電動球閥的製作方法
2023-07-11 22:21:11
專利名稱：電動球閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種開關閥技術領域，具體講是一種電動球閥。
背景技術：
電動球閥作為一種開關閥，開啟與關閉所需的時間越短越好，這樣一方面方便控制，另一方面減少開關機遲延產生的系統內各部分協調工作問題，使得電動球閥與相應的設備之間匹協調性更好。
關於電動球閥，在已公開的專利文獻中，本申請人於2001年申請的專利 CN2516766Y(水泥均化庫用電動球閥)，克服了電磁閥頻繁開關易造成故障的問題，在此後開始取代電磁閥廣泛運用於水泥生產的生料均化庫底充氣控制系統，該專利的電動球閥的閥芯是一個不鏽鋼球，通過閥芯的轉動來實現閥門的開啟和關閉，為了達到良好的密封性， 不鏽鋼球與三個密封圈配合，三個密封圈分別位於進風口、出風口以及主軸與閥體的連接處，由於不鏽鋼球質量重，且與三個密封圈的摩擦係數大，電機需要通過傳動裝置即大小齒輪來放大力矩，帶動主軸從而使不鏽鋼球動作。雖然該電動球閥解決了電磁閥頻繁開關易造成故障的問題，但產生了一個新問題，通過大小齒輪放大力矩會將電動球閥閥門的開啟時間和關閉時間拉長，一般需要2秒以上的時間，從而使得電動球閥不能適用於那些需要在0. 5秒以內瞬間打開和瞬間關閉的庫底充氣控制系統。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種可以瞬間開啟和瞬間關閉的電動球閥。
本發明的技術解決方案是，提供一種電動球閥，包括閥體、電機、保護罩和線路板， 閥體一側具有進風口，閥體另一側具有出風口 ；閥體內設有閥芯和主軸，閥芯與主軸連接； 保護罩與閥體上端部連接，保護罩內設有電機和線路板，閥芯為球面體，所述球面體由一個凸球面和一個與主軸連接的端面形成；所述主軸延伸出閥體外與電機的轉軸連接，所述的轉軸從電機另一端的端蓋穿出；所述線路板設在端蓋上；所述從端蓋穿出的轉軸上設有碰塊。
採用以上結構後與現有技術相比，本發明具有以下優點將閥芯由不鏽鋼球改進為球面體，減小了電機的負荷，這樣就不需要再用傳動裝置來放大力矩，即不再需要大小齒輪放大力矩來帶動主軸運轉，也就是說電機直接與主軸連接，帶動主軸旋轉，取消了傳動裝置。這樣就可以使本發明的開啟時間和關閉時間大幅縮短，實現瞬間開啟和瞬間關閉，使得本發明適用於需要在0.5秒內瞬間開啟和瞬間關閉的庫底充氣控制系統。另外，取消了傳動裝置，不用再擔心齒輪打齒引起的齒輪磨損問題。
作為優選，所述的與主軸連接的端面為一平面，並在平面上設有一連接杆，所述連接杆與主軸連接。通過連接杆與主軸的連接，可以通過主軸帶動閥芯的轉動。
作為優選，所述的線路板上設有繼電器、限位開關、信號開關；所述限位開關和信號開關與設在轉軸上的碰塊配合動作。通過和轉軸上的碰塊進行觸碰動作觸發限位開關和信號開關。
作為優選，所述的從端蓋穿出的轉軸的端部設有指示盤。通過指示盤可以清楚該發明閥位開關狀態。
作為優選，所述的閥體一側設有與閥芯的凸球面配合的密封體。通過密封體與閥芯凸球面的配合可以提高閥芯與進風口或者與出風口的密封性。
進一步地，所述的密封體為由聚四氟乙烯製作而成的密封圈。由於聚四氟乙烯具有良好的自潤滑性，與凸球面的摩擦損失小，故閥芯的使用壽命長。
圖1為本發明的主視結構示意圖。
圖2為本發明的左視結構示意圖。
圖3為本發明的電氣原理圖。
圖中所示1、閥體，2、電機，3、保護罩，4、進風口，5、出風口，6、閥芯，7、主軸，8、線路板，9、繼電器，10、限位開關，11、信號開關，12、指示盤，13、密封圈，14、法蘭。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明
如圖2所示，一種電動球閥，包括閥體1、電機2、保護罩3和線路板8，閥體1 一側具有進風口 4，閥體1另一側具有出風口 5 ；閥體1內設有閥芯6和主軸7，主軸7的一端部位於閥體1底部的支承座的支承孔中，主軸7可相對於該支撐座旋轉，閥芯6位於閥體1的進風口 4或者出風口 5的一側，閥芯6與主軸7連接；保護罩3與閥體1上端部連接，保護罩1內設有電機2和線路板，其關鍵之處在於閥芯6為球面體，所述球面體由一個凸球面和一個與主軸7連接的端面形成；所述主軸7延伸出閥體1外與電機2的轉軸連接，所述的轉軸從電機2另一端的端蓋穿出；所述線路板8設在電機2的端蓋上；從端蓋穿出的轉軸上設有碰塊。所述的與主軸7連接的不鏽鋼球面體的端面為一平面，並在平面上設有一連接杆， 連接杆一端固定在閥芯6的平面上，這種固定可以通過鑄造閥芯6時一體成型完成，也可以是連接杆一端與閥芯6的平面焊接而成或者連接杆與閥芯6之間螺紋連接固定，本實施例是通過一體成型完成連接杆與閥芯6平面的固定。連接杆與主軸7連接是通過連接杆另一端與主軸的螺紋連接完成的，之所以採用螺紋連接，是為了在閥芯出現故障的情況下方便更換閥芯。為了增加進風口 4或者出風口 5密封時的密封性，在閥體1 一側設有一個與閥芯6的凸球面配合的密封體，該密封體為由聚四氟乙烯製作而成的密封圈13。由於閥芯6 由現有的不鏽鋼球改進為不鏽鋼球面體，減輕了閥芯的重量，只使用一個密封圈13，減小了閥芯6與該密封圈13的摩擦係數。通過減輕閥芯重量和減少密封圈13的使用個數，使電機2的負荷減小，電機2可以不經傳動裝置來放大力矩而直接通過主軸7帶動閥芯6轉動。 需要指出的一點是，密封圈13與閥芯6設置在閥體1內的同一側，閥芯6既可以設在進風口 4 一側，也可以設在出風口 5 —側，本實施例中閥芯6設在出風口 5—側，且閥芯6的凸球面部分對著出風口 5，因此，密封圈13也同樣設在閥體1的出風口 5—側，具體的做法是在出風口 5的管道口固定一個鋼套，密封圈13就放置在鋼套中，當閥芯6轉動90度關閉出風口 5時，密封圈13通過與閥芯6的凸球面接觸配合來增加密封性，由於聚四氟乙烯具有良好的自潤滑性，與凸球面的摩擦損失小，可以延長閥芯6的使用壽命。
本實施例中的電機2為微型特種同步電機，該電機2為雙凸軸的電機2，即電機2 的轉軸分別從電機2的兩端穿出，轉軸的一端與主軸7連接，用於傳動主軸7 ；另一端穿出電機2的端蓋，在穿出端蓋的轉軸上套設有碰塊，用來觸碰線路板8上的電氣開關。如圖 1所示，該電機2位於閥體1的外面並與閥體1的上端部固定，通過傳動主軸7使閥芯6轉動，該電機2每分鐘轉動60轉。由於閥芯6是電機2通過主軸7帶動旋轉的，閥芯6順時針轉動90度就會打開出風口 5，閥芯6逆時針轉動90度就會關閉出風口 5，也就是說經過四分之一秒，即0. 25秒鐘，閥位就處於全開或者全閉位置，現有技術中開關速度基本在2秒左右，也就是說目前的電動球閥開啟和關閉通常都在2秒每次，而本發明的開關速度可以達到0. 25秒每次。需要說明的是，本發明的閥體1為長方體或正方體結構，本實施例中閥體1為長方體結構，其中的主軸7通過連接杆帶動閥芯6繞著主軸7轉動。所述的線路板 8上設有繼電器9、限位開關10、信號開關11 ；線路板8固定在電機2的端蓋上，線路板8上的限位開關10和信號開關11與設在轉軸上的碰塊配合動作。繼電器9包括一對繼電器常閉觸點K1，一對繼電器常開觸點K2 ；限位開關10有兩個，包括閥門關閉到位限位開關Si， 閥門開啟到位限位開關S2;信號開關11為閥門開啟信號輸出開關S3。兩個限位開關10和信號開關11都通過套在轉軸上的機械碰塊碰觸動作，由於在轉軸上設置碰塊來觸發電氣開關屬於常規技術，所以具體如何動作不再贅述，圖中也未作顯示。為了直觀地了解本發明工作時的閥位開關情況，從端蓋穿出的轉軸的端部設有指示盤12，指示盤12上有指針，以及表示開與關的標記，指示盤12隨轉軸一起轉動，當轉軸順時針或者逆時針轉過90度，閥位處於開啟或者關閉狀態時，指示盤12上的指針和標記配合顯示閥位的開啟或者關閉。另外，本發明的閥體1由現有技術的鑄鐵製造改進為由多塊鋼板焊接而成。為了方便本發明與外接管道的連接，進風口 4和出風口 5連接處都連接有法蘭14，通過法蘭14與外接管道連接。
本發明的工作原理如下在無外來開啟信號的情況下，在工作電源的作用下，保持全閉電鎖定，即出風口 5關閉，此時指示盤12處於全閉指示位置，電指示開關信號(繼電信號)無輸出。當加入開啟信號後，繼電器9動作，電機2立即旋轉，其轉軸帶動主軸7及不鏽鋼閥芯6同步旋轉，經過0. 25秒鐘，閥位處於全開位置，即出風口 5打開。在限位開關10 的作用下，電機2停止旋轉，並且保持鎖定，同時電信號開關11被碰觸動作，開關信號輸出使電動球閥的控制室內的指示燈作出相應指示，此時指示盤12指針指示全開位置。反之， 當開啟電信號消失後，電機2立即反轉，經過0. 25秒鐘，在反向限位開關作用下，電機2停止，此時閥位全閉，且保持全閉鎖定。具體電氣原理如下如圖3所示，當加入開啟信號後， 繼電器9動作，繼電器常閉觸點Kl打開，繼電器常開觸點K2閉合，此時閥門開啟到位限位開關S2常閉，工作電源從繼電器常開觸點K2、閥門開啟到位限位開關S2通過，2-3繞組為正繞組，1-3繞組為副繞組，此時當電機2正向帶動閥芯6轉動90度至閥門完全打開，即出風口完全敞開，觸碰閥門開啟到位限位開關S2、閥門開啟信號輸出開關S3，使閥門開啟到位限位開關S2由常閉變為打開，電機2失電停止運轉，此時閥門開啟信號輸出開關S3給出閉合信號；反之，當開啟信號消失後，繼電器常開觸點K2由閉合變為打開，繼電器常閉觸點 Kl由打開歸位閉合，此時閥門關閉到位限位開關Sl為常閉，1-3繞組為正繞組，2-3繞組為副繞組，電機得電反向轉動，當轉到閥芯6逆時針轉動90度至閥門完全關閉時，即出風口被完全封閉，觸碰閥門關閉到位限位開關Si，使閥門關閉到位限位開關Sl由常閉變為打開， 電機2失電，停止運轉。
權利要求
1.一種電動球閥，包括閥體、電機、保護罩和線路板，閥體一側具有進風口，閥體另一側具有出風口 ；閥體內設有閥芯和主軸，閥芯與主軸連接；保護罩與閥體上端部連接，保護罩內設有電機和線路板，其特徵在於閥芯為球面體，所述球面體由一個凸球面和一個與主軸連接的端面形成；所述主軸延伸出閥體外與電機的轉軸連接，所述的轉軸從電機另一端的端蓋穿出；所述線路板設在端蓋上；所述從端蓋穿出的轉軸上設有碰塊。
2.根據權利要求1所述的電動球閥，其特徵在於所述的與主軸連接的端面為一平面， 並在平面上設有一連接杆，所述連接杆與主軸連接。
3.根據權利要求1所述的電動球閥，其特徵在於所述的線路板上設有繼電器、限位開關、信號開關；所述限位開關和信號開關與設在轉軸上的碰塊配合動 >作。
4.根據權利要求1所述的電動球閥，其特徵在於所述的從端蓋穿出的轉軸的端部設有指示盤。
5.根據權利要求1所述的電動球閥，其特徵在於所述的閥體一側設有與閥芯的凸球面配合的密封體。
6.根據權利要求5所述的電動球閥，其特徵在於所述的密封體為由聚四氟乙烯製作而成的密封圈。
全文摘要
本發明公開了一種電動球閥，它包括閥體、電機、保護罩和開關閥自動控制系統，閥體一側具有進風口，閥體另一側具有出風口；閥體內設有閥芯和主軸，閥芯與主軸連接；保護罩與閥體上端部連接，保護罩內設有電機和開關閥自動控制系統，閥芯為球面體，所述球面體由一個凸球面和一個與主軸連接的端面形成；所述主軸延伸出閥體與電機和開關閥自動控制系統連接。該電動球閥可以實現瞬間開啟和瞬間關閉。
文檔編號F16K5/06GK102518826SQ20111042538
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者王永良 申請人:杭州富陽恆通機電工程有限公司