[发明专利]一种盘式电机协同面凸轮驱动阀芯阀座分离型无摩擦球阀

说明书

本发明专利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阀芯阀座分离型无摩擦球阀，包括盘式电机上定子，盘式电机上定子的下端与盘式电机下定子的上端相固连；盘式电机上定子和盘式电机下定子之间安装有盘式电机转子，盘式电机转子与输出轴相固连，输出轴上固连有圆形滚子，圆形滚子镶嵌在传动筒上端的弧形槽内。本发明将电动直驱、面凸轮传动机构、阀芯与阀座组合可脱离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、阀体开闭过程均与阀座无接触摩擦运动的目的。

技术领域

本发明专利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阀芯阀座分离型无摩擦球阀。

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阀芯阀座分离型无摩擦球阀，将电动直驱、面凸轮传动机构、阀芯与阀座组合可脱离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、阀体开闭过程均与阀座无接触摩擦运动的目的。

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阀芯阀座分离型无摩擦球阀，其特殊之处在于：

包括盘式电机上定子，盘式电机上定子的下端与盘式电机下定子的上端相固连；盘式电机上定子和盘式电机下定子之间安装有盘式电机转子，盘式电机转子与输出轴相固连，输出轴上固连有圆形滚子，圆形滚子镶嵌在传动筒上端的弧形槽内。

在盘式电机下定子的下端固连有定子安装支架，在定子安装支架的下端固连有传动机构安装架；传动机构安装架上设置有具有轴对称关系的第一销孔、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。

在传动机构安装架内部安装有传动筒，且传动筒可在传动机构安装架内部进行自由转动，传动筒上开设有U形导向槽和I形导向槽；锥形阀芯通过销轴与传动筒固连在一起，锥形阀芯的外侧安装有内锥外圆式阀座，内锥外圆式阀座的外侧安装有中空球形阀体，中空球形阀体的上端与传动机构安装架固连；中空球形阀体的下端中心位置处配合和安装有上端光轴下端螺纹式泄放螺栓，上端光轴下端螺纹式泄放螺栓的上端与锥形阀芯下端的凹槽相配合。

本发明的优点：

1、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；