专利名称：回转式液动阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀门，具体是涉及一种液压马达直接驱动的阀门。
技术背景阀门作为液体、气体介质输送设备，已广泛应用于化工、冶金、石油、矿 山、农业、市政等领域。近年来随着大口径、大规格的阀门需求量日益增加， 手动操作已十分困难，甚至不可能。随着自动化水平的不断提高，出现了多种 阀门驱动方式，如电动阀门、气动阀门、液动阀门等。在实践中发现上述阀门 驱动方式仍存在一定缺点和不足。通用阀门的开闭过程所需的转矩及提升力各 阶段差异较大。电动阀门最大的弱点是电动机自身的起动转矩小。当启门要求 的瞬间转矩最大，易出现带不动静止的减速机启动时所需的起动转矩加上阀门 提升时所需的转矩之和，造成闷车事故。当远距离操纵时，如不能及时发现会 烧损电机。气动阀门的最大缺点是设备和气源体积大，使用压力低，输出的动 力和力矩小，因此适用范围受到限制。液动阀门是指油缸驱动的阀门，因油缸 的外形尺寸，再加上阀门的原始高度，使整体高度过大，这样在一些标高受限 制的场合便不适合使用，另外这种阀门不能实现手动开启和关闭。发明内容本发明的目的，是针对现有技术存在的缺点，而提供一种回转式液动阀门。 该阀门具有起动转矩大，运行时输出转矩可随负载变化而变化，可设定和显示 阀门的开启和关闭状态，并可实施手动操作。采用的技术方案是回转式液动阀门，包括液压马达、阀门和液压马达与阀门之间连接支架及 驱动啮合件。液压马达主要是由马达的手动铰盘、驱动螺套、压盖、上端盖、 圆锥滚子轴承、导轨、滚轮、壳体、空心式柱塞缸体、多个柱塞、下端盖、配 油套、弹簧、密封套、定位销、横梁等装配成。壳体上下端的轨道槽中分别安 装有内曲线导轨。缸体为空心式柱塞缸体，多个柱塞分别安装在可旋转的空心
式柱塞缸体上的柱塞孔内，每个柱塞外端面设有横梁，将其装入空心式柱塞缸 体径向导向槽内，横梁的两端分别安装有滚轮。空心式柱塞缸体两端相向装有 圆锥滚子轴承，上端的圆锥滚子轴承位于上端盖的轴承座内，并与上端盖内壁 接触。上端盖通过嫘钉与壳体固定连接。压盖的密封槽内装密封件套装在缸体 上，并通过嫘钉与上端盖固定连接。密封件与缸体紧密配合。空心式柱塞缸体 下端装有圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承位于下端盖上的轴承座内，与下端盖 内壁接触，并装入壳体内组成可旋转体。每一个横梁两端的滚轮分别可在具有 相同轨迹的上、下内曲线导轨上滚动，空心式柱塞缸体的上端内孔与驱动螺套 外侧用键或齿连接。在上述的空心输出轴端面上通过蠊栓、定位销固定有手动 铰盘。手动铰盘中心有通孔，其通孔下端周边有凸台可防止花键套轴向窜动。 在前盖上安装有机械式计数器，其计数轮与手动铰盘底面接触。光电式计数器 上的传感器通过固定夹固定在上端盖的侧壁上。配油套有梯形凸台和中心通孔， 其上部与缸体下端配油面接触，下部装在下端盖的台阶孔内，配油套可上下移 动，通过定位销与下端盖定位连接。弹簧产生预紧力使配油套上端面压紧在缸 体的配油端面上。下端盖有中心通孔并通过蠊钉与壳体固定连接。阀门(见附 图一)可选用已知的各种通用阀门，其上端的法兰与连接支架用螺栓紧固连接， 连接支架的上法兰与液压马达的下端盖(见附图五)通过螺栓紧固连接。下端盖的侧面有进、出油口A、 B和泄油口L，分别接入系统。进出油口A、 B分别 用三通管接头连接，并在A、 B 口之间串接一个高压球阀，实现A、 B 口之间的 通断。阀门包括阀体、阀板、阀杆。阀杆穿过马达空心式柱塞缸体与驱动螺套以 蠊纹或键连接，阀门可选用各种规格的通用阀门。工作原理当压力油通过液压系统进入马达的配油套并分别进入柱塞处于 下死点的柱塞腔内，压力油推动柱塞向外运动，推动横梁使滚轮压在导轨的内 侧曲线上，内曲线导轨对滚轮产生的反作用力的分力经滚轮传递给横梁，通过 横梁的侧壁传递给柱塞缸体上，产生使缸体转动的转矩；同时，该转矩通过装 在缸体中心孔内的驱动嫘套，将转矩传递给阀杆，使阀板能上下运动。柱塞外 伸的同时还随柱塞缸体一起旋转，当柱塞到达上死点(内曲线导轨的低点)时， 这时配油套使柱塞腔内的工作介质与液压控制系统的低压回路接通，随着柱塞 与缸体同步转动，在内曲线导轨的作用下，通过滚轮、横梁将柱塞压回柱塞孔 内，为下一个工作循环做准备。马达导轨的内侧均匀分布多个曲线段，使每个 柱塞在缸体每转一周能实现多次往复做功，这种马达被叫做内曲线马达。它具 有外形尺寸小、重量轻、径向受力平衡、转矩脉动小、起动效率高、低转速运 行平稳等特点，为驱动阀门特将其设计成中心可穿过阀门阀杆的通芯式结构。为了能够承受驱动阀门时产生的轴向力，马达相向安装两个圆锥滚子轴承， 保证马达能长时间可靠工作。为实现手动操作，在工作油口 A和B处分别拧入三通管接头， 一路接入液 压马达，另一路接入液压控制系统，剩余一路用油管将其连通，中间串联一个 高压球阀，使工作油口A、B可以通过球阀实现通断，正常情况下球阀处于关闭 状态。当意外停电时，阀门需要关闭或开启时，可先打开手动球阀，使工作油 口A和B连通，使其泄压，当搬动手动铰盘时，就会很容易带动缸体转动，从而实现手动开、关阀门目的，液压马达工作时产生的泄漏油可从壳体或下端盖 上的泄油口 L泄回液压控制系统。液压阀门开启、关闭的动力是由液压控制系统提供的，液压控制系统包括 油泵、电机、液压阀、油箱等，为已知技术。开启阀门时负载大，液压控制系 统中的恒功率变量泵会自动根据负载需要输出满足负载要求的压力。当阀门中 的阀板升到上止点时，系统压力会增大，压力继电器，电子传感式计数继电器 会发出信号，控制换向阀动作或使电机断电使液压马达制动，因液压控制系统 中设置安全溢流阀，当到达上、下止点时系统压力升至安全溢流阀设定值时， 安全溢流阀工作，系统压力将维持在设定压力值上。不会对阀门造成伤害，阀 门关闭开始阶段负载小，油泵会自动根据负载实现低压大流量供油，使阀板快 速下行，当阀板运行到下止点前，阻力负载逐渐增大，油泵会自动根据负载实 现高压小流量输出，使阀板缓慢下降，当到达下止点时，上述计数继电器和压 力继电器会同时发出信号，切断油路或电源使液压马达制动，此时油路也会实 现限压保护。本发明的回转式液动阀门具有起动转矩大、运行时输出转矩会根据负载变化而变化，可设定、显示和控制阀门的开启和关闭状态，使此种阀门运行更加 可靠、安全、寿命长、自动化控制程度高，且可手动操作。
图1是明杆回转式液动阀门结构示意图。图2是明杆回转式液动阀门外观示意图。图3是暗杆回转式液动阀门结构示意图。图4是暗杆回转式液动阀门外观示意图。图5是液压马达结构示意图。图6是液压控制系统示意图。
具体实施方式
实施例一回转式液动阀门，包括液压马达、阀门29和液压马达与阀门之间的连接支 架26。阀门29适用于己知的各种通用阀门。液压马达主要包括手动铰盘l、 驱动螺套3、压盖7、机械式计数器8、上端盖9、圆锥滚子轴承IO、导轨12、 滚轮13、壳体14、空心式柱塞缸体15、柱塞16、下端盖17、空心式配油套18、 弹簧19、密封套21、定位销22、横梁23、光电式计数器的传感器25等。壳体 14上、下端的止口内装有内曲线导轨12。多个柱塞16分别安装在柱塞缸体上 的柱塞孔内，柱塞外端设有横梁导向槽，其内装有横梁23，横梁23两端分别安 装滚轮13。空心式柱塞缸体15两端相向装有圆锥滚子轴承10,组成可旋转体， 并装在壳体14内，每个横梁两端的滚轮13分别在两个导轨12内曲面上滚动。 上端盖9套装在空心式柱塞缸体15上，并通过嫘栓11与壳体14固定连接。装 在空心式柱塞缸体15上部的圆锥滚子轴承10装入上端盖9上的轴承座内，并 与上端盖9内壁接触。空心式柱塞缸体15内孔与驱动螺套3外侧通过键或齿连 接。压盖7的密封槽内装密封件5套装在柱塞缸体上，并通过螺钉6与上端盖9 固定连接。密封件5与空心式柱塞缸体15上胫部紧密配合。尹动铰盘1通过螺 栓4和定位销2与空心式柱塞缸体15上端面固定连接。手动铰盘1中心有通孔， 其中心孔下端有凸台可压紧驱动螺套3防止产生轴向窜动。在上端盖9上安装 有机械式计数器8，其计数轮与手动铰盘1底面接触。光电式计数器的传感器 25通过固定夹固定在上端盖9的侧壁上。装在空心式柱塞缸体15下部的圆锥滚 子轴承10装入下端盖17的轴承座内，并与下端盖17内壁接触。下端盖17有 中心孔并通过螺栓与壳体14固定连接。密封套21装设在下端盖17中心孔内，
并通过蠊钉20与下端盖17固定连接。配油套18外侧有梯形凸台、有中心通孔， 其上端面与缸体下端面的配油面接触，下端面装在下端盖的台阶孔内，通过定 位销22与下端盖17连接。配油套18在下端盖17的台阶孔内可上下移动。弹 簧19产生的预紧力压紧配油套使缸体下端的配油面紧密结合。阀门29可选用 已知的各种通用阀门，阀门29上端的法兰与连接支架26用螺栓紧固连接，连 接支架26的上法兰与液压马达的下端盖17通过蠊栓紧固连接。下端盖17的外 圆表面处有进、出油口A、 B和泄油口L,进、出油口A、 B分别拧入三通管接 头， 一路接入液压控制系统。另一路将A、 B 口之间串接一个高压球阀，实现进、 出油A、 B 口之间的通断。阀门29的阀杆24上端穿过马达中心孔与驱动螺套3 螺纹连接。 实施例二实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于所述的阀门29为暗杆式阀 门结构(见图3)，阀杆不作上、下运动。实施例一中的阀杆24由上实心阀杆 27和下阀杆28连接构成，上实心阀杆27上端与空心式柱塞缸体15内孔键或齿 连接，下阀杆28下端与固定在暗杆阀门阀板上的嫘母以嫘纹连接。
权利要求
1. 回转式液动阀门，包括液压马达、阀门(29)，阀门为通用阀门，液压马达与阀门(29)之间通过连接支架(26)连接，其特征在于所述的液压马达包括手动铰盘(1)、压盖(7)、上端盖(9)、壳体(14)、空心式柱塞缸体(15)、多个柱塞(16)、下端盖(17)、空心配油套(18)、弹簧(19)、密封套(21)，手动铰盘(1)通过螺栓(4)和定位销(2)与空心式柱塞缸体(15)固定连接，壳体(14)上、下端的止口内装有内曲线导轨(12)，多个柱塞(16)分别安装在空心式柱塞缸体(15)上的柱塞孔内，柱塞外端装有横梁(23)，横梁(23)两端分别安装滚轮(13)，空心式柱塞缸体(15)两端相向装有圆锥滚子轴承(10)，组成可旋转体，并装在壳体(14)内，每个横梁两端的滚轮分别在两个导轨的内曲面上滚动，上端盖(9)套装在空心式柱塞缸体(15)上，并通过螺栓(11)与壳体(14)固定连接，装在空心式柱塞缸体(15)上的圆锥滚子轴承(10)装入上端盖(9)上的轴承座内，并与上端盖(9)内壁接触，压盖(7)的密封槽内装密封件(5)套装在空心式柱塞缸体(15)上，并通过螺钉(6)与上端盖(9)固定连接，密封件(5)与空心式柱塞缸体(15)上胫部紧密配合，手动铰盘(1)中心有孔，其中心孔下端周边有凸台，空心式柱塞缸体(15)下部的圆锥滚子轴承(10)装在下端盖(17)的轴承座内，并与下端盖内壁接触，下端盖(17)通过螺栓与壳体(14)固定连接，密封套(21)装设在下端盖(17)中心通孔内，并通过螺钉(20)与下端盖(17)固定连接，空心配油套(18)有中心通孔，其上部与空心式柱塞缸体上的配油面接触，下部装在下端盖的台阶孔内，通过定位销(22)与下端盖(17)连接，弹簧(19)产生预紧力使空心配油套(18)有中心通孔，配油套(18)外侧有梯形凸台，配油套(18)与空心式柱塞缸体的配油面接触；下端盖(17)的外圆表面处有进、出油口(A)、(B)和泄油口(L)分别接入液压控制系统，进、出油口(A)、(B)分别用三通管接头连接，并在进、出油口(A)、(B)之间串接一个高压球阀；阀门(29)的阀杆(24)上端与驱动螺套(3)螺纹连接，驱动螺套(3)与空心式柱塞缸体(15)内孔通过键或齿连接。
2、 根据权利要求1所述的回转式液动阀门，其特征是在上端盖(9)上安 装有机械式计数器(8)，其计数轮与手动铰盘(1)底面接触；在上端盖(9) 的侧壁上通过固定夹固定设置有光电计数器的传感器(25)。
3、根据权利要求l所述的回转式液动阀门，其特征在于所述的阀杆(24) 由上实心阀杆(27)和下阀杆(28)连接后构成，上实心阀杆(27)上端与空 心式柱塞缸体(15)内孔键或齿连接，下阀杆(28)下端与固定在暗杆阀门阀 板上的螺母以螺纹连接。
全文摘要
回转式液动阀门，包括液压马达、阀门和液压马达与阀门的连接支架。阀门的阀杆上端与装设在液压马达内侧的驱动螺套螺纹连接。液压马达工作时，驱动螺母带动阀杆旋转使阀板向上或向下移动，从而达到开启或关闭阀门的目的。本发明的回转式液动阀门具有起动转矩大、运行时输出转矩可根据阀门开闭时的负载变化而变化，可设定、显示和控制阀门的开启和关闭状态，使阀门启闭运行可靠、安全、寿命长、噪声小，自动化程度高且可实现手动操作。
文档编号F16K31/16GK101210632SQ20061013514
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者徐学新 申请人:徐学新