CN117345924A - 一种电动截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动截止阀。其特征在于所述电机设置在阀体外部，阀封和阀杆设置于阀体内部，阀体内还设置伞形齿轮传动组，伞形齿轮传动组的输出端能够驱动阀杆动作，电机驱动传动齿轮组动作，传动齿轮组驱动伞形齿轮传动组动作，实现驱动力90度换向，使阀封的运动方向和阀体内流体的流动方向一致，伞形齿轮传动组驱动阀杆带动阀封在阀体内的直管段运动实现开关阀操作。本发明的驱动力90度换向避免了流体在阀体腔内的多次转向，降低了压损和阀体的成本；电机置于阀体外部，不在阀体内部，解决了电机防爆问题，避免了电机被流体腐蚀，也避免电机导线从阀体穿出后易导致的泄漏问题；紧急情况下的手动开阀结构，极大地减少用户损失。

Description

一种电动截止阀

技术领域

本发明涉及一种电动截止阀。

背景技术

在智能仪表行业中，特别是工商业用智能燃气表或流量计的控制阀领域，现有的控制阀大多都是截止阀，也有球阀在使用，但不管是哪种类型的阀门，和传统阀门类似，它们的传动机构部分都安装在阀体外，只把阀杆伸入阀体内，带动阀封做往复直线运动或旋转运动，占用了很大的外部空间（CN218818483U一种电动截止阀），特别地，对于现有截止阀，阀封的运动方向，和流体运动方向是垂直或呈一定角度的，使得流体在阀体内要转两次角度，导致压损成倍增大，也增加了阀体加工制造的难度（CN217583195U一种电动截止阀），阀门成本也相应的增加了。更特别地，对于现有截止阀，也有把整个机构都放在阀体内部的，包括电机、传动机构、阀杆、阀封等等，只把电机导线从阀体内穿到阀体外部；这样，虽然可以实现阀封的运动方向和流体的运动方向相同，但是，阀线从阀体穿出位置的密封很难处理好，特别在中压和高压的压力下，很容易泄漏，电机在阀体内部，对电机也需要做特殊的防护，否则，直接暴露在流体里，电机的关键部件如电刷、换向器、轴承等很容易被流体腐蚀，从而影响电机的性能，严重情况下，电机还会失效。还有，电机防爆也是大问题，有刷电机工作时会产生火花，无刷电机长期工作，电机内部部件及外壳也会升温发热，极易点燃流体爆炸，这是涉及人身和财产安全的大事。因为电机在阀体内部，一旦出现故障，无法开阀，只能停止气体供应，再拆卸阀门进行维修，严重影响用户用气，对于一些冶金、瓷器等不允许工作期间停气的行业来说，一旦停气，可能会造成巨大的无法弥补的经济损失。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电动截止阀的技术方案。

所述的一种电动截止阀，包括阀体、电机、传动齿轮组、阀杆、阀封、阀口，其特征在于所述电机设置在阀体外部，阀封和阀杆设置于阀体内部，阀体内还设置伞形齿轮传动组，伞形齿轮传动组的输出端能够驱动阀杆动作，且阀杆和阀封的轴心与阀体内腔的轴心重合；所述电机驱动传动齿轮组动作，传动齿轮组驱动伞形齿轮传动组动作，实现驱动力90度换向，使阀封的运动方向和阀体内流体的流动方向一致，伞形齿轮传动组驱动阀杆带动阀封在阀体内的直管段运动实现开关阀操作。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述传动齿轮组包括电机齿轮、过渡齿轮和传动轴，传动轴贯穿设置在阀体上且与阀体转动配合，传动轴外壁设置有凹槽，凹槽内设置动密封O型圈实现传动轴与阀体的密封；所述电机齿轮设置在电机的输出端，传动轴一端设置过渡齿轮，过渡齿轮与电机齿轮啮合，传动轴另一端与伞形齿轮传动组传动配合。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述伞形齿轮传动组包括小伞形齿轮和大伞形齿轮，小伞形齿轮和大伞形齿轮啮合实现传动力的90度转向，小伞形齿轮与传动轴紧配连接，大伞形齿轮与阀杆一端紧配连接。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述阀杆和阀封的动作过程受限于阀口、螺柱和定位板，阀杆贯穿设置在定位板内且阀杆与定位板转动配合，阀杆一端与大伞形齿轮紧配连接，阀杆另一端与阀封螺纹配合连接，通过螺纹配合使得阀杆转动时能够驱动阀封做伸出和收回动作，实现阀封与阀口的密闭与脱离；所述阀口和定位板之间通过螺柱的螺纹连接并固定限位，所述阀封上设置有阀封压板，阀封压板上设置有与螺柱相配合的限位卡槽，阀封在阀杆驱动运动时，阀封压板的卡槽沿着螺柱滑动，保证阀封只做直线运动而不会旋转。

所述的一种电动截止阀，其特征在于位于所述阀体内壁设置有固定阀口的凸台，阀口通过螺栓固定在阀体的凸台上。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述小伞形齿轮和大伞形齿轮的节锥角均为45度。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述阀杆与阀封配合连接的螺纹是牙型角为30度的梯形螺纹。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述阀体的一端孔径是实际通径，另一端孔径大于实际通径，用于安装定位板、阀封、阀封压板、阀杆、螺柱和阀口。

所述的一种电动截止阀，其特征在于安装所述阀口一端的阀体上还设置螺纹套，螺纹套与阀体螺纹连接。

所述的一种电动截止阀，其特征在于所述电机为直流防爆电机，电机外部设置电机罩，传动轴伸出电机罩外部的一段是方形结构，传动轴伸出电机罩部分的外部设置有防拆盖。

本发明直流防爆的电机固定在阀体外部的上方，阀封和阀杆置于阀体内部，阀封和阀杆的轴心和阀体腔的轴心重合，通过置于阀体内部的一对节锥角均为45度的伞形齿轮，使电机的传动方向在大伞形齿轮处改变90度，从而使阀封的运动方向和气体的流动方向一致，从而使流体从阀体的进口直线流出阀体的出口。

由于阀体外部只留有电机和过渡齿轮，其他全在阀体内部，极大地减小了阀门的体积，整个阀门外形就像一段直管段，也因为电机置于阀体外部，没有放置在阀体内部，解决了电机防爆问题，避免了电机被气体腐蚀，也避免电机导线从阀体穿出后易导致的泄漏问题，方便了维修，降低了危险系数。

传动轴伸出电机罩外部的一段是方形，是紧急情况下的手动开阀结构，如遇到电机故障，可以手动开关阀，极大地减少用户损失。

由于采用了一对伞形齿轮，使阀封的运动方向和流体的流动方向一致，极大地简化了阀体结构，避免了流体在阀体腔内的多次转向，降低了压损和阀体的成本。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明开阀状态的主剖视图；

图3为本发明从阀口和阀封之间剖切的左剖视图；

图中：1-阀体；2-电机罩；3-电机；4-电机齿轮；5-过渡齿轮；6-传动轴；7-防拆盖；8-动密封O型圈；9-小伞形齿轮；10-大伞形齿轮；11-定位板；12-阀杆；13-阀封；14-阀封压板；15-螺柱；16-阀口；17-螺纹套；18-凸台。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：

本发明的电动截止阀，包括阀体1、电机3、传动齿轮组、阀杆12、阀封13、阀口16，电机3设置在阀体1外部，阀封13和阀杆12设置于阀体内部，且阀杆和阀封的轴心与阀体内腔的轴心重合，阀体内还设置伞形齿轮传动组，伞形齿轮传动组包括小伞形齿轮9和大伞形齿轮10，小伞形齿轮和大伞形齿轮的节锥角均为45度，小伞形齿轮和大伞形齿轮啮合实现传动力的90度转向，从而使阀封的运动方向和流体的流动方向一致，其中小伞形齿轮与传动轴紧配连接，大伞形齿轮与阀杆一端紧配连接，伞形齿轮传动组的输出端能够驱动阀杆动作；电机驱动传动齿轮组动作，传动齿轮组驱动伞形齿轮传动组动作，实现驱动力90度换向，使阀封的运动方向和阀体内流体的流动方向一致，伞形齿轮传动组驱动阀杆带动阀封在阀体内的直管段运动实现开关阀操作。

本发明传动齿轮组包括电机齿轮4、过渡齿轮5和传动轴6，传动轴6贯穿设置在阀体1上且与阀体转动配合，传动轴6外壁设置有凹槽，凹槽内设置动密封O型圈8实现传动轴与阀体的密封，本发明设置有两个耐高低温、耐腐蚀的特制材料的动密封O型圈，以确保气体不会从这里漏出；电机齿轮4设置在电机的输出端，传动轴6一端设置过渡齿轮5，过渡齿轮5与电机齿轮4啮合，传动轴6另一端与伞形齿轮传动组的小伞形齿轮9传动配合。

本发明阀杆和阀封的动作过程受限于阀口16、螺柱15和定位板11，阀杆12贯穿设置在定位板11内且阀杆12与定位板11转动配合，阀杆12一端与大伞形齿轮10紧配连接，阀杆12另一端与阀封13螺纹配合连接，通过螺纹配合使得阀杆转动时能够驱动阀封做伸出和收回动作，实现阀封与阀口的密闭与脱离；阀杆12与阀封13配合连接的螺纹是牙型角为30度的梯形螺纹，保证传动的稳定可靠，开关阀时，阀杆12在大伞形齿轮10的带动下，只做旋转运动，通过梯形螺纹传动，带动阀封做沿气体流动方向的直线运动，而阀封和阀杆的内外螺纹设置的选择可以根据情况设置。

本发明阀口16和定位板11之间通过螺柱15（至少两根）的螺纹连接并固定限位（螺柱通过两端的螺纹分别与定位板和阀口螺接固定，保证阀口和定位板安装后结构稳定），阀封13上设置有阀封压板14，阀封压板14上设置有与螺柱相配合的限位卡槽，限位卡槽至少设置两个，阀封在阀杆驱动运动时，阀封压板的卡槽沿着螺柱滑动，保证阀封只做直线运动而不会旋转。

本发明阀体的一端孔径是实际通径，另一端孔径大于实际通径，用于安装组装后的大伞形齿轮10、定位板11、阀杆12、阀封13、阀封压板14和阀口16，为了保证组装部件能够在阀体内稳定运行，阀体1内壁设置有固定阀口的凸台18，阀口16通过螺栓固定在阀体的凸台18上，进而实现固定安装。安装阀口一端的阀体上还设置螺纹套，螺纹套与阀体螺纹连接，螺纹套主要是为了便于截止阀与管道法兰的连接。

本发明的电机3为直流防爆电机，电机外部设置电机罩2，用来保护电机不被灰尘、油污等侵蚀；传动轴6伸出电机罩外部的一段是方形结构，传动轴6伸出电机罩2部分的外部设置有防拆盖7，用来保护传动轴；紧急情况下（如断电等截止阀无法工作），用户在征得收费单位同意后，可自行敲碎防拆盖，用工具顺时针或逆时针转动传动轴，从而带动整个传动机构运转，进行人工手动开阀或关阀。

本发明的工作过程如下：固定在阀体外的电机是直流防爆电机，电机通电后转动，电机齿轮啮合过渡齿轮转动，过渡齿轮带动传动轴转动，传动轴再带动阀体内部的节锥角为45度的小伞形齿轮转动，小伞形齿轮啮合节锥角为45度的大伞形齿轮转动，两个伞形齿轮啮合传动，使运动方向改变90度，并带动阀杆转动，阀杆再带动阀封做沿气体流动方向的直线运动，从而使气体从阀体的进口直线流出阀体的出口。

本发明阀体内部件组装过程如下：四根螺柱15先螺接固定在阀口16上，把阀杆12和阀封13拧上一段距离，把阀杆12穿过定位板11后，再把定位板11和四根螺柱15的另一端固定在一起，固定前应确保阀封压板14上的两个卡槽卡在对称的两根螺柱15上，再把大伞形齿轮10穿过阀杆12的另一端，和阀杆12紧定连接，最后把整套组件从阀体1的大孔径端推入，并使小伞形齿轮9和大伞形齿轮10啮合可靠，再通过螺栓将阀口16固定在阀体1的凸台上，最后拧上螺纹套17；组装完成，通电测试开关阀正常后，固定好电机罩2，扣上防拆盖7。

本发明开关阀动作过程如下：

开阀时，给电机3正向通电，电机齿轮4啮合过渡齿轮5转动，过渡齿轮5带动传动轴6转动，传动轴6再带动阀体1内部的小伞形齿轮9转动，小伞形齿轮9啮合大伞形齿轮10转动，由于两个伞形齿轮的节锥角为45度，从而使运动方向改变90度；

大伞形齿轮10带动阀杆12做旋转运动，由于阀杆12和阀封13由梯形螺纹啮合，以及在阀封压板14两个卡槽的共同作用下，阀杆12带动阀封13做气体流动方向的直线运动，逐渐离开阀口16，当阀封13一端平面运动到和阀杆12一平面靠紧，不能再运动时，完成开阀。

给电机3反向通电时，电机齿轮4啮合过渡齿轮5反方向转动，过渡齿轮5带动传动轴6反方向转动，传动轴6再带动阀体1内部的小伞形齿轮9反方向转动，小伞形齿轮9啮合大伞形齿轮10反方向转动，由于两伞形齿轮的节锥角为45度，从而使运动方向改变90度；

大伞形齿轮10带动阀杆12做反方向旋转运动，由于阀杆12和阀封13由梯形螺纹啮合，以及在阀封压板14两个卡槽的共同作用下，阀杆12带动阀封13做气体流动方向的直线运动，逐渐靠近阀口16，当阀封13一端平面运动到和阀口16一平面靠紧，不能再运动时，完成关阀。

Claims (10)

1.一种电动截止阀，包括阀体、电机、传动齿轮组、阀杆、阀封、阀口，其特征在于所述电机设置在阀体外部，阀封和阀杆设置于阀体内部，阀体内还设置伞形齿轮传动组，伞形齿轮传动组的输出端能够驱动阀杆动作，且阀杆和阀封的轴心与阀体内腔的轴心重合；所述电机驱动传动齿轮组动作，传动齿轮组驱动伞形齿轮传动组动作，实现驱动力90度换向，使阀封的运动方向和阀体内流体的流动方向一致，伞形齿轮传动组驱动阀杆带动阀封在阀体内的直管段运动实现开关阀操作。

2.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于所述传动齿轮组包括电机齿轮、过渡齿轮和传动轴，传动轴贯穿设置在阀体上且与阀体转动配合，传动轴外壁设置有凹槽，凹槽内设置动密封O型圈实现传动轴与阀体的密封；所述电机齿轮设置在电机的输出端，传动轴一端设置过渡齿轮，过渡齿轮与电机齿轮啮合，传动轴另一端与伞形齿轮传动组传动配合。

3.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于所述伞形齿轮传动组包括小伞形齿轮和大伞形齿轮，小伞形齿轮和大伞形齿轮啮合实现传动力的90度转向，小伞形齿轮与传动轴紧配连接，大伞形齿轮与阀杆一端紧配连接。

4.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于所述阀杆和阀封的动作过程受限于阀口、螺柱和定位板，阀杆贯穿设置在定位板内且阀杆与定位板转动配合，阀杆一端与大伞形齿轮紧配连接，阀杆另一端与阀封螺纹配合连接，通过螺纹配合使得阀杆转动时能够驱动阀封做伸出和收回动作，实现阀封与阀口的密闭与脱离；所述阀口和定位板之间通过螺柱的螺纹连接并固定限位，所述阀封上设置有阀封压板，阀封压板上设置有与螺柱相配合的限位卡槽，阀封在阀杆驱动运动时，阀封压板的卡槽沿着螺柱滑动，保证阀封只做直线运动而不会旋转。

5.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于位于所述阀体内壁设置有固定阀口的凸台，阀口通过螺栓固定在阀体的凸台上。

6.根据权利要求3所述的一种电动截止阀，其特征在于所述小伞形齿轮和大伞形齿轮的节锥角均为45度。

7.根据权利要求4所述的一种电动截止阀，其特征在于所述阀杆与阀封配合连接的螺纹是牙型角为30度的梯形螺纹。

8.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于所述阀体的一端孔径是实际通径，另一端孔径大于实际通径，用于安装定位板、阀封、阀封压板、阀杆、螺柱和阀口。

9.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于安装所述阀口一端的阀体上还设置螺纹套，螺纹套与阀体螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的一种电动截止阀，其特征在于所述电机为直流防爆电机，电机外部设置电机罩，传动轴伸出电机罩外部的一段是方形结构，传动轴伸出电机罩部分的外部设置有防拆盖。