一种力矩过载保护手轮及阀门的制作方法

本发明涉及隔膜阀的，尤其涉及一种力矩过载保护手轮及阀门。

背景技术：

1、手轮是一种机械装置，通常用于手动操作设备或机械部件的旋转。它提供了一个可以手动转动的界面，使操作人员能够通过施加力量来控制与其连接的设备或阀门。

2、隔膜阀在核电站系统中作为隔断阀使用，阀瓣采用的是橡胶阀芯，其操作方式多数采用旋转阀门手轮以实现阀门的开启、关闭或调节等。为了确保系统隔离的可靠性，操作人员通常都会使用较大力去操作阀门手轮，现场经常出现因操作力过大导致隔膜阀橡胶阀瓣压溃，阀门密封失效。核电厂普遍存在手动隔膜阀缺陷率偏高的问题，因阀瓣压溃导致阀门失效的占绝大多数。

3、目前的措施主要是制定一套系统化的维护策略和计划。通过定期进行维护和检查，预防阀门故障、延长使用寿命、提高可靠性，从而减少意外和维修成本。主要包括以下几个方面：(1)定期检查，根据阀门的运行特性和历史数据，设定定期的检查时间表，进行预定的检查和测试，例如温度、压力、震动等指标。(2)维护任务，为不同类型的设备及其阀门制定具体的维护任务，明确需要执行的操作内容，比如润滑、清洁、调整等。(3)记录与评估，在每次维护之后，进行详细记录，包括维修内容、检测结果、使用的材料、所用时间等，方便后续评估和分析。(4)风险评估，通过分析运行数据，评估可能出现的风险点，从而制定相应的维修方案和重点检查内容。

4、采用上述的预防性维修策略可以显著减少故障发生的频率，提升阀门设备的整体保障水平，但是通过此种方式增加了维护的成本，还可能会导致计划维护与实际需求不一致。同时预防性维修主要关注的是定期维护，无法完全预防因操作失误导致的阀门密封失效问题。

5、因此需要设计一种力矩过载保护手轮及阀门，解决因力矩过大导致的阀门阀瓣压溃，阀门密封失效的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的部分缺点，本发明提供一种力矩过载保护手轮及阀门，采用驱动盘和从动盘滚动-浮动式接触，实现手轮在操作过程中的过载保护，提高了阀门的可靠性，同时降低了阀门的维护成本。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种力矩过载保护手轮，包括：

3、驱动单元，驱动单元包括驱动套筒和驱动盘，驱动盘装设于驱动套筒的第一端，驱动套筒远离其第一端的内部空间形成安装腔；

4、从动单元，从动单元包括从动盘和传动套筒，传动套筒设于安装腔内，且从动盘套装在传动套筒外，并和驱动盘滚动连接；

5、碟簧单元，碟簧单元包括碟簧组件，碟簧组件设于安装腔内，并位于从动盘远离驱动盘的一侧；

6、其中，驱动套筒外固定套接有手轮操作环。

7、作为本发明其中一种实施例，还包括滚珠组件，滚珠组件包括保持架和均匀设于保持架上的滚珠，保持架设于从动盘和驱动盘之间，每个滚珠的相对两端部分别压设于从动盘上的球面凹槽和驱动盘上对应的球面凹槽内。

8、作为本发明其中一种实施例，碟簧单元还包括碟簧压板和压紧螺母，碟簧压板设于碟簧组件的远离从动盘的一端，压紧螺母和传动套筒螺纹连接，压紧螺母的外凸台压设于碟簧压板上。

9、作为本发明其中一种实施例，驱动套筒的内圆柱面上沿其轴向开设有滑槽，碟簧压板套设于压紧螺母外，碟簧压板的外圆面上凸设有与滑槽配合的滑块。

10、作为本发明其中一种实施例，驱动盘的中间通孔内设有沉台，用于定位传动套筒的第一端，驱动盘的的靠近从动盘的一端设有定位凸台，用于定位安装保持架。

11、作为本发明其中一种实施例，还包括至少两组限位组件，每组限位组件包括限位销轴和圆柱形弹簧，圆柱形弹簧套设于限位销轴上，限位销轴贯穿驱动套筒的侧壁，限位销轴的对应一端抵靠在从动盘靠近驱动盘一端的下沉台的外侧壁上。

12、作为本发明其中一种实施例，每组限位组件还包括拉拔件和挡板，挡板固定安装在驱动套筒外侧壁的定位平面上，限位销轴的另一端穿过侧壁腔的和挡板并设有拉拔件。

13、作为本发明其中一种实施例，还包括支撑板，支撑板设于驱动盘的远离从动盘的一端，并和驱动套筒对应固定连接。

14、作为本发明其中一种实施例，驱动套筒的第二端设有端盖，传动套筒的第二端通过减磨垫抵靠于端盖的内侧；端盖上开设有窗口，通过窗口操作压紧螺母的外凸台。

15、作为本发明其中一种实施例，本发明该包括一种隔断阀，包括阀体和阀轴，还包括上述力矩过载保护手轮，阀轴插设于矩过载保护手轮的传动套筒内，并与其固定连接。

16、本发明的有益技术效果至少包括：

17、(1)本发明的一种力矩过载保护手轮及阀门，驱动单元的驱动盘和从动单元的从动盘设于安装腔内、并滚动连接，当从动盘和驱动盘滚动连接时，碟簧单元的碟簧组件提供压紧力，保证两者之间的紧密接触，有效传递力矩，当从动盘和驱动盘脱离后需要复位，碟簧组件向从动盘提供推力，滚珠依靠从动盘传递的推力及自身的重力，回落到驱动盘和从动盘端面的球面凹槽内，重新实现从动盘和驱动盘滚动连接，力矩传递功能复位；通过在手轮操作环上增设滚珠-碟簧式的结构，实现手轮在操作过程中的过载保护。当操作力矩过大时，将触发力矩保护功能，手轮空转；采用滚珠-碟簧式的动载荷扭矩保护，使得手轮操作力的轴向分力不直接作用于碟簧组件上，不仅可以均衡滚珠的磨损，还提高了力矩过载保护值的精度。因此具有力矩过载保护手轮的阀门从根本上消除了因手轮操作力大导致的阀瓣压溃缺陷，降低了阀门的故障率，提高隔膜阀的可靠性和寿命，减少隔膜阀维护成本。对于放射性介质的阀门，减少了维修人员的受照剂量，减少了因阀瓣破损产生的放射性废物，降低了固废处理成本。

18、(2)本发明的一种力矩过载保护手轮及阀门还包括限位组件，当手轮出现过载时，从动盘被限位在与滚珠脱离时的初始位置，减少滚珠的磨损，提高了手轮的使用寿命。

19、(3)本发明的一种力矩过载保护手轮及阀门的碟簧单元还包括碟簧压板和压紧螺母，通过旋紧或旋松压紧螺母来控制手轮传递力矩的大小，力矩调节范围广，可根据阀门开关力矩的大小进行调节，可适应多种口径范围的阀门。

技术特征：

1.一种力矩过载保护手轮，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，还包括滚珠组件(4)，所述滚珠组件(4)包括保持架(41)和均匀设于所述保持架(41)上的滚珠(42)，所述保持架(41)设于所述从动盘(21)和所述驱动盘(12)之间，每个所述滚珠(42)的相对两端部分别压设于所述从动盘(21)上的球面凹槽(40)和所述驱动盘(12)上对应的球面凹槽(40)内。

3.根据权利要求2所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，所述碟簧单元(3)还包括碟簧压板(32)和压紧螺母(33)，所述碟簧压板(32)设于所述碟簧组件(31)的远离所述从动盘(21)的一端，所述压紧螺母(33)和所述传动套筒(22)螺纹连接，所述压紧螺母(33)的外凸台(331)压设于所述碟簧压板(32)上。

4.根据权利要求3所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，所述驱动套筒(11)的内圆柱面上沿其轴向开设有滑槽(111)，所述碟簧压板(32)套设于所述压紧螺母(33)外，所述碟簧压板(32)的外圆面上凸设有与所述滑槽(111)配合的滑块(321)。

5.根据权利要求4所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，所述驱动盘(12)的中间通孔内设有沉台(121)，用于定位所述传动套筒(22)的第一端，所述驱动盘(12)的靠近所述从动盘(21)的一端设有定位凸台(122)，用于定位安装所述保持架(41)。

6.根据权利要求5所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，还包括至少两组限位组件(5)，每组所述限位组件(5)包括限位销轴(51)和圆柱形弹簧(52)，所述圆柱形弹簧(52)套设于所述限位销轴(51)上，所述限位销轴(51)贯穿所述驱动套筒(11)的侧壁，所述限位销轴(51)的对应一端抵靠在所述从动盘(21)靠近所述驱动盘(12)一端的下沉台(212)的外侧壁上。

7.根据权利要求6所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，每组所述限位组件(5)还包括拉拔件(53)和挡板(54)，所述挡板(54)固定安装在所述驱动套筒(11)外侧壁的定位平面上，所述限位销轴(51)的另一端穿过所述侧壁腔(112)的和所述挡板(54)并设有所述拉拔件(53)。

8.根据权利要求7所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，还包括支撑板(6)，所述支撑板(6)设于所述驱动盘(12)的远离所述从动盘(21)的一端，并和所述驱动套筒(11)对应固定连接。

9.根据权利要求8所述的力矩过载保护手轮，其特征在于，所述驱动套筒(11)的第二端设有端盖(7)，所述传动套筒(22)的第二端通过减磨垫(71)抵靠于所述端盖(7)的内侧；所述端盖(7)上开设有窗口(72)，通过所述窗口(72)操作所述压紧螺母(33)的所述外凸台(331)。

10.一种阀门，包括阀体和阀轴(8)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的力矩过载保护手轮，所述阀轴(8)插设于所述力矩过载保护手轮的传动套筒(22)内，并与其固定连接。

技术总结
本发明提出的一种力矩过载保护手轮及阀门，驱动单元的驱动盘和从动单元的从动盘同轴设于安装腔内、并滚动接触，碟簧单元的碟簧组件使得从动盘和驱动盘实现弹性连接；通过在手轮操作环上增设滚珠‑碟簧式的结构，实现手轮在操作过程中的过载保护。当操作力矩过大时，将触发力矩保护功能，手轮空转。因此具有力矩过载保护手轮的阀门从根本上消除了因手轮操作力大导致的阀瓣压溃缺陷，降低了阀门的故障率，提高隔膜阀的可靠性和寿命，减少隔膜阀维护成本。对于放射性介质的阀门，减少了维修人员的受照剂量，减少了因阀瓣破损产生的放射性废物，降低了固废处理成本。

技术研发人员：李林,宋冠宇,肖巍,王威,王康
受保护的技术使用者：苏州热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6