CN116146754A - 一种紧急截断阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种紧急截断阀，包括设置于阀体通道中的球阀、与球阀连接的齿轮传动机构、与齿轮传动机构连接的蓄力机构、与齿轮传动机构连接的齿杆、与齿杆连接的锁紧机构、与锁紧机构连接的平衡机构以及设置于齿杆和锁紧机构之间的自动复位机构；齿轮传动机构的传动始端与齿杆底端外侧啮合连接，齿轮传动机构的传动末端的轴心处与球阀固定连接，齿轮传动机构的传动末端与蓄力机构连接；锁紧机构包括锁紧齿轮、锁紧块和锁紧钩，平衡机构包括箱体、平衡杆、第一弹性组件和第二弹性组件；自动复位机构包括半圆杆、下压杆、U形块、伸缩卡杆和上抬板。本申请实现了当井口压力变化过大时，能够通过机械结构自动紧急关闭天然气井，避免了出现安全事故。

Description

一种紧急截断阀

技术领域

本申请涉及截断阀技术领域，尤其涉及一种紧急截断阀。

背景技术

天然气是储存在地底深处的可燃性气体，是一种清洁、方便、高效的燃料，也是一种重要的化工原料，具有较高的经济价值。在天然气的开采过程中，优质的天然气井的开采过程比较稳定，较少的开采工艺即可获得具有使用价值的天然气。随着天然气的不断开采，优质的天然气井逐渐减少，需要不断增加开采工艺才能够获得具有使用价值的天然气，随着开采工艺的不断增加，逐渐降低了天然气开采过程的稳定性和安全性。对非优质的天然气井进行开采时，天然气井井口的压力很不稳定，井口压力变化过大时，不但对天然气的开采过程有较大影响，还会导致安全事故。

在目前的开采过程中，操作人员不能时时监控天然气井井口的压力变化，当井口的压力变化到危险范围时，不能及时关闭天然气井，存在严重的安全隐患；另外，现有技术中的紧急截断阀一般通过电动元件来执行关闭动作，当电动元件出现异常时，无法及时关闭管线，仍然存在较大的安全隐患。

发明内容

本申请通过提供一种紧急截断阀，解决了现有技术中井口压力变化过大时不能及时关闭天然气井，或者当电动元件出现异常无法关闭管线，存在较大的安全隐患的技术问题，实现了当井口压力变化过大时，能够通过机械结构自动紧急关闭天然气井，避免了出现安全事故。

本申请提供的一种紧急截断阀，包括设置于阀体通道中的球阀、与所述球阀连接的齿轮传动机构、与所述齿轮传动机构连接的蓄力机构、与所述齿轮传动机构连接的齿杆、与所述齿杆连接的锁紧机构、与所述锁紧机构连接的平衡机构以及设置于所述齿杆和所述锁紧机构之间的自动复位机构；所述齿轮传动机构的传动始端与所述齿杆的底端外侧啮合连接，能够带动所述齿杆升降；所述齿轮传动机构的传动末端的轴心处与所述球阀固定连接，能够带动所述球阀在所述阀体通道中转动，所述齿轮传动机构的传动末端与所述蓄力机构连接，能够对所述蓄力机构蓄力并能够在所述蓄力机构的带动下转动；所述锁紧机构包括锁紧齿轮、锁紧块和锁紧钩，所述平衡机构包括箱体、平衡杆、第一弹性组件和第二弹性组件；所述锁紧齿轮设置于所述齿杆的一侧，并与所述齿杆啮合连接；所述锁紧块的两侧与所述箱体转动连接，且所述锁紧钩固定连接于所述锁紧块靠近所述锁紧齿轮的一端，所述锁紧钩能够与所述锁紧齿轮的齿卡接；所述第一弹性组件的顶端设置有压力传感器，且所述压力传感器的顶针穿过所述第一弹性组件并与所述平衡杆的一端抵接；所述第二弹性组件的顶端与所述箱体的顶面抵接，所述第二弹性组件的底端与所述平衡杆的另一端抵接；所述平衡杆的两侧与所述箱体转动连接，所述齿杆的顶端伸入所述箱体内并与所述箱体滑动连接；所述自动复位机构包括半圆杆、下压杆、U形块、伸缩卡杆和上抬板；所述半圆杆和所述下压杆上下对应设置，且固定连接于所述锁紧块的内侧；所述U形块倾斜设置于所述半圆杆的上方，所述伸缩卡杆倾斜贯通所述U形块，且所述伸缩卡杆的一端伸入所述U形块的内部，在所述锁紧块顺时针转动后，所述半圆杆能够进入所述U形块内部，并卡接于所述伸缩卡杆的端部；所述上抬板的一端固定连接于所述齿杆的外侧，且所述上抬板的另一端与所述伸缩卡杆搭接，能够带动所述伸缩卡杆向上运动；所述平衡杆靠近所述齿杆的端部伸入所述半圆杆和所述下压杆之间。

在一种可能的实现方式中，所述箱体的两侧固定连接有两个第一支撑板和两个第二支撑板；所述锁紧块的两侧分别与两个所述第一支撑板转动连接；所述平衡杆的两侧分别与两个所述第二支撑板转动连接。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的一种紧急截断阀还包括有驱动杆；所述驱动杆固定连接于所述平衡杆靠近所述齿杆的端部，且所述驱动杆伸入所述半圆杆和所述下压杆之间。

在一种可能的实现方式中，所述伸缩卡杆包括伸缩杆、第三弹性件、U形板、耳板、楔形块和连接杆；所述楔形块固定连接于所述U形块的外侧，所述U形板倾斜设置并固定连接于所述楔形块的顶面；所述耳板固定连接于所述伸缩杆的外侧，所述第三弹性件设置于所述U形板和所述耳板之间；所述伸缩杆倾斜贯通所述U形板、所述楔形块以及所述U形块，并与所述U形板、所述楔形块以及所述U形块滑动连接；所述伸缩杆背离所述连接杆的端部伸入所述U形块内部，在所述锁紧块顺时针转动后，所述半圆杆能够进入所述U形块内部，并能够卡接于所述伸缩杆伸入所述U形块内部的端部；所述连接杆固定连接于所述伸缩杆的顶端，且与所述半圆杆平行，所述上抬板能够搭接于所述连接杆的底面；所述连接杆固定连接于所述伸缩杆的顶端，且与所述半圆杆平行，所述上抬板能够搭接于所述连接杆的底面。

在一种可能的实现方式中，所述U形块的顶面固定连接有L形杆，所述L形杆固定连接有辅助块，所述辅助块与所述第一支撑板固定连接。

在一种可能的实现方式中，所述锁紧齿轮的轴心处转动连接有安装架，所述安装架的外侧固定连接有固定架，所述固定架固定连接于所述箱体的内侧。

在一种可能的实现方式中，所述齿轮传动机构包括第一主动齿轮、第二主动齿轮、被动齿轮和多个传动齿轮；所述第一主动齿轮的轴心处连接有旋转手柄，所述第二主动齿轮的轴心处连接有驱动电机；所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮分别与所述齿杆啮合连接，能够分别带动所述齿杆升降；所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮能够分别通过多个所述传动齿轮与所述被动齿轮传动连接；所述被动齿轮的轴心处与所述球阀固定连接，能够带动所述球阀转动；所述被动齿轮的外侧与所述蓄力机构连接，能够对所述蓄力机构蓄力。

在一种可能的实现方式中，所述蓄力机构包括蓄力筒、第四弹性件和钢丝绳；所述第四弹性件和所述钢丝绳均处于所述蓄力筒内，且所述钢丝绳的一端缠绕于所述被动齿轮的外侧，所述钢丝绳的另一端与所述第四弹性件的顶端固定连接。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过采用设置于阀体通道中的球阀、与球阀连接的齿轮传动机构、与齿轮传动机构连接的蓄力机构、与齿轮传动机构连接的齿杆、与齿杆连接的锁紧机构、与锁紧机构连接的平衡机构以及设置于齿杆和锁紧机构之间的自动复位机构；设置锁紧机构包括锁紧齿轮、锁紧块和锁紧钩，平衡机构包括箱体、平衡杆、第一弹性组件和第二弹性组件，第一弹性组件的顶端设置有压力传感器，且压力传感器的顶针穿过第一弹性组件并与平衡杆的一端抵接，在正常工作前，先通过驱动齿轮传动机构，带动球阀转动并打开，同时通过齿轮传动机构的传动末端带动蓄力机构并对蓄力机构进行蓄力，同时通过齿轮传动机构的传动始端带动齿杆上升，并通过锁紧块和锁紧钩对齿杆进行锁紧，通过压力传感器感受管线中的压力，管线中的压力挤压压力传感器的顶针，压力传感器的顶针顶端挤压第一弹性组件，压力传感器的顶针底端挤压平衡杆的一端，同时，通过设置的第二弹性组件对平衡杆的另一端进行挤压，使得平衡杆处于水平的平衡状态，同时也能够保证锁紧块处于水平的状态，从而能够通过锁紧钩将锁紧齿轮的下方的齿卡接实现锁紧，此时，齿杆通过齿轮传动机构的传动会时刻受到蓄力机构向下的作用力；

当管线中的压力变化过大时，压力传感器的顶针会向下运动，从而使平衡杆的一端向下倾斜，使得平衡杆的平衡被打破，同时，平衡杆的另一端向上倾斜，并将半圆杆向上抬起，使得锁紧块不再为水平状态，锁紧块顺时针转动，使得锁紧钩逐渐离开锁紧齿轮，不再卡接锁紧齿轮，因而，齿杆在蓄力机构的作用下，会自动向下运动，同时通过齿轮传动机构的传动，最终使得球阀转动实现关闭，实现紧急截断，有效地保护了下游管线；

通过设置自动复位机构包括半圆杆、下压杆、U形块、伸缩卡杆和上抬板，在平衡杆的另一端向上倾斜将半圆杆向上抬起的过程中，半圆杆会逐渐进入到U形块中，同时逐渐挤压伸缩卡杆伸入U形块内侧的端部，最终半圆杆在完全进入到U形块中后，被伸缩卡杆伸入U形块内侧的端部卡接，即在平衡杆的平衡被打破，齿杆下降使得球阀紧急关闭后，半圆杆同时被限位在U形块中，即锁紧块和锁紧钩整体会保持在倾斜的状态，等待着后续齿杆上升复位之后再进行复位，避免后续齿杆上升复位的过程中由于锁紧块和锁紧钩的提前复位而影响齿杆的正常上升动作；在后续对齿杆进行复位时，通过控制齿轮传动机构的传动始端转动，从而带动齿杆上升，同时通过齿轮传动机构的传动末端带动球阀转动并逐渐打开，当齿杆即将到达最上方时，通过上抬板带动伸缩卡杆向上移动，使得伸缩卡杆的端部缩回并不再卡接半圆杆，此时，通过第二弹性组件对平衡杆的另一端的挤压，使得平衡杆的另一端不再向上倾斜并到达水平，同时通过平衡杆的另一端带动下压杆下移，使得锁紧块、锁紧钩整体从倾斜状态变为水平状态，同时半圆杆从U形块中脱离，变为水平状态的锁紧钩能够继续将锁紧齿轮下方的齿卡接，当锁紧钩再次将锁紧齿轮卡接后，齿杆同时也到达最上方，通过齿轮传动机构再次对蓄力机构的蓄力也完成，球阀再次转动至打开的位置，最终实现对整体装置的自动复位，整个复位过程中，不需要借助过多的驱动元件，仅仅通过一个驱动元件来控制齿轮传动机构的传动始端正常转动蓄力即可完成复位；

有效解决了现有技术中井口压力变化过大时不能及时关闭天然气井，或者当电动元件出现异常无法关闭管线，存在较大的安全隐患的技术问题，实现了当井口压力变化过大时，能够通过机械结构自动紧急关闭天然气井，避免了出现安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术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为本申请实施例提供的球阀与阀体的局部剖视图；

图2为本申请实施例提供的齿轮传动机构和蓄力机构的局部剖视图；

图3为本申请实施例提供的锁紧机构和平衡机构的主视图；

图4为本申请实施例提供的平衡机构和锁紧机构去除第一弹性组件、第二弹性组件时的主视图；

图5为图4中平衡杆平衡被打破时带动锁紧块和锁紧钩运动，使得齿杆被解锁时的主视图；

图6为图4中的轴测图；

图7为图6中A区域的局部放大图；

图8为图5中的轴测图；

图9为图8中B区域的局部放大图；

图10为图4中去除锁紧块和辅助块时的主视图；

图11为图10中C区域的局部放大图；

图12为图5中去除锁紧块和辅助块时的主视图；

图13为图12中D区域的局部放大图；

图14为本申请实施例提供的U形块和伸缩卡杆的轴测图；

图15为本申请实施例提供的齿杆、锁紧块和锁紧钩的轴测图。

附图标记：1-阀体；2-球阀；3-齿轮传动机构；31-第一主动齿轮；311-旋转手柄；32-第二主动齿轮；321-驱动电机；33-被动齿轮；34-传动齿轮；4-蓄力机构；41-蓄力筒；42-第四弹性件；43-钢丝绳；5-齿杆；6-锁紧机构；61-锁紧齿轮；611-安装架；612-固定架；62-锁紧块；63-锁紧钩；7-平衡机构；71-箱体；711-第一支撑板；712-第二支撑板；72-平衡杆；721-驱动杆；722-限位螺杆；73-第一弹性组件；731-高压弹簧；732-挤压座；733-固定块；74-第二弹性组件；741-低压弹簧；742-挤压杆；8-自动复位机构；81-半圆杆；82-下压杆；83-U形块；831-L形杆；832-辅助块；84-伸缩卡杆；841-伸缩杆；842-第三弹性件；843-U形板；844-耳板；845-楔形块；846-连接杆；85-上抬板；9-压力传感器。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

参照图1-13，本申请实施例提供的一种紧急截断阀，包括设置于阀体1通道中的球阀2、与球阀2连接的齿轮传动机构3、与齿轮传动机构3连接的蓄力机构4、与齿轮传动机构3连接的齿杆5、与齿杆5连接的锁紧机构6、与锁紧机构6连接的平衡机构7以及设置于齿杆5和锁紧机构6之间的自动复位机构8；齿轮传动机构3的传动始端与齿杆5的底端外侧啮合连接，能够带动齿杆5升降；齿轮传动机构3的传动末端的轴心处与球阀2固定连接，能够带动球阀2在阀体1通道中转动，齿轮传动机构3的传动末端与蓄力机构4连接，能够对蓄力机构4蓄力并能够在蓄力机构4的带动下转动；锁紧机构6包括锁紧齿轮61、锁紧块62和锁紧钩63，平衡机构7包括箱体71、平衡杆72、第一弹性组件73和第二弹性组件74；锁紧齿轮61设置于齿杆5的一侧，并与齿杆5啮合连接；锁紧块62的两侧与箱体71转动连接，且锁紧钩63固定连接于锁紧块62靠近锁紧齿轮61的一端，锁紧钩63能够与锁紧齿轮61的齿卡接；第一弹性组件73的顶端设置有压力传感器9，且压力传感器9的顶针穿过第一弹性组件73并与平衡杆72的一端抵接；第二弹性组件74的顶端与箱体71的顶面抵接，第二弹性组件74的底端与平衡杆72的另一端抵接；平衡杆72的两侧与箱体71转动连接，齿杆5的顶端伸入箱体71内并与箱体71滑动连接；自动复位机构8包括半圆杆81、下压杆82、U形块83、伸缩卡杆84和上抬板85；半圆杆81和下压杆82上下对应设置，且固定连接于锁紧块62的内侧；U形块83倾斜设置于半圆杆81的上方，伸缩卡杆84倾斜贯通U形块83，且伸缩卡杆84的一端伸入U形块83的内部，在锁紧块62顺时针转动后，半圆杆81能够进入U形块83内部，并卡接于伸缩卡杆84的端部；上抬板85的一端固定连接于齿杆5的外侧，且上抬板85的另一端与伸缩卡杆84搭接，能够带动伸缩卡杆84向上运动；平衡杆72靠近齿杆5的端部伸入半圆杆81和下压杆82之间。本申请实施例中第一弹性组件73具体包括高压弹簧731、挤压座732和固定块733，挤压座732的底端通过螺栓固定在固定块733顶面，固定块733一端固定在箱体71内侧，高压弹簧731的底端抵靠在挤压座732上，高压弹簧731的顶端与压力传感器9的顶针顶端抵接，通过压力传感器9顶针的顶端来挤压高压弹簧731，同时压力传感器9顶针的底端穿过高压弹簧731、挤压座732和固定块733，并抵靠在平衡杆72的一端，用于向平衡杆72的一端传递管线中的压力，第二弹性组件74具体包括低压弹簧741和挤压杆742，低压弹簧741的顶端抵靠在箱体71内侧顶面，低压弹簧741的底端抵靠挤压杆742，使得挤压杆742的底端能够抵靠在平衡杆72的另一端，因而，在管线内部压力正常时，通过压力传感器9的顶针底端与挤压杆742底端分别对平衡杆72两端的挤压，能够使得平衡杆72处于水平的平衡状态，本申请实施例中具体地在平衡杆72靠近挤压杆742的端部底面设置有限位螺杆722，限位螺杆722插入到箱体71内部并与箱体71螺纹连接，通过设置限位螺杆722，使得平衡杆72靠近挤压杆742的端部不能向下倾斜，即平衡杆72在水平状态变为倾斜状态时，只能够逆时针转动，使得靠近挤压杆742的端部只能向上倾斜，即只能通过平衡杆72的逆时针转动来打破平衡，因为，只有在平衡杆72逆时针转动打破平衡时，锁紧块62和锁紧钩63整体才能顺时针转动，才能使得锁紧钩63脱离锁紧齿轮61的齿，才能实现对锁紧齿轮61和齿杆5的解锁，最终通过蓄力机构4对齿杆5向下的作用力，才能使得处于齿轮传动机构3传动末端的球阀2转动实现紧急关闭。

参照图3-5，箱体71的两侧固定连接有两个第一支撑板711和两个第二支撑板712；锁紧块62的两侧分别与两个第一支撑板711转动连接；平衡杆72的两侧分别与两个第二支撑板712转动连接。

参照图6-9，本申请实施例提供的一种紧急截断阀还包括有驱动杆721；驱动杆721固定连接于平衡杆72靠近齿杆5的端部，且驱动杆721伸入半圆杆81和下压杆82之间。

参照图7、9、11、13、14，伸缩卡杆84包括伸缩杆841、第三弹性件842、U形板843、耳板844、楔形块845和连接杆846；楔形块845固定连接于U形块83的外侧，U形板843倾斜设置并固定连接于楔形块845的顶面；耳板844固定连接于伸缩杆841的外侧，第三弹性件842设置于U形板843和耳板844之间；伸缩杆841倾斜贯通U形板843、楔形块845以及U形块83，并与U形板843、楔形块845以及U形块83滑动连接；伸缩杆841背离连接杆846的端部伸入U形块83内部，在锁紧块62顺时针转动后，半圆杆81能够进入U形块83内部，并能够卡接于伸缩杆841伸入U形块83内部的端部；连接杆846固定连接于所述伸缩杆841的顶端，且与所述半圆杆81平行，所述上抬板85能够搭接于所述连接杆846的底面；连接杆846固定连接于伸缩杆841的顶端，且与半圆杆81平行，上抬板85能够搭接于连接杆846的底面。本申请实施例中具体地U形块83设置为两个，对应的伸缩杆841、楔形块845以及U形板843均设置为两个，连接杆846设置为一个，连接杆846的两端与两个伸缩杆841的顶端固定连接，每一个伸缩杆841的两侧均设置两个第三弹性件842，第三弹性件842选用弹簧，在半圆杆81被平衡杆72的端部向上抬起的过程中，半圆杆81逐渐进入到U形块83中，并逐渐挤压伸缩杆841伸入U形块83内部的端部，使得伸缩杆841逐渐缩回并挤压第三弹性件842，在半圆杆81完全进入到U形块83中后，半圆杆81离开伸缩杆841伸入U形块83内部的端部，不再挤压伸缩杆841，此时伸缩杆841在第三弹性件842的作用下再次弹出并通过伸缩杆841的端部将半圆杆81的底面卡接，实现对半圆杆81的限位，此时，锁紧块62和锁紧钩63整体会保持在倾斜的状态，即锁紧钩63保持远离锁紧齿轮61，等待着后续齿杆5上升复位之后再进行复位，避免后续齿杆5上升复位的过程中由于锁紧块62和锁紧钩63的提前复位而影响齿杆5的正常上升动作；在后续对齿杆5进行复位时，通过控制齿轮传动机构3的传动始端转动，带动齿杆5先上升，当齿杆5即将到达最上方时，通过上抬板85带动连接杆846向上移动，使得伸缩杆841的端部被向上拉起，使得伸缩杆841端部的斜面结构缩回并不再卡接半圆杆81，此时，通过第二弹性组件74对平衡杆72的另一端的挤压，使得平衡杆72的另一端不再向上倾斜并到达水平，同时通过平衡杆72的另一端带动下压杆82下移，使得锁紧块62、锁紧钩63整体从倾斜状态变为水平状态，同时半圆杆81从U形块83中脱离，变为水平状态的锁紧钩63能够继续将锁紧齿轮61下方的齿卡接，当锁紧钩63再次将锁紧齿轮61卡接后，齿杆5同时也到达最上方，实现自动复位。

参照图7、9、11、13，U形块83的顶面固定连接有L形杆831，L形杆831固定连接有辅助块832，辅助块832与第一支撑板711固定连接。本申请实施例中具体地U形块83通过L形杆831和辅助块832固定在第一支撑板711上，保证了U形块83位置的固定。

参照图3-5，锁紧齿轮61的轴心处转动连接有安装架611，安装架611的外侧固定连接有固定架612，固定架612固定连接于箱体71的内侧。本申请实施例中具体地锁紧齿轮61的轴心处通过转轴与安装架611转动连接，进而通过固定架612将安装架611固定安装在箱体71的内侧，最终实现对锁紧齿轮61的安装。

参照图2，齿轮传动机构3包括第一主动齿轮31、第二主动齿轮32、被动齿轮33和多个传动齿轮34；第一主动齿轮31的轴心处连接有旋转手柄311，第二主动齿轮32的轴心处连接有驱动电机321；第一主动齿轮31和第二主动齿轮32分别与齿杆5啮合连接，能够分别带动齿杆5升降；第一主动齿轮31和第二主动齿轮32能够分别通过多个传动齿轮34与被动齿轮33传动连接；被动齿轮33的轴心处与球阀2固定连接，能够带动球阀2转动；被动齿轮33的外侧与蓄力机构4连接，能够对蓄力机构4蓄力。本申请实施例中通过设置旋转手柄311和第一主动齿轮31，可以通过手动驱动进行蓄力并使得齿杆5上升到达复位的位置，也可以通过设置的驱动电机321和第二主动齿轮32，通过电动的方式驱动进行蓄力，同时使得齿杆5上升到复位的位置；另外传动齿轮34的数量根据需要合理设置即可，需要保证在被动齿轮33的轴心处连接球阀2，并通过被动齿轮33的转动来实现对蓄力机构4的蓄力。

参照图2，蓄力机构4包括蓄力筒41、第四弹性件42和钢丝绳43；第四弹性件42和钢丝绳43均处于蓄力筒41内，且钢丝绳43的一端缠绕于被动齿轮33的外侧，钢丝绳43的另一端与第四弹性件42的顶端固定连接。本申请实施例中具体地通过将钢丝绳43缠绕在被动齿轮33的外侧，并且将钢丝绳43的顶端与第四弹性件42顶端连接，从而通过被动齿轮33的转动将钢丝绳43缠绕在被动齿轮33外侧，进而通过钢丝绳43将第四弹性件42压缩，最终实现蓄力，第四弹性件42选用高强度弹簧。

本申请实施例提供的一种紧急截断阀的工作原理如下：

在正常工作前，先通过驱动齿轮传动机构3，带动球阀2转动并打开，同时通过齿轮传动机构3的传动末端带动蓄力机构4并对蓄力机构4进行蓄力，同时通过齿轮传动机构3的传动始端带动齿杆5上升，并通过锁紧块62和锁紧钩63对齿杆5进行锁紧，通过压力传感器9感受管线中的压力，管线中的压力挤压压力传感器9的顶针，压力传感器9的顶针顶端挤压第一弹性组件73，压力传感器9的顶针底端挤压平衡杆72的一端，同时，通过第二弹性组件74对平衡杆72的另一端进行挤压，使得平衡杆72处于水平的平衡状态，同时也能够保证锁紧块62处于水平的状态，从而能够通过锁紧钩63将锁紧齿轮61的下方的齿卡接实现锁紧，此时，齿杆5通过齿轮传动机构3的传动会时刻受到蓄力机构4向下的作用力；当管线中的压力变化过大时，压力传感器9的顶针会向下运动，从而使平衡杆72的一端向下倾斜，使得平衡杆72的平衡被打破，同时，平衡杆72的另一端向上倾斜，并将半圆杆81向上抬起，使得锁紧块62不再为水平状态，锁紧块62顺时针转动，使得锁紧钩63逐渐离开锁紧齿轮61，不再卡接锁紧齿轮61，因而，齿杆5在蓄力机构4的作用下，会自动向下运动，同时通过齿轮传动机构3的传动，最终使得球阀2转动实现关闭，实现紧急截断，有效地保护了下游管线；在平衡杆72的另一端向上倾斜将半圆杆81向上抬起的过程中，半圆杆81逐渐进入到U形块83中，并逐渐挤压伸缩杆841伸入U形块83内部的端部，使得伸缩杆841逐渐缩回并挤压第三弹性件842，在半圆杆81完全进入到U形块83中后，半圆杆81离开伸缩杆841端部的斜面，不再挤压伸缩杆841，此时伸缩杆841在第三弹性件842的作用下再次弹出并通过伸缩杆841伸入U形块83内部的端部将半圆杆81的底面卡接，实现对半圆杆81的限位，此时，锁紧块62和锁紧钩63整体会保持在倾斜的状态，即锁紧钩63保持远离锁紧齿轮61，等待着后续齿杆5上升复位之后再进行复位，避免后续齿杆5上升复位的过程中由于锁紧块62和锁紧钩63的提前复位而影响齿杆5的正常上升动作；在后续对齿杆5进行复位时，通过控制齿轮传动机构3的传动始端转动，带动齿杆5先上升，当齿杆5即将到达最上方时，通过上抬板85带动连接杆846向上移动，使得伸缩杆841的端部被向上拉起，同时通过耳板844挤压第三弹性件842，使得伸缩杆841伸入U形块83内部的端部缩回并不再卡接半圆杆81，此时，通过第二弹性组件74对平衡杆72的另一端的挤压，使得平衡杆72的另一端不再向上倾斜并到达水平，同时通过平衡杆72的另一端带动下压杆82下移，使得锁紧块62、锁紧钩63整体从倾斜状态变为水平状态，同时半圆杆81从U形块83中脱离，变为水平状态的锁紧钩63能够继续将锁紧齿轮61下方的齿卡接，当锁紧钩63再次将锁紧齿轮61卡接后，齿杆5同时也到达最上方，通过齿轮传动机构3再次对蓄力机构4的蓄力也完成，球阀2再次转动至打开的位置，最终实现对整体装置的自动复位，整个复位过程中，不需要借助过多的驱动元件，仅仅通过一个驱动元件来控制齿轮传动机构3的传动始端正常转动蓄力即可完成复位。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种紧急截断阀，其特征在于，包括设置于阀体（1）通道中的球阀（2）、与所述球阀（2）连接的齿轮传动机构（3）、与所述齿轮传动机构（3）连接的蓄力机构（4）、与所述齿轮传动机构（3）连接的齿杆（5）、与所述齿杆（5）连接的锁紧机构（6）、与所述锁紧机构（6）连接的平衡机构（7）以及设置于所述齿杆（5）和所述锁紧机构（6）之间的自动复位机构（8）；

所述齿轮传动机构（3）的传动始端与所述齿杆（5）的底端外侧啮合连接，能够带动所述齿杆（5）升降；

所述齿轮传动机构（3）的传动末端的轴心处与所述球阀（2）固定连接，能够带动所述球阀（2）在所述阀体（1）通道中转动，所述齿轮传动机构（3）的传动末端与所述蓄力机构（4）连接，能够对所述蓄力机构（4）蓄力并能够在所述蓄力机构（4）的带动下转动；

所述锁紧机构（6）包括锁紧齿轮（61）、锁紧块（62）和锁紧钩（63），所述平衡机构（7）包括箱体（71）、平衡杆（72）、第一弹性组件（73）和第二弹性组件（74）；

所述锁紧齿轮（61）设置于所述齿杆（5）的一侧，并与所述齿杆（5）啮合连接；

所述锁紧块（62）的两侧与所述箱体（71）转动连接，且所述锁紧钩（63）固定连接于所述锁紧块（62）靠近所述锁紧齿轮（61）的一端，所述锁紧钩（63）能够与所述锁紧齿轮（61）的齿卡接；

所述第一弹性组件（73）的顶端设置有压力传感器（9），且所述压力传感器（9）的顶针穿过所述第一弹性组件（73）并与所述平衡杆（72）的一端抵接；

所述第二弹性组件（74）的顶端与所述箱体（71）的顶面抵接，所述第二弹性组件（74）的底端与所述平衡杆（72）的另一端抵接；

所述平衡杆（72）的两侧与所述箱体（71）转动连接，所述齿杆（5）的顶端伸入所述箱体（71）内并与所述箱体（71）滑动连接；

所述自动复位机构（8）包括半圆杆（81）、下压杆（82）、U形块（83）、伸缩卡杆（84）和上抬板（85）；

所述半圆杆（81）和所述下压杆（82）上下对应设置，且固定连接于所述锁紧块（62）的内侧；

所述U形块（83）倾斜设置于所述半圆杆（81）的上方，所述伸缩卡杆（84）倾斜贯通所述U形块（83），且所述伸缩卡杆（84）的一端伸入所述U形块（83）的内部，在所述锁紧块（62）顺时针转动后，所述半圆杆（81）能够进入所述U形块（83）内部，并卡接于所述伸缩卡杆（84）的端部；

所述上抬板（85）的一端固定连接于所述齿杆（5）的外侧，且所述上抬板（85）的另一端与所述伸缩卡杆（84）搭接，能够带动所述伸缩卡杆（84）向上运动；

所述平衡杆（72）靠近所述齿杆（5）的端部伸入所述半圆杆（81）和所述下压杆（82）之间。

2.根据权利要求1所述的紧急截断阀，其特征在于，所述箱体（71）的两侧固定连接有两个第一支撑板（711）和两个第二支撑板（712）；

所述锁紧块（62）的两侧分别与两个所述第一支撑板（711）转动连接；

所述平衡杆（72）的两侧分别与两个所述第二支撑板（712）转动连接。

3.根据权利要求1所述的紧急截断阀，其特征在于，还包括有驱动杆（721）；

所述驱动杆（721）固定连接于所述平衡杆（72）靠近所述齿杆（5）的端部，且所述驱动杆（721）伸入所述半圆杆（81）和所述下压杆（82）之间。

4.根据权利要求1所述的紧急截断阀，其特征在于，所述伸缩卡杆（84）包括伸缩杆（841）、第三弹性件（842）、U形板（843）、耳板（844）、楔形块（845）和连接杆（846）；

所述楔形块（845）固定连接于所述U形块（83）的外侧，所述U形板（843）倾斜设置并固定连接于所述楔形块（845）的顶面；

所述耳板（844）固定连接于所述伸缩杆（841）的外侧，所述第三弹性件（842）设置于所述U形板（843）和所述耳板（844）之间；

所述伸缩杆（841）倾斜贯通所述U形板（843）、所述楔形块（845）以及所述U形块（83），并与所述U形板（843）、所述楔形块（845）以及所述U形块（83）滑动连接；

所述伸缩杆（841）背离所述连接杆（846）的端部伸入所述U形块（83）内部，在所述锁紧块（62）顺时针转动后，所述半圆杆（81）能够进入所述U形块（83）内部，并能够卡接于所述伸缩杆（841）伸入所述U形块（83）内部的端部；

所述连接杆（846）固定连接于所述伸缩杆（841）的顶端，且与所述半圆杆（81）平行，所述上抬板（85）能够搭接于所述连接杆（846）的底面。

5.根据权利要求2所述的紧急截断阀，其特征在于，所述U形块（83）的顶面固定连接有L形杆（831），所述L形杆（831）固定连接有辅助块（832），所述辅助块（832）与所述第一支撑板（711）固定连接。

6.根据权利要求1所述的紧急截断阀，其特征在于，所述锁紧齿轮（61）的轴心处转动连接有安装架（611），所述安装架（611）的外侧固定连接有固定架（612），所述固定架（612）固定连接于所述箱体（71）的内侧。

7.根据权利要求1所述的紧急截断阀，其特征在于，所述齿轮传动机构（3）包括第一主动齿轮（31）、第二主动齿轮（32）、被动齿轮（33）和多个传动齿轮（34）；

所述第一主动齿轮（31）的轴心处连接有旋转手柄（311），所述第二主动齿轮（32）的轴心处连接有驱动电机（321）；

所述第一主动齿轮（31）和所述第二主动齿轮（32）分别与所述齿杆（5）啮合连接，能够分别带动所述齿杆（5）升降；

所述第一主动齿轮（31）和所述第二主动齿轮（32）能够分别通过多个所述传动齿轮（34）与所述被动齿轮（33）传动连接；

所述被动齿轮（33）的轴心处与所述球阀（2）固定连接，能够带动所述球阀（2）转动；

所述被动齿轮（33）的外侧与所述蓄力机构（4）连接，能够对所述蓄力机构（4）蓄力。

8.根据权利要求7所述的紧急截断阀，其特征在于，所述蓄力机构（4）包括蓄力筒（41）、第四弹性件（42）和钢丝绳（43）；

所述第四弹性件（42）和所述钢丝绳（43）均处于所述蓄力筒（41）内，且所述钢丝绳（43）的一端缠绕于所述被动齿轮（33）的外侧，所述钢丝绳（43）的另一端与所述第四弹性件（42）的顶端固定连接。

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