手動閥門自動關閉器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及管道管理【技術領域】，公開了一種手動閥門自動關閉器，包括：支架、扳手套、電機、傳動機構和控制系統；所述支架的下端設有緊固機構；所述電機、傳動機構安裝在所述支架的上部；所述扳手套用于套接在所述手動閥門的手動閥桿上；所述電機通過所述傳動機構與所述扳手套連接，帶動所述扳手套轉動；所述控制系統與所述電機連接，用于控制所述電機工作。本實用新型采用支架安裝在管道上，在支架上設置電機和傳動機構驅動一個扳手套轉動，從而驅動手動閥門的手動閥桿轉動，達到自動控制手動閥門打開或關閉的有益效果。
【專利說明】手動閥門自動關閉器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及管道管理【技術領域】，特別是涉及一種手動閥門自動關閉器。
【背景技術】
[0002] 現代城市，在需要大量的管道用于供應水、油、氣，甚至化工液態物質。目前，管道 手動閥門除安裝有電磁閥外，還安裝有人工管理的球閥。電磁閥是在近幾在才開始在國內 應用的，但有些管道在一些大的城市應用已達幾十年，在這部分管道上并沒有安裝電磁閥， 或受其建筑結構影響也無法安裝電磁閥，原有鋪設的管道中只裝有人工關閉的手動閥門。 即使近幾年新建的管道工程中安裝了電磁閥也安裝了人工關閉閥，電磁閥一旦線圈失靈或 干黃失靈，危急時遠程關閉不了還需要人工現場關閉。當出現故障時，需要及時關閉手動閥 門，但是人工關閉的手動閥門經常出現關閉不及時的問題，導致一些因公共安全問題事故 的發生。另外，管道的口徑較大，人工難以完成手動閥門的關閉，導致公共安全事故發生后 難以及時解決。為了減少社會公共安全事故的發生幾率，保障人生安全，實現管道運行自動 控制、安全管理，提高管道管理的科技生產力，需要一種能夠關閉人工手動閥門的管道手動 閥門自動關閉器。 實用新型內容
[0003] (一）要解決的技術問題
[0004] 本實用新型的目的是提供一種手動閥門自動關閉器，實現手動閥門的自動關閉或 打開，并保留現場人工開閉功能。
[0005] (二）技術方案
[0006] 為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種手動閥門自動關閉器，其特征在于， 包括：支架、扳手套、電機、傳動機構和控制系統；所述支架的下端設有緊固機構；所述電機 和傳動機構安裝在所述支架的上部；所述扳手套用于套接在所述手動閥門的手動閥桿上； 所述電機通過所述傳動機構與所述扳手套連接，帶動所述扳手套轉動；所述控制系統與所 述電機連接，用于控制所述電機工作；所述傳動機構包括殼體、主動齒輪、變速齒輪單元和 輸出轉軸；所述變速齒輪單元設置在所述殼體內；所述主動齒輪與所述電機的電機軸相連 接，并與所述變速齒輪單元的輸入端相嚙合；所述輸出轉軸可轉動地穿設在所述殼體上； 所述輸出轉軸的一端通過扇形齒輪與所述變速齒輪單元的輸出端相嚙合，另一端與所述扳 手套固定連接；所述變速齒輪單元包括依次嚙合的第一齒輪組、第二齒輪組和第三齒輪組； 第一齒輪組、第二齒輪組和第三齒輪組均包括大齒輪、小齒輪和齒輪軸，所述大齒輪和小齒 輪分別固定在所述齒輪軸上；所述齒輪軸相互平行且可轉動地安裝在所述殼體內；所述主 動齒輪與第一齒輪組的大齒輪嚙合；所述扇形齒輪與第三齒輪組的小齒輪嚙合；所述第三 齒輪組上設有離合單元，用于使所述第三齒輪組與所述第二齒輪組分離。
[0007] 其中，該手動閥門自動關閉器還包括兩個限位開關，兩個所述限位開關安裝在所 述輸出轉軸的兩側；所述限位開關分別與所述電機、控制系統連接，用于關閉所述電機，并 發送信號給控制系統。
[0008] 其中，該手動閥門自動關閉器設有兩根限位桿，兩根所述限位桿設置在所述扇形 齒輪的兩側位置。
[0009] 其中，所述控制系統包括自動控制裝置，所述自動控制裝置包括傳感器和信號處 理單元，所述傳感器與信號處理單元連接，所述傳感器檢測環境信號并發送給所述信號處 理單元；所述信號處理單元與所述電機連接，所述信號處理單元處理環境信號，并發出控制 指令給所述電機。
[0010] 其中，所述控制系統還包括手動控制裝置，所述手動控制裝置包括通訊單元和設 置在外部的操作終端，所述通訊單元與電機連接，所述操作終端通過所述通訊單元傳送控 制指令給所述電機。
[0011] (三）有益效果
[0012] 本實用新型提供的手動閥門自動關閉器，采用支架安裝在管道上，在支架上設置 電機和傳動機構驅動一個扳手套轉動，從而驅動手動閥門的手動閥桿轉動，達到自動控制 手動閥門打開或關閉的有益效果。通過自動控制裝置的傳感器采集的環境信號，并通過信 號處理單元處理后控制電機的轉動，從而自動控制手動閥門的打開或關閉。通過手動控制 裝置實現遠程控制手動閥門的打開或者關閉。同時，在傳動機構上設置離合器，保留現場人 工關閉功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型實施例的整體結構主視圖；
[0014] 圖2為本實用新型實施例的傳動機構部分的俯視圖。
[0015] 圖中，1 :支架；2 :電機；3 :傳動機構；4 :扳手套；5 :緊固機構；31 :底座；32 :主動 齒輪；33 :第一齒輪組；34 :第二齒輪組；35 :第三齒輪組；36 :扇形齒輪；37 :輸出轉軸；38 : 離合單元；39 :限位桿；41 :轉桿；42 :轉套；51 :上扣板；52 :下扣板；53 :連接螺栓。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下 實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0017] 參照圖1和圖2所示，本實用新型的手動閥門自動關閉器，包括：支架1、扳手套4、 電機2、傳動機構3和控制系統（圖未不出）；支架1的下端設有緊固機構5。電機2和傳動 機構3安裝在支架1的上部。扳手套4用于套接在手動閥門的手動閥桿上。電機2通過傳 動機構3與扳手套4連接，帶動扳手套4轉動。扳手套4包括相連接的轉桿41和轉套42, 轉桿41的一端與傳動機構3連接，在傳動機構3驅動下轉動，轉套42設置在轉桿41的另 一端，隨著轉桿41轉動。控制系統與電機2連接，用于控制電機2工作，包括控制電機2的 打開或者關閉，以及控制電機的正轉或者反轉。傳動機構3包括殼體、主動齒輪32、變速齒 輪單元和輸出轉軸37。主動齒輪32為曲線齒輪。變速齒輪單元設置在殼體內。殼體包括 底座31和上蓋（圖未示出），如圖2所示，為傳動機構3省略去上蓋的俯視圖，底座31固定 在支架1的上部，上蓋通過螺栓與底座31可拆卸地連接在一起，形成一個內部中空的空間， 變速齒輪單元安裝殼體內。變速齒輪單元包括依次嚙合的第一齒輪組33、第二齒輪組34和 第三齒輪組35 ;第一齒輪組33、第二齒輪組34和第三齒輪組35均包括大齒輪、小齒輪和齒 輪軸，大齒輪和小齒輪分別固定在齒輪軸上。三個齒輪軸相互平行且可轉動地安裝在殼體 內，且齒輪軸分別與底座相垂直。通過軸承將齒輪軸安裝到底座31上。主動齒輪32與電 機2的電機軸相連接，并與變速齒輪單元的輸入端相嚙合，即主動齒輪32與第一齒輪組33 的大齒輪嚙合。第一齒輪組33的小齒輪與第二齒輪組34的大齒輪嚙合，第二齒輪組34的 小齒輪與第三齒輪組35的大齒輪嚙合，從而使第一齒輪組33至第三齒輪組35依次嚙合， 降低轉速、提高扭矩。本實施例中，主動齒輪32為曲線齒輪，其齒數為8個,第一齒輪組的 大齒輪為斜齒輪，其齒數為43個，第一齒輪組的小齒輪的齒數為8個；第二齒輪組的大齒輪 的齒數為50個，小齒輪的齒數為8個；第三齒輪組的大齒輪的齒數為52個,小齒輪的齒數 7個，扇形齒輪的齒數為9個。輸出轉軸37可轉動地穿設在殼體上，如圖1和2所示，輸出 轉軸37的通過軸承可轉動地安裝在底座31上。輸出轉軸37的一端通過一個扇形齒輪36 與變速齒輪單元的輸出端相嚙合，即扇形齒輪36與第三齒輪組35的小齒輪嚙合。輸出轉 軸37的另一端與扳手套4固定連接，輸出轉軸37帶動扳手套4轉動，從而帶動手動閥門的 手動閥桿轉動，打開或者關閉手動閥門。
[0018] 第三齒輪組35上設有離合單元38,用于使第三齒輪組35與第二齒輪組34分離。 在第三齒輪組35的齒輪軸上端設有離合單元38,當電力不可使用，或者控制系統損壞時， 無法使用電機2驅動手動閥門的手動閥桿時，開啟離合單元38,使第二齒輪組34與第三齒 輪組35分離，不再嚙合，通過人工轉動手動閥桿，關閉或者打開手動閥門。通過離合單元， 保留了手動打開或關閉手動閥門的功能。
[0019] 在使用時，將本實用新型的手動閥門自動關閉器安裝在管道手動閥門上，手動閥 門包括人工球閥和普通直通閥門，或者包括三通閥門。使輸出轉軸37的軸心與手動閥門的 閥心的軸心相一致（即同軸設置），將扳手套4套接在手動閥門的手動閥桿上，接通電源。 當需要打開或者關閉手動閥門時，控制系統向電機2發出控制指令，打開或關閉電機，并控 制電機的正轉或反轉，電機2驅動傳動機構3帶動扳手套4沿輸出轉軸37轉動，由于輸出轉 軸37與閥心同軸設置，扳手套4轉動時手動閥桿轉動，從而打開或者關閉手動閥門。傳動 機構3具有多級齒輪組相嚙合傳動，因此，使用較小驅動力的電機即能夠輸出較大的扭矩， 用于驅動手動閥桿轉動，即使需要關閉大管徑管道的手動閥門也不需要使用高動力電機， 而僅需要使用較小動力的電機就能夠驅動手動閥桿轉動。需要說明的是，本實用新型中的 傳動機構3不限于上述實用例的結構，任何能夠實現傳動且增大扭矩的變速器均可以作為 本實用新型的傳動機構。同時，傳動機構3的變速齒輪單元除了如上述實施例使用的三級 齒輪組進行變速外，還可以采用四級、五級變速傳動。
[0020] 進一步的，控制系統包括自動控制裝置和手動控制裝置。自動控制置包括傳感器 和信號處理單元，傳感器與信號處理單元連接，傳感器檢測環境信號并發送給信號處理單 元；信號處理單元與電機連接，信號處理單元處理環境信號，并發出控制指令給電機2。電 機2根據接收到的控制信號正轉或者反轉，從而帶動扳手套轉動，打開或關閉閥門。手動控 制裝置包括通訊單元和設置在外部的操作終端，通訊單元與電機連接，操作終端通過通訊 單元傳送控制指令給電機2。控制人員可以通過通訊單元向手動閥門自動關閉器發出控制 信號，通訊單元接收到控制信號，向電機2發出控制指令，電機2根據接收到的控制信號執 行正轉或者反轉，從而打開或者關閉手動閥門。
[0021] 進一步的，手動閥門自動關閉器設有按鈕，按鈕與電機連接，用于打開或者關閉電 機。
[0022] 進一步的，緊固機構5包括上扣板51、下扣板52和連接螺栓53 ;上扣板51固定在 支架1上；下扣板52通過連接螺栓53與上扣板51可拆卸連接。上扣板51和下扣板52均 為一個弧形板，在使用時，下扣板52放置在管道下方,上扣板51與下扣板52對合后，使用 連接螺栓53通過設置在上扣板51和下扣板52上的通孔將兩者連接在一起，將本實用新型 的手動閥門自動關閉器安裝到使用位置。
[0023] 進一步的，該手動閥門自動關閉器還包括兩個限位開關（圖未示出），兩個限位開 關安裝在輸出轉軸37的兩側，限位開關分別與控制系統、電機連接，用于關閉電機，并發送 信號給控制系統。傳動機構3還設有兩根限位桿39,限位桿39設置在扇形齒輪36的兩側 位置。兩根限位桿39分別固定在底座31上，位于扇形齒輪36的兩側位置。兩個限位開關 和兩根限位桿39均以輸出轉軸37的軸心為圓心呈90°夾角設置。輸出轉軸37轉動90° 時，扇形齒輪36也轉過90度，手動閥門的手動閥桿轉動90°，正好打開或者關閉手動閥門， 此時，限位開關動作關閉電機。限位開關同時與控制系統連接，發送數據給控制系統，控制 系統根據是否收到限位開關的信號判定閥門是否完全關閉或者打開。
[0024] 本實用新型提供的手動閥門自動關閉器，采用支架安裝在管道上，在支架上設置 電機和傳動機構驅動一個扳手套轉動，從而驅動手動閥門的手動閥桿轉動，達到自動控制 手動閥門打開或關閉的有益效果。通過自動控制裝置的傳感器采集的環境信號，并通過信 號處理單元處理后控制電機的轉動，從而自動控制手動閥門的打開或關閉。通過手動控制 裝置實現遠程控制手動閥門的打開或者關閉。同時，在傳動機構上設置離合器，保留現場人 工關閉功能。
[0025] 需要說明的是，本實用新型主要應用于管道上安裝的手動閥門的關閉，但是并不 限于僅使用其關閉功能，使用本實用新型對三通閥門進行換向也可以是本實用新型的功 能。
[0026] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種手動閥門自動關閉器，其特征在于，包括：支架、扳手套、電機、傳動機構和控制 系統；所述支架的下端設有緊固機構；所述電機和傳動機構安裝在所述支架的上部；所述 扳手套用于套接在所述手動閥門的手動閥桿上；所述電機通過所述傳動機構與所述扳手套 連接，帶動所述扳手套轉動；所述控制系統與所述電機連接，用于控制所述電機工作；所述 傳動機構包括殼體、主動齒輪、變速齒輪單元和輸出轉軸；所述變速齒輪單元設置在所述殼 體內；所述主動齒輪與所述電機的電機軸相連接，并與所述變速齒輪單元的輸入端相嚙合； 所述輸出轉軸可轉動地穿設在所述殼體上；所述輸出轉軸的一端通過扇形齒輪與所述變速 齒輪單元的輸出端相嚙合，另一端與所述扳手套固定連接；所述變速齒輪單元包括依次嚙 合的第一齒輪組、第二齒輪組和第三齒輪組；第一齒輪組、第二齒輪組和第三齒輪組均包括 大齒輪、小齒輪和齒輪軸，所述大齒輪和小齒輪分別固定在所述齒輪軸上；所述齒輪軸相互 平行且可轉動地安裝在所述殼體內；所述主動齒輪與第一齒輪組的大齒輪嚙合；所述扇形 齒輪與第三齒輪組的小齒輪嚙合；所述第三齒輪組上設有離合單元，用于使所述第三齒輪 組與所述第二齒輪組分離。
2. 如權利要求1所述的手動閥門自動關閉器，其特征在于，該手動閥門自動關閉器還 包括兩個限位開關，兩個所述限位開關安裝在所述輸出轉軸的兩側；所述限位開關分別與 所述電機、控制系統連接，用于關閉所述電機，并發送信號給控制系統。
3. 如權利要求1所述的手動閥門自動關閉器，其特征在于，該手動閥門自動關閉器設 有兩根限位桿，兩根所述限位桿設置在所述扇形齒輪的兩側位置。
4. 如權利要求1至3任一項所述的手動閥門自動關閉器，其特征在于，所述控制系統包 括自動控制裝置，所述自動控制裝置包括傳感器和信號處理單元，所述傳感器與信號處理 單元連接，所述傳感器檢測環境信號并發送給所述信號處理單元；所述信號處理單元與所 述電機連接，所述信號處理單元處理環境信號，并發出控制指令給所述電機。
5. 如權利要求4所述的手動閥門自動關閉器，其特征在于，所述控制系統還包括手動 控制裝置，所述手動控制裝置包括通訊單元和設置在外部的操作終端，所述通訊單元與電 機連接，所述操作終端通過所述通訊單元傳送控制指令給所述電機。
【文檔編號】F16K31/53GK203880189SQ201420296765
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】廖江賢, 翁征華 申請人:北京居安瑞韓電子有限公司