一種閥門緊急切斷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種閥門緊急切斷裝置，包括回轉(zhuǎn)閥門電動裝置、離合器部和壓簧部，能在事故發(fā)生時，動力失效時，也能緊急自動啟或閉閥門，保障運(yùn)行安全。
【專利說明】一種閥門緊急切斷裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于供水、供熱、液化氣、天然氣、有害氣體管道等的閥門【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉 及一種閥門緊急切斷裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 實(shí)現(xiàn)供水、供熱、液化氣、天然氣、有害氣體管道等流體介質(zhì)的接通和截斷，由閥門 電動裝置及配套的閥門實(shí)現(xiàn)控制，
[0003] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：如果因發(fā)生事 故，尤其是災(zāi)害性事故，供電電源突然切斷，或者控制電路故障，致使閥門電動裝置的動力 失效，閥門不可緊急開啟或關(guān)閉，亦即不可接通和截斷管道內(nèi)流體介質(zhì)，使事故不能得到及 時和有效的控制，或?qū)⒃斐蓢?yán)重后果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種事故發(fā)生時，動力失效時，也能緊急自動 啟或閉閥門，保障運(yùn)行安全的閥門緊急切斷裝置。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種閥門緊急切斷裝置，包 括回轉(zhuǎn)閥門電動裝置、離合器部和壓簧部；
[0006] 所述回轉(zhuǎn)閥門電動裝置包括殼體、主軸、偏心套、電動蝸輪、電動蝸桿、行星齒輪、 靜齒輪、輸出軸，所述主軸可轉(zhuǎn)動地安裝在殼體上，所述偏心套固定在主軸上，電動蝸輪固 定在偏心套上并設(shè)有電動蝸桿與電動蝸輪相嚙合，行星齒輪可轉(zhuǎn)動地套裝在偏心套上，所 述偏心套安裝行星齒輪的部分的軸線與主軸的軸線有一個偏距；所述靜齒輪上設(shè)有與行星 齒輪相嚙合的內(nèi)齒圈，所述靜齒輪與行星齒輪有一個齒數(shù)差；所述輸出軸與撥盤固定連接， 所述撥盤通過滑塊與靜齒輪滑動連接；
[0007] 所述離合器部包括電磁離合器；
[0008] 所述壓簧部包括儲能齒輪、接盤和驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸可轉(zhuǎn)動地安裝在接盤上，所 述驅(qū)動軸通過電磁離合器與輸出軸連接；所述驅(qū)動軸上固定安裝有儲能齒輪，接盤內(nèi)設(shè)有 可滑動的齒條，所述儲能齒輪與齒條相嚙合，還包括回位彈簧，所述回位彈簧一端與齒條連 接，另一端與接盤內(nèi)壁連接。。
[0009] 所述靜齒輪外周設(shè)有外蝸輪，并設(shè)有手動蝸桿與靜齒輪的外蝸輪相嚙合。
[0010] 所述滑塊為十字滑塊聯(lián)軸器，通過十字滑塊聯(lián)軸器連接靜齒輪和撥盤。
[0011] 還包括驅(qū)動電動蝸輪的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括電機(jī)，所述電動蝸桿上設(shè)有 蝸桿齒輪，所述電機(jī)的電機(jī)齒輪與蝸桿齒輪相嚙合。
[0012] 所述主軸上設(shè)有電位器齒輪，并設(shè)有電位器與電位器齒輪相嚙合。
[0013] 所述行星齒輪通過軸承套裝在偏心套上。
[0014] 所述回位彈簧為矩形彈簧，材料為50CrVA。
[0015] 所述靜齒輪外蝸輪和手動蝸桿的螺旋線升角小于6°。
[0016] 所述手動蝸桿端部設(shè)有手輪。
[0017] 所述殼體上設(shè)有連接電動蝸桿內(nèi)線路的接線盒。
[0018] 上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果，一旦發(fā)生事故，管道 爆裂、有毒氣體泄漏等導(dǎo)致斷電，致使該裝置的動力失效時，電磁離合器分離，儲能的回位 彈簧立即釋放，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，可緊急自動關(guān)閉或開啟閥門，切斷或接通供水、供熱、液化 氣、天然氣、有害氣體等流體介質(zhì)的輸送，保障工業(yè)管網(wǎng)或城市生命管線的運(yùn)行安全。故障 排除之后，供給或控制電源恢復(fù)，首先，應(yīng)使該裝置關(guān)閉（或開啟）到位，目的是使電磁離合 器得電吸合，該裝置的控制操作則進(jìn)入正常程序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的閥門緊急切斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為圖1的局部放大圖；
[0021] 圖3為圖1的A-A剖視圖；
[0022] 圖4為圖3的C-C剖視圖；
[0023] 圖5為圖1的B-B剖視圖；
[0024] 圖6為圖1的傳動簡圖；
[0025] 圖7為圖6的A向視圖；
[0026] 上述圖中的標(biāo)記均為：1、主軸，2、偏心套，3、電動蝸輪，4、電動蝸桿，5、行星齒輪， 6、靜齒輪，7、手動蝸桿，8、輸出軸，9、撥盤，10、滑塊，11、連接軸，12、電磁尚合器，13、驅(qū)動 軸，14、儲能齒輪，15、接盤，16、電位器齒輪，17、電位器，18、行程控制機(jī)構(gòu)，19、接線盒，20、 手輪，21、電機(jī)，22、電機(jī)齒輪，23、蝸桿齒輪，24、齒條，25、矩形彈簧。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0028] 參見圖1，一種閥門緊急切斷裝置，包括回轉(zhuǎn)閥門電動裝置、離合器部和壓簧部；
[0029] 1、少齒差行星齒輪減速機(jī)構(gòu)：
[0030] 如圖2、3、6所示，回轉(zhuǎn)閥門電動裝置包括殼體、主軸1、偏心套2、電動蝸輪3、電動 蝸桿4、行星齒輪5、靜齒輪6、輸出軸8,主軸1可轉(zhuǎn)動地安裝在殼體上，偏心套2固定在主 軸1上，電動蝸輪3固定在偏心套2上并設(shè)有電動蝸桿4與電動蝸輪3相嚙合，行星齒輪5 可轉(zhuǎn)動地套裝在偏心套2上，偏心套2安裝行星齒輪5的部分的軸線與主軸1的軸線有一 個偏距；靜齒輪6上設(shè)有與行星齒輪5相嚙合的內(nèi)齒圈,靜齒輪6與行星齒輪5有一個齒數(shù) 差；輸出軸8與撥盤9固定連接，撥盤9通過滑塊10與靜齒輪6滑動連接；行星齒輪5通過 軸承套裝在偏心套2上。
[0031] 該減速機(jī)構(gòu)由靜齒輪6 (內(nèi)齒），行星齒輪5 (外齒），十字滑塊，輸出軸8等七個自 制件及軸承等組成，其工作原理是：當(dāng)偏心套2轉(zhuǎn)動時，迫使行星齒輪5繞固定不動的內(nèi)齒 輪作行星自轉(zhuǎn)運(yùn)動（公轉(zhuǎn)），由干內(nèi)外齒輪存在著很少的齒數(shù)差，因而又使行星齒輪5繞自 身軸線產(chǎn)生反向低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動，再借助十字滑塊（平行軸間聯(lián)軸器）將自轉(zhuǎn)運(yùn)動傳給輸出 軸8,達(dá)到減速目的；其速比：當(dāng)行星齒輪5Z1與固定不動的靜齒輪6Z2嚙合一周時，其速 比：iH = -zl+(z2-zl)，負(fù)號表示轉(zhuǎn)向相反，根椐不同的傳動比，齒數(shù)差也可以為二齒，三 齒；速比也可以分別為Zl/2, Z1/3。
[0032] 少齒差行星減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：因?qū)賰?nèi)嚙合漸開線齒輪傳動，齒數(shù)差又少，需避免各 種干涉現(xiàn)象：一、要降低齒頂高系數(shù)，從齒高方向消除齒廓重疊和齒頂相碰。二、合理選擇正 變位系數(shù)，增大內(nèi)輪齒間寬度，減少外齒輪齒頂部份的厚度，從齒厚方向消除齒廓重疊；同 時為了嚙合的連續(xù)和平穩(wěn)，還必須具有足夠的重合系數(shù)。
[0033] 該減速機(jī)構(gòu)緊湊、零件少，雖'小巧'但不'單薄'，體積重量比一般行星減速機(jī)構(gòu)下 降60%以上，造價也相應(yīng)降低40%左右，設(shè)計(jì)時經(jīng)嚴(yán)格的強(qiáng)度校核，并數(shù)次作超負(fù)荷的破 壞性試驗(yàn)，均安然無恙。
[0034] 1. 1、手動機(jī)構(gòu)：
[0035] 如圖4所不，靜齒輪6外周設(shè)有外蝸輪，并設(shè)有手動蝸桿7與靜齒輪6的外蝸輪相 口四合。
[0036] 少齒差行星減速機(jī)構(gòu)的靜齒輪6 (內(nèi)齒）的定位外圓上f先制蝸輪齒，與手動蝸桿7 嚙合，手動蝸桿7軸頭上裝手輪20,因螺旋線升角小于6°，該蝸桿蝸輪傳動具有自鎖性。當(dāng) 行星齒輪5轉(zhuǎn)動時，靜齒輪6因手動蝸桿7的鎖緊而不能轉(zhuǎn)動，當(dāng)手動蝸桿7轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動 靜齒輪6而使行星齒輪5帶動輸出軸8使閥門啟閉，這種手動機(jī)構(gòu)不需要切換，既簡單又可 靠，而且轉(zhuǎn)動輕松自如。
[0037] 2、離合器部
[0038] 離合器部包括電磁離合器12 ;部份回轉(zhuǎn)閥門電動裝置的軸上安裝有電磁離合器 12,電磁離合器12與機(jī)械式牙嵌離合器基本相同，電磁離合器12靠對磁軛內(nèi)的線圈通入 24VDC的激磁電流產(chǎn)生磁場，使磁軛和銜鐵以及相連的牙齒嚙合而傳遞轉(zhuǎn)矩。軸上安裝的電 磁離合器12,通電后，即可由軸同步驅(qū)動有榫孔的接頭及其連接的驅(qū)動軸13、閥桿，使閥門 進(jìn)入運(yùn)行。斷電后，磁軛和銜鐵以及相連的牙齒分離，銜鐵靠彈簧復(fù)位，故軸與有榫孔的接 頭及其連接的驅(qū)動軸13、閥桿等也相應(yīng)分離。有榫孔的接頭及其連接的驅(qū)動軸13、閥桿等 處于無約束，如果施以外力，可使其獨(dú)自轉(zhuǎn)動。另外，電磁離合器12因用電磁力接合，可用 于遠(yuǎn)距離操縱。
[0039] 3、壓簧部套
[0040] 3. 1如圖5所示，壓簧部包括儲能齒輪14、接盤15和驅(qū)動軸13,驅(qū)動軸13可轉(zhuǎn)動 地安裝在接盤15上，驅(qū)動軸13通過電磁離合器12與輸出軸8連接；驅(qū)動軸13上固定安裝 有儲能齒輪14,接盤15內(nèi)設(shè)有可滑動的齒條24,儲能齒輪14與齒條24相嚙合，還包括回 位彈簧，回位彈簧一端與齒條24連接，另一端與接盤15內(nèi)壁連接，回位彈簧為矩形彈簧25。
[0041] 3. 2被壓縮的回位彈簧釋放，產(chǎn)生的推力，驅(qū)動齒條24并帶儲能齒輪14及驅(qū)動軸 13 (連接閥桿），回轉(zhuǎn)90° -0°。其關(guān)系式如下：
[0042] 回轉(zhuǎn)90° -0°的行程，齒輪旋轉(zhuǎn)的齒數(shù)（亦即齒條位移的齒數(shù)）：
[0043] 1/4 · 1&= lm,
[0044] 齒條位移行程（mm):
[0045] (Z轉(zhuǎn)-1) · t = (Z轉(zhuǎn)-1) · π · m
[0046] 齒輪回轉(zhuǎn)至0°時的轉(zhuǎn)矩，即彈簧釋放，推動齒條齒輪至初始位置時需要的推力：
[0047]

【權(quán)利要求】
1. 一種閥門緊急切斷裝置，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)閥門電動裝置、離合器部和壓簧部； 所述回轉(zhuǎn)閥門電動裝置包括殼體、主軸（1)、偏心套（2)、電動蝸輪（3)、電動蝸桿（4)、 行星齒輪（5)、靜齒輪￠)、輸出軸（8)，所述主軸（1)可轉(zhuǎn)動地安裝在殼體上，所述偏心套 (2)固定在主軸（1)上，電動蝸輪（3)固定在偏心套（2)上并設(shè)有電動蝸桿（4)與電動蝸 輪（3)相嚙合，行星齒輪（5)可轉(zhuǎn)動地套裝在偏心套（2)上，所述偏心套（2)安裝行星齒輪 (5)的部分的軸線與主軸（1)的軸線有一個偏距；所述靜齒輪（6)上設(shè)有與行星齒輪（5)相 嚙合的內(nèi)齒圈，所述靜齒輪（6)與行星齒輪（5)有一個齒數(shù)差；所述輸出軸（8)與撥盤（9) 固定連接，所述撥盤（9)通過滑塊（10)與靜齒輪（6)滑動連接； 所述離合器部包括電磁離合器（12); 所述壓簧部包括儲能齒輪（14)、接盤（15)和驅(qū)動軸（13)，所述驅(qū)動軸（13)可轉(zhuǎn)動地 安裝在接盤（15)上，所述驅(qū)動軸（13)通過電磁離合器（12)與輸出軸（8)連接；所述驅(qū)動 軸（13)上固定安裝有儲能齒輪（14)，接盤（15)內(nèi)設(shè)有可滑動的齒條（24)，所述儲能齒輪 (14)與齒條（24)相嚙合，還包括回位彈簧，所述回位彈簧一端與齒條（24)連接，另一端與 接盤（15)內(nèi)壁連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述靜齒輪（6)外周設(shè)有外蝸 輪，并設(shè)有手動蝸桿（7)與靜齒輪（6)的外蝸輪相哨合。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述滑塊（10)為十字滑 塊聯(lián)軸器，通過十字滑塊聯(lián)軸器連接靜齒輪（6)和撥盤（9)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，還包括驅(qū)動電動蝸輪（3) 的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括電機(jī)（21)，所述電動蝸桿（4)上設(shè)有蝸桿齒輪（23)，所述電 機(jī)（21)的電機(jī)齒輪（22)與蝸桿齒輪（23)相嚙合。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述主軸（1)上設(shè)有電位 器齒輪（16)，并設(shè)有電位器（17)與電位器齒輪（16)相哨合。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述行星齒輪（5)通過軸 承套裝在偏心套（2)上。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述回位彈簧為矩形彈簧 (25)，材料為 50CrVA。
8. 如權(quán)利要求2所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述靜齒輪（6)外蝸輪和手動 蝸桿（7)的螺旋線升角小于6°。
9. 如權(quán)利要求8所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，所述手動蝸桿（7)端部設(shè)有手 輪（20)，所述殼體上設(shè)有連接電動蝸桿（4)內(nèi)線路的接線盒（19)。
10. 如權(quán)利要求1所述的閥門緊急切斷裝置，其特征在于，回位彈簧從壓縮到被釋放， 齒條（24)位移行程（mm)，即接盤內(nèi)設(shè)置的齒條（24)可活動行程為： (Z 轉(zhuǎn)-1) · 31 · m ; 儲能齒輪（14)回轉(zhuǎn)至0°時，即彈簧釋放，推動齒條齒輪至初始位置時需要的推力，即 回位彈簧所需提供的推力為：
以上公式代號的含義： Z總一齒輪的齒數(shù)-3. 1416 m-齒輪模數(shù)Ft-推力（Kg) T1 一齒輪的轉(zhuǎn)矩（裝置的控制轉(zhuǎn)矩）（Kg. m) dl-齒輪的分度圓直徑（mm)。
【文檔編號】F16K31/05GK104089067SQ201410333863
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】項(xiàng)美根, 韓新民, 項(xiàng)曉明 申請人:黃山良業(yè)閥門有限公司