CN112923121B - 旋转式阀门的拨盘组件、触发结构及阀门限位开关 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋转式阀门的拨盘组件、触发结构及阀门限位开关，包括转轴和拨盘，拨盘与转轴连接，并能随转轴转动；拨盘上设置有两组用于安装触发部件的安装位，两组所述安装位分别位于以转轴为旋转中心的两个半径不同的圆上，且沿圆的径向，其中一组安装位位于另一组安装位的外侧；其中一组或两组安装位上设置有用于与微动开关配合的触发部件。本发明，采用拨盘式触发结构，打破原带齿凸轮配合，加工工艺难的短板，拨盘的结构常规工艺即可达到加工要求。同时，由于设置有两组安装位，可在其中一组安装位上设置触发部件或者两组安装位上设置触发部件，从而使得SPDT、DPDT结构可通用，减少零件模具成本，加工成本以及库存管理成本。

Description

旋转式阀门的拨盘组件、触发结构及阀门限位开关
技术领域
本发明属于阀门限位开关技术领域，具体涉及一种旋转式阀门的拨盘组件、触发结构及阀门限位开关。
背景技术
随着工业的发展，现阀门使用工况也不断在变化，石油、石化、冶金、电站等行业对于阀门配套附件阀门限位开关的要求也逐步提高。为实现较复杂完整的电路控制，DPDT(Double Pole Double Throw，双刀双掷)型阀门限位开关的需求不断增加。开关长期处于较高温度下、且高频次地发生机械磨损。对于电站等使用工况、停机更换附件造成的经济损失巨大，故对于阀门限位开关的使用寿命有了更加严苛的要求。
现大多数阀门限位开关采用金属轴上销连接塑料带齿圆盘，通过另一带塑料齿件配合，以调整触发角度。结构大致相同，由于零件较小，且在周边需有致密小齿牙结构，现较难实现金属材料制作该零件，以适应不同要求工况。结构的因素，对材料产生限制，影响了开关的整体性能。阀门限位开关SPDT(单刀双掷，Single Pole Double Throw)型转成DPDT型，常采用微动开关“一”字堆叠式，将四个SPDT微动开关在一条直线上布置，轴上触发点相应也增加至四个，整体体积较大。
此外，对于抗震要求较高，或是工作现场振动强烈时，开关体积将直接影响其抗震性能。采用堆叠式的方式，轴向增加开关高度，降低了开关稳定性，对产品可靠性产生直接影响。现结构零件通用化程度较低，如若需进行SPDT与DPDT结构型式的转化，需使用不同的轴零件，对于加工成本、库存管理均增加了较大的难度。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种旋转式阀门的拨盘组件，能够在SPDT、DPDT型开关结构之间切换，提高通用性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：
一种旋转式阀门的拨盘组件，包括转轴和拨盘，所述转轴用于连接执行机构，所述拨盘与转轴连接，并能随转轴转动；所述拨盘上设置有两组用于安装触发部件的安装位，两组所述安装位分别位于以转轴为旋转中心的两个半径不同的圆上，且沿圆的径向，其中一组安装位位于另一组安装位的外侧；其中一组或两组安装位上设置有用于与微动开关配合的触发部件。
可选地，同一组所述安装位上的触发部件的位置固定或者沿圆周方向可调。
可选地，所述拨盘上设置有以转轴为圆心的内外两个圆弧槽，每个圆弧槽上沿弧向形成连续的多个安装位。
可选地，所述触发部件包括相连接的触头和安装部，所述安装部与拨盘通过紧固件连接。
可选地，所述触头上设置有用于与微动开关挤压时导向的倾斜面或弧面。
可选地，所述安装部为带有螺纹的连接杆，所述连接杆一端连接触头，另一端穿过所述圆弧槽并通过螺母锁紧，所述螺母和触头夹紧在所述拨盘的两侧。
可选地，所述触头上设置有与圆弧槽适配的腰形凸台。
可选地，所述拨盘呈扇形。
可选地，每组所述安装位包括开设在拨盘上的至少两个安装孔，同一组的各个安装孔间隔分布在以转轴为圆心的同一圆上。
可选地，所述拨盘、转轴和触发部件均由金属制成。
本发明还提供一种阀门限位开关的触发结构，包括所述的旋转式阀门的拨盘组件，还包括微动开关和用于安装微动开关的安装架，所述微动开关为一对或两对，每一对微动开关对称布置于转轴的两侧，每一组安装位上安装两个触发部件，两个触发部件分别与同一对的两个微动开关配合。
可选地，所述安装架包括两立板和连接在两立板之间的连接板，其中一对的两个微动开关安装在两个立板的外侧，另一对的两个微动开关安装在两个立板的内侧。
可选地，所述触发部件的运动路径是以转轴中心为圆心的圆弧，同一对的两个微动开关的触点位于所述圆弧上。
本发明还提供一种阀门限位开关，包括上述阀门限位开关的触发结构，其中阀门限位开关为单刀双掷或双刀双掷结构。
如上所述，本发明的有益效果在于：本发明，采用拨盘式触发结构，成功打破原带齿凸轮配合，加工工艺难的短板，拨盘的结构常规工艺即可达到加工要求。同时，由于设置有两组安装位，可在其中一组安装位上设置触发部件或者两组安装位上设置触发部件，从而使得SPDT、DPDT结构可通用，减少零件模具成本，加工成本以及库存管理成本。
其他的有益效果在于：触发部件与拨盘的可调节的配合形式，可实现开关的无极调节，适应触发角度的不同要求，并且在DPDT的结构下可以实现两对微动开关触发的同步性。
拨盘、转轴和触发部件均采用金属结构,能够适应高温环境，解决了传统结构中采用工程塑料不耐高温、采用金属材料齿形配合不便加工的问题。有效提高了结构整体强度，大幅提升产品使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1中拨盘组件的爆炸视图；
图2为本发明实施例1中拨盘的主视图；
图3为图2中A-A视图；
图4为本发明实施例2中拨盘的结构示意图；
图5为本发明实施例3中单刀双掷式限位开关触发结构的示意图；
图6为图4的俯视图；
图7为本发明实施例4中双刀双掷式限位开关触发结构的示意图；
图8为图6的俯视图。
零件标号说明：
1-转轴；2-拨盘；21、22-圆弧槽；23-方形槽；24-安装孔；3-触发部件；31-触头；32-安装部；33-凸台；34-倾斜面或弧面；41、41-微动开关；4a-触点；5-安装架；51-连接板；52-立板；6-螺母；7-垫圈。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
如图1和图2所示，本例示意的一种旋转式阀门的拨盘组件，包括转轴1和拨盘2，转轴1用于连接执行机构，以使转轴1随阀门的位置改变而转动，所述拨盘2与转轴1周向相对固定地连接，以传递扭力；使得拨盘2随转轴1单向或往复转动，本例中拨盘2套设在转轴1外，通过扁方结构配合限制两者的相对转动，拨盘2所在平面与转轴1垂直；其中，拨盘2上设置有两组用于安装触发部件3的安装位，每组安装位的安装位置可以为多个，两组安装位分别位于以转轴1为旋转中心的两个半径不同的圆上，且沿圆的径向，其中一组安装位位于另一组安装位的外侧，即第一组安装位位于半径较小的圆弧上，另一组安装位位于半径较大的圆弧上；其中一组安装位上设置有用于与微动开关配合的触发部件3，此时形成单刀双掷的结构形式，对应的微动开关为一对；若两组安装位上均设置有触发部件3，即形成双刀双掷的结构形式，对应的微动开关为两对；可根据需要设置一组或两组触发部件3。
其中，旋转式阀门是通过旋转部件调节管道中介质流量的阀门，常见如蝶阀、球阀等；执行机构为利用液体、气体、电力等能源，提供阀门旋转运动的装置，该结构常用于旋转阀门、角行程执行机构上，转轴1嵌入阀门执行机构，阀门位置改变，通过转轴1传递力矩，带动拨盘2转动，拨盘2上的触发部件3压下微动开关后，通过微动开关输出当前阀门位置的数字信号。转轴1上端也可选择性连接指示器，直接显示当前阀门开关状态，便于观察。
采用拨盘2式触发结构，成功打破原带齿凸轮配合，加工工艺难的短板，拨盘2的结构常规工艺即可达到加工要求。同时，由于设置有两组安装位，可在其中一组安装位上设置触发部件3或者两组安装位上设置触发部件3，从而使得SPDT(单刀双掷，Single PoleDouble Throw)、DPDT(Double Pole Double Throw，双刀双掷)结构可通用，减少零件模具成本，加工成本以及库存管理成本。
在一个实施方式中，同一组所述安装位上的触发部件3的位置固定，即安装位可以为固定孔或者安装槽，触发部件3安装在固定孔或者安装槽内，其位置不可调，不同规格安装位置不同。
在一个实施方式中，同一组所述安装位上的触发部件3的位置沿安装位所在圆弧的圆周方向可调节，由于安装位分布在以转轴1中心为圆心的圆上，因而可通过调整触发部件3与拨盘2的相对位置，实现触发角度的调节，适应不同现场需要。
如2和图3所示，本例中，拨盘2上设置有以转轴1的中心为圆心的内外两个圆弧槽21、22，两个圆弧槽21、22同心，且均贯穿拨盘2，每个圆弧槽21、22上沿弧向形成连续的多个安装位，即可以实现触发部件3的无极调节。其他实施方式中也可以为设置在拨盘2上的圆弧形滑轨或者圆弧形凹槽等，当为圆弧形滑轨时，触发部件3可通过滑块等安装在滑轨上，通过紧固件锁紧；当为圆弧形凹槽时，可以为T型槽，触发部件3可沿圆弧形凹槽方向调节，通过螺母等部件锁紧。
当需要采用DPDT型结构时，为了保证开关触发的同步性，拨盘2上两圆弧槽21、22可安装不同触发部件3。可通过调整触发部件3位置，实现同一侧两个微动开关信号的同时触发与同时脱离。
本例中，所述拨盘2呈扇形，拨盘2上开设有方形槽32，转轴1上加工有方形配合部，实现周向防转，以传递扭矩；并在方形槽32正上方，向下铣出部分圆形槽，安装时与转轴1上圆盘(未示出)压在一起，以实现拨盘2的轴向限位。
其中，所述触发部件3包括相连接的触头31和安装部32，安装部32与拨盘2通过紧固件连接，本例中。安装部32为带有螺纹的连接杆，连接杆一端连接触头31，另一端穿过圆弧槽21、22并通过螺母6和垫圈7锁紧，螺母6和触头31夹紧在拨盘2的两侧，实现触发部件3与拨盘2之间的固定；需要调节位置时，拧松螺母6。
为便于与微动开关按压时导向，触头31上设置有用于与微动开关挤压时导向的倾斜面或弧面34，即触头31朝向微动开关运动的一面设置为弧面或倾斜面，本例中为平滑的曲面。
本例中，为便于触发部件3在圆弧槽21、22中的固定，防止偏摆，触头31上设置有与圆弧槽21、22适配的腰形凸台33，安装时凸台33与圆弧槽21、22内壁配合，以图中方位为参考，触发部件3的触头31正面用于按压微动开关，背面压在拨盘2下表面，螺母6和垫片压在拨盘2上表面，其中安装部32、凸台33和触头31为一体结构。
在一个实施方式中，所述拨盘2、转轴1和触发部件3均由金属制成，例如不锈钢等。
因传统结构采用的零件材料为工程塑料，当环境温度超过135℃时，材料出现变形，影响阀门限位开关作用，严重时将导致开关直接失效。且由于工程塑料老化问题，在对于使用寿命要求较高的工况下，开关寿命远达不到要求。采用拨盘2式触发结构，打破原塑料带齿凸轮配合，加工工艺难的短板，拨盘2一体成型，便于加工，可采用线切割等常规工艺。不同于齿形配合结构，零件可加工性能较好，采用金属结构，直接解决了使用工程材料成型的缺点，且能够耐高温、耐辐照，使用寿命长。
实施例2
如图4所示，本例与实施例1的不同之处在于，每组安装位包括开设在拨盘2上的至少两个安装孔24，同一组的各个安装孔24间隔分布在以转轴1为圆心的同一圆弧上。当每一组的安装孔24为两个时，即为位置固定，不可调节；当每一组的安装孔24为多个时，该结构也可以实现触发部件3位置的逐级调节。同样可以采用螺母固定的方式。
实施例3
如图5和图6所示，本例示例的一种旋转阀门的触发结构，包括上述任一实施例中的旋转式阀门的拨盘组件，还包括两对微动开关41、42和用于安装微动开关41、42的安装架5，其中一对微动开关42安装在安装架5的外侧，另一对微动开关41安装在安装架5的内侧，对应的触发组件也为两对，分别与两对微动开关41、42对应，每一对的两个微动开关41或者微动开关42对称布置于转轴1的两侧，每一组安装位上安装两个触发部件3，触发部件3位置固定或者可调；同一对的两个触发部件3分别与同一对的两个微动开关41(微动开关42)配合，同一对的两个微动开关41(微动开关42)不同时触发，即左侧触发时，右侧处于脱离状态。
本例示意的为双刀双掷式开关结构，可以通过调整触发部件3在拨盘2上的位置，实现右侧两个微动开关41、42的同步触发，或者左侧两个微动开关41、42的同步触发；执行机构带动转轴1转动，拨盘2随动，带动触发部件3的触头31将微动开关41、42的触点4a压下，实现触发。
其中，触发部件3的运动路径是以转轴1中心为圆心的圆弧，同一对的两个微动开关41(微动开关42)的触点4a位于圆弧上。即相配合的两个触发部件3和两个微动开关41(或微动开关42)的触点位于同一半径的圆弧上。
本例中，安装架5包括两立板52和连接在两立板52之间的连接板51，形成U型结构，连接板51可通过螺钉安装支撑在限位开关的主体上，其中一对的两个微动开关41、42安装在两个立板52的外侧，另一对的两个微动开关41、42安装在两个立板52的内侧，也可以通过螺钉固定。
实施例4
如图7和图8所示，与实施例2的不同之处在于，本例中为单刀双掷结构；即只在其中一组安装位(圆弧槽22)上设置有触发部件3，对应的微动开关41、42也为一对，可以安装在立板52的内侧或外侧，相对应即可。
本发明，通用程度高，可在同一拨盘2结构上，实现SPDT、DPDT型式的选择，SPDT、DPDT结构可通用化，减少零件模具成本，加工成本以及库存管理成本。触发部件3与拨盘2的配合形式，实现开关的无极调节，适应触发角度不同要求。同时，结构采用全金属材料，有效规避了传统结构中，工程塑料不耐高温、易老化等缺点。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：包括转轴和拨盘，所述转轴用于连接执行机构，所述拨盘与转轴连接，并能随转轴转动；所述拨盘上设置有两组用于安装触发部件的安装位，两组所述安装位分别位于以转轴为旋转中心的两个半径不同的圆上，且沿圆的径向，其中一组安装位位于另一组安装位的外侧；其中一组或两组安装位上设置有用于与微动开关配合的触发部件；同一组所述安装位上的触发部件的位置沿安装位所在圆弧的圆周方向可调节，安装位分布在以转轴中心为圆心的圆上，可通过调整触发部件与拨盘的相对位置，实现触发角度的调节。
2.根据权利要求1所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述拨盘上设置有以转轴为圆心的内外两个圆弧槽，每个圆弧槽上沿弧向形成连续的多个安装位。
3.根据权利要求2所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述触发部件包括相连接的触头和安装部，所述安装部与拨盘通过紧固件连接。
4.根据权利要求3所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述触头上设置有用于与微动开关挤压时导向的倾斜面或弧面。
5.根据权利要求3所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述安装部为带有螺纹的连接杆，所述连接杆一端连接触头，另一端穿过所述圆弧槽并通过螺母锁紧，所述螺母和触头夹紧在所述拨盘的两侧。
6.根据权利要求3所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述触头上设置有与圆弧槽适配的腰形凸台。
7.根据权利要求1所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述拨盘呈扇形。
8.根据权利要求1所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：每组所述安装位包括开设在拨盘上的至少两个安装孔，同一组的各个安装孔间隔分布在以转轴为圆心的同一圆上。
9.根据权利要求1所述的旋转式阀门的拨盘组件，其特征在于：所述拨盘、转轴和触发部件均由金属制成。
10.一种旋转式阀门的触发结构，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的旋转式阀门的拨盘组件，还包括微动开关和用于安装微动开关的安装架，所述微动开关为一对或两对，每一对微动开关对称布置于转轴的两侧，每一组安装位上安装两个触发部件，两个触发部件分别与同一对的两个微动开关配合。
11.根据权利要求10所述的旋转式阀门的触发结构，其特征在于：所述安装架包括两立板和连接在两立板之间的连接板，其中一对的两个微动开关安装在两个立板的外侧，另一对的两个微动开关安装在两个立板的内侧。
12.根据权利要求10所述的旋转式阀门的触发结构，其特征在于：所述触发部件的运动路径是以转轴中心为圆心的圆弧，同一对的两个微动开关的触点位于所述圆弧上。
13.一种阀门限位开关，其特征在于：包括权利要求10-12任意一项所述的旋转式阀门的触发结构，所述阀门限位开关为单刀双掷或双刀双掷结构。
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