CN110260030B - 一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其通过支架、下传动套、上传动套和传动杆上的销、槽、孔、螺纹的复合结构设计，使得当操作传动杆旋转时，可以通过下传动套、上传动套和传动杆的相互传动、联动、限位关系的切换，令传动杆一次的旋转操作即可实现下传动套的提升、旋转、下降闸紧；该阀门驱动机构的下传动套对外连接旋塞阀后可更快速对旋塞阀进行启闭操作，提高了操作控制的效率，降低了工作人员的操作难度，无论是手动控制还是自动控制都更加的便利。

Description

一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构
技术领域
本发明涉及阀门领域，尤其是涉及一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构。
背景技术
旋塞阀是关闭件成柱塞形的旋转阀，通过旋转90度，使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。该类阀门的流阻比截止阀、蝶阀、柱塞阀小得多，只比全通径球阀略大，阀塞的形状可制成圆柱形，旋塞阀最适用于作为切断和开启以及分流使用。提升式旋塞阀适用于耐高温、高压、耐磨及耐冲刷等特殊用途的管道上，特别是带有颗粒性的介质管路上，如电力、冶金、石油化工、造纸及采矿等传统行业或煤成气、煤制油、页岩气及页岩油等非常规能源行业。
目前市场上的有的提升式旋塞阀采用提升与开关操作分离的设计，阀门开闭时需要先转动提升装置使得阀门上升，然后再转动开关实现阀门的开闭，最后还需要再次转动提升装置使得阀门复位，单次开闭需要进行六个改变转向的动作，使用起来不是特别方便，有进一步提升的空间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，通过机械结构来实现单次旋转完成旋塞阀的启和闭，提高控制效率以及为远程控制提供便利。
本发明提供了如下技术方案：一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，包括支架、下传动套、上传动套和传动杆，支架具有柱形腔，上传动套套设于下传动套中并且上部位于下传动套之外，上传动套和下传动套套设于支架中，传动杆套设于上传动套中，传动杆和上传动套之间通过螺纹啮合，上传动套和下传动套之间通过螺纹啮合；
下传动套的外壁上设置有“U”型限位槽和下销孔，支架上安装有限位销，限位销相适配的位于“U”型限位槽之中限制下传动套在支架中的活动轨迹；支架上还设置有轴向延伸的外销槽，上传动套上设置第一内销槽，下销孔内设置有下子弹销，当下子弹销卡入外销槽时令下传动套和支架的位置相对固定，当下子弹销卡入第一内销槽时令下传动套和上传动套成为刚性整体；
上传动套上部的外壁上设置有上销孔，上销孔内设置有上子弹销，传动杆上设置第二内销槽，当上子弹销卡入外销槽时令上传动套和支架的位置相对固定，当上子弹销卡入第二内销槽时令传动杆和上传动套成为刚性整体；
下传动套具有限位销位于“U”型限位槽两上端极限位置的左右两个工位；当限位销位于右上端的右工位时，下子弹销位于第一内销槽内令下传动套和上传动套成为刚性整体，上子弹销位于外销槽内令上传动套和支架的位置相对固定；当逆时针旋转传动杆时，传动杆通过螺纹结构带动上传动套和下传动套上升，限位销相对下移直至“U”型限位槽右下角，同时第二内销槽与上子弹销位置相对；上子弹销依靠传动杆的旋转剪切力从外销槽被挤到第二内销槽，传动杆和上传动套成为刚性整体，被阻挡而无法继续上升的下传动套和上传动套被传动杆带动旋转，限位销相对平移直至“U”型限位槽左下角，同时外销槽与下子弹销位置相对；下子弹销依靠传动杆的旋转剪切力从第一内销槽被挤到外销槽，令下传动套和支架的位置相对固定；传动杆继续旋转令上传动套通过螺纹结构带动下传动套下降，限位销相对上移直至“U”型限位槽左上端的左工位。
作为一种改进，当限位销从“U”型限位槽的右下角到左下角进行移动到位时，下传动套旋转90度。
作为一种改进，下传动套的下端对外连接旋塞阀的阀体。
作为一种改进，下传动套上设置有一指示杆，指示杆从中部穿过传动杆延伸穿出支架的上端，指示杆的上端设置指示针用于指示下传动套的工位位置。
作为一种改进，支架的侧壁上设置连通入柱形腔的注油嘴，支架、下传动套、上传动套、传动杆上与注油嘴对应的设置槽或/和孔结构形成润滑油路。
作为一种改进，传动杆的上端设置蜗轮，蜗轮连接蜗杆，蜗杆对外连接手动或/和自动驱动部件进行控制旋转。
本发明的有益效果：通过支架、下传动套、上传动套和传动杆之上的销、槽、孔、螺纹的复合结构设计，使得当操作传动杆旋转时，可以通过下传动套、上传动套和传动杆的相互传动、联动、限位关系的切换，令传动杆一次的旋转操作即可实现下传动套的提升、旋转、下降闸紧；该阀门驱动机构的下传动套对外连接旋塞阀后可更快速对旋塞阀进行启闭操作，提高了操作控制的效率，降低了工作人员的操作难度，无论是手动控制还是自动控制都更加的便利。
附图说明
图1为本发明阀门驱动机构第一状态时的纵向截面结构示意图；
图2为本发明阀门驱动机构第二状态时的纵向截面结构示意图；
图3为本发明阀门驱动机构第三状态时的纵向截面结构示意图；
图4为本发明阀门驱动机构第四状态时的纵向截面结构示意图；
图5为本发明的限位销在“U”型限位槽中的活动轨迹示意图；
图6为本发明的蜗轮和蜗杆处的横向截面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1-6所示，为本发明实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构的一种具体实施例。该实施例包括支架1、下传动套2、上传动套3和传动杆4，下传动套2、上传动套3和传动杆4安装于支架1的柱形腔11中，支架1的下部可与阀门支架进行密封安装，下传动套2连接旋塞阀的阀体；传动杆4连接驱动机构对传动杆4进行驱动。上传动套3的上部和下部形成台阶状，下部套设于下传动套2中并通过螺纹啮合，两者之间通过螺纹配合可进行轴向的靠近和远离；上传动套3的上部位于下传动套2之外，外壁与支架1相配合；下传动套2的外壁与支架1相配合。传动杆4套设于上传动套3中并通过螺纹啮合，两者之间通过螺纹配合可进行轴向的靠近和远离。
下传动套2的外壁上设置的“U”型限位槽21其U形形状的开口朝上，结构上如图5所示，支架1上安装限位销12，限位销12从支架1外壁装入，再通过盖板安装密封；限位销12相适配的位于“U”型限位槽21之中限制下传动套2在支架1中的活动轨迹，即限位销12在“U”型限位槽21的两端纵向位置时，下传动套2仅可进行轴向活动，限位销12在“U”型限位槽21的下部横向位置时，下传动套2仅可进行周向旋转。
下传动套2上设置下销孔22用于容纳下子弹销5，下子弹销5的大小尺寸与下销孔22相适配，而厚度会大于下销孔22的厚度，从而令其可以向外活动时卡入支架1上的外销槽13中，或者向内活动时卡入上传动套3的第一内销槽31中；第一内销槽31的大小尺寸与下子弹销5相适配，而厚度尺寸加上下销孔22的厚度为下子弹销5的厚度；外销槽13的宽度尺寸与下子弹销5相适配，长度在支架1的轴向上延伸，可以供下子弹销5在外销槽13中沿支架1的轴向滑移，外销槽13的厚度尺寸加上下销孔22的厚度为下子弹销5的厚度。当下子弹销5卡入外销槽13时令下传动套2和支架1的位置相对固定，即下传动套2无法旋转，仅可在轴向上活动；当下子弹销5卡入第一内销槽31时令下传动套2和上传动套3成为刚性整体，两者受到外力驱动时进行同步活动。
上传动套3上设置上销孔32用于容纳上子弹销6，上子弹销6的大小尺寸与上销孔32相适配，而厚度会大于上销孔32的厚度，从而令其可以向外活动时卡入支架1上的外销槽13中，或者向内活动时卡入传动杆4的第二内销槽41中；第二内销槽41的大小尺寸与上子弹销6相适配，而厚度尺寸加上上销孔32的厚度为上子弹销6的厚度；外销槽13的宽度尺寸与上子弹销6相适配，长度在支架1的轴向上延伸，可以供上子弹销6在外销槽13中沿支架1的轴向滑移，外销槽13的厚度尺寸加上上销孔32的厚度为上子弹销6的厚度。当上子弹销6卡入外销槽13时令上传动套3和支架1的位置相对固定，即上传动套3无法旋转，仅可在轴向上活动；当上子弹销6卡入第二内销槽41时令传动杆4和上传动套3成为刚性整体，两者受到外力驱动时进行同步活动。
旋塞阀的阀体具有开启和关闭两个工位，通过旋转阀体实现管道的连通和封闭。旋塞阀的阀体和下传动套2连接后通过下传动套2的运动轨迹驱动阀体进行同步的动作。下传动套2的左右两个工位对应着旋塞阀阀体开启和关闭的两个工位。
如图1所示，为限位销12位于“U”型限位槽21右上端的状态图，此时下传动套2位于最下的闸紧状态，即定义的右工位。右工位状态下，下子弹销5位于第一内销槽31内令下传动套2和上传动套3成为刚性整体(此时的纵向截面图，下子弹销5、第一内销槽31、下销孔22不可见，故在周向位置上以虚线进行示意，便于理解)，上子弹销6位于外销槽13内令上传动套3和支架1的位置相对固定(此时的纵向截面图，上子弹销6、第二内销槽41不可见，故在周向位置上以虚线进行示意，便于理解)；当通过驱动机构逆时针旋转传动杆4时，传动杆4通过螺纹结构带动上传动套3和下传动套2上升，限位销12相对下移直至“U”型限位槽21右下角，同时第二内销槽41与上子弹销6位置相对(即整体状态到达如图2所示)。
如图2所示，上传动套3和下传动套2上升运动被迫中止，被阻挡而无法继续上升的下传动套2和上传动套3被传动杆4带动旋转，上子弹销6依靠传动杆4的旋转剪切力从外销槽13被挤到第二内销槽41，传动杆4和上传动套3成为刚性整体，限位销12相对平移直至“U”型限位槽21左下角，同时外销槽13与下子弹销5位置相对(即整体状态到达如图3所示)。
如图3所示，上传动套3和下传动套2旋转运动被迫中止，下子弹销5依靠传动杆4的旋转剪切力从第一内销槽31被挤到外销槽13，令下传动套2和支架1的位置相对固定；传动杆4继续旋转令上传动套3通过螺纹结构带动下传动套2下降，限位销12相对上移直至“U”型限位槽21左上端的左工位(即整体状态到达如图4所示)。
如图4所示，此时下传动套2向下重新闸紧，而其已经旋转了一定角度，完成了位置变化，对应到旋塞阀阀体，即可以完成开启和关闭的转换。
当顺时针驱动传动杆4时，各零件做相反的配合运动，实现了顺时针和逆时针的单次旋转下传动套的提升、旋转、下降闸紧，即可完成旋塞阀的启和闭操作，提高了操作控制的效率，降低了工作人员的操作难度，无论是手动控制还是自动控制都更加的便利。
作为一种改进的具体实施方式，当限位销12从“U”型限位槽21的右下角到左下角进行移动到位时，下传动套2旋转90度。通过对“U”型限位槽21的下部槽结构的长度设计，可以令其对应下传动套2旋转过90度，对应实现了旋塞阀的阀体可以准确的旋转90度进行开启和关闭。
作为一种改进的具体实施方式，下传动套2上设置有一指示杆23，指示杆23从中部穿过传动杆4延伸穿出支架1的上端，指示杆23的上端设置指示针24用于指示下传动套2的工位位置。如图1-4所示，因下传动套2下方对外连接旋塞阀的阀体，将指示杆23进行向上的延伸设置，可通过传动杆4的内部孔结构向上穿出，并设置指示针24，便于现场的工作人员根据指示针24的指向了解下传动套2的位置，结构合理，便于管控。
作为一种改进的具体实施方式，支架1的侧壁上设置连通入柱形腔11的注油嘴14，支架1、下传动套2、上传动套3、传动杆4上与注油嘴14对应的设置槽或/和孔结构形成润滑油路。如图1-4所示，支架1、下传动套2、上传动套3、传动杆4安装为一体后整体结构紧密，相互之间的润滑可以提高结构间的活动灵活性。故本实施方式在支架1的侧壁上开设注油嘴14，并可在支架1、下传动套2、上传动套3、传动杆4上设置润滑油路，具体可灵活的通过在结构间设置槽或/和孔结构，令油进行流动，使结构间实现润滑；注油嘴14在整体机构不运行时开启进行注油，完成后重新关闭令内部封闭。
作为一种改进的具体实施方式，传动杆4的上端设置蜗轮7，蜗轮7连接蜗杆8，蜗杆8对外连接手动或/和自动驱动部件进行控制旋转。如图1-4、6所示，传动杆4的上端通过键槽结构固定安装蜗轮7，通过蜗轮7再对外配合传动的蜗杆8；蜗杆8对外可安装手轮进行手动驱动，并可进一步设置可进行远程操作控制的驱动机构如伺服电机等，进行远程操作。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：包括支架(1)、下传动套(2)、上传动套(3)和传动杆(4)，所述支架(1)具有柱形腔(11)，所述上传动套(3)套设于下传动套(2)中并且上部位于下传动套(2)之外，所述上传动套(3)和下传动套(2)套设于支架(1)中，所述传动杆(4)套设于上传动套(3)中，所述传动杆(4)和上传动套(3)之间通过螺纹啮合，所述上传动套(3)和下传动套(2)之间通过螺纹啮合；
所述下传动套(2)的外壁上设置有“U”型限位槽(21)和下销孔(22)，所述支架(1)上安装有限位销(12)，所述限位销(12)相适配的位于“U”型限位槽(21)之中限制下传动套(2)在支架(1)中的活动轨迹；所述支架(1)上还设置有轴向延伸的外销槽(13)，所述上传动套(3)上设置第一内销槽(31)，所述下销孔(22)内设置有下子弹销(5)，当所述下子弹销(5)卡入外销槽(13)时令下传动套(2)和支架(1)的位置相对固定，当所述下子弹销(5)卡入第一内销槽(31)时令下传动套(2)和上传动套(3)成为刚性整体；
所述上传动套(3)上部的外壁上设置有上销孔(32)，所述上销孔(32)内设置有上子弹销(6)，所述传动杆(4)上设置第二内销槽(41)，当所述上子弹销(6)卡入外销槽(13)时令上传动套(3)和支架(1)的位置相对固定，当所述上子弹销(6)卡入第二内销槽(41)时令传动杆(4)和上传动套(3)成为刚性整体；
所述下传动套(2)具有限位销(12)位于“U”型限位槽(21)两上端极限位置的左右两个工位；当限位销(12)位于右上端的右工位时，下子弹销(5)位于第一内销槽(31)内令下传动套(2)和上传动套(3)成为刚性整体，上子弹销(6)位于外销槽(13)内令上传动套(3)和支架(1)的位置相对固定；当逆时针旋转传动杆(4)时，传动杆(4)通过螺纹结构带动上传动套(3)和下传动套(2)上升，限位销(12)相对下移直至“U”型限位槽(21)右下角，同时第二内销槽(41)与上子弹销(6)位置相对；上子弹销(6)依靠传动杆(4)的旋转剪切力从外销槽(13)被挤到第二内销槽(41)，传动杆(4)和上传动套(3)成为刚性整体，被阻挡而无法继续上升的下传动套(2)和上传动套(3)被传动杆(4)带动旋转，限位销(12)相对平移直至“U”型限位槽(21)左下角，同时外销槽(13)与下子弹销(5)位置相对；下子弹销(5)依靠传动杆(4)的旋转剪切力从第一内销槽(31)被挤到外销槽(13)，令下传动套(2)和支架(1)的位置相对固定；传动杆(4)继续旋转令上传动套(3)通过螺纹结构带动下传动套(2)下降，限位销(12)相对上移直至“U”型限位槽(21)左上端的左工位。
2.根据权利要求1所述的一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：当限位销(12)从“U”型限位槽(21)的右下角到左下角进行移动到位时，下传动套(2)旋转90度。
3.根据权利要求2所述的一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：所述下传动套(2)的下端对外连接旋塞阀的阀体。
4.根据权利要求2所述的一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：所述下传动套(2)上设置有一指示杆(23)，所述指示杆(23)从中部穿过传动杆(4)延伸穿出支架(1)的上端，所述指示杆(23)的上端设置指示针(24)用于指示下传动套(2)的工位位置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：所述支架(1)的侧壁上设置连通入柱形腔(11)的注油嘴(14)，所述支架(1)、下传动套(2)、上传动套(3)、传动杆(4)上与注油嘴(14)对应的设置槽或/和孔结构形成润滑油路。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：所述传动杆(4)的上端设置蜗轮(7)，所述蜗轮(7)连接蜗杆(8)，所述蜗杆(8)对外连接手动或/和自动驱动部件进行控制旋转。
7.根据权利要求5所述的一种实现提升、旋转、闸紧的快速启闭阀门驱动机构，其特征在于：所述传动杆(4)的上端设置蜗轮(7)，所述蜗轮(7)连接蜗杆(8)，所述蜗杆(8)对外连接手动或/和自动驱动部件进行控制旋转。
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Denomination of invention: A fast opening and closing valve driving mechanism for lifting, rotating and locking

Effective date of registration: 20201105

Granted publication date: 20200814

Pledgee: Zhejiang Quzhou Qujiang Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: ZHEJIANG FLOW-TECH MACHINERY Co.,Ltd.

Registration number: Y2020330000901

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