CN217634157U - 一种具有离合功能的双动力源阀门驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，包括壳体、输出轴、电机驱动单元、手动驱动单元以及离合功能部。输出轴直接作用于驱动阀门以实现其启、闭状态的转换。电机驱动单元和手动驱动单元均被用作用来驱动输出轴绕其中心轴线执行周向旋转运动的并行动力源。离合功能部作为输出轴和手动驱动单元之间的动力传递过渡。在正常工况下，输出轴由电机驱动单元进行驱动，此情形下，离合功能部断离扭矩传递进程，以避免动能向着手动驱动单元进行传递，附属于手动驱动单元的手轮始终保持于静止状态；而在电机驱动单元发生故障的工况下，手动驱动单元替代其以向着输出轴输入动能，此情形下，离合功能部接合扭矩传递进程。

Description

一种具有离合功能的双动力源阀门驱动装置

技术领域

本实用新型涉及阀门驱动装置制造技术领域，尤其是一种具有离合功能的双动力源阀门驱动装置。

背景技术

阀门驱动装置是工业过程控制系统中一个十分重要的现场设备，在电力、冶金、石油、化工等领域均得到广泛的应用。阀门驱动装置是一种利用外力以实施阀门启闭操作的装置，从而使得阀门的操作过程更为省力、且迅速。

为了降低阀门驱动装置的故障率，进而确保工业过程控制系统得以顺利、高效地运行，目前，市面上出现了双动力源阀门驱动装置。双动力源阀门驱动装置同时设置有电机驱动单元和手动驱动单元以分别独立地对输出轴进行驱动。手动驱动单元的主构件为手轮。手轮与输出轴直接相套设，以向其输出扭转力矩。在故障工况下（电机驱动单元发生故障），操作工人借由手轮以实现对输出轴的驱动。而在正常工况下，输出轴由电机驱动单元来驱动，在输出轴绕其中心轴线周向旋转的进程中，手轮亦跟随地执行周向旋转运动，如此一来，一方面，在一定程度上增加了阀门驱动装置的应用风险，例如：高速旋动的手轮极易碰伤操作人员；手轮易被条状物所缠绕，且随着其旋动进程的继续推进，手轮所受到阻碍力亦相应地增大，进而势必会影响到手轮周向旋动的灵敏度；另一方面，即便不考虑其被条状物所缠绕工况，手轮在执行周向旋转动作的进程中需消耗大量的能量，进而在一定程度上加大了电机驱动单元的能耗，提升了对其额定输出功率的要求。因而，亟待技术人员解决上述问题。

实用新型内容

故，本实用新型设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该具有离合功能的双动力源阀门驱动装置的出现。

为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，包括壳体、输出轴、电机驱动单元以及手动驱动单元。输出轴直接作用于驱动阀门以实现其启、闭状态的转换，其插配于壳体中。电机驱动单元和手动驱动单元均与壳体相组配，被用作用来驱动输出轴绕其中心轴线执行周向旋转运动的并行动力源。另外，具有离合功能的双动力源阀门驱动装置还包括有离合功能部。离合功能部作为输出轴和手动驱动单元之间的动力传递过渡，以接合或断离扭矩传递。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，离合功能部包括有滑移套、扭转套以及手动推顶单元。滑移套套设于输出轴的外围，且可自由地执行轴向滑移运动。扭转套亦套设于输出轴的外围，位于滑移套的正上方，其直接由手动驱动单元所扭动。滑移套包括有一滑移套本体和N个下置咬合件。下置咬合件均与滑移套本体固定为一体，且其顶壁越出滑移套本体设定距离。围绕输出轴的周侧壁向内延伸出有N个与下置咬合件相适配、且沿其轴向进行延伸的滑移凹槽。扭转套包括有一扭转套本体和N个上置咬合件。上置咬合件均与扭转套本体固定为一体，且其底壁越出扭转套本体设定距离。手动推顶单元与滑移套相配套应用。在实施扭矩传递的结合操作进程中，手动推顶单元发生动作，以驱使滑移套执行上移运动，直至下置咬合件和上置咬合件维持于相互咬合状态。在实施扭矩传递的断离操作进程中，手动推顶单元发生反向动作，以驱使滑移套执行下移运动，直至下置咬合件和上置咬合件相脱离。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，离合功能部包括有柱状弹簧。柱状弹簧套设于输出轴的外围，且向着滑移套始终弹性施压。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，离合功能部包括有隔圈。隔圈套设于输出轴的外围，且被衬垫于柱状弹簧和滑移套之间。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，手动推顶单元包括有推顶件、承力套、施力杆以及旋转件。推顶件套设于输出轴的外围，且布置于滑移套的正下方。承力套嵌设壳体内，以用来负担施力杆。旋转件套设、且固定于施力杆上，且与其自由端面相距设定尺寸。施力杆由人力进行扭动。旋转件跟随着施力杆执行周向旋转运动，且辅以推顶件作用以向着滑移套施以向上推顶力。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，手动推顶单元还包括有限位套。限位套可自由旋动地套设于施力杆上，且其位于承力套和旋转件之间。在限位套的内端面开设有第一限位缺口，且由其外端面向外继续延伸以形成第一限位凸块。相对应地，由旋转件的外侧壁向外继续延伸以形成与第一限位缺口相适配的第二限位凸块，在承力套的内端面开设有与第一限位凸块相适配的第二限位缺口。初始状态下，第一限位缺口、第一限位凸块分别一一对应地与第二限位凸块、第二限位缺口保持于咬合状态，施力杆的旋转自由度被限制。工作状态下，在向内推顶施力杆的进程中，第一限位缺口与第二限位凸块相脱离或/和第一限位凸块与第二限位缺口相脱离。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，电机驱动单元包括电机以及动力传递机构。电机可拆卸地固定于壳体上。动力传递机构隐于壳体空腔中，其包括有蜗轮、蜗杆。蜗轮与输出轴相套设、且固定。与蜗轮相适配的蜗杆横置于蜗轮的一侧，其由电机驱动。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，手动驱动单元包括有手轮。手轮显露于壳体的外部，以用来驱动扭转套，且其与扭转套可拆卸地固定为一体。

相较于传统设计结构的双动力源阀门驱动装置，在本实用新型所公开的技术方案中，其增设有离合功能部，以接通或断开输出轴和手动驱动单元之间的动力传递进程。在正常工况下，输出轴由电机驱动单元进行驱动，此情形下，离合功能部断离扭矩传递进程（说明：此时离合功能部上端与扭转套断离，下端与蜗轮啮合），以避免动能向着手动驱动单元进行传递，即意味着在对阀门执行启闭操作的进程中，附属于手动驱动单元的手轮始终保持于静止状态（非周向旋转状态）；而在电机驱动单元发生故障的工况下，手动驱动单元替代其以向着输出轴输入动能，此情形下，离合功能部接合扭矩传递进程（说明：此时离合功能部上端与扭转套啮合，下端与蜗轮断离），确保阀门启、闭操作的正常实施。

在实际应用中，具有离合功能的双动力源阀门驱动装置至少取得以下几方面的有益效果：

1）避免了高速旋动态手轮伤及人身现象的发生，进而确保了双动力源阀门驱动装置具有较好的应用安全性；

2）避免了手轮受到条状物所缠绕现象的发生，确保其在执行周向旋转运动进程始终保持有良好的灵敏度；

3）在正常工况下，即在经由电机驱动单元对输出轴执行周向旋转驱动的进程中，手轮始终保持于静止态，从而在一定程度上减少了能量的无谓消耗，进而降低了对电机驱动单元输出功率的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型中具有离合功能的双动力源阀门驱动装置的立体示意图。

图2亦是本实用新型中具有离合功能的双动力源阀门驱动装置的立体示意图（隐去壳体状态下）。

图3是图1的俯视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图1的主视图。

图6是图5的B-B剖视图。

图7是本实用新型具有离合功能的双动力源阀门驱动装置中手动推顶单元的爆炸示意图（隐去推顶件状态下）。

图8是本实用新型具有离合功能的双动力源阀门驱动装置中手动推顶单元的立体组装示意图（隐去推顶件状态下）。

图9是本实用新型具有离合功能的双动力源阀门驱动装置中推顶件的立体示意图。

1-壳体；2-输出轴；21-滑移凹槽；3-电机驱动单元；31-电机；32-动力传递机构；321-蜗轮；322-蜗杆；4-手动驱动单元；41-手轮；5-离合功能部；51-滑移套；511-滑移套本体；512-下置咬合件；52-扭转套；521-扭转套本体；522-上置咬合件；53-手动推顶单元；531-推顶件；5311-外延承力槽；532-承力套；5321-第二限位缺口；533-施力杆；534-旋转件；5341-第二限位凸块；535-限位套；5351-第一限位缺口；5352-第一限位凸块；54-柱状弹簧；55-隔圈。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面结合具体实施例，对本实用新型所公开的内容作进一步详细说明，图1、图2分别示出了本实用新型中具有离合功能的双动力源阀门驱动装置两种不同状态下的立体示意图，可知，其主要由壳体1、输出轴2、电机驱动单元3、手动驱动单元4以及离合功能部5等几部分构成。其中，输出轴2直接作用于驱动阀门以实现其启、闭状态的转换，其插配于壳体1中。电机驱动单元3和手动驱动单元4均与壳体1相组配，被用作用来驱动输出轴2绕其中心轴线执行周向旋转运动的并行动力源。电机驱动单元3包括电机31以及动力传递机构32。电机31可拆卸地固定于壳体1上。动力传递机构32隐于壳体1空腔中，其包括有蜗轮321、蜗杆322。蜗轮321与输出轴2相套设、且固定。与蜗轮321相适配的蜗杆322横置于蜗轮321的一侧，其由电机31直接驱动。手动驱动单元4的主体零件为手轮41。手轮41显露于壳体1的外部，同样可用于扭转输出轴2。离合功能部5作为输出轴2和手动驱动单元4之间的动力传递过渡。

在正常工况下，输出轴2由电机驱动单元3进行驱动，此情形下，离合功能部5断离扭矩传递进程，以避免动能向着手动驱动单元4进行传递，即意味着在对阀门执行启闭操作的进程中，附属于手动驱动单元4的手轮41始终保持于静止状态（非周向旋转状态）；而在电机驱动单元3发生故障的工况下，手动驱动单元4替代其以向着输出轴2输入动能，此情形下，离合功能部5接合扭矩传递进程，确保阀门启、闭操作的正常实施。

在实际应用中，在电机驱动单元3非故障状态下，手轮41始终保持于非周向旋转状态，从而使得具有离合功能的双动力源阀门驱动装置至少取得以下几方面的有益效果：

1）有效地避免了操作人员因失误而被手轮41伤及现象的发生，进而提升了双动力源阀门驱动装置的应用安全性；

2避免了其受到条状物所缠绕现象的发生，确保手轮41在执行周向旋转运动进程始终保持有良好的灵敏度；

3）在一定程度上减少了能量的无谓消耗，进而降低了对电机驱动单元3输出功率的要求。

再者，由图2-4中所示可以明确看出，离合功能部5主要由滑移套51、扭转套52以及手动推顶单元53。其中，滑移套51套设于输出轴2的外围，且可沿着上下方向自由地执行滑移运动。扭转套52亦套设于输出轴2的外围，位于滑移套51的正上方。扭转套52与手轮41可拆卸地固定为一体，且跟随手轮41同步地执行周向旋转运动。滑移套51包括有一滑移套本体511和2个下置咬合件512。下置咬合件512均与滑移套本体511固定为一体，且其顶壁越出滑移套本体511设定距离（2～3cm为宜）。围绕输出轴2的周侧壁向内延伸出有2个与下置咬合件512相适配、且沿着上下方向进行延伸的滑移凹槽21。扭转套52包括有一扭转套本体521和2个上置咬合件522。上置咬合件522均与扭转套本体521固定为一体，且其底壁越出扭转套本体521设定距离。滑移套本体511和扭转套本体521的内径均需大于输出轴2的外径。手轮41与滑移套51相配套应用。

在实施扭矩传递的结合操作进程中（即电机驱动单元3发生故障状态下），手动推顶单元53发生动作，以驱使滑移套51执行上移运动，直至其下置咬合件512和上置咬合件522维持于相互咬合状态，在此情形下，操作人员通过扭转手轮41即可实现对输出轴2的周向旋转驱动。在实施扭矩传递的断离操作进程中（即电机驱动单元3处于非故障状态下），手动推顶单元53发生反向动作，以驱使滑移套51执行下移运动，直至其下置咬合件512和上置咬合件522相脱离，在此情形下，在电机驱动单元3驱动输出轴2执行周向旋转运动的进程中，手轮41因未受到动量作用而保持于静止状态。

根据设计常识，手动推顶单元53可以采取多种设计结构以驱使滑移套51沿着上下方向执行位移运动，在此设计一种设计结构简单，易于实施，且便于执行后期维护操作的实施方案，具体如下：如图5-8中所示，手动推顶单元53主要由推顶件531、承力套532、施力杆533以及旋转件534等几部分构成。其中，推顶件531套设于输出轴2的外围，且布置于滑移套51的正下方。推顶件531的内径需大于输出轴2的外径，其可围绕输出轴2自由地执行周向旋转运动。承力套532嵌设壳体1内，且借由螺钉进行固定，以用来负担施力杆533。旋转件534套设、且固定于施力杆533上，且与其自由端面相距设定尺寸。施力杆533由人力进行扭动。旋转件534跟随着施力杆533执行周向旋转运动，且辅以推顶件531作用以向着滑移套51施以向上推顶力。如图9中所示，由推顶件531的周侧壁向外延伸出有外延承力槽5311，以用来插配旋转件534。在操作人员扳动施力杆533的进程中，旋转件534的自由端始终与内伸于外延承力槽5311中。

另外，由图7、8中所示还可以明确地看出，手动推顶单元53还增设有限位套535，以分时间段地对施力杆533的偏摆自由度进行锁定，即便操作人员施加扳动力于施力杆533。限位套535可自由旋动地套设于施力杆533上，且其位于承力套532和旋转件534之间。在限位套535的内端面开设有第一限位缺口5351，且由其外端面向外继续延伸以形成第一限位凸块5352。相对应地，由旋转件534的外侧壁向外继续延伸以形成与上述第一限位缺口5351相适配的第二限位凸块5341，在承力套532的内端面开设有与上述第一限位凸块5352相适配的第二限位缺口5321。初始状态下，滑移套51位于下极限位置，下置咬合件512与上置咬合件522处于相脱离状态，第一限位缺口5351、第一限位凸块5352分别一一对应地与第二限位凸块5341、第二限位缺口5321保持于咬合状态，此时，施力杆533的旋转自由度被限制，此时，即便操作人员扳动施力杆533，旋转件534亦不可自由地执行旋转运动。工作状态下，在向内推顶施力杆533的进程中，第一限位缺口5351与第二限位凸块5341相脱离，且第一限位凸块5352同时与第二限位缺口5321相脱离，此时，操作人员可自由地对施力杆533进行扳动，随后，借由旋转件534、推顶件531以实现对滑移套51的向上驱使，进而使得下置咬合件512可与上置咬合件522相咬合，利于扭转力矩可由手轮41传导至输出轴2，最终实现阀门启、闭状态的可靠切换（说明：限位套535外设有扭转弹簧（图中未示出），松手后施力杆533在弹性复位力作用下可自行复位）。

最后需要说明的是，由图2-4中所示还可以看出，离合功能部5还增设有柱状弹簧54和隔圈55。其中，隔圈55套设于输出轴2的外围，且其始终与下置咬合件512的顶壁相贴触。柱状弹簧54亦套设于输出轴2的外围，布置于隔圈55的正上方，且其下端部始终向着隔圈55施加一弹性压靠力。如此一来，在推顶件531未受到旋转件534作用的情形下，滑移套51在自身重力和柱状弹簧54弹性力的共同作用下执行下移运动，有效地避免了滑移套51因受到卡滞力作用而不可自由下移现象的发生，利于确保下置咬合件512与上置咬合件522相脱离进程得以顺利、快速地实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，包括壳体、输出轴、电机驱动单元以及手动驱动单元；所述输出轴直接作用于驱动阀门以实现其启、闭状态的转换，其插配于所述壳体中；所述电机驱动单元和所述手动驱动单元均与所述壳体相组配，被用作用来驱动所述输出轴绕其中心轴线执行周向旋转运动的并行动力源，其特征在于，还包括有离合功能部；所述离合功能部作为所述输出轴和所述手动驱动单元之间的动力传递过渡，以接合或断离扭矩传递。

2.根据权利要求1所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述离合功能部包括有滑移套、扭转套以及手动推顶单元；所述滑移套套设于所述输出轴的外围，且可自由地执行轴向滑移运动；所述扭转套亦套设于所述输出轴的外围，位于所述滑移套的正上方，其直接由所述手动驱动单元所扭动；所述滑移套包括有一滑移套本体和N个下置咬合件；所述下置咬合件均与所述滑移套本体固定为一体，且其顶壁越出所述滑移套本体设定距离；围绕所述输出轴的周侧壁向内延伸出有N个与所述下置咬合件相适配、且沿其轴向进行延伸的滑移凹槽；所述扭转套包括有一扭转套本体和N个上置咬合件；所述上置咬合件均与所述扭转套本体固定为一体，且其底壁越出所述扭转套本体设定距离；所述手动推顶单元与所述滑移套相配套应用；在实施扭矩传递的结合操作进程中，所述手动推顶单元发生动作，以驱使所述滑移套执行上移运动，直至所述下置咬合件和所述上置咬合件维持于相互咬合状态；在实施扭矩传递的断离操作进程中，所述手动推顶单元发生反向动作，以驱使所述滑移套执行下移运动，直至所述下置咬合件和所述上置咬合件相脱离。

3.根据权利要求2所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述离合功能部包括有柱状弹簧；所述柱状弹簧套设于所述输出轴的外围，且向着所述滑移套始终弹性施压。

4.根据权利要求3所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述离合功能部包括有隔圈；所述隔圈套设于所述输出轴的外围，且被衬垫于所述柱状弹簧和所述滑移套之间。

5.根据权利要求2所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述手动推顶单元包括有推顶件、承力套、施力杆以及旋转件；所述推顶件套设于所述输出轴的外围，且布置于所述滑移套的正下方；所述承力套嵌设所述壳体内，以用来负担所述施力杆；所述旋转件套设、且固定于所述施力杆上，且与其自由端面相距设定尺寸；所述施力杆由人力进行扭动；所述旋转件跟随着所述施力杆执行周向旋转运动，且辅以所述推顶件作用以向着所述滑移套施以向上推顶力。

6.根据权利要求5所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述手动推顶单元还包括有限位套；所述限位套可自由旋动地套设于所述施力杆上，且其位于所述承力套和所述旋转件之间；在所述限位套的内端面开设有第一限位缺口，且由其外端面向外继续延伸以形成第一限位凸块；相对应地，由所述旋转件的外侧壁向外继续延伸以形成与所述第一限位缺口相适配的第二限位凸块，在所述承力套的内端面开设有与所述第一限位凸块相适配的第二限位缺口；初始状态下，所述第一限位缺口、所述第一限位凸块分别一一对应地与所述第二限位凸块、所述第二限位缺口保持于咬合状态，所述施力杆的旋转自由度被限制；工作状态下，在向内推顶所述施力杆的进程中，所述第一限位缺口与所述第二限位凸块相脱离或/和所述第一限位凸块与所述第二限位缺口相脱离。

7.根据权利要求1-6中任一项所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述电机驱动单元包括电机以及动力传递机构；所述电机可拆卸地固定于所述壳体上；所述动力传递机构隐于所述壳体空腔中，其包括有蜗轮、蜗杆；所述蜗轮与所述输出轴相套设、且固定；与所述蜗轮相适配的所述蜗杆横置于所述蜗轮的一侧，其由所述电机驱动。

8.根据权利要求2-6中任一项所述具有离合功能的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述手动驱动单元包括有手轮；所述手轮显露于所述壳体的外部，以用来驱动所述扭转套，且其与所述扭转套可拆卸地固定为一体。

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