CN107345595A - 一种智能燃气表内置快关电机阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种智能燃气表内置快关电机阀，包括阀体、阀座及阀盖，阀体内分别设置有阀芯、阀杆及阀芯弹簧，阀杆的底端设置有齿条，阀座内分别设置有电机和减速齿轮组；减速齿轮组与齿条之间设置有快关机构，快关机构包括自下而上依次设置的传动凸轮、升降凸轮、第一伞齿轮及第二伞齿轮，传动凸轮设置于减速齿轮组的输出端，传动凸轮的上端设有第一凸轮弧形面，升降凸轮的下端设有与第一凸轮弧形面配合的第二凸轮弧形面，第一伞齿轮与升降凸轮固定连接，第二伞齿轮固定连接有与齿条啮合的驱动齿轮，第二传动凸轮的上端与阀盖之间设置有复位弹簧。本发明结构简单合理，安装方便，工作性能稳定可靠，使用寿命较长。

Description

一种智能燃气表内置快关电机阀

技术领域

本发明涉及智能燃气表电机阀技术领域，特别涉及一种智能燃气表内置快关电机阀。

背景技术

智能型燃气表通常采用电机阀作为执行机构来控制燃气表的开启与关闭。现有的智能燃气表电机阀一般都采用慢关式结构，这种慢关式电机阀在关阀时由于动作缓慢，不能实现阀门紧急切断的要求，导致关阀不可靠。为此，目前市面上也还出现有智能燃气表快关式电机阀，其通过在电机阀的内部设置一快关机构，从而有效解决了关阀动作缓慢的问题。

中国专利（申请号为200910098153.3）公开了一种电机阀的慢开快关机构，其结构包括电机、减速箱、连轴齿轮、双联齿轮及主体支架，电机及减速箱内设有连轴齿轮，连轴齿轮上的齿轮与减速箱内的齿轮啮合，连轴齿轮上的轴端穿过主体支架上的专用孔后，依次装上连齿棘爪和棘轮，连齿棘爪分别与过渡齿轮及棘轮啮合，棘轮的侧边有一轴向小突台，用于安装过渡齿轮；连齿棘爪正向旋转时啮合棘轮旋转，连齿棘爪反向旋转时，被棘轮顶住，从而弹开过渡齿轮；双联齿轮的小齿轮与齿条啮合，大齿轮在开阀时与过渡齿轮啮合，关阀时与过渡齿轮脱开；齿条的远离双联齿轮的一端与弹簧及阀封连接。开阀时，齿条带动阀封完成开阀，关阀时，由于在棘轮及连齿棘爪的作用下，双联齿轮与过渡齿轮脱开，齿条只在弹簧力的作用下带动阀封快速复位，瞬间完成关阀。

但是上述电机阀的慢开快关机构的缺陷在于结构较为复杂，导致装配较为繁琐不便，增加了装配难度，另外，由于其是采用连齿棘爪与棘轮配合构成的联动结构来实现开阀和关阀的传动，工作时容易造成连齿棘爪的损坏，导致使用寿命较低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种智能燃气表内置快关电机阀，其结构简单合理，安装方便，工作性能稳定可靠，使用寿命较长。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种智能燃气表内置快关电机阀，包括阀体、阀座及阀盖，所述阀体与所述阀座固定连接，所述阀盖密封设置于所述阀体与所述阀座之间，所述阀体上分别设有进气口和出气口，所述阀体内分别设置有与所述出气口密封配合的阀芯、与所述阀芯固定连接的阀杆，所述阀芯与所述阀盖之间抵设有阀芯弹簧，所述阀杆的底端穿过所述阀盖并设置有齿条，所述阀座内分别设置有电机和减速齿轮组，所述电机的输出轴与所述减速齿轮组的输入端传动连接；

所述减速齿轮组与所述齿条之间设置有快关机构，所述快关机构包括自下而上依次设置的传动凸轮、升降凸轮、第一伞齿轮及第二伞齿轮，所述传动凸轮设置于所述减速齿轮组的输出端，所述传动凸轮的上端设有第一凸轮弧形面，所述升降凸轮的下端设有与所述第一凸轮弧形面配合的第二凸轮弧形面，所述阀座内还设置有与所述升降凸轮配合的导向机构，所述导向机构用于使所述升降凸轮相对于传动凸轮升降移动，所述第一伞齿轮与所述升降凸轮固定连接，所述第二伞齿轮固定连接有与所述齿条啮合的驱动齿轮，所述第二传动凸轮的上端与所述阀盖之间设置有复位弹簧；

当所述电机提供开阀驱动时，所述减速齿轮组驱动所述传动凸轮正转，所述第一凸轮弧形面向所述第二凸轮弧形面施加轴向推力，迫使所述升降凸轮带动所述第一伞齿轮相对于所述传动凸轮上移，以使所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮啮合；当所述电机提供关阀驱动时，所述减速齿轮组驱动所述传动凸轮反转，在所述复位弹簧的作用下，所述升降凸轮带动所述第一伞齿轮相对于所述传动凸轮下移，以使所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮脱开。

进一步地，所述阀座内自上而下依次设置有第一隔板和第二隔板，所述电机装设于所述阀座的底部与所述第二隔板之间，所述减速齿轮组装设于所述第一隔板与所述第二隔板之间，所述快关机构装设于所述阀盖与所述第一隔板之间。

进一步地，所述阀座内分别设置有第一安装轴和第二安装轴，所述减速齿轮组包括依次啮合的一级齿轮、二级齿轮、三级齿轮及四级齿轮，所述一级齿轮固定于所述电机的输出轴上，所述二级齿轮、所述四级齿轮自下而上依次设置于所述第一安装轴上，所述三级齿轮设置于所述第二安装轴上，所述传动凸轮固定连接于所述四级齿轮的中心。

进一步地，所述阀盖的内顶部固定有安装套，所述安装套、所述第一伞齿轮、所述升降凸轮、所述传动凸轮及所述复位弹簧均套设于所述第一安装轴上，所述第二伞齿轮装设于所述安装套上。

进一步地，所述导向机构包括推力弹簧和钢珠，所述推力弹簧水平装设于所述第一隔板上，所述推力弹簧与所述钢珠抵接，所述升降凸轮的外周壁设置有若干与所述钢珠配合的竖槽，所述推力弹簧使所述钢珠始终具有卡入于所述竖槽的运动趋势。

进一步地，所述阀杆上沿竖直方向设置有滑槽，所述阀盖设置有与所述滑槽滑移配合的滑条。

进一步地，所述传动凸轮分别设有位于所述第一凸轮弧形面的低位的第一止挡面、位于所述第一凸轮弧形面的高位的第二止挡面，所述升降凸轮分别设有位于所述第二凸轮弧形面的低位的第三止挡面、位于所述第二凸轮弧形面的高位的第四止挡面，所述第一止挡面与所述第三止挡面止挡配合，所述第二止挡面与所述第四止挡面止挡配合。

进一步地，所述升降凸轮与所述第一伞齿轮一体化制成。

进一步地，所述第二伞齿轮与所述驱动齿轮一体化制成。

进一步地，所述阀盖自上而下呈直径渐增的喇叭状设置。

本发明的有益效果为：本发明提供的智能燃气表内置快关电机阀，当电机提供开阀驱动时，电机通过减速齿轮组驱动传动凸轮正转，第一凸轮弧形面向第二凸轮弧形面施加向上的轴向推力，在导向机构的配合作用下，使得升降凸轮驱动第一伞齿轮相对于传动凸轮上移，迫使第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，此时第一伞齿轮、升降凸轮停止上移，传动凸轮通过第一凸轮弧形面、第二凸轮弧形面驱动升降凸轮转动，第一伞齿轮也同步转动，由第二伞齿轮通过驱动齿轮驱动齿条下移，使阀芯随阀杆下移，进气口与出气口导通，实现开阀动作；当电机提供关阀驱动时，减速齿轮组驱动传动凸轮反转，第一凸轮弧形面对第二凸轮弧形面的推力消失，在复位弹簧的作用下，升降凸轮带动第一伞齿轮下移，使得第一伞齿轮与第二伞齿轮脱开，第一伞齿轮与第二伞齿轮之间的联动作用消失，此时第一伞齿轮随电机空转，而阀芯则在阀芯弹簧的作用下迅速上移复位，将出气口密封，实现快速关阀动作。

综上所述，与现有技术相比，本发明通过采用由传动凸轮、升降凸轮、第一伞齿轮、第二伞齿轮、驱动齿轮及复位弹簧配合构成的快关机构，不仅结构更为简单，安装也更为方便，而且工作时不易损坏，使用寿命较长。另外，本发明的快关机构由于是采用自下而上的直线式联动结构，因而传动效率更高，工作性能更为稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明阀盖的结构示意图。

图3是本发明快关机构的结构示意图。

图4是本发明传动凸轮的结构示意图。

图5是本发明升降凸轮的结构示意图。

图6是本发明导向机构的装配结构示意图。

图1-6中：1、阀体；11、进气口；12、出气口；2、阀座；21、第一隔板；22、第二隔板；23、第一安装轴；3、阀盖；31、滑条；4、阀芯；5、阀杆；51、齿条；52、滑槽；6、阀芯弹簧；7、电机；81、一级齿轮；82、二级齿轮；83、三级齿轮；84、四级齿轮；91、传动凸轮；911、第一凸轮弧形面；912、第一止挡面；913、第二止挡面；92、升降凸轮；921、第二凸轮圆弧面；922、第三止挡面；923、第四止挡面；924、竖槽；93、第一伞齿轮；94、第二伞齿轮；95、复位弹簧；96、安装套；97、驱动齿轮；101、推力弹簧；102、钢珠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图6所示的一种智能燃气表内置快关电机阀，包括阀体1、阀座2及阀盖3，阀体1与阀座2固定连接，阀盖3密封设置于阀体1与阀座2之间，优选地，为提高本发明内部安装空间，阀盖3自上而下呈直径渐增的喇叭状设置。阀体1上分别设有进气口11和出气口12，阀体1内分别设置有与出气口12密封配合的阀芯4、与阀芯4固定连接的阀杆5，阀芯4与阀盖3之间抵设有阀芯弹簧6，阀杆5的底端穿过阀盖3并设置有齿条51，优选地，阀杆5上沿竖直方向设置有滑槽52，阀盖3设置有与滑槽52滑移配合的滑条31，利用滑槽52与滑条31相互配合，从而来提高阀杆5升降移动的稳定性。

阀座2内分别设置有电机7和减速齿轮组，电机7的输出轴与减速齿轮组的输入端传动连接。本实施例中，阀座2内分别设置有第一安装轴23和第二安装轴，减速齿轮组包括依次啮合的一级齿轮81、二级齿轮82、三级齿轮83及四级齿轮84，一级齿轮81固定于电机7的输出轴上，二级齿轮82、四级齿轮84自下而上依次设置于第一安装轴23上，三级齿轮83设置于第二安装轴上。通过采用四级传动，使得本发明输出力矩更大，工作性能更为稳定可靠。

减速齿轮组与齿条51之间设置有快关机构，本实施例中，阀座2内自上而下依次设置有第一隔板21和第二隔板22，电机7装设于阀座2的底部与第二隔板22之间，减速齿轮组装设于第一隔板21与第二隔板22之间，快关机构装设于阀盖3与第一隔板21之间。通过采用上、中、下的安装结构，使得本发明整体布局更为合理，安装更为紧凑。

快关机构包括自下而上依次设置的传动凸轮91、升降凸轮92、第一伞齿轮93及第二伞齿轮94，传动凸轮91设置于减速齿轮组的输出端，具体地说，传动凸轮91固定连接于四级齿轮84的中心，由四级齿轮84驱动传动凸轮91同步转动。

传动凸轮91的上端设有第一凸轮弧形面911，升降凸轮92的下端设有与第一凸轮弧形面911配合的第二凸轮弧形面921。为提高传动凸轮91与升降凸轮92之间的联动效果，以确保本发明工作性能的稳定性与可靠性，传动凸轮91分别设有位于第一凸轮弧形面911的低位的第一止挡面912、位于第一凸轮弧形面911的高位的第二止挡面913，升降凸轮92分别设有位于第二凸轮弧形面921的低位的第三止挡面922、位于第二凸轮弧形面921的高位的第四止挡面923，第一止挡面912与第三止挡面922止挡配合，第二止挡面913与第四止挡面923止挡配合。

第一伞齿轮93与升降凸轮92固定连接，本实施例中，升降凸轮92与第一伞齿轮93一体化制成，第二伞齿轮94固定连接有与齿条51啮合的驱动齿轮97，本实施例中，第二伞齿轮94与驱动齿轮97一体化制成，第二传动凸轮91的上端与阀盖3之间设置有复位弹簧95。本实施例中，阀盖3的内顶部固定有安装套96，安装套96、第一伞齿轮93、升降凸轮92、传动凸轮91及复位弹簧95均套设于第一安装轴23上，第二伞齿轮94装设于安装套96上，安装方便，且升降凸轮92在升降移动时的同轴度更高。

阀座2内还设置有与升降凸轮92配合的导向机构，导向机构用于使升降凸轮92相对于传动凸轮91升降移动，具体地说，导向机构包括推力弹簧101和钢珠102，推力弹簧101水平装设于第一隔板21上，推力弹簧101与钢珠102抵接，升降凸轮92的外周壁设置有若干与钢珠102配合的竖槽924，推力弹簧101使钢珠102始终具有卡入于竖槽924的运动趋势。传动凸轮91正转时，在推力弹簧101、钢珠102及竖槽924的配合作用下，第一凸轮弧形面911向第二凸轮弧形面921施加的周向作用力会直接转化为轴向推力，促使升降凸轮92竖直上移；同理，传动凸轮91反转时，在推力弹簧101、钢珠102及竖槽924的配合作用下，复位弹簧95也会迫使升降凸轮92竖直下移。

本发明提供的智能燃气表内置快关电机阀，当电机7提供开阀驱动时，电机7通过减速齿轮组驱动传动凸轮91正转，第一凸轮弧形面911向第二凸轮弧形面921施加向上的轴向推力，在导向机构的配合作用下，使得升降凸轮92驱动第一伞齿轮93相对于传动凸轮91上移，迫使第一伞齿轮93与第二伞齿轮94啮合，此时第一伞齿轮93、升降凸轮92停止上移，传动凸轮91通过第一凸轮弧形面911、第二凸轮弧形面921驱动升降凸轮92转动，第一伞齿轮93也同步转动，由第二伞齿轮94通过驱动齿轮97驱动齿条51下移，使阀芯4随阀杆5下移，进气口11与出气口12导通，实现开阀动作；当电机7提供关阀驱动时，减速齿轮组驱动传动凸轮91反转，第一凸轮弧形面911对第二凸轮弧形面921的推力消失，在复位弹簧95的作用下，升降凸轮92带动第一伞齿轮93下移，使得第一伞齿轮93与第二伞齿轮94脱开，第一伞齿轮93与第二伞齿轮94之间的联动作用消失，此时第一伞齿轮93随电机7空转，而阀芯4则在阀芯弹簧6的作用下迅速上移复位，将出气口12密封，实现快速关阀动作。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种智能燃气表内置快关电机阀，包括阀体、阀座及阀盖，所述阀体与所述阀座固定连接，所述阀盖密封设置于所述阀体与所述阀座之间，所述阀体上分别设有进气口和出气口，所述阀体内分别设置有与所述出气口密封配合的阀芯、与所述阀芯固定连接的阀杆，所述阀芯与所述阀盖之间抵设有阀芯弹簧，所述阀杆的底端穿过所述阀盖并设置有齿条，所述阀座内分别设置有电机和减速齿轮组，所述电机的输出轴与所述减速齿轮组的输入端传动连接，其特征在于：

所述减速齿轮组与所述齿条之间设置有快关机构，所述快关机构包括自下而上依次设置的传动凸轮、升降凸轮、第一伞齿轮及第二伞齿轮，所述传动凸轮设置于所述减速齿轮组的输出端，所述传动凸轮的上端设有第一凸轮弧形面，所述升降凸轮的下端设有与所述第一凸轮弧形面配合的第二凸轮弧形面，所述阀座内还设置有与所述升降凸轮配合的导向机构，所述导向机构用于使所述升降凸轮相对于传动凸轮升降移动，所述第一伞齿轮与所述升降凸轮固定连接，所述第二伞齿轮固定连接有与所述齿条啮合的驱动齿轮，所述第二传动凸轮的上端与所述阀盖之间设置有复位弹簧；

当所述电机提供开阀驱动时，所述减速齿轮组驱动所述传动凸轮正转，所述第一凸轮弧形面向所述第二凸轮弧形面施加轴向推力，迫使所述升降凸轮带动所述第一伞齿轮相对于所述传动凸轮上移，以使所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮啮合；当所述电机提供关阀驱动时，所述减速齿轮组驱动所述传动凸轮反转，在所述复位弹簧的作用下，所述升降凸轮带动所述第一伞齿轮相对于所述传动凸轮下移，以使所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮脱开。

2.根据权利要求1所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述阀座内自上而下依次设置有第一隔板和第二隔板，所述电机装设于所述阀座的底部与所述第二隔板之间，所述减速齿轮组装设于所述第一隔板与所述第二隔板之间，所述快关机构装设于所述阀盖与所述第一隔板之间。

3.根据权利要求1或2所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述阀座内分别设置有第一安装轴和第二安装轴，所述减速齿轮组包括依次啮合的一级齿轮、二级齿轮、三级齿轮及四级齿轮，所述一级齿轮固定于所述电机的输出轴上，所述二级齿轮、所述四级齿轮自下而上依次设置于所述第一安装轴上，所述三级齿轮设置于所述第二安装轴上，所述传动凸轮固定连接于所述四级齿轮的中心。

4.根据权利要求3所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述阀盖的内顶部固定有安装套，所述安装套、所述第一伞齿轮、所述升降凸轮、所述传动凸轮及所述复位弹簧均套设于所述第一安装轴上，所述第二伞齿轮装设于所述安装套上。

5.根据权利要求2所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述导向机构包括推力弹簧和钢珠，所述推力弹簧水平装设于所述第一隔板上，所述推力弹簧与所述钢珠抵接，所述升降凸轮的外周壁设置有若干与所述钢珠配合的竖槽，所述推力弹簧使所述钢珠始终具有卡入于所述竖槽的运动趋势。

6.根据权利要求1所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述阀杆上沿竖直方向设置有滑槽，所述阀盖设置有与所述滑槽滑移配合的滑条。

7.根据权利要求1所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述传动凸轮分别设有位于所述第一凸轮弧形面的低位的第一止挡面、位于所述第一凸轮弧形面的高位的第二止挡面，所述升降凸轮分别设有位于所述第二凸轮弧形面的低位的第三止挡面、位于所述第二凸轮弧形面的高位的第四止挡面，所述第一止挡面与所述第三止挡面止挡配合，所述第二止挡面与所述第四止挡面止挡配合。

8.根据权利要求1所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述升降凸轮与所述第一伞齿轮一体化制成。

9.根据权利要求1或8所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述第二伞齿轮与所述驱动齿轮一体化制成。

10.根据权利要求1所述的智能燃气表内置快关电机阀，其特征在于：所述阀盖自上而下呈直径渐增的喇叭状设置。