一种具有保护功能的齿轮齿条式油缸驱动机构的制作方法

本发明属于液压机构技术领域，尤其涉及一种具有保护功能的齿轮齿条式油缸驱动机构。

背景技术：

现有技术中，经常使用齿轮齿条油缸装置来驱动阀门的阀芯(碟板)开启(开阀)及关闭(关阀)。不过，由于阀芯的锁止力基本完全依靠齿轮齿条油缸装置来提供，当齿轮齿条油缸装置出现漏油，或是当阀芯长时间受到冲击后，阀芯、齿条等结构容易发生移动，从而导致阀门关不紧。此外，当需要进行开阀检修时，一旦齿轮齿条油缸装置出现漏油，阀门会逐渐关闭，从而危及到检修人员的人身安全。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种结构合理，能有效对阀门进行开、闭控制，且当阀门开启到位后，可提供锁定保护，从而能消除漏油影响，有效维持阀门工作状态的具有保护功能的齿轮齿条式油缸驱动机构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有保护功能的齿轮齿条式油缸驱动机构，包括

前置油缸体、后置油缸体、与前置油缸体滑动密封配合的前置活塞及设置在前置活塞上的主活塞杆，前置油缸体上设有前进出油孔，后置油缸体上设有后进出油孔；

所述前置油缸体一端开口且另一端封闭，后置油缸体一端开口且另一端封闭，前置油缸体的开口端与后置油缸体的开口端密封对接，主活塞杆一端与前置活塞连接，主活塞杆另一端处在后置油缸体内,主活塞杆穿过前置油缸体的开口端及后置油缸体的开口端；

所述后置油缸体内设有与主活塞杆连接的驱动齿条、与驱动齿条啮合的驱动齿轮及与主活塞杆连接的限位锁定块，驱动齿轮上设有用于连接外部阀门的碟板的齿轮轴，齿轮轴穿过后置油缸体且与后置油缸体转动密封配合；

后置油缸体上设有用于限位锁定块的保护结构，保护结构包括用于接触限位锁定块的锁定销轴及用于带动锁定销轴往复移动的锁定油缸结构。

作为优选，所述驱动齿条包括套基及设置在套基上的齿条本体，套基套设在主活塞杆上，齿条本体与驱动齿轮啮合。

作为优选，所述锁定油缸结构包括依次连通的锁定油缸体、中间过渡管件及末端连接管件，锁定油缸体内设有与锁定油缸体滑动密封配合的锁定活塞及设置在锁定活塞上的控锁活塞杆，后置油缸体上设有保护口，末端连接管件与保护口密封对接，控锁活塞杆一端与锁定活塞连接，控锁活塞杆另一端与锁定销轴连接，控锁活塞杆与中间过渡管件滑动密封配合，中间过渡管件与锁定活塞之间形成解锁油腔，中间过渡管件上设有与解锁油腔连通的通油孔，通油孔上设有用于与压油泵对接的压油管，锁定油缸体包括缸体段及封闭端件，封闭端件处在缸体段远离中间过渡管件的一端，锁定活塞上设有穿过封闭端件的控制杆，控制杆与封闭端件滑动配合，控制杆上套设有锁止弹簧。

作为优选，所述缸体上设有手摇装置，手摇装置包括手摇杆及与封闭端件固定的手摇基座，手摇杆通过转轴与手摇基座转动连接，手摇杆上设有条形孔，控制杆一端处在锁定油缸体内，控制杆另一端处在锁定油缸体外，控制杆处在锁定油缸体内的一端与锁定活塞连接，控制杆处在锁定油缸体外的一端设有滑轴，滑轴穿过条形孔，滑轴垂直于控制杆，滑轴垂直于手摇杆长度方向。

作为优选，所述封闭端件上设有端件容限槽，端件容限槽呈圆柱状且与控制杆同轴布置，锁止弹簧远离锁定活塞的一端处在端件容限槽中。

作为优选，所述锁定活塞上设有活塞容限槽，活塞容限槽呈圆柱状且与控制杆同轴布置，锁止弹簧远离封闭端件的一端处在活塞容限槽中。

作为优选，当外部阀门的碟板处在关阀状态时，在锁定活塞的滑动方向上，前进出油孔、后进出油孔、驱动齿条、锁定销轴及限位锁定块依次排布。

作为优选，当外部阀门的碟板处在关阀状态时，锁定销轴在主活塞杆轴向上的投影与限位锁定块在主活塞杆轴向上的投影部分重合；当外部阀门的阀芯处在开阀状态时，锁定销轴在主活塞杆轴向上的投影与限位锁定块在主活塞杆轴向上的投影部分错开。

本发明的有益效果是：结构合理，能有效对阀门进行开、闭控制，且当阀门开启/关闭到位后，可提供锁定保护，从而能消除漏油影响，有效维持阀门工作状态。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是图1中b处的放大图；

图4是本发明锁定油缸结构及手摇装置处的结构示意图；

图5是本发明手摇杆处的结构示意图。

图中：前置油缸体1、前进出油孔1a、前置活塞11、主活塞杆12、后置油缸体2、后进出油孔2a、驱动齿条31、套基311、齿条本体312、驱动齿轮32、齿轮轴33、限位锁定块41、锁定销轴42、锁定油缸结构5、锁定油缸体51、缸体段51a、封闭端件51b、中间过渡管件52、末端连接管件53、锁定活塞54、控锁活塞杆55、控制杆56、锁止弹簧57、手摇装置6、手摇杆61、条形孔61a、手摇基座62、转轴63。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1至图5所示的实施例中，一种具有保护功能的齿轮齿条式油缸驱动机构，包括

前置油缸体1、后置油缸体2、与前置油缸体滑动密封配合的前置活塞11及设置在前置活塞上的主活塞杆12，前置油缸体上设有前进出油孔1a，后置油缸体上设有后进出油孔2a；

所述前置油缸体一端开口且另一端封闭，后置油缸体一端开口且另一端封闭，前置油缸体的开口端与后置油缸体的开口端密封对接，主活塞杆一端与前置活塞连接，主活塞杆另一端处在后置油缸体内,主活塞杆穿过前置油缸体的开口端及后置油缸体的开口端；

所述后置油缸体内设有与主活塞杆连接的驱动齿条31、与驱动齿条啮合的驱动齿轮32及与主活塞杆连接的限位锁定块41，驱动齿轮上设有用于连接外部阀门的阀芯的齿轮轴33，齿轮轴穿过后置油缸体且与后置油缸体转动密封配合；

后置油缸体上设有用于限位锁定块的保护结构，保护结构包括用于接触限位锁定块的锁定销轴42及用于带动锁定销轴往复移动的锁定油缸结构5。

前进出油孔用于前置油缸体的进出油，后进出油孔用于后置油缸体的进出油，前进出油孔及后进出油孔均液压系统(如液压站)连接。以图1至图5中视角为例：锁定油缸结构带动锁定销轴(上移)离开限位锁定块，然后前进出油孔进油时，后进出油孔出油，此时前置活塞、主活塞杆、驱动齿条一起右移，驱动齿轮转动，从而通过齿轮轴带动外部阀门的阀芯打开。阀芯打开后，锁定油缸结构带动锁定销轴(下移)锁住限位锁定块(锁定销轴压住或挡住限位锁定块)。

所述驱动齿条包括套基311及设置在套基上的齿条本体312，套基套设在主活塞杆上，齿条本体与驱动齿轮啮合。

所述后置油缸体内设有定基，套基与定基滑动连接，套基的滑动方向平行于前置活塞滑动方向。可保障驱动齿条移动过程中的稳定性，减少震动，延长驱动齿条及驱动齿轮的使用寿命。

所述锁定油缸结构包括依次连通的锁定油缸体51、中间过渡管件52及末端连接管件53，锁定油缸体内设有与锁定油缸体滑动密封配合的锁定活塞54及设置在锁定活塞上的控锁活塞杆55，后置油缸体上设有保护口，末端连接管件与保护口密封对接，控锁活塞杆一端与锁定活塞连接，控锁活塞杆另一端与锁定销轴连接，控锁活塞杆与中间过渡管件滑动密封配合，中间过渡管件与锁定活塞之间形成解锁油腔，中间过渡管件上设有与解锁油腔连通的通油孔，通油孔上设有用于与压油泵对接的压油管，锁定油缸体包括缸体段51a及封闭端件51b，封闭端件处在缸体段远离中间过渡管件的一端，锁定活塞上设有穿过封闭端件的控制杆56，控制杆与封闭端件滑动配合，控制杆上套设有锁止弹簧57。压油泵也可以替换为其它常规的压油装置。

需要解锁时，压油泵给解锁油腔打油(液压油)，从而带动锁定销轴(向着远离限位锁定块的方向移动)解锁，解锁时，锁定活塞也向着远离限位锁定块的方向移动，从而将锁止弹簧压缩，然后可以进行开阀(驱动齿轮带动外部阀门的阀芯打开)，开阀完成后，停止打油，锁止弹簧带动锁定活塞复位，将解锁油腔内的液压油压出，锁定活塞也带动控锁活塞杆、锁定销轴一起复位，再次回到锁定状态。相比于普通的锁止情形而言，本实施例的锁止是自动式的。因此，即使断电，也能有效保障锁定销轴处在锁定状态，从而可保障驱动齿轮、驱动齿条、阀芯都能维持在原有状态，避免因断电而出现意外情况(例如，在进行开阀检修时，可避免阀芯突然关闭而导致的安全事故)。需要注意的是，不仅是压油泵会断电失效，给前进出油孔、后进出油孔供油的设备(系统)也会断电失效。

所述缸体上设有手摇装置6，手摇装置包括手摇杆61及与封闭端件固定的手摇基座62，手摇杆通过转轴63与手摇基座转动连接，手摇杆上设有条形孔61a，控制杆一端处在锁定油缸体内，控制杆另一端处在锁定油缸体外，控制杆处在锁定油缸体内的一端与锁定活塞连接，控制杆处在锁定油缸体外的一端设有滑轴，滑轴穿过条形孔，滑轴垂直于控制杆，滑轴垂直于手摇杆长度方向。断电时，压油泵无法对解锁油腔进行打油，此时可临时通过手摇装置来进行解锁：转动手摇杆来带动控制杆移动，从而带动锁定销轴(向着远离限位锁定块的方向移动)解锁，此时锁止弹簧被压缩。释放手摇杆后，在锁止弹簧作用下，锁定销轴复位。

所述封闭端件上设有端件容限槽，端件容限槽呈圆柱状且与控制杆同轴布置，锁止弹簧远离锁定活塞的一端处在端件容限槽中。所述锁定活塞上设有活塞容限槽，活塞容限槽呈圆柱状且与控制杆同轴布置，锁止弹簧远离封闭端件的一端处在活塞容限槽中。容限槽可有效容纳、导向锁止弹簧，避免锁止在工作过程中过度移位、弯曲。

当外部阀门的阀芯处在关阀状态时，在锁定活塞的滑动方向上，前进出油孔、后进出油孔、驱动齿条、锁定销轴及齿条锁定块依次排布。当外部阀门的阀芯处在关阀状态时，锁定销轴在主活塞杆轴向上的投影与限位锁定块在主活塞杆轴向上的投影部分重合；当外部阀门的阀芯处在开阀状态时，锁定销轴在主活塞杆轴向上的投影与限位锁定块在主活塞杆轴向上的投影部分错开。注意，上述限位属于“开阀锁定”的结构位置关系，也可以设计为“关阀锁定”，即：当外部阀门的阀芯处在开阀状态时，在锁定活塞的滑动方向上，前进出油孔、后进出油孔、驱动齿条、锁定销轴及齿条锁定块依次排布。当外部阀门的阀芯处在关阀状态时，锁定销轴在主活塞杆轴向上的投影与限位锁定块在主活塞杆轴向上的投影部分重合；当外部阀门的阀芯处在开阀状态时，锁定销轴在主活塞杆轴向上的投影与限位锁定块在主活塞杆轴向上的投影部分错开。