CN212900006U - 一种阀门隔爆手动电动一体式执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种阀门隔爆手动电动一体式执行器，包括隔爆外壳和驱动机构，驱动机构包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、蜗杆、蜗轮、阀门驱动轴、手动传动轴、手轮、第一和第二压簧、卡簧、离合轴安装套、离合轴，阀门驱动轴固设于蜗轮上，手动传动轴的两端分别与离合轴和手轮固接，从动齿轮与蜗杆可活动地花键连接，第一压簧套接在蜗杆上且右端与从动齿轮相抵，离合轴与离合轴安装套可活动套接，第二压簧套接在离合轴上且左右两端分别与离合轴安装套和手动传动轴抵接；电动模式时，从动齿轮与主动齿轮啮合，离合轴与蜗杆分离；手动模式时，从动齿轮与主动齿轮分离，离合轴与蜗杆花键连接。本发明能有效解决现有同类装置存在的技术问题。

Description

一种阀门隔爆手动电动一体式执行器

技术领域

本实用新型涉及阀门执行器技术领域，具体涉及一种开闭阀门的隔爆手动电动一体式执行器。

背景技术

煤矿井下各种管道所用阀门甚多，阀门的开闭是经常需要进行的操作。目前煤矿井下用于开闭阀门的装置主要采用阀门隔爆手动电动一体式执行器，执行器在进行开闭阀门操作时以电动操作为主，手动操作主要用于执行器在失电等状态下的应急手段。煤矿目前通用的阀门隔爆手动电动一体式执行器主要由隔爆外壳和驱动机构等器件组成，其驱动机构如图1和图2所示，现有的驱动机构主要由驱动电机2、由驱动电机带动的主动齿轮3、与主动齿轮3啮合的从动齿轮4、蜗杆5、与蜗杆5传动连接的蜗轮6、固定安装在蜗轮6中心上的阀门驱动轴7、与螺杆5一端固定连接的联轴器8、与联轴器8左右向插拔式传动连接的手动传动轴9，电动模式下通过磁铁与手动传动轴9伸出于隔爆箱体（图1、2中未示出）的一端吸合将手动传动轴9与联轴器8分离的手动传动轴吸合件10（参见图1），以及手动模式下与卸下手动传动轴吸合件10后手动传动轴9的伸端插拔式传动连接的把手11组成，其中从动齿轮4固定设置在蜗杆5上靠近联轴器8的一端，阀门驱动轴7的下端为驱动对接部7-1，安装时阀门驱动轴7的驱动对接部7-1伸出于隔爆箱体外。现有的执行器在使用时，电动模式下，手动传动轴吸合件10在隔爆箱体外与设于隔爆箱体内并向外伸出的手动传动轴9磁性吸合使得手动传动轴9与联轴器8分离，驱动电机2依次通过主动齿轮3、从动齿轮4、蜗杆5、蜗轮6的传动带动阀门驱动轴7正反转以相应控制作为操作对象的阀门的开闭；当因停电等原因需要采用手动模式时，先从手动传动轴9上拔下手动传动轴吸合件10，将把手11设有内六角套接孔的一端与手动传动轴9的外六角套接端（伸出端）插接，然后利用把手11将手动传动轴9向隔爆箱体内推进，手动传动轴9的外四角套接头与联轴器8的内四角套接孔插接，然后再人力转动把手11，依次通过转动手动传动轴9、联轴器8、蜗杆5、蜗轮6的传动带动阀门驱动轴7正反转以开闭阀门。

前述煤矿目前通用的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其在使用过程中存在的技术问题主要有：其一，由于其驱动机构中的主动齿轮3和从动齿轮4始终处于啮合状态，若操作人员正在进行手动操作时驱动电机2突然得电工作，把手11将跟随驱动电机2驱动旋转的蜗杆5同步旋转，极易造成伤人事故的发生；其二，手动操作模式时，操作人员转动把手11不仅需要通过转动手动传动轴9、联轴器8、蜗杆5、蜗轮6的传动带动阀门驱动轴7正反转以开闭阀门所费力气，还由于从动齿轮4固定设于蜗杆5上且主动齿轮3和从动齿轮4始终处于啮合状态，因此操作人员转动把手11时还需要做从动齿轮4带动主动齿轮3旋转的无用功，使得手动操作更加费力；其三，电动模式与手动模式间相互转换时，需要做拔下手动传动轴吸合件10再套接手动传动轴9或者拔下手动传动轴9再吸合手动传动轴吸合件10的操作，使得模式转换操作比较麻烦，影响工作效率，并且取下手动传动轴吸合件10或手动传动轴9现场存放不便，容易丢失；其四，手动传动轴9在工作模块转换时，由于手动传动轴9左右两端分别为外四角和外六角结构，使用时手动传动轴9左右两端分别与联轴器8的内四角套接孔和把手11的内六角套接孔插接时不易对准，且手动传动轴9左右两端多次插接易造成棱角磨损，影响使用性能和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术中存在的技术问题，提供一种改进结构的阀门隔爆手动电动一体式执行器。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的阀门隔爆手动电动一体式执行器，包括隔爆外壳和驱动机构，上述驱动机构包括设于隔爆外壳内的驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、蜗杆和蜗轮，固定设于上述蜗轮上且一端伸出于隔爆外壳外的阀门驱动轴，可活动地设于隔爆外壳上的手动传动轴，设于隔爆外壳外的手轮，上述驱动电机与主动齿轮传动连接，蜗杆与蜗轮啮合传动连接，其结构特点是：还包括第一压簧、卡簧、离合轴安装套、离合轴和第二压簧，上述从动齿轮与蜗杆通过花键连接可活动地设于蜗杆右侧，第一压簧套接在蜗杆上且第一压簧的右端与从动齿轮的左侧相抵，卡簧固定设于蜗杆上且位于从动齿轮的右侧用于对从动齿轮的运动限位，离合轴安装套固定安装在隔爆外壳的内壁上，离合轴在隔爆外壳内与离合轴安装套可活动套接，离合轴的左端设有与蜗杆相配合的花键，离合轴的右端与手动传动轴的左端固定连接，手动传动轴的右端与手轮固定连接，上述手动传动轴的左端设有压簧限位突起，第二压簧套接在离合轴上且第二压簧的左右两端分别与离合轴安装套和手动传动轴的压簧限位突起相抵接；电动工作模式时，上述从动齿轮与主动齿轮啮合传动连接，离合轴与蜗杆分离；手动工作模式时，上述从动齿轮与主动齿轮分离，离合轴的左端与蜗杆的右端花键连接。

进一步的方案是：上述离合轴安装套为铜质圆环形结构件。

进一步的方案是：上述从动齿轮的内圈壁体上设有内花键，离合轴的左端设有沉孔，沉孔的内壁上设有内花键，蜗杆的右部外周设有外花键；蜗杆由其外花键与从动齿轮的内花键相配合花键连接，手动工作模式时，蜗杆由其外花键与离合轴沉孔内的内花键相配合花键连接。

进一步的方案是：上述压簧限位突起为圆环形结构件，压簧限位突起与手动传动轴的左端外壁一体或固定连接。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其通过主要对现有技术的阀门隔爆手动电动一体式执行器的驱动机构的结构进行改进，使其在使用时能够有效解决现有技术中存在的把手跟转伤人、手动操作费力、电动/手动模式转换需要更换部件费时费力、手动传动轴两端易磨损影响使用性能和可靠性等技术问题。

附图说明

图1为现有技术的阀门隔爆手动电动一体式执行器的驱动机构在电动模式下的结构示意图；

图2为图1所示的现有技术的阀门隔爆手动电动一体式执行器的驱动机构在手动模式下的结构示意图；

图3为本发明的阀门隔爆手动电动一体式执行器的整体剖面结构示意图；

图4为本发明的阀门隔爆手动电动一体式执行器的驱动机构的结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

隔爆外壳1，驱动电机2，主动齿轮3，从动齿轮4，蜗杆5，蜗轮6，阀门驱动轴7，驱动对接部7-1，联轴器8，手动传动轴9，压簧限位突起9-1，手动传动轴吸合件10，把手11；第一压簧12，卡簧13，离合轴安装套14，离合轴15，第二压簧16，手轮17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图3和图4，本实施例的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其主要由隔爆外壳1和驱动机构组成，驱动机构包括驱动电机2、主动齿轮3、从动齿轮4、蜗杆5、蜗轮6、阀门驱动轴7、手动传动轴9、第一压簧12、卡簧13、离合轴安装套14、离合轴15、第二压簧16和手轮17。阀门驱动轴7设有驱动对接部7-1，手动传动轴9的内端设有压簧限位突起9-1。

驱动电机2、主动齿轮3、从动齿轮4、蜗杆5以及蜗轮6均设于隔爆外壳1内，驱动电机2与主动齿轮3传动连接，电动模式下主动齿轮3与从动齿轮4啮合传动连接，从动齿轮4的内圈壁体上设有内花键，螺杆5的右部外周设有外花键，从动齿轮4与蜗杆5通过花键连接可活动地设于蜗杆5的右部上，第一压簧12套接在蜗杆5上且第一压簧12的右端与从动齿轮4的左侧相抵，卡簧13固定设于蜗杆5上且位于从动齿轮4的右侧用于对从动齿轮4的运动限位，阀门驱动轴7与蜗轮6垂直相交固定安装在蜗轮6中心部位上，阀门驱动轴7的驱动对接部7-1伸出于隔爆外壳1之外，使用时通过阀门驱动轴7的驱动对接部7-1与作为操作对象的阀门相接以开闭阀门；离合轴安装套14为圆环形结构件，其材质优选铜，离合轴安装套14固定安装在隔爆外壳1的内壁上，离合轴15在隔爆外壳1内与离合轴安装套14可活动套接，离合轴15的左端设有左右向的沉孔，沉孔内壁上设有与蜗杆5上设置的外花键相配合的内花键，手动模式下离合轴15与蜗杆5花键配合传动连接，离合轴15的右端在隔爆外壳1内与手动传动轴9的左端固定连接；手动传动轴9的左端外壁上设有圆环形的压簧限位突起9-1，压簧限位突起9-1与手动传动轴9的左端外壁一体或固定连接，手动传动轴9穿过隔爆外壳1可活动地设于隔爆外壳1上且电动模式下手动传动轴9的压簧限位突起9-1与隔爆外壳1的内壁相抵接，第二压簧16套接在离合轴15的外壁上且第二压簧16的左右两端分别与离合轴安装套14和手动传动轴9的压簧限位突起9-1相抵接；手轮17与手动传动轴9伸出于隔爆外壳1之外的右端固定连接。

本实施例的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其在电动工作状态下，从动齿轮4在第一压簧12的弹力和卡簧13的限位作用下处于与主动齿轮3啮合传动连接状态，第二压簧16的弹力使得手动传动轴9处于最右位置，此时与手动传动轴9固定连接的离合轴15处于与蜗杆5分离不连接状态，驱动电机2依次通过主动齿轮3、从动齿轮4、蜗杆5和蜗轮6的传动带动阀门驱动轴7正反转以相应控制作为操作对象的阀门的开闭。

当因失电等原因需要进行手动操作时，操作人员先将手轮17向左推动，克服第二压簧16的弹力通过手动传动轴9带动离合轴15向左运动从而使得离合轴15与蜗杆5花键连接，离合轴15的左端推动从动齿轮4克服第一压簧12的弹力在蜗杆5上向左运动与主动齿轮3脱离啮合连接状态，此时操作人员即可通过旋转手轮进行阀门开闭操作。在手动操作状态下，就算此时驱动电机2突然得电工作，由于从动齿轮4和主动齿轮3处于脱离状态，因此不会造成手轮17跟转伤人事故的发生，并且由于从动齿轮4和主动齿轮3处于脱离状态，旋转手轮17时无需如现有技术中需要额外带动主动齿轮3旋转，因而更为省力。

当手动操作完成后，操作人员只需要松开手轮17，在第一压簧12和第二压簧16的惯性恢复力的作用，驱动机构自动复位成电动模式时的状态。从而使得电动/手动工作模式间的转换十分方便。

由于手轮17始终固定设置在手动传动轴9上，在电动/手动工作模式转换时，无需如现有技术中需频繁将手动传动轴吸合件10和把手11相互替换并与手动传动轴9对接，操作更为方便，工作效率更高；并且由于手动传动轴9的左右两端与离合轴15和手轮17均为固定连接，无需如现有技术中手动传动轴9在工作模式转换时需要频繁与联轴器8和把手11插接，手动传动轴9两端不会产生磨损。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种阀门隔爆手动电动一体式执行器，包括隔爆外壳和驱动机构，所述驱动机构包括设于隔爆外壳内的驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、蜗杆和蜗轮，固定设于所述蜗轮上且一端伸出于隔爆外壳外的阀门驱动轴，可活动地设于隔爆外壳上的手动传动轴，设于隔爆外壳外的手轮，所述驱动电机与主动齿轮传动连接，蜗杆与蜗轮啮合传动连接，其特征在于：还包括第一压簧、卡簧、离合轴安装套、离合轴和第二压簧，所述从动齿轮与蜗杆通过花键连接可活动地设于蜗杆右侧，第一压簧套接在蜗杆上且第一压簧的右端与从动齿轮的左侧相抵，卡簧固定设于蜗杆上且位于从动齿轮的右侧用于对从动齿轮的运动限位，离合轴安装套固定安装在隔爆外壳的内壁上，离合轴在隔爆外壳内与离合轴安装套可活动套接，离合轴的左端设有与蜗杆相配合的花键，离合轴的右端与手动传动轴的左端固定连接，手动传动轴的右端与手轮固定连接，所述手动传动轴的左端设有压簧限位突起，第二压簧套接在离合轴上且第二压簧的左右两端分别与离合轴安装套和手动传动轴的压簧限位突起相抵接；电动工作模式时，所述从动齿轮与主动齿轮啮合传动连接，离合轴与蜗杆分离；手动工作模式时，所述从动齿轮与主动齿轮分离，离合轴的左端与蜗杆的右端花键连接。

2.根据权利要求1所述的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其特征在于：所述离合轴安装套为铜质圆环形结构件。

3.根据权利要求1所述的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其特征在于：所述从动齿轮的内圈壁体上设有内花键，离合轴的左端设有沉孔，沉孔的内壁上设有内花键，蜗杆的右部外周设有外花键；蜗杆由其外花键与从动齿轮的内花键相配合花键连接，手动工作模式时，蜗杆由其外花键与离合轴沉孔内的内花键相配合花键连接。

4.根据权利要求1～3任一所述的阀门隔爆手动电动一体式执行器，其特征在于：所述压簧限位突起为圆环形结构件，压簧限位突起与手动传动轴的左端外壁一体或固定连接。

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