專利名稱：低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電控閥，特別是一種用于低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門。
背景技術(shù)：
國內(nèi)低壓燃?xì)夤艿滥壳岸嗖捎媒?jīng)濟(jì)實(shí)用的膜式燃?xì)獗?，隨著城市燃?xì)獾陌l(fā)展，具 有貿(mào)易結(jié)算功能的智能控制燃?xì)庥?jì)量?jī)x表不斷發(fā)展。這些智能控制燃?xì)獗矶夹枰娍亻y門 作為重要的控制部件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)表通斷氣的控制。傳統(tǒng)的智能控制燃?xì)獗矶际窃谠細(xì)饣?表的進(jìn)(出)氣螺紋接頭上加裝外置式的電控閥門，即外置閥方式，這類燃?xì)獗砭哂锌煽啃?不高，容易遭受外界攻擊破壞，尺寸高于基表且不便于安裝等弊病。所以目前采用內(nèi)置電控 閥的燃?xì)庥?jì)量?jī)x表產(chǎn)品越來越多，當(dāng)前電控閥基本上有電磁閥和電機(jī)閥兩種，閥蓋的開、關(guān) 方式有直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)方式兩種，密封形式均為柔性閥蓋與剛性閥口接觸，利用柔性閥蓋 產(chǎn)生彈性變形進(jìn)行密封，這類閥一般只能用于家用燃?xì)獗砭呱?，?dāng)采用大流量燃?xì)獗砭邥r(shí)， 為了使大流量燃?xì)獗砭叩膲毫p失控制在國家要求范圍內(nèi)，必須增大閥蓋面積以提高通流 量，或當(dāng)流體壓力變大時(shí)，柔性閥蓋受到流體壓力的增大會(huì)產(chǎn)生彈性變形，這樣的閥就不能 進(jìn)行可靠的關(guān)斷密封，所以不能很好地滿足燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)用表的關(guān)斷要求，因此，目前燃 氣管道工商業(yè)用表均采用外置式的電控閥門。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的是解決燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)用表采用外置式的電控閥門存在的問 題，設(shè)計(jì)一種體積小，安全可靠，可方便地安裝到工商業(yè)用大表內(nèi)部，方便工程安裝，節(jié)省空 間，不會(huì)受到外界破壞的低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表內(nèi)置電控閥。 本發(fā)明是一種低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表內(nèi)置電控閥，包括閥口座、閥蓋、螺桿軸、螺 母、初級(jí)齒輪、減速鏈及末級(jí)齒輪、減速箱體、微功耗直流電機(jī)、復(fù)位輔助彈簧、柔性密封圈、 橡膠密封管，其特征在于閥口座的流道外側(cè)有一周承壓平面，柔性密封圈安裝在閥口座的 沉槽中，柔性密封圈的密封唇部與閥口座的承壓平面間有間隙，閥口座上固連有三根連接 軸，與閥蓋外圓周表面間有間隙，閥蓋為剛性體，閥蓋與螺母剛性連接為一整體，螺母下有 一復(fù)位輔助彈簧，螺桿軸上的螺紋為單頭或多頭螺紋，螺桿兩端為無螺紋圓柱體，其直徑與 螺紋根徑相同，螺桿軸和復(fù)位輔助彈簧密封于橡膠密封管中，減速鏈和齒輪位于減速箱體 內(nèi)，末級(jí)齒輪上有一防自鎖凸臺(tái)銷，螺桿軸、減速箱體、微功耗直流電機(jī)連接為一體。
本發(fā)明的工作原理如下 當(dāng)電機(jī)通電往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，初級(jí)齒輪開始旋轉(zhuǎn)，通過減速鏈到達(dá)末級(jí)齒輪，末 級(jí)齒輪上的凸臺(tái)銷在轉(zhuǎn)過近一圈時(shí)，撞擊到銷軸，從而帶動(dòng)螺桿軸開始旋轉(zhuǎn)，通過螺紋副， 使閥蓋產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)螺母脫離螺桿軸的螺紋段時(shí)，閥蓋停止移動(dòng)，當(dāng)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)， 閥蓋往另一方向運(yùn)動(dòng)。若是關(guān)閥，螺母在即將脫離螺桿軸的螺紋段時(shí)，閥蓋已經(jīng)開始與柔性 密封圈的密封面開始接觸，建立起初步密封，當(dāng)螺母完全脫離螺桿軸的螺紋段時(shí)，閥蓋與柔性密封圈的密封唇口面建立起可靠的密封。當(dāng)壓力流體進(jìn)入閥口內(nèi)腔時(shí)，流體首先充滿閥 口內(nèi)腔的內(nèi)部空間，柔性密封圈與閥口座間有一定寬度的間隙，隨著壓力的建立，柔性密封 圈受到閥口座端面的壓力作用，產(chǎn)生均勻變形，柔性密封圈的唇部更好地緊密貼在閥蓋的 密封錐面上。閥口內(nèi)腔的流體壓力增大時(shí)，作用在柔性密封圈的唇部的壓力也隨著增大，使 其密封性得到加強(qiáng)，即自加壓流體靜壓式機(jī)械密封，保證了密封的可靠性，完全能夠滿足低 壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置閥技術(shù)要求。 本發(fā)明采用小巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將內(nèi)置電控閥門做到體積最小，安全可靠，可方 便地安裝到工商業(yè)用大表內(nèi)部，由此形成工商業(yè)用表的一體化結(jié)構(gòu)，使工商業(yè)用智能燃?xì)?表與原基表的外型尺寸無變化，方便工程安裝，節(jié)省空間，不會(huì)受到外界破壞。除此之外，本 閥還通過科學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，合理采用材料，使本閥具有大通流量、離合機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、執(zhí)行機(jī)構(gòu)靈 活、精準(zhǔn)、可靠、功耗小、密封性好、可自潔等突出優(yōu)點(diǎn)。 本閥的問世，將為合法使用、準(zhǔn)確計(jì)量及科學(xué)管理燃?xì)獍l(fā)揮積極的作用。


圖1是本發(fā)明低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門裝配結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明電控閥門大通流量及自潔性示意圖。 圖3-A是閥蓋錐形密封面示意圖。 圖3-B是閥蓋球形密封面示意圖。 圖4-A是離合機(jī)構(gòu)開閥極限位置示意圖。 圖4-B是離合機(jī)構(gòu)關(guān)閥過程示意圖。 圖4-C是離合機(jī)構(gòu)關(guān)閥極限位置示意圖。 圖5是寶塔形波紋橡膠密封管示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例l 如圖1所示，本低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門包括閥口座1、柔性密封圈 2、閥蓋3、螺桿軸4、螺母12、初級(jí)齒輪7、減速鏈及末級(jí)齒輪6、復(fù)位輔助彈簧5、微功耗直流 電機(jī)8、減速箱體9、橡膠密封管11。閥口座的流道外側(cè)有一周承壓平面，柔性密封圈2安裝 在閥口座1的沉槽中，柔性密封圈2的密封唇部與閥口座1的承壓平面間有間隙，閥口座1 上固連有三根連接軸13，與閥蓋3外圓周表面間有間隙，閥蓋3的密封面為一錐面，也可采 用球面。閥蓋3為剛性體，閥蓋3與螺母12剛性連接為一整體，螺母12下有一復(fù)位輔助彈 簧5，螺桿軸4上的螺紋為單頭或多頭螺紋，螺桿軸4兩端為無螺紋圓柱體，其直徑與螺紋根 徑相同，螺桿軸4和復(fù)位輔助彈簧5密封于寶塔形橡膠密封管11中，減速鏈和初級(jí)齒輪6、 末級(jí)齒輪7位于減速箱9體內(nèi)，末級(jí)齒輪6上有一防自鎖凸臺(tái)銷IO，螺桿軸4、減速箱體9、 微功耗直流電機(jī)8連接為一體。 本發(fā)明實(shí)施例生產(chǎn)的低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門具有如下的突出優(yōu) 點(diǎn) A、大通流量及自潔性如圖l所示，該閥采用了低阻力和帶自潔功能的設(shè)計(jì)。為了 增加流通效率，使用較大表面積的閥蓋，如圖3所示，閥蓋的密封面設(shè)計(jì)為一錐面，也可設(shè)計(jì)成球面，閥蓋的周邊用三根連接軸進(jìn)行連接定位，最大限度地保證了流道的低阻力和流通性。本閥利用流體的流通方向，靠流體自身沖掃柔性密封圈唇口及閥蓋密封面，如圖2所示。由于流體管道中存在著各種雜質(zhì)，容易沉積在閥口和閥蓋的密封表面，當(dāng)開閥時(shí)，閥蓋與專用柔性密封圈逐漸分離，流體在壓力的作用下從開啟的縫隙間流出，由于流速較快，對(duì)閥蓋的錐面及密封圈的唇口形成沖擊，將沉積在柔性密封圈唇口及閥蓋密封表面的雜質(zhì)沖掃干凈，保持了閥蓋密封表面的清潔，減少了雜質(zhì)沉積的可能。 B、簡(jiǎn)單可靠的離合機(jī)構(gòu)如圖4所示，為了減小機(jī)構(gòu)的尺寸，該閥采用了簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟(jì)易造的螺紋螺母?jìng)鲃?dòng)，以滿足開、關(guān)閥的移動(dòng)要求。為了防止開、關(guān)閥時(shí)螺紋副的自瑣，將螺桿軸設(shè)計(jì)為部分螺紋段，即兩端為無螺紋的圓柱體，以形成離合機(jī)構(gòu)避免電機(jī)堵轉(zhuǎn)和螺紋副卡死。螺母與閥蓋連接成一剛性整體，起連接作用的連接軸與閥蓋外圓周表面間有適當(dāng)間隙，當(dāng)螺桿軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥蓋由于與寶塔形波紋管連接在一體，波紋管又與閥體固定，故螺母不會(huì)隨螺桿軸旋轉(zhuǎn)，只能沿直線方向移動(dòng)，當(dāng)閥蓋到達(dá)關(guān)閥的要求位置時(shí)，閥蓋密封表面壓緊專用柔性密封圈的唇部，此時(shí)螺母與螺桿軸的螺紋發(fā)生脫離；當(dāng)螺桿軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于有專用密封圈唇部的反向彈力作用在閥蓋的表面上(此時(shí)柔性密封圈及流體壓力起彈簧作用)，迫使螺母重新進(jìn)入螺桿軸的螺紋段。為了保證螺母準(zhǔn)確可靠地進(jìn)入螺桿軸的螺紋段，在螺紋與螺桿軸發(fā)生脫離時(shí)，仍能靠螺桿軸上兩段非螺紋段圓柱進(jìn)行精確定心。在關(guān)閥時(shí)，要求閥蓋向上移動(dòng)，螺母下有一復(fù)位輔助彈簧，在輔助彈簧和寶塔形波紋密封管的共同作用下，幫助螺母重新進(jìn)入螺桿軸的螺紋段。該離合機(jī)構(gòu)可靠平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，加工方便，可以采用單頭螺紋或多頭螺紋。該離合機(jī)構(gòu)避免了開、關(guān)閥的兩個(gè)極
限位置發(fā)生機(jī)構(gòu)自鎖的可能，在開、關(guān)閥的過程中，由于負(fù)載及阻力都很小，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩可保證螺紋不會(huì)發(fā)生自鎖。 C、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的密封為了免受腐蝕性環(huán)境的影響，保證閥的可靠性和壽命，本閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(包括減速鏈、離合機(jī)構(gòu))均藏于密閉殼體內(nèi)。減速鏈藏于密閉齒輪箱體內(nèi)，箱體間的連接處采用0形密封圈進(jìn)行密封，移動(dòng)部分采用耐腐蝕性強(qiáng)的寶塔形波紋橡膠密封管進(jìn)行密封，如圖5所示。寶塔形波紋密封管壓縮后軸向尺寸很小，可使閥的軸向尺寸做得較小，便于在較小的內(nèi)部空間安裝。由于該密閉空間的容積是隨著開、關(guān)閥而變化的，為了減少該密閉空間內(nèi)的空氣體積變化對(duì)開、關(guān)閥電流的影響，將幾個(gè)空間(減速箱、電機(jī)室、離合機(jī)構(gòu)室)連通為一體，盡量增大空間。 D、靈活性及功耗為了提高機(jī)構(gòu)的靈活性盡可能地減少摩擦，螺桿軸4采用了滾動(dòng)軸承，減速齒輪采用摩擦系數(shù)小、有自潤(rùn)滑性能的POM材料。由于電機(jī)8從禁止開始啟動(dòng)時(shí)，速度是逐步增加的，此時(shí)轉(zhuǎn)矩也較小，為了避開電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)的這段時(shí)間，保證將較大轉(zhuǎn)矩輸出到螺桿軸，在末級(jí)齒輪6處設(shè)計(jì)了一個(gè)凸臺(tái)，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到末級(jí)齒輪時(shí)，末級(jí)齒輪還需轉(zhuǎn)動(dòng)近一周的角度后以較大的動(dòng)能去撞擊并驅(qū)動(dòng)螺桿軸，此時(shí)電機(jī)已經(jīng)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這對(duì)防止螺紋副的自鎖是很有益的。 E、導(dǎo)向精度及壽命為了保證該內(nèi)置閥門在燃?xì)饨橘|(zhì)中能長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定地工作，閥口座、閥蓋及連接軸均采用耐腐蝕性好的硬化不銹鋼材料，經(jīng)過精密加工，減少了摩擦力并能夠進(jìn)行精確導(dǎo)向；減速齒輪采用耐磨性及耐腐蝕性均好的POM材料；為了保證移動(dòng)副的耐磨性，螺桿螺母采用銅合金，耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)。 F、與表殼的連接及密封方式該閥可采用螺紋、螺釘、粘接等方式與表殼接頭進(jìn)行連接，與表殼接頭的密封采用周邊密封、端面密封兩種方式'
權(quán)利要求
一種低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門，包括閥口座(1)、閥蓋(3)、螺桿軸(4)、螺母(12)、初級(jí)齒輪(7)、減速鏈及末級(jí)齒輪(6)、減速箱體(9)、微功耗直流電機(jī)(8)、復(fù)位輔助彈簧(5)、柔性密封圈(2)、橡膠密封管(11)，其特征在于閥口座(1)的流道外側(cè)有一周承壓平面，柔性密封圈(2)安裝在閥口座(1)的沉槽中，柔性密封圈(2)的密封唇部與閥口座(1)的承壓平面間有間隙，閥口座(1)上固連有三根連接軸(13)，與閥蓋(3)外圓周表面間有間隙，閥蓋(3)為剛性體，閥蓋(3)與螺母(12)剛性連接為一整體，螺母(12)下有一復(fù)位輔助彈簧(5)，螺桿軸(4)兩端為無螺紋圓柱體，其直徑與螺紋根徑相同，螺桿軸(4)和復(fù)位輔助彈簧(5)密封于橡膠密封管(11)中，減速鏈和齒輪位于減速箱體(9)內(nèi)，末級(jí)齒輪(6)上有一防自鎖凸臺(tái)銷(10)，螺桿軸(4)、減速箱體(9)和微功耗直流電機(jī)(8)連接為一體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表內(nèi)置電控閥，其特征在于閥蓋(3)的 密封面為一錐面或球面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表內(nèi)置電控閥，其特征在于橡膠密封管 (11)為寶塔形密封管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表內(nèi)置電控閥，其特征在于螺桿軸(4) 上的螺紋為單頭或多頭螺紋。
全文摘要
本發(fā)明低壓燃?xì)夤艿拦ど虡I(yè)表的內(nèi)置電控閥門由閥口座、閥蓋、柔性密封圈、螺桿軸、螺母、連接軸、初級(jí)齒輪、減速鏈及末級(jí)齒輪、減速箱體、微功耗直流電機(jī)、復(fù)位輔助彈簧、橡膠密封管構(gòu)成。本發(fā)明采用小巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將內(nèi)置電控閥門做到體積最小，安全可靠，可方便地安裝到工商業(yè)用大表內(nèi)部，由此形成工商業(yè)用表的一體化結(jié)構(gòu)，使工商業(yè)用智能燃?xì)獗砼c原基表的外型尺寸無變化，方便工程安裝，節(jié)省空間，不會(huì)受到外界破壞。本閥門還通過科學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，合理采用材料，使其具有體積小的特點(diǎn)外，還具有大流通量及自潔功能、離合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行靈活、精確、穩(wěn)定、耐磨性好、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K31/04GK101761684SQ201010107749
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者廖峰, 魏東 申請(qǐng)人:四川海力智能科技有限公司