[发明专利]一种盘式电机协同面凸轮驱动伸缩式无摩擦球阀

说明书

本发明涉及无摩擦球阀领域，具体涉及一种盘式电机协同面凸轮驱动伸缩式无摩擦球阀，包括盘式电机上定子、盘式电机下定子、盘式电机转子，盘式电机转子与输出轴相固连，还包括传动筒，传动筒安装在传动机构安装架内部，传动筒的上半部分设置有弧形槽；传动筒最末端通过销轴与阀芯轴相固连；中空球形阀体固连在传动机构安装架的下端，阀芯轴底部插入正方体形阀芯上顶面中心的方形孔内，阀芯下底面的圆孔中插入上端光轴下端螺纹式泄放螺栓。本发明采用具有低转速、大扭矩特点的盘式电机作为动力源，适合该无摩擦球阀的工作原理，不经过减速机构从而直接驱动传动机构和阀芯，控制精度更高，响应速度更快。

技术领域

本发明涉及无摩擦球阀领域，具体涉及一种盘式电机协同面凸轮驱动伸缩式无摩擦球阀。

背景技术

我国作为石油运输、消耗大国，用于石油运输的管道总长度已经超过2万公里，并且呈逐年递增趋势。而球阀作为调节管道流量的重要部件被广泛应用于油、气运输管线路中。由于球阀具有流体阻力小，启闭速度快和操作简单等特点，因此广泛使用在在石油、化工、电站等行业。球阀的密封是通过球体和阀座之间预先设定的预紧力加上液体压力在阀座密封面上引起的作用力形成的。

传统球阀普遍存在着以下缺陷：①、在阀门的开启与关闭过程中，球体始终与阀座紧密贴合，旋转时摩擦力大，长期多次使用后，球体与阀座磨损现象严重。②、长期频繁操作后，阀芯产生磨损使阀门在导通或关闭状态下会产生泄露等不良状况，使用寿命较短。③、启闭操作十分费力，常常受到使用环境包括流动截止温度、压力的限制。大型的球阀其驱动装置设计也不够完善，减速器等部分体积较大，不利于安装等问题都影响了其使用性能，难以满足现代工业生产的需要。

目前市场上存在的无摩擦球阀可分为两大类。一类是偏置式无摩擦球阀，通过偏心拨杆拨动阀芯整体沿底部中轴线产生偏移，阀芯与阀座脱离接触，进而使得开闭阀门过程无摩擦；另一类是轨道式无摩擦球阀，此类无摩擦球阀阀芯部分多为楔形阀芯，且阀芯阀瓣分开制作，相互配合移动，可将上下竖直位移转化为阀瓣的水平位移进而达到无摩擦的效果。上述两大类无摩擦球阀也都存在传动机构设计复杂，且偏置式的无摩擦偶发密封效果存在较大缺陷，不可在关键管路中使用。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种盘式电机协同面凸轮驱动伸缩式无摩擦球阀，将特种电机、面凸轮传动机构、阀瓣可伸缩脱离阀体的思想应用到传统的球阀设计中，从而达到动力元件精确控制，传动结构简单且效率高，阀芯和阀瓣旋转过程中与阀座脱离接触，从而达到无摩擦运动的目的。

本发明实现上述功能的技术方案是：一种盘式电机协同面凸轮驱动伸缩式无摩擦球阀，其特殊之处在于：

包括盘式电机上定子，盘式电机上定子与盘式电机下定子相固连，盘式电机上定子与盘式电机下定子内部安装有盘式电机转子，盘式电机转子与输出轴相固连，输出轴下半段部分固连有圆形滚子；

盘式电机下定子的下侧固连有传动机构安装架，传动机构安装架上设有第一销孔、第二销孔、第三销孔和第四销孔，第一销孔、第二销孔、第三销孔和第四销孔的外侧分别安装有第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆及第四电动推杆；

还包括传动筒，传动筒安装在传动机构安装架内部，传动筒的上半部分设置有弧形槽，圆形滚子伸入弧形槽内，传动筒的下半部分别设置有U形导向槽和I形导向槽；传动筒最末端通过销轴与阀芯轴相固连；

中空球形阀体固连在传动机构安装架的下端，中空球形阀体内部安装有正方体形阀芯；正方体形阀芯四个水平面上开设四个凹槽，分别为：第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽；其中第一凹槽和第二凹槽相对，安装两个关位阀瓣，第三凹槽、第四凹槽相对，安装两个开位阀瓣；