CN217874437U - 一种双动力源阀门驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种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。通常情形下，电机驱动单元作为动力源以驱动输出轴执行周向旋转运动，进而驱动阀门执行启、闭动作的转换。而当电机驱动单元发生故障时，手动驱动单元可临时替代电机驱动单元作为动力源，整机无手电动切换部件即可实现全自动切换，如此一来，从而可大大地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。

Description

一种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。

在现有技术中，阀门驱动装置均采取单动力（电机）进行驱动。电机型阀门驱动装置的应用场景较为单一，其主要适用于高频次操作、且所需操纵力相对较高的场合。另外，在实际应用中，电机型阀门驱动装置故障频发，如电机故障、传动机构故障等，从而会影响到工业过程控制系统的正常运行，严重时甚至会导致安全事故的发生。且当电机型阀门驱动装置发生故障时，紧急维护操作实施十分困难，且耗时较长，势必会造成工业过程控制系统长时间失效。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双动力源阀门驱动装置，其包括壳体、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。

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第一传动机构。第一传动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。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更进一步改进，第一传动机构还包括有第一齿轮。第一齿轮套设、且固定于蜗杆上。围绕电机的动力输出轴开设有多个与第一齿轮相啮合的第一条形齿。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，第一传动机构还包括有轴承组件。轴承组件用来支撑蜗杆，其由组装于壳体侧壁中的、相平行而置的第一轴承和第二轴承构成。

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以及第二传动机构。第二传动机构隐于壳体空腔中，其包括有输入轴、减速部。输入轴横穿壳体，且其由手轮直接驱动。输入轴借由减速部将动力传递至输出轴。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，减速部包括太阳齿轮、行星齿轮以及齿圈。太阳齿轮与输出轴相套设、且固定。齿圈由输入轴直接驱动，且其布置于太阳齿轮的外围。多个行星齿轮均同时与齿圈和太阳齿轮相啮合。围绕其中心轴线，在齿圈的外侧壁上均布有第二条形齿，相对应地，在输入轴的周侧壁上成型出有与第二条形齿相啮合的螺旋齿段。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，双动力源阀门驱动装置还包括有阻尼单元。阻尼单元与输出轴相配套应用，以对处于旋转态的输出轴施以阻抗扭矩。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进，阻尼单元包括有第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮以及旋转阻尼器。第二齿轮、第三齿轮分别一一对应地套设、且固定于输出轴、旋转阻尼器的扭转输入轴上。第四齿轮同时与第二齿轮和第三齿轮相啮合。

相较于传统设计结构的阀门驱动装置，在本实用新型所公开的技术方案中，其同时兼具有电机驱动单元以及手动驱动单元。通常情形下，电机驱动单元作为动力源以驱动输出轴执行周向旋转运动，进而驱动阀门执行启、闭动作的转换。而当电机驱动单元发生故障时，手动驱动单元可临时替代电机驱动单元作为动力源，整机无手电动切换部件即可实现全自动切换。如此一来，电机驱动单元和手动驱动单元均独立地实现对阀门的驱动，从而可大大地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。

还需要说明的是，通过双动力源阀门驱动装置的应用即可实现全自动切换，整机无手电动切换部件，结构简单，体积紧凑，使用方便，运行可靠。

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是本实用新型中双动力源阀门驱动装置第一种视角的立体示意图。

图2亦是本实用新型中双动力源阀门驱动装置第一种视角的立体示意图（隐去壳体后）。

图3是本实用新型中双动力源阀门驱动装置第二种视角的立体示意图（隐去壳体后）。

图4是本实用新型中双动力源阀门驱动装置第三种视角的立体示意图（隐去壳体后）。

图5是图1的正视图。

图6是图5的A-A视角的局部剖视图。

图7是图1的俯视图。

图8是图7的B-B剖视图。

1-壳体；2-输出轴；3-电机驱动单元；31-电机；311-第一条形齿；32-第一传动机构；321-蜗轮；322-蜗杆；323-第一齿轮；324-轴承组件；3241-第一轴承；3242-第二轴承；4-手动驱动单元；41-手轮；42-第二传动机构；421-输入轴；4211-单线螺旋齿段；422-减速部；4221-太阳齿轮；4222-行星齿轮；4223-齿圈；42231-第二条形齿；5-阻尼单元；51-第二齿轮；52-第三齿轮；53-第四齿轮；54-旋转阻尼器。

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、图3分别示出了本实用新型中双动力源阀门驱动装置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以及手动驱动单元4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。由输出轴2的底壁向内延伸出有一插配腔。当需对阀门执行启闭功能切换时，预先将阀门阀杆插入至插配腔中。在输出轴2执行周向旋动运动的进程中，阀杆实施跟随性旋转，以开启、切断介质流道。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。通常情形下，电机驱动单元3作为动力源以驱动输出轴2执行周向旋转运动，进而驱动阀门执行启、闭动作的转换。而当电机驱动单元3发生故障时，手动驱动单元4可临时替代其作为动力源，整机无手电动切换部件即可实现全自动切换。

在实际应用中，电机驱动单元3和手动驱动单元4均独立地实现对阀门的驱动，从而可有效地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。

已知，根据设计常识，电机驱动单元3可以采取多种设计结构以实现对输出轴2的驱动，在此推荐一种设计结构简单、易于实施、后期易于执行维护操作的实施方案，具体如下：如图2-8中所示，电机驱动单元3包括电机31以及第一传动机构32。第一传动机构32隐于壳体1空腔中，其包括有蜗轮321、蜗杆322。蜗轮322与输出轴2相套设、且固定。蜗杆322为多头蜗杆，其上成型有两条螺旋线。蜗杆322横置于蜗轮321的一侧，其由电机31驱动。

在实际应用中，蜗轮321和蜗杆322之间可以取得较大的传动比。亦即意味着，较小输出功率的电机31即可实现对输出轴2的顺利驱动，从而可在一定程度上降低双动力源阀门驱动装置的制造成本。

如图2、3中所示，第一传动机构32还增设有第一齿轮323。第一齿轮323套设、且固定于蜗杆322上。围绕电机31的动力输出轴开设有多个与第一齿轮323相啮合的第一条形齿311。如此，在电机31输出功率以及转速恒定的前提下，第一齿轮323的存在可有效地降低输出轴2的转运速度，从而可确保借由更小功率的电机31以实现对输出轴2的稳定、有效驱动。

再者，由图2、3中所示还可以明确地看出，蜗杆322借由轴承组件324以实现自身的承托。轴承组件324由组装于壳体1侧壁中的、且相平行而置的第一轴承3241和第二轴承3242构成。第一轴承3241和第二轴承3242均套设于蜗杆322上，且相间隔设定距离。在此需要说明一点，在选型设计中，第一轴承3241和第二轴承3242均优选为间深沟球轴承，其兼具有承受径向载荷和轴向载荷能力，从而利于确保蜗杆322在运转进程中始终保持于正确装配位。

如图2-8中所示，作为一种结构优选，手动驱动单元4主要由手轮41以及第二传动机构42等几部分构成。其中，第二传动机构42隐于壳体1空腔中，其包括有输入轴421、减速部422。输入轴421横穿壳体1，且其由手轮41直接驱动。输入轴421借由减速部422将动力传递至输出轴2。减速部422包括有太阳齿轮4221、行星齿轮4222以及齿圈4223。太阳齿轮4221布置于蜗轮321的正下方，其与输出轴2相套设、且固定。齿圈4223由输入轴421直接驱动，且其布置于太阳齿轮4221的外围。多个行星齿轮4222均同时与齿圈4223和太阳齿轮4221相啮合。围绕其中心轴线，在齿圈4223的外侧壁上均布有第二条形齿42231，相对应地，在输入轴421的周侧壁上成型出有与第二条形齿42231相啮合的单线螺旋齿段4211。

在实际应用中，第二传动机构42可以取得极大的传动比（可达8-10）。亦即意味着，较小手动力即可实现对输出轴2的顺利驱动，从而可有效地降低操作工人的劳动强度。

在此还需要说明的是，无论是上述的电机驱动单元3，抑或是手动驱动单元4，在实际应用中，不但具有较高的传动平稳性，而且还具有极小的工作噪音，从而为双动力源阀门驱动装置低噪音设计目标的实现作了良好的铺垫。

由图2中所示还可以明确看出，双动力源阀门驱动装置还配套有阻尼单元5。阻尼单元5与输出轴2相配套应用，以对处于旋转态的输出轴2施以阻抗扭矩。如图4中所示，阻尼单元5布置于蜗轮321的上方，其主要由第二齿轮51、第三齿轮52、第四齿轮53以及旋转阻尼器54等几部分构成。其中，第二齿轮51、第三齿轮52分别一一对应地套设、且固定于输出轴2、旋转阻尼器54的扭转输入轴上。第四齿轮53同时与第二齿轮51和第三齿轮52相啮合。旋转阻尼器54根据输出轴2回转速度的变化，其内部扭矩也适应性地发生变化，从而不但可达到静音缓降的应用效果，而且还可有效地提升输出轴2执行旋转运动进程中的平缓性，确保阀门的启、闭操作得以稳定地切换。

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 (6)

1.一种双动力源阀门驱动装置，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述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第一传动机构；所述第一传动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；所述蜗杆横置于所述蜗轮的一侧，其由所述电机驱动。

3.根据权利要求2所述的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述第一传动机构还包括有第一齿轮；所述第一齿轮套设、且固定于所述蜗杆上；围绕所述电机的动力输出轴开设有多个与所述第一齿轮相啮合的第一条形齿。

4.根据权利要求2所述的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述第一传动机构还包括有轴承组件；所述轴承组件用来支撑所述蜗杆，其由组装于所述壳体侧壁中的、相平行而置的第一轴承和第二轴承构成。

5.根据权利要求1所述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以及第二传动机构；所述第二传动机构隐于所述壳体空腔中，其包括有输入轴、减速部；所述输入轴横穿所述壳体，且其由所述手轮直接驱动；所述输入轴借由所述减速部将动力传递至所述输出轴。

6.根据权利要求5所述的双动力源阀门驱动装置，其特征在于，所述减速部包括太阳齿轮、行星齿轮以及齿圈；所述太阳齿轮与所述输出轴相套设、且固定；所述齿圈由所述输入轴直接驱动，且其布置于所述太阳齿轮的外围；多个所述行星齿轮均同时与所述齿圈和所述太阳齿轮相啮合；围绕其中心轴线，在所述齿圈的外侧壁上均布有第二条形齿，相对应地，在所述输入轴的周侧壁上成型出有与所述第二条形齿相啮合的螺旋齿段。

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