一種閥門用明桿式液壓手輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種閥門用明桿式液壓手輪，包括缸體、中空結構的大閥桿、套裝在大閥桿外的小閥桿、設置在大閥桿內(nèi)部與其螺紋連接的閥門螺桿，所述的大閥桿安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有大閥桿活塞，所述的小閥桿安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有小閥桿活塞，大閥桿和小閥桿的另一端均伸出缸體，所述的缸體內(nèi)密封液壓介質(zhì)，所述的大閥桿通過螺桿結構驅動閥門螺桿軸向移動，所述的小閥桿活塞通過液壓介質(zhì)的液壓作用驅動大閥桿帶動閥門螺桿軸向移動。本發(fā)明采用螺旋傳動和液壓滑動傳動相結合的方式驅動閥門螺桿，既能減小閥門占據(jù)的空間，又可以使閥門的操作更加省力，本發(fā)明的結構簡單，操作方便，通過改造即可實現(xiàn)，節(jié)約成本，有利于設備推廣應用。
【專利說明】
一種閥門用明桿式液壓手輪
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于閥門手輪領域，具體地說，涉及一種閥門用明桿式液壓手輪。
【背景技術】
[0002]閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。閥門作為一種通用零部件工業(yè)用品，在很多行業(yè)得到普遍應用，尤其涉及石油、石化、化工、冶金、電力、水利、城建、機械、煤炭、食品等行業(yè)領域應用較廣。
[0003]明桿手輪因其結構簡單，開閉省力，開啟后，閥桿升高且高過手輪，能看出閥門是否開、關，開啟度多少，開閉程度明顯，因此比暗桿手輪更廣泛的被應用。
[0004]液壓裝置具有體積小、重量輕、結構簡單、輸出力大等特點，易于實現(xiàn)過載保護且液壓件能自行潤滑，工作比較平穩(wěn)，性能穩(wěn)定可靠，使用維護方便，因此，在閥門中具有廣泛的結合應用。
[0005]隨著行業(yè)的發(fā)展，大口徑的閥門需求越來越多，相應地大口徑的閥門開啟高度也隨之增加。若采用暗桿式手輪會占據(jù)較大的體積空間，與之相比，明桿式手輪則具有較好的適用性。而大口徑的手輪在實際應有中，因受介質(zhì)傳力增大，會出現(xiàn)開啟/關閉困難，若采用大直徑手輪，則不便單人操作，且增大設備占據(jù)的空間；若采用自動化系統(tǒng)，則增加設備成本費用，需要定向控制。
[0006]有鑒于此特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種閥門用明桿式液壓手輪，利用螺紋連接與液壓傳力，將螺旋傳動和滑動傳動相結合，既能減小閥門占據(jù)的空間，又可以使閥門的操作更加省力。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用技術方案的基本構思是:
[0009]一種閥門用明桿式液壓手輪，包括缸體、中空結構的大閥桿、套裝在大閥桿外的小閥桿、設置在大閥桿內(nèi)部與其螺紋連接的閥門螺桿，所述的大閥桿安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有大閥桿活塞，所述的小閥桿安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有小閥桿活塞，大閥桿和小閥桿的另一端均伸出缸體，所述的缸體內(nèi)密封液壓介質(zhì)，所述的大閥桿通過螺桿結構驅動閥門螺桿軸向移動，所述的小閥桿活塞通過液壓介質(zhì)的液壓作用驅動大閥桿帶動閥門螺桿軸向移動。
[0010]進一步地，所述的小閥桿活塞與液壓介質(zhì)的傳動受壓面積小于大閥桿活塞與液壓介質(zhì)的傳動受壓面積。
[0011]進一步地，還包括離合裝置，所述的離合裝置接合/分離大閥桿與小閥桿，所述的離合裝置具有受力極限值，在受力極限值內(nèi)，離合裝置產(chǎn)生壓力使大閥桿與小閥桿結合，大閥桿與小閥桿同步運動;在受力極限值外，離合裝置出現(xiàn)打滑使大閥桿與小閥桿分離，小閥桿與大閥桿相對運動。
[0012]進一步地，所述的離合裝置包括彈性裝置、限位裝置，所述的彈性裝置擠壓限位裝置，所述的大閥桿上設置有裝配限位裝置的凹槽。
[0013]進一步地，所述的離合裝置安裝在手柄上，所述的手柄與大閥桿伸出缸體一端的外壁螺紋連接，所述的手柄與小閥桿伸出缸體的一端滑動連接且可帶動小閥桿沿軸向同步移動。
[0014]進一步地，所述的缸體包括固定安裝在閥體上的外缸體、與外缸體滑動連接的內(nèi)缸體，所述的大閥桿活塞與內(nèi)缸體滑動連接，所述的小閥桿活塞與內(nèi)缸體滑動連接，所述的大閥桿活塞、小閥桿活塞、內(nèi)缸體之間密封液壓介質(zhì)。
[0015]優(yōu)選地，所述的支架與外缸體的連接形式為螺栓連接、螺紋連接或焊接。
[0016]進一步地，所述的小閥桿活塞與外缸體滑動連接且連接處設置有密封圈。
[0017]優(yōu)選地，所述的內(nèi)缸體、大閥桿、小閥桿之間均為滑動連接且連接處均設置有密封圈。
[0018]進一步地，所述的缸體還包括用于支撐、限位大閥桿活塞并與外缸體固定連接的支架，所述的支架與內(nèi)缸體滑動連接。
[0019]進一步地，所述的內(nèi)缸體與外缸體之間設置有軸承。
[0020]進一步地，所述的大閥桿、小閥桿、缸體之間設置有密封圈。
[0021 ]進一步地，所述的大閥桿活塞上設置有可密封的注油孔。
[0022]進一步地，所述的注油孔通過螺栓密封。
[0023]進一步地，所述的大閥桿與手柄連接的一端伸出手柄，且安裝有限制大閥桿脫離手柄的限位卡。
[0024]采用本發(fā)明的技術方案，在閥門關閉的初期，采用螺旋傳動的方式，初期閥門螺桿對大閥桿的螺紋摩擦力小，大閥桿與閥門螺桿相對轉動比較容易，直接驅動大閥桿轉動，大閥桿螺紋驅動閥門螺桿軸向移動，實現(xiàn)閥門初期關閉動作;在閥門關閉的后期，則采用液壓滑動傳動的方式，當閥門螺桿對大閥桿的螺紋摩擦力逐步增大到一定值，驅動小閥桿產(chǎn)生軸向位移壓縮液壓介質(zhì)，從而驅動大閥桿帶動閥門螺桿軸線同步移動，實現(xiàn)閥門后期關閉動作。
[0025]本發(fā)明采用螺旋傳動閥門螺桿和液壓滑動傳動閥門螺桿相結合的方式，既能減小閥門占據(jù)的空間，又可以使閥門的操作更加省力。本發(fā)明的結構簡單，操作方便，通過改造即可實現(xiàn)，節(jié)約成本，有利于設備推廣應用。
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
【附圖說明】
[0027]附圖作為本申請的一部分，用來提供對本發(fā)明的進一步的理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但不構成對本發(fā)明的不當限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中:
[0028]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0029]圖中:1-大閥桿;2-大閥桿活塞;3-小閥桿;4-小閥桿活塞;5-閥門螺桿;6_液壓介質(zhì);7-離合裝置;8-手柄;9-外缸體;I O-內(nèi)缸體;11 -支架;12-軸承;13-密封圈。
[0030]需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構思范圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本發(fā)明的概念。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明一種閥門用明桿式液壓手輪，包括缸體、中空結構的大閥桿1、套裝在大閥桿I外的小閥桿3、設置在大閥桿I內(nèi)部與其螺紋連接的閥門螺桿5，所述的大閥桿I安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有大閥桿活塞2，所述的小閥桿3安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有小閥桿活塞4，大閥桿I和小閥桿3的另一端均伸出缸體，所述的缸體內(nèi)密封液壓介質(zhì)6，所述的大閥桿I通過螺桿結構驅動閥門螺桿5軸向移動，所述的小閥桿活塞4通過液壓介質(zhì)6的液壓作用驅動大閥桿I帶動閥門螺桿5軸向移動。
[0035]具體地，缸體提供一個殼體且安裝在閥門的閥體上，通過螺栓或者其它裝置可拆卸、固定安裝在閥體上，便于設備的拆卸、安裝與維修。小閥桿3套裝在大閥桿I外圈，通過滑動或螺紋連接，優(yōu)選地，小閥桿3與大閥桿I滑動連接。
[0036]大閥桿I安裝在缸體內(nèi)的一端設置有大閥桿活塞2，大閥桿I通過大閥桿活塞2與缸體滑動連接。小閥桿3安裝在缸體內(nèi)的一端設有小閥桿活塞4并與缸體連接，其中，小閥桿3可通過桿身、小閥桿活塞4或二者與缸體連接，所述的連接可為滑動連接、螺紋連接，優(yōu)選地，小閥桿3與缸體滑動連接。
[0037]應該被本領域技術人員所理解的是，所述的大閥桿I與大閥桿活塞2可以是兩個構件，通過螺釘或者其它的方式連接到一起，這樣方便拆卸進行單獨構件的更換，也可以是一體成型的構件，方便安裝。同樣，小閥桿3與小閥桿活塞4可以是兩個構件，亦或是一體成型。
[0038]其中，液壓介質(zhì)6被密封在缸體內(nèi)的空腔中，該空腔可由大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4圍合而成，也可以是大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、缸體圍合而成。應該被本領域技術人員所理解的是，密封液壓介質(zhì)6的體積為固定值、空腔的體積為固定值，即液壓介質(zhì)6可以充滿該空腔內(nèi)，也可以不充滿空腔，但是空腔的體積保持固定，在小閥桿活塞4壓縮液壓介質(zhì)6時，實現(xiàn)液壓傳力給大閥桿活塞2。
[0039]本發(fā)明中采用液壓介質(zhì)6傳遞受力，其基本原理是利用帕斯卡定律:液體內(nèi)部的壓強一樣，受力面積大的面受力也大。將力施加于小閥桿3，小閥桿活塞4通過液壓介質(zhì)6傳遞受力，來驅動大閥桿活塞2沿軸向滑動，大閥桿I帶動閥門螺桿5軸向移動，從而實現(xiàn)閥門的開啟/關閉。優(yōu)選地，所述的液壓介質(zhì)6為液壓油。
[0040]本發(fā)明可實現(xiàn)兩種傳力方式，即螺旋傳動和液壓滑動傳動。在閥門關閉的過程中，閥門流通的介質(zhì)會對閥門螺桿5產(chǎn)生反作用力，使得大閥桿I與閥門螺桿5的螺紋連接處產(chǎn)生較大的摩擦力。螺旋傳動:閥門關閉初期，閥門螺桿5對大閥桿I的螺紋摩擦力較小，大閥桿I與閥門螺桿5相對轉動比較容易，直接驅動大閥桿I轉動，大閥桿I螺紋驅動閥門螺桿5軸向移動，閥門螺桿5帶動閥芯實現(xiàn)閥門初期關閉動作。滑動傳動:當閥門關閉到一定程度，閥門螺桿5對大閥桿I的螺紋摩擦力逐步增大到一定值，驅動小閥桿3產(chǎn)生軸向位移壓縮液壓介質(zhì)6，從而驅動大閥桿I帶動閥門螺桿5軸線同步移動，閥門螺桿5帶動閥芯實現(xiàn)閥門后期關閉動作。
[0041]液壓介質(zhì)6傳力與小閥桿3和大閥桿I的傳動受壓面積有關，應該被本領域技術人員所理解的是，當小閥桿活塞4的傳動受壓面積大于大閥桿活塞2的傳動受壓面積時，F(xiàn)>F0;當小閥桿活塞4的傳動受壓面積等于大閥桿活塞2的傳動受壓面積時，F(xiàn) = FO;當小閥桿活塞4的傳動受壓面積小于大閥桿活塞2的傳動受壓面積時，F(xiàn)<F0。其中F為施加于小閥桿3的力，F(xiàn) O為驅動大閥桿I的臨界力。
[0042]缸體可以設計成臺階狀或楔形狀，如此可采用較小的力驅動小閥桿3，即可實現(xiàn)對大閥桿I的驅動，大閥桿I帶動閥門螺桿5實現(xiàn)閥門的關閉/開啟，更加省力。本發(fā)明所述的小閥桿活塞4與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積小于大閥桿活塞2與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積。
[0043]在實現(xiàn)螺旋傳動和液壓滑動傳動中，可通過手動選擇控制大閥桿I或小閥桿3，但在實際應用中，為了更簡單的操作，應有一種方案可以自由轉換螺旋傳動和液壓滑動傳動的模式，本發(fā)明一種閥門用明桿式液壓手輪還包括離合裝置7，所述的離合裝置7接合/分離大閥桿I與小閥桿3，所述的離合裝置7具有受力極限值，在受力極限值內(nèi)，離合裝置7產(chǎn)生壓力使大閥桿I與小閥桿3結合，大閥桿I與小閥桿3同步運動;在受力極限值外，離合裝置7出現(xiàn)打滑使大閥桿I與小閥桿3分離，小閥桿3與大閥桿I相對運動。閥門關閉過程中，閥門螺桿5對大閥桿I的摩擦力不斷變化，應用此原理，通過離合器受力大小的改變，實現(xiàn)大閥桿I與小閥桿3的接合/分離，在驅動大閥桿I與小閥桿3之間自動轉換。
[0044]其中，本領域的技術人員應該理解的是，離合裝置7是對大閥桿I與小閥桿3是相對運動或同步運動進行限定，不局限對離合的常規(guī)理解，優(yōu)選地，所述的離合裝置7為離合器。
[0045]優(yōu)選地，所述的離合裝置7包括彈性裝置、限位裝置，所述的彈性裝置擠壓限位裝置，所述的大閥桿I上設置有裝配限位裝置的凹槽。離合裝置7接合大閥桿I與小閥桿3時，通過彈性裝置將限位裝置頂入凹槽中，驅動大閥桿I轉動的力小于離合裝置7的受力極限值，可實現(xiàn)大閥桿I與小閥桿3的同步運動，離合裝置7分離大閥桿I與小閥桿3時，驅動大閥桿I轉動的力已經(jīng)超過彈性裝置的受力極限，彈性裝置仍將限位裝置頂入凹槽中，但由于驅動力較大，離合裝置7出現(xiàn)打滑，大閥桿I與小閥桿3相對運動。
[0046]本發(fā)明所述的離合裝置7安裝在手柄8上，所述的手柄8與大閥桿I伸出缸體一端的外壁螺紋連接，所述的手柄8與小閥桿3伸出缸體的一端滑動連接且可帶動小閥桿3沿軸向同步移動。具體地，所述的離合裝置7連接手柄8與大閥桿I，可實現(xiàn)手柄8與大閥桿I的相對轉動或同步轉動。即通過離合裝置7的開/關，可單獨操控手輪驅動大閥桿I或小閥桿3，其中離合裝置7可直接安裝在手柄8上，亦或是手柄8的一部分，離合裝置7只要能實現(xiàn)對大閥桿I與手柄8的相對轉動或同步轉動即可。
[0047]本發(fā)明所述的缸體包括固定安裝在閥體上的外缸體9、與外缸體9滑動連接的內(nèi)缸體10，所述的大閥桿活塞2與內(nèi)缸體10滑動連接，所述的小閥桿活塞4與內(nèi)缸體10滑動連接，所述的大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體1之間密封液壓介質(zhì)6。具體地，外缸體9為一殼體，固定、可拆卸安裝在閥門的閥體上，便于安裝與拆修。內(nèi)缸體10主要為液壓介質(zhì)6提供密閉的空間，同時可隨大閥桿I一起轉動，減少與外缸體9的摩擦。內(nèi)缸體10與外缸體9的滑動連接，可實現(xiàn)內(nèi)缸體1的滑動與轉動。
[0048]液壓介質(zhì)6被密封在大閥桿1、小閥桿3、內(nèi)缸體1之間的空腔，該空腔可由大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4圍合而成，也可以是大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體10圍合而成。
[0049]優(yōu)選地，所述的液壓介質(zhì)6被密封在大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體1圍合而成的空腔內(nèi)，內(nèi)缸體10設計成臺階狀或楔形狀，實現(xiàn)小閥桿活塞4與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積小于大閥桿活塞2與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積，液壓介質(zhì)6可對設備有潤滑作用，且安裝維修方便，易拆卸。
[0050]本發(fā)明所述的缸體還包括用于支撐、限位大閥桿活塞2并與外缸體9固定連接的支架11，所述的支架11與內(nèi)缸體1滑動連接。
[0051 ]優(yōu)選地，所述的支架11與外缸體9的連接形式為螺栓連接、螺紋連接或焊接。
[0052]本發(fā)明所述的密封液壓介質(zhì)6的構件之間設置有用于密封液壓介質(zhì)6的密封圈。具體地，若密封液壓介質(zhì)6的為大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4，則在大閥桿活塞2與小閥桿活塞4連接處設置有用于密封液壓介質(zhì)6的密封圈；若密封液壓介質(zhì)6的為大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、缸體，則在大閥桿活塞2與缸體、小閥桿活塞4與缸體、大閥桿I與小閥桿3相互連接處均設置有用于密封液壓介質(zhì)6的密封圈；若密封液壓介質(zhì)6的為大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體1，貝Ij在大閥桿活塞2與內(nèi)缸體1、小閥桿活塞4與內(nèi)缸體10、大閥桿I與小閥桿3相互連接處均設置有用于密封液壓介質(zhì)6的密封圈。
[0053 ]為有助于內(nèi)缸體1在外缸體9內(nèi)轉動，所述的內(nèi)缸體1與外缸體9之間設置有軸承12。利用軸承12可更好的實現(xiàn)內(nèi)缸體10與外缸體9的相對轉動，有效減少內(nèi)缸體10與外缸體9的摩擦。
[0054]為了便于注入與補充密封的液壓介質(zhì)6，所述的大閥桿活塞2上設置有可密封的注油孔，所述的注油孔通過螺栓密封。
[0055]采用本發(fā)明的技術方案，可在螺旋傳動閥門螺桿和液壓滑動傳動閥門螺桿之間自動轉換，在關閉閥門的過程中，根據(jù)閥門關閉需求力大小的變化，相應作出傳動方式的更換，使閥門的操作更加省力。
[0056]實施例一
[0057]如圖1所示，本實施例一種閥門用明桿式液壓手輪，包括缸體、中空結構的大閥桿
1、套裝在大閥桿I外的小閥桿3、設置在大閥桿I內(nèi)部與其螺紋連接的閥門螺桿5，所述的大閥桿I安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有大閥桿活塞2，所述的小閥桿3安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有小閥桿活塞4，大閥桿I和小閥桿3的另一端均伸出缸體，所述的缸體內(nèi)密封液壓介質(zhì)6，所述的大閥桿I通過螺桿結構驅動閥門螺桿5軸向移動，所述的小閥桿活塞4通過液壓介質(zhì)6的液壓作用驅動大閥桿I帶動閥門螺桿5軸向移動。
[0058]具體地，缸體提供一個殼體且安裝在閥門的閥體上，通過螺栓或者其它裝置可拆卸、固定安裝在閥體上，便于設備的拆卸、安裝與維修。小閥桿3套裝在大閥桿I外圈，小閥桿3與大閥桿I滑動連接。
[0059]大閥桿I安裝在缸體內(nèi)的一端設置有大閥桿活塞2，大閥桿I通過大閥桿活塞2與缸體滑動連接。小閥桿3安裝在缸體內(nèi)的一端設有小閥桿活塞4并與缸體連接，其中，小閥桿3通過小閥桿活塞4與缸體滑動連接。
[0060]本實施例所述的大閥桿I與大閥桿活塞2是兩個構件，通過螺紋連接到一起，小閥桿3與小閥桿活塞4也是兩個構件，通過螺紋連接到一起，這樣方便拆卸進行單獨構件的更換。
[0061]本實施例中所述的液壓介質(zhì)6為液壓油。采用液壓油傳遞受力，其基本原理是利用帕斯卡定律:液體內(nèi)部的壓強一樣，受力面積大的面受力也大。將力施加于小閥桿3，小閥桿活塞4通過液壓油傳遞受力，來驅動大閥桿活塞2沿軸向滑動，大閥桿I帶動閥門螺桿5軸向移動，從而實現(xiàn)閥門的開啟/關閉。
[0062]本實施例可實現(xiàn)兩種傳力方式，即螺旋傳動和液壓滑動傳動。在閥門關閉的過程中，閥門流通的介質(zhì)會對閥門螺桿5產(chǎn)生反作用力，使得大閥桿I與閥門螺桿5的螺紋連接處產(chǎn)生較大的摩擦力。螺旋傳動:閥門關閉初期，閥門螺桿5對大閥桿I的螺紋摩擦力較小，大閥桿I與閥門螺桿5相對轉動比較容易，直接驅動大閥桿I轉動，大閥桿I螺紋驅動閥門螺桿5軸向移動，閥門螺桿5帶動閥芯實現(xiàn)閥門初期關閉動作?；瑒觽鲃?當閥門關閉到一定程度，閥門螺桿5對大閥桿I的螺紋摩擦力逐步增大到一定值，驅動小閥桿3產(chǎn)生軸向位移壓縮液壓介質(zhì)6，從而驅動大閥桿I帶動閥門螺桿5軸線同步移動，閥門螺桿5帶動閥芯實現(xiàn)閥門后期關閉動作。
[0063]液壓介質(zhì)6傳力與小閥桿3和大閥桿I的傳動受壓面積有關，應該被本領域技術人員所理解的是，當小閥桿活塞4的傳動受壓面積大于大閥桿活塞2的傳動受壓面積時，F(xiàn)>F0;當小閥桿活塞4的傳動受壓面積等于大閥桿活塞2的傳動受壓面積時，F(xiàn) = FO;當小閥桿活塞4的傳動受壓面積小于大閥桿活塞2的傳動受壓面積時，F(xiàn)<F0。其中F為施加于小閥桿3的力，F(xiàn) O為驅動大閥桿I的臨界力。
[0064]缸體可以設計成臺階狀或楔形狀，如此可采用較小的力驅動小閥桿3，即可實現(xiàn)對大閥桿I的驅動，大閥桿I帶動閥門螺桿5實現(xiàn)閥門的關閉/開啟，更加省力。本實施例所述的小閥桿活塞4與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積小于大閥桿活塞2與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積。
[0065]在實現(xiàn)螺旋傳動和液壓滑動傳動中，可通過手動選擇控制大閥桿I或小閥桿3，但在實際應用中，為了更簡單的操作，應有一種方案可以自由轉換螺旋傳動和液壓滑動傳動的模式，本實施例還包括離合裝置7，所述的離合裝置7接合/分離大閥桿I與小閥桿3，所述的離合裝置7具有受力極限值，在受力極限值內(nèi)，離合裝置7產(chǎn)生壓力使大閥桿I與小閥桿3結合，大閥桿I與小閥桿3同步運動;在受力極限值外，離合裝置7出現(xiàn)打滑使大閥桿I與小閥桿3分離，小閥桿3與大閥桿I相對運動。閥門關閉過程中，閥門螺桿5對大閥桿I的摩擦力不斷變化，應用此原理，通過離合器受力大小的改變，實現(xiàn)大閥桿I與小閥桿3的接合/分離，在驅動大閥桿I與小閥桿3之間自動轉換。
[0066]其中，本領域的技術人員應該理解的是，離合裝置7是對大閥桿I與小閥桿3是相對運動或同步運動進行限定，不局限對離合的常規(guī)理解。
[0067]本實施例中所述的離合裝置7包括彈性裝置、限位裝置，所述的彈性裝置擠壓限位裝置，所述的大閥桿I上設置有裝配限位裝置的凹槽。離合裝置7接合大閥桿I與小閥桿3時，通過彈性裝置將限位裝置頂入凹槽中，驅動大閥桿I轉動的力小于離合裝置7的受力極限值，可實現(xiàn)大閥桿I與小閥桿3的同步運動，離合裝置7分離大閥桿I與小閥桿3時，驅動大閥桿I轉動的力已經(jīng)超過彈性裝置的受力極限，彈性裝置仍將限位裝置頂入凹槽中，但由于驅動力較大，離合裝置7出現(xiàn)打滑，大閥桿I與小閥桿3相對運動。本實施例中所述的離合裝置7為離合器。
[0068]本發(fā)明所述的離合器安裝在手柄8上，所述的手柄8與大閥桿I伸出缸體一端的外壁螺紋連接，所述的手柄8與小閥桿3伸出缸體的一端滑動連接且可帶動小閥桿3沿軸向同步移動。具體地，所述的離合器連接手柄8與大閥桿I，可實現(xiàn)手柄8與大閥桿I的相對轉動或同步轉動。即通過離合器的開/關，可單獨操控手輪驅動大閥桿I或小閥桿3。
[0069]本實施例中所述的大閥桿I與手柄8連接的一端伸出手柄8，且安裝有限制大閥桿I脫離手柄8的限位卡。利用限位卡實現(xiàn)對大閥桿I軸線限定，避免大閥桿I脫出手柄8的連接。
[0070]本實施例所述的缸體包括固定安裝在閥體上的外缸體9、與外缸體9滑動連接的內(nèi)缸體1，所述的大閥桿活塞2與內(nèi)缸體1滑動連接，所述的小閥桿活塞4與內(nèi)缸體1滑動連接，所述的大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體10之間密封液壓介質(zhì)6。具體地，外缸體9為一殼體，固定、可拆卸安裝在閥門的閥體上，便于安裝與拆修。內(nèi)缸體10主要為液壓介質(zhì)6提供密閉的空間，同時可隨大閥桿I一起轉動，減少與外缸體9的摩擦。內(nèi)缸體10與外缸體9的滑動連接，可實現(xiàn)內(nèi)缸體10的滑動與轉動。
[0071 ]本實施例所述的液壓介質(zhì)6被密封在大閥桿1、大閥桿活塞2、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體1圍合而成的空腔內(nèi)，內(nèi)缸體10設計成臺階狀或楔形狀，實現(xiàn)小閥桿活塞4與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積小于大閥桿活塞2與液壓介質(zhì)6的傳動受壓面積，液壓介質(zhì)6可對設備有潤滑作用，且安裝維修方便，易拆卸。
[0072]本實施例所述的缸體還包括用于支撐、限位大閥桿活塞2并與外缸體9固定連接的支架11，所述的支架11與內(nèi)缸體1滑動連接。其中，支架11與外缸體9采用螺栓連接的形式，結構簡單，拆卸方便，有利于安裝與維修。
[0073]支架11可限制大閥桿I的軸向位移，以免大閥桿I在滑動中脫出缸體。本實施例所述的支架11與內(nèi)缸體1滑動連接。在內(nèi)缸體1軸向滑動時，利用支架11作為與外缸體9的過度連接，使得內(nèi)缸體10減少與外缸體9的連接面，即內(nèi)缸體10軸向滑動時，與支架11的接觸面會有增減的過程，較少接觸摩擦。
[0074]本實施例所述的密封液壓介質(zhì)6的構件之間設置有用于密封液壓介質(zhì)6的密封圈13 ο具體地，大閥桿活塞2與內(nèi)缸體10、小閥桿活塞4與內(nèi)缸體10、大閥桿I與小閥桿3相互連接處均設置有用于密封液壓介質(zhì)6的密封圈13。
[0075]為有助于內(nèi)缸體1在外缸體9內(nèi)轉動，所述的內(nèi)缸體1與外缸體9之間設置有軸承
12。利用軸承12可更好的實現(xiàn)內(nèi)缸體10與外缸體9的相對轉動，有效減少內(nèi)缸體10與外缸體9的摩擦。
[0076]為了便于注入與補充密封的液壓油，所述的大閥桿活塞2上設置有可密封的注油孔，所述的注油孔通過螺栓密封。
[0077]實際操作步驟:關閉閥門時，轉動手柄8，閥門螺桿5對大閥桿I的螺紋摩擦力較小，大閥桿I與閥門螺桿5相對轉動比較容易，大閥桿I與手柄8被離合器結合，大閥桿I與手柄8同步轉動，大閥桿I與小閥桿3之間設置的密封圈13、大閥桿I與內(nèi)缸體10之間設置的密封圈
13、小閥桿3與內(nèi)缸體1之間設置的密封圈13均有較大的摩擦力，該摩擦力足以使大閥桿I帶動內(nèi)缸體1、小閥桿3同步轉動，內(nèi)缸體1與外缸體9、支架11均為滑動連接，且內(nèi)缸體1與外缸體9之間安裝有軸承12，如此使得內(nèi)缸體10在外缸體9內(nèi)自由的轉動，大閥桿I與閥門螺桿5的螺紋連接，使得大閥桿I的轉動驅動閥門螺桿5產(chǎn)生相對的軸向向下的位移，實現(xiàn)對閥門關閉的前期動作。在閥門關閉的過程中，閥門限制的傳輸介質(zhì)會對閥門螺桿5產(chǎn)生反作用力，即閥門螺桿5需要逐步增大施用力才能關閉閥門，當閥門關閉到一定程度，閥門螺桿5通過螺紋作用在大閥桿I上的摩擦力增大到離合器的受力極限值時，繼續(xù)轉動手柄8，離合器將不在限位大閥桿I，手柄8與大閥桿I出現(xiàn)滑輪，由于手柄8與大閥桿I的螺紋連接，手柄8會隨著轉動產(chǎn)生軸向向下的位移，小閥桿3與手柄8的滑動連接且手柄8可帶動小閥桿3沿軸向同步移動，在手柄8繼續(xù)向下位移時，大閥桿I與小閥桿3之間設置的密封圈13摩擦力較大，手柄8與小閥桿3相對轉動，小閥桿3會被手柄8推動向下滑動，小閥桿活塞4會壓縮大閥桿活塞2、大閥桿1、小閥桿活塞4、內(nèi)缸體10密封的液壓油，液壓油傳遞小閥桿活塞4的壓力推動大閥桿活塞2向下移動，由于閥門螺桿5與大閥桿I上的螺紋連接，大閥桿I會在向下移動時連帶閥門螺桿5—起向下移動，即小閥桿3通過液壓油驅動大閥桿I帶動閥門螺桿5同步移動，產(chǎn)生軸向位移，實現(xiàn)對閥門關閉的后期動作。因為液壓傳力的特點，采用較小的力驅動小閥桿3，即可傳力驅動大閥桿I，實現(xiàn)對閥門的關閉。閥門的開啟過程，為關閉過程的反向流程，即大閥桿I先由液壓作用產(chǎn)生軸向位移，再通過螺紋旋裝實現(xiàn)軸線位移。
[0078]本發(fā)明采用螺旋傳動閥門螺桿和液壓滑動傳動閥門螺桿相結合的方式，既能減小閥門占據(jù)的空間，又可以使閥門的操作更加省力。本發(fā)明的結構簡單，操作方便，通過改造即可實現(xiàn)，節(jié)約成本，有利于設備推廣應用。
[0079]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專利的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述提示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明方案的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于:包括缸體、中空結構的大閥桿(I)、套裝在大閥桿(I)外的小閥桿(3)、設置在大閥桿(I)內(nèi)部與其螺紋連接的閥門螺桿(5)，所述的大閥桿(I)安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有大閥桿活塞(2)，所述的小閥桿(3)安裝在缸體內(nèi)部的一端設置有小閥桿活塞(4)，大閥桿(I)和小閥桿(3)的另一端均伸出缸體，所述的缸體內(nèi)密封液壓介質(zhì)(6)，所述的大閥桿(I)通過螺桿結構驅動閥門螺桿(5)軸向移動，所述的小閥桿活塞(4)通過液壓介質(zhì)(6)的液壓作用驅動大閥桿(I)帶動閥門螺桿(5)軸向移動。2.根據(jù)權利要求1所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的小閥桿活塞(4)與液壓介質(zhì)(6)的傳動受壓面積小于大閥桿活塞(2)與液壓介質(zhì)(6)的傳動受壓面積。3.根據(jù)權利要求1所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，還包括離合裝置(7)，所述的離合裝置(7)接合/分離大閥桿(I)與小閥桿(3)，所述的離合裝置(7)具有受力極限值，在受力極限值內(nèi)，離合裝置(7)產(chǎn)生壓力使大閥桿(I)與小閥桿(3)結合，大閥桿(I)與小閥桿(3)同步運動;在受力極限值外，離合裝置(7)出現(xiàn)打滑使大閥桿(I)與小閥桿(3)分咼，小閥桿(3)與大閥桿(I)相對運動。4.根據(jù)權利要求3所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的離合裝置(7)包括彈性裝置、限位裝置，所述的彈性裝置擠壓限位裝置，所述的大閥桿(I)上設置有裝配限位裝置的凹槽。5.根據(jù)權利要求4所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的離合裝置(7)安裝在手柄(8)上，所述的手柄(8)與大閥桿(I)伸出缸體一端的外壁螺紋連接，所述的手柄(8)與小閥桿(3)伸出缸體的一端滑動連接且可帶動小閥桿(3)沿軸向同步移動。6.根據(jù)權利要求1所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的缸體包括固定安裝在閥體上的外缸體(9)、與外缸體(9)滑動連接的內(nèi)缸體(10)，所述的大閥桿活塞(2)與內(nèi)缸體(10)滑動連接，所述的小閥桿活塞(4)與內(nèi)缸體(10)滑動連接，所述的大閥桿活塞(2)、小閥桿活塞(4)、內(nèi)缸體(10)之間密封液壓介質(zhì)(6)。7.根據(jù)權利要求6所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的小閥桿活塞(4)與外缸體(9)滑動連接且連接處設置有密封圈(13)。8.根據(jù)權利要求6所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的缸體還包括用于支撐、限位大閥桿活塞(2)并與外缸體(9)固定連接的支架(11)，所述的支架(11)與內(nèi)缸體(I O)滑動連接。9.根據(jù)權利要求6所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的內(nèi)缸體(10)與外缸體(9)之間設置有軸承(12)。10.根據(jù)權利要求1任意一項所述的一種閥門用明桿式液壓手輪，其特征在于，所述的大閥桿(I)、小閥桿(3)、缸體之間設置有密封圈(13)。
【文檔編號】F16K41/02GK105952957SQ201610331128
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】滕磊軍, 白宇, 施曉麗, 王惠穎, 李亞鵬, 于洋
【申請人】北京航天試驗技術研究所