一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置的制作方法

本發明涉及一種閥門，更具體地，涉及一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置。

背景技術：

我國閥門行業仍然存在著一些問題，閥門企業主要以低層次、小規模、家庭作坊式企業為主；由于重復投資，技術引進不夠，產品仍然是低質量的大眾產品。目前我國閥門企業生產的閥門大都存在內漏、外漏、外觀質量不高、壽命短、操作不靈活以及閥門的電動裝置和氣動裝置不可靠等缺點，部分商品只相當于上世紀80年代初的國際水平，一些高溫高壓閥門主要依靠進口。

高溫高壓閥門主要應用于電力、石油、化工、冶金等行業，普遍應用于比較惡劣的工作環境，由于其工作在高溫高壓的工況下，閥門的泄露是主要的行業難題，目前主要的解決方法為加強閥門的密封裝置，專利號為 CN200720062444.3，公開了一種活動式復合閥，采取錐閥和球閥雙重密封，解決了閥門泄漏的頑疾，實現了零泄漏。但是，該裝置主要采用凸輪作為傳動機構，如果要保證密封錐體和密封球體的先后分步密封，存在加工精度要求較高和傳動效率較低等問題，而且凸輪為高副接觸傳動，接觸面應力較大，凸輪容易損壞，增加了維護成本。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種采用錐閥和球閥雙重密封，結構工藝簡單、傳動效率高，不易損壞、維護成本低的高溫高壓閥門復合啟閉裝置。

本發明的上述目的通過以下技術方案予以實現：

提供一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置，包括閥門上蓋、上閥體、填料倉、下閥體、傳動單元、球閥傳動單元和錐閥傳動單元；還包括定位蓋和與定位蓋平行的支撐件，定位蓋設置于閥門上蓋與上閥體之間，支撐件設置于上閥體中；

傳動單元包括驅動裝置、蝸桿、軸承座、蝸桿軸承、蝸輪、傳動軸和槽輪機構；

所述驅動裝置與所述蝸桿端部固定；所述渦輪與蝸桿相適配；蝸桿軸承安裝于軸承座，軸承座固定于所述支撐件上；蝸桿未連接驅動裝置的一端穿過所述上閥體和蝸桿軸承，蝸桿穿過上閥體處安裝有軸承；所述傳動軸包括相互平行的傳動軸一和傳動軸二；所述槽輪機構包括主動銷輪和從動槽輪，所述從動槽輪包括從動槽輪一和從動槽輪二，主動銷輪位于從動槽輪一和從動槽輪二之間；主動銷輪包括圓盤和三根銷子，所述圓盤靠近從動槽輪一的一面為頂面，靠近從動槽輪二的一面為底面；三個銷子安裝于圓盤的0度，90度和180度處，安裝于0度和90度處的銷子從圓盤的頂面伸出，安裝于180度處的銷子的兩端分別從圓盤的頂面和底面伸出；所述從動槽輪一和從動槽輪二上各均布有四個互成90度的通槽，通槽的寬度大于銷子的外徑，所述銷子伸出圓盤的長度大于從動槽輪至圓盤的距離；主動銷輪帶動從動槽輪一轉動270度后，從動槽輪二開始轉動；所述渦輪和主動銷輪固定于傳動軸一，渦輪置于主動銷輪之上；所述從動槽輪一固定于傳動軸二；傳動軸二上固定有與從動槽輪一平行的第一齒輪，第一齒輪置于從動槽輪一之上；

球閥傳動單元包括密封球體、球閥開關軸和限位裝置，球閥開關軸的一端固定有密封球體，球閥開關軸的另一端與從動槽輪二固定連接，限位裝置設置于所述填料倉與從動槽輪二之間；限位裝置包括球閥限位片和球閥限位底座；球閥限位底座包括底部和兩塊限位塊，底部固定于填料倉上，兩塊限位塊對稱設置于底部上；球閥限位片與所述球閥開關軸固定，并置于兩塊限位塊之間使得球閥開關軸只能順時針或者逆時針旋轉90度；

錐閥傳動單元包括錐閥開關、錐閥開關軸、密封椎體和傳動組；所述錐閥開關包括套筒和套在套筒外的錐閥齒輪，所述套筒內開有內螺紋，所述錐閥開關軸上設置有與所述內螺紋相適配的外螺紋；錐閥開關軸穿過所述支撐件，錐閥開關軸的一端與所述套筒螺紋連接，另一端與所述密封椎體固定，套筒的另一端與所述定位蓋活動連接；所述傳動組將第一齒輪的轉動動力傳至所述錐閥齒輪；

所述傳動軸一和傳動軸二均與定位蓋垂直，傳動軸一和傳動軸二均是一端與所述定位蓋活動鏈接，另一端與所述支撐件活動連接。

進一步地，所述傳動軸一和傳動軸二通過軸承與所述定位蓋和/或支撐件活動連接；所述定位蓋包括軸承安裝版和軸承蓋板；所述軸承安裝版上開有T形孔，軸承置于T形孔半徑較大的孔中，軸承的外圈與軸承蓋板固定。軸承安裝板是安放傳動軸上軸承的，而軸承蓋板主要起到定位軸承外圈的作用，防止其向軸向方向竄動。

進一步地，所述渦輪、主動銷輪通過鍵與傳動軸一連接；所述從動槽輪一、第一齒輪通過鍵與傳動軸二連接。

進一步地，所述傳動組包括至少一個齒輪組，每個齒輪組包括2個齒輪和1個轉軸，齒輪固定于所述轉軸；；轉軸的一端與所述支撐件活動連接和/或轉軸的另一端與所述定位蓋活動連接。

更進一步地，所述齒輪通過鍵與所述轉軸連接

設置多個齒輪組，是為了改變傳動比，這和錐閥桿的外螺紋的螺距有關，螺距越大需要的傳動比越小。因此當螺距較大時，設置多對齒輪，在角速度最快的錐閥齒輪的帶動下，錐閥桿只要轉動幾圈就可把密封球體提升或下降較大的距離，實現錐閥開啟。

進一步地，所述限位片通過鎖緊螺帽固定于所述球閥開關軸。

更進一步地，以上所述鍵為平鍵或者花鍵。

更進一步地，所述驅動裝置為手輪，所述手輪與與所述蝸桿端部固定。

更進一步地，所述驅動裝置包括電機和減速器，所述減速器輸出軸與所述蝸桿端部連接。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明所述的高溫高壓閥門復合啟閉裝置，在現有技術采用錐閥和球閥雙重密封結構的基礎上，對閥門的傳動機構進行改進，包括對傳動單元的改進、球閥傳動單元的改進和錐閥傳動單元的改進；本發明在現有高密封性能閥門的基礎上，進一步增加了零件加工工藝簡單、維護成本低，零部件易于更換、傳動效率高的特點，具有很高的實用價值。具體地，所述傳動單元，采用驅動裝置輸入動力，優選采用手輪，設置渦輪蝸桿將手輪的動力傳至所述高溫高壓閥門復合啟閉裝置內部的傳動機構，其中起關鍵性作用的是槽輪機構，本發明巧妙性地利用槽輪機構的特性，相比于現有技術采用凸輪結構，槽輪結構不僅能有效、精確地控制了閥門的啟閉；且結構工藝簡單、不易損壞、便于維護；槽輪機構中的主動銷輪與從動槽輪一及從動槽輪二的配合使用，使得密封錐體和密封球體分步轉動，先密封錐體完成密封，密封球體進一步密封，從而實現了嚴謹的雙重密封。設置齒輪組將槽輪機構的動力輸送至所述密封錐體和密封球體，采用齒輪組作為傳動機構，使用標準齒輪傳動，傳動效率較高且更換方便。

進一步地，渦輪、主動銷輪通過鍵與傳動軸一連接，所述從動槽輪一、第一齒輪通過鍵與傳動軸二連接，所述齒輪通過鍵與所述轉軸連接；采用鍵連接，便于維修和更換，降低維修成本。

附圖說明

圖1實施例1一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置外觀圖。

圖2實施例1上閥體立體圖。

圖3實施例1一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置立體圖（面向手輪）。

圖4實施例1一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置面向手輪立體圖（背向手輪）。

圖5實施例1槽輪結構立體圖。

圖6實施例1限位裝置立體圖。

圖7實施例1一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置立體圖（部分）。

圖8實施例1一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置面向手輪立體圖（部分）。

圖9實施例1軸承安裝版立體圖。

圖10實施例1軸承蓋板立體圖。

圖1~10中，1為閥門上蓋，2為上閥體，3為填料倉，4為軸承，5為緊固件，6為手輪，7為下閥體，8為蝸桿，9為第一齒輪，10為傳動軸二，11為渦輪，12為傳動軸一，13為從動槽輪一，14為從動槽輪二，15為主動銷輪，16為鎖緊螺帽，17為球閥限位片，18為底部，19為限位裝置，20為軸承安裝板，21為軸承蓋板，22為錐閥齒輪，23為軸承座，24為支撐件，25為限位塊，26為錐閥開關軸，27為球閥開關軸，28為密封球體，29為通槽，30為密封錐體，31~40為齒輪，101~105為轉軸，41為套筒，42為軸承，151為圓盤，152為銷子。

具體實施方式

本發明實施例附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本發明的限制。為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。

實施例1

本實施例提供一種高溫高壓閥門復合啟閉裝置，如圖1所示，包括閥門上蓋1、上閥體2、填料倉3、下閥體7、手輪傳動單元、球閥傳動單元和錐閥傳動單元；還包括定位蓋和與定位蓋平行的支撐件24，定位蓋設置于閥門上蓋1與上閥體2之間，定位蓋與閥門上蓋1及上閥體2通過緊固件連接，支撐件24設置于上閥體2中；

如圖2和圖3所示，手輪傳動單元包括手輪6、蝸桿8、軸承座23、蝸桿軸承、蝸輪11、傳動軸和槽輪機構；

所述手輪通過緊固件5與所述蝸桿8端部固定；所述渦輪11與蝸桿8相適配；蝸桿軸承安裝于軸承座23，軸承座23固定于所述支撐件24上；蝸桿8未連接手輪的一端穿過所述上閥體2和蝸桿軸承，蝸桿8穿過上閥體2處安裝有軸承；所述傳動軸包括相互平行的傳動軸一12和傳動軸二10；如圖5所示，所述槽輪機構包括主動銷輪15和從動槽輪，所述從動槽輪包括從動槽輪一13和從動槽輪二14，主動銷輪15位于從動槽輪一13和從動槽輪二14之間；主動銷輪15包括圓盤151和三根銷子152，所述圓盤151靠近從動槽輪一13的一面為頂面，靠近從動槽輪二14的一面為底面；三個銷子152安裝于圓盤151的0度，90度和180度處，安裝于0度和90度處的銷子152從圓盤151的頂面伸出，安裝于180度處的銷子152的兩端分別從圓盤151的頂面和底面伸出；所述從動槽輪一13和從動槽輪二14上各均布有四個互成90度的通槽29，通槽29的寬度大于銷子152的外徑，所述銷子152伸出圓盤151的長度大于從動槽輪至圓盤151的距離；主動銷輪15帶動從動槽輪一13轉動270度后，從動槽輪二14開始轉動；所述渦輪11和主動銷輪15固定于傳動軸一12，渦輪11置于主動銷輪15之上；所述從動槽輪一13固定于傳動軸二10；傳動軸二10上固定有與從動槽輪一13平行的第一齒輪9，第一齒輪9置于從動槽輪一13之上；

如圖4所示，球閥傳動單元包括密封球體28、球閥開關軸27和限位裝置19，球閥開關軸27的一端固定有密封球體28，球閥開關軸27的另一端與從動槽輪二14固定連接，限位裝置設置于所述填料倉3與從動槽輪二14之間；如圖6所示，限位裝置19包括球閥限位片17和球閥限位底座；球閥限位底座包括底部18和兩塊限位塊25，底部18固定于填料倉3上，兩塊限位塊25對稱設置于底部18上；球閥限位片17與所述球閥開關軸27固定，并置于兩塊限位塊25之間使得球閥開關軸27只能順時針或者逆時針旋轉90度；

如圖4所示，錐閥傳動單元包括錐閥開關、錐閥開關軸26、密封椎體30和傳動組；所述錐閥開關包括套筒41和套在套筒41外的錐閥齒輪22，所述套筒41內開有內螺紋，所述錐閥開關軸26上設置有與所述內螺紋相適配的外螺紋；錐閥開關軸26穿過所述支撐件24，錐閥開關軸26的一端與所述套筒41螺紋連接，另一端與所述密封椎體30固定，套筒41的另一端與所述定位蓋活動連接；所述傳動組將第一齒輪9的轉動動力傳至所述錐閥齒輪22；

所述傳動軸一12和傳動軸二10均與定位蓋垂直，傳動軸一12和傳動軸二10均是一端與所述定位蓋活動鏈接，另一端與所述支撐件24活動連接。

所述傳動軸一12和傳動軸二10通過軸承與所述定位蓋和支撐件24活動連接；如圖9和10所示，所述定位蓋包括軸承安裝版20和軸承蓋板21；所述軸承安裝版20上開有T形孔，軸承置于T形孔半徑較大的孔中，軸承的外圈與軸承蓋板21固定。

所述渦輪11、主動銷輪15通過鍵與傳動軸一12連接；所述從動槽輪一13、第一齒輪9通過鍵與傳動軸二10連接。

所述傳動組包括五個齒輪組，每個齒輪組包括2個齒輪和1個轉軸，即包括10個齒輪（31~40）和5個轉軸（101~105），齒輪固定于所述轉軸；轉軸的一端與所述定位蓋活動連接，轉軸的另一端與所述支撐件24活動連接。如圖7所示，由于轉軸101較短，轉軸101的一端與所述支撐件24活動連接，另一端未與定位蓋連接。

如圖7和8所示，齒輪31和齒輪32與傳動軸101連接，齒輪33和齒輪34與傳動軸102連接，齒輪35與齒輪36和軸103連接，齒輪37與齒輪38和傳動軸104連接，齒輪39與齒輪40和軸105連接；

轉動手輪6，第一齒輪9與齒輪31嚙合，齒輪32與齒輪33嚙合，齒輪34與齒輪35嚙合，齒輪36與齒輪37嚙合，齒輪38與齒輪39嚙合，齒輪40與錐閥齒輪22嚙合，齒輪組將第一齒輪9的轉動動力傳遞至錐閥齒輪22。

所述齒輪通過鍵與所述轉軸連接。

所述限位片17通過鎖緊螺帽16固定于所述球閥開關軸27。

以上所述鍵為平鍵或者花鍵。

本實施例所述的高溫高壓閥門復合啟閉裝置為一種包括錐閥和球閥的復合閥，閥體內設置5組齒輪組，所述外螺紋為右旋螺紋，面向手輪，順時針轉動手輪時，復合閥打開；逆時針轉動手輪時，復合閥關閉。

工作流程如下：

開啟過程：先開啟錐閥，再開啟球閥。

手輪傳動單元

手輪6順時針轉動從而帶動蝸桿8順時針轉動，此時渦輪11在蝸桿8的帶動下逆時針轉動，從而在傳動軸一12的帶動下，主動銷輪15逆時針轉動，此時與主動銷輪15裝配的從動槽輪一13被從主動銷輪15頂面伸出的銷子152撥動而順時針運動，從而帶動傳動軸二10順時針運動；由于主動銷輪15的結構特性，主動銷輪15未轉動完270度之前，從動槽輪二14保持不動。

錐閥傳動單元

第一齒輪9在順時針轉動傳動軸二12的帶動下運動，經過5組齒輪組的變速傳動，錐閥開關上的錐閥齒輪22順時針運動，又因為錐閥開關軸26上的外螺紋為右旋螺紋，套筒41內內螺紋與外螺紋嚙合，使得錐閥開關軸26垂直向上運動，帶動密封錐體30向上運動，此時實現錐閥開啟。

球閥傳動單元

當主動銷輪15轉動完270度之后，從動槽輪二14在從主動銷輪15圓盤151底面伸出的銷子152的撥動下順時針運動，而此時從動槽輪一13脫離主動銷輪15保持不動；從動槽輪二14帶動球閥開關軸27順時針轉動，從而帶動與球閥開關軸27相連的密封球體28順時針轉動；由于球閥限位底座上限位塊25和球閥限位片17的作用，從動槽輪二14只能轉動90度，剛好帶動密封球體28轉動90度，此時密封球閥開啟到位，實現球閥開啟。

關閉過程；先關閉球閥，再關閉錐閥。

手輪傳動單元

手輪6逆時針轉動從而帶動蝸桿8逆時針轉動，此時渦輪11在蝸桿8的帶動下順時針轉動，從而在傳動軸一12的帶動下，主動銷輪15順時針轉動，此時與主動銷輪15裝配的從動槽輪二14逆時針運動，從而帶動球閥開關軸27逆時針轉動；由于主動銷輪15的結構特性，主動銷輪15在轉動完90度之前，從動槽輪一13保持不動。

球閥傳動單元

球閥開關軸27在從動槽輪二14帶動下逆時針運動，從動槽輪二14帶動球閥開關軸27逆時針轉動，從而帶動與球閥開關軸27相連的密封球體28逆時針轉動；從動槽輪二14轉動90度剛好帶動密封球體轉動90度；此時密封球閥關閉到位，球閥限位片17與球閥限位底座18上的限位塊25相接觸，球閥開關軸27停止逆時針轉動，實現球閥關閉定位，實現球閥關閉。

錐閥傳動單元

主動銷輪15順時針轉動90度后，帶動從動槽輪一13逆時針轉動，逆時針轉動的從動槽輪一13帶動傳動軸二10逆時針轉動，第一齒輪9在逆時針轉動傳動軸二10的帶動下運動，經過5組齒輪的變速傳動，帶動錐閥齒輪22逆時針運動，又因為錐閥開關軸26的螺紋為右旋螺紋，所以在錐閥開關的逆時針水平旋轉的帶動下垂直向下運動，從而帶動密封錐體30向下運動，此時實現錐閥閉合。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的包含范圍之內。