CN109357068B - 阀门驱动装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阀门驱动装置及其使用方法，涉及机械和液压传动技术领域，包括壳体、齿轮轴、滑块、丝杠以及活塞杆。齿轮轴设于所述壳体内部；滑块设有第一齿条，所述第一齿条与所述齿轮轴的啮合，所述第一齿条背面设有滑槽；丝杠包括螺母和螺杆，所述螺母设于滑槽上，所述螺杆用于驱动螺母沿所述滑槽移动，进而驱动所述滑块移动；活塞杆上设有第二齿条，所述第二齿条与所述齿轮轴的啮合，所述活塞杆被设置成：当所述活塞杆驱动齿轮轴转动时，所述滑块不会推动所述螺母移动。本发明能够降低手动驱动阀门所需的操作力臂，减小操作空间。

Description

阀门驱动装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及机械和液压传动技术领域，具体涉及一种阀门驱动装置及其使用方法。
背景技术
液动阀门广泛应用于船舶、石油、化工等工业的输送管道系统中，用于控制管路开合。在突然断电情况下，为了保护管路系统设备，要求立即关闭或打开相应管路，而然此时，液压系统丧失电源，无法驱动液动阀门。一般的，液动阀门都带有手动应急驱动的方式，常用的是使用扳手直接旋转阀门阀杆端部，实现阀门旋转。这样方式要求有足够力臂，操作空间大，且只适用于小通径阀门或者开启扭矩较小的阀门。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种阀门驱动装置及其使用方法，能够降低手动驱动阀门所需的操作力臂，减小操作空间。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种阀门驱动装置，包括：
壳体；
齿轮轴，其设于所述壳体内部；
滑块，其设有第一齿条，所述第一齿条与所述齿轮轴的啮合，所述第一齿条背面设有滑槽；
丝杠，其包括螺母和螺杆，所述螺母设于滑槽上，所述螺杆用于驱动螺母沿所述滑槽移动，进而驱动所述滑块移动；
活塞杆，其上设有第二齿条，所述第二齿条与所述齿轮轴的啮合，所述活塞杆被设置成：当所述活塞杆驱动齿轮轴转动时，所述滑块不会推动所述螺母移动。
在上述技术方案的基础上，所述壳体设有第一圆筒、第二圆筒和第三圆筒，所述第二圆筒和第三圆筒的轴线平行且共面，并均与第一圆筒的轴线垂直。
在上述技术方案的基础上，所述齿轮轴设于所述第一圆筒内，且所述齿轮轴的轴线与所述第一圆筒的轴线重合。
在上述技术方案的基础上，所述滑块和丝杠设于所述第二圆筒内，所述螺杆两端安装于所述第二圆筒的筒壁上。
在上述技术方案的基础上，所述螺杆两端与所述第二圆筒之间设有轴承。
在上述技术方案的基础上，所述螺杆的一端设有旋转摇杆。
在上述技术方案的基础上，所述活塞杆设于所述第三圆筒内，所述活塞杆的两端设有活塞，所述活塞与所述第三圆筒形成双向液压缸结构，所述第三圆筒的两侧均设有进出油口。
在上述技术方案的基础上，所述滑槽设有凸台，所述螺母设有凹槽，且所述凹槽与所述凸台配合。
在上述技术方案的基础上，所述螺母的材质为锡青铜。
本发明的目的在于还提供一种阀门驱动装置的使用方法，包括以下步骤：
当未断电时，使用液压系统驱动活塞杆移动，活塞杆上的第二齿条驱动齿轮轴旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭；
当断电时，人工驱动螺杆旋转，使螺母在滑槽上移动，带动滑块移动，滑块上的第一齿条驱动齿轮轴旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的阀门驱动装置，在满足手动和液压驱动的阀门的情况下，通过丝杠、齿条齿轮的两级传动，能够降低手动驱动阀门所需的操作力臂，减小操作空间。
附图说明
图1为本发明实施例中阀门驱动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中螺母与滑槽连接的结构示意图；
图3为本发明实施例中螺母与滑槽连接的A-A向剖视图；
图中：1、壳体；11、第一圆筒；12、第二圆筒；13、第三圆筒；131、进出油口；2、齿轮轴；3、滑块；31、第一齿条；32、滑槽；321、凸台；4、螺母；42、凹槽；5、螺杆；51、旋转摇杆；6、活塞杆；61、第二齿条；62、活塞。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
参见图1所示，本发明实施例提供一种阀门驱动装置，包括：壳体1、齿轮轴2、滑块3、丝杠以及活塞杆6。齿轮轴2设于壳体1内部；滑块3设有第一齿条31，第一齿条31与齿轮轴2的啮合，第一齿条31背面设有滑槽32；丝杠包括螺母4和螺杆5，螺母4设于滑槽32上，螺杆5用于驱动螺母4沿滑槽32移动，进而驱动滑块3移动；活塞杆6，其上设有第二齿条61，第二齿条61与齿轮轴2的啮合，活塞杆6被设置成：当活塞杆6驱动齿轮轴2转动时，滑块3不会推动螺母4移动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的阀门驱动装置，具有满足手动和液压驱动的阀门功能，通过丝杠、齿条齿轮的两级传动，能够降低手动驱动阀门所需的操作力臂，减小操作空间。而且，活塞杆6被设置成：当活塞杆6驱动齿轮轴2转动时，滑块3不会推动螺母4移动，即液压驱动活塞杆6上的第二齿条61驱动齿轮轴2旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭时，滑块3上的螺母4不会移动，液压和手动驱动阀门是相对独立的，不会发生干涉。
实施例二
作为优选的实施方式，在实施例一的基础上，壳体1可以设有第一圆筒11、第二圆筒12和第三圆筒13，第二圆筒12和第三圆筒13的轴线平行且共面，并均与第一圆筒11的轴线垂直。齿轮轴2设于第一圆筒11内，且齿轮轴2的轴线与第一圆筒11的轴线重合。滑块3和丝杠设于第二圆筒12内，螺杆5两端安装于第二圆筒12的筒壁上。活塞杆6设于第三圆筒13内，活塞杆6的两端设有活塞62，活塞62与第三圆筒13形成双向液压缸结构，第三圆筒13的两侧均设有进出油口131，进出油口131可与液压供油系统连接，驱动阀门的开启和关闭。
整个机构设置相对紧凑，有利于减小了设备体积，具有较好的经济效益。进一步地，螺杆5两端与第二圆筒12之间设有轴承，有利于螺杆5旋转运动。螺杆5的一端设有旋转摇杆51，方便手动操作接口。
实施例三
参见图2和图3所示，作为优选的实施方式，在实施例一的基础上，滑槽32设有凸台321，螺母4设有凹槽41，且凹槽41与凸台321配合。当螺杆5旋转驱动螺母4时，凹槽41和凸台321可以有效的限制螺母4只能沿着滑槽32移动。可选地，螺母4的材质为锡青铜，能够大大减少摩擦力，操作省力轻便，减少磨损提高使用寿命。
实施例四
参见图1所示，本发明实施例提供一种阀门驱动装置的使用方法，包括以下步骤：
当未断电时，使用液压系统驱动活塞杆6移动，活塞杆6上的第二齿条61驱动齿轮轴2旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭。由于活塞杆6被设置成：当活塞杆6驱动齿轮轴2转动时，滑块3不会推动螺母4移动，液压和手动驱动阀门是相对独立的，不会发生干涉。
当断电时，人工驱动螺杆5旋转，使螺母4在滑槽32上移动，带动滑块3移动，滑块3上的第一齿条31驱动齿轮轴2旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭。实际使用过程中，将活塞杆6螺母4在滑槽32上会移动一段距离，但是不会带动滑块3移动，只有当螺母4移动到滑槽32末端时，螺母4继续移动才会带动滑块3移动，这样液压和手动驱动阀门是相对独立的，不会发生干涉。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种阀门驱动装置，其特征在于，包括：
壳体(1)；
齿轮轴(2)，其设于所述壳体(1)内部；
滑块(3)，其设有第一齿条(31)，所述第一齿条(31)与所述齿轮轴(2)啮合，所述第一齿条(31)背面设有滑槽(32)；
丝杠，其包括螺母(4)和螺杆(5)，所述螺母(4)设于滑槽(32)上，所述螺杆(5)用于驱动螺母(4)沿所述滑槽(32)移动，进而驱动所述滑块(3)移动；
活塞杆(6)，其上设有第二齿条(61)，所述第二齿条(61)与所述齿轮轴(2)啮合，所述活塞杆(6)被设置成：当所述活塞杆(6)驱动齿轮轴(2)转动时，所述滑块(3)不会推动所述螺母(4)移动。
2.如权利要求1所述的阀门驱动装置，其特征在于：
所述壳体(1)设有第一圆筒(11)、第二圆筒(12)和第三圆筒(13)，所述第二圆筒(12)和第三圆筒(13)的轴线平行且共面，并均与第一圆筒(11)的轴线垂直。
3.如权利要求2所述的阀门驱动装置，其特征在于：所述齿轮轴(2)设于所述第一圆筒(11)内，且所述齿轮轴(2)的轴线与所述第一圆筒(11)的轴线重合。
4.如权利要求2所述的阀门驱动装置，其特征在于：所述滑块(3)和丝杠设于所述第二圆筒(12)内，所述螺杆(5)两端安装于所述第二圆筒(12)的筒壁上。
5.如权利要求4所述的阀门驱动装置，其特征在于：所述螺杆(5)两端与所述第二圆筒(12)之间设有轴承。
6.如权利要求4所述的阀门驱动装置，其特征在于：所述螺杆(5)的一端设有旋转摇杆(51)。
7.如权利要求2所述的阀门驱动装置，其特征在于：
所述活塞杆(6)设于所述第三圆筒(13)内，所述活塞杆(6)的两端设有活塞(62)，所述活塞(62)与所述第三圆筒(13)形成双向液压缸结构，所述第三圆筒(13)的两侧均设有进出油口(131)。
8.如权利要求1所述的阀门驱动装置，其特征在于：
所述滑槽(32)设有凸台(321)，所述螺母(4)设有凹槽(41)，且所述凹槽(41)与所述凸台(321)配合。
9.如权利要求1所述的阀门驱动装置，其特征在于：所述螺母(4)的材质为锡青铜。
10.一种如权利要求1所述的阀门驱动装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
当未断电时，使用液压系统驱动活塞杆(6)移动，活塞杆(6)上的第二齿条(61)驱动齿轮轴(2)旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭；
当断电时，人工驱动螺杆(5)旋转，使螺母(4)在滑槽(32)上移动，带动滑块(3)移动，滑块(3)上的第一齿条(31)驱动齿轮轴(2)旋转，带动阀杆旋转实现阀门的开启或者关闭。
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