CN110670547B - 一种单手可推动式螺杆启闭机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种单手可推动式螺杆启闭机，包括工作仓，工作仓固定连接蜗杆仓，蜗杆仓设有蜗杆和蜗轮，蜗轮啮合动齿轮，工作仓固定连接第一螺母，第一螺母螺纹连接螺杆，螺杆固定连接圆缘手轮，工作仓设有第二螺母，第二螺母螺纹连接螺杆，第二螺母过渡配合止推轴承，止推轴承固定连接圆管座，第二螺母设有花键，花键滑动配合动齿轮，圆管座设有弹性件，弹性件上方设有万向球，动齿轮上端面与压环相抵接，工作仓内设有手动下压装置。有益效果为：本发明中动齿轮可以脱离蜗轮，避免手动驱动启闭机时带动带动电机旋转，节省大量推动力，有利于单手手动驱动启闭机。

Description

一种单手可推动式螺杆启闭机

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种单手可推动式螺杆启闭机。

背景技术

螺杆启闭机又称螺杆式启闭机，是一种用螺纹杆直接或通过导向滑块、连杆与闸门的门叶相连接，螺杆上下移动以启闭闸门的机械。随着水利水电工程的广泛开展，用于水库灌区河道堤坝，水力电站等工程项目上的启闭机，闸门被大量采用。

目前，手摇式螺杆启闭机应用在闸门的开启中，需要耗费较多的人力对其进行操作，但是工作效率较低，因此人们采用电动式启闭机进行工作，由电机需要电力的带动进行工作，在停电时，只能通过手摇式进行工作，由于停电现象偶然出现，且手摇式长期不使用出现锈死的现象发生。因此，我们提出一种单手可推动式螺杆启闭机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单手可推动式螺杆启闭机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单手可推动式螺杆启闭机，包括立座，所述立座固定连接工作仓，所述工作仓固定连接蜗杆仓，所述蜗杆仓设有蜗杆和蜗轮，所述蜗杆采用电机驱动旋转，且蜗杆啮合蜗轮，所述蜗轮啮合动齿轮，所述工作仓顶部固定连接第一螺母，所述第一螺母螺纹连接螺杆，所述螺杆固定连接圆缘手轮，所述工作仓底部设有通孔，所述通孔穿设有第二螺母，所述第二螺母内壁螺纹连接螺杆，第二螺母外壁过渡配合止推轴承，所述止推轴承的外圈固定连接圆管座，所述第二螺母外壁设有花键，所述花键贯穿且滑动配合动齿轮，所述圆管座底端固定连接工作仓，圆管座顶端设有弹性件，所述弹性件顶部设有万向球，所述万向球的滚珠与动齿轮下端面相抵接，所述动齿轮上端面与压环相抵接，所述工作仓内设有手动下压装置，所述手动下压装置用于推动压环进行竖直方向移动。

优选的，所述蜗杆仓固定连接轴箱，所述轴箱与电机的外壳法兰连接，所述电机的输出轴通过联轴器固定连接转轴，所述转轴固定连接蜗杆，所述蜗杆仓设有第一带座轴承，所述第一带座轴承过渡配合蜗杆，所述蜗杆仓设有第二带座轴承，所述第二带座轴承过渡配合第一转轴，所述第一转轴键连接蜗轮。

优选的，所述弹性件由套筒、弹簧和套杆组成，所述套筒螺纹连接圆管座，套筒套接且滑动配合套杆，所述弹簧采用圆柱形螺旋弹簧，弹簧顶端与套杆相焊接，弹簧底端与套筒相焊接，所述套杆与万向球的底座螺栓连接。

优选的，所述手动下压装置由直杆、杆套和蝶形螺母组成，所述压环贯穿且滑动配合直杆，所述直杆底端与工作仓固定连接，直杆套接有杆套，所述杆套底端与压环相抵接，杆套顶端与蝶形螺母相抵接，直杆顶部设有外螺纹，所述蝶形螺母螺纹连接直杆，当蝶形螺母与工作仓相抵接时，所述动齿轮恰好完全脱离蜗轮。

优选的，所述花键的水平截面呈矩形，花键与第二螺母一体成型且至少设四个，花键表面涂覆有自润滑耐磨涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明在手动下压装置的作用下，动齿轮可以脱离蜗轮，避免手动驱动启闭机时带动带动电机旋转，节省大量推动力，有利于单手手动驱动启闭机；

2.螺杆与圆缘手轮一同做竖直移动，通过观察圆缘手轮的上升高度，直接得出闸门门叶的上升高度，简单直观；

3.万向球与动齿轮之间是滚动配合的关系，弹性件向上的作用力不会对动齿轮产生强大的摩擦阻力，动齿轮可以平稳且流畅地随与蜗轮一同旋转。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中蜗杆、蜗轮和动齿轮结构示意图；

图3为本发明中蜗杆仓和轴箱结构示意图；

图4为图3中A部放大结构示意图；

图5为图3中B部放大结构示意图。

图中：1立座、2工作仓、3蜗杆仓、4轴箱、5电机、6第一转轴、7蜗杆、8第一带座轴承、9第二带座轴承、10第二转轴、11蜗轮、12动齿轮、13第一螺母、14螺杆、15圆缘手轮、16通孔、17第二螺母、18止推轴承、19圆管座、20花键、21套筒、22弹簧、23套杆、24万向球、25压环、26直杆、27杆套、28蝶形螺母。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种单手可推动式螺杆启闭机，包括立座1，立座1固定连接工作仓2，工作仓2固定连接蜗杆仓3，蜗杆仓3设有蜗杆7和蜗轮11，蜗杆仓3固定连接轴箱4，轴箱4与电机5的外壳法兰连接，电机5的输出轴通过联轴器固定连接第一转轴6，第一转轴6固定连接蜗杆7，蜗杆仓3设有第一带座轴承8，第一带座轴承8过渡配合蜗杆7，蜗杆仓3设有第二带座轴承9，第二带座轴承9过渡配合第二转轴10，第二转轴10键连接蜗轮11，蜗杆7啮合蜗轮11。

电机5采用YLS355L2-6-315kW三相异步电动机，具有高效、节能、低振动、低噪声、性能可靠，开启电机5，电动5通过第一转轴6带动蜗杆7旋转，根据蜗轮蜗杆传动原理，蜗杆7可以稳定带动蜗轮11旋转，通过蜗轮11啮合动齿轮12，动齿轮12实现转动。

工作仓2顶部固定连接第一螺母13，第一螺母13螺纹连接螺杆14，螺杆14固定连接圆缘手轮15，工作仓2底部设有通孔16，通孔16穿设有第二螺母17，第二螺母17内壁螺纹连接螺杆14，第二螺母17外壁过渡配合止推轴承18，止推轴承18的外圈固定连接圆管座19，接第二螺母17外壁设有花键20，花键20的水平截面呈矩形，花键20与第二螺母17一体成型，花键20贯穿且滑动配合动齿轮12，通过花键20表面涂覆有自润滑耐磨涂层，降低花键20与动齿轮12之间的摩擦力，圆管座19底端固定连接工作仓2。

双吊螺杆启闭机的电机启动原理如下：

本发明通过四个花键20的约束，当花键20嵌入动齿轮12中时，动齿轮12可以带动第二螺母17进行圆周旋转，由于止推轴承18的止推作用，第二螺母17只能做水平圆周运动，并通过第二螺母17和螺杆14的螺纹连接关系，在第二螺母17的推动下，螺杆14关于第一螺母13进行上下移动，螺杆14可以拉动闸门的门叶进行开闭作业。

圆管座19顶端设有弹性件，弹性件由套筒21、弹簧22和套杆23组成，套筒21底部设有外螺纹，套筒21底部伸入圆管座19中且螺纹连接圆管座19，套筒21套接且滑动配合套杆23，弹簧22采用圆柱形螺旋弹簧，弹簧22顶端与套杆23相焊接，弹簧22底端与套筒21相焊接，套杆23与万向球24的底座螺栓连接，万向球24的滚珠与动齿轮12下端面相抵接，动齿轮12上端面与压环25相抵接。本发明中弹性件设有关于动齿轮12中心呈环形分布的四个，则四个弹性件与其各自的万向球24可以均匀作用于动齿轮12。

工作仓2内设有手动下压装置，手动下压装置用于推动压环25进行竖直方向移动。手动下压装置由直杆26、杆套27和蝶形螺母28组成，压环25贯穿且滑动配合直杆26，直杆26底端与工作仓2固定连接，直杆26套接有杆套27，杆套27底端与压环25相抵接，杆套27顶端与蝶形螺母28相抵接，直杆26顶部设有外螺纹，蝶形螺母28螺纹连接直杆26。

双吊螺杆启闭机的手动启动原理如下：

旋转圆缘手轮15，利用圆缘手轮15作为驱动力推动螺杆14旋转，随着螺杆14关于第一螺母13进行上下移动，螺杆14可以拉动闸门的门叶进行开闭作业。值得说明的是，手动驱动启闭机是否实现，其中一个影响因素是螺杆14的负荷，当闸门门叶自重过大时，螺杆14所承担负荷过大，会直接导致手动驱动无法实现。因此，本发明所驱动的闸门门叶规格不宜过大，其门叶行程一般在1.5米以下，故圆缘手轮15可上升的最大高度为1.5米，符合正常成年人的可旋转调节的高度范围。特别的，本发明采用的手动驱动方式，可以通过观察圆缘手轮15的上升高度，直接得出闸门门叶的上升高度。

旋转蝶形螺母28，在蝶形螺母28的推动下，杆套27沿着直杆26下移并推动压环25，压环25相下作用于动齿轮12，使得动齿轮12沿着花键下移，过程中弹性件中弹簧22被压缩，并不断存储弹性势能。直至蝶形螺母28与工作仓2相抵接，此时动齿轮12恰好完全脱离蜗轮11。即螺杆14与蜗杆7之间没有传动关系，有利于在使用圆缘手轮15时，避免带动电机5旋转而浪费过多的力，从而降低推动圆缘手轮15的驱动力，有利于单手手动驱动启闭机。

向上旋转蝶形螺母28后，弹性件中弹簧22缓慢释放其储存的弹性势能，直接推动套杆23和万向球24上移，万向球24可以将动齿轮12顶到其与蜗轮11相啮合的位置。万向球24与动齿轮12之间是滚动配合的关系，弹性件向上的作用力不会对动齿轮12产生强大的摩擦阻力，动齿轮12可以平稳且流畅地随与蜗轮11一同旋转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种单手可推动式螺杆启闭机，其特征在于：包括立座(1)，所述立座(1)固定连接工作仓(2)，所述工作仓(2)固定连接蜗杆仓(3)，所述蜗杆仓(3)设有蜗杆(7)和蜗轮(11)，所述蜗杆(7)采用电机(5)驱动旋转，且蜗杆(7)啮合蜗轮(11)，所述蜗轮(11)啮合动齿轮(12)，所述工作仓(2)顶部固定连接第一螺母(13)，所述第一螺母(13)螺纹连接螺杆(14)，所述螺杆(14)固定连接圆缘手轮(15)，所述工作仓(2)底部设有通孔(16)，所述通孔(16)穿设有第二螺母(17)，所述第二螺母(17)内壁螺纹连接螺杆(14)，第二螺母(17)外壁过渡配合止推轴承(18)，所述止推轴承(18)的外圈固定连接圆管座(19)，所述第二螺母(17)外壁设有花键(20)，所述花键(20)贯穿且滑动配合动齿轮(12)，所述圆管座(19)底端固定连接工作仓(2)，圆管座(19)顶端设有弹性件，所述弹性件顶部设有万向球(24)，所述万向球(24)的滚珠与动齿轮(12)下端面相抵接，所述动齿轮(12)上端面与压环(25)相抵接，所述工作仓(2)内设有手动下压装置，所述手动下压装置用于推动压环(25)进行竖直方向移动；

所述手动下压装置由直杆(26)、杆套(27)和蝶形螺母(28)组成，所述压环(25)贯穿且滑动配合直杆(26)，所述直杆(26)底端与工作仓(2)固定连接，直杆(26)套接有杆套(27)，所述杆套(27)底端与压环(25)相抵接，杆套(27)顶端与蝶形螺母(28)相抵接，直杆(26)顶部设有外螺纹，所述蝶形螺母(28)螺纹连接直杆(26)，当蝶形螺母(28)与工作仓(2)相抵接时，所述动齿轮(12)恰好完全脱离蜗轮(11)。

2.根据权利要求1所述的一种单手可推动式螺杆启闭机，其特征在于：所述蜗杆仓(3)固定连接轴箱(4)，所述轴箱(4)与电机(5)的外壳法兰连接，所述电机(5)的输出轴通过联轴器固定连接第一转轴(6)，所述第一转轴(6)固定连接蜗杆(7)，所述蜗杆仓(3)设有第一带座轴承(8)，所述第一带座轴承(8)过渡配合蜗杆(7)，所述蜗杆仓(3)设有第二带座轴承(9)，所述第二带座轴承(9)过渡配合第二转轴(10)，所述第二转轴(10)键连接蜗轮(11)。

3.根据权利要求1所述的一种单手可推动式螺杆启闭机，其特征在于：所述弹性件由套筒(21)、弹簧(22)和套杆(23)组成，所述套筒(21)螺纹连接圆管座(19)，套筒(21)套接且滑动配合套杆(23)，所述弹簧(22)采用圆柱形螺旋弹簧，弹簧(22)顶端与套杆(23)相焊接，弹簧(22)底端与套筒(21)相焊接，所述套杆(23)与万向球(24)的底座螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种单手可推动式螺杆启闭机，其特征在于：所述花键(20)的水平截面呈矩形，花键(20)与第二螺母(17)一体成型且至少设四个，花键(20)表面涂覆有自润滑耐磨涂层。

Images