一種低壓損機電球閥和燃氣表的製作方法

2023-10-11 23:50:09 2

本發明涉及機電閥領域，具體而言，涉及一種低壓損機電球閥，以及採用該低壓損機電球閥的燃氣表。

背景技術：

IC卡燃氣表應用廣泛，在用戶用氣的過程中，IC卡智能表中的微電腦自動核減剩餘氣量，所購氣量用盡後便會自動關閥斷氣，用戶需重新購氣方能再次使IC卡燃氣表開閥供氣。

目前機電閥大都因無法實現全通徑開閥造成壓損高，而滿足了全通徑開閥時卻又存在閥芯轉動到位後，因流體壓力增大密封效果變差易洩露等問題。

因此，研發一種能實現不改變氣流方向，全通徑開閥，壓損低，且密封緊密的機電閥是目前需要迫切解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種低壓損機電球閥，該低壓損機電球閥可實現不改變氣流方向，全通徑開閥，降低壓損，提高使用效率，延長使用壽命，且保持緊密密封。

本發明的另一目的在於提供一種燃氣表，該燃氣表採用該低壓損機電球閥，使用效率提高，使用壽命增長。

本發明解決其技術問題是採用以下的技術方案來實現的：

一種低壓損機電球閥，包括閥體、閥芯、第一執行機構、第二執行機構和密封圈。所述密封圈和所述閥芯設置於所述閥體內，所述閥體設置有開口，所述密封圈安裝於所述開口處。所述閥芯設置有通孔。所述第一執行機構穿過所述閥體，並與所述閥芯連接，所述第一執行機構可帶動所述閥芯轉動，使得所述閥芯連通或者封閉所述密封圈。所述第二執行機構穿過所述閥體，並與所述閥芯連接，所述閥芯密封所述密封圈時，所述第二執行機構可帶動所述閥芯擠壓所述密封圈。

進一步地，所述第二執行機構包括聯動部和可旋轉的第二執行件，所述聯動部偏心地設置於所述第二執行件，所述聯動部與所述閥芯連接。

進一步地，所述聯動部為杆狀，所述閥芯設置有滑槽，所述滑槽的走向與所述通孔走向一致，所述聯動部與所述滑槽滑動連接。

進一步地，所述第一執行機構包括可旋轉的第一執行件，所述第一執行件可相對所述第二執行件旋轉，所述第一執行件選擇性地抵持所述閥芯，以帶動所述閥芯轉動。

進一步地，所述第一執行件套設於所述第二執行件外，所述第一執行機構還包括限位件，所述限位件與所述第一執行件連接。所述閥芯設置有凸起，所述限位件選擇性地抵持所述凸起，所述滑槽設置於所述凸起。所述限位件形成滑道，所述凸起可沿所述滑道滑動。

進一步地，所述第一執行件包括相互連接的第一執行齒輪和第一連接部，所述限位件與所述第一連接部連接。所述第二執行件包括相互連接的第二執行齒輪和第二連接部，所述聯動部與所述第二連接部連接；所述第一執行齒輪與所述第一連接部套設於所述第二連接部。

進一步地，所述低壓損機電球閥還包括同軸連接的第一傳動齒輪、第二傳動齒輪及第三傳動齒輪，所述第一傳動齒輪與所述第二執行機構嚙合，所述第二傳動齒輪包括一體設置的第一齒部與第一過渡部，所述第一齒部與所述第一執行機構嚙合，所述第一過渡部與所述第一執行機構相脫離。

進一步地，所述低壓損機電球閥還包括防堵轉件、動力齒輪及防堵轉齒輪；所述防堵轉齒輪包括一體設置的第二齒部與第二過渡部；所述第二齒部與所述第三傳動齒輪嚙合，所述第二過渡部與所述第三傳動齒輪相脫離；所述第二齒部與所述動力齒輪嚙合，所述第二過渡部與所述動力齒輪相脫離；所述防堵轉件可帶動所述第二齒部扣入所述動力齒輪。

進一步地，所述防堵轉件包括固定磁性件、第一運動磁性件和第二運動磁性件，所述固定磁性件設置在所述閥體上，所述第二齒部包括起齒端和收齒端，所述第一運動磁性件設置在所述起齒端，所述第二運動磁性件設置在所述收齒端。所述固定磁性件可與所述第一運動磁性件配合，帶動所述第二齒部扣入所述動力齒輪；所述固定磁性件可與所述第二運動磁性件配合，帶動所述第二齒部扣入所述動力齒輪。

本發明還提供一種燃氣表，其包括低壓損機電球閥。所述低壓損機電球閥包括閥體、閥芯、第一執行機構、第二執行機構和密封圈。所述密封圈和所述閥芯設置於所述閥體內，所述閥體設置有開口，所述密封圈安裝於所述開口處。所述閥芯設置有通孔，所述第一執行機構穿過所述閥體，並與所述閥芯連接，所述第一執行機構可帶動所述閥芯轉動，使得所述閥芯連通或者封閉所述密封圈。所述第二執行機構穿過所述閥體，並與所述閥芯連接，所述閥芯密封所述密封圈時，所述第二執行機構可帶動所述閥芯擠壓所述密封圈。

本發明實施例的有益效果是：第一執行機構穿過閥體，並與閥芯連接，閥芯上設置有通孔，第一執行機構可帶動閥芯轉動，使得閥芯連通或者封閉密封圈；第二執行機構穿過閥體，並與閥芯連接，閥芯密封該密封圈時，第二執行結構可帶動閥芯擠壓該密封圈。本發明實施例提供的機電球閥由於採用的是球閥，能夠實現全通徑開閥，且不改變流體方向，降低流體的壓損；當機電球閥在關閉狀態下時，通過第二執行機構，可帶動閥芯擠壓該密封圈，從而能夠保持緊密密封，且由於獨特的密封結構使得該球閥在隨著流體壓力的增大時密封效果一同增加。本發明提供的燃氣表，也可以實現低壓損、低功耗的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某個實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的開閥狀態示意圖。

圖2為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的閥芯的第一視角的結構示意圖。

圖3為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的閥芯的第二視角的結構示意圖。

圖4為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的閥芯的第三視角的結構示意圖。

圖5為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的第一執行機構的第一視角的結構示意圖。

圖6為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的第一執行機構的第二視角的結構示意圖。

圖7為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的第二執行機構的第一視角的結構示意圖。

圖8為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的第二執行機構的第二視角的結構示意圖。

圖9為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的防堵轉機構的結構示意圖。

圖10為本發明實施例提供的低壓損機電球閥的閉閥狀態示意圖。

圖11為本發明實施例提供的低壓損機電球閥閉閥時密封圈I處的受力示意圖。

圖標：100-低壓損機電球閥；110-第一執行機構；112-第一執行件；1121-第一執行齒輪；1123-第一連接部；114-限位件；1141-滑道；120-第二執行機構；122-第二執行件；1221-第二執行齒輪；1223-第二連接部；124-聯動部；130-閥芯；1321-通孔；1323-凹槽；134-凸起；1343-滑槽；140-密封圈；150-閥體；152-擋板；1521-進氣口；154-閥壁；1542-限位圈；1544-凸臺；1546-伸入口；160-傳動機構；162-第一傳動齒輪；164-第二傳動齒輪；1641-第一齒部；1642-第一過渡部；166-第三傳動齒輪；170-防堵轉機構；172-防堵轉齒輪；1721-第二齒部；1723-第二過渡部；1724-起齒端；1725-收齒端；174-從動齒輪；176-主動齒輪；178-防堵轉件；1782-第一運動磁性件；1784-第二運動磁性件；1786-固定磁性件。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「上」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另外有更明確的規定與限定，術語「設置」、「連接」應做更廣義理解，例如，「連接」可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或是一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發明的一個實施方式作詳細說明，在不衝突的情況下，下述的實施例中的特徵可以相互組合。

圖1為本發明實施例提供的低壓損機電球閥100的開閥狀態示意圖。請參照圖1。本實施例提供的低壓損機電球閥100包括第一執行機構110、第二執行機構120、閥芯130、密封圈140、閥體150、傳動機構160和防堵轉機構170。

密封圈140和閥芯130設置於閥體150內。第一執行機構110穿過閥體150，並與閥芯130連接。第二執行機構120穿過閥體150，並與閥芯130連接。傳動機構160和第一執行機構110配合。傳動機構160和第二執行機構120配合。防堵轉機構170與傳動機構160配合。

閥體150包括擋板152和閥壁154。擋板152內嵌在閥壁154的內壁，擋板152上設置有進氣口1521。閥壁154上設置有限位圈1542、凸臺1544和伸入口1546。限位圈1542內嵌在閥壁154的內壁，限位圈1542和擋板152一起限制密封圈140的位移。

凸臺1544設置在閥壁154的內壁上，伸入口1546與凸臺1544相對設置。凸臺1544用於連接閥芯130。伸入口1546用於第一執行機構110和第二執行機構120穿過閥體150，與閥芯130連接。

可以理解的是，實際操作中，可根據本領域的技術人員實際操作經驗，將密封圈140固定嵌接在閥壁154的內壁上，而取消具有限位作用的擋板152和限位圈1542。

作為優選，在本實施例中，密封圈140為橡膠密封圈。

圖2為本實施例提供的低壓損機電球閥100的閥芯130的第一視角的結構示意圖。圖3為本實施例提供的低壓損機電球閥100的閥芯130的第二視角的結構示意圖。圖4為本實施例提供的低壓損機電球閥100的閥芯130的第三視角的結構示意圖。請結合參照圖2-圖4，閥芯130包括凸起134。凸起134設置在閥芯130的一端。

閥芯130中部設置有通孔1321，閥芯130上相對凸起134的一端設置有凹槽1323。通孔1321用於與密封圈140連通。凹槽1323用於與凸臺1544配合，使閥芯130可相對凸臺1544旋轉。

凸起134的中部設置有滑槽1343，滑槽1343的走向與通孔1321的走向相同。滑槽1343用於連接第二執行機構120，實現第二執行機構120帶動閥芯130擠壓密封圈140。

作為優選，本實施例中，通孔1321的直徑與進氣口1521的直徑相等，或略大於進氣口1521的直徑，當閥芯130轉到通孔1321的軸線與進氣口1521的軸線重合時，即可實現全通徑開閥。

圖5為本實施例提供的低壓損機電球閥100的第一執行機構110的第一視角的結構示意圖。圖6為本發明實施例提供的低壓損機電球閥100的第一執行機構110的第二視角的結構示意圖。請結合參照圖5和圖6，第一執行機構110包括第一執行件112和限位件114。第一執行件112和限位件114相互連接。

第一執行件112包括第一執行齒輪1121和第一連接部1123。第一執行齒輪1121和第一連接部1123相互連接。第一連接部1123與限位件114相互連接。

限位件114設置在第一連接部1123相對第一執行齒輪1121一側的邊緣，限位件114卡接在凸起134上，並在相互接觸處形成滑道1141。凸起134可在滑道1141上滑動。滑道1141的走向與通孔1321的走向相互垂直。

可以理解的是，限位件114卡接在凸起134上，限位件114與凸起134相互配合，第一執行機構110的旋轉可帶動閥芯130旋轉。當第一執行機構110停止運動，閥芯130運動時，凸起134可在滑道1141上滑動。

作為優選，本實施例中，第一執行件112設計為環狀，用於套設在第二執行機構120上。

圖7為本實施例提供的低壓損機電球閥100的第二執行機構120的第一視角的結構示意圖。圖8為為本實施例提供的低壓損機電球閥100的第二執行機構120的第二視角的結構示意圖。請結合參照圖7和圖8，第二執行機構120包括第二執行件122和聯動部124。第二執行件122和聯動部124相互連接。

第二執行件122包括第二執行齒輪1221和第二連接部1223。第二執行齒輪1221和第二連接部1223相互連接。聯動部124偏心的設置在第二連接部1223上。

作為優選，本實施例中，聯動部124設計為杆狀，用於與滑槽1343配合，以帶動閥芯130沿滑槽1343方向運動。

需要說明的是，在其他實施例中，第一執行機構110與閥芯130的連接關係、第二執行機構120與閥芯130的連接關係以及第一執行機構110與第二執行機構120的連接關係可以有不同變化。第一執行機構110與第二執行機構120可相對獨立設置，分別控制閥芯130轉動和沿滑槽1343方向運動，第一執行機構110可以與閥芯130固定連接，第二執行機構120也可與閥芯130固定連接，以實現帶動閥芯130轉動封閉進氣口1521，並擠壓密封圈140的效果。

請繼續參照圖1，作為優選，本實施例中，傳動機構160包括第一傳動齒輪162、第二傳動齒輪164和第三傳動齒輪166。第一傳動齒輪162、第二傳動齒輪164和第三傳動齒輪166同軸心依次連接。傳動機構160用於傳動第一執行機構110和第二執行機構120。

第二傳動齒輪164為不完全齒輪，第二傳動齒輪164包括第一齒部1641和第一過渡部1642。第一齒部1641和第一過渡部1642一體設置。第一齒部1641和第一執行機構110嚙合。第二傳動齒輪164和第一執行齒輪1121嚙合。第三傳動齒輪166與防堵轉機構170嚙合。

作為優選，本實施例中，第二傳動齒輪164帶動第一執行機構110旋轉時，第一齒部1641與第一執行齒輪1121從嚙合到脫扣剛好可以使閥芯130旋轉至通孔1321的軸線與進氣口1521的軸線重合。實現全通徑開閥的同時，氣體不改變運動方向，保持直線運動，從而減少壓損。

可以理解的是，第一傳動齒輪162、第二傳動齒輪164和第三傳動齒輪166可同時轉動，以驅動第一執行機構110和第二執行機構120，從而帶動閥芯130旋轉，以打開或關閉進氣口1521。當第二傳動齒輪164與第一執行機構110脫扣後，第一傳動齒輪162可繼續驅動第二執行機構120，從而帶動閥芯130沿滑槽1343方向運動，以擠壓密封圈140，密封進氣口1521。

需要說明的是，在其他實施例中，傳動機構160也可設計為其他結構。傳動機構160可設計為兩個相互獨立的蝸輪蝸杆，分別控制以驅動第一執行機構110和第二執行機構120，從而實現閥芯130的轉動和沿滑槽1343方向運動。

圖9為為本實施例提供的低壓損機電球閥100的防堵轉機構170的結構示意圖。請參照圖9，防堵轉機構170包括防堵轉齒輪172、從動齒輪174、主動齒輪176和防堵轉件178。防堵轉齒輪172、從動齒輪174和主動齒輪176依次嚙合。

可以理解的是從動齒輪174和主動齒輪176為動力齒輪。

防堵轉件178包括第一運動磁性件1782、第二運動磁性件1784和固定磁性件1786。

固定磁性件1786設置於防堵轉齒輪172的軸心和從動齒輪174的軸心之間，固定磁性件1786設置在閥體150上。

防堵轉齒輪172為不完全齒輪，防堵轉齒輪172包括第二齒部1721和第二過渡部1723。第二齒部1721和第二過渡部1723一體設置。第二齒部1721包括起齒端1724和收齒端1725。起齒端1724和收齒端1725分別設置在第二齒部1721的齒開始的一端和結束的一端。

第一運動磁性件1782設置在起齒端1724，第二運動磁性件1784設置在收齒端1725。第一運動磁性件1782可與固定磁性件1786相互吸引，第二運動磁性件1784可與固定磁性件1786相互吸引，使得在從動齒輪174脫扣後，再改變轉動方向時，防堵轉齒輪172能夠順利入扣。從而，有效避免了低壓損機電球閥100的堵轉問題。

作為優選，本實施例中，第二齒部1721的齒數與第三傳動齒輪166的齒數相等。可以理解的是，防堵轉齒輪172與從動齒輪174從嚙合到脫扣，剛好可以使第三傳動齒輪166旋轉一周，也即剛好可以使第一傳動齒輪162和第二傳動齒輪164旋轉一周。

作為優選，本實施例中，第一運動磁性件1782、第二運動磁性件1784和固定磁性件1786為磁鐵。

圖10為本實施例提供的低壓損機電球閥100的閉閥狀態示意圖。圖11為本實施例提供的低壓損機電球閥100閉閥時密封圈140的I處受力示意圖。請結合參照圖1、圖10和圖11，本實施例提供的低壓損機電球閥100的工作原理是：

主動齒輪176的逆時針旋轉帶動防堵轉齒輪172旋轉，第二齒部1721與第三傳動齒輪166嚙合時，驅動傳動機構160轉動。第一傳動齒輪162和第二傳動齒輪164同時轉動。第一齒部1641與第一執行齒輪1121嚙合，且第一傳動齒輪162和第二執行齒輪1221嚙合時，傳動機構160同時驅動第一執行機構110和第二執行機構120轉動。此時，第二執行機構120與第一執行機構110同步旋轉，聯動部124與滑槽1343同步旋轉，相對靜止，而由於限位件114卡接在凸起134上，第一執行機構110的旋轉，可以帶動閥芯130旋轉，從而使通孔1321與進氣口1521連通。第一齒部1641與第一執行齒輪1121脫扣時，通孔1321的軸線與進氣口1521的軸線重合，實現全通徑開閥，氣體不改變運動方向，保持直線運動。

當第二傳動齒輪164與第一執行齒輪1121脫扣時，第一傳動齒輪162和第二執行齒輪1221保持嚙合。此時，由於聯動部124偏心地設置在第二執行件122上，以及滑槽1343對聯動部124的限定作用，使得第二執行機構120可帶動閥芯130沿滑槽1343方向運動。此時，閥芯130相對第一執行機構110在滑道1141上滑動。由於閥芯130相對滑槽1343的一端通過凹槽1323與凸起134的配合，同時，由於閥芯130相對滑槽1343的一端相對的固定在閥體150上，因此閥芯130在第二執行機構120的驅動下沿滑槽1343方向擺動，從而擠壓密封圈140，使密封緊密。

此時，完成了低壓損機電球閥100從開閥到閉閥的過程。當再次開閥時，主動輪順時針旋轉，此時，由於第二運動磁性件1784與固定磁性件1786的吸引作用，使防堵轉齒輪172能順利扣入從動齒輪174中，防止堵轉。

當然，當主動輪再次逆時針旋轉時，第一運動磁性件1782與固定磁性件1786的吸引作用，也能使防堵轉齒輪172能順利扣入從動齒輪174中，防止堵轉。如此循環。

綜上所述，本發明實施例提供的低壓損機電球閥100應用時，可以實現低壓損機電球閥100全通徑開閥，且不改變氣流方向，並保持緊密密封，從而實現了降低壓損，提高使用效率。

本發明的另一實施例提供了一種燃氣表，該燃氣表包括低壓損機電球閥100。該燃氣表採用該低壓損機電球閥100，使用效率提高，使用壽命增長。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於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保護範圍之內。