CN204403393U - 一种新型智能燃气表电机阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机（4）、变速装置（2）和阀杆（10）组成。通过阀体内壁安装的电机(4)、变速装置(2)、离合装置(13)、阀杆(10)等执行机构实现在开阀门与关阀门时无堵转，并利用储能弹簧（14）实现快速关阀，利用卷簧组件（3）降低电机（4）的启动力矩实现小电流开阀，降低了电机阀的使用能耗，提高其使用寿命，且结构简单，制造方便，可以应用到各种类型的燃气表上，应用范围广泛。

Description

一种新型智能燃气表电机阀

技术领域

本实用新型涉及一种燃气表用电机阀，更具体的说是一种新型的智能燃气表电机阀。

背景技术

目前，智能燃气表所采用的电机阀大致有两种结构，一是利用旋转的轨道带动执行机构运动实现阀门的开关；如专利号为CN 202280920 U的中国实用新型专利中公开的用于智能燃气表控制专用电机阀的阀芯组件，电机阀通过电机正反向转动，螺旋轨道圈固定设置在从动齿轮上，螺旋轨道圈环状边壁的顶边顶压在限位轴上，从动齿轮带动螺旋轨道圈绕着阀杆转动，螺旋轨道圈在旋转的同时，其顶边将限位轴向上（或向下）移动，实现阀的开与闭，但是此种结构无卸载装置，这样会造成电机的堵转进而使控制电路电流大，并且还会影响主控制器阀的控制电路的可靠性，缩短控制器中电池的使用寿命，且关阀所采用的储能电容值也会非常大，更重要的是电路中电流的增大，稍有不慎就会引起事故，严重威胁使用者的生命财产安全。

二是通过电机正反向转动，带动不完全齿轮转动，达到防堵转及快速关闭的功能；如专利号为CN200620036489.9的中国实用新型专利中公开的一种燃气表的专用电机阀，在齿轮变速箱中采用由摆动板以及摆动板上方的摆动齿轮所组成的防堵转机构与不完全齿轮，摆动板上方固定的摆动齿轮与不完全齿轮啮合配合摆动板摆动实现电机阀的防堵转的功能。但是该种结构在关阀门后期摆动板不能顺利恢复，关闭阀门后，没有自锁装置使关闭状态保持，在人为的动作下，完全可以使阀门打开，并且不能保证摆动板上的摆动齿轮与不完全齿轮很好的啮合；此外，不完全齿轮组件的的加工复杂，成本较高；相类似的专利CN 101907194 A的中国实用新型专利中公开的双向无堵转齿轮传动的燃气表专用电机阀，采用棘齿双联齿轮及其附件来实现开关阀门的自锁与解锁，但是在关闭阀门时，在锁块的作用下迫使棘齿双联齿轮推动夹板围绕输入齿轮的传动轴顺时针方向转动，此时棘齿双联齿轮与不完全齿轮分离，阀门关闭，同时，在夹板上，锁块也围绕着自身轴逆时针方向旋转，当锁块脱开棘齿轮时，实现卸载，使关阀门无堵转。电机停止后，在复位弹簧的复位力作用下使锁块复位，但不能保证棘齿双联齿轮复位，也不能保证复位后与不完全齿轮的正确啮合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述不足，提供一种可在电机正反转时实现卸载的双向无堵转的智能燃气表电机阀。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案。

本实用新型的新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机（4）、变速装置（2）和阀杆（10）组成；其特征在于所述阀体设置有进气口（8）、出气口（9）、阀杆槽（24）和阀腔；电机（4）固定安装在阀腔内壁上，电机输出轴（5）与变速装置的输入轴连接，变速装置的输出轴（12）与离合装置的内圈同轴连接，并且在输出轴（12）一端安装有卷簧组件（3）；所述阀杆（10）上端与出气口（9）相接，下端安装在阀体底部，中部穿过阀体中部的阀杆槽（24），阀杆（10）与阀腔内壁之间设置有储能弹簧（14）；所述离合装置的外圈与阀杆（10）之间通过齿轮齿条传动，实现阀杆（10）在阀体直槽中的上下运动。

更进一步的技术方案是：所述阀体由上壳体（7）、中间密封体（6）和下壳体（1）组成，进气口（8）和出气口（9）设置在上壳体（7）上，垂直贯通；阀杆槽（24）设置在中间密封体（6）上，中间密封体（6）与下壳体（1）构成阀腔。

更进一步的技术方案是：所述离合装置（13）具体为一种滚柱式超越离合器，楔块式超越离合器或棘轮式超越离合器。

更进一步的技术方案是：所述滚柱式超越离合器由内圈（15）、弹簧（16）、滚柱（17）和外圈（18）组成，弹簧（16）一端与内圈（15）固定连接，另一端与滚柱（17）固定连接，外圈（18）外侧为轮齿，内侧为圆柱通孔，外圈（18）与内圈（15）之间间隙配合。当内圈（15）逆时针转动时，滚柱（17）被楔紧而带动外圈（18）同方向转动，滚柱式超越离合器接合；当内圈（15）顺时针转动时，滚柱（17）退入宽槽部位，外圈（18）则不动，滚柱式超越离合器超越状态。

更进一步的技术方案是：所述棘轮式超越离合器由外圈（19）、内圈（21）、棘爪（20）和复位弹簧（22）组成，外圈（19）内侧为棘齿，外侧为轮齿，棘爪（20）一端与内圈（21）通过旋转副连接，另一端与外圈（19）内表面棘齿啮合，复位弹簧（22）一端固定在内圈（21）上，另一端连接棘爪（20），当内圈（21）逆时针转动时，棘爪带动外圈（19）同方向转动，棘轮式超越离合器接合；当内圈（21）顺时针转动时，外圈（19）则不动，棘轮式超越离合器分离进入超越状态。

更进一步的技术方案是：所述阀杆（10）与阀腔内壁之间设置有储能弹簧（14）的具体结构为：阀杆上设置有轴肩，储能弹簧（14）一端连接在阀杆下轴肩（26），另一端连接在阀腔内壁。

更进一步的技术方案是：所述阀杆槽（24）中加工有密封槽（23），密封槽（23）中设置有密封圈（11），阀杆中部穿过密封圈（11）。

更进一步的技术方案是：所述离合装置外圈与阀杆（10）之间通过齿轮齿条啮合的具体结构为：所述阀杆（10）的中部与离合装置（13）对应位置处设置有齿条，离合装置外圈设置有轮齿，齿条与齿圈啮合传动。

更进一步的技术方案是：所述的卷簧组件（3）由卷簧盒（28），卷簧（29）和销钉（27）组成，卷簧（29）顺时针盘绕在卷簧盒（28）内，一端通过销钉（27）固定在变速装置输出轴（12）上，另一端固定在安装在变速装置内壁的卷簧盒（28）的内壁上。

本实用新型的工作原理如下。

本实用新型的新型智能燃气表电机阀开阀过程为：CPU发出开阀命令，电机（4）带动变速装置（2）的一系列齿轮传动件和事先顺时针方向预紧的卷簧组件（3）使得离合装置（13）的内圈逆时针方向旋转，离合装置处于接合状态，内圈带动外圈逆时针方向转动，外圈上的轮齿与阀杆（10）上的齿条啮合，带动阀杆（10）向下运动，同时，储能弹簧（14）被压缩储能，当阀杆（10）到达预定位置时，阀杆（10）上的齿条运行至最后一齿，阀杆（10）与离合装置外圈处于啮合与非啮合状态即打滑状态，使电机（4）无堵转；电机（4）停转后，由于离合器内圈与外圈楔紧，使得阀杆（10）锁住，使阀门处于开阀状态。

本实用新型的新型智能燃气表电机阀关阀过程为： CPU发出关阀命令，电机（4）带动变速装置（2）的一系列齿轮传动件和在开阀门过程中已经释放了能量的卷簧组件（3）顺时针方向储能，并使得离合装置（13）的内圈顺时针旋转，此时，内圈与外圈的楔紧力处于动态解除状态，阀杆(10)在储能弹簧(14)的作用下向上运动，当阀杆（10）到达预定位置时，离合装置外圈静止（此时电机（4）仍可旋转）。当电机（4）断电时，由于惯性作用，内圈依然要顺时针方向旋转，但外圈保持静止状态，待电机（4）停止后，再次楔紧，实现自锁，并且此时在进气压力的作用下有助于保持关阀状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下所述。

1.采用了中间密封体，并且在中间密封体内使用密封圈可以有效的阻止天然气进入腔体内，避免了天然气对电机、齿轮变速箱等部件的腐蚀，也省去了其他密封装置。

2.利用离合装置及其与阀杆之间的齿轮齿条机构，实现了开关阀门的自锁与解锁，同时使阀门开关到位时电机无堵转，避免电路中的电流突然增大，提高了防爆性能，降低了电机阀的使用能耗，延长使用寿命，结构简单，可应用于各种结构的燃气表，应用范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图。

图2为本实用新型的滚柱式离合器结构示意图。

图3为本实用新型的棘轮式离合器结构示意图。

图4为本实用新型的中间密封体。

图5为本实用新型的上壳体。

图6为本实用新型的阀杆。

图7为本实用新型的卷簧组件。

附图中，各数字的含义为：1：下壳体；2：变速装置；3：卷簧组件；4：电机；5：电机输出轴；6：中间密封体；7：上壳体；8：进气口；9：出气口；10：阀杆；11：密封圈；12：输出轴；13：离合装置；14：储能弹簧；15：内圈；16：弹簧；17：滚柱；18：外圈；19：外圈；20：棘爪；21：内圈；22：复位弹簧；23：密封槽；24：阀杆槽；25：齿条；26：轴肩；27：销钉；28：卷簧盒；29：卷簧。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详述本实用新型，但本实用新型不仅限于所述实施例。

实施例1。

一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机（4）、变速装置（2）和阀杆（10）组成；如图1所示，其特征在于：所述阀体是由上壳体（7）、中间密封体（6）、下壳体（1）组成，在上壳体（7）上设置有相互垂直贯通的进气口（8）和出气口（9），中间密封体（6）上设置有阀杆槽（24），并且与下壳体（1）构成阀腔；电机（4）固定安装在阀腔内壁上，电机输出轴（5）与变速装置输入轴连接，变速装置的输出轴（12）与离合装置（13）的内圈（21）同轴连接，并且在输出轴（12）一端安装有卷簧组件（3）；所述阀杆（10）上端与出气口（9）相接，下端安装在阀体底部，中部穿过阀体中部的阀杆槽（24），阀杆（10）与阀腔内壁之间设置有储能弹簧（14）；所述离合装置（13）的外圈（18）与阀杆（10）之间通过齿轮齿条传动，实现阀杆（10）在阀体直槽中的上下运动。上述方案中，所述离合装置（13）具体结构为滚柱式超越离合器，如图2所示，由内圈（15）、弹簧（16）、滚柱（17）和外圈（18）组成，弹簧（16）一端与内圈（15）固定连接，另一端与滚柱（17）固定连接，外圈（18）外侧为轮齿，内侧为圆柱通孔，外圈（18）与内圈（15）之间间隙配合。

本例的新型智能燃气表电机阀开阀过程为：如图1、2所示,CPU发出开阀命令，电机（4）带动变速装置（2）的一系列齿轮传动件和事先顺时针方向预紧的卷簧组件（3）使得滚柱式超越离合器（12）的内圈（21）逆时针方向旋转，在内圈（21）和滚柱（19）被楔紧而带动外圈（18）逆时针方向转动，滚柱式超越离合器（12）处于接合状态，由于外圈（18）上的轮齿与阀杆（10）上的齿条啮合，带动阀杆（10）向下运动，同时，储能弹簧（14）被压缩储能，当阀杆（10）到达预定位置时，阀杆（10）中部上的齿条运行至最后一齿，阀杆（10）与外圈（18）处于啮合与非啮合状态即打滑状态，使电机（4）无堵转；电机（4）停转后，由于内圈（15）、滚柱（17）和弹簧（16）的共同作用与外圈（18）楔紧，阀杆（10）锁住，使阀门处于开阀状态。

本实用新型的新型智能燃气表电机阀关阀过程为：如图1所示,CPU发出关阀命令，电机（4）带动变速装置（2）中的一系列齿轮传动件和在开阀门过程中已经释放了能量的卷簧组件（3）顺时针方向储能，并使得滚柱式超越离合器（12）中的内圈（15）顺时针旋转，此时，由内圈（15）、滚柱（17）和弹簧（16）的共同作用使其与外圈（18）的楔紧力处于动态解除状态，阀杆(10)在储能弹簧(14)的作用下迅速向上运动，当阀杆（10）到达预定位置时，外圈（18）静止（此时电机（4）仍可旋转）。当电机（4）断电时，由于惯性作用，内圈（15）依然顺时针方向旋转，但外圈（18）保持静止状态，待电机（4）停止后，再次楔紧实现自锁，并且此时在进气压力的作用下有助于保持关阀状态。

实施例2。

一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机（4）、变速装置（2）和阀杆（10）组成；如图1、3所示，其特征在于：所述阀体是由上壳体（7）、中间密封体（6）、下壳体（1）组成，在上壳体（7）上设置有相互垂直贯通的进气口（8）和出气口（9），中间密封体（6）上设置有阀杆槽（24），并且与下壳体（1）构成阀腔；电机（4）固定安装在阀腔内壁上，电机输出轴（5）与变速装置输入轴连接，变速装置输出轴与离合装置（13）的内圈（21）同轴连接，并且在输出轴（12）一端安装有卷簧组件（3）；所述阀杆（10）上端与出气口（9）相接，下端安装在阀体底部，中部穿过阀体中部的阀杆槽（24），阀杆（10）与阀腔内壁之间设置有储能弹簧（14）；所述离合装置外圈（19）与阀杆（10）之间通过齿轮齿条传动，实现阀杆（10）在阀体直槽中的上下运动。上述方案中，所述离合装置（13具体结构为棘轮式超越离合器，如图3所示，由外圈（19）、内圈（21）、棘爪（20）和复位弹簧（22）组成，外圈（19）内侧为棘齿，外侧为轮齿，棘爪（20）一端与内圈（21）通过旋转副连接，另一端与外圈（19）内表面棘齿啮合，复位弹簧（22）一端固定在内圈（21）上，另一端连接棘爪（20）。具体实施方法如实施例1。

Claims (9)

1.一种新型智能燃气表电机阀，由阀体、电机（4）、变速装置（2）和阀杆（10）组成；其特征在于所述阀体设置有进气口（8）、出气口（9）、阀杆槽（24）和阀腔；电机（4）固定安装在阀腔内壁上，电机输出轴（5）与变速装置输入轴连接，变速装置的输出轴（12）与离合装置内圈同轴连接，并且在输出轴（12）一端安装有卷簧组件（3）；所述阀杆（10）上端与出气口（9）相接，下端安装在阀体底部，中部穿过阀体中部的阀杆槽（24），阀杆（10）与阀腔内壁之间设置有储能弹簧（14）；所述离合装置外圈与阀杆（10）之间通过齿轮齿条啮合传动，实现阀杆（10）在阀体直槽中的上下运动。

2.根据权利要求1所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述阀体由上壳体（7）、中间密封体（6）和下壳体（1）组成，进气口（8）和出气口（9）设置在上壳体（7）上，垂直贯通；阀杆槽（24）设置在中间密封体（6）上，中间密封体（6）与下壳体（1）构成阀腔。

3. 根据权利要求1所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述离合装置（13）具体为一种滚柱式超越离合器，楔块式超越离合器或棘轮式超越离合器。

4.根据权利要求3所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述滚柱式超越离合器由内圈（15）、弹簧（16）、滚柱（17）和外圈（18）组成，弹簧（16）一端与内圈（15）固定连接，另一端与滚柱（17）固定连接，外圈（18）外侧为轮齿，内侧为圆柱通孔，外圈（18）与内圈（15）之间间隙配合。

5.根据权利要求3所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述棘轮式超越离合器由外圈（19）、内圈（21）、棘爪（20）和复位弹簧（22）组成，外圈（19）内侧为棘齿，外侧为轮齿，棘爪（20）一端与内圈（21）通过旋转副连接，另一端与外圈（19）内表面棘齿啮合，复位弹簧（22）一端固定在内圈（21）上，另一端连接棘爪（20）。

6.根据权利要求1所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述阀杆（10）与阀腔内壁之间设置有储能弹簧（14）的具体结构为：阀杆（10）上设置有轴肩（26），储能弹簧（14）一端连接在阀杆轴肩（26），另一端连接在阀腔内壁。

7.根据权利要求1所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述阀杆槽（24）中加工有密封槽（23），密封槽（23）中设置有密封圈（11），阀杆中部穿过密封圈（11）。

8.根据权利要求1所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述离合装置外圈与阀杆（10）之间通过齿轮齿条啮合的具体结构为：所述阀杆（10）中部与离合装置（13）对应位置处设置有齿条，离合装置外圈设置有轮齿，齿条与轮齿啮合传动。

9.根据权利要求1所述新型智能燃气表电机阀，其特征在于：所述的卷簧组件（3）由卷簧盒（28），卷簧（29）和销钉（27）组成，卷簧（29）顺时针盘绕在卷簧盒（28）内，一端通过销钉（27）固定在输出轴（12）上，另一端固定在安装在变速装置内壁的卷簧盒（28）的内壁上。