CN208997395U - 一种阀门机械联动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械工程技术领域，具体涉及一种阀门机械联动系统。包括齿轮、齿条、凸轮、挠性联轴器、主阀阀体、主阀支架、主阀执行机构、主阀运动组件、主阀联轴器、副阀阀体、副阀支架、副阀运动组件。本实用新型采用了齿轮齿条式主阀驱动结构、可变凸轮式副阀驱动结构以及主副阀间使用挠性联轴器连接的式主副阀联动结构。该方案中，主副阀之间采用联轴器连接，其各自的机构均固连在自身的阀门支架上，与对方互不影响。

Description

一种阀门机械联动系统

技术领域

本实用新型属于机械工程技术领域，具体涉及一种阀门机械联动系统。

背景技术

在各大乙烯厂，乙烯裂解炉是制备乙烯的关键设备。裂解气阀与清焦阀作为裂解炉以及清焦管线用切断阀，承担着极为重要的作用，他们的使用性能关系到整个厂区的生产安全。其中，裂解阀用以切断裂解炉和裂解气总管线，清焦阀以切断裂解炉和清焦管线，裂解炉在工艺模式和清焦模式之间进行切换时，裂解阀与清焦阀如果没有按照正确的顺序动作，就可能出现裂解物倒流进入清焦管和裂解炉，堵塞裂解气管线，造成严重超压。

为了防止这种情况，一般选用机械连动机构进行超压保护。通过机械联动机构，实现裂解气阀与清焦阀开度的精确控制，以保证压力在安全范围内波动。

但目前已知的阀门机械联动机构技术存在以下不足：

1)精度要求极高。该精度包括设计精度、加工精度、安装精度和定位精度。由于主副阀公用了一件双开槽式的联动件,为了实现精确控制，两阀所进行联动的辊子所在的迹线必须严格准确且其相对与旋转轴心的偏差不能太大，加工精度要求很高；且如果对中性或位置精度出现偏差，也会影响到传动，因而安装定位精度要求高；再有，由于主副阀切换时的驱动力臂与阻力臂长度一直在发生变化，因而副阀开槽迹线的描绘非常复杂，且其曲率始终在变化，对设计和制造都带来的极大的不便。

2)易受管线应力影响。由于在现场阀门安装时，受制于安装误差诸如管线不同心(轴线偏移或角度偏差)，法兰连接螺栓孔偏移等影响，往往阀门会受到管线应力的影响。在开车运行期间，再加上温度变化和压力升降，管线应力的造成的影响将更为严重，该影响将造成阀门的相对位置发生变化，既包括主副阀自身的变化，也包括两阀之间相对位置的变化。因连接主副阀的联动件为一体式也即主副阀为刚性连接，所以一旦阀门位置变化或阀体出现变形，传动辊子与所在槽之间的形位公差将大大增加，将会直接影响到传动精度甚至于发生传动辊子与联动件完全脱开，联动系统失效的情况。

3)根据上条，即使阀门只发生轻微变形，不至于造成传动失稳的情况，也会出现辊子与联动件配合面发生变化的情况，该情况会导致传动辊子面过量磨损，进而会影响到其使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种应用于能源化工行业的特种阀门配套的机械联动系统。该系统通过特殊结构将主阀与副阀进行机械联动，进而根据使用要求实现特定的开关配合动作。

为了实现这一目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种阀门机械联动系统，包括齿轮、齿条、凸轮、挠性联轴器、主阀阀体、主阀支架、主阀执行机构、主阀运动组件、主阀联轴器、副阀阀体、副阀支架、副阀运动组件；

一、主阀

主阀采用齿轮齿条式结构驱动，其中的主阀执行机构、主阀阀体、齿轮分别与主阀支架固连；

齿轮在齿轮齿条式结构的配合中为从动件，其安装在主阀支架上，分别与齿条配合以及与挠性联轴器固连，驱动凸轮转动；

齿条在齿轮齿条式结构的配合中为主动件，其安装在主阀联轴器上，在主阀运动组件的带动下作往复运动，驱动齿轮进行往复转动；

齿条带动齿轮做旋转方向的往复运动；

主阀和副阀之间使用挠性联轴器连接，通过挠性联轴器将主阀中的齿轮旋转的力传递给副阀的凸轮最终带动副阀开关，对其开度进行控制；

主阀执行机构驱动主阀运动组件运动；

主阀运动组件与主阀联轴器固连，在主阀执行机构驱动下在主阀直行程方向上下移动，带动齿条做直线往复运动；

主阀联轴器与主阀运动组件以及齿条固连，随主阀运动组件运动；

二、副阀

副阀采用凸轮驱动，凸轮固连在副阀支架上，作往复旋转运动；

凸轮与挠性联轴器固连，随着齿轮的转动而转动，其上部根据主副阀行程配合关系开设凹槽；

副阀运动组件中含有凸出的滚子，滚子嵌在凸轮的凹槽中，在凸轮的转动过程中副阀运动组件随之进行上下往复运动；

副阀支架连接凸轮，副阀阀体与副阀支架固连，凸轮与挠性联轴器固连；

副阀运动组件中的传动滚子在凸轮开设的凹槽内运行，在凸轮驱动下运动；随着凸轮的往复转动带动副阀运动组件在副阀阀体内做上下运动，实现副阀的开关。

进一步的，如上所述的一种阀门机械联动系统，挠性联轴器是以下结构中的一种：万向节结构、十字滑块、齿式联轴器、带弹性元件的联轴器。

进一步的，如上所述的一种阀门机械联动系统，主阀阀体是裂解气阀阀体，主阀支架是裂解气阀支架，主阀运动组件为裂解气阀阀芯阀杆。

进一步的，如上所述的一种阀门机械联动系统，主阀执行机构的驱动方式是气动、液动、电动、手动之一。

进一步的，如上所述的一种阀门机械联动系统，副阀支架是清焦阀支架，副阀支架是清焦阀支架，副阀运动组件是清焦阀阀芯阀杆。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用了齿轮齿条式主阀驱动结构、可变凸轮式副阀驱动结构以及主副阀间使用挠性联轴器连接的式主副阀联动结构。该方案中，主副阀之间采用联轴器连接，其各自的机构均固连在自身的阀门支架上，与对方互不影响。具体的，本实用新型可有效解决现有技术的不足。

1)本实用新型中齿轮齿条结构只与主阀固连，凸轮结构只与副阀固连，因两者之间采用挠性联轴器，可在保证平稳传动的前提下补偿全方位的误差，因而可以避免管线应力的影响。

2)因凸轮结构只与副阀固连，所以其传动辊子不会出现设计工况外的过度磨损情况，有利于系统寿命。

3)齿轮齿条系统的传动较为精确，可根据齿轮大小不同灵活调配副阀的行程。

4)副阀的行程控制不存在现有技术的力臂变化情况，其迹线也即凸轮的开槽为行程之间转化，因而设计、加工、安装精度均更容易满足。

附图说明

图1是是本实用新型结构原理图；

图2是本实用新型齿轮齿条机构图；

图3是本实用新型挠性联轴器机构示意图；

图4是本实用新型凸轮机构图。

图中，齿轮(1)、齿条(2)、凸轮(3)、挠性联轴器(4)、主阀阀体(5)、主阀支架(6)、主阀执行机构(7)、主阀运动组件(8)、主阀联轴器(9)、副阀阀体(10)、副阀支架(11)、副阀运动组件(12)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细说明。

如图1所示，本实用新型一种阀门机械联动系统，包括齿轮1、齿条2、凸轮3、挠性联轴器4、主阀阀体5、主阀支架6、主阀执行机构7、主阀运动组件8、主阀联轴器9、副阀阀体10、副阀支架11、副阀运动组件12；

一、主阀

主阀采用齿轮齿条式结构驱动，其中的主阀执行机构7、主阀阀体5、齿轮1分别与主阀支架6固连；

如图2所示，齿轮1在齿轮齿条式结构的配合中为从动件，其安装在主阀支架6上，分别与齿条2配合以及与挠性联轴器4固连，驱动凸轮3转动；

齿条2在齿轮齿条式结构的配合中为主动件，其安装在主阀联轴器9上，在主阀运动组件8的带动下作往复运动，驱动齿轮1进行往复转动；

齿条2带动齿轮1做旋转方向的往复运动；

如图3所示，主阀和副阀之间使用挠性联轴器4连接，通过挠性联轴器4将主阀中的齿轮1旋转的力传递给副阀的凸轮3最终带动副阀开关，对其开度进行控制；

在本实施例中，挠性联轴器4是以下结构中的一种：万向节结构、十字滑块、齿式联轴器、带弹性元件的联轴器；

主阀执行机构7驱动主阀运动组件8运动；在本实施例中，主阀执行机构7的驱动方式是气动、液动、电动、手动之一；

主阀运动组件8与主阀联轴器9固连，在主阀执行机构7驱动下在主阀直行程方向上下移动，带动齿条2做直线往复运动；

主阀联轴器9与主阀运动组件8以及齿条2固连，随主阀运动组件8运动；

在本实施例中，主阀阀体5是裂解气阀阀体，主阀支架6是裂解气阀支架，主阀运动组件8为裂解气阀阀芯阀杆；

二、副阀

副阀采用凸轮3驱动，凸轮3固连在副阀支架11上，作往复旋转运动；

凸轮3与挠性联轴器4固连，随着齿轮1的转动而转动，其上部根据主副阀行程配合关系开设凹槽；

如图4所示，副阀运动组件12中含有凸出的滚子，滚子嵌在凸轮3的凹槽中，在凸轮3的转动过程中副阀运动组件12随之进行上下往复运动；

副阀支架11连接凸轮3，副阀阀体10与副阀支架11固连，凸轮3与挠性联轴器4固连；

副阀运动组件12中的传动滚子在凸轮3开设的凹槽内运行，在凸轮3驱动下运动；随着凸轮3的往复转动带动副阀运动组件12在副阀阀体10内做上下运动，实现副阀的开关。

在本实施例中，副阀支架11是清焦阀支架，副阀支架11是清焦阀支架，副阀运动组件12是清焦阀阀芯阀杆。

在工作过程中，主阀首先处在全开位置，此时副阀处于全关位；主阀在执行机构带动下向关位运动，此时凸轮3虽然已经在转动，但其在此阶段的作用沟槽半径始终不变，因而副阀位置并未发生变化。

Claims (6)

1.一种阀门机械联动系统，其特征在于：包括齿轮(1)、齿条(2)、凸轮(3)、挠性联轴器(4)、主阀阀体(5)、主阀支架(6)、主阀执行机构(7)、主阀运动组件(8)、主阀联轴器(9)、副阀阀体(10)、副阀支架(11)、副阀运动组件(12)；

一、主阀

主阀采用齿轮齿条式结构驱动，其中的主阀执行机构(7)、主阀阀体(5)、齿轮(1)分别与主阀支架(6)固连；

齿轮(1)在齿轮齿条式结构的配合中为从动件，其安装在主阀支架(6)上，分别与齿条(2)配合以及与挠性联轴器(4)固连，驱动凸轮(3)转动；

齿条(2)在齿轮齿条式结构的配合中为主动件，其安装在主阀联轴器(9)上，在主阀运动组件(8)的带动下作往复运动，驱动齿轮(1)进行往复转动；

齿条(2)带动齿轮(1)做旋转方向的往复运动；

主阀和副阀之间使用挠性联轴器(4)连接，通过挠性联轴器(4)将主阀中的齿轮(1)旋转的力传递给副阀的凸轮(3)最终带动副阀开关，对其开度进行控制；

主阀执行机构(7)驱动主阀运动组件(8)运动；

主阀运动组件(8)与主阀联轴器(9)固连，在主阀执行机构(7)驱动下在主阀直行程方向上下移动，带动齿条(2)做直线往复运动；

主阀联轴器(9)与主阀运动组件(8)以及齿条(2)固连，随主阀运动组件(8)运动；

二、副阀

副阀采用凸轮(3)驱动，凸轮(3)固连在副阀支架(11)上，作往复旋转运动；

凸轮(3)与挠性联轴器(4)固连，随着齿轮(1)的转动而转动，其上部根据主副阀行程配合关系开设凹槽；

副阀运动组件(12)中含有凸出的滚子，滚子嵌在凸轮(3)的凹槽中，在凸轮(3)的转动过程中副阀运动组件(12)随之进行上下往复运动；

副阀支架(11)连接凸轮(3)，副阀阀体(10)与副阀支架(11)固连；

副阀运动组件(12)中的传动滚子在凸轮(3)开设的凹槽内运行，在凸轮(3)驱动下运动；随着凸轮(3)的往复转动带动副阀运动组件(12)在副阀阀体(10)内做上下运动，实现副阀的开关。

2.如权利要求1所述的一种阀门机械联动系统，其特征在于：挠性联轴器(4)是以下结构中的一种：万向节结构、十字滑块、齿式联轴器、带弹性元件的联轴器。

3.如权利要求1所述的一种阀门机械联动系统，其特征在于：主阀阀体(5)是裂解气阀阀体，主阀支架(6)是裂解气阀支架，主阀运动组件(8)为裂解气阀阀芯阀杆。

4.如权利要求1所述的一种阀门机械联动系统，其特征在于：主阀执行机构(7)的驱动方式是气动、液动、电动、手动之一。

5.如权利要求1所述的一种阀门机械联动系统，其特征在于：副阀支架(11)是清焦阀支架，副阀运动组件(12)是清焦阀阀芯阀杆。

6.如权利要求1所述的一种阀门机械联动系统，其特征在于：

挠性联轴器(4)是以下结构中的一种：万向节结构、十字滑块、齿式联轴器、带弹性元件的联轴器；

主阀阀体(5)是裂解气阀阀体，主阀支架(6)是裂解气阀支架，主阀运动组件(8)为裂解气阀阀芯阀杆；

主阀执行机构(7)的驱动方式是气动、液动、电动、手动之一；

副阀支架(11)是清焦阀支架，副阀运动组件(12)是清焦阀阀芯阀杆。