机电球阀的阀芯的第二视角的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的低压损机电球阀的阀芯的第三视角的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的低压损机电球阀的第一执行机构的第一视角的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的低压损机电球阀的第一执行机构的第二视角的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的低压损机电球阀的第二执行机构的第一视角的结构示意图。

图8为本发明实施例提供的低压损机电球阀的第二执行机构的第二视角的结构示意图。

图9为本发明实施例提供的低压损机电球阀的防堵转机构的结构示意图。

图10为本发明实施例提供的低压损机电球阀的闭阀状态示意图。

图11为本发明实施例提供的低压损机电球阀闭阀时密封圈I处的受力示意图。

图标：100-低压损机电球阀；110-第一执行机构；112-第一执行件；1121-第一执行齿轮；1123-第一连接部；114-限位件；1141-滑道；120-第二执行机构；122-第二执行件；1221-第二执行齿轮；1223-第二连接部；124-联动部；130-阀芯；1321-通孔；1323-凹槽；134-凸起；1343-滑槽；140-密封圈；150-阀体；152-挡板；1521-进气口；154-阀壁；1542-限位圈；1544-凸台；1546-伸入口；160-传动机构；162-第一传动齿轮；164-第二传动齿轮；1641-第一齿部；1642-第一过渡部；166-第三传动齿轮；170-防堵转机构；172-防堵转齿轮；1721-第二齿部；1723-第二过渡部；1724-起齿端；1725-收齿端；174-从动齿轮；176-主动齿轮；178-防堵转件；1782-第一运动磁性件；1784-第二运动磁性件；1786-固定磁性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

图1为本发明实施例提供的低压损机电球阀100的开阀状态示意图。请参照图1。本实施例提供的低压损机电球阀100包括第一执行机构110、第二执行机构120、阀芯130、密封圈140、阀体150、传动机构160和防堵转机构170。

密封圈140和阀芯130设置于阀体150内。第一执行机构110穿过阀体150，并与阀芯130连接。第二执行机构120穿过阀体150，并与阀芯130连接。传动机构160和第一执行机构110配合。传动机构160和第二执行机构120配合。防堵转机构170与传动机构160配合。

阀体150包括挡板152和阀壁154。挡板152内嵌在阀壁154的内壁，挡板152上设置有进气口1521。阀壁154上设置有限位圈1542、凸台1544和伸入口1546。限位圈1542内嵌在阀壁154的内壁，限位圈1542和挡板152一起限制密封圈140的位移。

凸台1544设置在阀壁154的内壁上，伸入口1546与凸台1544相对设置。凸台1544用于连接阀芯130。伸入口1546用于第一执行机构110和第二执行机构120穿过阀体150，与阀芯130连接。

可以理解的是，实际操作中，可根据本领域的技术人员实际操作经验，将密封圈140固定嵌接在阀壁154的内壁上，而取消具有限位作用的挡板152和限位圈1542。

作为优选，在本实施例中，密封圈140为橡胶密封圈。

图2为本实施例提供的低压损机电球阀100的阀芯130的第一视角的结构示意图。图3为本实施例提供的低压损机电球阀100的阀芯130的第二视角的结构示意图。图4为本实施例提供的低压损机电球阀100的阀芯130的第三视角的结构示意图。请结合参照图2-图4，阀芯130包括凸起134。凸起134设置在阀芯130的一端。

阀芯130中部设置有通孔1321，阀芯130上相对凸起134的一端设置有凹槽1323。通孔1321用于与密封圈140连通。凹槽1323用于与凸台1544配合，使阀芯130可相对凸台1544旋转。

凸起134的中部设置有滑槽1343，滑槽1343的走向与通孔1321的走向相同。滑槽1343用于连接第二执行机构120，实现第二执行机构120带动阀芯130挤压密封圈140。

作为优选，本实施例中，通孔1321的直径与进气口1521的直径相等，或略大于进气口1521的直径，当阀芯130转到通孔1321的轴线与进气口1521的轴线重合时，即可实现全通径开阀。

图5为本实施例提供的低压损机电球阀100的第一执行机构110的第一视角的结构示意图。图6为本发明实施例提供的低压损机电球阀100的第一执行机构110的第二视角的结构示意图。请结合参照图5和图6，第一执行机构110包括第一执行件112和限位件114。第一执行件112和限位件114相互连接。

第一执行件112包括第一执行齿轮1121和第一连接部1123。第一执行齿轮1121和第一连接部1123相互连接。第一连接部1123与限位件114相互连接。

限位件114设置在第一连接部1123相对第一执行齿轮1121一侧的边缘，限位件114卡接在凸起134上，并在相互接触处形成滑道1141。凸起134可在滑道1141上滑动。滑道1141的走向与通孔1321的走向相互垂直。

可以理解的是，限位件114卡接在凸起134上，限位件114与凸起134相互配合，第一执行机构110的旋转可带动阀芯130旋转。当第一执行机构110停止运动，阀芯130运动时，凸起134可在滑道1141上滑动。

作为优选，本实施例中，第一执行件112设计为环状，用于套设在第二执行机构120上。

图7为本实施例提供的低压损机电球阀100的第二执行机构120的第一视角的结构示意图。图8为为本实施例提供的低压损机电球阀100的第二执行机构120的第二视角的结构示意图。请结合参照图7和图8，第二执行机构120包括第二执行件122和联动部124。第二执行件122和联动部124相互连接。

第二执行件122包括第二执行齿轮1221和第二连接部1223。第二执行齿轮1221和第二连接部1223相互连接。联动部124偏心的设置在第二连接部1223上。

作为优选，本实施例中，联动部124设计为杆状，用于与滑槽1343配合，以带动阀芯130沿滑槽1343方向运动。

需要说明的是，在其他实施例中，第一执行机构110与阀芯130的连接关系、第二执行机构120与阀芯130的连接关系以及第一执行机构110与第二执行机构120的连接关系可以有不同变化。第一执行机构110与第二执行机构120可相对独立设置，分别控制阀芯130转动和沿滑槽1343方向运动，第一执行机构110可以与阀芯130固定连接，第二执行机构120也可与阀芯130固定连接，以实现带动阀芯130转动封闭进气口1521，并挤压密封圈140的效果。

请继续参照图1，作为优选，本实施例中，传动机构160包括第一传动齿轮162、第二传动齿轮164和第三传动齿轮166。第一传动齿轮162、第二传动齿轮164和第三传动齿轮166同轴心依次连接。传动机构160用于传动第一执行机构110和第二执行机构120。

第二传动齿轮164为不完全齿轮，第二传动齿轮164包括第一齿部1641和第一过渡部1642。第一齿部1641和第一过渡部1642一体设置。第一齿部1641和第一执行机构110啮合。第二传动齿轮164和第一执行齿轮1121啮合。第三传动齿轮166与防堵转机构170啮合。

作为优选，本实施例中，第二传动齿轮164带动第一执行机构110旋转时，第一齿部1641与第一执行齿轮1121从啮合到脱扣刚好可以使阀芯130旋转至通孔1321的轴线与进气口1521的轴线重合。实现全通径开阀的同时，气体不改变运动方向，保持直线运动，从而减少压损。

可以理解的是，第一传动齿轮162、第二传动齿轮164和第三传动齿轮166可同时转动，以驱动第一执行机构110和第二执行机构120，从而带动阀芯130旋转，以打开或关闭进气口1521。当第二传动齿轮164与第一执行机构110脱扣后，第一传动齿轮162可继续驱动第二执行机构120，从而带动阀芯130沿滑槽1343方向运动，以挤压密封圈140，密封进气口1521。

需要说明的是，在其他实施例中，传动机构160也可设计为其他结构。传动机构160可设计为两个相互独立的蜗轮蜗杆，分别控制以驱动第一执行机构110和第二执行机构120，从而实现阀芯130的转动和沿滑槽1343方向运动。

图9为为本实施例提供的低压损机电球阀100的防堵转机构170的结构示意图。请参照图9，防堵转机构170包括防堵转齿轮172、从动齿轮174、主动齿轮176和防堵转件178。防堵转齿轮172、从动齿轮174和主动齿轮176依次啮合。

可以理解的是从动齿轮174和主动齿轮176为动力齿轮。

防堵转件178包括第一运动磁性件1782、第二运动磁性件1784和固定磁性件1786。

固定磁性件1786设置于防堵转齿轮172的轴心和从动齿轮174的轴心之间，固定磁性件1786设置在阀体150上。

防堵转齿轮172为不完全齿轮，防堵转齿轮172包括第二齿部1721和第二过渡部1723。第二齿部1721和第二过渡部1723一体设置。第二齿部1721包括起齿端1724和收齿端1725。起齿端1724和收齿端1725分别设置在第二齿部1721的齿开始的一端和结束的一端。

第一运动磁性件1782设置在起齿端1724，第二运动磁性件1784设置在收齿端1725。第一运动磁性件1782可与固定磁性件1786相互吸引，第二运动磁性件1784可与固定磁性件1786相互吸引，使得在从动齿轮174脱扣后，再改变转动方向时，防堵转齿轮172能够顺利入扣。从而，有效避免了低压损机电球阀100的堵转问题。

作为优选，本实施例中，第二齿部1721的齿数与第三传动齿轮166的齿数相等。可以理解的是，防堵转齿轮172与从动齿轮174从啮合到脱扣，刚好可以使第三传动齿轮166旋转一周，也即刚好可以使第一传动齿轮162和第二传动齿轮164旋转一周。

作为优选，本实施例中，第一运动磁性件1782、第二运动磁性件1784和固定磁性件1786为磁铁。

图10为本实施例提供的低压损机电球阀100的闭阀状态示意图。图11为本实施例提供的低压损机电球阀100闭阀时密封圈140的I处受力示意图。请结合参照图1、图10和图11，本实施例提供的低压损机电球阀100的工作原理是：

主动齿轮176的逆时针旋转带动防堵转齿轮172旋转，第二齿部1721与第三传动齿轮166啮合时，驱动传动机构160转动。第一传动齿轮162和第二传动齿轮164同时转动。第一齿部1641与第一执行齿轮1121啮合，且第一传动齿轮162和第二执行齿轮1221啮合时，传动机构160同时驱动第一执行机构110和第二执行机构120转动。此时，第二执行机构120与第一执行机构110同步旋转，联动部124与滑槽1343同步旋转，相对静止，而由于限位件114卡接在凸起134上，第一执行机构110的旋转，可以带动阀芯130旋转，从而使通孔1321与进气口1521连通。第一齿部1641与第一执行齿轮1121脱扣时，通孔1321的轴线与进气口1521的轴线重合，实现全通径开阀，气体不改变运动方向，保持直线运动。

当第二传动齿轮164与第一执行齿轮1121脱扣时，第一传动齿轮162和第二执行齿轮1221保持啮合。此时，由于联动部124偏心地设置在第二执行件122上，以及滑槽1343对联动部124的限定作用，使得第二执行机构120可带动阀芯130沿滑槽1343方向运动。此时，阀芯130相对第一执行机构110在滑道1141上滑动。由于阀芯130相对滑槽1343的一端通过凹槽1323与凸起134的配合，同时，由于阀芯130相对滑槽1343的一端相对的固定在阀体150上，因此阀芯130在第二执行机构120的驱动下沿滑槽1343方向摆动，从而挤压密封圈140，使密封紧密。

此时，完成了低压损机电球阀100从开阀到闭阀的过程。当再次开阀时，主动轮顺时针旋转，此时，由于第二运动磁性件1784与固定磁性件1786的吸引作用，使防堵转齿轮172能顺利扣入从动齿轮174中，防止堵转。

当然，当主动轮再次逆时针旋转时，第一运动磁性件1782与固定磁性件1786的吸引作用，也能使防堵转齿轮172能顺利扣入从动齿轮174中，防止堵转。如此循环。

综上所述，本发明实施例提供的低压损机电球阀100应用时，可以实现低压损机电球阀100全通径开阀，且不改变气流方向，并保持紧密密封，从而实现了降低压损，提高使用效率。

本发明的另一实施例提供了一种燃气表，该燃气表包括低压损机电球阀100。该燃气表采用该低压损机电球阀100，使用效率提高，使用寿命增长。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低压损机电球阀，其特征在于，包括阀体、阀芯、第一执行机构、第二执行机构和密封圈；

所述密封圈和所述阀芯设置于所述阀体内，所述阀体设置有开口，所述密封圈安装于所述开口处；

所述阀芯设置有通孔，所述第一执行机构穿过所述阀体，并与所述阀芯连接，所述第一执行机构可带动所述阀芯转动，使得所述阀芯连通或者封闭所述密封圈；

所述第二执行机构穿过所述阀体，并与所述阀芯连接，所述阀芯密封所述密封圈时，所述第二执行机构可带动所述阀芯挤压所述密封圈。

2.如权利要求1所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述第二执行机构包括联动部和可旋转的第二执行件，所述联动部偏心地设置于所述第二执行件，所述联动部与所述阀芯连接。

3.如权利要求2所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述联动部为杆状，所述阀芯设置有滑槽，所述联动部与所述滑槽滑动连接。

4.如权利要求3所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述第一执行机构包括可旋转的第一执行件，所述第一执行件可相对所述第二执行件旋转，所述第一执行件选择性地抵持所述阀芯，以带动所述阀芯转动。

5.如权利要求4所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述第一执行件套设于所述第二执行件外，所述第一执行机构还包括限位件，所述限位件与所述第一执行件连接，所述阀芯设置有凸起，所述限位件选择性地抵持所述凸起，所述滑槽设置于所述凸起，所述限位件形成滑道，所述凸起可沿所述滑道滑动。

6.如权利要求5所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述第一执行件包括相互连接的第一执行齿轮和第一连接部，所述限位件与所述第一连接部连接；所述第二执行件包括相互连接的第二执行齿轮和第二连接部，所述联动部与所述第二连接部连接；所述第一执行齿轮与所述第一连接部套设于所述第二连接部。

7.如权利要求1-6任一项所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述低压损机电球阀还包括同轴连接的第一传动齿轮、第二传动齿轮及第三传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第二执行机构啮合，所述第二传动齿轮包括一体设置的第一齿部与第一过渡部，所述第一齿部与所述第一执行机构啮合，所述第一过渡部与所述第一执行机构相脱离。

8.如权利要求7所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述低压损机电球阀还包括防堵转件、动力齿轮及防堵转齿轮；所述防堵转齿轮包括一体设置的第二齿部与第二过渡部；所述第二齿部与所述第三传动齿轮啮合，所述第二过渡部与所述第三传动齿轮相脱离；所述第二齿部与所述动力齿轮啮合，所述第二过渡部与所述动力齿轮相脱离；所述防堵转件可带动所述第二齿部扣入所述动力齿轮。

9.如权利要求8所述的低压损机电球阀，其特征在于，所述防堵转件包括固定磁性件、第一运动磁性件和第二运动磁性件；所述固定磁性件设置在所述阀体上，所述第二齿部包括起齿端和收齿端，所述第一运动磁性件设置在所述起齿端，所述第二运动磁性件设置在所述收齿端；所述固定磁性件可与所述第一运动磁性件配合，带动所述第二齿部扣入所述动力齿轮；所述固定磁性件可与所述第二运动磁性件配合，带动所述第二齿部扣入所述动力齿轮。

10.一种燃气表，其特征在于，其包括如权利要求1-9任一项所述的低压损机电球阀。