一种短行程转大角度集成装置

技术领域

本发明涉及线性运动阀门技术领域，具体地，涉及一种短行程转大角度集成装置。

背景技术

化工行业最早使用的阀门多为手动，后逐渐发展为气动、电动、液动等。对于快开类直行程阀门，行程多数比较短，甚至有的只有1-2mm的行程，为了监测阀门的开关状态，通常选用带开关状态显示的开关，这样既能在现场直观地看出阀门状态，也能够将状态信息反馈至中央控制室内，实现远程监测。因此，状态显示开关的安装变得很重要。

当前使用的状态显示开关种类繁多，对于应用于直行程类阀门、且需要带显示的开关，往往选用角行程类的开关代替。角行程开关的旋转角度基本都是90°，其内置触点也有机械式的，不需要旋转90°即可反馈至控制室，但在现场的开关状态显示则不明确，难以辨别是全开或者全关。

为此，本发明提供一种短行程转大角度集成装置，能够实现任意短行程的线性运动转化成任意角度的旋转运动，既解决开关的安装，也能直观地显示阀门的开光状态。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种短行程转大角度集成装置。

本发明提供的短行程转大角度集成装置，用于连接阀门和显示开关，所述阀门具有阀杆，所述阀杆上连接有执行机构，所述执行机构与所述阀门还通过第一支架连接，所述集成装置包括摆臂、摆动杆、固定杆，所述显示开关的转动端上连接有转动臂，所述摆臂的第一端设有第一槽孔，所述转动臂上设有第二槽孔，所述摆臂相对于所述第一支架转动，所述摆动杆的第一端与所述阀杆固定连接，所述摆动杆的第二端置于所述第一槽孔内，所述固定杆的第一端与所述摆臂的第二端固定连接，所述固定杆的第二端置于所述第二槽孔内，所述摆臂的转动点位于所述摆动杆和所述固定杆之间，所述摆动杆到所述转动点的距离小于所述固定杆到所述转动点的距离。

进一步地，所述摆臂的第二端设有第三槽孔，所述固定杆设于所述第三槽孔内。

优选地，所述固定杆与所述摆臂螺栓连接。

进一步地，还包括第二支架，所述第二支架与所述第一支架固定连接，所述显示开关固设在所述第二支架上。

优选地，所述第二支架为双边固定支架，所述第二支架与所述第一支架通过螺栓连接。

进一步地，所述第二支架上设有支撑柱，所述摆臂与所述支撑柱可转动地连接。

进一步地，所述摆臂上设有第四转孔，所述支撑柱上还设有平面轴承、轴承压盖、固定销钉，所述固定销钉穿过所述轴承压盖、平面轴承、第四转孔并与所述支撑柱连接。

优选地，所述摆动杆到所述第四转孔的距离与所述固定杆到所述第四转孔的距离之比为1:5-1:100。

进一步地，所述显示开关的转动端位于所述固定杆与所述第四转孔之间。

优选地，所述摆动杆与所述摆臂的配合间隙不超过0.05mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的短行程转大角度集成装置，能够将直行程阀门的行程进行放大，并能在角行程开关上对阀门行程进行显示，能够很好地实现对阀门工作状态的就地和远程监测。对于极小行程的阀门，当行程小于1mm时，也可以进行监测，大大提高了角行程开关的适用范围。本发明可根据需要调整固定杆的位置，满足旋转角度范围，使行程监测效果好。本发明能够实现任意短行程的线性运动转化成任意角度的旋转运动，既解决了开关的安装，也实现了就地和在控制室对阀门工作状态的监测，避免了对阀门的误操作。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的短行程转大角度集成装置与阀门连接的结构示意图；

图2为本发明实施例的短行程转大角度集成装置与阀门连接的爆炸图；

图3为本发明实施例的短行程转大角度集成装置与阀门连接的运动示意图；

图4为本发明实施例的短行程转大角度集成装置的原理示意图。

其中，

1-阀门，2-第一螺钉，3-固定螺钉，4-弹簧垫圈，5-轴承压盖，6-摆动杆，7-第一螺母，8-第一平面轴承，9-摆臂，10-第二平面轴承，11-第二支架，12-固定杆，13-第二螺母，14-第二螺钉，15-显示开关，16-执行机构，17-阀杆，18-第一支架，19-转动臂，20-支撑柱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种短行程转大角度集成装置，能够实现任意短行程的线性运动转化成任意角度的旋转运动，实现就地和在控制室都能直观地观察阀门所处的开关状态。

如图1和图2所示，本实施例的集成装置用于连接阀门1和显示开关15，以将阀门1的阀位显示在显示开关15上，显示开关15可以就地观察，也可以将阀位信息传送至控制室进行远程观察。显示开关15为角行程开关，能够接收外部机构传递的转动，本实施例中将显示开关15与外部机构的连接处称为转动端。阀门1具有阀杆17，阀杆17上连接有执行机构16，执行机构16进一步通过第一支架18由阀门1进行支撑。

阀门1为直行程阀门，执行机构16可以为气动、电动或液动，本实施例的集成装置均可用于阀门1与显示开关15的连接。具有以上特征的阀门1和显示开关15，是本领域的公知技术，本发明并不对阀门1和开关15的内部结构进行改动。

本实施例的集成装置，包括摆臂9、摆动杆6、固定杆12、第二支架11。第二支架11与第一支架18固定连接，显示开关15通过第二螺钉14固定在第二支架11上。显示开关15的转动端上连接有转动臂19，转动臂19能够带动显示开关15的转动端转动，使显示开关15转动不同的角度。

具体地，第二支架11具有类似于门型的双边固定的结构，其两个侧边分别通过第一螺钉2固定在第一支架18的两侧，加强连接的稳定性。门型结构的中间部分向一侧延伸，显示开关15设在该延伸边上。位于该延伸边一侧的侧边上开有孔，使摆臂9能够穿过并能转动。

摆臂9的第一端设有第一槽孔，第二端设有第三槽孔，第一槽孔和第三槽孔之间设有第四转孔。摆臂9能够相对于第一支架18转动，为提高转动的效果，第一槽孔、第四转孔、第三槽孔的中心位于同一直线上。

本实施例中，第二支架11的门型结构的中间部分设有支撑柱20，摆臂9可转动地与支撑柱20连接。具体地，支撑柱20的端部设有两个轴承，分别为第一平面轴承8和第二平面轴承10，轴承的端部设有轴承压盖5，摆臂9设于第一平面轴承8和第二平面轴承10之间，固定螺钉3从端部依次穿过轴承压盖5、第一平面轴承8、摆臂9的第四转孔、第二平面轴承10并与支撑柱20连接，由此实现了摆臂9相对于支撑柱20的转动。为提高压紧效果，在固定螺钉3与轴承压盖5之间还设有弹簧垫圈4。

摆动杆6垂直于阀杆17并且第一端并与阀杆17连接，使摆动杆6在阀杆17的带动下能够上下移动。摆动杆6的第二端置于摆臂9的第一槽孔内，当摆动杆6上下移动时，使摆臂9能够转动，第一槽孔的设置便于摆臂9在转动时相对于摆动杆6移动。

具体地，摆动杆6与阀杆17螺纹连接，并且通过第一螺母7压紧。摆动杆6与摆臂9配合的间隙应不超过0.05mm，保证旋转角度精准。

固定杆12的第一端与摆臂9连接，具体地，固定杆12的第一端设有螺纹，固定杆12穿过第三槽孔，通过第二螺母13将固定杆12与摆臂9压紧。通过设置第三槽孔，能够调整固定杆12与摆臂9连接的位置。固定杆12的第二端置于转动臂19的第二槽孔内。

以上连接中，摆臂9与摆动杆6垂直，固定杆12与摆动杆6平行，转动臂19的转动面与摆臂9的转动面平行。这样，当阀杆17带动摆动杆6上下移动时，摆动杆6带动摆臂9转动，摆臂9转动时带动固定杆12往复移动，固定杆12再带动转动臂19转动，由此能够在显示开关15上显示不同的角度，实现了对阀门1的阀位的显示。

图4所示为本发明的传动原理示意图，通过摆臂9建立杠杆系，摆臂9的第四转孔位置即为杠杆点，摆动杆6位置为行程点，固定杆12位置为新行程点，显示开关15的转动端为开关旋转中心，且开关旋转中心位于杠杆点与新行程点之间。行程点与杠杆点的距离记为L2，开关旋转中心与杠杆点的距离记为L3，阀门1的行程记为L，阀门1的行程转变后的新行程记为L1，显示开关15的转动角度记为A。则L3与L2的比值越大，阀门1的行程L转变成的新行程L1越大，而开关旋转中心点与新行程点越近，开关的转动角度A越大，从而满足任意数值的开关角度。通常，L3是L2的几倍至几十倍。

如图3所示，以气动阀门为例，本实施例的集成装置工作过程如下：在阀门1的向下气源口通入对应的气源，阀杆17开始往下运动，带动摆动杆6向下直线运动，摆动杆6运动的同时带动摆臂9进行转动，固定杆12带动显示开关15上的转动臂19进行转动；反之，阀杆17往上运动时亦是如此，从而实现短行程转大角度往复运动。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。