[實用新型]一種基于齒輪傳動的無摩擦球閥

有效

• 申請號: 201220527551.X
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN202884094U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 戴軍;候雁兵;胡明飛
• 申請（專利權）人: 重慶西美儀器儀表有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K31/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種球閥，尤其涉及一種基于齒輪傳動的無摩擦球閥。

背景技術

目前，公知的球閥一般采用閥球預壓緊閥座密封面的結構，通過直接轉動閥球來實現閥門的啟、閉，其缺點是由于閥門密封需要一定的預緊力，故啟、閉所需的力矩較大，閥球及閥座的磨損也較大。還有一種可實現閥球轉動無摩擦的軌道閥，通常采用在閥桿上設有相應的軌道，閥桿提升時靠限位銷在軌道內的運動來實現閥球的偏移和轉動，這種軌道閥缺點是限位銷在軌道內的摩擦較大，閥桿既有軸向運動又有旋轉運動，不利于密封。

ZL200720082066.5公開了一種低扭矩球閥，其特點是該球閥閥球轉動時與閥座密封面無摩擦，只在閥門關閉時接觸，且閥桿只做旋轉運動，摩擦力小，所需力矩小，便于密封，但是實現閥球旋轉-傾斜的分步運動的結構零部件較多，裝配復雜，精度要求比較高，加工難度較大，不利于批量生產，從而使得造價比較高。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的就在于提供一種基于齒輪傳動的無摩擦球閥，采用間歇齒輪傳動的方式，實現閥球的旋轉-傾斜分步運動，結構更簡單，加工更加容易，更適于批量生產，使成本降低。?

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的：一種基于齒輪傳動的無摩擦球閥，包括閥體、閥球、閥座以及支承座，所述閥球為一帶通孔的球體，位于閥體內，其通孔的軸向與閥體的軸向一致，閥球的頂部開有一鍵槽，在鍵槽的兩側開有L形卡槽，兩L形卡槽與鍵槽之間的夾角為90°，在閥球底部開有一盲孔，閥體的底部與盲孔對應位置處設有一圓柱凸臺，所述閥球與閥體通過盲孔與圓柱凸臺配合相連；所述支承座為一盤狀結構，在閥球上方的閥體上開有一與支承座匹配的安裝孔，支承座通過該安裝孔與閥體配合相連，其特征在于，還包括一撥盤齒輪、撥桿齒輪和調節齒輪；所述撥盤齒輪包括一圓盤和設置在圓盤一側的兩卡腳，所述圓盤的中部開有通孔，在圓盤的一段周邊上具有齒，在支承座的底部開有一圓孔，撥盤齒輪的兩卡腳從該圓孔穿過后卡在閥球的兩L形槽內；

所述撥桿齒輪包括一齒輪和同軸設置在齒輪一側的撥桿，該撥桿為偏心撥桿，撥桿遠離齒輪的一端具有偏心段，所述撥桿從撥盤齒輪的圓盤上的通孔穿過后其偏心段卡入閥球上的鍵槽內；

所述調節齒輪包括上齒輪和下齒輪，所述下齒輪僅具有一段齒，該調節齒輪安裝于撥盤齒輪與撥桿齒輪的一側，調節齒輪的上齒輪與撥桿齒輪相嚙合，下齒輪與撥盤齒輪相嚙合；并且當調節齒輪轉動90°后，下齒輪上的齒與撥盤齒輪的圓盤上的齒相脫離。

閥門關閥時，由電機或手柄帶動減速機構轉動，減速機構再帶動調節齒輪，再由調節齒輪帶動撥盤齒輪和撥桿齒輪同步轉動，此時撥桿齒輪與撥盤齒輪無相對運動，撥盤齒輪的卡腳帶動閥球沿閥球繞豎直中心線旋轉運動；當閥球轉過90度后，調節齒輪下部沒有齒的部分進入撥盤齒輪沒有齒的凹面輪廓部分，此時調節齒輪帶動撥桿齒輪繼續轉動，而撥盤齒輪不再轉動，即閥球不再作旋轉運動而被撥桿齒輪的偏心撥桿帶動以閥體圓柱凸臺為支點向閥座傾斜，壓向閥座形成密封面，從而實現密封。

閥門開啟時，由電機或手柄帶動減速機構反向轉動，減速機構再帶動調節齒輪，首先帶動撥桿齒輪與關閥過程相比反向轉動，此時撥盤齒輪沒有齒的凹面輪廓部分仍然與調節齒輪沒有齒的部分嚙合，撥盤齒輪保持不動；當撥桿齒輪的偏心撥桿反向轉動使閥球由傾斜狀態恢復到正常狀態后，調節齒輪與撥盤齒輪的齒恢復嚙合，帶動撥盤齒輪與撥桿齒輪一起同步轉動，此時閥球亦反向旋轉，直至閥門打開（閥球通孔與閥體通孔軸向一致）。

作為優選，在撥盤齒輪帶齒的部分一端的圓盤上設有一向內凹陷的圓弧形內凹部，調節齒輪的下齒輪的帶齒部分的一端的外圓上一設有圓弧形外凸部，且外凸部的弧長所對應的弧度大于90°，所述外凸部與內凹部位于調節齒輪與撥盤齒輪帶齒部分相對應的一端；當撥盤齒輪與調節齒輪上的齒脫離時，外凸部進入內凹部且外凸部與內凹部之間間隙配合。當撥盤齒輪與調節齒輪帶齒部分脫離后，閥球進入傾斜過程，這時外凸部和內凹部圓弧段形成配合，這樣調節齒輪繼續轉動的時候，撥盤齒輪就不能動了，也即閥球不再旋轉了，而調節齒輪上齒輪是全齒輪，會繼續帶動也是撥桿齒輪旋轉，撥桿齒輪上的偏心桿就把閥球頂傾斜了，從而使閥球與閥座接觸形成密封，使球閥關閉。如果人為反向轉動閥球，而撥盤齒輪是跟閥球連接的，則使撥盤齒輪作為主動齒輪，但由于撥盤齒輪有內凹部，使撥盤齒輪無法帶動調節齒輪轉動，因為撥盤齒輪的內凹部被調節齒輪的外凸部擋住了，從而形成自鎖功能，使得該球閥不能通過撥動閥球來打開。