專利名稱：基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)以及球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于球閥領(lǐng)域，尤其是一種基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)以及球閥。
背景技術(shù)：
天燃?xì)馇蜷y流量計(jì)廣泛應(yīng)用于冶金、電力、化工、輕紡、食品、醫(yī)藥、餐飲及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，主要用于測(cè)量天燃?xì)鈿怏w的流量。配備天燃?xì)馇蜷y流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)可以對(duì)天燃?xì)怏w進(jìn)行定量的管理，便于單位對(duì)自用的能源進(jìn)行計(jì)量，天燃?xì)馇蜷y流量計(jì)中的球閥多采用電機(jī)、變速機(jī)構(gòu)和螺桿結(jié)構(gòu)，雖然能夠控制天然氣管道的開閉，但存在如下問題1、開閉速度慢，一般多用于中、低壓管道上；2、制造工藝復(fù)雜成本較高；3、能耗大；4、在高壓管道中開閉困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，該球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、制作成本較低、安全可靠、動(dòng)作準(zhǔn)確、便于控制、能耗小。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種基于凸輪控制的球閥。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，包括閥蓋、閥體、閥芯，閥蓋固裝在閥體上，閥芯安裝在閥體內(nèi)的萬向座上，其在閥蓋上安裝一凸輪軸，在凸輪軸下端固裝凸輪，在凸輪與閥蓋之間的凸輪軸上固裝一撥叉，閥芯上部與一擺轉(zhuǎn)桿下部同軸套裝實(shí)現(xiàn)閥芯的擺轉(zhuǎn)，擺轉(zhuǎn)桿上套裝有一彈簧，擺轉(zhuǎn)桿上端面制有與凸輪配合的中心凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的擺動(dòng)，擺轉(zhuǎn)桿上端面圓周上制有與撥叉配合的邊凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。而且，所述在凸輪軸與閥蓋之間安裝有凸輪軸套，在凸輪軸套與凸輪軸之間安裝有密封圈。而且，所述的撥叉通過凸輪軸上的定位鍵與凸輪軸固裝。而且，所述的閥芯上部制出導(dǎo)向環(huán)柱，該導(dǎo)向環(huán)柱內(nèi)的閥芯上制有限位孔，擺轉(zhuǎn)桿下部套入導(dǎo)向環(huán)柱內(nèi)，擺轉(zhuǎn)桿下端制有限位撥片與限位孔配合。而且，所述的擺轉(zhuǎn)桿上端制有凸臺(tái)，彈簧安裝在凸臺(tái)與閥芯之間的擺轉(zhuǎn)桿上，凸臺(tái)上面制有與凸輪配合的中心凹槽，凸臺(tái)上面圓周上制有與撥叉配合的邊凹槽，凸臺(tái)下面固裝有擺轉(zhuǎn)桿限位銷，在與擺轉(zhuǎn)桿限位銷對(duì)應(yīng)的閥蓋上固裝有擋銷。而且，所述的擋銷固裝在閥蓋下面一體向下制出的限位環(huán)柱內(nèi)壁上。而且，所述的與擺轉(zhuǎn)桿限位銷對(duì)應(yīng)的閥蓋的限位環(huán)柱內(nèi)壁上固裝一安全開啟限位銷。而且，所述的閥體上的通氣出口安裝有密封膠圈，該密封膠圈與閥芯進(jìn)行配合。一種基于凸輪控制的球閥，該球閥包含基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其閥蓋上面固裝一電機(jī)架，電機(jī)固裝在電機(jī)架上，電機(jī)架下方的凸輪軸上端固裝凸輪軸齒輪，該凸輪軸齒輪通過電機(jī)上固裝的電機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)。而且，所述的閥蓋上固裝有電機(jī)保護(hù)罩。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為I、本基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)在閥蓋上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝一凸輪軸，在凸輪軸下端固裝凸輪，在凸輪與閥蓋之間的凸輪軸上固裝一撥叉，閥芯上部與一擺轉(zhuǎn)桿下部同軸套裝實(shí)現(xiàn)閥芯的擺轉(zhuǎn)，擺轉(zhuǎn)桿上套裝有一彈簧，擺轉(zhuǎn)桿上端面制有與凸輪配合的中心凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的擺動(dòng)，擺轉(zhuǎn)桿上端面圓周上制有與撥叉配合的邊凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，該結(jié)構(gòu)利用凸輪控制多自由度擺轉(zhuǎn)桿，實(shí)現(xiàn)球閥的快速靈活動(dòng)作，而且便于在高壓天燃?xì)夤艿郎鲜褂?，工作可靠，解決了高壓時(shí)的開閉困難。2、本基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)組成零件少，易加工，所有零件均采用傳統(tǒng)加工方法加工，加工簡(jiǎn)單，精度容易保證，加工效率高，成本低。
·動(dòng)，只有少數(shù)零件之間的運(yùn)動(dòng)是微量擺動(dòng)，各零件間的傳動(dòng)沒有運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)，且運(yùn)動(dòng)阻力主要來自各零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的微小摩擦力，電機(jī)克服的阻力小，電機(jī)耗能少。4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、制作成本較低、安全可靠、動(dòng)作準(zhǔn)確、便于控制、能耗小，密封性能好，是一種有效解決高壓氣體開閉的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)以及球閥。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(閥芯打開狀態(tài))；圖2為圖I的A-A向剖視圖；圖3為圖I的B-B向剖視放大圖；圖4為圖I的C-C向剖視放大圖；圖5為圖2的D-D向剖視放大圖；圖6為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(閥芯關(guān)閉狀態(tài))；圖7為圖6的E-E向剖視放大圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。一種基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，包括閥蓋23、閥體I、閥芯17，閥蓋固裝在閥體上，閥芯安裝在閥體內(nèi)的萬向座14上，閥體上的通氣出口安裝有密封膠圈12，該密封膠圈與閥芯進(jìn)行配合，其在閥蓋上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝一凸輪軸20，凸輪軸與閥蓋之間安裝有凸輪軸套5，在凸輪軸套與凸輪軸之間安裝有密封圈13，在凸輪軸下端固裝凸輪10，在凸輪與閥蓋之間的凸輪軸上固裝一撥叉9，本實(shí)施例中撥叉通過凸輪軸上的定位鍵8與凸輪軸固裝，閥芯上部與一擺轉(zhuǎn)桿18下部同軸套裝實(shí)現(xiàn)閥芯的擺轉(zhuǎn)，本實(shí)施例中閥芯上部制出導(dǎo)向環(huán)柱16，該導(dǎo)向環(huán)柱內(nèi)的閥芯上制有限位孔，擺轉(zhuǎn)桿下部套入導(dǎo)向環(huán)柱內(nèi)，擺轉(zhuǎn)桿下端制有限位撥片15插入限位孔內(nèi)并與限位孔配合，擺轉(zhuǎn)桿上套裝有一彈簧19，擺轉(zhuǎn)桿上端面制有與凸輪配合的中心凹槽22實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的擺動(dòng)，擺轉(zhuǎn)桿上端面圓周上制有與撥叉的凸部27配合的邊凹槽28實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施例中擺轉(zhuǎn)桿上端制有凸臺(tái)21，彈簧安裝在凸臺(tái)與閥芯之間的擺轉(zhuǎn)桿上，凸臺(tái)上面制有與凸輪配合的中心凹槽，凸臺(tái)上面圓周上制有與撥叉上配合的邊凹槽，凸臺(tái)下面固裝有擺轉(zhuǎn)桿限位銷24，在與擺轉(zhuǎn)桿限位銷對(duì)應(yīng)的閥蓋上固裝有擋銷26，該擋銷固裝在閥蓋下面一體向下制出的限位環(huán)柱11內(nèi)壁上，與擺轉(zhuǎn)桿限位銷對(duì)應(yīng)的閥蓋的限位環(huán)柱內(nèi)壁上固裝一安全開啟限位銷25。一種基于凸輪控制的球閥，該球閥包含基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其閥蓋上面固裝一電機(jī)架4,電機(jī)2固裝在電機(jī)架上，電機(jī)架下方的凸輪軸上端固裝凸輪軸齒輪6,該凸輪軸齒輪通過電機(jī)上固裝的電機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)3，閥蓋上固裝有電機(jī)保護(hù)罩7。本實(shí)用新型的工作原理本球閥打開過程電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度驅(qū)動(dòng)電機(jī)齒輪，電機(jī)齒輪與凸輪軸齒輪配合帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，撥叉隨著凸輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪使擺轉(zhuǎn)桿回到垂直位置并通過擺轉(zhuǎn)桿 帶動(dòng)閥芯脫離密封膠圈，同時(shí)擺轉(zhuǎn)桿在彈簧彈力作用下相對(duì)閥芯向上進(jìn)行微小移動(dòng)，該微小移動(dòng)的距離要保證擺轉(zhuǎn)桿下部限位撥片始終保持在閥芯的限位孔內(nèi)，且擺轉(zhuǎn)桿上部圓周上的邊凹槽與撥叉上的凸部開始進(jìn)行緊密配合，這時(shí)電機(jī)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，撥叉隨著凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)桿以及閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打開閥門。本球閥關(guān)閉過程電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度驅(qū)動(dòng)電機(jī)齒輪，電機(jī)齒輪與凸輪軸齒輪配合帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)擺轉(zhuǎn)桿上部圓周上的邊凹槽與撥叉凸部還在緊密配合中，撥叉隨著凸輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)桿以及閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作完成后，閥芯對(duì)準(zhǔn)閥體上的密封膠圈，擺轉(zhuǎn)桿上部凸臺(tái)下面的擺轉(zhuǎn)桿限位銷與閥蓋上的擋銷接觸，這時(shí)擺轉(zhuǎn)桿無法在進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，撥叉繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)克服擺轉(zhuǎn)桿上部圓周上邊凹槽的阻力，撥叉凸部脫離邊凹槽，擠壓擺轉(zhuǎn)桿，彈簧受擺轉(zhuǎn)桿擠壓收縮，擺轉(zhuǎn)桿相對(duì)閥芯向下進(jìn)行微小移動(dòng)，該微小移動(dòng)的距離要保證擺轉(zhuǎn)桿下部限位撥片始終保持在閥芯的限位孔內(nèi)，同時(shí)凸輪使擺轉(zhuǎn)桿偏心，擺轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)閥芯偏心與閥體上的密封膠圈緊密接觸，實(shí)現(xiàn)密封，即實(shí)現(xiàn)關(guān)閉閥門。
權(quán)利要求1.一種基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，包括閥蓋、閥體、閥芯，閥蓋固裝在閥體上，閥芯安裝在閥體內(nèi)的萬向座上，其特征在于在閥蓋上安裝一凸輪軸，在凸輪軸下端固裝凸輪，在凸輪與閥蓋之間的凸輪軸上固裝一撥叉，閥芯上部與一擺轉(zhuǎn)桿下部同軸套裝實(shí)現(xiàn)閥芯的擺轉(zhuǎn)，擺轉(zhuǎn)桿上套裝有一彈簧，擺轉(zhuǎn)桿上端面制有與凸輪配合的中心凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的擺動(dòng)，擺轉(zhuǎn)桿上端面圓周上制有與撥叉配合的邊凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述在凸輪軸與閥蓋之間安裝有凸輪軸套，在凸輪軸套與凸輪軸之間安裝有密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的撥叉通過凸輪軸上的定位鍵與凸輪軸固裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閥芯上部制出導(dǎo)向環(huán)柱，該導(dǎo)向環(huán)柱內(nèi)的閥芯上制有限位孔，擺轉(zhuǎn)桿下部套入導(dǎo)向環(huán)柱內(nèi)，擺轉(zhuǎn)桿下端制有限位撥片與限位孔配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的擺轉(zhuǎn)桿上端制有凸臺(tái)，彈簧安裝在凸臺(tái)與閥芯之間的擺轉(zhuǎn)桿上，凸臺(tái)上面制有與凸輪配合的中心凹槽，凸臺(tái)上面圓周上制有與撥叉配合的邊凹槽，凸臺(tái)下面固裝有擺轉(zhuǎn)桿限位銷，在與擺轉(zhuǎn)桿限位銷對(duì)應(yīng)的閥蓋上固裝有擋銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的擋銷固裝在閥蓋下面一體向下制出的限位環(huán)柱內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的與擺轉(zhuǎn)桿限位銷對(duì)應(yīng)的閥蓋的限位環(huán)柱內(nèi)壁上固裝一安全開啟限位銷。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閥體上的通氣出口安裝有密封膠圈，該密封膠圈與閥芯進(jìn)行配合。
9.一種基于凸輪控制的球閥，該球閥包含權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閥蓋上面固裝一電機(jī)架，電機(jī)固裝在電機(jī)架上，電機(jī)架下方的凸輪軸上端固裝凸輪軸齒輪，該凸輪軸齒輪通過電機(jī)上固裝的電機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于凸輪控制的球閥，其特征在于所述的閥蓋上固裝有電機(jī)保護(hù)罩。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)，包括閥蓋、閥體、閥芯，閥蓋固裝在閥體上，閥芯安裝在閥體內(nèi)的萬向座上，在閥蓋上安裝一凸輪軸，在凸輪軸下端固裝凸輪，在凸輪與閥蓋之間的凸輪軸上固裝一撥叉，閥芯上部與一擺轉(zhuǎn)桿下部同軸套裝實(shí)現(xiàn)閥芯的擺轉(zhuǎn)，擺轉(zhuǎn)桿上套裝有一彈簧，擺轉(zhuǎn)桿上端面制有與凸輪配合的中心凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的擺動(dòng)，擺轉(zhuǎn)桿上端面圓周上制有與撥叉配合的邊凹槽實(shí)現(xiàn)擺轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、制作成本較低、安全可靠、動(dòng)作準(zhǔn)確、便于控制、能耗小，密封性能好，是一種有效解決高壓氣體開閉的基于凸輪控制的球閥結(jié)構(gòu)以及球閥。
文檔編號(hào)F16K31/524GK202674363SQ20122025253
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者方沂, 董克建, 賀瓊義, 馮克富 申請(qǐng)人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)