专利名称：小口径手动电动两用电动球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种使手动阀门能够实现既能手动又能电动的技术。
目前国内外出现的小型电动球阀为直流电动机带动减速机传递扭矩，直流电动机相对交流电动机容易损坏，不易维修，其减速机各轴用滚动轴承支撑，各减速轴在减速机内都运转而传递力矩，结构复杂，体积大，工艺性差。另外由于减速机及球阀机械惯性而导致电动球阀到位不可靠，同时手动阀门不能电动，而电动阀门又不能手动。
本实用新型的目的是要提供一种工作可靠，既能手动又能电动结构紧凑的电动球阀，它能有效地克服一般电动球阀机械惯性引起的到位不可靠缺陷。
本实用新型目的是这样实现的采用一单向可逆电机作为动力，其上面装一不带滚动轴承微型减速机，通过一对齿轮副传递给电动球阀中心轴，再通过一带手柄的连接轴将动力传递给球阀阀芯，其中齿轮副中大齿轮为一扇形齿轮，扇形齿轮上装有惯性阻尼装置。
单相可逆电机有两个绕组，两绕组四个端点中各取一端点连成一公共点，其余两个端点和一换向电容相连，将单相电源分别接通公共点和某同电容相连的绕组的端点即可实现电机的正反转，电机上固定一小齿轮不用定位销采用过盈配合压紧在电机输出轴上。
减速机采用三根轴，其中一根较粗的轴只固定减速机最后一个齿轮作为减速机的输出轴输出扭矩，该轴在减速机箱体内，不再装任何其他齿轮，其余各级大小齿轮的轴孔内装有滑动轴套型滑动轴承空套在其余两根轴上，使这些齿轮能在极小的间隙下绕轴转动，这两根轴与输出轴的区别是不传递扭矩，即自身不转动(理想状态下)。三根轴的两端都借减速机箱体两个端面支撑。其中输出轴的两个端面内仍装有支撑该轴转动的轴套型滑动轴承，三根轴的横截面轴心连线组成一直角三角形，直角点为一不转动固定轴的中心点，减速机内除了最后一个输出齿轮外，都做成一大一小的结构，即小齿轮直接压入大齿轮轴孔内，并以一球型定位销压入其结合面以固定两齿轮，然后再压入滑动轴承，形成整体齿轮对，当电机齿轮将扭矩传递给空套在某一固定轴上的大齿轮时，该大齿轮带动固定于自身的小齿轮转动，小齿轮再带动另外一根轴上的大齿轮转动，由于这一正在转动的大齿轮也固定有小齿轮，再将扭矩传递给空套在原先的轴上的第二个齿轮对，这样一级一级的传动都在两根自身不传动的轴之间的齿轮对进行，这两根轴最后一级的小齿轮再将扭矩传递给输出轴，大齿轮带动输出轴转动，各轴齿轮对之间装有薄型垫圈，然后再将电机与减速机固定在一起成为一个整体以减速机输出轴作为最后的输出，该输出轴伸出其箱体外面部分再装一小齿轮。
轴承座同电动球阀外壳底座设计为一个整体，轴承座并垂直电动球阀外壳底座，轴承座上下各装一滚动轴承，内装一中心轴，轴上端装一扇形大齿轮与减速机输出轴上的小齿轮相啮合，这样就可以将电机上扭矩通过减速机传递给阀芯带动球阀作开关动作了。另外，两滚动轴承之间装一轴套，抵住两轴承内圈。
中心轴下端伸出电动球阀外壳底座与球阀芯是靠一个圆柱型连接轴相连的。圆柱连接轴上下端分别铣出一个适当深度的扁槽，上下扁槽的纵剖面互相垂直。上下垂直的扁槽和宽度以适当的配合公差连接中心轴下端的扁端和球阀阀芯的扁端。连接轴中间固定一只手柄，手柄的轴线与圆柱面的法平面垂直，其手柄在电动球阀“开”或“关”到位点时的水平位置与中心轴的某一纵剖面成45°，在圆柱型轴承座上端内固定一轴承座盖，并压紧上面的滚动轴承外圈，轴承座盖内再空套一轴套抵住上面的滚动轴承内圈，该轴套稍高出固定的轴承座盖水平面，上面装扇形齿轮即扇形齿轮正好压紧在该轴套上，并与减速机输出轴小齿轮啮合。
在减速机输出小齿轮端，对称小齿轮端固定两只限位开关其限位开关固定板与电动球阀底座相连。两限位开关的动触点的臂必须装在上述近小齿轮侧，其臂的水平面略高于扇形齿轮水平面1-2mm。在扇形齿轮上端再装一轴套，在轴套上空套一适当直径和厚度的阻尼轮，轴套略高于阻尼轮水平面，阻尼轮上端用一螺栓或一销钉固定一适当长度的阻尼轮碰臂，其伸出长度以能碰到限位开关动触点的臂的适当位置为度。其固定螺栓或销在阻尼轮下端伸出4-5mm，伸出部分套入扇形齿轮上的一个直径大于销或螺栓直径5mm左右的圆柱孔内。
当扇形齿轮带动球阀芯逆时针转动时，由于扇形齿轮孔与阻尼轮圆柱销或螺栓的配合间隙不太大，所以一旦扇形齿轮转过与阻尼轮的间隙后，阻尼轮将跟着大齿轮逆时针转动，当转到球阀关到位点时，阻尼轮碰臂碰到限位开关的动触点的臂而切断电源，电机断电，球阀关到位。
通常阀与减速机在电机断电后由于机械惯性的存在，球阀及大齿轮要顺时针转一点，这一来势必造成阻尼轮的碰臂同限位开关动触点的臂离脱而重新接通电机电源，再使阀芯逆时针转，从而引起在球阀到位点的循环往复的转动而不能自停。由于在设计时考虑了机械惯性增加了球阀阻尼装置，即再在圆柱轴承座上固定一阻尼轮弹簧片，簧片与圆柱轴承座轴线平行，靠近阻尼轮端装一调节螺栓，调节阻尼轮与其套之间的松紧。这样当大齿轮逆时针转到球阀关到位时，由于阻尼轮调节弹簧力的阻尼作用，使阻尼轮碰臂在扇形齿轮因机械惯性顺时针转动时而不至于立即使阻尼轮跟着转，首先必须使扇形齿轮转过扇形齿轮销孔与阻尼轮销的空档间隙，所以阻尼轮没有因扇形齿轮顺时针转而转动，其碰臂仍然碰在限位开关的动触点的臂上切断电机电源，球阀仍然置于关到位点。同理，当电机顺时针转动开阀时，情况一样。
调节弹簧的松紧应大于阻尼轮与扇形齿轮之间的平面磨擦力和限位开关动触点的臂的反弹力的合力。阻尼轮销与扇形齿轮销孔的空隙间隙应大于机械惯性反弹转过的角度。
最后，在阻尼轮与中心轴之间的轴套之上加上垫圈，并用螺母与中心轴上端的螺纹端拧紧，防止中心轴向上串动。
通常电动球阀用直流电机，经常要更换碳刷，维修麻烦，该实用新型采用单相可逆电机可以克服这一缺点；通常电动球阀不带手柄不能手动电动并存，该电动球阀既能手动又能电动；通常电动球阀减速机采用带滚动轴承传动机构，结构复杂，整个体积大。该实用新型减速机使用滑动轴承传动，同时最后一级传动大齿轮采用扇形齿轮。这样大大缩小了电动球阀几何尺寸结构更加紧凑；通常电动球阀无惯性阻尼装置，该采用新型专门设计了阻尼装置，有效地克服了电动球阀到位不可靠缺陷。
以下结合附图对实例作进一步说明。
图一为减速机结构简
图1齿轮对2垫片3滑动轴承4定轴5挡圈 6齿轮对 7定轴8齿轮对9齿轮对10齿轮对 11输出轴 12滑动轴承13减速机箱体14减速箱内输出齿轮15电机输出轴16电机小齿轮17滑动轴承 18减速机下端面19单相电机电机通过小齿轮16将力矩传递给齿轮对10，10传给齿轮对1，齿轮1传给齿轮9，齿轮9传给齿轮6，齿轮6传给齿轮8，齿轮8传给齿轮14带动输出轴11运转。
图二为电动球阀结构简
图19电机 20限位开关固定板21限位开关22小齿轮23扇形齿轮 24阻尼轮碰臂25阻尼轮26阻尼轮销 27阻尼轮内套28垫圈 29螺母 30轴套31阻尼轮调节螺栓32阻尼轮调节螺母33轴承座盖 34阻尼轮调节簧片35轴承 36轴套 37中心轴38轴承座39轴承 40密封圈41连接轴42球阀支架 43球阀 44手柄当减速机通过齿轮(22)将扭矩传递给扇形齿轮(23)时，齿轮(23)将力矩传递给中心轴(37)，中心轴再通过上下端有扁槽的连接轴与球阀芯相连而带动球阀动作。球阀在“开”或“关”运转中，扇形齿轮销孔带动阻尼轮销连同阻尼轮一起转动，从而使阻尼碰臂在球阀“开”或“关”到位时碰到到位限位开关而使电机切断电源完成到位动作。
由于存在扇形齿轮销孔与阻尼轮销的一间隙空挡，故在切断电源后由机械惯性而引起的扇形齿轮与由到转动方向相反的反转，故只有扇形齿轮反转阻尼轮不反转从而使阻尼轮碰臂24还是紧紧压在限位开关的动触点的臂上，使电机保持在到位状态(开或关)再到另外一个状态时，扇形齿轮再带动阻尼轮转动到位情况相同。阻尼轮内套27空套于阻尼轮上，并且稍高于阻尼轮水平面，以保持中心轴压紧螺母固定中心轴而不压紧阻尼轮。
权利要求1.一种手动电动两用电动球阀采用一单相可逆电机(19)，其上面装一微型减速机(1)-(18)，减速机上面装一对齿轮(22)，(23)，齿轮(23)将扭矩传递给轴(37)，再传给连接轴(41)，连接轴(41)再将扭矩传递给阀门(43)，其特征在于微型减速机不带滚动轴承，连接轴中间部分固定一只手柄，齿轮(23)为扇形齿轮，扇形齿轮(23)上装一个惯性阻尼装置。
2.根据权利要求1所述的电动球阀，其特征是微型减速机设计成三根平行轴，两根轴固定于减速机两端面理想状态下不转动，输出轴在减速机两端面内装有滑动轴承，工作时，该轴转动传递力矩，三根轴横截面轴心连线为一直角三角形，直角点为不转动的固定轴心，固定轴上的大小齿轮为一装配式整体齿轮对，内装滑动轴承套空套在固定轴上。
3.根据权利要求1所述的电动球阀，其特征是手柄(44)轴线与圆柱面的法面垂直，其手柄在电动球阀“开”或“关”到位点时的水平面位置与中心轴的某一纵剖面成45°角。
4.根据权利要求1所述的电动球阀，扇形齿轮(23)上端装一轴套(27)，在轴套上空套一适当直径和厚度的阻尼轮，轴套略高于阻尼轮水平面，阻尼轮上端用一螺栓或一销钉固定一适当长度的阻尼轮碰臂，其伸出长度以能碰到限位开关动触点的臂的适当位置为度，其固定螺栓或一销在阻尼轮下端伸出4-5mm，伸出部分套入大齿轮上的一个直径大于销或螺栓直径5mm左右的圆柱孔内，再在圆柱轴承座(38)上固定一阻尼轮弹簧片，簧片与圆柱轴承座的轴线平行，其靠近阻尼轮端装一调节螺栓，调节螺栓的端面垂直阻尼轮的圆柱面的法平面。
专利摘要本实用新型是小口径手动电动两用电动球阀,该阀采用一单相可逆电机作为动力将扭矩传递给封闭的微型减速机,并与电机组装成一整体,其输出轴再通过一级齿轮将动力传送给阀芯带动球阀动作,当要关阀,电机逆时针转,减速机输出轴顺时针转,阀芯则逆时针转;开阀则各转向相反,电机的转向是靠单相电机两绕组的换向电容和电源的分别接通而完成的,电机的起停与球阀的到位控制是由两限位开关与阻尼装置完成的,选用的球阀可以是金属阀或塑料阀,球阀芯与传递到球阀芯的中心轴靠一连接轴相连,连接轴上装一手柄以完成电动球阀手动动作。
文档编号F16K31/04GK2308773SQ96250959
公开日1999年2月24日 申请日期1996年12月27日 优先权日1996年12月27日
发明者朱竹庆 申请人:朱竹庆