CN111059346A - 便携式手轮组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式手轮组件，包括手轮和操作机构，所述手轮上具有转接轴，所述操作机构包括壳体、密封顶盖、设置在所述壳体内的行星齿轮传动机构，所述行星齿轮传动机构包括第一行星架、用于与阀门的阀杆连接的第二行星架、与所述转接轴连接的中心轮、设置在所述壳体内壁上的内齿轮以及设置在所述中心轮和内齿轮之间的行星齿轮，所述第一行星架和第二行星架之间设置有齿轮芯轴，所述行星齿轮套设在所述齿轮芯轴上。本发明的便携式手轮组件，其结构设计合理，通过引入行星齿轮传动机构，使得通过该手轮组件开关阀门时能够有效降低操作扭矩，顺利操作高扭矩水下阀门，且整体体积小，便于运输携带。

Description

便携式手轮组件

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于开关阀门的便携式手轮组件。

背景技术

在海洋水下油气、石油开采及生产的设备装置中，通常会用到水下阀门。现有技术中通常是通过与水下阀门相匹配的执行机构来驱动水下阀门以对阀门进行开启，水下阀门以及其执行机构均需要长周期的免维护的使用工作要求，因而，高可靠性执行机构成为了水下阀门装置的设计关键。

目前的水下阀门执行机构多为连接在阀门上的大型执行机构，无法实现便携式携带和操作。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种便于携带且操作省力的便携式手轮组件。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种便携式手轮组件，包括手轮和操作机构，所述手轮上具有转接轴，所述操作机构包括壳体、密封顶盖、设置在所述壳体内的行星齿轮传动机构，所述行星齿轮传动机构包括第一行星架、用于与阀门的阀杆连接的第二行星架、与所述转接轴连接的中心轮、设置在所述壳体内壁上的内齿轮以及设置在所述中心轮和内齿轮之间的行星齿轮，所述第一行星架和第二行星架之间设置有齿轮芯轴，所述行星齿轮套设在所述齿轮芯轴上。

优选地，所述第二行星架包括用于支撑所述行星齿轮的支撑部以及用于与阀门的阀杆进行连接的连接部，所述连接部贯穿所述壳体的下部并向下延伸，所述连接部上开设有用于与阀杆进行连接的连接孔。

更加优选地，所述壳体的下部向所述连接部延伸形成用于支撑所述支撑部的限位部，所述支撑部与限位部之间设置有推力垫。

更加优选地，所述转接轴贯穿所述密封顶盖后与所述中心轮连接，所述转接轴与密封顶盖之间以及连接部与限位部之间设置有密封圈和轴承。

进一步优选地，所述轴承的上方和下方分别设置有所述密封圈。

优选地，所述密封顶盖与壳体之间设置有O型圈，所述密封顶盖与壳体之间通过螺栓紧固连接。

进一步优选地，所述阀门上具有与操作机构配合的接口，所述接口上开设有限位缺口，所述操作工具上具有与所述限位缺口配合的限位凸起，所述螺栓设置在所述限位凸起上。

优选地，所述第一行星架与所述密封顶盖之间设置有推力垫；所述第一行星架和第二行星架之间通过螺钉固定。

优选地，所述中心轮与内齿轮之间均匀分布有至少3个行星齿轮。

优选地，所述密封顶盖上开设有用于向所述行星齿轮传动机构注油的注油通道，所述注油通道的顶部设置有螺塞。

由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明的便携式手轮组件，其结构设计合理，通过引入行星齿轮传动机构，使得通过该手轮组件开关阀门时能够有效降低操作扭矩，顺利操作高扭矩水下阀门，且整体体积小，便于运输携带。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明优选实施例中便携式手轮组件的截面图；

图2为本发明优选实施例中便携式手轮组件的立体图；

图3为本发明优选实施例中便携式手轮组件安装在阀门上后的截面图；

图4为本发明优选实施例中便携式手轮组件安装在阀门上后的立体图；

附图中：1.螺栓、2.密封顶盖、3.挡圈、4.O形圈、5.壳体、6.螺钉、7.推力垫、8.密封圈、9.轴承、10.齿轮芯轴、11.轴用挡圈、12.滚动轴承、13.行星齿轮、141.第一行星架、142.第二行星架、15.手轮、16.螺塞、17.转接轴、18.中心轮、19.垫片、20.阀杆、21.ROV接口、22.阀门、23.转动方向标识、24.限位凸起。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例的便携式手轮组件，包括相互连接的手轮15和操作机构，手轮15上具有转接轴17，操作机构用于与阀门22的阀杆20连接，通过转动手轮15带动操作机构内的部件运动，进而实现开启和关闭阀门22。

操作机构包括壳体5、密封顶盖2、设置在壳体5内的行星齿轮传动机构，即行星传动机构容纳在壳体5和密封顶盖2之间形成的腔体内。

行星齿轮传动机构包括第一行星架141、用于与阀门22的阀杆20连接的第二行星架142、与转接轴17连接的中心轮18、设置在壳体5内壁上的内齿轮以及设置在中心轮18和内齿轮之间的行星齿轮，第一行星架141和第二行星架142之间设置有齿轮芯轴10，行星齿轮套设在齿轮芯轴10上，第一行星架141和第二行星架142之间通过螺钉6固定。内齿轮与壳体5一体成型，即壳体5的内壁上形成有内齿轮，而不是另外单独再安装内齿轮。本实施例中的齿轮芯轴10上设置有轴用挡圈11，且行星齿轮13与齿轮芯轴10之间还设置有滚动轴承12，即行星齿轮13通过穿过其芯部的齿轮芯轴10、滚动轴承12和轴用挡圈11固定于行星架上，第一行星架141和第二行星架142通过齿轮芯轴10定位，通过螺钉6固定。

第二行星架142包括用于支撑行星齿轮13的支撑部以及用于与阀门22的阀杆20进行连接的连接部，连接部贯穿壳体5的下部并向下延伸，连接部上开设有用于与阀杆20进行连接的连接孔。壳体5的下部向连接部延伸形成用于支撑第二行星架142支撑部的限位部，支撑部与限位部之间设置有推力垫7，第一行星架141与密封顶盖2之间也设置有推力垫7。通过设置推力垫7，能够避免行星齿轮传动机构在运行的时候对密封顶盖2和壳体5产生磨损，且能够有效减小操作扭矩。

转接轴17贯穿密封顶盖2后与中心轮18连接，转接轴17与密封顶盖2之间以及连接部与限位部之间设置有密封圈8和轴承9，且本实施例中轴承9的上方和下方分别设置有密封圈8，以进一步提高密封效果。

密封顶盖2与壳体5之间设置有O型圈，密封顶盖2与壳体5之间通过螺栓1紧固连接。阀门22上具有与操作机构配合的接口，接口上开设有限位缺口，操作工具上具有与限位缺口配合的限位凸起24，螺栓1设置在限位凸起24上。

本实施例中的中心轮18与内齿轮之间均匀分布有3个行星齿轮13，在其他的实施例中也可以设置大于3个行星齿轮13。密封顶盖2上开设有用于向行星齿轮传动机构注油的注油通道，注油通道的顶部设置有螺塞16。

现有技术中的齿轮材料通常是高强度的合金材料，无法实现高效防腐，因此本实施例中通过不锈钢材质的转接轴17，实现输入扭矩向中心轮18的传递。转接轴17的上端贯穿密封顶盖2延伸出至外部，并通过垫片19和螺栓1与手轮15固定，转接轴17与密封顶盖2之间通过密封圈8密封，通过轴承9有效防止转接轴17与密封顶盖2之间直接接触，防止擦伤。

第二行星架142作为扭矩输出部件，其与壳体5之间也需要通过密封圈8实现密封，同时通过轴承9防止划伤密封面。密封顶盖2和壳体5之间通过螺栓1固定，二者之间采用O形圈4实现密封，同时配合使用挡圈3防止O形圈4受压挤出，保证密封效果。

由于操作机构内部设置有较多的齿轮传动机构，应在齿轮油或同种作用的润滑介质下使用，齿轮油可通过密封顶盖2顶部开设的注油通道注入，在注油完成后，应使用螺塞16进行堵塞。本实施例的手轮组件随着温度、外压变化，导致内部局部会发生挤压受力，所以本实施例在多处设置有推力垫7，有效降低零件之间的相对磨损，同时起到降低操作扭矩的作用，使用寿命更长。

由于壳体5需要使用高强度的材质，同时又需要实现有效防腐，因此无法使用常规不锈钢材质。本实施例中在高强度合金材料基础上，选择合适的表面处理方法，如渗氮处理，有效防护壳体5的腐蚀，此为相关技术领域的常规技术手段。第二行星架142作为扭矩输出端，且直接与外部介质相接触，采用不锈钢材质。

本实施例的便携式手轮组件使得水下潜水员能够利用该组件的减速降扭能力，顺利操作高扭矩水下阀门22，并实现水下阀门22的开关操作。同时，其操作方式并不只限于手轮15，通过更换手轮15部件可以变更为其他操作方式，以达到降低操作扭矩的目的。实际使用该手轮组件时，将该手轮组件卡入ROV接口21上，同时其输出端（第二行星架142）卡入阀杆20的上部，实现低输入扭矩操作阀门22。同时，手轮15上设置有用于标识有阀门22开关的转动方向标识23，实现可视化操作阀门22运转。

以下简述本实施例的便携式手轮组件的工作过程：

本实施例的便携式手轮组件在使用时，先将第二行星架142上的连接孔对应阀门22的阀杆20插入，壳体5上的限位凸起24对应插入ROV接口21的限位缺口部分。

之后转动手轮15，通过转接轴17带动中心轮18转动，驱动行星齿轮在中心轮18与内齿轮之间转动。此时，第二行星架142也发生转动，驱动连接在第二行星架142上的阀杆20转动，进而驱动阀门22的开启和关闭。通过行星齿轮传动机构，使得转动时的操作扭矩降低，转动方便、省力。

本发明的便携式手轮组件，其结构设计合理，通过引入行星齿轮传动机构，使得通过该手轮组件开关阀门时能够有效降低操作扭矩，顺利操作高扭矩水下阀门，且整体体积小，便于运输携带。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式手轮组件，包括手轮和操作机构，所述手轮上具有转接轴，其特征在于：所述操作机构包括壳体、密封顶盖、设置在所述壳体内的行星齿轮传动机构，所述行星齿轮传动机构包括第一行星架、用于与阀门的阀杆连接的第二行星架、与所述转接轴连接的中心轮、设置在所述壳体内壁上的内齿轮以及设置在所述中心轮和内齿轮之间的行星齿轮，所述第一行星架和第二行星架之间设置有齿轮芯轴，所述行星齿轮套设在所述齿轮芯轴上。

2.根据权利要求1所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述第二行星架包括用于支撑所述行星齿轮的支撑部以及用于与阀门的阀杆进行连接的连接部，所述连接部贯穿所述壳体的下部并向下延伸，所述连接部上开设有用于与阀杆进行连接的连接孔。

3.根据权利要求2所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述壳体的下部向所述连接部延伸形成用于支撑所述支撑部的限位部，所述支撑部与限位部之间设置有推力垫。

4.根据权利要求2所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述转接轴贯穿所述密封顶盖后与所述中心轮连接，所述转接轴与密封顶盖之间以及连接部与限位部之间设置有密封圈和轴承。

5.根据权利要求4所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述轴承的上方和下方分别设置有所述密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述密封顶盖与壳体之间设置有O型圈，所述密封顶盖与壳体之间通过螺栓紧固连接。

7.根据权利要求6所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述阀门上具有与操作机构配合的接口，所述接口上开设有限位缺口，所述操作工具上具有与所述限位缺口配合的限位凸起，所述螺栓设置在所述限位凸起上。

8.根据权利要求1所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述第一行星架与所述密封顶盖之间设置有推力垫；所述第一行星架和第二行星架之间通过螺钉固定。

9.根据权利要求1所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述中心轮与内齿轮之间均匀分布有至少3个行星齿轮。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种便携式手轮组件，其特征在于：所述密封顶盖上开设有用于向所述行星齿轮传动机构注油的注油通道，所述注油通道的顶部设置有螺塞。

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