CN111336258B - 一种流道启闭控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气表用流道启闭控制装置，包括阀体和阀杆；所述阀杆沿其轴向滑动安装在阀体内，且该阀杆的一端穿过阀体上的圆孔并延伸至阀体的外部；所述阀体上在阀杆穿过的位置设置有密封装置；所述阀体内还设置有驱动阀杆进行开启动作的拨杆机构，以及驱动阀杆进行关闭动作的弹性复位件。本发明的流道启闭控制装置，通过设置拨杆机构和弹性复位件来控制阀杆的启闭动作，不仅结构简单，运动规律准确可靠，而且装置关闭迅速，耗电量小。不仅解决了螺纹传动结构存在堵转、卡别导致的运行不可靠的问题，而且解决了棘轮齿条传动机构复杂、传动脱扣而导致的运行不可靠的问题。

Description

一种流道启闭控制装置

技术领域

本发明涉及流道启闭控制装置技术领域，尤其是一种燃气表用流道启闭控制装置。

背景技术

近年来，随着技术的发展，在燃气表领域对配套的管道启闭装置的要求越来越高，尤其是在降低故障率，提高环境适应性和节约制造成本方面。

早期的燃气表管道启闭装置主要由电机驱动螺母与螺杆传动实现直线往复移动，来实现对燃气阀门的启闭。虽然这种装置的结构简单、成本低，但是存在诸多缺陷：1、为保证该装置关闭后管道严密不漏气，需要电机机构堵转运行，电机堵转运行存在功耗消耗大，堵转的方式易造成螺旋传动结构卡死，也就是说，容易造成开、关阀到位后阀门无法再次进行关、开阀动作。2、由于螺纹传动的螺母和螺杆的加工精度要求较高，而在制造过程中常因达不到设定的加工精度要求，而使工作中驱动的螺母带动螺杆进行往复启闭时，容易产生螺母与螺杆传动的卡别现象，不能及时准确、可靠稳定地完成装置的开启和关闭。3、为了保证螺母与螺杆传动能稳定地实现阀门的开启和关闭，因此，螺母与螺杆传动对环境的要求较高，当螺母或螺杆上的螺纹粘结杂质时，螺母螺杆传动就无法稳定可靠地实现装置的开启和关闭；并且当螺母、螺杆因受力磨损时，也将导致螺母螺杆传动不良，进而影响装置的开启和关闭。

为了解决早期的燃气管道启闭装置的缺陷，目前主要采用棘轮齿条结构的方式来实现装置的开启和关闭。申请公布号为CN103398209A，名称为一种燃气表电机开关阀的专利，这种结构的燃气表管道启闭装置虽然具有弹簧快速辅助关闭的功能，关闭耗电量小，但是还存在以下缺陷：1、棘轮机构复杂，由于空间的限制导致其传动齿尺寸都较小，因此，制造误差、微小的杂质或装配缺陷均容易导致棘轮机构失效。2、最后一级传动采用齿轮和齿条配合，且为了达到不堵转的目的，齿条和齿轮会采用脱扣的结构，在弹簧力的辅助下，齿轮和齿条在装置关闭或打开的极限时会不断的撞击，不仅会产生较大的噪音，而且会导致齿轮或齿条的齿损伤严重，进而影响装置的开启和关闭，严重者会造成装置失效。3、对各种压力环境的适应性较差，装置在检验和实际使用过程中，密封套会经历正压或负压环境，容易出现密封套鼓胀或收缩的情况而影响装置的开启、关闭性能的问题。

而且现有的燃气表管道启闭装置均不具备开关到位信号输出，如果要增加开关到位信号输出，则在原有的两根电源线的基础上，还需要再增加至少两根信号线，存在引线数量多，结构复杂的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠性高的流道启闭控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：流道启闭控制装置，包括阀体和阀杆；所述阀杆沿其轴向滑动安装在阀体内，且该阀杆的一端穿过阀体上的圆孔并延伸至阀体的外部；所述阀体上在阀杆穿过的位置设置有密封装置；

所述阀体内还设置有驱动阀杆进行开启动作的拨杆机构，以及驱动阀杆进行关闭动作的弹性复位件；所述拨杆机构包括电机、齿轮减速机构、第一转轴、拨杆和驱动面；所述第一转轴转动安装在阀体内，所述拨杆设置在第一转轴的一侧、且与第一转轴连接；所述驱动面设置在阀杆上、且与阀杆的轴线垂直；在阀杆进行开启动作的过程中，所述拨杆与该驱动面抵接；所述电机通过齿轮减速机构与第一转轴传动连接，以驱动第一转轴绕自身轴线转动。

进一步的，所述拨杆平行设置于第一转轴的一侧；所述阀杆上设置有与拨杆相配合的驱动槽；该驱动槽的其中一个侧面构成驱动面；在阀杆进行开启动作的过程中，所述拨杆运动至该驱动槽内并与驱动面抵接、且拨杆可在该驱动槽内滑动。

进一步的，当阀杆处于开启到位状态时，所述第一转轴的轴线、拨杆的轴线和阀杆的轴线共面。

进一步的，所述弹性复位件驱动阀杆进行关闭动作的过程中，所述拨杆与驱动面处于分离状态。

进一步的，所述阀体内还设置有信号开关装置；所述信号开关装置包括设置在阀体内、且相互分离的开启簧片、关闭簧片和公共簧片，以及与第一转轴连接的顶靠件；所述公共簧片通过导线与电机的正极连接；

当信号开关装置处于关闭到位状态时，所述公共簧片与关闭簧片分离，所述顶靠件顶靠于公共簧片或开启簧片，使公共簧片与开启簧片接触；

当信号开关装置处于从关闭到位至开启到位的过程中时，所述顶靠件顶靠于公共簧片或开启簧片，使公共簧片与开启簧片接触；

当信号开关装置处于开启到位状态时，所述公共簧片与开启簧片分离，所述顶靠件顶靠于公共簧片或关闭簧片，使公共簧片与关闭簧片接触；

当信号开关装置处于从开启到位至关闭到位的过程中时，所述顶靠件顶靠于公共簧片或关闭簧片，使公共簧片与关闭簧片接触。

进一步的，所述公共簧片包括安装在阀体内的固定部，以及与固定部连接的第一抵接部和第二抵接部；

所述第一抵接部设置在顶靠件与开启簧片之间；所述第二抵接部设置在顶靠件与关闭簧片之间。

进一步的，所述顶靠件包括固定在第一转轴上的第一盘形凸轮和第二盘形凸轮；

所述第一盘形凸轮的外缘由以第一转轴的轴线为中心、半径为定值R1的第一顶靠段以及半径小于R1的第一分离段组成；所述第一顶靠段用于顶靠公共簧片或开启簧片，使公共簧片与开启簧片接触；

所述第二盘形凸轮的外缘为由以第一转轴的轴线为中心、半径为定值R2的第二顶靠段以及半径小于R2的第二分离段组成；所述第二顶靠段用于顶靠公共簧片或关闭簧片，使公共簧片与关闭簧片接触。

进一步的，所述第二盘形凸轮与第一转轴的端部固定连接，第一盘形凸轮通过拨杆与第二盘形凸轮固定连接。

进一步的，所述密封装置包括一端密封固定在阀体外壁上的轴套，所述阀杆从该轴套内穿过，安装于轴套的内表面与阀杆之间的密封圈，套在阀杆上、且与轴套固定连接的压盖。

进一步的，所述密封圈的内密封面与外密封面均为圆锥形面，且内密封面的大端与外密封面的大端位于该密封圈的同侧；密封圈的内密封面的小端与阀杆密封配合；密封圈的外密封面的大端与轴套的内表面密封配合。

本发明的有益效果是：

1、通过设置拨杆机构和弹性复位件来控制阀杆的启闭动作，结构简单，运动规律准确可靠，不仅解决了螺纹传动结构存在堵转、卡别导致的运行不可靠的问题，而且解决了棘轮齿条传动机构复杂、传动脱扣而导致的运行不可靠的问题。

2、在弹性复位件驱动阀杆进行关闭动作的过程中，通过设置拨杆与驱动面处于分离状态，可使阀杆关闭迅速，电机的耗电量小。

3、通过设置信号开关装置，仅需要通过三根引线就可对电机的启停进行控制，进而完成该流道启闭控制装置的开启和关闭动作；还可以准确实现开关到位信号的输出，相对于实现开关到位信号输出的现有技术，不仅引线数量少，而且控制精准。

4、通过设置外密封面与内密封面均为圆锥形面的密封圈，使得该密封圈两侧的压力差保持在设定的安全范围内，进而使该流道启闭控制装置对各种压力环境具有更好的适应性。

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说，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是本发明实施例的流道启闭控制装置的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是图2中的信号开关装置处于开启到位时的状态图；

图5是图3中的信号开关装置处于开启到位时的状态图；

图6是本发明实施例中的电线与阀体之间连接的结构示意图；

图7是图1中A处放大图；

图8是本发明实施例中的密封圈的结构示意图。

图中附图标记为：1-阀体，2-阀杆，3-密封装置，4-电机，5-齿轮减速机构，6-第一转轴，7-拨杆，8-驱动面，9-开启簧片，10-关闭簧片，11-公共簧片，12-第一盘形凸轮，13-第二盘形凸轮，14-第一抵接部，15-第二抵接部，16-轴套，17-密封圈，18-压盖，19-内密封面，20-外密封面，21-环形凹槽，22-阀口座，23-进气口，24-出气口，25-阀杆口，26-阀封骨架，27-阀封垫，28-弹性复位件，29-电机引出线，30-穿线孔，31-密封胶塞，32-过线盖，33-驱动槽，41-电机后盖，42-壳体，43-端盖，121-第一顶靠段，122-第一分离段，131-第二顶靠段，132-第二分离段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图5所示，本发明实施例的流道启闭控制装置，包括阀体1和阀杆2；所述阀杆2沿其轴向滑动安装在阀体1内，且该阀杆2的一端穿过阀体1上的圆孔并延伸至阀体1的外部；所述阀体1上在阀杆2穿过的位置设置有密封装置3；

所述阀体1内还设置有驱动阀杆2进行开启动作的拨杆机构，以及驱动阀杆2进行关闭动作的弹性复位件28；所述拨杆机构包括电机4、齿轮减速机构5、第一转轴6、拨杆7和驱动面8；所述第一转轴6转动安装在阀体1内，所述拨杆7设置在第一转轴6的一侧、且与第一转轴6连接；所述驱动面8设置在阀杆2上、且与阀杆2的轴线垂直，且在阀杆2进行开启动作的过程中，所述拨杆7与该驱动面8抵接；所述电机4通过齿轮减速机构5与第一转轴6传动连接，以驱动第一转轴6绕自身轴线转动。

如图1至图3所示，本发明实施例的流道启闭控制装置包括阀体1和设置在阀体1一侧的阀口座22。所述阀口座22上设置有相互连通的进气口23、出气口24和阀杆口25，所述出气口24和阀杆口25相对设置；所述阀口座22的阀杆口25与阀体1密封连接。所述阀杆2滑动安装在阀体1内，使阀杆2可沿其轴向往复移动；该阀杆2的一端穿过阀体1上的圆孔后、再穿过阀口座22的阀杆口25延伸至出气口24处。阀杆2上与阀口座22的出气口24相对应的端部安装有阀封骨架26，阀封骨架26上套设有对阀口座22的出气口24进行封闭的阀封垫27。

所述阀体1上在阀杆2穿过的位置设置有密封装置3。在该流道启闭控制装置正常工作的情况下，通过该密封装置3防止阀口座22内的气体从阀杆2与阀体1之间的间隙泄露至阀体1内部。所述阀体1内还设置有拨杆机构和弹性复位件28，通过拨杆机构驱动阀杆2进行开启动作，通过弹性复位件28驱动阀杆2进行关闭动作，进而实现燃气表流道的启闭。

所述拨杆机构用于驱动阀杆2进行开启动作，该拨杆机构包括电机4、齿轮减速机构5、第一转轴6、拨杆7和驱动面8。

如图1所示，所述第一转轴6转动安装在阀体1内，所述电机4通过齿轮减速机构5与第一转轴6传动连接，以驱动第一转轴6绕自身轴线转动。所述齿轮减速机构5可以为双联齿减速机构，包括设置在电机4输出轴上的电机齿轮，与电机齿轮相啮合的双联齿组，与双联齿组相啮合的输出齿轮，所述双联齿组可以为一个双联齿，也可以为相互啮合传动的多个双联齿，在此不做限定。当然，齿轮减速机构5还可以为行星减速机构或摆线减速机构等。作为优选的实施方式，如图1所示，所述第一转轴6的轴向垂直于阀杆2的轴向设置，第一转轴6与齿轮减速机构5中的最后一级齿轮同轴设置，且第一转轴6与齿轮减速机构5中的最后一级齿轮固定连接。

如图1所示，所述拨杆7设置在第一转轴6的一侧，且与第一转轴6连接；所述拨杆7可以与第一转轴6直接连接，也可以通过连接件与第一转轴6间接连接，还可以一体成型，在此不作具体的限定。如图2所示，所述阀杆2上设置有驱动面8，该驱动面8垂直于阀杆2的轴线设置。当阀杆2在进行开启动作的过程中，所述拨杆7与该驱动面8抵接配合；具体的，电机4通过齿轮减速机构5带动第一转轴6转动，第一转轴6带动拨杆7绕第一转轴6的轴线转动，并通过拨杆7与设置在阀杆2上的驱动面8抵接，驱动阀杆2进行开启动作。

所述弹性复位件28用于驱动阀杆2进行关闭动作，根据弹性复位件28在阀体1内的安装位置，该弹性复位件28可以为弹性压缩件或弹性拉伸件，例如弹性绳、拉伸弹簧、压缩弹簧、橡胶弹性件等，在此不做具体的限定。作为优选的实施方式，如图1、图2所示，所述弹性复位件28为柱状压缩弹簧，该柱状压缩弹簧的一端与阀杆2固定连接，另一端抵接或固定在阀体1的内壁上，通过压缩弹簧提供的复位弹力，驱动阀杆2进行关闭动作。

下面结合图2、图4对上述实施例的流道启闭控制装置的工作过程进行说明：

1、如图2所示，该流道启闭控制装置处于关闭状态，当需要开启时，启动电机4，电机4通过齿轮减速机构5带动第一转轴6逆时针转动，第一转轴6带动拨杆7逆时针转动，拨杆7与驱动面抵接、并对驱动面8提供向下的作用力，当克服压缩弹簧的复位弹力和燃气对阀封垫27的压力后，驱动阀杆2向下移动，进而打开阀口座22上的出气口24，实现阀口座22上的进气口23与出气口24的连通；当阀杆2根据设定的运动规律向下移动至下极限位置时，电机4停止转动，使拨杆7与驱动面8锁定、且阀杆2处于向下运动的极限状态，如图4所示，该流道启闭控制装置完成开启动作。

2、如图4所示，该流道启闭控制装置处于开启状态，当需要关闭时，启动电机4，电机4通过齿轮减速机构5带动第一转轴6继续逆时针转动，第一转轴6带动拨杆7逆时针转动，进而通过压缩弹簧对阀杆2提供向上的作用力，驱动阀杆2向上移动，当阀杆2根据设定的运动规律向上移动到上极限位置时，阀封垫27对阀口座22的出气口24进行封闭，并且电机4停止转动，拨杆7与驱动面8锁定、且阀杆2处于向上运动的极限状态，如图2所示，该流道启闭控制装置完成关闭动作。

本发明实施例的一种流道启闭控制装置，通过设置拨杆机构和弹性复位件28来控制阀杆2的启闭动作，结构简单，运动规律准确可靠，不仅解决了螺纹传动结构存在堵转、卡别导致的运行不可靠的问题，而且解决了棘轮齿条传动机构复杂、传动脱扣而导致的运行不可靠的问题。

所述阀杆2位于阀体1内的一端可以固定有驱动板，所述驱动板朝向阀杆2另一端的表面构成所述驱动面8。作为优选的实施方式，所述拨杆7平行设置于第一转轴6的一侧；所述阀杆2上设置有与拨杆7相配合的驱动槽33；该驱动槽33的其中一个侧面构成驱动面8；在阀杆2进行开启动作的过程中，所述拨杆7运动至该驱动槽33内并与驱动面8抵接、且拨杆7可在该驱动槽33内滑动。如图2所示，所述驱动槽33的长度方向垂直于阀杆2的轴向设置，且拨杆7可在该驱动槽33内滑动。在阀杆2进行开启动作的过程中，拨杆7运动至该驱动槽33内、且拨杆7的侧面与驱动面8接触并对驱动面8提供向下的作用力，进而驱动阀杆2向下移动，以打开阀口座22上的出气口24。

作为优选的实施方式，当阀杆2处于开启到位状态时，所述第一转轴6的轴线、拨杆7的轴线和阀杆2的轴线共面。如图4所示，所述阀杆2的开启到位状态指的是阀杆2向下移动至极限位置时的状态，此时，所述第一转轴6的轴线、拨杆7的轴线和阀杆2的轴线共面。

当阀杆2处于开启到位状态时，为了提高拨杆7与驱动面8锁定的稳定性及可靠性，作为优选的方案，如图4所示，当阀杆2处于开启到位状态时，所述驱动面8上、且与拨杆7相对应的位置设置有定位卡槽，拨杆7的部分外表面位于该定位卡槽内。

为了减少阀杆2从开始关闭至关闭到位的过程中所用的时间，作为优选的实施方式，所述弹性复位件28驱动阀杆2进行关闭动作的过程中，所述拨杆7与驱动面8处于分离状态。如图4所示，当阀杆2进行关闭动作时，第一转轴6带动拨杆7逆时针转动，拨杆7运动至驱动槽33的外部、且位于驱动面8的右侧，使拨杆7与驱动面8分离，这样，阀杆2在压缩弹簧的作用下立即向上运动至关闭到位状态；不仅关阀迅速，而且电机4的耗电量小。

如图1所示，所述阀体1包括从左向右设置的电机后盖41、壳体42和端盖43，壳体42为左右开口结构，所述电机4设置在电机后盖41的凹槽内，电机后盖41密封盖合在壳体42左侧的开口处，端盖43密封盖合在壳体42右侧的开口处，使阀体1的内部形成密封腔室。所述壳体42内安装有电机支架，电机4和齿轮减速机构5分别设置在电机支架的两侧、并与电机支架连接。

如图6所示，所述阀体1上还设置有供电机引出线29穿过的穿线孔30，电机引出线29从该穿线孔30中穿过；在电机引出线29与穿线孔30之间还设置有锥形的密封胶塞31；过线盖32通过螺钉连接于阀体1上，并将密封胶塞31压紧，进而实现电机引出线29与穿线孔30之间的密封，防止阀体1内的气体从电机引出线29与穿线孔30之间的缝隙泄露至大气中。

为了实现对电机4的启停进行精确控制，作为优选的实施方式，所述阀体1内还设置有信号开关装置；所述信号开关装置包括设置在阀体1内、且相互分离的开启簧片9、关闭簧片10和公共簧片11，以及与第一转轴6连接的顶靠件；所述公共簧片11通过导线与电机4的正极连接；

当信号开关装置处于关闭到位状态时，所述公共簧片11与关闭簧片10分离，所述顶靠件顶靠于公共簧片11或开启簧片9，使公共簧片11与开启簧片9接触；

当信号开关装置处于从关闭到位至开启到位的过程中时，所述顶靠件顶靠于公共簧片11或开启簧片9，使公共簧片11与开启簧片9接触；

当信号开关装置处于开启到位状态时，所述公共簧片11与开启簧片9分离，所述顶靠件顶靠于公共簧片11或关闭簧片10，使公共簧片11与关闭簧片10接触；

当信号开关装置处于从开启到位至关闭到位的过程中时，所述顶靠件顶靠于公共簧片11或关闭簧片10，使公共簧片11与关闭簧片10接触。

上述实施例中的信号开关装置包括开启簧片9、关闭簧片10、公共簧片11和顶靠件。所述开启簧片9、关闭簧片10和公共簧片11均为弹性导电体，它们均通过绝缘材料安装在阀体1内，且无外力作用时，开启簧片9、关闭簧片10和公共簧片11之间相互分离。所述顶靠件采用绝缘材料制作，且与第一转轴6连接；通过第一转轴6的转动，带动顶靠件绕第一转轴6的轴线转动。

下面结合图2、图4对信号开关装置的开启到位状态和关闭到位状态进行说明：所述信号开关装置的开启到位状态指的是阀杆2开启到位、且拨杆7与驱动面8接触时的状态；具体的，如图4所示，阀杆2开启到位状态指的就是阀杆2向下移动至极限位置时的状态。所述信号开关装置的关闭到位状态指的是阀杆2关闭到位、且拨杆7与驱动面8接触时的状态；具体的，如图2所示，阀杆2关闭到位状态指的就是阀杆2向上移动至极限位置时的状态。

上述实施例中，需要注意的是，所述信号开关装置处于从关闭到位至开启到位之间的过程，以及处于从开启到位至关闭到位之间的过程，均不包括开启到位状态和关闭到位状态。

作为一种实施方式，所述公共簧片11设置在顶靠件的一侧，所述开启簧片9和关闭簧片10设置在顶靠件与公共簧片11之间。这样，在第一转轴6带动顶靠件转动的过程中，当顶靠件顶靠于开启簧片9时，使开启簧片9与公共簧片11接触；当顶靠件顶靠于关闭簧片10时，使关闭簧片10与公共簧片11接触。

作为一种优选的实施方式，如图2至图5所示，所述公共簧片11包括安装在阀体1内的固定部，以及与固定部连接的第一抵接部14和第二抵接部15；所述第一抵接部14设置在顶靠件与开启簧片9之间；所述第二抵接部15设置在顶靠件与关闭簧片10之间。这样，在第一转轴6带动顶靠件转动的过程中，当顶靠件顶靠于公共簧片11的第一抵接部14时，使开启簧片9与公共簧片11的第一抵接部14接触；当顶靠件顶靠于公共簧片11的第二抵接部15时，使关闭簧片10与公共簧片11的第二抵接部15接触。

图2、图3是信号开关装置处于关闭到位状态时的结构示意图；此时，如图2所示，所述公共簧片11与关闭簧片10处于分离状态；如图3所示，所述公共簧片11与开启簧片9处于接触状态。图4、图5是信号开关装置处于开启到位状态时的结构示意图；此时，如图4所示，所述公共簧片11与关闭簧片10处于接触状态，如图5所示，所述公共簧片11与开启簧片9处于分离状态。

下面结合图2至图5对该信号开关装置的工作过程进行详细说明：首先，将开启线与开启簧片9连接，将关闭线与关闭簧片10连接，将公共线与电机4的负极连接。

开启动作：如图3所示，通过主控板给开启线和公共线供电，而不给关闭线供电；电流通过开启线、开启簧片9、公共簧片11接通电机4的正极，通过公共线接通电机4的负极，电机4启动，通过齿轮减速机构5带动第一转轴6逆时针转动，进而通过拨杆机构驱动阀杆2向下移动。在信号开关装置处于开启到位状态之前，由于顶靠件绕第一转轴6的轴线转动、并顶靠于公共簧片11的第一抵接部14，使公共簧片11与开启簧片9接触，这样就保证电机4通电而持续转动。当信号开关装置处于开启到位状态时，如图5所示，所述顶靠件与公共簧片11的第一抵接部14分离，进而使公共簧片11与开启簧片9处于分离状态，这样就使电机4断电而停止转动，进而将阀杆2锁定在开启到位状态。

关闭动作：如图4所示，通过主控板给关闭线和公共线供电，而不给开启线供电；电流通过关闭线、关闭簧片10、公共簧片11接通电机4的正极，通过公共线接通电机4的负极，电机4启动，通过齿轮减速机构5带动第一转轴6继续逆时针转动，当拨杆7与驱动面8分离后，阀杆2不再受限制，阀杆2在压缩弹簧的作用下立即向上运动至关闭状态。在信号开关装置处于关闭到位状态之前，由于顶靠件绕第一转轴6的轴线转动、并顶靠于公共簧片11的第二抵接部15，使公共簧片11与关闭簧片10接触，这样就保证电机4通电而持续转动。当信号开关装置处于关闭到位状态时，如图2所示，所述顶靠件与公共簧片11的第二抵接部15分离，进而使公共簧片11与关闭簧片10处于分离状态，这样就使电机4断电而停止转动，不仅使阀杆1锁定在关闭到位状态，而且使拨杆7与驱动面8再次接触，为下次开启做准备。

本发明实施例的流道启闭控制装置，通过设置信号开关装置，仅需要三根引线就可对电机4的启停进行控制，进而完成该流道启闭控制装置的开启和关闭动作；还可以准确实现开关到位信号的输出，相对于实现开关到位信号输出的现有技术，不仅引线数量少，而且控制精准。

本发明的实施例中，当信号开关装置处于从关闭到位至开启到位的过程中时，所述公共簧片11与关闭簧片10之间可以处于分离状态，也可以处于接触状态，还可以既有分离状态又有接触状态，在此不做具体的限定。当信号开关装置处于从开启到位至关闭到位的过程时，所述公共簧片11与开启簧片9之间可以处于分离状态，也可以处于接触状态，还可以既又分离状态又有接触状态，在此不做具体的限定。

本发明实施例的流道启闭控制装置，在正常的工作过程中，由于零部件的制造和安装误差，当信号开关装置处于关闭到位状态时，会出现以下几种情况：1、公共簧片11与关闭簧片10分离，且公共簧片11与开启簧片9分离；2、公共簧片11与关闭簧片10接触，且公共簧片11与开启簧片9接触；3、公共簧片11与关闭簧片10接触，且公共簧片11与开启簧片9分离。当信号开关装置处于开启到位状态时，会出现以下几种情况：1、公共簧片11与开启簧片9分离，且公共簧片11与关闭簧片10分离；2、公共簧片11与开启簧片9接触，且公共簧片11与关闭簧片10接触；3、公共簧片11与开启簧片9接触，且公共簧片11与关闭簧片10分离。上述这几种情况均使该流道启闭控制装置无法实现稳定而可靠地运行。因此，为了保证该流道启闭控制装置能够稳定而可靠地运行，就必须严格控制零部件的制造和安装误差，这就对零部件的制造和安装精度提出了更高的要求，进而增加了整个装置的制造成本。

因此，在保证该流道启闭控制装置稳定而可靠地运行的前提下，为了降低零部件对制造和安装精度的要求，降低制造成本，作为优选的实施方式，如图2、图4所示，当信号开关装置处于从关闭到位至开启到位的过程中时，所述公共簧片11与关闭簧片10之间先处于分离状态，再处于接触状态。如图5、图3所示，当信号开关装置处于从开启到位至关闭到位的过程中时，所述公共簧片11与开启簧片9之间先处于分离状态，再处于接触状态。这样，不仅保证当信号开关装置处于关闭到位状态时，所述公共簧片11与关闭簧片10分离，公共簧片11与开启簧片9接触；而且保证当信号开关装置处于开启到位状态时，所述公共簧片11与开启簧片9分离，公共簧片11与关闭簧片10接触；进而降低了对零部件制造和安装精度的要求。

所述顶靠件可以包括以第一转轴6的轴线为中心，设置在第一转轴6一侧的第一弧形板和第二弧形板，所述第一弧形板和第二弧形板均通过连接件与第一转轴6固定连接，该第一弧形板的外表面构成第一抵接面，该第二弧形板的外表面构成第二抵接面。工作时，第一转轴6带动第一弧形板和第二弧形板转动，当第一弧形板的第一抵接面顶靠于公共簧片11或开启簧片9时，使公共簧片11与开启簧片9接触；当第二弧形板的第二抵接面顶靠于公共簧片11或关闭簧片10时，使公共簧片11与关闭簧片10接触。当然，所述顶靠件还可以为其他结构，在此不做具体的限定。

作为优选的实施方式，如图1至图5所示，所述顶靠件包括固定在第一转轴6上的第一盘形凸轮12和第二盘形凸轮13；所述第一盘形凸轮12的外缘由以第一转轴6的轴线为中心、半径为定值R1的第一顶靠段121以及半径小于R1的第一分离段122组成；所述第一顶靠段121用于顶靠公共簧片11或开启簧片9，使公共簧片11与开启簧片9接触；所述第二盘形凸轮13的外缘为由以第一转轴6的轴线为中心、半径为定值R2的第二顶靠段131以及半径小于R2的第二分离段132组成；所述第二顶靠段131用于顶靠公共簧片11或关闭簧片10，使公共簧片11与关闭簧片10接触。

参照图3、图5，所述第一盘形凸轮12的外缘由两部分组成，分别是以第一转轴6的轴线为中心、半径为定值R1的第一顶靠段121以及半径小于R1的第一分离段122。优选的，所述第一顶靠段121与第一分离段122的连接位置圆滑过渡。所述第一顶靠段121的弧度大于180°、且小于360°；优选的，所述第一顶靠段121的弧度大于210°、且小于330°。

参照图2、图4，所述第二盘形凸轮13的外缘由两部分组成，分别是以第一转轴6的轴线为中心、半径为定值R2的第二顶靠段131以及半径小于R2的第二分离段132组成。优选的，所述第二顶靠段131与第二分离段132的连接位置圆滑过渡。所述第二顶靠段131的弧度大于180°、且小于360°；优选的，第二顶靠段131的弧度大于210°、且小于330°。

所述第一盘形凸轮12和第二盘形凸轮13均可以直接与第一转轴6固定连接，第一盘形凸轮12和第二盘形凸轮13还可以为一体成型结构。作为优选的实施方式，所述第二盘形凸轮13与第一转轴6的端部固定连接，第一盘形凸轮12通过拨杆7与第二盘形凸轮13固定连接。如图1所示，所述第一转轴6、第二盘形凸轮13、拨杆7、第一盘形凸轮12从左到右依次设置，且所述第一转轴6的右端与第二盘形凸轮13固定连接，拨杆7的左端与第二盘形凸轮13固定连接，拨杆7的右端与第一盘形凸轮12固定连接。这样，就可使阀杆2位于第一盘形凸轮12和第二盘形凸轮13之间，以节约安装空间。

下面以第一盘形凸轮12中的第一顶靠段121的弧度为270°为例，结合图3、图5对第一盘形凸轮12的转动过程进行详细说明：

1、图3是信号开关装置处于关闭到位状态时的结构示意图，此时第一盘形凸轮12的第一顶靠段121顶靠于公共簧片11的第一抵接部14，使公共簧片11与开启簧片9接触。以第一盘形凸轮12此时的状态为初始状态。

2、然后第一盘形凸轮12逆时针转动180°后，如图5所示，第一盘形凸轮12的第一分离段122正好转动至第一抵接部14的位置，第一抵接部14复位，进而使公共簧片11与开启簧片9分离，此时信号开关装置处于开启到位状态。

3、然后第一盘形凸轮12继续逆时针转动90°后，第一盘形凸轮12的第一顶靠段121正好转动至第一抵接部14的位置，且第一顶靠段121顶靠于公共簧片11的第一抵接部14，使公共簧片11与开启簧片9接触。然后第一盘形凸轮12继续逆时针转动90°后，如图2所示，信号开关装置处于关闭到位状态，并且第一盘形凸轮12的第一顶靠段121顶靠于公共簧片11的第一抵接部14，使公共簧片11与开启簧片9接触。

下面以第二盘形凸轮13中的第二顶靠段131的弧度为270°为例，结合图4、图2对第二盘形凸轮13的转动过程进行详细说明：

1、图4是信号开关装置处于开启到位状态时的结构示意图，此时第二盘形凸轮13的第二顶靠段131顶靠于公共簧片11的第二抵接部15，使公共簧片11与关闭簧片10接触。以第二盘形凸轮13此时的状态为初始状态。

2、然后第二盘形凸轮13逆时针转动180°后，如图2所示，第二盘形凸轮13的第二分离段132正好转动至第二抵接部15的位置，第二抵接部15复位，进而使公共簧片11与关闭簧片10分离，此时信号开关装置处于关闭到位状态。

3、然后第二盘形凸轮13继续逆时针转动90°后，第二盘形凸轮13的第二顶靠段131正好转动至第二抵接部15的位置，且第二顶靠段131顶靠于公共簧片11的第二抵接部15，使公共簧片11与关闭簧片10接触。然后第二盘形凸轮13继续逆时针转动90°后，如图4所示，信号开关装置处于开启到位状态，并且第二盘形凸轮13的第二顶靠段131顶靠于公共簧片11的第二抵接部15，使公共簧片11与关闭簧片10接触。

所述密封装置3可以采用现有技术中的完全密封的密封套，但是这种结构对各种压力环境的适应性较差，阀体1内的密封腔室会在各种因素作用下产生相对于阀口座22之间的正压或负压，密封套会经历正压或负压环境，容易出现密封套鼓胀或收缩的情况而影响开、关阀性能的问题。

为了提高密封装置3的可靠性，作为优选的方案，所述密封装置3包括一端密封固定在阀体1外壁上的轴套16，所述阀杆2从该轴套16内穿过，安装于轴套16的内表面与阀杆2之间的密封圈17，套在阀杆2上、且与轴套16固定连接的压盖18。

如图7所示，所述轴套16呈圆筒形，套装在阀杆2上。所述轴套16的一端与阀体1的外壁密封连接，这样可避免阀口座22内的气体从轴套16与阀体1的连接位置泄露。优选的，轴套16与阀体1为一体成型结构。为了在轴套16的内表面与阀杆2的外表面之间形成必要且充分的密封空间，以便安装密封圈17，应当根据阀杆2的外径适宜地设定轴套16的内径。所述密封圈17设置在轴套16的内表面与阀杆2的外表面之间、并与它们密封配合。所述压盖18与轴套16连接，用于对密封圈17的轴向进行限位，避免阀杆2在往复移动的过程中密封圈17的位置发生变动。所述压盖18可以通过螺栓等固定连接件与轴套16可拆卸连接，也可以通过过盈配合或超声波焊接等方式与轴套16固定连接。所述密封圈17可以为O形圈，其可以采用橡胶、高分子材料或者复合材料等加工制作而成，其富有弹性、回弹性、具有释放的扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等优点。

本发明的流道启闭控制装置在检验或使用过程中，阀体1内腔和阀口座22内腔之间会形成压力差，且该压力差不断变化，当它们之间的压力差超过安全值时，会降低整个装置的稳定性和可靠性，进而降低其使用寿命。为了提高整个装置的可靠性，本发明提供了一种泄压密封圈，如图8所示，所述密封圈17的内密封面19与外密封面20均为圆锥形面，且内密封面19的大端与外密封面20的大端位于该密封圈17的同侧；密封圈17的内密封面19的小端与阀杆2密封配合；密封圈17的外密封面20的大端与轴套16的内表面密封配合。

当阀体1内腔和阀口座22内腔之间的压力差超过安全值后，通过该泄压密封圈自动泄压，以平衡它们之间的压力差，当阀体1内腔和阀口座22内腔之间的压力差小于安全值后，通过该泄压密封圈实现密封功能。

下面结合图7和图8对上述实施例的密封圈17的自动泄压过程进行详细说明：如图7所示，密封圈17的上方为阀口座侧，密封圈17的下方为阀体侧。设定阀口座侧的工作压力为P1，设定阀体侧的工作压力为P2，设定密封圈17两侧压力差的安全值为P3。

1、当P1-P2＞P3时，表明阀口座侧的压力大于阀体侧的压力、且它们之间的压力差超过安全值，此时密封圈17的内密封面19的小端发生弹性变形，以使密封圈17的内密封面19与阀杆2的外表面之间形成泄压通道，以连通阀口座侧和阀体侧，则阀口座侧向阀体侧进行泄压，以平衡它们之间的压力差；当P1-P2＜P3后，在密封圈17自身回弹力的作用下，使密封圈17的内密封面19的小端继续与阀杆2的外表面密封配合，以关闭泄压通道。

2、当P2-P1＞P3时，表明阀体侧的压力大于阀口座侧的压力、且它们之间的压力差超过安全值，此时密封圈17的外密封面20的大端发生弹性变形，以使密封圈17的外密封面20与轴套16的内表面之间形成泄压通道，以连通阀口座侧和阀体侧，则阀体侧向阀口座侧泄压，以平衡它们之间的压力差；当P2-P1＜P3后，在密封圈17自身回弹力的作用下，使密封圈17的外密封面20的大端继续与轴套16的内表面密封配合，以关闭泄压通道。

为了使该密封圈17在安全值较小的情况下仍然能自动泄压，作为优选的实施方式，所述密封圈17的两端面上均设置有环形凹槽21，这样不仅可降低密封圈17的外密封面20的大端与轴套16的内表面之间的接触压力，以降低密封圈17的外密封面20与轴套16的内表面之间形成泄压通道时所需要的的压力差；而且可降低密封圈17的内密封面19的小端与阀杆2的外表面之间的接触压力，以降低密封圈17的内密封面19与阀杆2的外表面之间形成泄压通道时所需的压力差。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.流道启闭控制装置，包括阀体(1)和阀杆(2)；所述阀杆(2)沿其轴向滑动安装在阀体(1)内，且该阀杆(2)的一端穿过阀体(1)上的圆孔并延伸至阀体(1)的外部；所述阀体(1)上在阀杆(2)穿过的位置设置有密封装置(3)；

其特征在于，所述阀体(1)内还设置有驱动阀杆(2)进行开启动作的拨杆机构，以及驱动阀杆(2)进行关闭动作的弹性复位件(28)；所述拨杆机构包括电机(4)、齿轮减速机构(5)、第一转轴(6)、拨杆(7)和驱动面(8)；所述第一转轴(6)转动安装在阀体(1)内，所述拨杆(7)设置在第一转轴(6)的一侧、且与第一转轴(6)连接；所述驱动面(8)设置在阀杆(2)上、且与阀杆(2)的轴线垂直；在阀杆(2)进行开启动作的过程中，所述拨杆(7)与该驱动面(8)抵接；所述电机(4)通过齿轮减速机构(5)与第一转轴(6)传动连接，以驱动第一转轴(6)绕自身轴线转动；

所述拨杆(7)平行设置于第一转轴(6)的一侧；所述阀杆(2)上设置有与拨杆(7)相配合的驱动槽(33)；该驱动槽(33)的其中一个侧面构成驱动面(8)；在阀杆(2)进行开启动作的过程中，所述拨杆(7)运动至该驱动槽(33)内并与驱动面(8)抵接、且拨杆(7)可在该驱动槽(33)内滑动；

所述阀体(1)内还设置有信号开关装置；所述信号开关装置包括设置在阀体(1)内、且相互分离的开启簧片(9)、关闭簧片(10)和公共簧片(11)，以及与第一转轴(6)连接的顶靠件；所述公共簧片(11)通过导线与电机(4)的正极连接；

当信号开关装置处于关闭到位状态时，所述公共簧片(11)与关闭簧片(10)分离，所述顶靠件顶靠于公共簧片(11)或开启簧片(9)，使公共簧片(11)与开启簧片(9)接触；

当信号开关装置处于从关闭到位至开启到位的过程中时，所述顶靠件顶靠于公共簧片(11)或开启簧片(9)，使公共簧片(11)与开启簧片(9)接触；

当信号开关装置处于开启到位状态时，所述公共簧片(11)与开启簧片(9)分离，所述顶靠件顶靠于公共簧片(11)或关闭簧片(10)，使公共簧片(11)与关闭簧片(10)接触；

当信号开关装置处于从开启到位至关闭到位的过程中时，所述顶靠件顶靠于公共簧片(11)或关闭簧片(10)，使公共簧片(11)与关闭簧片(10)接触；

所述公共簧片(11)包括安装在阀体(1)内的固定部，以及与固定部连接的第一抵接部(14)和第二抵接部(15)；

所述第一抵接部(14)设置在顶靠件与开启簧片(9)之间；所述第二抵接部(15)设置在顶靠件与关闭簧片(10)之间；

所述顶靠件包括固定在第一转轴(6)上的第一盘形凸轮(12)和第二盘形凸轮(13)；

所述第一盘形凸轮(12)的外缘由以第一转轴(6)的轴线为中心、半径为定值R1的第一顶靠段(121)以及半径小于R1的第一分离段(122)组成；所述第一顶靠段(121)用于顶靠公共簧片(11)或开启簧片(9)，使公共簧片(11)与开启簧片(9)接触；

所述第二盘形凸轮(13)的外缘为由以第一转轴(6)的轴线为中心、半径为定值R2的第二顶靠段(131)以及半径小于R2的第二分离段(132)组成；所述第二顶靠段(131)用于顶靠公共簧片(11)或关闭簧片(10)，使公共簧片(11)与关闭簧片(10)接触；

所述密封装置(3)包括一端密封固定在阀体(1)外壁上的轴套(16)，所述阀杆(2)从该轴套(16)内穿过，安装于轴套(16)的内表面与阀杆(2)之间的密封圈(17)，套在阀杆(2)上、且与轴套(16)固定连接的压盖(18)。

2.根据权利要求1所述的流道启闭控制装置，其特征在于，当阀杆(2)处于开启到位状态时，所述第一转轴(6)的轴线、拨杆(7)的轴线和阀杆(2)的轴线共面。

3.根据权利要求2所述的流道启闭控制装置，其特征在于，所述弹性复位件(28)驱动阀杆(2)进行关闭动作的过程中，所述拨杆(7)与驱动面(8)处于分离状态。

4.根据权利要求1所述的流道启闭控制装置，其特征在于，所述第二盘形凸轮(13)与第一转轴(6)的端部固定连接，第一盘形凸轮(12)通过拨杆(7)与第二盘形凸轮(13)固定连接。

5.根据权利要求1所述的流道启闭控制装置，其特征在于，所述密封圈(17)的内密封面(19)与外密封面(20)均为圆锥形面，且内密封面(19)的大端与外密封面(20)的大端位于该密封圈(17)的同侧；密封圈(17)的内密封面(19)的小端与阀杆(2)密封配合；密封圈(17)的外密封面(20)的大端与轴套(16)的内表面密封配合。