[發(fā)明專利]一種錐形電機伺服直驅(qū)式閥芯閥座分離型無摩擦球閥

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010732648.3
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112096903A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田中山;袁軍;楊昌群;牟曉勇;牛道東;馮玉龍;李育特;周宏斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石化銷售股份有限公司華南分公司;西安航天遠征流體控制股份有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/08;F16K27/06;F16K31/04
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 朱偉軍

本發(fā)明涉及無摩擦球閥領(lǐng)域，具體涉及一種錐形電機伺服直驅(qū)式閥芯閥座分離型無摩擦球閥，包括錐形伺服電機、傳動機構(gòu)安裝架、中空球體腔式閥體；錐形伺服電機包括錐形伺服電機輸出軸、輸出軸端蓋、錐形伺服電機錐形轉(zhuǎn)子，錐形伺服電機錐形轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)通過平鍵與錐形伺服電機輸出軸形成配合連接，錐形伺服電機錐轉(zhuǎn)子的外側(cè)分布磁極，錐形伺服電機輸出軸從定子安裝架及傳動機構(gòu)安裝架的內(nèi)部穿過后，通過銷軸與錐形閥芯固連在一起。本發(fā)明將電機直驅(qū)、特殊類型錐形電機、閥芯與閥座組合可脫離的思想應(yīng)用到無摩擦球閥設(shè)計中，從而達到動力元件精確控制，無需傳動機構(gòu)即可產(chǎn)生兩種運動類型，閥體開閉過程均與閥座無接觸摩擦運動的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無摩擦球閥領(lǐng)域，具體涉及一種錐形電機伺服直驅(qū)式閥芯閥座分離型無摩擦球閥。

背景技術(shù)

我國作為石油運輸、消耗大國，用于石油運輸?shù)墓艿揽傞L度已經(jīng)超過2萬公里，并且呈逐年遞增趨勢。而球閥作為調(diào)節(jié)管道流量的重要部件被廣泛應(yīng)用于油、氣運輸管線路中。由于球閥具有流體阻力小，啟閉速度快和操作簡單等特點，因此廣泛使用在在石油、化工、電站等行業(yè)。球閥的密封是通過球體和閥座之間預(yù)先設(shè)定的預(yù)緊力加上液體壓力在閥座密封面上引起的作用力形成的。

傳統(tǒng)球閥普遍存在著以下缺陷：①在閥門的開啟與關(guān)閉過程中，球體始終與閥座緊密貼合，旋轉(zhuǎn)時摩擦力大，長期多次使用后，球體與閥座磨損現(xiàn)象嚴重。②長期頻繁操作后，閥芯產(chǎn)生磨損使閥門在導(dǎo)通或關(guān)閉狀態(tài)下會產(chǎn)生泄露等不良狀況，使用壽命較短。③啟閉操作十分費力，常常受到使用環(huán)境包括流動截止溫度、壓力的限制。大型的球閥其驅(qū)動裝置設(shè)計也不夠完善，減速器等部分體積較大，不利于安裝等問題都影響了其使用性能，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要。

目前市場上存在的無摩擦球閥可分為兩大類。一類是偏置式無摩擦球閥，通過偏心撥桿撥動閥芯整體沿底部中軸線產(chǎn)生偏移，閥芯與閥座脫離接觸，進而使得開閉閥門過程無摩擦；另一類是軌道式無摩擦球閥，此類無摩擦球閥閥芯部分多為楔形閥芯，且閥芯閥瓣分開制作，相互配合移動，可將上下豎直位移轉(zhuǎn)化為閥瓣的水平位移進而達到無摩擦的效果。上述兩大類無摩擦球閥也都存在傳動機構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，且偏置式的無摩擦偶發(fā)密封效果存在較大缺陷，不可在關(guān)鍵管路中使用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種錐形電機伺服直驅(qū)式閥芯閥座分離型無摩擦球閥，將電機直驅(qū)、特殊類型錐形電機、閥芯與閥座組合可脫離的思想應(yīng)用到無摩擦球閥設(shè)計中，從而達到動力元件精確控制，無需傳動機構(gòu)即可產(chǎn)生兩種運動類型，閥體開閉過程均與閥座無接觸摩擦運動的目的。

本發(fā)明實現(xiàn)上述功能的技術(shù)方案是：一種錐形電機伺服直驅(qū)式閥芯閥座分離型無摩擦球閥，其特殊之處在于：

包括錐形伺服電機、傳動機構(gòu)安裝架、中空球體腔式閥體；

所述錐形伺服電機包括錐形伺服電機輸出軸，錐形伺服電機輸出軸的上端固連輸出軸端蓋，輸出軸端蓋下側(cè)固連錐形伺服電機錐形轉(zhuǎn)子，錐形伺服電機錐形轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)通過平鍵與錐形伺服電機輸出軸形成配合連接，錐形伺服電機錐形轉(zhuǎn)子的外側(cè)分布磁極，磁極的外側(cè)配合安裝有錐形伺服電機錐形定子，錐形伺服電機錐形定子的下端固連在定子安裝架上，定子安裝架固定安裝在傳動機構(gòu)安裝架的上端；

錐形伺服電機輸出軸從定子安裝架及傳動機構(gòu)安裝架的內(nèi)部穿過后，通過銷軸與錐形閥芯固連在一起；錐形閥芯的底部的凹槽插入上端光軸下端螺紋式泄放螺栓的上端光軸部分，下端螺紋段與中空球體腔式閥體相固連，中空球體腔式閥體與傳動機構(gòu)安裝架相固連，中空球體腔式閥體內(nèi)部配合安裝有外球內(nèi)錐式閥座。

進一步地，上述錐形伺服電機錐形轉(zhuǎn)子的外側(cè)圓周均布多個磁極。

進一步地，上述磁極的數(shù)量為12個。

進一步地，上述磁極的外側(cè)間隙1～2mm處配合安裝有錐形伺服電機錐形定子。

本發(fā)明的優(yōu)點：