专利名称：阀门液压驱动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门的启闭装置，特别涉及控制阀门启闭的 液压驱动装置。
背景技术：
在石油、化工、海洋工程以及船舶等行业的工业管路中，都使用 着大量的阀门。随着科技的发展和生产过程自动控制程度的提高，阀 门的启闭控制，尤其是对需要实现远程控制搡作阀门的启闭控制，大 都采用电动、气动或液压来驱动阀门启闭。液压驱动又以其具有驱动 力大、快速动态响应能力强、抗干扰性能优，便于频繁平稳换向等优 点而在阀门的启闭控制中得到了更为广泛的应用。
目前对阀门的液压驱动装置，尤其是对蝶阀、球阀等截断阀的液
压驱动装置主要有两种结构型式 一种是釆用液压马达直接驱动阀门 阀杆转动而实现阀门的幵启和关闭，这种控制搡作型式，成本高、重 量大，马达效能难以充分发挥，而这些对于需要集中控制或远程控制
的多阀门系统尤显突出；另一种是釆用活塞齿条式结构，它是通过活
塞齿条来驱动齿轮和阀杆，以实现阀门的开启和关闭，这种结构型式 不仅成本高、结构复杂，而且存在着响应速度相对较慢，开启性能受 齿轮、齿条传动质量的影响等不足。
不管是液压马达驱动装置，还是活塞齿条驱动装置，都具有恒定
不变的阀门启闭驱动扭矩；但是，阀门在实际开启和关闭的动作过程 中，尤其是开启时，由于管路背压、输送介质惯性以及静摩擦等原因， 所需扭矩并不是恒定不变的，而是开启和关闭时扭矩较大，开启过程
中扭矩相对较小。在现有技术中为了保证有足够的扭矩启闭闽门，就 不得不选用具有较大输出扭矩的阀门液压驱动装置，这就造成大马拉 小车，导致成本的提高和资源的浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供 一种阀门液压驱动器，
它不仅驱动力大、便于阀门频繁平稳换向启闭；而且具有适应阀门启 闭规律的可变输出力矩。
为了解决上述技术问题，本实用新型的阀门液压驱动器，包括驱 动器壳体、活塞杆以及液压缸筒，该活塞杆通过液压缸筒可滑动地支 承于驱动器壳体上；所述驱动器壳体上还可转动地支承有阀杆拨叉， 该阀杆拨叉上设有阀杆安装孔和拨销槽；所述活塞杆上固定安装有闽 杆拨销，该阀杆拨销滑动地位于阀杆拨叉上的拨销槽内。
釆用上述结构后，由于液压缸筒和活塞杆组成的液压缸，可通过 阀杆拨销和阀杆拨叉，驱动固装于阀杆拨叉上的阀门阀杆，使阀门准 确地地实现全开、全关或处于任意开度状态。这样一方面使得驱动器 具有液压驱动装置的驱动力大、抗干扰能力强，动态响应速度快，便 于实现阀门的平稳换向启闭等优点。另一方面在阀门开启运动中，由 于阀杆拨叉的拨销槽中的阀杆拨销到阀杆安装孔中心线的距离是由 最长到最短再到最长而变化的，这就使得阀门开启时，阀杆拨叉的受 力力臂最长，具有最大的扭转力矩；随后力臂逐渐变短，当到达行程 中点时，力臂最短，扭矩最小；再后力臂又重新逐渐变长，液压缸所 提供的驱动力矩逐渐变大，直至关闭。在这一动作过程中，虽然液压 缸提供的液压力是衡定不变的，但液压缸施加在阀杆拨叉以及阀门阀 杆上驱动扭矩，却是从大到小再到大变化的，这种输出力矩的变化恰 好与闽门启闭扭矩变化规律相吻合，避免了驱动器配置时所发生的大
马拉小车现象，最大限度降低成本，减轻重量，又由于该结构采用了 液压缸驱动的拨叉、拨销机构，具有结构简单，传动灵活，换向动作 更加准确快速。
本实用新型一种优选实施方式是，所述闽杆拨叉通过上滑动衬套 和下滑动衬套滑动地支承于驱动器壳体上。釆用上、下双滑动衬套的 滑动轴承结构，既使阀门阑杆受力均衡，阀杆不易歪斜，又使得阀杆 拨叉的转动更加平稳，可靠，有利于阀门的准确启闭。
本实用新型的另一种优选实施方式，在所述阀杆拨叉的拨销槽外 端位置设有拨销锁定面。该结构实际上是将拨销槽槽口外端伸出角截 切而形成了拨销锁定面，当阀门处于全开或全闭位置时，阀杆拨销从 拨销槽中滑移至该拨销锁定面，并被锁定面抵住，使阀门无法通过闽 杆和闽杆拨叉进行反向驱动，因而实现了阀门位置锁定，有效避免了 因阀门关不严或开不足所形成的泄漏和流阻。
本实用新型的又一种优选实施方式，所述阀杆拨叉上设置有定位 面。阀杆拨叉上的拨叉定位面及拨销锁定面相互平行，在所述驱动器 壳体上设有调节螺杆，该调节螺杆的前端与定位面位置相对应。这种 结构使得阀门处于开启或关闭状态时，拨销定位面被调节螺杆顶住，
从而使得阀杆拨叉具有固定的阀门开启关闭摆动行程；同时阀门处于 开启或关闭位置时，阀杆拨叉受到阀杆拨销和调节螺杆的限定，锁定 限位更加准确可靠，调整调节螺杆还可以调节阆杆拨叉的摆动行程。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型阀门液压驱动器作 进一步详细的说明。
图l是本实用新型阀门液压驱动器的一种具体实施结构的主视
图2是图l所示结构的左视图3是本实用新型阀门液压驱动器的另一种具体实施结构的主视图。
图4是图3所示结构中阀杆拨叉零件主视图。
具体实施方式
在图l、图2所示的阀门液压驱动器中，动力源液压缸包括有液 压缸简10和滑动地置于液压缸简10内的活塞杆7。在驱动器壳体1 上对称地安装有两个液压缸筒10，该两个相对的液压缸筒IO分别套 于活塞杆7的两端，活塞杆7可以在液压缸筒10内左右滑动。每一 液压缸简10均通过密封圈6和缸简端盖5将活塞杆7密封于液压缸 简10上，使得活塞杆7通过液压缸筒10可滑动地支承于驱动器壳体 l上。在每一液压缸筒10上分别装有放气螺栓8和直通管接头9，该 直通管接头9是在手动操作或者应急情况下直接与压力源或者手动泵 相连接，以完成应急操作。在每一液压简10的外端均设有进排油孔 ll，以便与液压泵等压力源相连通。
在驱动器壳体1内通过上滑动衬套16和下滑动衬套18可转动地 支承有阀杆拨叉2，在阀杆拨叉2上对称地设置有两槽口侧板，每一 槽口侧板上均设有拨销槽3;活塞杆7正巧有间隙地穿过两槽口侧板 之间。活塞杆7上固定地安装有阀杆拨销4，阀杆拨销4的两伸出端 正巧滑动地位于两拨销槽3内。在闽杆拨叉2的转动中心位置设置有 阀杆安装孔17,工作时将阀门的阀杆轴固定安装于活阀杆安装孔17 内，以便使阀门阀杆与阀杆拨叉2连为 一体而随之作启动摆动。
在阀杆拨叉2上设置有定位面21,该定位面21与活塞杆7的中 心线相平行。驱动壳体1上还调节螺杆12，伸入驱动器壳体1内腔的 调节螺杆12前端与阀杆拨叉2上的定位面21位置相对应，以便限制确定阀杆拨叉2全开、全闭的两个极限位置。
在驱动器壳体1的顶面上密封地装有驱动器顶盖板13,驱动器顶 盖板13的顶面中心位置还装有指示盖板15,指示头14则穿过驱动器 顶盖板13和指示盖板15可转动地支承其上，指示头14以0型密封 圈与驱动器顶盖板13和指示盖板15密封支承；指示头14与阀杆拨 叉2相连接，以在驱动器顶盖板13上指示阀杆拨叉2的摆位置，从 而显示闽门的全开、全闭或处于任意开度位置。
驱动器工作时，如通过右侧的进排油孔11向位于活塞杆7右端 的油腔加入压力油，活塞杆7在压力油的作用下向左侧移动，活塞杆 7上的阀杆拨销4通过拨销槽3,推动阀杆拨叉2向左侧摆动，同时 也带动阀门的阀杆转动，从而实现阀门的启闭操作。反之给左侧的油 腔加压力油，活塞杆7向右恻运动，活塞杆7上的阀杆拨销4推动阀 杆拨叉2向右侧摆动。
在上述的动作过程中，阀杆拨销4与阀杆安装孔17中心线的距 离，即阀门驱动力臂是从长到短再到长变化着的，虽然液压缸施加的 驱动力不变，但由于力臂的变化，所以驱动阀门阔杆转动的扭矩仍在 变化，这种变化恰巧与阀门启闭时的阻力矩变化规律相适应，而活塞 齿条驱动器以及液压马达驱动器则只能提供衡定的输出扭矩。在同样 工作压力条件下，对阀门启闭阻力力矩、活塞齿条驱动器、液压马达 驱动器以及本实用新型驱动器，分别试验，其试验数值如图表1所示。
为了进一步验证本实用新型阔门液压驱动器输出力矩的变化规 律，在100Bar、 90Bar、 65Bar及60Bar的工作压力下，分别进行实验， 其实验数值如图表2所示。<formula>complex formula see original document page 9</formula>
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阀门启闭阻力矩 本实用新型输出力矩 活塞齿条驱动器输出力矩 ~ ~液压马达驱动器输出的力矩
15 30 60 75 90
阀杆转动角度(单位度)
图表2
0
100 Bar工作压力 o 65 Bar工作压力
15
30
* 90 Bar工作压力 o 60 Bar工作压力
45
60
阀杆转角度(单位度)
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9
从上述试验图表数据可以非常直观地看出，本实用新型的阀门液 压驱动器具有可变的输出扭矩，而这种扭矩的变化规律又与阀门启闭 阻力扭矩是相互配合的，因而，本实用新型的闽门液压驱动器，在保 持液压驱动优势的情况下，又具有活塞齿条驱动器以及液压泵驱动器 所没有优势。
图3所示是本实用新型阀门液压驱动器的另 一种实施方式，在该 实施方式中除阀杆拨叉2的结构不同外，其余结构相同。如图4所示， 在本实施例中，将阀杆拨叉2的拨销槽3两槽口外端处的尖角均截去, 从而形成拨销锁定面19。当阀门处于关闭和开启位置时，阀杆拨销4 搁置于阀杆拨叉2上的拨销锁定面19上，而抵住阀杆拨叉2，使阀杆 锁定在关闭和开启位置。阀门不能因介质等外界因素的作用而反向驱 动，避免了因阀门关闭不严而出现泄漏或因阀门开不足而产生流阻现 象。在阀杆拨叉2上开有阀杆安装孔17，该阀杆安装孔17中设有键槽 20;阀门的阀杆通过键槽20中的连接键安装于阀杆安装孔17中。
上述举出了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不 局限于此，在不违背本实用新型基本原理的情况下，还可以作出许多 的变换和改进。如阀杆拨叉支承于驱动器壳体上所采用的滑动衬套等 活动轴承外，变换或改进为滚动轴承或直接滑动地支承于驱动器壳体 等结构型式；包括活塞杆和液压缸筒的液压缸可以如上述实施例中的 相对设置的双作用液压缸，还可以釆用单作用液压缸加复位弹簧等相 应的驱动装置等等。因此只要釆用了液压缸加拨叉机构的阀门液压驱 动结构，均应视为落入本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种阀门液压驱动器，包括驱动器壳体(1)、活塞杆(7)以及液压缸筒(10)，该活塞杆(7)通过液压缸筒(10)可滑动地支承于驱动器壳体(1)上；其特征在于所述驱动器壳体(1)上还可转动地支承有阀杆拨叉(2)，该阀杆拨叉(2)上设有阀杆安装孔(17)和拨销槽(3)；所述活塞杆(7)上固定安装有阀杆拨销(4)，该阀杆拨销(4)滑动地位于阀杆拨叉(2)上的拨销槽(3)内。
2、 根据权利要求l所述的阀门液压驱动器，其特征在于所述 阀杆拨叉(2)通过上滑动衬套(16)和下滑动衬套(18)滑动地支 承于驱动器壳体(1)上。
3、 根据权利要求l所述的阀门液压驱动器，其特征在于在所 述阀杆拨叉(2)的拨销槽(3)外端位置设有拨销锁定面(19)。
4、 根据权利要求l所述的阀门液压驱动器，其特征在于所述 阀杆拨叉(2)上设置有拨叉定位面(21)。
5、 根据权利要求l所述的阀门液压驱动器，其特征在于在所 述阀杆拨叉(2)的拨销槽(3)外端位置设有拨销锁定面(19);所 述阀杆拨叉(2)上设置有拨叉定位面(21);闽杆拨叉(2)上的拨 叉定位面(21)及拨销锁定面(19)相互平行，在所述驱动器壳体(1)上设有调节螺杆(12 )，该调节螺杆(12 )的前端与定位面(21) 位置相对应。
6、 根据权利要求l-5所述的阀门液压驱动器，其特征在于所 述驱动器壳体(l)上对称地安装有两液压缸简(10)，该两液压缸 筒(10)分别滑动地套于所述活塞杆(7)的两端。
7、 根据权利要求1-5中任一项所述的阀门液压驱动器，其特征 在于所述驱动器壳体(1)上对称地安装有两液压缸筒(10)，该 两液压缸简(10)分别滑动地套于所述活塞杆(7)的两端。
8、 根据权利要求1-5中任一项所述的阀门液压驱动器，其特征 在于所述液压缸简(10)上分别安装有放气螺栓(8)和直通管接 头(9)。
9、 根据权利要求l-5中任一项所述的阀门液压驱动器，其特征 在于在所述驱动器壳体(1)上安装有驱动器顶盖板(13),该驱 动器顶盖板(13 )上活动地支承有指示头(14 ),该指示头(14 )与 阀杆拨叉(2)相连接。
10、 根据权利要求1-5中任一项所述的阀门液压驱动器，其特 征在于所述阀杆拨叉(2)上对称地设有两槽口侧板，所述活塞杆(7)位于该槽口侧板之间，每一槽口侧板上均设有拨销槽(3);固 定安装于活塞杆(7)上的阀杆拨销(4)两伸出端分别滑动地位于 两拨销槽(3)内。
专利摘要本实用新型公开了一种用控制阀门开启、关闭的阀门液压驱动器，它包括驱动器壳体、活塞杆以及液压缸筒，该活塞杆通过液压缸筒可滑动地支承于驱动器壳体上；所述驱动器壳体上还可转动地支承有阀杆拨叉，该阀杆拨叉上设有阀杆安装孔和拨销槽；所述活塞杆上固定安装有阀杆拨销，该阀杆拨销滑动地位于阀杆拨叉上的拨销槽内。所述阀杆拨叉通过上滑动衬套和下滑动衬套滑动地支承于驱动器壳体上。该驱动器不仅具有驱动力大、响应速度快，而且其输出扭矩能与阀门启闭阻力矩变规律相适应，它具有结构合理，成本低的优点，广泛适用于石油、化工、海洋工程以及船舶等行业的工业管道阀门的控制。
文档编号F16K31/122GK201071974SQ20072004027
公开日2008年6月11日 申请日期2007年7月3日 优先权日2007年7月3日
发明者刘庆中 申请人:江苏中奥控制系统科技有限公司