CN112780827B - 一种对心弹性联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对心弹性联轴器。所公开的联轴器包括设有活塞杆安装孔的活塞杆套、中间基座和设有阀杆安装孔的阀杆套；所述中间基座与活塞杆套连接，且两者之间设有弹性部件，所述中间基座与所述阀杆套之间通过球面凸起与球面凹槽啮合并且所述中间基座与阀杆套连接，同时所述活塞杆安装孔和阀杆安装孔共轴，且球面凸起与球面凹槽的球心位于活塞杆安装孔和阀杆安装孔的中心轴线上，所述弹性部件伸缩方向沿活塞杆安装孔和阀杆安装孔的轴向。本发明球面对心结构，解决执行器活塞杆与阀杆同轴度不高的问题，安装方便、运行安全；并且其中的弹性连接结构可确保执行器正常运行，保护阀座密封面。

Description

一种对心弹性联轴器
技术领域
本发明涉及阀门用联轴器，具体涉及一种对心弹性联轴器结构，能够应用于所有直行程阀门与执行器连接的情况，也适合作为维修时更换执行器或阀门的场合。
背景技术
目前对于直行程阀门来说，执行器与阀门连接大多采用螺纹对夹块，并利用螺钉紧固，此类连接结构要求阀门与执行器输出轴的同轴度较高，存在夹块螺纹牙易损坏、安装难度较大的问题。并且这种联接结构在使用时，一旦阀芯过限位输出力将全部作用于阀座上，并不适用于所有阀门。
常规螺纹夹块安装时对执行器活塞杆与阀门阀杆同轴难要求极高，如果偏心将造成执行器运行不正常或阀门损坏等故障。螺纹夹块连接方式并不适用于平板闸阀、调节阀等位移控制类阀门，因为执行器精度差造成的阀芯过限位有可能使输出力直接作用于阀座，造成输出力过大从而损伤阀座。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种对心弹性联轴器。
为此，本发明提供的对心弹性联轴器包括：
活塞杆套，该活塞杆套上设有活塞杆安装孔；
中间基座；
阀杆套，该阀杆套上设有阀杆安装孔；
所述中间基座与活塞杆套连接，且两者之间设有弹性部件，所述中间基座与所述阀杆套之间通过球面凸起与球面凹槽啮合并且所述中间基座与阀杆套连接，同时所述活塞杆安装孔和阀杆安装孔共轴，且球面凸起与球面凹槽的球心位于活塞杆安装孔和阀杆安装孔的中心轴线上，所述弹性部件伸缩方向沿活塞杆安装孔和阀杆安装孔的轴向。
进一步，所述中间基座包括底座和设在底座上的安装杆，所述活塞杆套上还设有中间基座安装孔，所述安装杆套装在所述中间基座安装孔中并连接，所述活塞杆套与所述底座之间设有弹性部件，所述底座与所述阀杆套之间通过球面凸起与球面凹槽啮合。
可选的，所述中间基座底面局部位设有球面凸起、阀杆套顶面局部位设球面凹槽，或者，所述中间基座底面局部位设有球面凹槽、阀杆套顶面局部位设球面凸起。
可选的，所述中间基座的表面局部位设凹槽，该凹槽中安装有止推垫，所述止推垫上设球面凹槽，所述阀杆套顶面局部位设球面凸起。
进一步，所述凹槽的径向尺寸大于止推垫的径向尺寸，且球面凸起的轴截面弧长大于球面凹槽的轴截面弧长。
进一步，所述弹性部件选用普通弹簧或碟形弹簧。
进一步，所述连接选用螺纹连接、限位销连接或螺栓连接。
进一步，还包括指示部件，该指示部件为杆状、板状或环状，且该指示部件设置在所述弹性部件与中间基座之间。
进一步，还包括压环，所述压环设置在所述弹性部件与所述中间基座之间。
进一步，所述阀杆套上还设有防转装置。
本发明联轴器内的球面对心结构，可有效解决执行器活塞杆与阀杆同轴度不高的问题，安装方便、运行安全；并且其中的弹性连接结构可确保执行器正常运行，保护阀座密封面。相比传统的螺纹对夹块结构而言，这种新型结构设计安装时可以自动找正，本发明联轴器中的球面接触可以自动调整活塞杆与阀杆的同轴度，安装更方便；以往螺纹对夹块结构安装时必须保证两边夹块螺纹同扣，安装过程中执行器需动作，此时阀门系统容易憋压，该操作安装不方便且容易引发安全事故；此外，活塞杆输出力通过中间基座传导压缩弹簧，当执行器过限位使阀门阀芯接触阀座时，输出力首先作用于弹簧使其压缩，阀芯并没有直接对阀座输出作用力，避免了阀座的损伤。
附图说明
图1为本发明的对心弹性联轴器结构参考示意图；
图2为图1中活塞杆套的结构示意图；
图3为图1中中间基座的结构示意图；
图4为图1中阀杆套的结构示意图。
具体实施方式
除非有特殊说明，本文中的术语根据相关领域普通技术人员的常规认识理解。
本文所述的轴向、底面、顶面等方向或方位性术语与附图中的相应方向或方位一致。需要说明的是，这些方向或方位是用来解释说明本发明的各部件或特征的空间相对位置关系，不对相关部件或特征的空间相对位置关系有唯一的限定作用，本领域技术人员在本发明的技术构思基础上所做的空间或 /和方向/方位置换均在本发明的保护范围之内。
本发明的一种具体的对心弹性联轴器结构如图1-4所示，包括沿轴向依次连接的活塞杆套1、中间基座2和阀杆套3，同时活塞杆套1与中间基座2之间设有弹性部件如弹簧，活塞杆套上沿所述轴向设有活塞杆安装孔11，阀杆套上沿轴向设有阀杆安装孔31；
所述活塞杆套1、中间基座2和阀杆套3相邻之间的连接方式可选用螺纹连接、销轴连接或螺栓连接；其中，中间基座2与阀杆套3之间除了选用螺纹连接、销轴连接或螺栓连接外，中间基座2底部与阀杆套3顶面同时通过球面凸起和球面凹槽啮合，该球面凸起和球面凹槽啮合的球心或两者各自的结构球心均位于连轴器的中轴线也即活塞杆安装孔与阀杆安装孔的中轴线上，该结构可实现活塞杆套与阀杆套的对心、共轴安装；在具体方案中，所述的球面凸起和球面凹槽可分别设置在中间基座底部和阀杆套顶面，或者分别设置在阀杆套顶面和中间基座底部；也可以外加其上设有球面凸起或球面凹槽的独立部件实现上述对心结构；
利用本发明连轴器实现执行器活塞杆与阀门连接时，将执行器活塞杆装入活塞杆套的安装孔中，如两者可通过螺纹连接，阀门阀杆装入阀门套的安装孔中，两者也可采用螺纹连接，利用上述部件实现活塞杆套和阀杆套的球面对心安装，即活塞杆与阀杆的共轴连接。
图1所示连轴器的具体示例中，活塞杆套1与中间基座2之间采用销轴连接，相应的连接结构和方式是，活塞杆套底部开设有中间基座安装孔12，中间基座2包括底座21和安装杆22，安装杆22套接在中间基座安装孔中，同时采用销轴5穿过活塞杆套1和安装杆2上的通孔24固定连接；相应地，该示例中弹簧8套在安装杆上且位于底座与活塞杆套之间，同时弹簧与底座之间设压环4，且弹簧的伸缩方向沿轴线，所用弹簧可选用合适尺寸和适宜弹力的弹簧，该实施例中的弹簧选用碟形弹簧；更具体的以输出推力为F＝45000N 的执行器为例，使用3个规格为A 90-1GB/T 1972的碟形弹簧复合组合，每个碟形弹簧安装后的预压缩量为0.6mm，定位销行程为3mm。当执行器过定位使阀门阀芯接触阀座时，本装置涉及的联轴器受到的载荷随执行器负载的增大而增大，直至最大载荷(F＝45000N)时，碟形弹簧的最大压缩量为3.6mm，作用力为26700N，此时阀座的受力为45000-26700＝18300N,远小于执行器的最大输出力，有效避免了阀座受损；并且销轴和弹簧对阀门进行限位，可以确保执行器安全运行，并保护阀座密封面；
图1所示具体结构产品中，中间基座底面设有凹槽23，该凹槽中安装有止推垫16，该止推垫上设有球面凹槽，阀杆套顶面设有球面凸起，所述止推垫上的球面凹槽与球面凸起相啮合；采用该对心结构的同时，中间基座2与阀杆套3进一步再通过螺栓连接，具体结构是在阀杆套和中间基座上分别开设连接孔(33、25)，在该连接孔中设弹簧垫片12和螺钉11实现两者连接。
进一步的方案中，上述方案中的止推垫16的径向尺寸小于凹槽的径向尺寸，底部球面凸起的轴截面弧长大于球面凹槽的轴截面弧长，该盈余设计可作为调整活塞杆与阀杆同轴度时的余量，避免安装时弹簧座2和阀杆套3存在不同轴的问题，止推垫16径向间隙可以调整两者至同轴，再通过止推垫16和阀杆套3球面接触结构自动找正。
进一步的方案中，为防止上述方案中的销轴5脱落，其两端安装限位环6，并采用弹簧垫片10及螺钉9做进一步固定。还有些方案中，为防止因阀门动作造成螺钉11松动，利用垫块14和紧定螺钉13进行加强紧固。
还有些方案中，在上述方案基础上，中间基座与弹簧之间设有指示件，该指示件为板状、环状或杆状结构，图1所示结构为环状结构，其作用是：实际运行过程中，行程指示环可以指示竖直安装的刻度板，通过指示的刻度判断阀门的行程并对阀门开度进行控制。
进一步的方案或产品中，阀杆套3上设有防转装置，该防转装置可选用防转杆或防转螺栓，图1所示结构中，阀杆套侧壁安装有两根防转螺栓15，用于限制阀杆套3的周向自由度，实际工作中，两个防转螺栓呈180°分别插入两个竖直的槽内，限制阀杆套3的周向自由度。
需要说明的是，本专利的保护范围不限于上述具体实施例所说明的具体实施方式，而是只要满足本专利的权利要求的技术特征的组合就落入了本专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种对心弹性联轴器，其特征在于，包括：
活塞杆套，该活塞杆套上设有活塞杆安装孔；
中间基座；
阀杆套，该阀杆套上设有阀杆安装孔；
所述中间基座与活塞杆套连接，且两者之间设有弹性部件，所述中间基座与所述阀杆套之间通过球面凸起与球面凹槽啮合并且所述中间基座与阀杆套连接，同时所述活塞杆安装孔和阀杆安装孔共轴，且球面凸起与球面凹槽的球心位于活塞杆安装孔和阀杆安装孔的中心轴线上，所述弹性部件伸缩方向沿活塞杆安装孔和阀杆安装孔的轴向；
所述中间基座的表面局部位设凹槽，该凹槽中安装有止推垫，所述止推垫上设球面凹槽，所述阀杆套顶面局部位设球面凸起；
所述凹槽的径向尺寸大于止推垫的径向尺寸，且球面凸起的轴截面弧长大于球面凹槽的轴截面弧长。
2.如权利要求1所述的对心弹性联轴器，其特征在于，所述中间基座包括底座和设在底座上的安装杆，所述活塞杆套上还设有中间基座安装孔，所述安装杆套装在所述中间基座安装孔中并连接，所述活塞杆套与所述底座之间设有弹性部件，所述底座与所述阀杆套之间通过球面凸起与球面凹槽啮合。
3.如权利要求1或2所述的对心弹性联轴器，其特征在于，所述弹性部件选用普通弹簧或碟形弹簧。
4.如权利要求1或2所述的对心弹性联轴器，其特征在于，所述连接选用螺纹连接、限位销连接或螺栓连接。
5.如权利要求1或2所述的对心弹性联轴器，其特征在于，还包括指示部件，该指示部件为杆状、板状或环状，且该指示部件设置在所述弹性部件与中间基座之间。
6.如权利要求1或2所述的对心弹性联轴器，其特征在于，还包括压环，所述压环设置在所述弹性部件与所述中间基座之间。
7.如权利要求1或2所述的对心弹性联轴器，其特征在于，所述阀杆套上还设有防转装置。
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