專利名稱：壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開啟或關(guān)閉海輪壓載艙內(nèi)截止閥的液動執(zhí)行器。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和對自動控制的要求，以及大型海輪壓載艙經(jīng)常要灌入海水的特點(diǎn)，壓載艙內(nèi)側(cè)的截止閥或閘閥，通常通過液動遙控來實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉(因?yàn)閴狠d艙在海水浸沒的情況下，船員無法進(jìn)入艙內(nèi)，靠手動就地操作無法實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉閥門)。為了實(shí)現(xiàn)液壓遙控，目前的技術(shù)是在截止閥或者閘閥的閥桿上安裝直行程活塞式液壓油缸，通過控制液壓油缸的上下運(yùn)動來帶動閥門的閥板上下運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。圖I是現(xiàn)有的截止閥用液動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖，該液動執(zhí)行器中，活塞2與活塞桿3通過螺紋連接、閥桿5與閥板6通過螺紋連接，活塞桿3與閥桿5通過聯(lián)軸器4連接， 當(dāng)向液壓油缸I上腔輸入高壓液壓油時(shí)，高壓液壓油推動活塞2同時(shí)帶動活塞桿3、聯(lián)軸器
4、閥桿5并最終帶動閥板6向下移動，最終關(guān)閉裝在截止閥7內(nèi)的閥門。但是，這種控制方式存在著一個(gè)重大的缺陷液壓油缸在關(guān)閉(或開啟)閥門時(shí)，液壓油缸在活塞的一側(cè)充滿了高壓液壓油，可以短時(shí)間滿足關(guān)閉(或開啟)閥門時(shí)的推動力(備注特別是截止閥，流體介質(zhì)的方向往往是低進(jìn)高出，需要足夠的油缸推力才能滿足閥門中閥板的關(guān)閉狀態(tài)，不然閥板會被管道介質(zhì)的壓力推開)。由于液壓油缸和液壓控制元件的微泄漏性特點(diǎn)，隨著閥門關(guān)閉(或開啟)后時(shí)間的延長，液壓油缸在活塞一側(cè)充滿了的高壓液壓油的油壓會逐步下降，從而液壓油缸作用在閥板上的推力隨之下降，當(dāng)推力下降到一個(gè)臨界值后，閥門的閥板就會被管道中的介質(zhì)壓力推開。正是這個(gè)原因，目前的技術(shù)是在液壓遙控系統(tǒng)上必須有補(bǔ)壓功能，才能滿足閥門長期的關(guān)閉(或打開)要求，而時(shí)不時(shí)的補(bǔ)壓比較麻煩，而且，如果在緊急狀態(tài)下，液壓系統(tǒng)出故障或者電源失去，這種補(bǔ)壓功能就會喪失，存在重大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的海輪壓載艙內(nèi)側(cè)的截止閥用液動執(zhí)行器存在的上述問題，本發(fā)明提供一種無需補(bǔ)壓、使用安全的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器。本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，包括液動馬達(dá)、由液動馬達(dá)驅(qū)動的主動錐齒輪、與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪、與從動錐齒輪同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)螺母、與旋轉(zhuǎn)螺母螺紋連接的自鎖螺桿，所述多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器還包括限制所述旋轉(zhuǎn)螺母升降的第一限位件、以及限制所述自鎖螺桿轉(zhuǎn)動的第二限位件，所述自鎖螺桿與驅(qū)動壓載艙內(nèi)截止閥開閉的閥桿連接。作為優(yōu)選的一種方案所述主動錐齒輪、從動錐齒輪、旋轉(zhuǎn)螺母、自鎖螺桿裝在密封殼體內(nèi)，所述閥桿伸出所述密封殼體，閥桿與密封殼體之間設(shè)置有密封圈。所述密封殼體包括貼靠固定的上齒輪箱體和下齒輪箱體，所述上齒輪箱體通過第一連接支架連接液動馬達(dá)，所述上齒輪箱體頂端設(shè)置有封蓋，所述下齒輪箱體通過第二連接支架連接一密封蓋，所述閥桿伸出所述密封蓋，閥桿與密封蓋之間設(shè)置有所述密封圈。所述下齒輪箱體與第二連接支架之間固定連接有所述第二限位件，所述第二限位件套裝在自鎖螺桿上，該第二限位件具有供自鎖螺桿穿過的通孔，所述自鎖螺桿具有縱向剖面，第二限位件的通孔與自鎖螺桿的外緣配合。這樣，自鎖螺桿在第二限位件的通孔的阻擋作用下，不能旋轉(zhuǎn)，只能上下運(yùn)動。所述第二限位件上端固定連接有支撐塊，所述旋轉(zhuǎn)螺母通過軸承安裝在該支撐塊上，所述上齒輪箱體和支撐塊構(gòu)成所述第一限位件。這樣，旋轉(zhuǎn)螺母安裝在上齒輪箱體與支撐塊之間，只能旋轉(zhuǎn)，無法上下運(yùn)動。所述液動馬達(dá)的輸出軸連接液動馬達(dá)傳動軸，所述液動馬達(dá)傳動軸通過聯(lián)軸器連接齒輪傳動軸，所述齒輪傳送軸與主動錐齒輪固定連接；所述液動馬達(dá)傳動軸、聯(lián)軸器、齒輪傳動軸位于所述密封殼體內(nèi)。所述自鎖螺桿具有相對的兩個(gè)縱向剖面，所述通孔呈現(xiàn)與自鎖螺桿外緣配合的腰·形。作為優(yōu)選的另一種方案所述主動錐齒輪、從動錐齒輪、旋轉(zhuǎn)螺母裝在非密封殼體內(nèi)。所述液動馬達(dá)的輸出軸連接液動馬達(dá)傳動軸，所述液動馬達(dá)傳動軸通過聯(lián)軸器連接齒輪傳動軸，所述齒輪傳送軸與主動錐齒輪固定連接；所述液動馬達(dá)傳動軸、聯(lián)軸器、齒輪傳動軸位于所述非密封殼體內(nèi)。優(yōu)選的，所述自鎖螺桿與閥桿為一體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于向液動馬達(dá)輸入高壓液壓油，驅(qū)動液動馬達(dá)傳動軸旋轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器帶動齒輪傳動軸和主動錐齒輪旋轉(zhuǎn)，主動錐齒輪帶動從動錐齒輪旋轉(zhuǎn)，從動錐齒輪帶動旋轉(zhuǎn)螺母旋轉(zhuǎn)，第一限位件使得旋轉(zhuǎn)螺母只能旋轉(zhuǎn)，無法上下運(yùn)動，而第二限位件使得自鎖螺桿無法旋轉(zhuǎn)，故當(dāng)從動錐齒輪帶動旋轉(zhuǎn)螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺母只能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而自鎖螺桿只能做上下運(yùn)動，這樣，自鎖螺桿帶動驅(qū)動截止閥開閉的閥桿上下移動，最終實(shí)現(xiàn)截止閥的開啟和關(guān)閉。由于螺桿具有自鎖性，在沒有液壓油的情況下也能自鎖，所以無需補(bǔ)壓，解決了目前液壓遙控技術(shù)領(lǐng)域存在的需要補(bǔ)壓、使用不安全的問題。本發(fā)明的有益效果在于提供一種無需補(bǔ)壓、使用安全的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器。


圖I是現(xiàn)有的壓載艙內(nèi)截止閥用液動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的第二限位件與自鎖螺桿的配合示意圖。圖4是本發(fā)明應(yīng)用在浸沒截止閥(高位)上的安裝示意圖。圖5是圖4的右視圖。圖6是本發(fā)明應(yīng)用在浸沒截止閥(低位)上的安裝示意圖。圖7是圖6的右視圖。圖8是圖6的A部放大圖。
圖9是本發(fā)明應(yīng)用在干式截止閥上的安裝示意圖。圖10是圖9的右視圖。附圖標(biāo)號1、液壓油缸；2、活塞；3、活塞桿；4、聯(lián)軸器；5、閥桿；6、閥板；7、截止閥；11、液動馬達(dá)；12、主動錐齒輪；13、從動錐齒輪；14、旋轉(zhuǎn)螺母；15、自鎖螺桿；16、縱向剖面；17、液動馬達(dá)傳動軸；18、支撐塊；19、齒輪傳送軸；20、密封圈；21、上齒輪箱體；22、下齒輪箱體；23、第一連接支架；24、封蓋；25、第二連接支架；26、密封蓋；27、第二限位件；271、通孔；30、多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器；31、自鎖桿；32、閥位顯示器；33、敞開式支架；34、密封圓筒。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一 參照圖2-3 :壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，包括液動馬達(dá)11、由液動馬達(dá)11驅(qū)動的主動錐齒輪12、與主動錐齒輪12嚙合的從動錐齒輪13、與從動錐齒輪13同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)螺母14、與旋轉(zhuǎn)螺母14螺紋連接的自鎖螺桿15，所述多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器還包括限制所述旋轉(zhuǎn)螺母14升降的第一限位件、以及限制所述自鎖螺桿15轉(zhuǎn)動的第二限位件27，所述自鎖螺桿15與驅(qū)動壓載艙內(nèi)截止閥開閉的閥桿5連接。本實(shí)施例中，自鎖螺桿15與閥桿5為一體結(jié)構(gòu)。具體的，所述液動馬達(dá)11的輸出軸連接液動馬達(dá)傳動軸17，所述液動馬達(dá)傳動軸17通過聯(lián)軸器4連接齒輪傳動軸19，所述齒輪傳送軸19與主動錐齒輪12固定連接。所述液動馬達(dá)傳動軸17、聯(lián)軸器4、齒輪傳動軸19、主動錐齒輪12、從動錐齒輪13、旋轉(zhuǎn)螺母14、自鎖螺桿15裝在密封殼體內(nèi)，所述截止閥的閥桿5伸出所述密封殼體，閥桿5與密封殼體之間設(shè)置有密封圈20。具體的，所述密封殼體包括貼靠固定的上齒輪箱體21和下齒輪箱體22，所述上齒 輪箱體21通過第一連接支架23連接液動馬達(dá)11，所述上齒輪箱體21頂端設(shè)置有封蓋24，所述下齒輪箱體22通過第二連接支架25連接一密封蓋26，所述截止閥的閥桿5伸出所述密封蓋26，閥桿5與密封蓋26之間設(shè)置有所述密封圈20。所述齒輪傳動軸19通過軸承與上齒輪箱體21連接，所述從動錐齒輪13通過軸承與上齒輪箱體21連接。所述下齒輪箱體22與第二連接支架25之間固定連接有所述第二限位件27，所述第二限位件27套裝在自鎖螺桿15上，該第二限位件27具有供自鎖螺桿15穿過的通孔271，所述自鎖螺桿15具有縱向剖面16，第二限位件27的通孔271與自鎖螺桿15的外緣配合。本實(shí)施例中，所述自鎖螺桿15具有相對的前、后兩個(gè)縱向剖面16，所述通孔271呈現(xiàn)與自鎖螺桿15外緣配合的腰形。這樣，自鎖螺桿15在第二限位件27的通孔271的阻擋作用下，不能旋轉(zhuǎn)，只能上下運(yùn)動。所述第二限位件27上端固定連接有支撐塊18，所述旋轉(zhuǎn)螺母14通過軸承安裝在該支撐塊18上，所述上齒輪箱體21和支撐塊18構(gòu)成所述第一限位件。這樣，旋轉(zhuǎn)螺母14安裝在上齒輪箱體21與支撐塊18之間，只能旋轉(zhuǎn)，無法上下運(yùn)動。本實(shí)施例的工作原理向液動馬達(dá)11輸入高壓液壓油，驅(qū)動液動馬達(dá)傳動軸17旋轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器4帶動齒輪傳動軸19和主動錐齒輪12旋轉(zhuǎn)，主動錐齒輪12帶動從動錐齒輪13旋轉(zhuǎn)，從動錐齒輪13帶動旋轉(zhuǎn)螺母14旋轉(zhuǎn)，第一限位件使得旋轉(zhuǎn)螺母14只能旋轉(zhuǎn)，無法上下運(yùn)動，而第二限位件27使得自鎖螺桿15無法旋轉(zhuǎn)，故當(dāng)從動錐齒輪13帶動旋轉(zhuǎn)螺母14旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺母14只能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而自鎖螺桿15只能做上下運(yùn)動，這樣，自鎖螺桿15帶動截止閥的閥桿5上下移動，最終實(shí)現(xiàn)截止閥的開啟和關(guān)閉。由于螺桿具有自鎖性，在沒有液壓油的情況下也能自鎖，所以無需補(bǔ)壓，解決了目前液壓遙控技術(shù)領(lǐng)域存在的需要補(bǔ)壓、使用不安全的問題。實(shí)施例二
圖4-5是本實(shí)施例應(yīng)用在浸沒截止閥(高位)上的安裝示意圖。圖4中，由于多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30安裝在浸沒截止閥上，所以液動馬達(dá)傳動軸17、聯(lián)軸器4、齒輪傳動軸19、主動錐齒輪12、從動錐齒輪13、旋轉(zhuǎn)螺母14、自鎖螺桿15等部件必須裝在密封殼體內(nèi)，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于所述自鎖螺桿15通過自鎖桿31連接截止閥7的閥桿5，自鎖桿31從所述密封殼體的密封蓋26中伸出，自鎖桿31與密封蓋26之間設(shè)置有密封圈20，所述自鎖桿31通過聯(lián)軸器4連接閥桿5。自鎖桿31也可以與閥桿5設(shè)置成一體結(jié)構(gòu)，這樣可以降低整體高度。本實(shí)施例的防護(hù)等級達(dá)到IP68。本實(shí)施例中，所述聯(lián)軸器4上設(shè)置有閥位顯示器32。由于多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30與截止閥7之間通過敞開式支架33連接，因此該閥位顯示器32能夠被看到。本實(shí)施例的多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30安裝時(shí)，安裝角度可根據(jù)實(shí)際工況以自鎖桿31為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。實(shí)施例三圖6-8是本實(shí)施例應(yīng)用在浸沒截止閥(低位)上的安裝示意圖。本實(shí)施例是實(shí)施例二的降低高度版本。本實(shí)施例與實(shí)施例二的不同之處在于旋轉(zhuǎn)螺桿15從第二限位件27內(nèi)伸出后，進(jìn)入密封圓筒34，該密封圓筒34連接多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30與截止閥7，所以能避免浸沒截止閥內(nèi)的部件進(jìn)水；本實(shí)施例中，不設(shè)置自鎖桿，而是通過自鎖螺桿15直接驅(qū)動閥桿，使得浸沒截止閥開啟與關(guān)閉，因此能降低整體高度；所述閥位顯示器32裝在自鎖螺桿15頂端，并從封蓋24上伸出。實(shí)施例四圖9-10是本實(shí)施例應(yīng)用在干式截止閥上的安裝示意圖。和實(shí)施例二相比，多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30同樣通過敞開式支架33與截止閥7連接。該實(shí)施例與實(shí)施例二的不同之處在于由于應(yīng)用在干式截止閥上，不存在進(jìn)水問題，所以多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30為非封閉式結(jié)構(gòu)，和密封殼體相比，多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30的非封閉式殼體不包括第二連接支架和密封蓋，自鎖螺桿15從第二限位件27出來后直接進(jìn)入敞開式支架33內(nèi)。閥位顯示器32裝在自鎖螺桿15上。由于多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器30與截止閥7之間通過敞開式支架33連接，因此該閥位顯示器32能夠被看到。上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍可延伸至本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于包括液動馬達(dá)、由液動馬達(dá)驅(qū)動的主動錐齒輪、與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪、與從動錐齒輪同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)螺母、與旋轉(zhuǎn)螺母螺紋連接的自鎖螺桿，所述多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器還包括限制所述旋轉(zhuǎn)螺母升降的第一限位件、以及限制所述自鎖螺桿轉(zhuǎn)動的第二限位件，所述自鎖螺桿與驅(qū)動壓載艙內(nèi)截止閥開閉的閥桿連接。
2.如權(quán)利要求I所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述主動錐齒輪、從動錐齒輪、旋轉(zhuǎn)螺母、自鎖螺桿裝在密封殼體內(nèi)，所述閥桿伸出所述密封殼體，閥桿與密封殼體之間設(shè)置有密封圈。
3.如權(quán)利要求2所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述密封殼體包括貼靠固定的上齒輪箱體和下齒輪箱體，所述上齒輪箱體通過第一連接支架連接液動馬達(dá)，所述上齒輪箱體頂端設(shè)置有封蓋，所述下齒輪箱體通過第二連接支架連接一密封蓋，所述閥桿伸出所述密封蓋，閥桿與密封蓋之間設(shè)置有所述密封圈。
4.如權(quán)利要求3所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述下齒輪箱體與第二連接支架之間固定連接有所述第二限位件，所述第二限位件套裝在自鎖螺桿上，該第二限位件具有供自鎖螺桿穿過的通孔，所述自鎖螺桿具有縱向剖面，第二限位件的通孔與自鎖螺桿的外緣配合。
5.如權(quán)利要求4所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述第二限位件上端固定連接有支撐塊，所述旋轉(zhuǎn)螺母通過軸承安裝在該支撐塊上，所述上齒輪箱體和支撐塊構(gòu)成所述第一限位件。
6.如權(quán)利要求2-5之一所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述液動馬達(dá)的輸出軸連接液動馬達(dá)傳動軸，所述液動馬達(dá)傳動軸通過聯(lián)軸器連接齒輪傳動軸，所述齒輪傳送軸與主動錐齒輪固定連接；所述液動馬達(dá)傳動軸、聯(lián)軸器、齒輪傳動軸位于所述密封殼體內(nèi)。
7.如權(quán)利要求4所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述自鎖螺桿具有相對的兩個(gè)縱向剖面，所述通孔呈現(xiàn)與自鎖螺桿外緣配合的腰形。
8.如權(quán)利要求I所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述主動錐齒輪、從動錐齒輪、旋轉(zhuǎn)螺母裝在非密封殼體內(nèi)。
9.如權(quán)利要求9所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述液動馬達(dá)的輸出軸連接液動馬達(dá)傳動軸，所述液動馬達(dá)傳動軸通過聯(lián)軸器連接齒輪傳動軸，所述齒輪傳送軸與主動錐齒輪固定連接；所述液動馬達(dá)傳動軸、聯(lián)軸器、齒輪傳動軸位于所述非密封殼體內(nèi)。
10.如權(quán)利要求I所述的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，其特征在于所述自鎖螺桿與閥桿為一體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器，包括液動馬達(dá)、由液動馬達(dá)驅(qū)動的主動錐齒輪、與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪、與從動錐齒輪同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)螺母、與旋轉(zhuǎn)螺母螺紋連接的自鎖螺桿，所述多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器還包括限制所述旋轉(zhuǎn)螺母升降的第一限位件、以及限制所述自鎖螺桿轉(zhuǎn)動的第二限位件，所述自鎖螺桿與驅(qū)動壓載艙內(nèi)截止閥開閉的閥桿連接。本發(fā)明提供一種無需補(bǔ)壓、使用安全的壓載艙內(nèi)截止閥用多回轉(zhuǎn)液動執(zhí)行器。
文檔編號F16K31/12GK102720880SQ201210234730
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者王一飛 申請人:杭州孚羅泰自控閥門制造有限公司