CN115681526A - 一种用于市政工程的通风管路关断阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于市政工程的通风管路关断阀，包括作为阀门主体的环状结构，所述环状结构的任一端径向面固定连接有安装支架，所述安装支架上固定安装有位于环状结构中心轴位置的中心座，所述中心座与环状结构之间呈圆形阵列布置有多块相互拼接的叶片，叶片另一端贯穿所述环状结构与驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述叶片偏转形成用于将环状结构内部关断/打开的关断结构。本发明采用多叶片同步偏转实现对整个阀门的关断操作，从而达到控制流量/关断阀门的目的。多个叶片独立偏转联动动作相较于现有单片阀芯的蝶形阀而言开闭驱动的扭矩更好，更容易控制，叶片能够单独更换，运维成本更低。

Description

一种用于市政工程的通风管路关断阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及针对通风管路流量控制或通断控制的阀门，具体而言是一种用于市政工程的通风管路关断阀。

背景技术

阀门是用于流体流量控制或者通断控制的装置，常见的阀门通常是用于小流量，大压力环境，如最常见的是市政水供给管路上或者气供给管路上均由大量的阀门。阀门的作用一方面是在正常使用过程中控制流量，另一方面是在特殊情况下用于截流之用，尽管不同的阀门安装在不同的位置有不同的作用，但整体而言其功能是基本相同的。

阀门从结构上分类只要分为柱塞式阀门，如水龙头；球形阀，如高压截止阀；蝶形阀，如大流量电控阀等。针对大口径，大流量的阀门设计而言，通常采用蝶形阀，蝶形阀的优势在于能够满足较大直径的管路的通断控制需求，其原理是通过控制与需要关断管路内径相匹配的金属板的偏转角度实现管路中的流量控制，但由于蝶形阀采用单一阀芯控制，加之管路内径大，承受的压力也会非常大，使得蝶形阀的控制和扭矩要求很高。而针对球形阀而言，其结构不适用于大直径，甚至超大直径管路控制，因为球形阀结构随着尺寸的增大会使得阀门的质量急剧增加，不利于运输和安装等。

涉及大直径，甚至超大直径流体控制一般多用于市政管网中的通气管道，或者道路隧道中，或者用于废气的指定输送等。

发明内容

本申请提供一种用于市政工程的通风管路关断阀，用于替代现有的大型蝶形阀，解决现有技术中针对大口径，甚至超大口径通风管路的流量控制和关断的问题。

本申请采用的技术方案是：

一种用于市政工程的通风管路关断阀，包括作为阀门主体的环状结构，所述环状结构的任一端径向面固定连接有安装支架，所述安装支架上固定安装有位于环状结构中心轴位置的中心座，所述中心座与环状结构之间呈圆形阵列布置有多块相互拼接的叶片，任一叶片沿径向两端均固定设置有转轴，叶片一端与所述中心座转动连接，叶片另一端贯穿所述环状结构与驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述叶片偏转形成用于将环状结构内部关断/打开的关断结构。

为了简化驱动结构和设备重量，同时提升阀门关断时各个叶片的一致性，优先地，所述驱动机构包括驱动源和多个首尾相连的连杆单元，所述驱动源择一连接任一所述连杆单元并通过连杆单元驱动任一所述叶片同步偏转。

为了确保每一叶片偏转的一致性，同时驱动叶片偏转时不受叶片数量限制，优选地，所述连杆单元包括安装在所述环状结构上与所述转轴转动连接的轴承座，一端固定夹持所述转轴的摆杆，所述摆杆上设置有靠近另一端端头的第一位置和靠近所述第一位置的第二位置；所述第一位置和第二位置均安装有球形座，任一所述摆杆上位于第一位置的球形座通过拉杆均以顺时针或逆时针与相邻摆杆位于第二位置的球形座连接。

为了方便叶片的安装和后期维护更换，优选地，所述中心座包括可拆卸连接的第一中心座和第二中心座，所述第一中心座和第二中心座的相对面上设置有多个与所述转轴相匹配的凹槽。

为了提升本发明在关断状态下的密闭性，优选地，任一所述叶片的两侧边均设置有台阶结构使得相邻两片叶片相互密闭扣合。

为了避免在突发故障时不能对阀门进行开关操作，优选地，所述驱动源包括驱动连接的伺服电机和减速器，所述减速器的输出轴与所述转轴驱动连接；所述减速器上还设置有选择性驱动连接结构用于手动改变所述叶片偏转状态的扳手。

为了在紧急故障情况下实现手动对阀门开闭进行操作，进一步优选，所述扳手驱动连接有扭杆，所述扭杆通过设置在减速器内作为选择性驱动连接结构的输出齿轮与所述转轴选择性驱动连接；

所述输出齿轮沿中心向两端分别延伸形成第一套管和第二套管，所述第一套管转动套接有所述扭杆，所述第一套管内底部设置有非圆形的凹槽，所述扭杆端头设置有与所述凹槽形状相匹配的凸部，所述凸部与凹槽之间设置有第一弹簧；

所述第二套管与所述转轴轴向滑动连接，径向同轴卡接，所述第二套管与所述减速器外壳体之间设置有第二弹簧。

优选地，所述环状结构上固定连接有用于安装减速器的机架，所述环状结构的圆周外侧还设置有用于遮挡连杆单元的外壳体，所述环状结构两端还具有用于连接管路的法兰。

有益效果：

本发明采用多叶片同步偏转实现对整个阀门的关断操作，从而达到控制流量/关断阀门的目的。多个叶片独立偏转联动动作相较于现有单片阀芯的蝶形阀而言开闭驱动的扭矩更好，更容易控制，叶片能够单独更换，运维成本更低。

本发明通过设置的选择性驱动连接结构能够能够实现阀门的自动控制和手动关闭两种模式之间的兼容，提升阀门实用性和兼容性；本发明结构采用轻量化设计，在能够满足超大直径控制的同时能够有效的减轻设备质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构轴测图。

图2是图1的反向视觉轴测图。

图3是图2的俯视图。

图4是图3中沿剖切符号A-A的剖视图。

图5是图4中C区结构放大图。

图6是图3中沿剖切符号B-B的剖视图。

图7是本发明结构***图。

图8是图7中D区结构放大图。

图9是图7中E区结构放大图。

图10是本发明另一视觉结构***图。

图中：1-环状结构；2-法兰；3-外壳体；4-机架；5-减速器；6-扳手；7-伺服电机；8-安装支架；9-中心座；91-第一中心座；92-第二中心座；10-叶片；101-台阶结构；11-转轴；12-摆杆；13-拉杆；14-轴承座；15-第一管道；16-第二管道；61-扭杆；62-凸部；63-第一弹簧；64-凹槽；65-第一套管；66-输出齿轮；67-第二套管；68-第二弹簧。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供了一种用于市政工程的通风管路关断阀，结合说明书附图1-图4所示，包括作为阀门主体的环状结构1，所述环状结构1的任一端径向面固定连接有安装支架8，所述安装支架8上固定安装有位于环状结构1中心轴位置的中心座9，所述中心座9与环状结构1之间呈圆形阵列布置有多块相互拼接的叶片10，任一叶片10沿径向两端均固定设置有转轴11，叶片10一端与所述中心座9转动连接，叶片10另一端贯穿所述环状结构1与驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述叶片10偏转形成用于将环状结构1内部关断/打开的关断结构。

结构及工作原理：

在使用状态时，通过环状结构1与第一管道15和第二管道16固定连接形成通风管道，当需要对关断阀进行开关时则通过驱动机构驱动所有叶片10偏转，由于所有叶片10为同步偏转，因此能够实现全开与全闭的状态，从而达到关闭或打开的目的。相较于现有蝶形阀而言，叶片10由多块共同的覆盖环状结构1的径向面积，单片叶片10覆盖面积远远小于现有蝶形阀的单阀芯覆盖面积，能够大大的降低阀门开闭需要的扭矩，从而可以进一步降低驱动阀门开闭的电机功率，减轻电机质量，从而使得整个阀门更加轻量化。

实施例2：

在实施例1的基础上，为了简化驱动结构和设备重量，同时提升阀门关断时各个叶片10的一致性，进一步结合说明书附图1-图10所示，所述驱动机构包括驱动源和多个首尾相连的连杆单元，所述驱动源择一连接任一所述连杆单元并通过连杆单元驱动任一所述叶片10同步偏转。为了确保每一叶片10偏转的一致性，同时驱动叶片10偏转时不受叶片10数量限制，优选地，所述连杆单元包括安装在所述环状结构1上与所述转轴11转动连接的轴承座14，一端固定夹持所述转轴11的摆杆12，所述摆杆12上设置有靠近另一端端头的第一位置和靠近所述第一位置的第二位置；所述第一位置和第二位置均安装有球形座，任一所述摆杆12上位于第一位置的球形座通过拉杆13均以顺时针或逆时针与相邻摆杆12位于第二位置的球形座连接。如图7-图9所示，通过首尾相连的多个连杆单元能够一一对应的控制每块叶片10，同时，由于每个连杆单元的结构采用相同设置，使得驱动机构对任一连杆单元施加驱动力使得每一个连杆单元驱动对应的叶片10的偏转结构都是一样的，从而达到同步偏转，实现开/闭一致性的目的和技术效果。

为了方便叶片10的安装和后期维护更换，本实施例中，所述中心座9包括可拆卸连接的第一中心座91和第二中心座92，所述第一中心座91和第二中心座92的相对面上设置有多个与所述转轴11相匹配的凹槽。将中心座9采用可拆卸连接的结构设置的好处在于方便叶片10的安装，同时能够在任何时候针对任何叶片10进行拆装更换，提高阀门的运维便捷性。

为了提升本发明在关断状态下的密闭性，本实施例中，任一所述叶片10的两侧边均设置有台阶结构101使得相邻两片叶片10相互密闭扣合，详见图8所示，台阶结构101能够是的相邻两块叶片10之间形成具有弯折的多个贴合面，能够进一步提高密闭性。

实施例3：

为了避免在突发故障时不能对阀门进行开关操作，结合说明书附图4和图5所示，所述驱动源包括驱动连接的伺服电机7和减速器5，所述减速器5的输出轴与所述转轴11驱动连接；所述减速器5上还设置有选择性驱动连接结构用于手动改变所述叶片10偏转状态的扳手6。

为了在紧急故障情况下实现手动对阀门开闭进行操作，进一步优选，所述扳手6驱动连接有扭杆61，所述扭杆61通过设置在减速器5内作为选择性驱动连接结构的输出齿轮66与所述转轴11选择性驱动连接；

所述输出齿轮66沿中心向两端分别延伸形成第一套管65和第二套管67，所述第一套管65转动套接有所述扭杆61，所述第一套管65内底部设置有非圆形的凹槽64，所述扭杆61端头设置有与所述凹槽64形状相匹配的凸部62，所述凸部62与凹槽64之间设置有第一弹簧63；

所述第二套管67与所述转轴11轴向滑动连接，径向同轴卡接，所述第二套管67与所述减速器5外壳体之间设置有第二弹簧68。

当驱动源或者减速器5发生故障后，并不能对阀门进行开闭操作，此时只需要用力按压所述扳手6使得扭杆61同时克服第一弹簧63和第二弹簧68的弹力将输出齿轮66向下压并脱离与减速器5内其他齿轮啮合的状态，再手动转动扳手6使得转轴11发生偏转，从而带动所有叶片10偏转到预定位置，然后保持扳手6当前角度不变，停止按压扳手6，在第一弹簧63和第二弹簧68的共同作用下，输出齿轮66回复到初始位置，并于减速器5内其他齿轮啮合，但由于减速器5不具有反向驱动的可能性，此时减速器和驱动源之间的驱动连接相当于起到限制转轴11转动的作用，从而达到手动调节的目的。

值得说明的是，由于手动操作是在紧急或者应急条件下采用的，故而在输出齿轮66正常啮合状态时，优选不会对扭杆61产生驱动力，从而达到选择性驱动连接的目的。其工作原理如下：在第一弹簧63的弹力作用下，自然状态下所述凸部62与凹槽64并不能形成卡接结构，因此输出齿轮66的转动并不能传递给扭杆61，只有当凸部62与凹槽64相互套接后，通过其非圆形的形状才能传递扭矩，故而在正常状态时，扭杆61与第一套管65转动连接。所述第二套管67与所述转轴11轴向滑动连接，径向同轴卡接，可通过改变转轴11的横截面形状实现，只要转轴11不是圆柱状，例如采用正方形立柱，或者其他具有棱线的非回转体结构都能实现与第二套管67沿轴向滑动，同时又能够与第二套管67同轴转动。本实施例中，结合说明书附图1-图2所示，为了避免连杆单元，驱动机构受到外界环境侵蚀，所述环状结构1上固定连接有用于安装减速器5的机架4，所述环状结构1的圆周外侧还设置有用于遮挡连杆单元的外壳体3，所述环状结构1两端还具有用于连接管路的法兰2。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：包括作为阀门主体的环状结构（1），所述环状结构（1）的任一端径向面固定连接有安装支架（8），所述安装支架（8）上固定安装有位于环状结构（1）中心轴位置的中心座（9），所述中心座（9）与环状结构（1）之间呈圆形阵列布置有多块相互拼接的叶片（10），任一叶片（10）沿径向两端均固定设置有转轴（11），叶片（10）一端与所述中心座（9）转动连接，叶片（10）另一端贯穿所述环状结构（1）与驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述叶片（10）偏转形成用于将环状结构（1）内部关断/打开的关断结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：所述驱动机构包括驱动源和多个首尾相连的连杆单元，所述驱动源择一连接任一所述连杆单元并通过连杆单元驱动任一所述叶片（10）同步偏转。

3.根据权利要求2所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：所述连杆单元包括安装在所述环状结构（1）上与所述转轴（11）转动连接的轴承座（14），一端固定夹持所述转轴（11）的摆杆（12），所述摆杆（12）上设置有靠近另一端端头的第一位置和靠近所述第一位置的第二位置；所述第一位置和第二位置均安装有球形座，任一所述摆杆（12）上位于第一位置的球形座通过拉杆（13）均以顺时针或逆时针与相邻摆杆（12）位于第二位置的球形座连接。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：所述中心座（9）包括可拆卸连接的第一中心座（91）和第二中心座（92），所述第一中心座（91）和第二中心座（92）的相对面上设置有多个与所述转轴（11）相匹配的凹槽。

5.根据权利要求4所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：任一所述叶片（10）的两侧边均设置有台阶结构（101）使得相邻两片叶片（10）相互密闭扣合。

6.根据权利要求5所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：所述驱动源包括驱动连接的伺服电机（7）和减速器（5），所述减速器（5）的输出轴与所述转轴（11）驱动连接；所述减速器（5）上还设置有选择性驱动连接结构用于手动改变所述叶片（10）偏转状态的扳手（6）。

7.根据权利要求6所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：所述扳手（6）驱动连接有扭杆（61），所述扭杆（61）通过设置在减速器（5）内作为选择性驱动连接结构的输出齿轮（66）与所述转轴（11）选择性驱动连接；

所述输出齿轮（66）沿中心向两端分别延伸形成第一套管（65）和第二套管（67），所述第一套管（65）转动套接有所述扭杆（61），所述第一套管（65）内底部设置有非圆形的凹槽（64），所述扭杆（61）端头设置有与所述凹槽（64）形状相匹配的凸部（62），所述凸部（62）与凹槽（64）之间设置有第一弹簧（63）；

所述第二套管（67）与所述转轴（11）轴向滑动连接，径向同轴卡接，所述第二套管（67）与所述减速器（5）外壳体之间设置有第二弹簧（68）。

8.根据权利要求7所述的一种用于市政工程的通风管路关断阀，其特征在于：所述环状结构（1）上固定连接有用于安装减速器（5）的机架（4），所述环状结构（1）的圆周外侧还设置有用于遮挡连杆单元的外壳体（3），所述环状结构（1）两端还具有用于连接管路的法兰（2）。

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