本發(fā)明屬閥門(mén)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種凹槽輪機(jī)械式閥門(mén)周期啟閉機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，機(jī)械式閥門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉通常由手動(dòng)旋擰法蘭或把手完成，尤其以球閥為例，其球閥關(guān)閉件的球體繞其中心軸順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°即可開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)。球閥較其他類(lèi)閥門(mén)而言，因其具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性優(yōu)良的綜合性優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用。但是，如何實(shí)現(xiàn)球閥的非手動(dòng)啟閉，是亟待解決的問(wèn)題，以簡(jiǎn)易流水線液體灌裝生產(chǎn)的設(shè)備應(yīng)用為例，空瓶經(jīng)傳送機(jī)構(gòu)輸送至灌裝口正下方之前，需要灌裝口暫停出液，待空瓶正對(duì)灌裝口正下方時(shí)，需要灌裝口出液灌裝，而待液體灌滿空瓶后，瓶體經(jīng)傳送機(jī)構(gòu)輸送遠(yuǎn)離灌裝口的過(guò)程中灌裝口又需暫停出液，與此同時(shí)，下一瓶體勻速經(jīng)傳送機(jī)構(gòu)送至灌裝口下方之前，則重復(fù)上述灌裝口暫?；蜷_(kāi)始出液的步驟，以此周期循環(huán)往復(fù)。可見(jiàn)，為實(shí)現(xiàn)球閥隨自動(dòng)灌裝設(shè)備的非手動(dòng)機(jī)械周期啟閉目的，現(xiàn)提出如下技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種凹槽輪機(jī)械式閥門(mén)周期啟閉機(jī)構(gòu)，通過(guò)純機(jī)械結(jié)構(gòu)解決球閥的非手動(dòng)周期啟閉技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：凹槽輪機(jī)械式閥門(mén)周期啟閉機(jī)構(gòu)，具有閥門(mén)，所述閥門(mén)包括閥座以及與閥座適配安裝的球塞關(guān)閉件，所述球塞關(guān)閉件通過(guò)周期性往復(fù)90°定軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉，所述球塞關(guān)閉件包括伸出閥座上端外部的閥桿，還包括與閥桿下端固連且與閥腔適配安裝的球塞，所述閥桿的上部同軸固連與其同步周期性90°往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的槽輪，所述槽輪的外圍分別安裝兩組連續(xù)繞定軸360°轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱銷(xiāo)組件，并由上述兩組圓柱銷(xiāo)組件的自由端交替間歇撥動(dòng)槽輪，使槽輪周期性90°往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的周期性啟閉。

所述槽輪3的盤(pán)體沿其徑向均勻制有四個(gè)呈中心對(duì)稱分布，并從盤(pán)體外緣向中心凹陷的凹槽301，并由所述圓柱銷(xiāo)組件4的轉(zhuǎn)動(dòng)自由端與凹槽301間歇滑動(dòng)適配接觸以撥動(dòng)槽輪390°轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述圓柱銷(xiāo)組件包括連續(xù)繞定軸順時(shí)針360°旋轉(zhuǎn)的第一圓柱銷(xiāo)組件和繞定軸連續(xù)逆時(shí)針360°旋轉(zhuǎn)的第二圓柱銷(xiāo)組件，所述第一圓柱銷(xiāo)組件的自由端間歇與槽輪滑動(dòng)接觸以撥動(dòng)槽輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°；所述第二圓柱銷(xiāo)組件的自由端間歇與槽輪滑動(dòng)接觸以撥動(dòng)槽輪順時(shí)針回轉(zhuǎn)90°。

所述圓柱銷(xiāo)組件包括固定軸以及與固定軸適配安裝并隨固定軸同步360°連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱銷(xiāo)柄，所述圓柱銷(xiāo)柄的自由端與槽輪間歇滑動(dòng)適配接觸以撥動(dòng)槽輪90°轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述兩組圓柱銷(xiāo)組件轉(zhuǎn)速相同且相互之間始終保持對(duì)稱式連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述球塞的上端、下端分別通過(guò)軸承件將其支承安裝于閥座的閥腔內(nèi)，且所述球塞位于流體通道軸向的前端、后端與閥腔內(nèi)壁分別設(shè)有接觸彈簧件。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)：

1、球閥關(guān)閉件的閥桿上端的把手件由槽輪替代，通過(guò)槽輪的順時(shí)針、逆時(shí)針交替轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)球閥的啟、閉周期交替動(dòng)作，為球閥的機(jī)械式自動(dòng)啟閉操作提供可能；

2、圓柱銷(xiāo)組件作為主動(dòng)件，槽輪作為從動(dòng)件，由連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩組圓柱銷(xiāo)組件自由端交替間歇撥動(dòng)槽輪90°正、逆旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)球閥的開(kāi)啟、關(guān)閉周期動(dòng)作，滿足自動(dòng)化間歇出液的灌裝生產(chǎn)需求；

3、保留球閥作為切斷或開(kāi)啟流體介質(zhì)的小摩擦系數(shù)、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性優(yōu)良的性能優(yōu)勢(shì)，協(xié)同球閥閥桿的機(jī)械式非手動(dòng)自動(dòng)90°啟閉旋轉(zhuǎn)功能，使得本發(fā)明機(jī)械式閥門(mén)機(jī)構(gòu)整體性能穩(wěn)定，尤其適用于腐蝕性流體介質(zhì)的非接觸閥門(mén)周期啟閉設(shè)備的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為槽輪的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖4為圓柱銷(xiāo)組件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-4描述本發(fā)明的一種實(shí)施例。

凹槽輪機(jī)械式閥門(mén)周期啟閉機(jī)構(gòu)，如圖2所示，具有閥門(mén)，所述閥門(mén)包括閥座1以及與閥座1適配安裝的球塞關(guān)閉件2，所述球塞關(guān)閉件2通過(guò)周期性往復(fù)90°定軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉，所述球塞關(guān)閉件2包括伸出閥座1上端外部的閥桿201，還包括與閥桿201下端固連且與閥腔適配安裝的球塞202，所述閥桿201的上部同軸固連與其同步周期性90°往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的槽輪3，所述槽輪3的外圍分別安裝兩組連續(xù)繞定軸360°轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱銷(xiāo)組件4，并由上述兩組圓柱銷(xiāo)組件4的自由端交替間歇撥動(dòng)槽輪3，使槽輪3周期性90°往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的周期性啟閉。

可見(jiàn)，球閥關(guān)閉件2的閥桿201上部由槽輪3替代把手件，通過(guò)槽輪3的順時(shí)針、逆時(shí)針交替轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)球閥的啟、閉周期交替動(dòng)作，為球閥的機(jī)械式自動(dòng)啟閉操作提供可能。

此外，圓柱銷(xiāo)組件4作為主動(dòng)件，槽輪3作為從動(dòng)件，由連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩組圓柱銷(xiāo)組件4自由端交替間歇撥動(dòng)槽輪90°正、逆旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)球閥的開(kāi)啟、關(guān)閉周期動(dòng)作，滿足自動(dòng)化間歇出液的灌裝生產(chǎn)需求。具體地，作為主動(dòng)件的兩組圓柱銷(xiāo)組件4，其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力均來(lái)自電機(jī)減速機(jī)構(gòu)(圖中未示出)的動(dòng)力輸出軸，并隨減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸同步勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)非手動(dòng)撥動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，。

其中，如圖1、圖3所示，為通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)槽輪3與圓柱銷(xiāo)組件4的間歇接觸，并實(shí)現(xiàn)槽輪3的90°轉(zhuǎn)動(dòng)功能，所述槽輪3的盤(pán)體沿其徑向均勻制有四個(gè)呈中心對(duì)稱分布，并從盤(pán)體外緣向中心凹陷的凹槽301，并由所述圓柱銷(xiāo)組件4的轉(zhuǎn)動(dòng)自由端與凹槽301間歇滑動(dòng)適配接觸以撥動(dòng)槽輪3完成90°的轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中，如圖1所示，為通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圓柱銷(xiāo)組件4作為主動(dòng)件撥動(dòng)槽輪3完成正、反90°的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述圓柱銷(xiāo)組件4包括連續(xù)繞定軸順時(shí)針360°旋轉(zhuǎn)的第一圓柱銷(xiāo)組件401和繞定軸連續(xù)逆時(shí)針360°旋轉(zhuǎn)的第二圓柱銷(xiāo)組件402，所述第一圓柱銷(xiāo)組件401的自由端間歇與槽輪3滑動(dòng)接觸以撥動(dòng)槽輪3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°以封閉閥門(mén)，切斷流體介質(zhì)流出；所述第二圓柱銷(xiāo)組件402的自由端間歇與槽輪3滑動(dòng)接觸以撥動(dòng)槽輪3順時(shí)針回轉(zhuǎn)90°以開(kāi)啟閥門(mén)，供流體介質(zhì)通過(guò)閥門(mén)并從出口流出。

再其中，如圖4所示，所述圓柱銷(xiāo)組件4包括固定軸5以及與固定軸5適配安裝，并隨固定軸5同步360°繞其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱銷(xiāo)柄6。其中圓柱銷(xiāo)柄6的自由端與槽輪3間歇滑動(dòng)適配接觸以撥動(dòng)槽輪3順時(shí)針、或逆時(shí)針90°轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，如前文所述，固定軸5的動(dòng)力來(lái)自于電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸。所述圓柱銷(xiāo)柄6的桿體長(zhǎng)度與槽輪3的凹槽301槽深相適應(yīng)，使圓柱銷(xiāo)柄6的自由端與槽輪3接觸并離開(kāi)的過(guò)程中，恰好能夠滑進(jìn)、滑出槽輪3的凹槽301，并以此動(dòng)作撥動(dòng)槽輪3使槽輪3發(fā)生90°轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示狀態(tài)，即為第一圓柱銷(xiāo)組件401的自由端即將進(jìn)入前端的凹槽301，并撥動(dòng)槽輪3，使其逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)前的狀態(tài)示意圖。

其中，為確保槽輪3實(shí)現(xiàn)周期性、等頻率的開(kāi)啟，關(guān)閉閥門(mén)操作，所述兩組交替撥動(dòng)槽輪3發(fā)生90°往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱銷(xiāo)組件4(第一圓柱銷(xiāo)組件401、第二圓柱銷(xiāo)組件402)的轉(zhuǎn)速始終相同，且兩組圓柱銷(xiāo)組件4相互之間始終保持對(duì)稱式的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。即當(dāng)?shù)谝粓A柱銷(xiāo)組件401的自由端旋轉(zhuǎn)至與槽輪3的邊緣接觸時(shí)，第二圓柱銷(xiāo)組件402的自由端恰好旋轉(zhuǎn)至處于距離槽輪3遠(yuǎn)端處(如圖1所示)，即即將封閉閥門(mén)前的位置狀態(tài)；相反，當(dāng)?shù)谝粓A柱銷(xiāo)組件401的自由端旋轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)離槽輪3的邊緣時(shí)，第二圓柱銷(xiāo)組件402的自由端恰好與槽輪3的邊緣接觸，并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)準(zhǔn)備進(jìn)入槽輪3的凹槽301，以撥動(dòng)槽輪3旋轉(zhuǎn)一定角度。(如圖2所示)，即即將開(kāi)啟閥門(mén)前的位置狀態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)球塞202在閥座1內(nèi)小摩擦系數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述球塞202的上端、下端分別通過(guò)安裝軸承件203將其支承安裝于閥座1的閥腔內(nèi)。此外，為實(shí)現(xiàn)球塞202與閥座1之間的彈性接觸，所述球塞202位于流體通道軸向的前端、后端上、下位置與閥腔內(nèi)壁分別設(shè)有接觸彈簧件204。

需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，本發(fā)明的閥門(mén)為球閥，較其他閥類(lèi)而言，即使在無(wú)潤(rùn)滑劑時(shí)，其旋擰工作過(guò)程也不至被卡住，因此可將其可靠地應(yīng)用于腐蝕性流體介質(zhì)和低沸點(diǎn)流體介質(zhì)的切斷、導(dǎo)通操作。此外，該球閥較其他閥類(lèi)的結(jié)構(gòu)更為緊湊，重量輕巧，因此也是用于低溫流體介質(zhì)系統(tǒng)的最合理的閥門(mén)結(jié)構(gòu)。可見(jiàn)，本發(fā)明除了保留球閥的上述性能優(yōu)勢(shì)，還利用其作為切斷或開(kāi)啟流體介質(zhì)的小摩擦系數(shù)、不易老化、溫度適用范圍廣、以及密封性優(yōu)良的綜合性能優(yōu)勢(shì)，再協(xié)同球閥閥桿201的機(jī)械式非手動(dòng)90°啟閉旋轉(zhuǎn)功能，使得本發(fā)明機(jī)械式閥門(mén)機(jī)構(gòu)整體性能穩(wěn)定，且尤其適用于腐蝕性流體介質(zhì)的非接觸閥門(mén)周期啟閉自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用。

工作原理：第一圓柱銷(xiāo)組件401連續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至如圖1所示狀態(tài)之前，閥門(mén)保持開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)完成灌裝。第一圓柱銷(xiāo)組件401順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至如圖1所示狀態(tài)之時(shí)，凹槽3即將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，閥門(mén)即將從開(kāi)啟轉(zhuǎn)為封閉狀態(tài)，在閥門(mén)即將切斷流體介質(zhì)流過(guò)之前，可在第一圓柱銷(xiāo)組件401順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至如圖1所示狀態(tài)的過(guò)程中完成空瓶的灌裝操作。第一圓柱銷(xiāo)組件401、第二圓柱銷(xiāo)組件402分別繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，待凹槽3被第一圓柱銷(xiāo)組件401撥動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，閥門(mén)被完全封閉，待第一圓柱銷(xiāo)組件401、第二圓柱銷(xiāo)組件402分別轉(zhuǎn)動(dòng)至如圖2所示狀態(tài)之前，流體介質(zhì)停止從灌裝口流出，且在該轉(zhuǎn)動(dòng)的空隙過(guò)程中，由傳送機(jī)構(gòu)完成下一空瓶運(yùn)輸至灌裝口下方、以及被灌滿的上一滿瓶瓶體離開(kāi)灌裝口下方的運(yùn)輸動(dòng)作。待第二圓柱銷(xiāo)組件402逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至如圖2所示狀態(tài)時(shí)并繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)后，凹槽3將被第二圓柱銷(xiāo)組件402順時(shí)針撥動(dòng)往回轉(zhuǎn)動(dòng)90°，即閥門(mén)被重新開(kāi)啟，并待閥門(mén)被重新開(kāi)啟后，和在閥門(mén)重新被封閉之前的過(guò)程中完成下一空瓶的灌裝操作。以此循環(huán)往復(fù)并重復(fù)上文的閥門(mén)關(guān)閉-等待-開(kāi)啟-等待-再關(guān)閉的周期性循環(huán)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)利用機(jī)械傳動(dòng)為主的非手動(dòng)閥門(mén)的自動(dòng)啟閉操作。

上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。