專(zhuān)利名稱：小口徑手動(dòng)電動(dòng)兩用電動(dòng)球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使手動(dòng)閥門(mén)能夠?qū)崿F(xiàn)既能手動(dòng)又能電動(dòng)的技術(shù)。
目前國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的小型電動(dòng)球閥為直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)傳遞扭矩，直流電動(dòng)機(jī)相對(duì)交流電動(dòng)機(jī)容易損壞，不易維修，其減速機(jī)各軸用滾動(dòng)軸承支撐，各減速軸在減速機(jī)內(nèi)都運(yùn)轉(zhuǎn)而傳遞力矩，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，工藝性差。另外由于減速機(jī)及球閥機(jī)械慣性而導(dǎo)致電動(dòng)球閥到位不可靠，同時(shí)手動(dòng)閥門(mén)不能電動(dòng)，而電動(dòng)閥門(mén)又不能手動(dòng)。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種工作可靠，既能手動(dòng)又能電動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊的電動(dòng)球閥，它能有效地克服一般電動(dòng)球閥機(jī)械慣性引起的到位不可靠缺陷。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用一單向可逆電機(jī)作為動(dòng)力，其上面裝一不帶滾動(dòng)軸承微型減速機(jī)，通過(guò)一對(duì)齒輪副傳遞給電動(dòng)球閥中心軸，再通過(guò)一帶手柄的連接軸將動(dòng)力傳遞給球閥閥芯，其中齒輪副中大齒輪為一扇形齒輪，扇形齒輪上裝有慣性阻尼裝置。
單相可逆電機(jī)有兩個(gè)繞組，兩繞組四個(gè)端點(diǎn)中各取一端點(diǎn)連成一公共點(diǎn)，其余兩個(gè)端點(diǎn)和一換向電容相連，將單相電源分別接通公共點(diǎn)和某同電容相連的繞組的端點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，電機(jī)上固定一小齒輪不用定位銷(xiāo)采用過(guò)盈配合壓緊在電機(jī)輸出軸上。
減速機(jī)采用三根軸，其中一根較粗的軸只固定減速機(jī)最后一個(gè)齒輪作為減速機(jī)的輸出軸輸出扭矩，該軸在減速機(jī)箱體內(nèi)，不再裝任何其他齒輪，其余各級(jí)大小齒輪的軸孔內(nèi)裝有滑動(dòng)軸套型滑動(dòng)軸承空套在其余兩根軸上，使這些齒輪能在極小的間隙下繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩根軸與輸出軸的區(qū)別是不傳遞扭矩，即自身不轉(zhuǎn)動(dòng)(理想狀態(tài)下)。三根軸的兩端都借減速機(jī)箱體兩個(gè)端面支撐。其中輸出軸的兩個(gè)端面內(nèi)仍裝有支撐該軸轉(zhuǎn)動(dòng)的軸套型滑動(dòng)軸承，三根軸的橫截面軸心連線組成一直角三角形，直角點(diǎn)為一不轉(zhuǎn)動(dòng)固定軸的中心點(diǎn)，減速機(jī)內(nèi)除了最后一個(gè)輸出齒輪外，都做成一大一小的結(jié)構(gòu)，即小齒輪直接壓入大齒輪軸孔內(nèi)，并以一球型定位銷(xiāo)壓入其結(jié)合面以固定兩齒輪，然后再壓入滑動(dòng)軸承，形成整體齒輪對(duì)，當(dāng)電機(jī)齒輪將扭矩傳遞給空套在某一固定軸上的大齒輪時(shí)，該大齒輪帶動(dòng)固定于自身的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪再帶動(dòng)另外一根軸上的大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于這一正在轉(zhuǎn)動(dòng)的大齒輪也固定有小齒輪，再將扭矩傳遞給空套在原先的軸上的第二個(gè)齒輪對(duì)，這樣一級(jí)一級(jí)的傳動(dòng)都在兩根自身不傳動(dòng)的軸之間的齒輪對(duì)進(jìn)行，這兩根軸最后一級(jí)的小齒輪再將扭矩傳遞給輸出軸，大齒輪帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，各軸齒輪對(duì)之間裝有薄型墊圈，然后再將電機(jī)與減速機(jī)固定在一起成為一個(gè)整體以減速機(jī)輸出軸作為最后的輸出，該輸出軸伸出其箱體外面部分再裝一小齒輪。
軸承座同電動(dòng)球閥外殼底座設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，軸承座并垂直電動(dòng)球閥外殼底座，軸承座上下各裝一滾動(dòng)軸承，內(nèi)裝一中心軸，軸上端裝一扇形大齒輪與減速機(jī)輸出軸上的小齒輪相嚙合，這樣就可以將電機(jī)上扭矩通過(guò)減速機(jī)傳遞給閥芯帶動(dòng)球閥作開(kāi)關(guān)動(dòng)作了。另外，兩滾動(dòng)軸承之間裝一軸套，抵住兩軸承內(nèi)圈。
中心軸下端伸出電動(dòng)球閥外殼底座與球閥芯是靠一個(gè)圓柱型連接軸相連的。圓柱連接軸上下端分別銑出一個(gè)適當(dāng)深度的扁槽，上下扁槽的縱剖面互相垂直。上下垂直的扁槽和寬度以適當(dāng)?shù)呐浜瞎钸B接中心軸下端的扁端和球閥閥芯的扁端。連接軸中間固定一只手柄，手柄的軸線與圓柱面的法平面垂直，其手柄在電動(dòng)球閥“開(kāi)”或“關(guān)”到位點(diǎn)時(shí)的水平位置與中心軸的某一縱剖面成45°，在圓柱型軸承座上端內(nèi)固定一軸承座蓋，并壓緊上面的滾動(dòng)軸承外圈，軸承座蓋內(nèi)再空套一軸套抵住上面的滾動(dòng)軸承內(nèi)圈，該軸套稍高出固定的軸承座蓋水平面，上面裝扇形齒輪即扇形齒輪正好壓緊在該軸套上，并與減速機(jī)輸出軸小齒輪嚙合。
在減速機(jī)輸出小齒輪端，對(duì)稱小齒輪端固定兩只限位開(kāi)關(guān)其限位開(kāi)關(guān)固定板與電動(dòng)球閥底座相連。兩限位開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)的臂必須裝在上述近小齒輪側(cè)，其臂的水平面略高于扇形齒輪水平面1-2mm。在扇形齒輪上端再裝一軸套，在軸套上空套一適當(dāng)直徑和厚度的阻尼輪，軸套略高于阻尼輪水平面，阻尼輪上端用一螺栓或一銷(xiāo)釘固定一適當(dāng)長(zhǎng)度的阻尼輪碰臂，其伸出長(zhǎng)度以能碰到限位開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)的臂的適當(dāng)位置為度。其固定螺栓或銷(xiāo)在阻尼輪下端伸出4-5mm，伸出部分套入扇形齒輪上的一個(gè)直徑大于銷(xiāo)或螺栓直徑5mm左右的圓柱孔內(nèi)。
當(dāng)扇形齒輪帶動(dòng)球閥芯逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于扇形齒輪孔與阻尼輪圓柱銷(xiāo)或螺栓的配合間隙不太大，所以一旦扇形齒輪轉(zhuǎn)過(guò)與阻尼輪的間隙后，阻尼輪將跟著大齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到球閥關(guān)到位點(diǎn)時(shí)，阻尼輪碰臂碰到限位開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)的臂而切斷電源，電機(jī)斷電，球閥關(guān)到位。
通常閥與減速機(jī)在電機(jī)斷電后由于機(jī)械慣性的存在，球閥及大齒輪要順時(shí)針轉(zhuǎn)一點(diǎn)，這一來(lái)勢(shì)必造成阻尼輪的碰臂同限位開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)的臂離脫而重新接通電機(jī)電源，再使閥芯逆時(shí)針轉(zhuǎn)，從而引起在球閥到位點(diǎn)的循環(huán)往復(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)而不能自停。由于在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了機(jī)械慣性增加了球閥阻尼裝置，即再在圓柱軸承座上固定一阻尼輪彈簧片，簧片與圓柱軸承座軸線平行，靠近阻尼輪端裝一調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)阻尼輪與其套之間的松緊。這樣當(dāng)大齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)到球閥關(guān)到位時(shí)，由于阻尼輪調(diào)節(jié)彈簧力的阻尼作用，使阻尼輪碰臂在扇形齒輪因機(jī)械慣性順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)而不至于立即使阻尼輪跟著轉(zhuǎn)，首先必須使扇形齒輪轉(zhuǎn)過(guò)扇形齒輪銷(xiāo)孔與阻尼輪銷(xiāo)的空檔間隙，所以阻尼輪沒(méi)有因扇形齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，其碰臂仍然碰在限位開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)的臂上切斷電機(jī)電源，球閥仍然置于關(guān)到位點(diǎn)。同理，當(dāng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)閥時(shí)，情況一樣。
調(diào)節(jié)彈簧的松緊應(yīng)大于阻尼輪與扇形齒輪之間的平面磨擦力和限位開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)的臂的反彈力的合力。阻尼輪銷(xiāo)與扇形齒輪銷(xiāo)孔的空隙間隙應(yīng)大于機(jī)械慣性反彈轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
最后，在阻尼輪與中心軸之間的軸套之上加上墊圈，并用螺母與中心軸上端的螺紋端擰緊，防止中心軸向上串動(dòng)。
通常電動(dòng)球閥用直流電機(jī)，經(jīng)常要更換碳刷，維修麻煩，該實(shí)用新型采用單相可逆電機(jī)可以克服這一缺點(diǎn)；通常電動(dòng)球閥不帶手柄不能手動(dòng)電動(dòng)并存，該電動(dòng)球閥既能手動(dòng)又能電動(dòng)；通常電動(dòng)球閥減速機(jī)采用帶滾動(dòng)軸承傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)體積大。該實(shí)用新型減速機(jī)使用滑動(dòng)軸承傳動(dòng)，同時(shí)最后一級(jí)傳動(dòng)大齒輪采用扇形齒輪。這樣大大縮小了電動(dòng)球閥幾何尺寸結(jié)構(gòu)更加緊湊；通常電動(dòng)球閥無(wú)慣性阻尼裝置，該采用新型專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了阻尼裝置，有效地克服了電動(dòng)球閥到位不可靠缺陷。
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)例作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖一為減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)


圖1齒輪對(duì)2墊片3滑動(dòng)軸承4定軸5擋圈 6齒輪對(duì) 7定軸8齒輪對(duì)9齒輪對(duì)10齒輪對(duì) 11輸出軸 12滑動(dòng)軸承13減速機(jī)箱體14減速箱內(nèi)輸出齒輪15電機(jī)輸出軸16電機(jī)小齒輪17滑動(dòng)軸承 18減速機(jī)下端面19單相電機(jī)電機(jī)通過(guò)小齒輪16將力矩傳遞給齒輪對(duì)10，10傳給齒輪對(duì)1，齒輪1傳給齒輪9，齒輪9傳給齒輪6，齒輪6傳給齒輪8，齒輪8傳給齒輪14帶動(dòng)輸出軸11運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖二為電動(dòng)球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
圖19電機(jī) 20限位開(kāi)關(guān)固定板21限位開(kāi)關(guān)22小齒輪23扇形齒輪 24阻尼輪碰臂25阻尼輪26阻尼輪銷(xiāo) 27阻尼輪內(nèi)套28墊圈 29螺母 30軸套31阻尼輪調(diào)節(jié)螺栓32阻尼輪調(diào)節(jié)螺母33軸承座蓋 34阻尼輪調(diào)節(jié)簧片35軸承 36軸套 37中心軸38軸承座39軸承 40密封圈41連接軸42球閥支架 43球閥 44手柄當(dāng)減速機(jī)通過(guò)齒輪(22)將扭矩傳遞給扇形齒輪(23)時(shí)，齒輪(23)將力矩傳遞給中心軸(37)，中心軸再通過(guò)上下端有扁槽的連接軸與球閥芯相連而帶動(dòng)球閥動(dòng)作。球閥在“開(kāi)”或“關(guān)”運(yùn)轉(zhuǎn)中，扇形齒輪銷(xiāo)孔帶動(dòng)阻尼輪銷(xiāo)連同阻尼輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使阻尼碰臂在球閥“開(kāi)”或“關(guān)”到位時(shí)碰到到位限位開(kāi)關(guān)而使電機(jī)切斷電源完成到位動(dòng)作。
由于存在扇形齒輪銷(xiāo)孔與阻尼輪銷(xiāo)的一間隙空擋，故在切斷電源后由機(jī)械慣性而引起的扇形齒輪與由到轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的反轉(zhuǎn)，故只有扇形齒輪反轉(zhuǎn)阻尼輪不反轉(zhuǎn)從而使阻尼輪碰臂24還是緊緊壓在限位開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)的臂上，使電機(jī)保持在到位狀態(tài)(開(kāi)或關(guān))再到另外一個(gè)狀態(tài)時(shí)，扇形齒輪再帶動(dòng)阻尼輪轉(zhuǎn)動(dòng)到位情況相同。阻尼輪內(nèi)套27空套于阻尼輪上，并且稍高于阻尼輪水平面，以保持中心軸壓緊螺母固定中心軸而不壓緊阻尼輪。
權(quán)利要求1.一種手動(dòng)電動(dòng)兩用電動(dòng)球閥采用一單相可逆電機(jī)(19)，其上面裝一微型減速機(jī)(1)-(18)，減速機(jī)上面裝一對(duì)齒輪(22)，(23)，齒輪(23)將扭矩傳遞給軸(37)，再傳給連接軸(41)，連接軸(41)再將扭矩傳遞給閥門(mén)(43)，其特征在于微型減速機(jī)不帶滾動(dòng)軸承，連接軸中間部分固定一只手柄，齒輪(23)為扇形齒輪，扇形齒輪(23)上裝一個(gè)慣性阻尼裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)球閥，其特征是微型減速機(jī)設(shè)計(jì)成三根平行軸，兩根軸固定于減速機(jī)兩端面理想狀態(tài)下不轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸在減速機(jī)兩端面內(nèi)裝有滑動(dòng)軸承，工作時(shí)，該軸轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞力矩，三根軸橫截面軸心連線為一直角三角形，直角點(diǎn)為不轉(zhuǎn)動(dòng)的固定軸心，固定軸上的大小齒輪為一裝配式整體齒輪對(duì)，內(nèi)裝滑動(dòng)軸承套空套在固定軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)球閥，其特征是手柄(44)軸線與圓柱面的法面垂直，其手柄在電動(dòng)球閥“開(kāi)”或“關(guān)”到位點(diǎn)時(shí)的水平面位置與中心軸的某一縱剖面成45°角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)球閥，扇形齒輪(23)上端裝一軸套(27)，在軸套上空套一適當(dāng)直徑和厚度的阻尼輪，軸套略高于阻尼輪水平面，阻尼輪上端用一螺栓或一銷(xiāo)釘固定一適當(dāng)長(zhǎng)度的阻尼輪碰臂，其伸出長(zhǎng)度以能碰到限位開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)的臂的適當(dāng)位置為度，其固定螺栓或一銷(xiāo)在阻尼輪下端伸出4-5mm，伸出部分套入大齒輪上的一個(gè)直徑大于銷(xiāo)或螺栓直徑5mm左右的圓柱孔內(nèi)，再在圓柱軸承座(38)上固定一阻尼輪彈簧片，簧片與圓柱軸承座的軸線平行，其靠近阻尼輪端裝一調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓的端面垂直阻尼輪的圓柱面的法平面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是小口徑手動(dòng)電動(dòng)兩用電動(dòng)球閥,該閥采用一單相可逆電機(jī)作為動(dòng)力將扭矩傳遞給封閉的微型減速機(jī),并與電機(jī)組裝成一整體,其輸出軸再通過(guò)一級(jí)齒輪將動(dòng)力傳送給閥芯帶動(dòng)球閥動(dòng)作,當(dāng)要關(guān)閥,電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn),減速機(jī)輸出軸順時(shí)針轉(zhuǎn),閥芯則逆時(shí)針轉(zhuǎn);開(kāi)閥則各轉(zhuǎn)向相反,電機(jī)的轉(zhuǎn)向是靠單相電機(jī)兩繞組的換向電容和電源的分別接通而完成的,電機(jī)的起停與球閥的到位控制是由兩限位開(kāi)關(guān)與阻尼裝置完成的,選用的球閥可以是金屬閥或塑料閥,球閥芯與傳遞到球閥芯的中心軸靠一連接軸相連,連接軸上裝一手柄以完成電動(dòng)球閥手動(dòng)動(dòng)作。
文檔編號(hào)F16K31/04GK2308773SQ96250959
公開(kāi)日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1996年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者朱竹慶 申請(qǐng)人:朱竹慶