一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置，要解決現(xiàn)有速斷安全閥驅(qū)動機構(gòu)響應時間長、壽命短等技術(shù)問題，屬于工業(yè)過程控制【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括離合器、閥桿、齒輪組和電機，特征在于：離合器的兩端分別與離合器被動軸和離合器主動軸連接，離合器主動軸與齒輪A同軸固定連接，齒輪A與主動齒輪嚙合；離合器被動軸與齒輪C同軸固定連接，齒輪B與齒輪C嚙合；齒輪B和齒輪D通過連接軸連接，三者同軸并可同步轉(zhuǎn)動；齒輪D與齒條嚙合；齒條通過連接塊與閥桿固定連接；閥桿上串接一彈簧，彈簧一端固定于驅(qū)動框架，另一端與連接塊固定連接，閥桿下端與閥門連接。本實用新型的驅(qū)動裝置關(guān)閉時由彈簧驅(qū)動，關(guān)閉響應快，使用壽命長，能運用于大口徑閥門上。
【專利說明】一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃氣燃油輸送過程控制的安全閥，尤其涉及一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置及其驅(qū)動方法，屬于工業(yè)過程控制安全閥【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]安全閥一般由閥體、閥芯、驅(qū)動裝置等組成，廣泛應用于各行業(yè)，特別是在一些關(guān)系生產(chǎn)安全的工業(yè)領(lǐng)域，一旦遇到緊急情況，負責流體控制的安全閥必須在盡可能短的時間內(nèi)關(guān)閉閥芯、切斷流體，從而降低損失或者避免事故發(fā)生。因此，安全速斷閥技術(shù)及可靠性極其重要。
[0003]目前全世界的安全閥主要有兩類，一類是氣動快關(guān)閥，它由氣缸內(nèi)壓縮空氣驅(qū)動，使得閥芯克服聯(lián)接在閥芯的彈簧的壓力而打開閥芯，從而流體可以疏通，當排掉壓縮空氣后，閥芯在彈簧的驅(qū)動下迅速關(guān)閉閥芯。此類氣動快關(guān)閥關(guān)閉時間取決于彈簧力和氣缸的排氣時間，工程上必須準備有5-8bar壓力的壓縮空氣作為驅(qū)動源，設(shè)備相對復雜；另一類是電磁閥，它應用電磁感應效應，通電后，線圈產(chǎn)生吸力，直接克服閥芯彈簧力而打開閥芯，使得流體疏通，斷電后，線圈磁力消失，閥芯在彈簧驅(qū)動下關(guān)閉。但是現(xiàn)今的線圈長時間通電后容易損壞，特別是容易過熱而燒壞線圈，從而影響工程上應用，國際上一般持續(xù)通電工作時間不高于6000小時，國內(nèi)則不高于1000小時，此外，閥體口徑越大，電磁線圈越容易損壞。
[0004]中國專利(申請?zhí)?201210075207.6)公開了“一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置及其驅(qū)動方法”，以杠杠原理和漸開線式曲線輪作用，實現(xiàn)閥門的慢開快關(guān)，在電磁閥外開發(fā)出一種新的電動閥驅(qū)動裝置，使用壽命長；但是由于受限于杠桿和曲線輪尺寸，該驅(qū)動裝置的行程和力矩有限，閥門口徑最大僅能做到DN150。
[0005]總體而言，安全閥芯的執(zhí)行機構(gòu)或存在體積大成本高問題，或存在安全響應速度不高、及耐久性不夠(內(nèi)部機械磨損大)、口徑不大等問題。市場也要求閥芯產(chǎn)品向高技術(shù)含量、高參數(shù)、高可靠性、高使用壽命方向發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有速斷安全閥芯驅(qū)動機構(gòu)響應時間長，壽命短，閥門口徑小等缺陷，提供一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置及其驅(qū)動方法，實現(xiàn)緩慢開啟閥芯、減少瞬間流量沖擊，以及迅速關(guān)閉閥芯，實現(xiàn)安全保護的目的。
[0007]為達到上述目的，采取的技術(shù)方案是:一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置，包括離合器、閥桿、齒輪組和電機，其特征在于:所述離合器的兩端分別與離合器被動軸和離合器主動軸同軸連接，當離合器吸合時，離合器被動軸和離合器主動軸同軸相接同步轉(zhuǎn)動；離合器主動軸與齒輪A同軸固定連接，齒輪A與主動齒輪嚙合相接；離合器被動軸與齒輪C同軸固定連接，齒輪B與齒輪C嚙合相接；齒輪B和齒輪D與連接軸同軸連接；齒輪D與齒條嚙合相接，所述齒條一側(cè)置有一與所述齒條的鋸齒方向平行的通孔，所述通孔內(nèi)置上下兩端與驅(qū)動框架固定連接的齒條軸，所述齒條能沿所述齒條軸上下滑動；所述齒條通過連接塊與所述閥桿固定相接，所述閥桿置于彈簧的內(nèi)圈，彈簧一端與所述驅(qū)動框架固定連接，另一端與所述連接塊固定相接；所述閥桿上下兩端分別通過所述驅(qū)動框架的上下通孔向外延伸，且可在所述通孔內(nèi)上下移動，所述閥桿下端部與閥芯的閥門固定連接。
[0008]所述慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置的驅(qū)動方法，其特征在于:
[0009](I)慢開:所述離合器通電吸合，使得所述離合器被動軸和所述離合器主動軸成為一個同軸整體，所述主動齒輪受所述電機驅(qū)動力作用，帶動所述齒輪A和所述齒輪C同步轉(zhuǎn)動，齒輪C帶動所述齒輪B轉(zhuǎn)動，齒輪B通過所述連接軸帶動同軸的所述齒輪D轉(zhuǎn)動，齒輪D帶動所述齒條作直行程運動，齒條進而通過所述連接塊帶動所述閥桿上升，使所述彈簧壓縮，閥芯閥門打開；
[0010](2)快關(guān):所述離合器失電，離合器兩端的離合器被動軸和離合器主動軸分離，離合器被動軸失去動力，不能繼續(xù)給后續(xù)的齒輪B、齒輪C、齒輪D以及齒條和所述連接塊以支持力，在彈簧彈力的作用下，所述連接塊帶動所述閥桿迅速向下運動，從而關(guān)閉閥芯閥門。
[0011]本實用新型的驅(qū)動裝置運用離合器和齒輪原理，只需要一個小功率電動機驅(qū)動齒輪箱，利用齒輪傳動比將小力矩放大，便能輕松平穩(wěn)地打開閥，不需要氣動閥芯的氣缸等龐大的部件，生產(chǎn)制造成本低；失電關(guān)閉時由彈簧驅(qū)動，關(guān)閉響應時間短，使用壽命長，能運用于DN200以上大口徑閥門，連續(xù)正常工作20000小時以上。由此整體提高了安全閥芯的可靠性并大大地提高速斷閥芯安全保障能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置及其整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中驅(qū)動裝置的A向視圖；
[0014]圖3是圖1中驅(qū)動裝置的B向視圖；
[0015]圖4是齒條、連接塊和閥桿局部連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中，I 一尚合器；2 —尚合器被動軸；3 —尚合器主動軸；4 一主動齒輪；5 —齒輪A ;6—齒輪B ;7—齒輪C ;8—齒輪D ；9 一連接軸；10 —齒條；11 一齒條軸；12 —閥桿；13 —彈簧；14一連接塊；15 —驅(qū)動框架；16 —閥門。

【具體實施方式】
[0017]以下依據(jù)【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖1為本實用新型慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置及其整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2、3分別是圖1中驅(qū)動裝置的的A向、B向結(jié)構(gòu)示意圖；由圖1?圖3可見，一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置，包括離合器1、閥桿12、齒輪組和電機，其特征在于:所述離合器I的兩端分別與離合器被動軸2和離合器主動軸3同軸連接，當離合器I吸合時，離合器被動軸2和離合器主動軸3同軸相接同步轉(zhuǎn)動；離合器主動軸3與齒輪A 5同軸固定連接，齒輪A 5與主動齒輪4嚙合相接；離合器被動軸2與齒輪C 7同軸固定連接，齒輪B 6與齒輪C 7嚙合相接；齒輪B 6和齒輪D 8與連接軸9同軸連接；齒輪D 8與齒條10嚙合相接；圖4為是齒條、連接塊和閥桿局部連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖示所述齒條10 —側(cè)置有一與所述齒條10的鋸齒方向平行的通孔，所述通孔內(nèi)置上下兩端與驅(qū)動框架15固定連接的齒條軸11，所述齒條10能沿所述齒條軸11上下滑動，所述齒條10通過連接塊14與所述閥桿12固定相接；所述閥桿12置于彈簧13的內(nèi)圈，所述彈簧13 —端與所述驅(qū)動框架15固定連接，另一端與所述連接塊14固定相接；所述閥桿12上下兩端分別通過所述驅(qū)動框架15的上下通孔向外延伸，且可在所述通孔內(nèi)上下移動，所述閥桿12的下端部與閥芯的閥門16固定連接。
[0019]所述齒輪B 6與所述齒輪D 8之間的傳動比小于I。
[0020]所述慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置的運行時驅(qū)動方法為:
[0021](I)慢開:所述離合器I通電吸合，使得所述離合器被動軸2和離合器主動軸3成為一個同軸整體，所述主動齒輪4受所述電機驅(qū)動力作用，帶動所述齒輪A 5和所述齒輪C7同步轉(zhuǎn)動，所述齒輪C 7帶動所述齒輪B 6轉(zhuǎn)動，所述齒輪B 6通過所述連接軸9帶動同軸的所述齒輪D 8轉(zhuǎn)動，齒輪D 8帶動所述齒條10作直行程運動，所述齒條10進而通過所述連接塊14帶動所述閥桿12上升，使所述彈簧壓縮，所述閥芯的閥門16打開；
[0022](2)快關(guān):當所述離合器I失電，所述離合器I兩端的離合器被動軸2和離合器主動軸3分離，離合器被動軸2失去動力，不能繼續(xù)給后續(xù)的齒輪B 6、齒輪C 7、齒輪D 8，以及齒條10和所述連接塊14以支持力，在彈簧13彈力的作用下，所述連接塊14帶動所述閥桿12迅速向下運動，從而快速關(guān)閉所述閥芯的閥門16。
[0023]綜上所述，本實用新型整體提高了此類安全閥芯的可靠性、成本低，使用壽命長、并大大地提高速斷閥芯安全保障能力。在齒輪的放大作用下，能將電機驅(qū)動力放大數(shù)倍，從而形成大推力，拓展了使用介質(zhì)壓力范圍，閥門口徑也可以做到DN200以上，可連續(xù)正常工作20000小時以上。
【權(quán)利要求】
1.一種慢開快關(guān)安全閥的驅(qū)動裝置，包括離合器、閥桿、齒輪組和電機，其特征在于:所述離合器的兩端分別與離合器被動軸和離合器主動軸同軸連接，當離合器吸合時，離合器被動軸和離合器主動軸同軸相接同步轉(zhuǎn)動；離合器主動軸與齒輪A同軸固定連接，齒輪A與主動齒輪嚙合相接；離合器被動軸與齒輪C同軸固定連接，齒輪B與齒輪C嚙合相接；齒輪B和齒輪D與連接軸同軸連接；齒輪D與齒條嚙合相接，所述齒條一側(cè)置有一與所述齒條的鋸齒方向平行的通孔，所述通孔內(nèi)置上下兩端與驅(qū)動框架固定連接的齒條軸，所述齒條能沿所述齒條軸上下滑動；所述齒條通過連接塊與所述閥桿固定相接，所述閥桿置于彈簧的內(nèi)圈，彈簧一端與所述驅(qū)動框架固定連接，另一端與所述連接塊固定相接；所述閥桿上下兩端分別通過所述驅(qū)動框架的上下通孔向外延伸，且可在所述通孔內(nèi)上下移動，所述閥桿下端部與閥芯閥門固定連接。
【文檔編號】F16K31/54GK204062098SQ201420510429
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】肖江東, 沙葆瑋, 徐志斌 申請人:上海諾特飛博燃燒設(shè)備有限公司