一种阀门执行器

技术领域

本发明涉及一种阀门辅助件，具体说是用于带动阀门阀杆转动的阀门执行器。

背景技术

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。阀门主要包括阀体和阀芯。工作时，通过阀芯的动作实现阀门的启闭。

目前，传统阀门的阀芯动作方式有两种，一种是采用电磁力来控制阀芯的动作，即电磁阀。另一种是靠人力来控制阀芯动作，即普通机械阀。然而，电磁阀由于其本身的原因，对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用，粘稠状介质不能适用，使用范围较小。普通机械阀仅能通过人力驱动，无法远程控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种阀门执行器，采用该阀门执行器的阀门使用范围广，可远程控制。

为解决上述问题，提供以下技术方案：

本发明的阀门执行器的特点是包括壳体，壳体内有转轴、电机和控制器，控制器有线缆，壳体上有线孔，线缆穿过线孔伸出在外。所述转轴的一端为输出端，转轴的输出端穿过壳体伸出在外，转轴的输出端与壳体间呈转动状配合。所述电机的输出轴与转轴间有传动机构；所述壳体内有用于检测转轴转动角度的位置检测装置。所述电机与控制器呈电连接，所述位置检测装置与控制器呈电信号连接。

其中，所述传动机构包括主动齿轮、减速齿轮组和从动齿轮；所述主动齿轮同心固定在电机的输出轴上，所述从动齿轮套在转轴上，且从动齿轮与转轴间呈轴向固定、周向转动状配合，所述减速齿轮组位于主动齿轮与从动齿轮间。所述转轴输出端对应的那个从动齿轮侧面上沿其周向均布有弧形槽，弧形槽的圆心均位于从动齿轮的轴线上，弧形槽的深度均自其一端到另一端间逐渐变小，弧形槽浅端的深度为零，各个弧形槽的深端和浅端的朝向均一致。所述弧形槽对应的从动齿轮一侧的转轴上同心设置有传动盘，传动盘与转轴间呈轴向滑动、周向固定状配合，靠近从动齿轮的那个传动盘盘面上沿其周向均布有弧形凸台，弧形凸台的圆心均在转轴的轴线上，弧形凸台高度自其一端到另一端间逐渐变低，弧形凸起的矮端厚度为零。远离从动齿轮的传动盘一侧与壳体内壁间有复位弹簧，复位弹簧套在转轴上，所述弧形槽与弧形凸起间呈一一对应状布置。

远离输出端的那个转轴一端对应的壳体侧面上有第一让位孔，转轴该端位于第一让位孔内，且转轴与第一让位孔间呈转动密封状配合，远离输出端的那个转轴一端的端面上有与扳手相适配的手动操作孔。

所述减速齿轮组包括初级减速齿轮、次级减速齿轮和终极减速齿轮，所述初级减速齿轮、次级减速齿轮和终极减速齿轮均包括同轴固定的大齿轮和小齿轮。所述次级减速齿轮有不少于三个，初级减速齿轮的大齿轮与主动齿轮啮合在一起，初级减速齿轮的小齿轮与第一级次级减速齿轮的大齿轮啮合在一起，次级减速齿轮中，自第一级到最后一级，小齿轮与大齿轮逐级啮合，最后一级次级减速齿轮的小齿轮与从动齿轮啮合在一起。所述次级减速齿轮间呈隔级同轴布置。

所述壳体自其背面到正面分为底座和外盖，底座口部四周的外侧壁上有环形外凸台，所述外盖的口部罩在底座口部上，且外盖口部端面与环形外凸台相抵。所述转轴的输出端位于底座上，且转轴与底座间呈转动密封状配合；所述底座和外盖的对接处均有半圆形孔，两个半圆形孔对接成所述线孔，所述线缆与线孔间呈紧密配合。所述底座口部有中盖，中盖包括盖板，盖板的四周有向其一侧伸出环形围板，所述底座口部四周的内侧壁上有环形内凸台，远离环形围板的盖板一侧与环形内凸台相抵，远离盖板的环形围板一边伸入到外盖中。所述转轴的与盖板垂直，且转轴的两端分别从盖板的两侧伸出。所述传动机构位于盖板与底座间，所述传动盘有中心轴，中心轴上有腰形的第一中心孔，传动盘对应的那段转轴的断面为腰形，传动盘通过第一中心孔套在转轴上，使得传动盘与转轴间呈轴向滑动、周向固定状配合，所述从动齿轮有第二中心孔，从动齿轮的一侧与盖板相抵，从动齿轮的另一侧有中心凹坑，所述弧形槽均位于中心凹坑的坑底上，从动齿轮通过第二中心孔套在中心轴上，所述传动盘位于中心凹坑对应的从动齿轮一侧，且传动盘的外径小于中心凹坑的内径，所述复位弹簧位于传动盘与底座间。所述底座上有用于容纳减速齿轮组的腔室。远离底座的盖板一侧有限位凹坑，输出轴对应的电机一端与限位凹坑的坑底相抵，且限位凹坑的坑底上有第二让位孔，电机的输出轴穿过第二让位孔伸出到底座中，所述主动齿轮固定在位于底座中的那段电机输出轴上，远离输出轴的电机一端与外盖相抵，从而将电机固定在壳体内。

所述转轴输出端的端面上有与阀门的阀杆形状相适配的盲孔。

所述控制器上有三个状态指示灯，指示灯与壳体正面间均有导光管，导光管与壳体间呈一体连接，导光管内腔对应的那段壳体壳壁厚度小于壳体其它位置的壳壁厚度。

所述位置检测装置包括两个微动开关，两个微动开关位于转轴一侧，且两个微动开关沿转轴的轴向依次并排布置，微动开关的弹片均朝向转轴，微动开关对应的转轴上均有两个径向向外布置的凸缘，同一微动开关对应的两个凸缘均位于转轴一个径向线的两端上，不同微动开关的凸缘所在的径向线互相垂直；所述微动开关均与控制器呈电信号连接。

所述位置检测装置包括光栅盘和光电开关，光栅盘同心固定在转轴上，光电开关位于转轴一侧，且光栅盘穿过光电开关的检测口。所述光电开关与控制器呈电信号连接。

采取以上方案，具有以下优点：

由于本发明的阀门执行器的壳体内有转轴、电机和控制器，控制器有线缆，壳体上有线孔，线缆穿过线孔伸出在外，转轴的一端为输出端，转轴的输出端穿过壳体伸出在外，电机的输出轴与转轴间有传动机构，壳体内有用于检测转轴转动角度的位置检测装置，电机和位置检测装置均与控制器呈电连接。使用时，将线缆与电源相连，将控制器与外部服务器相连，将电机的输出端与普通机械阀的阀杆相连。由于采用该阀门执行器是配合普通机械阀一起使用的，普通机械阀对介质洁净度没有要求，可适用到含颗粒状的介质和粘稠状介质中，使用范围较广。而且，通过控制终端向服务器发送阀门启闭信号，控制器根据阀门启闭信号和位置检测装置传递的位置信息，控制电机启停，电机在转动过程中通过阀杆带动阀体启闭，进而实现远程控制。

附图说明

图1是本发明的阀门执行器的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视示意图；

图3是本发明的阀门执行器在隐藏外盖后的立体示意图；

图4是本发明的阀门执行器在隐藏外盖和控制器后的立体示意图（实施例一）；

图5是本发明的阀门执行器在隐藏外盖和控制器后的立体示意图（实施例二）；

图6是本发明的阀门执行器在隐藏底座后的结构示意图；

图7是本发明的阀门执行器中外盖的立体示意图；

图8是本发明的阀门执行器中从动齿轮与传动盘的分解示意图；

图9是本发明的阀门执行器中传动盘的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例一

如图1~4、6~9所示，本发明的阀门执行器包括壳体，壳体内有转轴5、电机20和控制器9，该控制器9为电路板，控制器9有线缆3，壳体上有线孔，线缆3穿过线孔伸出在外。所述转轴5的一端为输出端，转轴5的输出端穿过壳体伸出在外，转轴5的输出端与壳体间呈转动状配合。所述电机20的输出轴与转轴5间有传动机构；所述壳体内有用于检测转轴5转动角度的位置检测装置。所述电机20与控制器9呈电连接，所述位置检测装置与控制器9呈电信号连接。

为了便于手动操作，所述传动机构包括主动齿轮23、减速齿轮组和从动齿轮14；所述主动齿轮23同心固定在电机20的输出轴上，所述从动齿轮14套在转轴5上，且从动齿轮14与转轴5间呈轴向固定、周向转动状配合，所述减速齿轮组位于主动齿轮23与从动齿轮14间。所述转轴5输出端对应的那个从动齿轮14侧面上沿其周向均布有弧形槽29，弧形槽29的圆心均位于从动齿轮14的轴线上，弧形槽29的深度均自其一端到另一端间逐渐变小，弧形槽29浅端的深度为零，各个弧形槽29的深端和浅端的朝向均一致。所述弧形槽29对应的从动齿轮14一侧的转轴5上同心设置有传动盘15，传动盘15与转轴5间呈轴向滑动、周向固定状配合，靠近从动齿轮14的那个传动盘15盘面上沿其周向均布有弧形凸台33，弧形凸台33的圆心均在转轴5的轴线上，弧形凸台33高度自其一端到另一端间逐渐变低，弧形凸起的矮端厚度为零。远离从动齿轮14的传动盘15一侧与壳体内壁间有复位弹簧16，复位弹簧16套在转轴5上，所述弧形槽29与弧形凸起间呈一一对应状布置。远离输出端的那个转轴5一端对应的壳体侧面上有第一让位孔，转轴5该端位于第一让位孔内，且转轴5与第一让位孔间呈转动密封状配合，远离输出端的那个转轴5一端的端面上有与扳手相适配的手动操作孔6。

为了节省空间，所述减速齿轮组包括初级减速齿轮24、次级减速齿轮25和终极减速齿轮26，所述初级减速齿轮24、次级减速齿轮25和终极减速齿轮26均包括同轴固定的大齿轮和小齿轮。所述次级减速齿轮25有不少于三个，初级减速齿轮24的大齿轮与主动齿轮23啮合在一起，初级减速齿轮24的小齿轮与第一级次级减速齿轮25的大齿轮啮合在一起，次级减速齿轮25中，自第一级到最后一级，小齿轮与大齿轮逐级啮合，最后一级次级减速齿轮25的小齿轮与从动齿轮14啮合在一起。所述次级减速齿轮25间呈隔级同轴布置。

所述壳体自其背面到正面分为底座1和外盖2，底座1和外盖2均为塑料件，底座1口部四周的外侧壁上有环形外凸台11，所述外盖2的口部罩在底座1口部上，且外盖2口部端面与环形外凸台11相抵，外盖2的口部与环形凸台间采用热熔工艺紧密固定相连，从而实现两者间的密封。所述转轴5的输出端位于底座1上，且转轴5与底座1间呈转动密封状配合。所述底座1和外盖2的对接处均有半圆形孔27，两个半圆形孔27对接成所述线孔，所述线缆3与线孔间呈紧密配合。所述底座1口部有中盖，中盖包括盖板10，盖板10的四周有向其一侧伸出环形围板12，所述底座1口部四周的内侧壁上有环形内凸台13，远离环形围板12的盖板10一侧与环形内凸台13相抵，远离盖板10的环形围板12一边伸入到外盖2中。所述转轴5的与盖板10垂直，且转轴5的两端分别从盖板10的两侧伸出。所述传动机构位于盖板10与底座1间，所述传动盘15有中心轴31，中心轴31上有腰形的第一中心孔32，传动盘15对应的那段转轴5的断面为腰形，传动盘15通过第一中心孔32套在转轴5上，使得传动盘15与转轴5间呈轴向滑动、周向固定状配合，所述从动齿轮14有第二中心孔30，从动齿轮14的一侧与盖板10相抵，从动齿轮14的另一侧有中心凹坑，所述弧形槽29均位于中心凹坑的坑底上，从动齿轮14通过第二中心孔30套在中心轴31上，所述传动盘15位于中心凹坑对应的从动齿轮14一侧，且传动盘15的外径小于中心凹坑的内径，所述复位弹簧16位于传动盘15与底座1间。所述底座1上有用于容纳减速齿轮组的腔室4。远离底座1的盖板10一侧有 限位凹坑28 ，输出轴对应的电机20一端与 限位凹坑28 的坑底相抵，且 限位凹坑28 的坑底上有第二让位孔，电机20的输出轴穿过第二让位孔伸出到底座1中，所述主动齿轮23固定在位于底座1中的那段电机20输出轴上，远离输出轴的电机20一端与外盖2相抵，从而将电机20固定在壳体内。

为了便于驱动阀门启闭，所述转轴5输出端的端面上有与阀门的阀杆形状相适配的盲孔17。

为了提供状态指示，所述控制器9上有三个状态指示灯8，指示灯与壳体正面间均有导光管7，导光管7与壳体间呈一体连接，导光管7内腔对应的那段壳体壳壁厚度小于壳体其它位置的壳壁厚度。

所述位置检测装置包括两个微动开关18，两个微动开关18位于转轴5一侧，且两个微动开关18沿转轴5的轴向依次并排布置，微动开关18的弹片均朝向转轴5，微动开关18对应的转轴5上均有两个径向向外布置的凸缘19，同一微动开关18对应的两个凸缘19均位于转轴5一个径向线的两端上，不同微动开关18的凸缘19所在的径向线互相垂直；所述微动开关18均与控制器9呈电信号连接。这样设计的优点是采用两个微动开关18可实现阀门半开和全开两种状态。

实施例二

如图1~3、5~9所示，本发明的阀门执行器包括壳体，壳体内有转轴5、电机20和控制器9，该控制器9为电路板，控制器9有线缆3，壳体上有线孔，线缆3穿过线孔伸出在外。所述转轴5的一端为输出端，转轴5的输出端穿过壳体伸出在外，转轴5的输出端与壳体间呈转动状配合。所述电机20的输出轴与转轴5间有传动机构；所述壳体内有用于检测转轴5转动角度的位置检测装置。所述电机20与控制器9呈电连接，所述位置检测装置与控制器9呈电信号连接。

为了便于手动操作，所述传动机构包括主动齿轮23、减速齿轮组和从动齿轮14；所述主动齿轮23同心固定在电机20的输出轴上，所述从动齿轮14套在转轴5上，且从动齿轮14与转轴5间呈轴向固定、周向转动状配合，所述减速齿轮组位于主动齿轮23与从动齿轮14间。所述转轴5输出端对应的那个从动齿轮14侧面上沿其周向均布有弧形槽29，弧形槽29的圆心均位于从动齿轮14的轴线上，弧形槽29的深度均自其一端到另一端间逐渐变小，弧形槽29浅端的深度为零，各个弧形槽29的深端和浅端的朝向均一致。所述弧形槽29对应的从动齿轮14一侧的转轴5上同心设置有传动盘15，传动盘15与转轴5间呈轴向滑动、周向固定状配合，靠近从动齿轮14的那个传动盘15盘面上沿其周向均布有弧形凸台33，弧形凸台33的圆心均在转轴5的轴线上，弧形凸台33高度自其一端到另一端间逐渐变低，弧形凸起的矮端厚度为零。远离从动齿轮14的传动盘15一侧与壳体内壁间有复位弹簧16，复位弹簧16套在转轴5上，所述弧形槽29与弧形凸起间呈一一对应状布置。远离输出端的那个转轴5一端对应的壳体侧面上有第一让位孔，转轴5该端位于第一让位孔内，且转轴5与第一让位孔间呈转动密封状配合，远离输出端的那个转轴5一端的端面上有与扳手相适配的手动操作孔6。

为了节省空间，所述减速齿轮组包括初级减速齿轮24、次级减速齿轮25和终极减速齿轮26，所述初级减速齿轮24、次级减速齿轮25和终极减速齿轮26均包括同轴固定的大齿轮和小齿轮。所述次级减速齿轮25有不少于三个，初级减速齿轮24的大齿轮与主动齿轮23啮合在一起，初级减速齿轮24的小齿轮与第一级次级减速齿轮25的大齿轮啮合在一起，次级减速齿轮25中，自第一级到最后一级，小齿轮与大齿轮逐级啮合，最后一级次级减速齿轮25的小齿轮与从动齿轮14啮合在一起。所述次级减速齿轮25间呈隔级同轴布置。

所述壳体自其背面到正面分为底座1和外盖2，底座1和外盖2均为塑料件，底座1口部四周的外侧壁上有环形外凸台11，所述外盖2的口部罩在底座1口部上，且外盖2口部端面与环形外凸台11相抵，外盖2的口部与环形凸台间采用热熔工艺紧密固定相连，从而实现两者间的密封。所述转轴5的输出端位于底座1上，且转轴5与底座1间呈转动密封状配合。所述底座1和外盖2的对接处均有半圆形孔27，两个半圆形孔27对接成所述线孔，所述线缆3与线孔间呈紧密配合。所述底座1口部有中盖，中盖包括盖板10，盖板10的四周有向其一侧伸出环形围板12，所述底座1口部四周的内侧壁上有环形内凸台13，远离环形围板12的盖板10一侧与环形内凸台13相抵，远离盖板10的环形围板12一边伸入到外盖2中。所述转轴5的与盖板10垂直，且转轴5的两端分别从盖板10的两侧伸出。所述传动机构位于盖板10与底座1间，所述传动盘15有中心轴31，中心轴31上有腰形的第一中心孔32，传动盘15对应的那段转轴5的断面为腰形，传动盘15通过第一中心孔32套在转轴5上，使得传动盘15与转轴5间呈轴向滑动、周向固定状配合，所述从动齿轮14有第二中心孔30，从动齿轮14的一侧与盖板10相抵，从动齿轮14的另一侧有中心凹坑，所述弧形槽29均位于中心凹坑的坑底上，从动齿轮14通过第二中心孔30套在中心轴31上，所述传动盘15位于中心凹坑对应的从动齿轮14一侧，且传动盘15的外径小于中心凹坑的内径，所述复位弹簧16位于传动盘15与底座1间。所述底座1上有用于容纳减速齿轮组的腔室4。远离底座1的盖板10一侧有 限位凹坑28 ，输出轴对应的电机20一端与 限位凹坑28 的坑底相抵，且 限位凹坑28 的坑底上有第二让位孔，电机20的输出轴穿过第二让位孔伸出到底座1中，所述主动齿轮23固定在位于底座1中的那段电机20输出轴上，远离输出轴的电机20一端与外盖2相抵，从而将电机20固定在壳体内。

为了便于驱动阀门启闭，所述转轴5输出端的端面上有与阀门的阀杆形状相适配的盲孔17。

为了提供状态指示，所述控制器9上有三个状态指示灯8，指示灯与壳体正面间均有导光管7，导光管7与壳体间呈一体连接，导光管7内腔对应的那段壳体壳壁厚度小于壳体其它位置的壳壁厚度。

所述位置检测装置包括光栅盘21和光电开关22，光栅盘21同心固定在转轴5上，光电开关22位于转轴5一侧，且光栅盘21穿过光电开关22的检测口。所述光电开关22与控制器9呈电信号连接。这样设计的优点是采用光栅盘21与光电开关22的配合，可任意控制阀门开闭的大小。

使用时，将线缆3与电源相连，将控制器9与外部服务器相连，将电机20的输出端与普通机械阀的阀杆相连。需要远程操控时，外部服务器向控制器9发送指令，控制器9根据外部服务器的指令控制电机20转动，电动通过转轴5带动阀门的阀杆转动，从而实现远程开合的控制。需要手动操作是，工作人员将扳手插入到手动操作孔6中；然后，通过板式带动转轴5和传动盘15向弧形凸台33的矮端转动，弧形凸台33高端离开弧形凹槽的深端，且在弧形凹槽的作用下传动盘15向远离从动齿轮14的一侧活动，复位弹簧16被压缩，继续转动转轴5，弧形凸完全离开弧形凹槽，实现离合，同时完成手动操作。