专利名称：压载舱内截止阀用多回转液动执行器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开启或关闭海轮压载舱内截止阀的液动执行器。
背景技术：
随着科技的发展和对自动控制的要求，以及大型海轮压载舱经常要灌入海水的特点，压载舱内侧的截止阀或闸阀，通常通过液动遥控来实现阀门的开启和关闭(因为压载舱在海水浸没的情况下，船员无法进入舱内，靠手动就地操作无法实现开启或关闭阀门)。为了实现液压遥控，目前的技术是在截止阀或者闸阀的阀杆上安装直行程活塞式液压油缸，通过控制液压油缸的上下运动来带动阀门的阀板上下运动，从而实现阀门的开启和关闭。图I是现有的截止阀用液动执行器的结构示意图，该液动执行器中，活塞2与活塞杆3通过螺纹连接、阀杆5与阀板6通过螺纹连接，活塞杆3与阀杆5通过联轴器4连接， 当向液压油缸I上腔输入高压液压油时，高压液压油推动活塞2同时带动活塞杆3、联轴器
4、阀杆5并最终带动阀板6向下移动，最终关闭装在截止阀7内的阀门。但是，这种控制方式存在着一个重大的缺陷液压油缸在关闭(或开启)阀门时，液压油缸在活塞的一侧充满了高压液压油，可以短时间满足关闭(或开启)阀门时的推动力(备注特别是截止阀，流体介质的方向往往是低进高出，需要足够的油缸推力才能满足阀门中阀板的关闭状态，不然阀板会被管道介质的压力推开)。由于液压油缸和液压控制元件的微泄漏性特点，随着阀门关闭(或开启)后时间的延长，液压油缸在活塞一侧充满了的高压液压油的油压会逐步下降，从而液压油缸作用在阀板上的推力随之下降，当推力下降到一个临界值后，阀门的阀板就会被管道中的介质压力推开。正是这个原因，目前的技术是在液压遥控系统上必须有补压功能，才能满足阀门长期的关闭(或打开)要求，而时不时的补压比较麻烦，而且，如果在紧急状态下，液压系统出故障或者电源失去，这种补压功能就会丧失，存在重大的安全隐患。
发明内容
为了解决现有的海轮压载舱内侧的截止阀用液动执行器存在的上述问题，本发明提供一种无需补压、使用安全的压载舱内截止阀用多回转液动执行器。本发明采用以下的技术方案压载舱内截止阀用多回转液动执行器，包括液动马达、由液动马达驱动的主动锥齿轮、与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮、与从动锥齿轮同步旋转的旋转螺母、与旋转螺母螺纹连接的自锁螺杆，所述多回转液动执行器还包括限制所述旋转螺母升降的第一限位件、以及限制所述自锁螺杆转动的第二限位件，所述自锁螺杆与驱动压载舱内截止阀开闭的阀杆连接。作为优选的一种方案所述主动锥齿轮、从动锥齿轮、旋转螺母、自锁螺杆装在密封壳体内，所述阀杆伸出所述密封壳体，阀杆与密封壳体之间设置有密封圈。所述密封壳体包括贴靠固定的上齿轮箱体和下齿轮箱体，所述上齿轮箱体通过第一连接支架连接液动马达，所述上齿轮箱体顶端设置有封盖，所述下齿轮箱体通过第二连接支架连接一密封盖，所述阀杆伸出所述密封盖，阀杆与密封盖之间设置有所述密封圈。所述下齿轮箱体与第二连接支架之间固定连接有所述第二限位件，所述第二限位件套装在自锁螺杆上，该第二限位件具有供自锁螺杆穿过的通孔，所述自锁螺杆具有纵向剖面，第二限位件的通孔与自锁螺杆的外缘配合。这样，自锁螺杆在第二限位件的通孔的阻挡作用下，不能旋转，只能上下运动。所述第二限位件上端固定连接有支撑块，所述旋转螺母通过轴承安装在该支撑块上，所述上齿轮箱体和支撑块构成所述第一限位件。这样，旋转螺母安装在上齿轮箱体与支撑块之间，只能旋转，无法上下运动。所述液动马达的输出轴连接液动马达传动轴，所述液动马达传动轴通过联轴器连接齿轮传动轴，所述齿轮传送轴与主动锥齿轮固定连接；所述液动马达传动轴、联轴器、齿轮传动轴位于所述密封壳体内。所述自锁螺杆具有相对的两个纵向剖面，所述通孔呈现与自锁螺杆外缘配合的腰·形。作为优选的另一种方案所述主动锥齿轮、从动锥齿轮、旋转螺母装在非密封壳体内。所述液动马达的输出轴连接液动马达传动轴，所述液动马达传动轴通过联轴器连接齿轮传动轴，所述齿轮传送轴与主动锥齿轮固定连接；所述液动马达传动轴、联轴器、齿轮传动轴位于所述非密封壳体内。优选的，所述自锁螺杆与阀杆为一体结构。本发明的技术构思在于向液动马达输入高压液压油，驱动液动马达传动轴旋转，通过联轴器带动齿轮传动轴和主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮带动旋转螺母旋转，第一限位件使得旋转螺母只能旋转，无法上下运动，而第二限位件使得自锁螺杆无法旋转，故当从动锥齿轮带动旋转螺母旋转时，旋转螺母只能做旋转运动而自锁螺杆只能做上下运动，这样，自锁螺杆带动驱动截止阀开闭的阀杆上下移动，最终实现截止阀的开启和关闭。由于螺杆具有自锁性，在没有液压油的情况下也能自锁，所以无需补压，解决了目前液压遥控技术领域存在的需要补压、使用不安全的问题。本发明的有益效果在于提供一种无需补压、使用安全的压载舱内截止阀用多回转液动执行器。
图I是现有的压载舱内截止阀用液动执行器的结构示意图。图2是本发明实施例的结构示意图。图3是本发明实施例的第二限位件与自锁螺杆的配合示意图。图4是本发明应用在浸没截止阀(高位)上的安装示意图。图5是图4的右视图。图6是本发明应用在浸没截止阀(低位)上的安装示意图。图7是图6的右视图。图8是图6的A部放大图。
图9是本发明应用在干式截止阀上的安装示意图。图10是图9的右视图。附图标号1、液压油缸；2、活塞；3、活塞杆；4、联轴器；5、阀杆；6、阀板；7、截止阀；11、液动马达；12、主动锥齿轮；13、从动锥齿轮；14、旋转螺母；15、自锁螺杆；16、纵向剖面；17、液动马达传动轴；18、支撑块；19、齿轮传送轴；20、密封圈；21、上齿轮箱体；22、下齿轮箱体；23、第一连接支架；24、封盖；25、第二连接支架；26、密封盖；27、第二限位件；271、通孔；30、多回转液动执行器；31、自锁杆；32、阀位显示器；33、敞开式支架；34、密封圆筒。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步说明。实施例一 参照图2-3 :压载舱内截止阀用多回转液动执行器，包括液动马达11、由液动马达11驱动的主动锥齿轮12、与主动锥齿轮12啮合的从动锥齿轮13、与从动锥齿轮13同步旋转的旋转螺母14、与旋转螺母14螺纹连接的自锁螺杆15，所述多回转液动执行器还包括限制所述旋转螺母14升降的第一限位件、以及限制所述自锁螺杆15转动的第二限位件27，所述自锁螺杆15与驱动压载舱内截止阀开闭的阀杆5连接。本实施例中，自锁螺杆15与阀杆5为一体结构。具体的，所述液动马达11的输出轴连接液动马达传动轴17，所述液动马达传动轴17通过联轴器4连接齿轮传动轴19，所述齿轮传送轴19与主动锥齿轮12固定连接。所述液动马达传动轴17、联轴器4、齿轮传动轴19、主动锥齿轮12、从动锥齿轮13、旋转螺母14、自锁螺杆15装在密封壳体内，所述截止阀的阀杆5伸出所述密封壳体，阀杆5与密封壳体之间设置有密封圈20。具体的，所述密封壳体包括贴靠固定的上齿轮箱体21和下齿轮箱体22，所述上齿 轮箱体21通过第一连接支架23连接液动马达11，所述上齿轮箱体21顶端设置有封盖24，所述下齿轮箱体22通过第二连接支架25连接一密封盖26，所述截止阀的阀杆5伸出所述密封盖26，阀杆5与密封盖26之间设置有所述密封圈20。所述齿轮传动轴19通过轴承与上齿轮箱体21连接，所述从动锥齿轮13通过轴承与上齿轮箱体21连接。所述下齿轮箱体22与第二连接支架25之间固定连接有所述第二限位件27，所述第二限位件27套装在自锁螺杆15上，该第二限位件27具有供自锁螺杆15穿过的通孔271，所述自锁螺杆15具有纵向剖面16，第二限位件27的通孔271与自锁螺杆15的外缘配合。本实施例中，所述自锁螺杆15具有相对的前、后两个纵向剖面16，所述通孔271呈现与自锁螺杆15外缘配合的腰形。这样，自锁螺杆15在第二限位件27的通孔271的阻挡作用下，不能旋转，只能上下运动。所述第二限位件27上端固定连接有支撑块18，所述旋转螺母14通过轴承安装在该支撑块18上，所述上齿轮箱体21和支撑块18构成所述第一限位件。这样，旋转螺母14安装在上齿轮箱体21与支撑块18之间，只能旋转，无法上下运动。本实施例的工作原理向液动马达11输入高压液压油，驱动液动马达传动轴17旋转，通过联轴器4带动齿轮传动轴19和主动锥齿轮12旋转，主动锥齿轮12带动从动锥齿轮13旋转，从动锥齿轮13带动旋转螺母14旋转，第一限位件使得旋转螺母14只能旋转，无法上下运动，而第二限位件27使得自锁螺杆15无法旋转，故当从动锥齿轮13带动旋转螺母14旋转时，旋转螺母14只能做旋转运动而自锁螺杆15只能做上下运动，这样，自锁螺杆15带动截止阀的阀杆5上下移动，最终实现截止阀的开启和关闭。由于螺杆具有自锁性，在没有液压油的情况下也能自锁，所以无需补压，解决了目前液压遥控技术领域存在的需要补压、使用不安全的问题。实施例二
图4-5是本实施例应用在浸没截止阀(高位)上的安装示意图。图4中，由于多回转液动执行器30安装在浸没截止阀上，所以液动马达传动轴17、联轴器4、齿轮传动轴19、主动锥齿轮12、从动锥齿轮13、旋转螺母14、自锁螺杆15等部件必须装在密封壳体内，本实施例与实施例一的不同之处在于所述自锁螺杆15通过自锁杆31连接截止阀7的阀杆5，自锁杆31从所述密封壳体的密封盖26中伸出，自锁杆31与密封盖26之间设置有密封圈20，所述自锁杆31通过联轴器4连接阀杆5。自锁杆31也可以与阀杆5设置成一体结构，这样可以降低整体高度。本实施例的防护等级达到IP68。本实施例中，所述联轴器4上设置有阀位显示器32。由于多回转液动执行器30与截止阀7之间通过敞开式支架33连接，因此该阀位显示器32能够被看到。本实施例的多回转液动执行器30安装时，安装角度可根据实际工况以自锁杆31为旋转轴旋转。实施例三图6-8是本实施例应用在浸没截止阀(低位)上的安装示意图。本实施例是实施例二的降低高度版本。本实施例与实施例二的不同之处在于旋转螺杆15从第二限位件27内伸出后，进入密封圆筒34，该密封圆筒34连接多回转液动执行器30与截止阀7，所以能避免浸没截止阀内的部件进水；本实施例中，不设置自锁杆，而是通过自锁螺杆15直接驱动阀杆，使得浸没截止阀开启与关闭，因此能降低整体高度；所述阀位显示器32装在自锁螺杆15顶端，并从封盖24上伸出。实施例四图9-10是本实施例应用在干式截止阀上的安装示意图。和实施例二相比，多回转液动执行器30同样通过敞开式支架33与截止阀7连接。该实施例与实施例二的不同之处在于由于应用在干式截止阀上，不存在进水问题，所以多回转液动执行器30为非封闭式结构，和密封壳体相比，多回转液动执行器30的非封闭式壳体不包括第二连接支架和密封盖，自锁螺杆15从第二限位件27出来后直接进入敞开式支架33内。阀位显示器32装在自锁螺杆15上。由于多回转液动执行器30与截止阀7之间通过敞开式支架33连接，因此该阀位显示器32能够被看到。上述实施例仅仅是本发明技术构思实现形式的列举，本发明的保护范围不仅限于上述实施例，本发明的保护范围可延伸至本领域技术人员根据本发明的技术构思所能想到的等同技术手段。
权利要求
1.压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于包括液动马达、由液动马达驱动的主动锥齿轮、与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮、与从动锥齿轮同步旋转的旋转螺母、与旋转螺母螺纹连接的自锁螺杆，所述多回转液动执行器还包括限制所述旋转螺母升降的第一限位件、以及限制所述自锁螺杆转动的第二限位件，所述自锁螺杆与驱动压载舱内截止阀开闭的阀杆连接。
2.如权利要求I所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述主动锥齿轮、从动锥齿轮、旋转螺母、自锁螺杆装在密封壳体内，所述阀杆伸出所述密封壳体，阀杆与密封壳体之间设置有密封圈。
3.如权利要求2所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述密封壳体包括贴靠固定的上齿轮箱体和下齿轮箱体，所述上齿轮箱体通过第一连接支架连接液动马达，所述上齿轮箱体顶端设置有封盖，所述下齿轮箱体通过第二连接支架连接一密封盖，所述阀杆伸出所述密封盖，阀杆与密封盖之间设置有所述密封圈。
4.如权利要求3所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述下齿轮箱体与第二连接支架之间固定连接有所述第二限位件，所述第二限位件套装在自锁螺杆上，该第二限位件具有供自锁螺杆穿过的通孔，所述自锁螺杆具有纵向剖面，第二限位件的通孔与自锁螺杆的外缘配合。
5.如权利要求4所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述第二限位件上端固定连接有支撑块，所述旋转螺母通过轴承安装在该支撑块上，所述上齿轮箱体和支撑块构成所述第一限位件。
6.如权利要求2-5之一所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述液动马达的输出轴连接液动马达传动轴，所述液动马达传动轴通过联轴器连接齿轮传动轴，所述齿轮传送轴与主动锥齿轮固定连接；所述液动马达传动轴、联轴器、齿轮传动轴位于所述密封壳体内。
7.如权利要求4所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述自锁螺杆具有相对的两个纵向剖面，所述通孔呈现与自锁螺杆外缘配合的腰形。
8.如权利要求I所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述主动锥齿轮、从动锥齿轮、旋转螺母装在非密封壳体内。
9.如权利要求9所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述液动马达的输出轴连接液动马达传动轴，所述液动马达传动轴通过联轴器连接齿轮传动轴，所述齿轮传送轴与主动锥齿轮固定连接；所述液动马达传动轴、联轴器、齿轮传动轴位于所述非密封壳体内。
10.如权利要求I所述的压载舱内截止阀用多回转液动执行器，其特征在于所述自锁螺杆与阀杆为一体结构。
全文摘要
压载舱内截止阀用多回转液动执行器，包括液动马达、由液动马达驱动的主动锥齿轮、与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮、与从动锥齿轮同步旋转的旋转螺母、与旋转螺母螺纹连接的自锁螺杆，所述多回转液动执行器还包括限制所述旋转螺母升降的第一限位件、以及限制所述自锁螺杆转动的第二限位件，所述自锁螺杆与驱动压载舱内截止阀开闭的阀杆连接。本发明提供一种无需补压、使用安全的压载舱内截止阀用多回转液动执行器。
文档编号F16K31/12GK102720880SQ201210234730
公开日2012年10月10日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者王一飞 申请人:杭州孚罗泰自控阀门制造有限公司