CN110425329B - 阀门启闭助力器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种结构设计合理、操作简易、能省力开启或关闭阀门的阀门启闭助力器，包括壳体，所述壳体下端部设置有与阀门的阀杆连接的连接轴，所述壳体内可转动设置有用于驱动所述连接轴转动的第一转动轴、用于驱动所述第一转动轴转动的第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴之间设置有控制所述第一转动轴单向转动的离合装置，所述第一转动轴与所述连接轴之间设置有用于驱动所述连接轴正转或反转的换向装置，所述第二转动轴上设置有可反向转动蓄力的助力装置，所述壳体上设置有用于驱动所述第二转动轴转动的手轮。

Description

阀门启闭助力器

技术领域

本发明涉及阀门启闭技术领域，特别涉及一种阀门启闭助力器。

背景技术

阀门是流体输送***中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流等功能；在压力管道中使用的阀门在开关时，一般需要通过人力操作来实现，然而，阀门启闭时需要克服阀门两侧管道内的管道压力和液面压力，因而需要较大的扭力，同时，阀门因为长期处于开启或关闭的状态时管道内的流体粘连在阀板上使阀杆转动时不易转动、阀杆刚转动时的临界摩擦力以及阀门在完全开启或完全关闭时留下的残余应力，都增加了阀门启闭的难度，可能导致阀门不能及时的关闭或开启；为了解决上述问题，本发明由此产生。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种结构设计合理、操作简易、能省力开启阀门的阀门启闭助力器。

为解决上述技术问题，本发明采取的解决方案为: 阀门启闭助力器，包括壳体，所述壳体下端部设置有与阀门的阀杆连接的连接轴，所述壳体内可转动设置有用于驱动所述连接轴转动的第一转动轴、用于驱动所述第一转动轴转动的第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴之间设置有控制所述第一转动轴单向转动的离合装置，所述第一转动轴与所述连接轴之间设置有用于驱动所述连接轴正转或反转的换向装置，所述第二转动轴上设置有可反向转动蓄力的助力装置，所述壳体上设置有用于驱动所述第二转动轴转动的手轮。

进一步改进的是：所述离合装置包括第一棘轮、第二棘轮，所述第一棘轮固定设置于所述第一转动轴上，所述第二棘轮可上下滑移套设于所述第二转动轴上，所述第一棘轮的棘轮齿与所述第二棘轮的棘轮齿可啮合联动。

进一步改进的是：所述第二转动轴上开设有供所述第二棘轮上下滑移的滑槽，所述第二转动轴外壁上设置有使所述第二棘轮向下复位的第一复位件。

进一步改进的是：所述手轮上设置有第三转动轴，所述第三转动轴可转动设置于所述壳体上，所述第三转动轴上设置有第一齿轮，所述第二转动轴上设置有与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，所述第一齿轮的分度圆直径小于所述第二齿轮的分度圆直径。

进一步改进的是：所述助力装置包括固定设置于所述第二转动轴上的转动盘、若干固定设置于所述壳体上的固定杆、若干可滑移设置于所述壳体上的滑动杆，所述固定杆与所述滑动杆之间设置有用于使固定杆、滑动杆始终保持相对位置的第二复位件，所述转动盘上可单向转动设置有若干可卡合或脱离滑动杆的卡爪，所述卡爪一侧开设有使所述滑动杆滑入的卡口，所述转动盘上设置有保持所述卡爪垂直于所述第二转动轴中心轴的第三复位件。

进一步改进的是：所述换向装置包括设置于所述连接轴上可上下滑移设置有第三齿轮、设置于所述第一转动轴上的第四齿轮、第五齿轮，所述壳体上可转动设置有与所述第四齿轮相啮合的第六齿轮，所述第三齿轮通过上下滑动可分别与所述第五齿轮、第六齿轮啮合传动，所述壳体上设置有用于驱动所述第三齿轮上下滑移的驱动件。

进一步改进的是：所述驱动件包括可转动穿设于所述壳体上的第四转动轴，所述第四转动轴一端设置有用于驱动所述第三齿轮上下滑移的凸轮，所述第四转动轴另一端上设置有用于驱动所述第四转动轴转动的手把。

进一步改进的是：所述第二复位件为第二弹簧，所述第二弹簧一端固定设置于所述固定杆上，另一端固定设置于所述滑动杆上。

进一步改进的是：所述第三复位件为第三弹簧，所述第二弹簧一端固定设置于所述转动盘上，另一端固定设置于所述卡爪上。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：使用本发明具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理，且安装十分简易，只需要将本发明的壳体固定安装在设有阀门的管道上同时将阀门阀杆的自由端与本发明的连接轴固定连接即可使用本发明，通过本发明的操作也十分简易，只需要先逆时针转动手轮拉伸第二弹簧，再顺时针转动手轮就可以开启或关闭阀门，任何人都可以轻松学会使用；

2、本发明采用的是纯机械结构，通过人工发力直接使用，没有其他的动力源，因此也没有复杂的液压管路连接或电路连接和管道交错，便于管理者对管道的监管和维护，尤其适合一些管路连接复杂的场所使用，同时因为是人力驱动所以也没有那么多的局限，不会因为液压管的泄露或者是断电而导致无法使用，让本发明的使用更加便利；

3、本发明通过手轮逆时针转动先对第二弹簧进行蓄力，再通过第二弹簧恢复产生的弹力势能助力和第二弹簧助力时对手轮产生的惯性以及和操作者手部的共同发力，有效克服阀门开启或关闭时两侧管道内的管道压力和液面压力、阀杆转动时的临界点摩擦力以及阀门在完全开启或完全关闭时留下的残余应力，让阀门可以更轻易的被开启或关闭，便于操作者的使用；

4、本发明通过与手轮同步转动的第一齿轮来带动设置在第二转动轴上的第二齿轮转动，且第一齿轮的分度圆直径小于第二齿轮的分度圆直径，让小径带动大径转动可以更加省力的带动阀杆转动便于阀门的开启或关闭；

5、本发明的适用范围广，可以适用于任何需要转动启闭的设备上，实现省力转动开启和转动关闭。

附图说明

图1是本发明实施例阀门启闭助力器的立体图；

图2是本发明实施例阀门启闭助力器的内部结构示意图；

图3是图2发明实施例阀门启闭助力器中沿A-A向方向的局部剖视图；

图4是图2发明实施例阀门启闭助力器中沿B-B向方向的局部剖视图；

图5是图2发明实施例阀门启闭助力器中沿C-C向方向的局部剖视图；

图6是本发明实施例阀门启闭助力器中换向装置的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参考图1至图6，本发明实施例所揭示的是阀门启闭助力器，包括壳体1，所述壳体1下端部设置有与阀门的阀杆连接的连接轴2，连接轴2可以通过相应的轴套来和阀门的阀杆连接，也可以开设相应的连接孔来和阀门的阀杆连接，所述壳体1内可转动设置有用于驱动所述连接轴2转动的第一转动轴31、用于驱动所述第一转动轴31转动的第二转动轴32，所述第一转动轴31与所述第二转动轴32之间设置有控制所述第一转动轴31单向转动的离合装置；所述离合装置包括第一棘轮33、第二棘轮34，所述第一棘轮33固定设置于所述第一转动轴31上，所述第二棘轮34可上下滑移套设于所述第二转动轴32上，所述第二转动轴32上沿第二棘轮34受力方向开设有供所述第二棘轮34上下滑移的斜花键槽35，所述第二棘轮34上固定设置有与所述斜花键槽35配合的滑块（图中未示出），所述第二转动轴32外壁上设置有使所述第二棘轮34向下复位的第一复位件，所述第一复位件为第一弹簧36，所述第一弹簧36套设于所述第二转动轴32上，所述第一弹簧36上端部固定设置于所述第二转动轴32上，所述第一弹簧36下端部抵制设置于所述第二棘轮34上，所述第一棘轮33的棘轮齿与所述第二棘轮34的棘轮齿可啮合联动；所述第一转动轴31与所述连接轴2之间设置有用于驱动所述连接轴2正转或反转的换向装置；所述换向装置包括设置于所述连接轴2上可上下滑移设置有第三齿轮21、设置于所述第一转动轴31上的第四齿轮311、第五齿轮312，所述壳体1上通过转轴可转动设置有与所述第四齿轮311相啮合的第六齿轮313，所述第三齿轮21通过上下滑动可分别与所述第五齿轮312、第六齿轮313啮合传动，所述壳体1上设置有用于驱动所述第三齿轮21上下滑移的驱动件；所述驱动件包括可转动穿设于所述壳体1上的第四转动轴4，所述第四转动轴4一端设置有用于驱动所述第三齿轮21上下滑移的凸轮41，所述第四转动轴4另一端上设置有用于驱动所述第四转动轴4转动的手把42；所述第二转动轴32上设置有可反向转动蓄力的助力装置；所述助力装置包括固定设置于所述第二转动轴32上的转动盘5、三根固定设置于所述壳体1上的固定杆51、三根可滑移设置于所述壳体1上的滑动杆52，所述壳体1上开设有供所述滑动杆52滑动的第二滑槽521，所述滑动杆52通过两个分别设置在壳体1两侧的限位螺母可滑移设置于所述第二滑槽521内，所述固定杆51与所述滑动杆52之间设置有用于使固定杆51、滑动杆52始终保持相对位置的第二复位件，所述第二复位件为第二弹簧53，所述第二弹簧53一端固定设置于所述固定杆51上，另一端固定设置于所述滑动杆52上，所述转动盘5上铰接有三个可卡合或脱离滑动杆52的卡爪54，所述卡爪54一侧开设有使所述滑动杆52滑入的卡口55，所述转动盘5上位于卡口55的另一侧设置有用于限制所述卡爪54向所述卡口55的背离方向转动的限位块56，所述转动盘5上设置有保持所述卡爪54垂直于所述第二转动轴32中心轴的第三复位件，所述第三复位件为第三弹簧57，所述第三弹簧57一端通过固定销固定设置于所述壳体1上，另一端固定设置于所述卡爪54上；所述壳体1上设置有用于驱动所述第三转动轴61转动的手轮6，所述手轮6上设置有第三转动轴61，所述第二转动轴32可转动设置于所述壳体1上，所述第三转动轴61上设置有第一齿轮62，所述第二转动轴32上设置有与第一齿轮62啮合传动的第二齿轮63，所述第一齿轮62的分度圆直径小于所述第二齿轮63的分度圆直径，手动转动手轮6时，所述手轮6带动所述第三转动轴61和第一齿轮62，第一齿轮62转动带动第二齿轮63转动，小齿轮带动大齿轮转动可以起到省力的作用。

阀门启闭助力器的使用方法:将本发明安装在阀门上，使连接轴2和阀门阀杆的自由端固定连接；开启阀门时，首先人工手动转动手把42使手把42的自由端保持向上，使凸轮41的凸起不作用在第三齿轮21上，此时第三齿轮21和第六齿轮313啮合，随后人工手动逆时针转动手轮6，手轮6带动第三转动轴61和第一齿轮62逆时针转动，第一齿轮62转动带动第二齿轮63顺时针转动，第二齿轮63顺时针转动带动第二转动轴32顺时针转动，第二转动轴32转动带动第二棘轮34转动，第二棘轮34的棘轮齿和第一棘轮33的棘轮齿相对滑移并且在第一棘轮33的棘轮齿的作用下在第二转动轴32上下滑移，第二棘轮34向上运动时会挤压第一弹簧36，在第二棘轮34的棘轮齿滑移到第一棘轮33的下一棘轮齿时在第一弹簧36的作用下会使第一棘轮33与第二棘轮34再次卡合，同时第二转轴顺时针转动带动转动盘5顺时针转动，转动盘5顺时针转动带动卡爪54顺时针转动，卡爪54顺时针转动时卡爪54的卡口55会卡合在滑动杆52上并带动滑动杆52滑移，滑动杆52滑移会使滑动杆52与固定杆51之间的距离增大并拉伸第二弹簧53，第二弹簧53在卡爪54的进一步顺时针转动下开始慢慢蓄力，当滑动杆52在第二滑槽521内滑移到与固定杆51之间为最大距离时即手顺无法再顺时针转动时，人工手部立即反向即顺时针向快速转动手轮6，在第二弹簧53迅速复原的过程中会带动卡爪54和转动盘5逆时针转动，卡爪54逆时针转动时会在滑动杆52的阻挡下转动，在脱离滑动杆52后会在第三弹簧57的作用下复位，转动盘5逆时针转动带动第二转动轴32和第二棘轮34逆时针转动，第二棘轮34逆时针转动带动第一棘轮33和第一转动轴31逆时针转动，第一转动轴31逆时针转动带动第四齿轮311逆时针转动，第四齿轮311逆时针转动带动第六齿轮313顺时针转动，第六齿轮313顺时针转动带动第三齿轮21逆时针转动，第三齿轮21逆时针转动带动阀门的阀杆逆时针转动开启阀门使阀杆脱离卡死点，同时在第二弹簧53迅速复原的过程中会带动第二转动轴32和第二齿轮63逆时针转动对手轮6产生一个顺时针转动的惯性力，增大了人工顺时针转动手轮6的力矩，此时人工快速顺时针转动手轮6就可以轻松带动阀门的阀杆逆时针转动开启阀门；关闭阀门时，首先人工手动转动手把42使手把42的自由端保持水平向右，使凸轮41的凸起向上顶起第三齿轮21，此时第三齿轮21和第五齿轮312啮合，上随后人工手动逆时针转动手轮6，手轮6带动第三转动轴61和第一齿轮62逆时针转动，第一齿轮62转动带动第二齿轮63顺时针转动，第二齿轮63顺时针转动带动第二转动轴32顺时针转动，第二转动轴32转动带动第二棘轮34转动，第二棘轮34的棘轮齿和第一棘轮33的棘轮齿相对滑移并且在第一棘轮33的棘轮齿的作用下在第二转动轴32上下滑移，第二棘轮34向上运动时会挤压第一弹簧36，在第二棘轮34的棘轮齿滑移到第一棘轮33的下一棘轮齿时在第一弹簧36的作用下会使第一棘轮33与第二棘轮34再次卡合，同时第二转轴顺时针转动带动转动盘5顺时针转动，转动盘5顺时针转动带动卡爪54顺时针转动，卡爪54顺时针转动时卡爪54的卡口55会卡合在滑动杆52上并带动滑动杆52滑移，滑动杆52滑移会使滑动杆52与固定杆51之间的距离增大并拉伸第二弹簧53，第二弹簧53在卡爪54的进一步顺时针转动下开始慢慢蓄力，当滑动杆52在第二滑槽521内滑移到与固定杆51之间为最大距离时即手顺无法再顺时针转动时，人工手部立即反向即顺时针向快速转动手轮6，在第二弹簧53迅速复原的过程中会带动卡爪54和转动盘5逆时针转动，卡爪54逆时针转动时会在滑动杆52的阻挡下转动，在脱离滑动杆52后会在第三弹簧57的作用下复位，转动盘5逆时针转动带动第二转动轴32和第二棘轮34逆时针转动，第二棘轮34逆时针转动带动第一棘轮33和第一转动轴31逆时针转动，第一转动轴31逆时针转动带动第五齿轮312逆时针转动，第五齿轮312逆时针转动带动第三齿轮21顺时针转动，第三齿轮21顺逆时针转动带动阀门的阀杆顺时针转动关闭阀门使阀杆脱离卡死点，同时在第二弹簧53迅速复原的过程中会带动第二转动轴32和第二齿轮63逆时针转动对手轮6产生一个顺时针转动的惯性力，增大了人工顺时针转动手轮6的力矩，此时人工快速顺时针转动手轮6就可以轻松带动阀门的阀杆顺时针转动关闭阀门。

本发明还适用于其他需要转动开启或转动关闭的设备，只需要将本发明安装在相应位置上，并将本实用型的连接轴与需要转动开启或关闭的转动杆固定连接即可使用本发明。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.阀门启闭助力器，包括壳体，其特征在于：所述壳体下端部设置有与阀门的阀杆连接的连接轴，所述壳体内可转动设置有用于驱动所述连接轴转动的第一转动轴、用于驱动所述第一转动轴转动的第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴之间设置有控制所述第一转动轴单向转动的离合装置，所述第一转动轴与所述连接轴之间设置有用于驱动所述连接轴正转或反转的换向装置，所述第二转动轴上设置有可反向转动蓄力的助力装置，所述壳体上设置有用于驱动所述第二转动轴转动的手轮。

2.根据权利要求1所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述离合装置包括第一棘轮、第二棘轮，所述第一棘轮固定设置于所述第一转动轴上，所述第二棘轮可上下滑移套设于所述第二转动轴上，所述第一棘轮的棘轮齿与所述第二棘轮的棘轮齿可啮合联动。

3.根据权利要求2所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述第二转动轴上开设有供所述第二棘轮上下滑移的滑槽，所述第二转动轴外壁上设置有使所述第二棘轮向下复位的第一复位件。

4.根据权利要求1所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述手轮上设置有第三转动轴，所述第三转动轴可转动设置于所述壳体上，所述第三转动轴上设置有第一齿轮，所述第二转动轴上设置有与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，所述第一齿轮的分度圆直径小于所述第二齿轮的分度圆直径。

5.根据权利要求1所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述助力装置包括固定设置于所述第二转动轴上的转动盘、若干固定设置于所述壳体上的固定杆、若干可滑移设置于所述壳体上的滑动杆，所述固定杆与所述滑动杆之间设置有用于使固定杆、滑动杆始终保持相对位置的第二复位件，所述转动盘上可单向转动设置有若干可卡合或脱离滑动杆的卡爪，所述卡爪一侧开设有使所述滑动杆滑入的卡口，所述转动盘上设置有保持所述卡爪垂直于所述第二转动轴中心轴的第三复位件。

6.根据权利要求1所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述换向装置包括设置于所述连接轴上可上下滑移设置有第三齿轮、设置于所述第一转动轴上的第四齿轮、第五齿轮，所述壳体上可转动设置有与所述第四齿轮相啮合的第六齿轮，所述第三齿轮通过上下滑动可分别与所述第五齿轮、第六齿轮啮合传动，所述壳体上设置有用于驱动所述第三齿轮上下滑移的驱动件。

7.根据权利要求6所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述驱动件包括可转动穿设于所述壳体上的第四转动轴，所述第四转动轴一端设置有用于驱动所述第三齿轮上下滑移的凸轮，所述第四转动轴另一端上设置有用于驱动所述第四转动轴转动的手把。

8.根据权利要求5所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述第二复位件为第二弹簧，所述第二弹簧一端固定设置于所述固定杆上，另一端固定设置于所述滑动杆上。

9.根据权利要求8所述的阀门启闭助力器，其特征在于：所述第三复位件为第三弹簧，所述第二弹簧一端固定设置于所述转动盘上，另一端固定设置于所述卡爪上。