[发明专利]由减速电机驱动的多级开阀门

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门，尤其是涉及一种由减速电机驱动的多级开阀门。

 

背景技术

随着人们生活水平的提高，我国城市居民应用管道燃气为燃料已经普及，阀门的应用也越来越广泛。阀门在管路中起开、断、调节等作用，正常的开、断是影响阀门性能的重要指标之一。对于用来控制燃气通过输送管传输，不少采用电机驱动，例如名为“用来控制燃气传输的阀门装置”（专利号: CN02820025.X），该阀门装置包括：一个位于所述输送管中的阀座和一个与该阀座相连接的截流件，一个电机驱动的致动器，作用于所述的截流件上对该截流件进行控制，从而打开/闭合所述阀座，一个电磁装置，具有一个带有励磁绕组的第一部分和一个能够通过磁化作用可靠地固定到所述第一部分上的第二部分，该电磁装置与所述致动器相连接，作用于所述的截流件从而在预定的要求所述阀座关闭的状况出现时，闭合所述的阀座而与致动器的操作位置无关，且所述致动装置连同所述电磁装置的第二部分是可移动的，在移动过程中控制所述截流件，从而打开/闭合所述阀座，所述电磁装置的第一部分连接到该阀门装置的一个固定结构上。在实际使用中，阀门两端存在较大的压差而造成阀门的开启困难，特别是中高压阀门领域尤为凸显，目前的通常方法是增大电机功率，此种方法的缺点是：所需电机的功率很大，而且存在诸多不稳定因素，造成阀门不能开阀。从而严重的影响了阀门的性能。

 

发明内容

本发明主要目的是提供一种由减速电机驱动的多级开阀门，所需电机的功率较小，性能稳定，阀门启闭可靠性高，可适用于较高的压力环境。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：由减速电机驱动的多级开阀门，包括阀体、阀芯和驱动阀芯形成阀通断的减速电机；阀体设有贯通阀体两端的阀腔，其特征在于：所述的减速电机固定在阀腔内；所述的阀芯为两级结构，包括一级阀芯和二级阀芯；二级阀芯的端面上设有二级密封圈，并可通过该二级密封圈与阀腔出口侧壁构成密封连接；二级阀芯中部设有轴孔，轴孔的侧壁设有若干个过孔；一级阀芯的一端设有螺旋孔、另一端设有与轴孔构成滑动配合的阶梯轴，螺旋孔中设有传动螺杆，传动螺杆的自由端与减速电机输出轴构成传动连接，阶梯轴的阶梯面上设有可封遮过孔的一级密封圈；阶梯轴穿过轴孔，并在轴端设有限制二级阀芯轴向滑动距离的限位装置。二级阀芯通过断面将二级密封圈抵压在阀腔出口侧壁上，构成密封连接，封住阀腔的出口。一级阀芯通过阶梯轴的阶梯面将一级密封圈抵压在二级阀芯的侧壁上，封遮住过孔。闭合时，减速电机启动，带动传动螺杆旋转，促使一级阀芯伸出，将二级阀芯抵压到阀腔出口侧壁，从而形成一级阀芯与二级阀芯密封、二级阀芯与阀腔出口侧壁密封，切断整个阀通道；阀入口端接入介质后，在二级阀芯两侧形成压力差，压力差使二级阀芯形成指向阀腔出口侧壁的作用力，此时，需要打开阀时，减速电机启动，带动传动螺杆旋转，促使一级阀芯缩回，缩回到一级密封圈脱离二级阀芯侧壁，则燃气经二级阀芯的过孔流出到阀出口，从而减少二级阀芯两侧的压力差，当压力差降到一定值时，阶梯轴上的限位装置带动二级阀芯移动，直至二级密封圈与阀腔出口侧壁脱开，从而开启整个阀通道。这种两级开阀结构的优点是开阀所需电机功率极小，且能稳定地使阀开启，对于较高的介质压力，同样可稳定地开启。

为了便于制作，作为优选，阀腔的出口端设置右侧法兰，右侧法兰中部设有作为阀出口通道的圆孔。右侧法兰内侧面就是前述的阀腔出口侧壁；工作中，右侧法兰内侧面与二级密封圈构成密封，因此需要较高的精度；采用与阀体分离的右侧法兰结构，便于制作该内侧面，即密封面，可提高阀的密封性能。

作为优选，减速电机具有外壳，外壳具有法兰盘，法兰盘上设有若干根螺杆轴，二级阀芯上设有对应于螺杆轴的导孔；该螺杆轴与减速电机输出轴同轴设置，螺杆轴一端固定在法兰盘上、另一端穿过导孔固定在右侧法兰上。减速电机通过均布的若干根螺杆轴固定于右侧法兰盖上，螺杆轴不仅可提供固定作用，还防止二级阀芯发生旋转，并为二级阀芯导向，使二级阀芯沿轴向运动。

作为优选，所述的过孔呈U型，均匀分布在轴孔的侧壁上。过孔呈U型，增加通流面积，亦即增加单位时间通气量，可快速降低进出口压差。

作为优选，传动螺杆与减速电机输出轴相连接的端部设有开口槽；传动螺杆的螺纹为梯形螺纹。减速电机输出轴铣成一字型，和与之配合的传动螺杆开口槽配合，使连接结构紧凑，减少空间占用。传动螺杆的牙形选用大节距梯形螺纹，既能保证频繁开关阀所需的强度要求，又能缩短开关阀的操作时间。