一种电动水电闸阀的制作方法

本发明涉及一种高端装置领域，尤其是应用在水电高压介质环境下的阀门，特别是一种水电领域使用的高压闸阀。

背景技术：

1、现行的闸阀(gate valve)是一个启闭件为闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，现行的闸阀在高压力介质环境下(比如在水力发电领域，水头很高、从而水压很大，对密封件的要求极高)，容易造成闸板受压力冲击变形，闸板受压阻力大、难以开启及复位闸板，并且在高压介质环境下，受压面的密封件(闸板与密封件呈垂直状)，由于与闸板在高摩擦力作用情况下去开启闸板或复位闸板，极易造成密封件的过快磨损，造成闸阀使用寿命短，需要经常更换受损密封件，使用成本高等问题，而且在更换密封件需要对输送管道进行关闭来进行检修更换，这样会造成极大的经济损失。

2、中国实用新型专利cn 203703203 u公开了一种双密封单闸板平板闸阀，由阀体，阀座，闸板，密封结构，阀盖，支架，手轮和加长套筒构成，阀座设于阀体内，闸板穿过阀座中部插入阀体内部，且阀座与闸板紧配密封，阀盖设于阀体上，且与支架、手轮和加长套筒依次自下而上相连，阀座与闸板密封处设置有凹槽，凹槽上镶嵌有密封结构，密封结构由低压密封圈和高压密封圈构成，低压密封圈设置于高压密封圈上方，低压密封圈横截面呈直角三角形，高压密封圈横截面呈矩；该种平板闸阀在面对高压介质环境下，闸板右侧受压的低压密封圈和高压密封圈所受到的挤压力非常大、在闸板上移开启或下降复位时、闸板的端面会高摩擦的作用在低压密封圈及高压密封圈处，从而使得低压密封圈及高压密封圈容易磨损，使用寿命短，需要经常更换密封件，增加使用成本。

技术实现思路

1、本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种能够应用在高水压水电环境下，启闭件不变形、上下开启复位启闭件时、不会造成密封圈易磨损严重、使用寿命长的一种电动水电闸阀及其使用方法，满足了高水压水电环境下闸阀易启闭、密封件磨损极小、维护成本低的需求。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种电动水电闸阀，包括阀体，阀体内开有横向流道，阀体处安装有用于横向流道启闭的启闭件，启闭件圆筒状，启闭件的底部设置有上配对凹口，上配对凹口的内端面固定有密封垫块，阀体上开有下配对凹口，下配对凹口处固定有与上配对凹口配对的凸块；阀体处开有与横向流道连通的纵向通道，纵向通道上固定有套筒，套筒内轮廓底端设置有呈“v”字形的支撑台，支撑台上安装有圆环形凹槽，圆环形凹槽处安装有密封圈，启闭件的顶端设置有锥形压紧台，套筒的内轮廓面设置有自润滑金属层；启闭件上固定有圆柱杆，圆柱杆的底端深入到启闭件腔体内并固定在凹口外端面处，圆柱杆的外轮廓面设置有螺纹，圆柱杆上设置有止旋平面，阀体上固定有与止旋平面配合的防旋板，阀体上固定有圆环状凸起部，圆环状凸起部内开有圆形限位槽，圆形限位槽处转动连接有旋转块，旋转块上开有与圆柱杆螺纹配合的螺纹通孔；阀体的顶端固定有驱动机构，驱动机构包括壳体，壳体内转动连接有第一伞齿轮，壳体内转动连接有与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮，壳体处固定有驱动第一伞齿轮旋转的第一驱动电机，第二伞齿轮底面固定有与旋转块固定一起的转轴，转轴上开有用于圆柱杆通过的通过通道。这里阀体、横向流道、启闭件的作用是，用于对管道进行启闭操作；这里启闭件采用圆筒状的作用是，在相同受力面积下，相较于传统闸板，能够承受很高的介质压力而不发生变形，相较于传统闸板，能够长久使用；这里上配对凹口、下配对凹口、凸块的作用是，当启闭件对管道进行截留密封时、启闭件的上部及下部都能受到支撑，从而启闭件在关闭高压介质时、启闭件能够承受极大的介质压力而不发生弯曲变形，承载力强；这里套筒、支撑台圆环形凹槽、密封圈、锥形压紧台、密封垫块的作用是，能够对启闭件上半部分的闸阀区域进行密封及对启闭件下半部分的闸阀区域进行密封，从而能够对管道进行截断密封操作，由于本发明采用从上往下的挤压式密封方式，密封圈相较于传统的闸阀(挤压密封圈上、下移动)磨损极小，使用寿命极长，只有在密封圈老化了的时候才需要更换；这里自润滑金属层的作用是，在启闭件上、下移动的时候，能够降低启闭件与套筒之间膜的摩擦力，从而降低启闭件上、下移动的阻力，更省力；这里圆柱杆、螺纹、止旋平面、防旋板、圆环状凸起部、圆形限位槽、旋转块、螺纹通孔、驱动机构的作用是，能够对启闭件进行上、下移动带动，从而能够对管道进行电动式的启闭操作；这里止旋平面、防旋板的作用是，当旋转块在圆形限位槽内旋转时、为了不让圆柱杆发生同步旋动，从而通过防旋板控制圆柱杆不发生同步旋转，这时圆柱杆就会被上、下带动，从而就能够带动启闭件的上、下移动；这里驱动机构的作用是，能够电动式的带动闸阀启闭，在高压介质环境下，更加的轻松；这里驱动机构的工作原理是：第一驱动电机带动第一伞齿轮旋转，从而带动第二伞齿轮旋转，第二伞齿轮旋转会同步带动转轴旋转，进而会带动旋转块旋转，从而带动圆柱杆上、下移动，从而带动启闭件的上、下移动；这里自润滑金属层采用锡青铜材料制作；启闭件的上移动限位及下移动限位，可以通过单片机控制器来控制电机的旋转圈数控制，也可以通过位置信号开关来控制启闭件上移动限位(管道全开位置)及下移动限位(管道被全开的位置)，这里单片机控制器为市面上已有产品，可选用飞思卡而、瑞萨电子、英飞凌、东芝等公司的产品。

3、进一步完善，启闭件的腔体内固定有一对上、下对称设置的锥状支撑架。这里锥状支撑架的作用是，能够对启闭件增加强度，从而能够抵抗高压介质，避免启闭件被冲击发生变形的情况发生。

4、进一步完善，凸块上开有插孔，圆柱杆内开有截面为椭圆形的纵向贯通通孔，纵向贯通通孔处插接有支撑杆，支撑杆内设有螺纹孔，螺纹孔处螺纹连接有螺纹杆，壳体上固定有驱动螺纹杆旋转的第二驱动电机。这里纵向贯通通孔、支撑杆、螺纹孔、第二驱动电机的作用是，能够对启闭件进行抗弯曲支撑，启闭件能够承受更高的介质压力，不变形，从而启闭件使用寿命更长。支撑杆的上移动限位及下移动限位，可以通过单片机控制器来控制电机的旋转圈数控制，也可以通过位置信号开关来控制支撑杆上移动限位及下移动限位，这里单片机控制器为市面上已有产品，可选用飞思卡而、瑞萨电子、英飞凌、东芝等公司的产品；这里纵向贯通通孔采用截面为椭圆形，能够防止螺纹杆旋转时、支撑杆发生同步旋转，从而在螺纹杆旋转时、能够带动支撑杆上、下移动。

5、进一步完善，阀体的进口端及出口端均安装有管体，管体的腔体上、下位置均开设有螺纹盲孔，两螺纹盲孔的侧端均设有开在管体处并与螺纹盲孔连通的移动插孔，移动插孔的截面大于螺纹盲孔的截面大小，两螺纹盲孔之间设有圆柱转芯，圆柱转芯上开有径向通道孔，圆柱转芯的顶端及底端均固定有插接在移动插孔的插块，圆柱转芯的上、下端均设置有分别与两螺纹盲孔螺纹连接一起的第一螺纹，上方插块上固定有延伸出移动插孔处的轴杆，轴杆的顶端固定有手摇轮，两移动插孔的上、下端均安装有第一密封圈；两管体之间连接有连通管，连通管的进口端位于左侧圆柱转芯的左侧，连通管的出口端位于右侧圆柱转芯的右侧，连通管上安装有针型阀；两管体上均安装有管道，两管道上均安装有阀门开关，两阀门开关上均安装有测压表，左侧管道位于圆柱转芯的右侧，右侧管道位于圆柱转芯的左侧。这里管体、螺纹盲孔、移动插孔、径向通道孔、第一螺纹、轴杆、第一密封圈、连通管、针型阀的作用是，能够对管道的介质进行拦截，从而能够用于在管道不封闭的情况下，对闸阀部件中的易损件(比如密封圈)进行更换，从而可以在更换易损件的情况下，不对管道进行封闭，从而减低损失；这里管道引流介质的工作原理：当需要对闸阀内的易损件进行更换时、只需要逆时针旋动手摇轮，从而带动圆柱转芯逆时针旋转，由于圆柱转芯螺纹连接在螺纹盲孔处，所以圆柱转芯会下移，圆柱转芯的上、下端会压紧在第一密封圈处，避免泄漏，这时，对管体的流道进行封闭，这时、针型阀处于打开状态，介质会经过连通管流向右侧的管道处，从而就能够在管道不封闭的情况下对闸阀易损件进行更换，极大的降低了管道维护所造成的损失；由于圆柱转芯采用圆筒状，所以在相同单位面积下(相较于传统闸板)能承受很高的介质压力；这里管道、阀门开关、测压表的作用是，能够对圆柱转芯是否关闭管体进行检测，当测压表压力显示为零时、说明管体被关闭彻底，这时，可以安全的对阀体内有损坏的零件在管道不封闭的情况下进行更换了。

6、进一步完善，下方侧移动插孔上固定有圆立柱，圆柱转芯的底面开有插孔通道，圆立柱配合在插孔通道处。这里圆立柱、插接通道的作用是，能够降低圆柱转芯在移动，受高压介质影响而发生的偏移，从而可以降低圆柱转芯移动时的移动阻力。

7、进一步完善，两移动插孔的上及插孔通道上均安装有自润滑轴套。这里自润滑轴套的作用是，能够极大的降低圆柱转芯旋转并移动时所受到的摩擦力影响；这里自润滑轴套采用锡青铜材料制作。

8、进一步完善，阀体的顶端通过紧固件固定有密封端盖，密封端盖的顶端通过紧固件固定有通道管，壳体安装在通道管上。这里密封端盖、通道管的作用是，方便启闭件、密封件的安装及更换维护。

9、这种电动水电闸阀的使用方法，包括以下步骤：

10、s1.闸阀安装使用：先将套筒插入到纵向通道处，并用紧固件拧紧在阀体上，紧接着，把启闭件插入到套筒内并使得上配对凹口与下配对凹口进行配合，随后，把防旋板配合在止旋平面处，随后，把圆柱杆螺纹配合在旋转块上，再把支撑杆插接在纵向贯通通孔，并使得支撑杆与插孔配对一起，紧接着，把螺纹杆螺纹配合在螺纹孔处，最后，安装上密封端盖及通道管，再把壳体安装在通道管顶端即可；

11、s2.管道开启使用:启动第一驱动电机，第一驱动电机带动第一伞齿轮逆时针反向旋转，从而第一伞齿轮带动第二伞齿轮转动，再通过转轴带动旋转块旋转，由于圆柱杆通过止旋平面与防旋板配合防止旋转，从而旋转块旋转时会带动圆柱杆上移，从而带动启闭件上移并开启管道流通，最后，启动第二伺服电机带动螺纹杆逆时针反向旋转，从而带动支撑杆上移，并移出横向流道处；

12、s3.管道关闭使用：启动第二伺服电机带动螺纹杆顺时针正向旋转，从而带动支撑杆下移，并使得支撑杆插接在插孔处，随后，启动第一驱动电机，第一驱动电机带动第一伞齿轮顺时针正向旋转，从而第一伞齿轮带动第二伞齿轮转动，再通过转轴带动旋转块旋转，由于圆柱杆通过止旋平面与防旋板配合防止旋转，从而旋转块旋转时会带动圆柱杆下移，从而带动启闭件下移，上配对凹口配对在凸块处时，这时、关闭管道流通，从而对管道进行关闭；

13、s4.管道不封闭更换零部件使用：打开针型阀，然后旋动手摇轮并带动圆柱转芯旋转下移，从而使得插块压紧在第一密封圈处，这时，径向通道孔旋转90度，并使得圆柱转芯的轮廓面封闭住管体流道，从而把高压水通过连通管引流出去，这时，可对密封端盖、通道管进行拆除，并对阀体内的损坏零件进行更换。

14、本发明有益的效果是：

15、1).闸阀启闭管道轻松、容易、阻力小；

16、2).启闭件采用纵向压动关闭管道、对密封件磨损极小、从而密封件使用寿命长、闸阀使用寿命长；

17、3).采用管道不封闭更换闸阀零部件的方式(密封圈、易损件)、维护成本低、无经济损失；

18、4).启闭件采用圆柱体进行阻断，相较于闸板作为启闭件，承受水压大、变形极小、生产成本低；

19、5).采用组装形式、方便安装及维护，维护成本低。