用于角行程阀门的驱动装置制造方法
【专利摘要】为解决使用传统角行程阀门的驱动装置对阀门启闭件进行驱动时带来的连接部分易出现破损甚至连接失效且启动有延迟的问题，本实用新型提出一种用于角行程阀门的驱动装置，包括外壳，外壳内设置齿轮腔和工作腔，齿轮腔和工作腔均为中空结构，且齿轮腔设置在工作腔的中部并与工作腔相连通；其中，齿轮腔内设置有齿轮，角行程阀门启闭件的转轴能够进入齿轮腔内；工作腔的两端为闭合面，且工作腔内设置有齿条、弹簧座、第一弹簧、两个挡板以及单杆活塞式液压缸。使用本实用新型用于角行程阀门的驱动装置，能够避免出现传统驱动装置在对角行程阀门启闭件进行驱动时带来的额外转矩，延长了驱动装置的使用寿命，并增加了使用安全性。
【专利说明】 用于角行程阀门的驱动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种阀门启闭件的驱动装置，尤其涉及一种用于阀门启闭件的行程为角行程的阀门启闭件的驱动装置。
【背景技术】
[0002]阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。阀门的启闭件用以控制工作介质在阀门内的流通，其中，蝶阀、球阀以及偏心旋转阀等阀门的启闭件在开关过程中，启闭件的行程为角行程。
[0003]以蝶阀为例，蝶阀是一种结构简单的调节阀，同时也可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀的启闭件为圆盘形的阀瓣或蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动，在管道上主要起切断和节流作用。
[0004]传统蝶阀的蝶板采用如图1所示的装置进行驱动，该装置包括外壳101，外壳101内设置齿轮腔102和工作腔103，齿轮腔102和工作腔103均为中空结构，且齿轮腔102与工作腔103相连通；齿轮腔102内设置有齿轮121，且齿轮腔102上对应齿轮121中部连接孔122处开设有通孔，用于连接蝶阀蝶板的转轴；工作腔103内设置有与齿轮121相啮合的齿条131，齿条131 —端设置有环形挡板135，用以限定齿条131的位置，另一端与弹簧座132固定连接，弹簧座132另一侧上设置弹簧133，液压缸134无杆腔的一侧与弹簧133相接触、有杆腔内的活塞杆一端与壳体一侧壁相接触。需要对蝶阀蝶板进行调节时，该驱动装置向液压缸134的无杆腔内充入液压油，使得活塞杆伸出，与外壳101的侧壁相抵靠，然后推动缸体向弹簧133所在的位置移动，对弹簧133进行压缩，当液压缸134对弹簧133的压缩力大于弹黃133的弹力时，液压缸134推动弹黃132并带动弹黃座132和固定连接在弹簧座132 —侧的齿条131朝同一方向运动，齿条131在行进时，带动与齿条131相配合的齿轮121发生旋转，从而带动与齿轮121连接的蝶板的转轴以及设置在转轴上的蝶板发生转动，完成对该蝶阀蝶板的驱动。
[0005]但该驱动装置与蝶阀相连接后，其重量全部集中到液压缸一侧，对该驱动装置与蝶阀的连接位置处会产生额外的转矩，使得连接部分容易出现磨损甚至是连接失效的问题，影响蝶阀的正常使用。且该装置启动后，由于液压缸产生的推力首先需要克服弹簧弹力，使得蝶阀蝶板不能立即打开或关闭，出现延迟状况。
实用新型内容
[0006]为解决使用传统角行程阀门的驱动装置对阀门启闭件进行驱动时带来的连接部分易出现破损甚至连接失效且启动有延迟的问题，本实用新型提出一种用于角行程阀门的驱动装置，该用于角行程阀门的驱动装置包括外壳，所述外壳内设置齿轮腔和工作腔，所述齿轮腔和所述工作腔均为中空结构，且所述齿轮腔设置在所述工作腔的中部并与所述工作腔相连通；其中，
[0007]所述齿轮腔内设置有齿轮，且所述齿轮腔上对应所述齿轮中部连接孔处开设有通孔，用于连接所述角行程阀门启闭件的转轴；
[0008]所述工作腔的两端为闭合面，且所述工作腔内设置有齿条、弹簧座、第一弹簧、两个环形挡板以及单杆活塞式液压缸；所述齿条与设置在所述齿轮腔内的齿轮相啮合，所述齿条的一端设置有第一环形挡板，所述第一环形挡板的空心圆的直径与所述齿条的高度大小相同，以使所述齿条在所述第一环形挡板内自由运动，所述齿条的一端穿过所述第一挡板的空心圆与设置在所述第一挡板另一侧的弹簧座连接在一起，所述弹簧座上设置有所述第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与所述工作腔的一侧端面贴靠在一起；所述齿条的另一端与所述液压缸无杆腔的侧面相接触，所述液压缸的无杆腔外设置有第二环形挡板，所述第二环形挡板的空心圆直径大小与所述液压缸直径大小相同，以使所述液压缸在所述第二环形挡板内自由运动，所述液压缸有杆腔的端面与所述工作腔另一侧端面相贴靠，且所述工作腔与所述液压缸相接触的端面上设置有两个油口，分别与所述液压缸的有杆腔和无杆腔相连通。
[0009]使用前，将角行程阀门启闭件的转轴固定连接在所述齿轮腔内的齿轮的中心孔上，按照实际要求使角行程阀门的启闭件位于常开/常闭状态，并检查各部分的连接强度是否符合要求。在需要对角行程阀门的启闭件进行调节时，通过供油系统向该用于角行程阀门的驱动装置的液压缸的无杆腔内充入液压油，使得活塞杆伸出，与所述工作腔的内壁相抵靠，然后推动该液压缸的缸体向所述弹簧所在的位置移动，同时推动与所述液压缸一侧相接触的齿条朝同一方向进行运动，所述齿条行进时，带动与该齿条相啮合的齿轮发生旋转，从而带动与齿轮连接的角行程阀门启闭件的转轴以及设置在转轴上的启闭件发生转动，完成对该角行程阀门启闭件的驱动。所述液压缸在推动所述齿条运动的同时，也推动连接在齿条一端的弹簧座向同一方向运动，由于弹簧座上设置的弹簧的另一端与工作腔侧壁相抵靠，弹簧座在被推动前进的过程中，同时压缩所述弹簧，当需要对该角行程阀门的启闭件回复初始状态(常开/常闭状态)时，停止向所述液压缸内充入液压油，此时所述液压缸不再推动所述齿条运动，对弹簧产生的压缩力消失，被压缩的弹簧在自身的弹性恢复力的作用下，推动所述齿条朝反方向运动，进而推动所述液压缸的缸体进行同向运动，排出无杆腔内的液压油，使所述液压缸的活塞杆退回所述液压缸的有杆腔内。
[0010]由于本实用新型用于角行程阀门的驱动装置在采用了将弹簧与液压缸对称布置在齿条两端的结构，使得所述液压缸在启动时，直接推动所述齿条开始运动，从而使所述角行程阀门的启闭件在装置启动的同时就开始关闭/开启，消除了原本装置带来的延迟启闭的问题，且由于所述弹簧与所述液压缸分别布置在所述齿条的两侧，使得该装置两侧的质量大致相同，从而避免了传统驱动装置对角行程阀门产生的额外转矩，消除了使用过程中由于额外转矩对连接部位产生的大负荷，延长了驱动装置的使用寿命，并增加了使用安全性。
[0011]使用本实用新型用于角行程阀门的驱动装置，能够避免出现传统驱动装置在对角行程阀门启闭件进行驱动时带来的额外转矩，延长了驱动装置的使用寿命，并增加了使用安全性，同时还消除了传统驱动装置在启闭过程中的延迟状况，提高了装置的反应灵敏性。
[0012]优选地，所述液压缸上套设有第二弹簧，且所述液压缸与所述工作腔端面相接触的一侧外壁上固定设置有凸台，所述第二弹簧的一端与所述凸台相接触，另一端与所述第二挡板相接触。在使用过程中，当液压缸的缸体推动所述齿条向所述弹簧座所在的位置处运动时，所述凸台随所述液压缸同步前进，而所述第二弹簧的一端抵靠在固定设置的所述第二挡板上，另一端被所述凸台带动，从而对所述第二弹簧产生压缩，当连接在所述用于角行程阀门的驱动装置角行程阀门的启闭件需要回到初始位置时，所述第二弹簧的弹性恢复力推动设置在所述液压缸上的凸台，加快了该用于角行程阀门的驱动装置将角行程阀门启闭件回复至初始位置的速度。同时，在需要的弹性恢复力大小一定的情况下，所述第二弹簧与所述第一弹簧被同时压缩产生的弹性恢复力之和用于推动所述液压缸回到初始位置，则在增设所述第二弹簧的情况下，可以减小所述第一弹簧的尺寸，同时使得该装置的外形尺寸减小，有利于将连接有该装置的角行程阀门安装在较小安装空间内，增大了该角行程阀门的适用场合，同时缩减了生产成本。
[0013]进一步地，所述凸台的高度与所述液压缸的半径之和与所述工作腔内空腔的半径大小相同。使得所述液压缸在所述工作腔内的位置被固定起来，避免了工作时出现倾斜影响齿条位置的情况。
[0014]进一步地，所述凸台为圆环状凸台。所述凸台设置为圆环状凸台后，所述凸台与所述第二弹簧的接触面增大，使得所述第二弹簧在被压缩过程中的受力更为均匀，避免了部分接触带来的受力不均衡，以及仅在接触部分受力带来的受力部分磨损大的问题，使得所述第二弹簧在压缩时产生的变形为均匀变形，一定程度上延长了所述第二弹簧的使用寿命O
[0015]优选地，所述齿条的两端分别固定连接在所述弹簧座和所述液压缸上。将所述齿条固定在所述弹簧座和所述液压缸上，使得所述齿条在运动过程中不会发生倾斜等现象，避免了该用于角行程阀门的驱动装置在使用过程中出现打开或关闭程度不够的问题。
[0016]优选地，所述液压缸与所述齿条的接触部位设置有凹槽，所述齿条的一端进入所述凹槽内。在所述液压缸的底部设置所述凹槽，更好地限定了所述齿条的位置，避免了齿条发生跑偏的情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有技术中用于驱动角行程阀门启闭件的驱动装置的剖视示意图；
[0018]图2为本实用新型用于角行程阀门的驱动装置的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图2所示，一种用于角行程阀门的驱动装置，该用于角行程阀门的驱动装置包括外壳101，外壳101内设置齿轮腔I和工作腔2，齿轮腔I和工作腔2均为中空结构，且齿轮腔I设置在工作腔2的中部并与工作腔2相连通；其中，
[0020]齿轮腔I内设置有齿轮11，且齿轮腔I上对应齿轮11中部连接孔12处开设有通孔，用于连接角行程阀门启闭件的转轴；
[0021]工作腔2的两端为闭合面，且工作腔2内设置有齿条21、弹簧座22、第一环形挡板231、第二环形挡板232、第一弹簧241、第二弹簧242以及单杆活塞式液压缸25 ;齿条21与设置在齿轮腔I内的齿轮11相哨合，齿条21的一端设置有第一挡板231,第一挡板231的空心圆的直径与齿条21的高度大小相同，齿条21的一端穿过第一挡板231的空心圆与设置在第一挡板231另一侧的弹簧座22连接在一起，弹簧座22上设置有第一弹簧241，第一弹簧241的另一端与工作腔I的一侧端面贴靠在一起；齿条21的另一端固定设置在液压缸25的无杆腔252的侧面设置的凹槽254内，液压缸25无杆腔252 —侧的外壁上设置有第二环形挡板232，第二环形挡板232的空心圆直径大小与液压缸25的外径大小相同，且液压缸25的有杆腔251的端面与工作腔2的端面相贴靠，且工作腔2与液压缸25相接触的端面上设置有两个油口，油口 261与有杆腔251相连通，油口 262与无杆腔252相连通。
[0022]使用前，将角行程阀门启闭件的转轴固定连接在齿轮腔I内的齿轮11的中心孔12上，按照实际要求使角行程阀门的启闭件位于常开/常闭状态，并检查各部分的连接强度是否符合要求。在需要对角行程阀门的启闭件进行调节时，通过供油系统经油口 262向液压缸25的无杆腔252内充入液压油，对活塞253产生推力，而由于活塞杆与工作腔2 —侧的端面相接触，使活塞杆能够抵靠在该工作腔2的端面上，而不会被液压油推送出去，而此时供油系统持续向无杆腔252内充入液压油，当液压油继续向无杆腔252内充入时，液压油对活塞253产生的推动力作用在液压缸25的缸体上，使液压缸25的缸体向齿条21所在的位置运动，无杆腔252的体积增大，同时推动与液压缸25 —侧相连接的齿条21向第一弹簧241所在的位置运动，并压缩第一弹簧241和第二弹簧242，齿条21在运动的过程中，带动与齿条21相啮合的齿轮11发生转动，从而使与齿轮11连接的角行程阀门启闭件的转轴以及设置在转轴上的启闭件发生转动，最终完成对角行程阀门的启闭件开启或关闭。
[0023]液压缸25在推动齿条21向右运动的同时，也推动连接在齿条21—端的弹簧座22向右运动，由于弹簧座22上设置的第一弹簧的另一端与工作腔I的侧壁相抵靠，弹簧座22在被推动前进的过程中，对第一弹簧241进行压缩；同时，设置在液压缸25上的凸台255随液压缸25同步前进，而第二弹簧242的一端抵靠在固定设置的第二挡板232上，另一端被凸台255带动，从而对第二弹簧242产生压缩。
[0024]当需要对该角行程阀门的启闭件回复初始状态(常开/常闭状态)时，停止向液压缸25的无杆腔252内充入液压油，此时液压缸25不再推动齿条21运动，对第一弹簧241和第二弹簧242产生的压缩力消失，被压缩的第一弹簧241在自身的弹性恢复力的作用下，推动齿条21朝液压缸25所在的位置运动，进而推动液压缸25的缸体向左运动，排出无杆腔内的液压油，使所述液压缸的活塞杆退回所述液压缸的有杆腔内；同时，第二弹簧242在自身弹性恢复力的作用下，对液压缸25的凸台255产生推力，进而带动液压缸25的缸体向左运动，最终使该角行程阀门的启闭件回到初始状态。
[0025]使用本实用新型用于角行程阀门的驱动装置，能够避免出现传统驱动装置在对角行程阀门启闭件进行驱动时带来的额外转矩，延长了驱动装置的使用寿命，并增加了使用安全性，同时还消除了传统驱动装置在启闭过程中的延迟状况，提高了装置的反应灵敏性。
【权利要求】
1.一种用于角行程阀门的驱动装置，该用于角行程阀门的驱动装置包括外壳，所述外壳内设置齿轮腔和工作腔，所述齿轮腔和所述工作腔均为中空结构，且所述齿轮腔设置在所述工作腔的中部并与所述工作腔相连通；其中， 所述齿轮腔内设置有齿轮，且所述齿轮腔上对应所述齿轮中部连接孔处开设有通孔，用于连接所述角行程阀门启闭件的转轴； 所述工作腔的两端为闭合面，且所述工作腔内设置有齿条、弹簧座、第一弹簧、两个环形挡板以及单杆活塞式液压缸；所述齿条与设置在所述齿轮腔内的齿轮相啮合，所述齿条的一端设置有第一环形挡板，所述第一环形挡板的空心圆的直径与所述齿条的高度大小相同，以使所述齿条在所述第一环形挡板内自由运动，所述齿条的一端穿过所述第一挡板的空心圆与设置在所述第一挡板另一侧的弹簧座连接在一起，所述弹簧座上设置有所述第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与所述工作腔的一侧端面贴靠在一起；所述齿条的另一端与所述液压缸无杆腔的侧面相接触，所述液压缸的无杆腔外设置有第二环形挡板，所述第二环形挡板的空心圆直径大小与所述液压缸直径大小相同，以使所述液压缸在所述第二环形挡板内自由运动，所述液压缸有杆腔的端面与所述工作腔另一侧端面相贴靠，且所述工作腔与所述液压缸相接触的端面上设置有两个油口，分别与所述液压缸的有杆腔和无杆腔相连通。
2.根据权利要求1所述的用于角行程阀门的驱动装置，其特征在于，所述液压缸上套设有第二弹簧，且所述液压缸与所述工作腔端面相接触的一侧外壁上固定设置有凸台，所述第二弹簧的一端与所述凸台相接触，另一端与所述第二挡板相接触。
3.根据权利要求2所述的用于角行程阀门的驱动装置，其特征在于，所述凸台的高度与所述液压缸的半径之和与所述工作腔内空腔的半径大小相同。
4.根据权利要求2所述的用于角行程阀门的驱动装置，其特征在于，所述凸台为圆环状凸台。
5.根据权利要求1所述的用于角行程阀门的驱动装置，其特征在于，所述齿条的两端分别固定连接在所述弹簧座和所述液压缸的接触面上。
6.根据权利要求1所述的用于角行程阀门的驱动装置，其特征在于，所述液压缸与所述齿条相接触的部位设置有凹槽，所述齿条的一端进入所述凹槽内。
【文档编号】F16K31/12GK204083467SQ201420394338
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】朱小明, 隆跃进, 许仰曾, 吴振亚 申请人:上海豪高机电科技有限公司