CN111609202A - 一种阀门执行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀门执行器，属于阀门执行器技术领域。主要包括切换部件和执行器主体，执行器主体包括执行器壳体、花键轴以及电机，花键轴的一端设有第一牙嵌，切换部件包括盖壳、活动设置在盖壳中的手转轴、滑动设置在盖壳上的手动限位轴、转动设置在盖壳上的手动切换杆以及行程开关，手转轴上间隔设置有第一限位环槽和第二限位环槽，在手转轴的一端设有对应第一牙嵌的第二牙嵌，手动限位轴的一端设有从动齿条，手动切换杆包括持握部和直齿部，行程开关设置在盖壳内，行程开关的开关挡板设置在手转轴上。本发明阀门执行器，能够实现手电动模式的快捷切换，并且安全可靠。

Description

一种阀门执行器

技术领域

本发明涉及阀门执行器技术领域，具体涉及一种阀门执行器。

背景技术

电动阀门执行器是以电能为主要能量来源来驱动阀门动作的机械。且阀门执行器普遍设有手动模式，用于当电动执行部分无法使用时或紧急情况下将阀门执行器切换成手动模式，从而能够手动对阀门进行控制；手电动模式的切换是否简便快捷且安全直接会影响用户的使用感受以及产品的影响力。

对此有必要提供一种阀门执行器来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：提供一种阀门执行器，从而能够实现手电动模式的快捷切换，并且安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种阀门执行器；包括切换部件和执行器主体，所述执行器主体包括执行器壳体、转动设置在执行器壳体内的花键轴以及与花键轴连接的电机，所述花键轴对应切换部件的一端设有第一牙嵌，所述切换部件包括盖壳、手转轴、手动限位轴、手动切换杆以及行程开关，所述盖壳上设有与手转轴间隙配合的轴孔，在盖壳上还设有供手动限位轴滑动的滑孔，所述滑孔中设有第一弹性件，所述盖壳上设有供手动切换杆转动的承载孔，所述手转轴上间隔设置有第一限位环槽和第二限位环槽，所述手转轴上与第一牙嵌对应的一端设有第二牙嵌，所述第一牙嵌和第二牙嵌之间设有第一弹性件，所述手动限位轴的一端设有从动齿条，所述手动切换杆上设置有与从动齿条啮合的直齿部，所述行程开关设置在盖壳内，所述行程开关的控制电路与电机连接。

进一步的，所述手动切换杆还包括和直齿部连接的持握部。

进一步的，所述轴孔内设有套设在手转轴上的轴承和骨架油封。

进一步的，所述行程开关的触头上设有开关挡板，所述开关挡板可转动地卡嵌在手转轴上。

进一步的，所述执行器还包括设置在花键轴上的蜗杆套、蜗轮以及设置在蜗轮中的输出轴，所述蜗轮设置在蜗杆套的一侧并与蜗杆套相啮合。

进一步的，所述蜗杆套的内侧壁上与花键轴对应设有键槽。

进一步的，所述电机的输出端上设有驱动轴，所述电机通过驱动轴与花键轴相连。

进一步的，所述滑孔的外侧开口上设有堵头。

进一步的，所述在盖壳上与执行器壳体固定贴合的位置套设有密封件，所述密封件为O型密封圈。

进一步的，所述手转轴伸出至盖壳外的一端设有手轮。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明的一种阀门执行器，包括切换部件和执行器主体，执行器主体包括花键轴和电机，切换部件包括手转轴、手动限位轴、手动切换杆和行程开关，手转轴端部设有与花键轴上第一牙嵌对应配合的第二牙嵌，并且行程开关中的开关挡板设置在手转轴上，推动手转轴通过第二牙嵌与花键轴连接实现扭矩传递，手转轴与花键轴连接后手动限位轴受第二弹性件的作用移动并插入到手转轴上的第二限位环槽中，从而将手转轴轴向限位，实现了手动模式的快速切换，手转轴移动时带动开关挡板移动，从而关闭了行程开关的控制回路，保证电机不会误启动造成危险，切换电动模式时，转动手动切换杆带动手动限位轴脱离手转轴，手转轴会在第一弹性件的弹力作用下自动弹开，手转轴弹开时带动开关挡板移动打开行程开关的控制回路，将阀门执行器快速切换至电动模式，实现手电动模式的快捷切换，由于手转轴脱离花键轴后电机才能通电，再次提高了模式切换的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图中：图1为本发明的一种阀门执行器的结构示意图；

图2为图1所示阀门执行器中切换部件的结构示意图；

图3为图2所示切换部件在俯视状态下的局部剖视示意图；

图中：

100、切换部件；11、盖壳；111、轴孔；112、滑孔；113、承载孔；114、骨架油封；115、轴承；116、堵头；117、铜套；118、密封件；12、手转轴；121、第一限位环槽；122、第二限位环槽；123、第二牙嵌；13、第一弹性件；14、手动限位轴；141、从动齿条；15、第二弹性件；16、手动切换杆；161、直齿部；162、持握部；17、挡圈；18、行程开关；181、开关支架；182、开关挡板。

200、执行器主体；21、执行器壳体；22、花键轴；221、第一牙嵌；23、蜗杆套；24、蜗轮；25、输出轴；26、电机；261、驱动轴；27、手轮。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一种阀门执行器包括用于安装在阀门上起到启闭、调控阀门的执行器主体200，以及安装在执行器主体200上的用于对执行器主体200进行手动操控的切换部件100。

进一步的，在本实施方式中，执行器主体200包括执行器壳体21、设置在执行器壳体21内的花键轴22、套设在花键轴22上的蜗杆套23、设置在执行器壳体21内并与蜗杆套23对应的蜗轮24、穿插在蜗轮24上的输出轴25以及固定安装在执行器壳体21外侧的电机26。

执行器壳体21为内部中空的封闭壳体结构，在其他未给出的实施方式中执行器壳体21可以是剖分式的结构，便于对其内部零部件进行安装或拆卸。

花键轴22转动设置在执行器壳体21内腔中，其两端插接在执行器壳体21内与花键轴22两端对应的轴承(图未标)中，花键轴22其朝向切换部件100的一端的端部位置一体固设有第一牙嵌221。

蜗杆套23的内侧壁上设有与花键轴22上花键对应的键槽231，从而对蜗杆套23起到周向固定，将花键轴22上的扭矩传递至蜗杆套23。

蜗轮24转动设置在执行器壳体21内部，并且偏向蜗杆套23的一侧设置并与蜗杆套23相啮合。

输出轴25穿插固定在蜗轮24的正中心，通过键连接或过盈配合等方式与蜗轮24实现周向固定，在使用安装时，输出轴25延伸至执行器壳体21外侧的一端与被执行元件(如阀门的转动杆)固定连接。

电机26固定安装在执行器壳体21的外侧面上，在本实施方式中电机26与花键轴22同轴设置，并且电机26的动力输出端上设有驱动轴261，驱动轴261的另一端通过联轴器与花键轴22上背离第一牙嵌221的另一端固定连接。

如图1所示切换部件100安装在执行器壳体21外，并与花键轴22上第一牙嵌221相对应的位置。请同时参考图2，在本实施方式中切换部件100包括盖壳11、设置在盖壳11内的手转轴12、滑动设置在盖壳11上的手动限位轴14、活动设置在盖壳11上的手动切换杆16以及设置在盖壳11内的行程开关18。

盖壳11的正中心开设有贯穿盖壳11两端的轴孔111，在盖壳11内部并且位于轴孔111的一端固定有骨架油封114，在盖壳11内部并且位于轴孔111的另一端固设有轴承115，位于轴承115与骨架油封114之间的同轴位置还固定设置有铜套117，在本实施方式中铜套117为含油铜套，在盖壳11上还设有垂直于轴孔111的滑孔112，滑孔112朝外的一端固定有堵头116，滑孔112与轴孔111相连通，堵头116可与滑孔112的内孔通过螺纹配合的方式相固定，在盖壳11上设有交于滑孔112的承载孔113，盖壳11内部还固定设置有用于安装行程开关18的开关支架181，在盖壳11上与执行器壳体21固定贴合的位置套设有密封件118，用于提高连接处的密封性，在本实施方式中密封件118为O型密封圈。

手转轴12设置在轴孔111内，轴承115、铜套117以及骨架油封114依次套设在手转轴12上。骨架油封114用于对轴孔111外部进行隔离，防止灰尘等杂物进入损坏盖壳11内部件。铜套117用于对手转轴12起到径向承载，另外可对手转轴12的外侧面进行润滑，降低手转轴12在使用过程中的磨损情况，轴承115用于提高手转轴12的旋转灵活度。在手转轴12上并与滑孔112相对应的位置间隔设置有第一限位环槽121和第二限位环槽122，手转轴12其朝向花键轴22的一端端部位置一体固设有第二牙嵌123，第二牙嵌123与花键轴22端部的第一牙嵌221相对应配合，在第一牙嵌221和第二牙嵌123之间套设有第一弹性件13，并且手转轴12伸出至盖壳11外的端部位置固定套设有手轮27。

手动限位轴14为圆柱形结构并且滑动设置在滑孔112中，手动限位轴14其一端一体固设有从动齿条141，在滑孔112中并位于手动限位轴14和堵头116之间设有第二弹性件15。

参考图3，本实施方式中手动切换杆16包括持握部162和连接于持握部162一端的直齿部161，本实施方式中，持握部162和直齿部161垂直连接。直齿部161转动设置在承载孔113中，并且直齿部161上的直齿轮部分与手动限位轴14上的从动齿条141对应啮合，并且在承载孔113的内侧壁上固设有套设在手动切换杆16上的挡圈17，防止手动切换杆16从承载孔113中脱离。

行程开关18安装在盖壳11内开关支架181上，行程开关18的触头上设有开关挡板182，并且开关挡板182可转动地卡嵌在手转轴12上，开关挡板182可随手转轴12沿轴向移动，行程开关18的控制电路与电机26电性连接，控制电机26的电路通断。

下面结合附图说明本发明的阀门执行器的工作过程：

请参阅图2，正常情况下本发明的阀门执行器在电动模式下运行，此时，手转轴12处于最右端位置，手转轴12上的第二牙嵌123脱离花键轴22上的第一牙嵌221，并且手动限位轴14插接在第一限位环槽121上，此时行程开关18处于开启状态。电机26通过驱动轴261驱动花键轴22转动，花键轴22通过键连接将扭矩传递至蜗杆套23，蜗杆套23通过啮合带动蜗轮24转动，最终带动固定在蜗轮24中心的输出轴25转动，输出轴25转动带动被执行件动作，即对被执行件(阀门)实现电动调控。

当电动模式无法使用或需要切换使用手动模式时，参考图2所示，首先拨动手动切换杆16上的持握部162使其逆时针转动，从而带动直齿部161逆时针旋转，由于直齿部161于手动限位轴14上的从动齿条141相啮合，从而带动从动齿条141抵抗第二弹性件15的弹力向上移动，最终使手动限位轴14从手转轴12上的第一限位环槽121中脱离，解除对手转轴12的轴向移动限制，接着操作手轮27将手轮27向执行器200所在方向推动，带动手转轴12克服第一弹性件13的弹力移动，由于开关挡板182套设在手转轴12上，当手转轴12向左移动时会带动开关挡板182同时向左移动断开行程开关18的控制电路，对电机26实现断电，保证手动模式的安全性，随着手转轴12的继续推进，最终使手转轴12端部的第二牙嵌123与花键轴22上的第一牙嵌221套接在一起，使手转轴12与花键轴22实现周向固定连接，当第一牙嵌221于第二牙嵌123配合连接上时，手动限位轴14在第二弹性件15的弹性恢复力作用下向下移动并插入到第二限位槽122中，从而限制了手转轴12的轴向偏移，保证了手动模式下手转轴12不会轴向发生偏移滑动既保证了手动模式的运行可靠性，此时可通过转动手轮27带动花键轴22转动，通过花键轴22通过其上的蜗杆套23与相啮合的蜗轮24实现扭矩传递，最终带动蜗轮24中心的输出轴25转动，带动输出轴25一端的被执行件(阀门)动作，从而对阀门实现手动调控，并且蜗杆驱动蜗轮24为省力机构，所以手动操控较省力。

当需要重新转换电动模式时，只需拨动切换部件100中的手动切换杆16，带动手动限位轴14向上移动，最终手动限位轴14从手转轴12上的第二限位环槽122中脱离，由于手转轴12失去中轴向限位，在第一弹性件13的弹性恢复力作用下推动手转轴12脱离花键轴22，当手转轴12移动到最右端时，手动限位轴14在第二弹性件15的弹力作用下移动到手转轴12上的第一限位环槽121中，自动对手转轴12轴向限位，防止手转轴12晃动；手转轴12在移动过程中带动开关挡板182向右移动，从而接通行程开关19的控制电路，此时电机26接通，使得手转轴12在与花键轴22脱开后电机26的电路才能接通，使电机26不会误启动而对人身安全造成威胁，电动模式下主要依靠蜗杆套23和蜗轮24啮合实现扭矩传递，运行可靠。

本发明的一种阀门执行器，包括切换部件100和执行器主体200，执行器主体200包括花键轴22和电机26，切换部件100包括手转轴12、手动限位轴14、手动切换杆16和行程开关18，手转轴12端部设有与花键轴22上第一牙嵌221对应配合的第二牙嵌123，并且行程开关18中的开关挡板182设置在手转轴12上，推动手转轴12通过第二牙嵌123与花键轴22连接实现扭矩传递，手转轴12与花键轴22连接后手动限位轴14受第二弹性件15的作用移动并插入到手转轴12上的第二限位环槽122中，从而将手转轴12轴向限位，实现了手动模式的快速切换，手转轴12移动时带动开关挡板182移动，从而关闭了行程开关18的控制回路，保证电机26不会误启动造成危险，切换电动模式时，转动手动切换杆16带动手动限位轴14脱离手转轴12，手转轴12会在第一弹性件13的弹力作用下自动弹开，手转轴12弹开时带动开关挡板182移动打开行程开关18的控制回路，将阀门执行器快速切换至电动模式，实现手电动模式的快捷切换，由于手转轴12脱离花键轴22后电机26才能通电，再次提高了模式切换的安全性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种阀门执行器，其特征在于：包括切换部件(100)和执行器主体(200)，所述执行器主体(200)包括执行器壳体(21)、转动设置在执行器壳体(21)内的花键轴(22)以及与花键轴(22)连接的电机(26)，所述花键轴(22)对应切换部件(100)的一端设有第一牙嵌(221)，所述切换部件(100)包括盖壳(11)、手转轴(12)、手动限位轴(14)、手动切换杆(16)以及行程开关(18)，所述盖壳(11)上设有与手转轴(12)间隙配合的轴孔(111)，在盖壳(11)上还设有供手动限位轴(14)滑动的滑孔(112)，所述滑孔(112)中设有第一弹性件(15)，所述盖壳(11)上设有供手动切换杆(16)转动的承载孔(113)，所述手转轴(12)上间隔设置有第一限位环槽(121)和第二限位环槽(122)，所述手转轴(12)上与第一牙嵌(221)对应的一端设有第二牙嵌(123)，所述第一牙嵌(221)和第二牙嵌(123)之间设有第一弹性件(13)，所述手动限位轴(14)的一端设有从动齿条(141)，所述手动切换杆(16)上设置有与从动齿条(141)啮合的直齿部(161)，所述行程开关(18)设置在盖壳(11)内，所述行程开关(18)的控制电路与电机(26)连接。

2.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述手动切换杆(16)还包括和直齿部(161)连接的持握部(162)。

3.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述轴孔(111)内设有套设在手转轴(12)上的轴承(115)和骨架油封(114)。

4.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述行程开关(18)的触头上设有开关挡板(182)，所述开关挡板(182)可转动地卡嵌在手转轴(12)上。

5.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述执行器(200)还包括设置在花键轴(22)上的蜗杆套(23)、蜗轮(24)以及设置在蜗轮(24)中的输出轴(25)，所述蜗轮(24)设置在蜗杆套(23)的一侧并与蜗杆套(23)相啮合。

6.根据权利要求5所述的阀门执行器，其特征在于：所述蜗杆套(23)的内侧壁上与花键轴(22)对应设有键槽(231)。

7.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述电机(26)的输出端上设有驱动轴(261)，所述电机(26)通过驱动轴(261)与花键轴(22)相连。

8.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述滑孔(112)的外侧开口上设有堵头(116)。

9.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述在盖壳(11)上与执行器壳体(21)固定贴合的位置套设有密封件(118)，所述密封件(118)为O型密封圈。

10.根据权利要求1所述的阀门执行器，其特征在于：所述手转轴(12)伸出至盖壳(11)外的一端设有手轮(27)。

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