专利名称：矿用本质安全型电动球阀的制作方法
技术领域：
本发明属于矿用安全设备技术领域，具体涉及一种矿用本质安全型电动球阀。
背景技术：
煤尘是煤矿生产中危害最大的隐患之一，在煤矿生产过程中，对于采掘工作面及各运煤转载点等易产生煤尘的地点，都通过安装自动喷雾洒水降尘装置来进行防尘和除尘。目前国内矿用的自动喷雾洒水降尘装置都采用电机的正反转工作来控制电动球阀的打开与关闭，以此实现喷雾降尘的自动化控制。如中国发明专利授权公告号CN102213327B公开的一种“电动球阀结构”，当需要启用喷淋时，电机正转以驱动电动球阀开启，球阀的进、出水口相通，水源经球阀的进水口引入与球阀的出水口相连接的喷淋管，实施喷淋；反之，当要关闭球阀进、出水口的通道时，则电机反转，使喷淋停止。在该电机正反转的控制方式中，当电机停止转动时，电机产生的反电动势难以释放，容易产生电器火花，从而会有引起失爆的安全隐患。鉴于上述已有技术，有必要加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用本质安全型电动球阀，其电机沿一个方向转动，使得电机停止转动时产生的反电动势可以被释放，提高了使用的安全性。本发明的目的是这样来达到的，一种矿用本质安全型电动球阀，其特点是包括密封罩、限流工作模块、动力传动机构、电路板、磁钢、机座板、阀门连接板、球阀装置和十字连接器，所述的密封罩固定在机座板上，所述的限流工作模块、动力传动机构以及电路板设置在所述密封罩的罩腔内，所述的机座板在背向密封罩的一侧侧面上固定有阀门连接板，在所述的阀门连接板上安装有球阀装置，所述的球阀装置包括阀体、设置在阀体的阀腔内的球阀以及设置在球阀上的连接轴，所述连接轴的一端探出阀体外，所述的限流工作模块分别与动力传动机构以及电路板电气连接，在限流工作模块上配设有用于接收外部电源及信号的接线座，所述的动力传动机构包括减速电机、小齿轮和大齿轮，所述的减速电机为一单向减速调速电机，安装在电机固定板上，减速电机的电机输出轴与小齿轮连接，小齿轮与大齿轮两者相互哨合，大齿轮的中间具有大齿轮轴，大齿轮轴的一端转动的安装在电机固定板上开设的大齿轮轴孔中，大齿轮轴的另一端在穿过机座板后与十字连接器的一端连接，十字连接器的另一端在穿过阀门连接板后与球阀装置的球阀上的连接轴的一端连接，所述的电路板设置在电机固定板和机座板之间，其上安装有第一霍尔感应元件和第二霍尔感应元件，所述的磁钢有一对，设置在大齿轮上，用于与所述的第一霍尔感应元件和第二霍尔感应元件相对应。在本发明的一个具体的实施例中，所述的密封罩上还设置有电缆进线孔座，在所述的电缆进线孔座上旋配有密封螺母盖，在所述的密封螺母盖上开设有用于与所述的密封进线孔座的座腔相通的电缆线孔。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的电缆进线孔座的座腔内嵌置有密封 圈，在所述的密封圈的轴向中间同样开设有电缆线孔。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的限流工作模块安装在电机固定板上。
在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的球阀装置还包括一对球碗和阀盖, 一对球碗设置在阀体的阀腔内且位于球阀的两侧，在阀体一侧的阀腔的延伸方向设置出水 孔，在阀体的另一侧固定有阀盖，在所述的阀盖上开设有用于与所述的阀腔连通的进水孔， 所述的球阀在轴向中间开设有阀孔、在高度方向的上部中间开设嵌槽，在所述的嵌槽内嵌 设有连接轴的另一端。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的阀体在上表面上开设有用于供所述 连接轴的另一端穿过并进入阀腔内的连接轴轴孔，在所述的连接轴外设置有用于与连接轴 轴孔密封配合的密封套。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的机座板在与所述的密封罩相接触的 部位贴合有密封垫。
在本发明的更进而一个具体的实施例中，所述的限流工作模块包括保险丝RX、微 处理器U1、电容Cl C3、电阻Rl R9、三极管Tl T8以及二极管Dl、D2，所述的保险丝 RX的一端连接电源正极D+，保险丝RX的另一端与电容Cl的一端、三极管T5的发射极、电阻 R4的一端、电阻R5的一端、三极管T6的发射极以及微处理器Ul的14脚连接，并连接至电 路板上的第一霍尔感应元件的2脚以及第二霍尔感应元件的2脚，三极管T5的集电极与电 阻R8的一端以及三极管Tl的基极连接，电阻R8的另一端与电阻Rl的一端、电阻R3的一 端、电容C2的一端以及微处理器Ul的8、9、11、13脚连接，作为电路的信号输入端DX端，电 阻Rl的另一端与三极管T2的基极以及三极管T7的集电极连接，并连接至第一霍尔感应元 件的3脚，三极管T2的集电极与二极管Dl的正极、二极管D2的正极、电容C3的一端、三极 管T4的集电极以及动力传动机构中的减速电机的负极连接，二极管Dl的负极与三极管Tl 的集电极、二极管D2的负极、电容C3的另一端、三极管T3的集电极以及减速电机的正极连 接，三极管Tl的发射极与三极管T5的基极以及电阻R4的另一端连接，三极管T3的发射极 与电阻R5的另一端以及三极管T6的基极连接，三极管T6的集电极与三极管T3的基极以 及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R2的一端以及微处理器Ul的1、3、5、10脚 连接，电阻R2的另一端与三极管T4的基极、三极管T8的集电极连接，并连接至第二霍尔感 应元件的3脚，三极管T4的发射极与电阻R7的一端以及三极管T8的基极连接，三极管T2 的发射极与三极管T7的基极以及电阻R6的一端连接，电容Cl的另一端、微处理器Ul的7 脚、电容C2的另一端、电阻R3的另一端、三极管T7的发射极、电阻R6的另一端、电阻R7的 另一端、三极管T8的发射极、以及第一霍尔感应元件的I脚、第二霍尔感应元件的I脚共同 接地，即接电源负极D-。
本发明由于采用了上述结构，具有的优点首先，通过减速电机沿单方向旋转来 控制球阀的开启与关闭，在电机停止转动时产生的反电动势可以被顺利释放，避免了失爆 的可能性，提高了电动球阀的使用安全性，适用于含有煤尘或瓦斯爆炸危险的煤矿井下使 用；其次，减速齿轮中大齿轮轴与球阀装置中连接轴之间采用十字连接器连接，可以有效解 决两轴不同轴心及两轴之间存在间隙的问题；第三，所述的球阀采用了低扭力、耐高压的结构，解决了一般球阀中轴容易漏水、耐压低、开闭扭力大的问题。
图1为本发明的一实施例立体分解图。图2为本发明的限流工作模块、动力传动机构以及电路板之间的电连接图。图中1.密封罩、11.电缆进线孔座、12.密封圈、13.密封螺母盖、131.电缆线孔、14.第一螺钉；2.限流工作模块、21.接线座；3.动力传动机构、31.减速电机、311.电机输出轴、312.电机固定板、3121.大齿轮轴孔、32.小齿轮、33.大齿轮、331.大齿轮轴；4.电路板、41.第一霍尔感应兀件、42.第二霍尔感应兀件；5.磁钢；6.机座板、61.密封垫、62.第一螺柱、621.第一螺栓、63.第二螺柱、631.第二螺栓；7.阀门连接板、71.轴孔、72.第二螺钉；8.球阀装置、81.阀体、811.阀腔、812.出水孔、82.球阀、821.嵌槽、822.阀孔、83.球碗、84.阀盖、841.进水孔、842.第三螺钉、85.连接轴轴孔、86.连接轴、861.密封套；9.十字连接器。
具体实施例方式为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式
详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。请参阅图1，一种矿用本质安全型电动球阀，包括密封罩1、限流工作模块2、动力传动机构3、电路板4、磁钢5、机座板6、阀门连接板7、球阀装置8和十字连接器9。所述的密封罩I通过第一螺钉14固定在机座板6上,所述的机座板6在与密封罩I相接触的部位贴合有密封垫61。所述的限流工作模块2、动力传动机构3以及电路板4设置在所述密封罩I的罩腔内。所述的机座板6在背向密封罩I的一侧侧面设有第一螺柱62，所述的第一螺柱62通过与第一螺栓621的旋配而实现机座板6与阀门连接板7之间的联结固定，所述的阀门连接板7通过第二螺钉72与所述球阀装置8的阀体81相固定。所述的密封罩I上设置有电缆进线孔座11，在所述的电缆进线孔座11上旋配有密封螺母盖13，在所述的密封螺母盖13上开设有用于与所述的密封进线孔座11的座腔相通的电缆线孔131，所述的电缆进线孔座11的座腔内嵌置有密封圈12，在密封圈12的中间同样开设有用于与所述的电缆线孔131同轴心的电缆线孔。所述的限流工作模块2固定在所述的电机固定板312上，用于与动力传动机构3以及电路板4电气连接，在限流工作模块2上配设有用于接收外部电源及信号的接线座21。所述的动力传动机构3包括减速电机31、小齿轮32和大齿轮33，所述的减速电机31为一单向减速调速电机，安装在电机固定板312上，减速电机31的电机输出轴311与小齿轮32连接，小齿轮32与大齿轮33两者相互啮合，大齿轮33的中间具有大齿轮轴331，大齿轮轴331的一端转动的安装在电机固定板312上开设的大齿轮轴孔3121中，大齿轮轴331的另一端在穿过机座板6后与十字连接器9的一端连接，十字连接器9的另一端在穿过阀门连接板7上的轴孔71后与球阀装置8的连接轴86的一端连接。所述的球阀装置8包括阀体81、球阀82、一对球碗83、阀盖84和连接轴86，一对球碗83设置在所述阀体81的阀腔811内且位于球阀82的两侧，在阀体81—侧的阀腔811的延伸方向设置出水孔812，在阀体81的另一侧通过第三螺钉842与阀盖84固定，在所述的阀盖84上开设有用于与所述的阀腔811连通的进水孔841，在所述球阀82高度方向的上部中间开设有嵌 槽821，在所述球阀82的轴向中间开设有阀孔822。所述的阀体81在上表面上开设有连接 轴轴孔85，在所述的连接轴86上设置有密封套861，连接轴86的另一端在穿过连接轴轴孔 85后探入阀腔811内并且与所述球阀82的嵌槽821进行嵌装，同时使连接轴86上的密封 罩861与连接轴轴孔85构成密封配合。所述的电路板4设置在电机固定板312和机座板6 之间，三者通过第二螺栓631固定，具体是所述的机座板6在面向密封罩I的一侧侧面上 固定有第二螺柱63，所述的第二螺栓631在穿过电机固定板312、电路板4后与所述机座板 6上的第二螺柱63旋配。所述的电路板4上安装有第一霍尔感应元件41和第二霍尔感应 元件42，所述的磁钢5有一对，设置在大齿轮33上，用于与所述的第一霍尔感应元件41和 第二霍尔感应元件42相对应。
请参阅图2，所述的限流工作模块2包括保险丝RX、微处理器U1、电容Cl C3、 电阻Rl R9、三极管Tl T8以及二极管Dl、D2，在本实施例中，所述的微处理器Ul采用 LM4069。所述的保险丝RX的一端连接电源正极D+，保险丝RX的另一端与电容Cl的一端、 三极管T5的发射极、电阻R4的一端、电阻R5的一端、三极管T6的发射极以及微处理器Ul 的14脚连接，并连接至电路板4上的第一霍尔感应元件41的2脚以及第二霍尔感应元件 42的2脚，三极管T5的集电极与电阻R8的一端以及三极管Tl的基极连接，电阻R8的另 一端与电阻Rl的一端、电阻R3的一端、电容C2的一端以及微处理器Ul的8、9、11、13脚连 接，作为电路的信号输入端DX端，电阻Rl的另一端与三极管T2的基极以及三极管T7的集 电极连接，并连接至第一霍尔感应元件41的3脚，三极管T2的集电极与二极管Dl的正极、 二极管D2的正极、电容C3的一端、三极管T4的集电极以及动力传动机构3中的减速电机 31的负极连接，二极管Dl的负极与三极管Tl的集电极、二极管D2的负极、电容C3的另一 端、三极管T3的集电极以及减速电机31的正极连接，三极管Tl的发射极与三极管T5的基 极以及电阻R4的另一端连接，三极管T3的发射极与电阻R5的另一端以及三极管T6的基 极连接，三极管T6的集电极与三极管T3的基极以及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端 与电阻R2的一端以及微处理器Ul的1、3、5、10脚连接，电阻R2的另一端与三极管T4的基 极、三极管T8的集电极连接，并连接至第二霍尔感应元件42的3脚，三极管T4的发射极与 电阻R7的一端以及三极管T8的基极连接，三极管T2的发射极与三极管T7的基极以及电 阻R6的一端连接，电容Cl的另一端、微处理器Ul的7脚、电容C2的另一端、电阻R3的另 一端、三极管T7的发射极、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、三极管T8的发射极、以及 第一霍尔感应元件41的I脚、第二霍尔感应元件42的I脚共同接地，即接电源负极D-。
请继续参阅图1并结合图2，叙述本发明的工作原理外部电缆经密封罩I的电缆 线孔131进入密封罩I的罩腔，与限流工作模块2上的接线座21连接。限流工作模块2电 源接通，当信号输入端DX端输入低电位时，三极管T2、T3导通，减速电机31开始转动，减速 电机31经小齿轮32带动大齿轮33转动，当大齿轮33上的磁钢5转至与第一霍尔感应元 件41重合时，三极管Τ2、Τ3截止，减速电机31停止转动，产生的反电动势通过二极管D1、 D2释放，此时阀门处于关闭状态；当信号输入端DX端输入高电位时，三极管Τ1、Τ4导通，减 速电机31开始转动，当大齿轮33上的磁钢5转至与第二霍尔感应元件42重合时，三极管 T1、Τ4截止，减速电机31停止转动，产生的反电动势通过二极管D1、D2释放，此时阀门处于 打开状态，球阀82的阀孔822与进水孔841和出水口 812连通，水源经进水口 841引入与 出水口 812相连接的喷淋管，实施喷淋。
权利要求
1.一种矿用本质安全型电动球阀，其特征在于包括密封罩(I)、限流工作模块(2)、动力传动机构⑶、电路板⑷、磁钢(5)、机座板(6)、阀门连接板(7)、球阀装置⑶和十字连接器(9)，所述的密封罩(I)固定在机座板(6)上，所述的限流工作模块(2)、动力传动机构(3)以及电路板(4)设置在所述密封罩(I)的罩腔内，所述的机座板(6)在背向密封罩(I)的一侧侧面上固定有阀门连接板(7)，在所述的阀门连接板(7)上安装有球阀装置(8)，所述的球阀装置⑶包括阀体(81)、设置在阀体(81)的阀腔(811)内的球阀(82)以及设置在球阀(82)上的连接轴(86)，所述连接轴(86)的一端探出阀体(81)外，所述的限流工作模块(2)分别与动力传动机构(3)以及电路板(4)电气连接，在限流工作模块(2)上配设有用于接收外部电源及信号的接线座(21)，所述的动力传动机构(3)包括减速电机(31)、小齿轮(32)和大齿轮(33)，所述的减速电机(31)为一单向减速调速电机，安装在电机固定板(312)上，减速电机(31)的电机输出轴(311)与小齿轮(32)连接，小齿轮(32)与大齿轮(33)两者相互啮合，大齿轮(33)的中间具有大齿轮轴(331)，大齿轮轴(331)的一端转动的安装在电机固定板(312)上开设的大齿轮轴孔(3121)中，大齿轮轴(331)的另一端在穿过机座板(6)后与十字连接器(9)的一端连接，十字连接器(9)的另一端在穿过阀门连接板⑵后与球阀装置⑶的球阀(82)上的连接轴(86)的一端连接，所述的电路板(4)设置在电机固定板(312)和机座板(6)之间，其上安装有第一霍尔感应元件(41)和第二霍尔感应元件(42)，所述的磁钢(5)有一对，设置在大齿轮(33)上，用于与所述的第一霍尔感应元件(41)和第二霍尔感应元件(42)相对应。
2.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的密封罩(I)上还设置有电缆进线孔座(11)，在所述的电缆进线孔座(11)上旋配有密封螺母盖(13)，在所述的密封螺母盖(13)上开设有用于与所述的密封进线孔座(11)的座腔相通的电缆线孔(131)。
3.根据权利要求2所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的电缆进线孔座11的座腔内嵌置有密封圈(12)，在所述的密封圈(12)的轴向中间同样开设有电缆线孔。
4.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的限流工作模块(2)安装在电机固定板(312)上。
5.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的球阀装置(8)还包括一对球碗(83)和阀盖(84)，一对球碗(83)设置在阀体(81)的阀腔(811)内且位于球阀(82)的两侧，在阀体(81) 一侧的阀腔(811)的延伸方向设置出水孔(812)，在阀体(81)的另一侧固定有阀盖(84)，在所述的阀盖(84)上开设有用于与所述的阀腔(811)连通的进水孔(841)，所述的球阀(82)在轴向中间开设有阀孔(822)、在高度方向的上部中间开设嵌槽(821)，在所述的嵌槽(821)内嵌设有连接轴(86)的另一端。
6.根据权利要求1或5所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的阀体(81)在上表面上开设有用于供所述连接轴(86)的另一端穿过并进入阀腔(811)内的连接轴轴孔(85)，在所述的连接轴(86)外设置有用于与连接轴轴孔(85)密封配合的密封套(861)。
7.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的机座板(6)在与所述的密封罩(I)相接触的部位贴合有密封垫(61)。
8.根据权利要求1所述的矿用本质安全型电动球阀，其特征在于所述的限流工作模块(2)包括保险丝RX、微处理器U1、电容Cl C3、电阻Rl R9、三极管Tl T8以及二极管D1、D2，所述的保险丝RX的一端连接电源正极D+，保险丝RX的另一端与电容Cl的一端、三极管T5的发射极、电阻R4的一端、电阻R5的一端、三极管T6的发射极以及微处理器Ul的 14脚连接，并连接至电路板(4)上的第一霍尔感应元件(41)的2脚以及第二霍尔感应元件(42)的2脚，三极管T5的集电极与电阻R8的一端以及三极管Tl的基极连接，电阻R8的另一端与电阻Rl的一端、电阻R3的一端、电容C2的一端以及微处理器Ul的8、9、11、13脚连接，作为电路的信号输入端DX端，电阻Rl的另一端与三极管T2的基极以及三极管T7的集电极连接，并连接至第一霍尔感应元件(41)的3脚，三极管T2的集电极与二极管Dl的正极、二极管D2的正极、电容C3的一端、三极管T4的集电极以及动力传动机构(3)中的减速电机(31)的负极连接，二极管Dl的负极与三极管Tl的集电极、二极管D2的负极、电容 C3的另一端、三极管T3的集电极以及减速电机(31)的正极连接，三极管Tl的发射极与三极管T5的基极以及电阻R4的另一端连接，三极管T3的发射极与电阻R5的另一端以及三极管T6的基极连接，三极管T6的集电极与三极管T3的基极以及电阻R9的一端连接，电阻 R9的另一端与电阻R2的一端以及微处理器Ul的1、3、5、10脚连接，电阻R2的另一端与三极管T4的基极、三极管T8的集电极连接，并连接至第二霍尔感应元件(42)的3脚，三极管 T4的发射极与电阻R7的一端以及三极管T8的基极连接，三极管T2的发射极与三极管T7 的基极以及电阻R6的一端连接，电容Cl的另一端、微处理器Ul的7脚、电容 C2的另一端、 电阻R3的另一端、三极管T7的发射极、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、三极管T8的发射极、以及第一霍尔感应元件(41)的I脚、第二霍尔感应元件(42)的I脚共同接地，即接电源负极D-。
全文摘要
一种矿用本质安全型电动球阀，属于矿用安全设备技术领域。包括密封罩、限流工作模块、动力传动机构、电路板、磁钢、机座板、阀门连接板、球阀装置和十字连接器，密封罩设在机座板上，机座板上固定阀门连接板，阀门连接板上安装球阀装置，球阀装置包括阀体、球阀及连接轴，动力传动机构包括减速电机、小齿轮和大齿轮，大齿轮轴的一端安装在电机固定板上、另一端与十字连接器的一端连接，十字连接器的另一端与连接轴连接，电路板上安装第一、第二霍尔感应元件，一对磁钢设置在大齿轮上。优点避免失爆的可能性，提高电动球阀的使用安全性；能解决两轴不同轴心及轴间存在间隙的问题；解决了一般球阀中轴容易漏水、耐压低、开闭扭力大的问题。
文档编号F16K27/06GK103062432SQ20131001498
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者周伟刚 申请人:常熟市通防电器有限公司