一种灭火装置的高压高速开启阀的制作方法

1.本实用新型属于阀门技术领域。


背景技术：

2.一旦煤矿发生瓦斯、煤尘爆炸事故时，要求瓦斯抑爆装置阀门能够高速开启将高压容器中灭火剂大流量喷撒，将爆炸火焰抑制在事故现场范围内防止火焰扩散；现有煤矿的灭火装置多是安装球阀，球阀在开启时主要是利用阀芯的转动，一般需要阀芯转动90度或180度才能将阀门开启，释放存储在灭火装置内的灭火剂，但是，阀芯转动开启的过程中需要的时间较长，并且，由于灭火装置内的压力较高，为了能够实现有效可靠的密封，通常阀门口径小流量也小、阀芯两侧的密封圈垫与阀芯表面压紧配合才可完成，由此增加了阀芯开启时的阻力，使得现有的阀门在开启速度及喷撒大流量上难以满足使用要求，因此，如何提高阀门的开启速度及喷撒流量，改善阀门的响应性成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有的球阀在开启时利用阀芯的转动，导致其开启速度慢的问题，提出了一种灭火装置的高压高速开启阀。
4.本实用新型所述的一种灭火装置的高压高速开启阀，该开启阀包括阀体、减速机、电机、花键齿轮、连通节、排放腔、活塞、齿轮锁块、第一轴承、对称扇形齿轮盘、第二轴承、锁套和多个锁柱；
5.所述阀体内设置有阀体通道，阀体通道的上端为出口，阀体通道的下端为入口；活塞设置在阀体通道的出口内部；阀体通道的入口与灭火装置的灭火剂出口相连通；
6.所述连通节的底端设置在阀体的阀体通道出口上，所述排放腔连接在连通节顶端；排放腔的上端面设有排出孔，并在排放腔内部中间位置设有凹型圆筒；
7.在阀体通道的上端内壁上设有径向通孔；所述多个锁柱沿周向均匀排列在径向通孔内；所述阀体的顶端外部为轴承座；所述齿轮锁块通过第一轴承设置在轴承座内；锁柱的外侧设有u形槽，所述第二轴承安装在锁柱的u形槽内，并通过锁套进行阻挡，所述锁套的内侧面设有凸起；锁套与齿轮锁块同步转动；
8.所述活塞上设有v形槽；多个锁柱的内端设置在v形槽内；
9.所述对称扇形齿轮盘设置在齿轮锁块外侧下部；
10.所述减速机设置在阀体一侧，并在阀体1上开有法兰圆孔；所述法兰圆孔位于减速机的正上方；在排放腔外壳下端部外侧位置设有通透圆孔，在连通节的外壁上设有安装孔；所述通透圆孔的轴心线、法兰圆孔的轴心线以及安装孔的轴心线重合；
11.减速机的输出轴依次穿过法兰圆孔、安装孔和通透圆孔；
12.所述电机用于驱动减速机的输出轴转动；
13.所述花键齿轮设置在输出轴上；并且，当阀体处于关闭状态时，花键齿轮与对称扇形齿轮盘构成啮合结构；当阀体处于开启状态时，花键齿轮脱离对称扇形齿轮盘，花键齿轮
位于对称扇形齿轮盘的无轮齿位置；所述第一张力弹簧设置在花键齿轮与阀体的法兰圆孔之间的输出轴上。
14.本实用新型的工作原理为：在初始状态下活塞阻挡排放腔与阀体通道的连通；并且花键齿轮与对称扇形齿轮盘构成啮合结构，锁柱的外端与锁套的凸起接触；
15.当电机驱动减速机的输出轴转动时，花键齿轮在张力弹簧的作用下与扇形轮齿盘的轮齿相互咬合带动齿轮锁块转动；齿轮锁块与锁套同步转动，第二轴承随着锁套的凸起转动而旋转，当锁套的凹面与锁柱第二轴承平行时，齿轮锁块停止转动，锁柱在封闭部件内部介质压力的作用下锁柱内端从活塞的v形槽内移出移动到阀体径向通孔内；锁柱从活塞中移开后，活塞在封闭部件内部介质压力的作用下高速移动，从排放腔、阀体通道的连通位置移开，到达排放腔的凹型圆内；排放腔通过阀体通道与封闭部件连通，封闭部件内的介质经阀体通道、排放腔的排出孔向外排放。
16.本实用新型的有益效果是：利用活塞的移动将排放腔与阀体通道阻挡或打开，以此来实现封闭部件内介质的封闭或向外排放，即阀体的关闭或打开；设置了齿轮锁块中锁套和锁柱来控制活塞的动作，实现阀门毫秒级的开启速度及大流量喷撒。
附图说明
17.图1为具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀的剖面结构示意图；
18.图2为具体实施方式一中花键齿轮与对称扇形齿轮盘相啮合的剖切图；
19.图3为具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀部分结构的爆炸图；
20.图4为具体实施方式一中的阀体装配图；
21.图5为具体实施方式一中阀体开启时灭火剂流动方向示意图；
22.图6为具体实施方式一中花键齿轮位于对称扇形齿轮盘的无轮齿位置的剖切图；
23.图7为具体实施方式二中阀体处于关闭状态的手动齿轮盘剖切图；
24.图8为具体实施方式二中阀体处于开启状态的手动齿轮盘剖切图。
具体实施方式
25.具体实施方式一：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式所述的一种灭火装置的高压高速开启阀，该开启阀包括阀体1、减速机2、电机3、第一张力弹簧4、花键齿轮6、连通节7、排放腔11、活塞14、齿轮锁块15、第一轴承16、对称扇形齿轮盘18、第二轴承19、锁套20和多个锁柱29；
26.所述阀体1内设置有阀体通道26，阀体通道26的上端为出口，阀体通道26的下端为入口；活塞14设置在阀体通道26的出口内部；阀体通道26的入口与灭火装置的灭火剂出口相连通；
27.所述连通节7的底端设置在阀体1的阀体通道26出口上，所述排放腔11连接在连通节7顶端；排放腔11的上端面设有排出孔12，并在排放腔11内部中间位置设有凹型圆筒33；
28.在阀体通道26的上端内壁上设有径向通孔23；所述多个锁柱29沿周向均匀排列在径向通孔23内；所述阀体1的顶端外部为轴承座；所述齿轮锁块15通过第一轴承16设置在轴
承座内；锁柱29的外侧设有u形槽，所述第二轴承19安装在锁柱29的u形槽内，并通过锁套20进行阻挡，所述锁套20的内侧面设有凸起；锁套20与齿轮锁块15同步转动；
29.所述活塞14上设有v形槽27；多个锁柱29的内端设置在v形槽27内；
30.所述对称扇形齿轮盘18设置在齿轮锁块15外侧下部；
31.所述减速机2设置在阀体1一侧，并在阀体1上开有法兰圆孔31；所述法兰圆孔31位于减速机2的正上方；在排放腔11外壳下端部外侧位置设有通透圆孔30，在连通节7的外壁上设有安装孔32；所述通透圆孔30的轴心线、法兰圆孔31的轴心线以及安装孔32的轴心线重合；
32.减速机2的输出轴5依次穿过法兰圆孔31、安装孔32和通透圆孔30；
33.所述电机3用于驱动减速机2的输出轴5转动；
34.所述花键齿轮6设置在输出轴5上；并且，当阀体1处于关闭状态时，花键齿轮6与对称扇形齿轮盘18构成啮合结构；当阀体1处于开启状态时，花键齿轮6脱离对称扇形齿轮盘18，花键齿轮6位于对称扇形齿轮盘18的无轮齿位置；所述第一张力弹簧4设置在花键齿轮6与阀体1的法兰圆孔31之间的输出轴5上。
35.在本实施方式中，输出轴5顶端安装有轴卡簧是花键轴齿轮6的行程上限位点；利用齿轮锁块15中锁套20的凸起旋转带动锁柱29外端的第二轴承19旋转，把滑动的摩擦力转换旋转力，极大减小了启动阻力实现锁柱29位置快速的改变；用齿轮旋转开启阀门方法，减小启动阻力及缩小启动机构体积，缩短了开启的行程；解决大口径阀门在高压状态下启动阻力大，启动时间长问题；用锁套20的凸起转动带动装有第二轴承19的锁柱29的轴承旋转方法，使滑动摩擦阻力转换成旋转力方法，极大减小了启动的摩擦阻力提高了动力源旋转速度，缩短开启时间；用花键齿轮6带动对称扇形齿轮盘18高速旋转方法，能使阀门在高压大流量时实现了毫秒级的开启提高了阀门响应性。
36.具体实施方式二：结合图7至图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，该开启阀还包括轴齿轮8、第二张力弹簧9、限位螺母10和手动齿轮盘17；
37.所述轴齿轮8设置在输出轴5上，并且轴齿轮8位于花键齿轮6上部；
38.所述手动齿轮盘17设置在齿轮锁块15外侧上部；
39.所述第二张力弹簧9设置在轴齿轮8与排放腔11的通透圆孔30之间的输出轴5上；
40.所述限位螺母10设置在输出轴5的顶端；
41.当按下轴齿轮8时，轴齿轮8与手动齿轮盘17构成啮合结构；同时花键齿轮6脱离对称扇形齿轮盘18。
42.在本实施方式中，通透圆孔30的内径大于限位螺母10的外径；增加了手动开启阀体1的结构，手动开启的工作原理为：按下的轴齿轮8与齿轮锁块15上安装的手动齿轮盘17；由于轴齿轮8与手动齿轮盘17构成啮合结构，在利用板手带动轴齿轮8转动时，齿轮锁块15同步旋转；此时动力机构的花键齿轮6，在轴齿轮8下端面挤压下离开对称扇形齿轮盘18。
43.具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，该开启阀还包括压力表24和充气单向阀25；
44.所述阀体通道26中部一侧有气道28，所述充气单向阀25设置在气道28的终端；所述压力表24安装在充气单向阀25上。
45.具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，该开启阀还包括缓冲垫13；
46.所述缓冲垫13安装在凹型圆筒33内径的顶部。
47.具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一或四所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，凹型圆筒33内径的轴心线与阀体通道26的轴心线重合。
48.在本实施方式中，凹型圆筒33的其内径大于活塞14顶端面的外径；凹型圆筒33是活塞14接收终端；通过上述设置使得阀体1在开启时，保证灭火剂大流量喷撒。
49.具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，该开启阀还包括第一密封圈21；
50.所述第一密封圈21为“o”型；其设置在锁柱29与设有径向通孔23的阀体1之间。
51.在本实施方式中，通过第一密封圈21，增加活塞14与阀体1之间的气密性。
52.具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，该开启阀还包括第二密封圈22；
53.所述第二密封圈22为“o”型；其设置在活塞14与阀体1之间，并且第二密封圈22位于径向通孔23的下方。
54.在本实施方式中，通过第二密封圈22，增加活塞14与阀体1之间的气密性。
55.具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种灭火装置的高压高速开启阀进一步限定，在本实施方式中，所述排放腔11的外形竖截面为“凸”字型。