CN107218428B - 一种蜗杆型燃气表专用内置阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜗杆型燃气表专用内置阀，包括阀座、密封骨架、密封塞、机芯支架、微电机、齿条阀杆、蜗杆和齿轮组，机芯支架将阀座分隔为阀腔和电机腔，微电机固定在机芯支架上，阀腔的顶部和侧部分别设置有出气口和进气口，密封塞套装在密封骨架上且位于出气口的下方，齿条阀杆的上端与密封骨架连接，齿条阀杆的上端穿过机芯支架的定位圆孔，齿条阀杆的齿条部位与电机腔内的齿轮组齿纹啮合，蜗杆固定在微电机输出轴上，齿轮组通过蜗杆与微电机的旋转输出端传动连接。本发明采用到位打滑结构，对堵转瞬时电流具有缓冲作用；同时缩小阀门体积以适配更小体积的燃气表；通过隔离盘与阀杆过盈配合形成的一种对电机室起密封作用的泄压结构。

Description

一种蜗杆型燃气表专用内置阀

技术领域

本发明涉及燃气阀座，尤其涉及一种蜗杆型燃气表专用内置阀。

背景技术

由于很多的燃气表厂家为了适应市场需要，需要用一种燃气表去满足客户不同流量的工作环境，这样本来适用于小流量的燃气表用于大流量的环境中，必然会对燃气表以及内置电机阀的压损要求有更高适应性；另外燃气表厂为了降低燃气表的成本，不断的将其体积缩小，这样压缩了内置电机阀的安装空间，内置电机阀的体积必须小才能适应；再者激烈的市场竞争需要一种低成本、高可靠性的内置电机阀。这时就需要一种体积小、压损小、低成本、可靠性高的内置电机阀去适应燃气表厂的高要求。传统技术方案多采用旋转微电机和齿轮组减速机构达到所需的输出力矩，然后由螺纹传动或齿轮、齿条机构将旋转运动转化为开、关阀所需的直线运动。

传统的棘轮结构快关阀虽然能满足功能上的需求,原材料成本和生产成本较高,机芯占用体积大对难以满足市场对燃气表小型化的需求，所以其应由范围有一定的局限性。传统的棘轮结构快关阀采用的是直齿轮组减速机构，为获得较大的减速比，其齿轮组数量自然较多，所以传动结构较为复杂，机芯体积就无法减小，而且零件制造成本和装配成本就比较高。

另外一种传统的低成本螺旋结构阀，压损较高，而且开、关阀到位都是电机堵转的形式，会产生较高的堵转电流，这会对控制电路有较高要求，因此也不能完全满足市场的需求。传统的螺旋结构阀机芯会占用气体的流道空间，所以压损较大，而且开、关阀到位堵转的方式易造成螺旋传动结构卡死(即开、关阀到位后阀门无法再次进行关、开阀动作)。

对各种压力环境的适应性差，两种阀门在基表检验和实际使用过程中经历高压或负压环境容易出现密封套(用于密封电机室)鼓胀或收缩而影响开、关阀性能的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种蜗杆型燃气表专用内置阀。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种蜗杆型燃气表专用内置阀，包括阀座、密封骨架、密封塞、机芯支架、微电机、齿条阀杆、蜗杆和齿轮组，所述机芯支架将所述阀座分隔为阀腔和电机腔，所述微电机固定在机芯支架上，所述阀腔的顶部和侧部分别设置有出气口和进气口，所述密封塞套装在所述密封骨架上且位于所述出气口的下方，所述齿条阀杆的上端与所述密封骨架连接，所述齿条阀杆的上端穿过机芯支架的定位圆孔，所述齿条阀杆的齿条部位与所述电机腔内的齿轮组齿纹啮合，所述蜗杆固定在微电机输出轴上，所述齿轮组通过蜗杆与所述微电机的旋转输出端传动连接。

具体地，所述齿轮组包括一体成型的斜齿轮和直齿轮，所述斜齿轮和所述直齿轮同轴设置，所述蜗杆设置有中心孔，所述微电机的转矩输出轴插入至所述蜗杆的中心孔而固定连接，所述蜗杆与所述斜齿轮齿纹啮合，所述齿条阀杆的下段设置有与所述直齿轮啮合的直齿段。

进一步，内置阀还包括上压簧、下压簧和止动销，所述密封骨架的下侧面设置有安装孔，所述安装孔的侧壁设置有竖直的圆腰孔，所述止动销固定设置在所述齿条阀杆的上端，且所述止动销沿所述圆腰孔上下移动，所述上压簧设置在所述安装孔内，且所述上压簧的两端分别与所述安装孔的底面和所述齿条阀杆的上端面固定连接，所述下压簧竖直设置且，所述齿条阀杆的尾部小圆柱插入所述下压簧的中心孔内，所述下压簧的下端和所述阀座固定连接。

具体地，所述机芯支架上设置有隔离盘，所述隔离盘的外沿与所述阀座的内侧面固定密封连接，所述隔离盘内的中心孔与所述齿条阀杆过盈配合且动密封。

具体地，所述电机腔设置有拆卸式的箱体后盖。

本发明一种蜗杆型燃气表专用内置阀的有益效果在于：

1、采用开、关阀到位打滑结构，在保证电机阀内部密封的情况下，又对开、关阀到位堵转瞬时电流具有缓冲作用，解决因开、关阀堵转电流大造成的电路板使用寿命缩短的问题，以及堵转时造成的蜗杆等螺旋结构卡死的问题；

2、采用蜗杆、斜齿轮减速机构以及直齿轮、齿条阀杆传动机构，可以缩小阀门体积以适配更小体积的燃气表，同时减少了零件数量，缩短装配工序，降低了生产成本；

3、隔离盘与阀杆过盈配合形成的一种对电机室起密封作用的泄压结构可以在保护电机室内零件不受外界腐蚀，同时使阀门对各种压力环境具有更好的适应性。

附图说明

图1是本发明所述一种蜗杆型燃气表专用内置阀的结构示意图；

图2是本发明所述密封骨架的结构示意图。

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和图2所示，本发明一种蜗杆3型燃气表专用内置阀，包括阀座10、密封骨架7、密封塞9、机芯支架12、微电机1、齿条阀杆5、齿轮组4、上压簧8、下压簧2和止动销6，阀座10由水平设置在机芯支架12分隔为阀腔和电机腔，微电机1固定设置在机芯支架12上，阀腔的顶部和侧部分别设置有出气口和进气口，密封塞9套装在密封骨架7上且位于出气口的下方，齿条阀杆5竖直设置，且齿条阀杆5的上端与密封骨架7连接，齿条阀杆5的上端穿过机芯支架12的定位圆孔，齿条阀杆5的齿条部位电机腔内的齿轮组4齿纹啮合，齿轮组4通过蜗杆3与微电机1的转矩输出端传动连接，电机腔设置有拆卸式的箱体后盖14，机芯支架12上设置有隔离盘11，隔离盘11的外沿与阀座10的内侧面固定密封连接，隔离盘11内的中心孔与齿条阀杆5过盈配合且动密封。

齿轮组4包括一体成型的斜齿轮和直齿轮，斜齿轮和直齿轮同轴设置，蜗杆3的转矩输入轴与微电机1的转矩输出轴固定连接，蜗杆3与斜齿轮齿纹啮合，齿条阀杆5的下段设置有与直齿轮啮合的直齿段，密封骨架7的下侧面设置有安装孔，安装孔的侧壁设置有竖直的圆腰孔，止动销6固定设置在齿条阀杆5的上端，且止动销6沿圆腰孔上下移动，上压簧8设置在安装孔内，且上压簧8的两端分别与安装孔的底面和齿条阀杆5的上端面固定连接，下压簧2竖直设置且，齿条阀杆5的尾部小圆柱插入下压簧2的中心孔内，下压簧2的下端和阀座10固定连接，下压簧2的下端和阀座10固定连接。

本发明一种蜗杆3型燃气表专用内置阀的工作原理如下：

机芯支架12与阀体10之间设有用于密封的O型圈13。

采用微电机1、蜗杆3、斜齿轮减速机构和直齿轮、齿条阀杆5传动机构来实现阀门开启、闭合的自动控制功能，通过微电机1带动齿条阀杆5上下移动，从而控制密封塞9与出气口的开闭，密封塞9为橡胶材质，利用橡胶的弹力将其套在密封骨架7上固定，上压簧8安装在密封骨架7内为4mm的安装孔内。

当齿轮组4带动齿条阀杆5上移，处于关阀状态时，上压簧8被挤压，此时直齿段位于齿条阀杆5与直齿轮的啮合点的上方，止动销6在阀杆的腰形孔内上下运动，实现打滑状态，驱动停止时电机阀处于关阀状态，隔离盘11保证电机阀内部密封性，同时上压簧8的弹力保证直齿轮能与阀杆上的直齿段部分再开阀时能够有效啮合。

当齿轮组4带动齿条阀杆5处于开阀状态时，下压簧2被挤压，此时直齿段位于齿条阀杆5与直齿轮的啮合点的下方，实现打滑状态，同时下压簧2产生的弹力保证直齿轮能在需要关阀时与齿条阀杆5上的直齿段有效啮合。

隔离盘11与齿条阀杆5过盈配合形成的对电机室起密封作用的泄压结构，隔离盘11是一种起对电机腔起有限密封作用的橡胶件，当电机腔内与外界有较大压差存在时隔离盘11又能自动打开泄压通道，将电机腔内外压差平衡在15KPa以内，这是一种对电机腔起密封作用的泄压结构。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种蜗杆型燃气表专用内置阀，其特征在于：包括阀座、密封骨架、密封塞、机芯支架、微电机、齿条阀杆、蜗杆和齿轮组，所述机芯支架将所述阀座分隔为阀腔和电机腔，所述微电机固定在机芯支架上，所述阀腔的顶部和侧部分别设置有出气口和进气口，所述密封塞套装在所述密封骨架上且位于所述出气口的下方，所述齿条阀杆的上端与所述密封骨架连接，所述齿条阀杆的上端穿过机芯支架的定位圆孔，所述齿条阀杆的齿条部位与所述电机腔内的齿轮组齿纹啮合，所述蜗杆固定在微电机输出轴上，所述齿轮组通过蜗杆与所述微电机的旋转输出端传动连接；

所述齿轮组包括一体成型的斜齿轮和直齿轮，所述斜齿轮和所述直齿轮同轴设置，所述蜗杆设置有中心孔，所述微电机的转矩输出轴插入至所述蜗杆的中心孔而固定连接，所述蜗杆与所述斜齿轮齿纹啮合，所述齿条阀杆的下段设置有与所述直齿轮啮合的直齿段；

还包括上压簧、下压簧和止动销，所述密封骨架的下侧面设置有安装孔，所述安装孔的侧壁设置有竖直的圆腰孔，所述止动销固定设置在所述齿条阀杆的上端，且所述止动销沿所述圆腰孔上下移动，所述上压簧设置在所述安装孔内，且所述上压簧的两端分别与所述安装孔的底面和所述齿条阀杆的上端面固定连接，所述下压簧竖直设置且，所述齿条阀杆的尾部小圆柱插入所述下压簧的中心孔内，所述下压簧的下端和所述阀座固定连接；

所述机芯支架上设置有隔离盘，所述隔离盘的外沿与所述阀座的内侧面固定密封连接，所述隔离盘内的中心孔与所述齿条阀杆过盈配合且动密封。

2.根据权利要求1所述的一种蜗杆型燃气表专用内置阀，其特征在于：所述电机腔设置有拆卸式的箱体后盖。