一种球阀活塞式气缸执行机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种执行机构，特别是涉及一种球阀活塞式气缸执行机构及其使用方法，属于调节阀技术领域。

背景技术

在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制；这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料；

需要使用到管道进行输送，管道在使用时需要根据使用需求然后用到各种各样的阀门进行相应的封闭或连通，其中球阀也较为普遍使用；

现有的球阀在进行开阀或者闭阀时采用人工转动或者电机带动进行封闭或者开启，较为单一，两者并不同时具备，同时电机在进行运转时功率较大，而采用人工则较为麻烦，同时当遇到停电的状态时，电机就无法运转，较为麻烦。

因此，亟需对调节阀进行改进，以解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种球阀活塞式气缸执行机构及其使用方法，通过利用气动机构代替了传统的电机驱动机构，使其驱动功率大大降低，同时气动调节机构与手动调节机构并存，使其不仅能够进行气动的开阀与闭阀，而且当遇到断电的情况时，还能够进行手动的开阀或者闭阀，两者在进行闭阀与开阀时互不影响，大大的提高了阀体执行机构的实用性。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种球阀活塞式气缸执行机构，包括由上至下依次设置的手动调节器、气动调节器以及支撑架，所述手动调节器、所述气动调节器以及所述支撑架的中心竖向转动连接有转动柱，所述连接柱下方连接有用于封闭阀体的球体。

优选的，所述手动调节器包括有第一支撑柱、转动机构、以及设置在所述转动柱上端面的第一锥形齿轮，所述第一支撑柱内开设有第一凹槽，所述转动机构贯穿至所述第一凹槽内部并连接有与所述第一锥形齿轮啮合连接的第二锥形齿轮。

优选的，所述转动机构包括有转动盘以及转动杆，所述第一支撑柱的前端面设置有连接管，所述连接管内部两端均卡设有第一轴承，所述转动杆贯穿两个所述第一轴承，所述转动杆的内端与所述第二锥形齿轮连接，所述转动杆的另一端突出所述连接管并与所述转动盘连接。

优选的，所述转动盘的外端的上下两侧还转动连接有套管，所述第一凹槽的内壁设置有保温棉。

优选的，所述气动调节器包括有支撑盘体、气动伸缩杆、以及设置在所述转动柱上的齿轮，所述支撑盘体内开设有第二凹槽，所述第二凹槽内部的左右两侧分别设置有与所述气动伸缩杆连接的气缸以及应急电源，所述第二凹槽的底部设置有用于所述转动柱进行贯穿的通孔，所述气动伸缩杆伸缩端的内侧面排列分布有若干个与所述齿轮啮合连接的齿牙。

优选的，所述第二凹槽内部靠近所述气缸的一侧横向设置有用于所述气动伸缩杆滑动的电动滑轨，所述支撑盘体的上端面一侧设置有开关，所述开关与所述电动滑轨以及所述应急电源电性连接，所述电动滑轨与所述应急电源电性连接。

优选的，所述第二凹槽的上端面通过封盖封闭，所述第二凹槽的上端面开设有台阶结构，所述封盖包括有对称设置的第一封盖机构以及第二封盖机构，所述第一封盖机构与所述第二封盖机构结构相同，所述第一封盖机构包括有连接板以及伸缩板，所述连接板内开设有用于所述伸缩板滑动的滑动腔，所述滑动腔内端与所述伸缩板内端通过压缩弹簧连接，所述连接板的内侧面开设有圆弧槽，所述圆弧槽内壁设置有环形块，所述转动柱上设置有第二轴承，所述第二轴承的外壁开设有与所述环形块转动连接的环形槽。

优选的，所述台阶机构的两侧均开设有插槽，所述伸缩板上端面的外侧开会有滑动槽，所述滑动槽内滑动设置有贯穿至所述伸缩板外侧面的插板，所述插板的内侧与所述滑动槽内侧之间通过第二压缩弹簧连接所述插板插进所述插槽内部。

优选的，所述支撑架的中间部分设置有辅助支撑架，所述辅助支撑架的中心部分设置有用于所述转动柱贯穿的第二通孔，所述第二通孔的内壁开设有第二环形槽，所述转动柱上设置有与所述第二环形槽转动连接的第二环形块。

一种球阀活塞式气缸执行机构的使用方法，包括如下步骤：

S1：在需要对球阀进行开阀或者闭阀时，能够通过气动伸缩杆的伸展，利用所述气动伸缩杆伸缩端内壁设置的若干个齿牙与转动柱上设置的齿轮进行啮合连接的设置，带动所述转动柱进行转动，从而带动下方用于封闭阀体的球体进行转动90度，从而使阀体进行开阀或者闭阀；

S2：当设备断电需要使用手动调节器进行闭阀或者开阀时，利用应急电源的供电，通过开关带动电动滑轨进行向外的开启滑动，从而带动所述气动伸缩杆滑动，使所述气动伸缩杆上的所述齿牙与所述齿轮脱离，然后通过利用转动盘转动，带动转动杆在第一凹槽内转动，通过利用所述转动杆上设置的第二锥形齿轮与第一锥形齿轮啮合连接的设置，带动所述转动柱进行转动，进而带动转动柱下方的用于封闭阀体的球体进行转动90度，从而使阀体进行开阀或者闭阀，当后期通电时，再利用所述开关带动所述气动伸缩杆复位，使所述齿牙与所述齿轮再次啮合连接即可恢复气动的封阀与开阀。

本发明至少具备以下有益效果：

1、通过利用气动调节器代替了传统的电机驱动机构，使其驱动功率大大降低，同时还添加有手动调节器，气动调节器与手动调节器两者并存，使其不仅能够进行气动的开阀与闭阀，而且当遇到断电的情况时，还能够利用应急电源、开关、以及电动伸缩杆的设置使其能够进行单独的手动开阀或者闭阀，两者在进行闭阀与开阀时互不影响，大大的提高了阀体执行机构的实用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的支撑盘体及内部立体结构示意图；

图4为本发明的支撑盘体内部示意图；

图5为本发明的辅助支撑架立体结构示意图；

图6为本发明的转动柱部分立体结构示意图；

图7为本发明的手动调节器内部剖视图；

图8为本发明的第一封盖机构立体结构示意图；

图9为本发明的封盖俯视剖视示意图；

图10为本发明的第二轴承立体结构示意图。

图中，101-手动调节器，102-气动调节器，103-支撑架，2-转动柱，3-第一支撑柱，4-转动机构，401-转动盘，402-转动杆，403-连接管，404-第一轴承，405-套管，406-保温棉，5-第一锥形齿轮，6-第一凹槽，7-第二锥形齿轮，8-支撑盘体，9-气动伸缩杆，10-齿轮，11-第二凹槽，12-气缸，13-应急电源，14-通孔，15-齿牙，16-电动滑轨，17-开关，18-封盖，1801-插槽，1802-滑动槽，1803-插板，19-第一封盖机构，1901-连接板，1902-伸缩板，1903-滑动腔，1904-压缩弹簧，1905-圆弧槽，1906-环形块，1907-第二轴承，1908-环形槽，20-第二封盖机构，21-辅助支撑架，22-第二通孔，23-第二环形槽，24-第二环形块，25-第二压缩弹簧，26-台阶结构。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-图10所示，本实施例提供的新型管道调节阀，包括由上至下依次设置的手动调节器101、气动调节器102以及支撑架103，手动调节器101、气动调节器102以及支撑架103的中心竖向转动连接有转动柱2，连接柱2下方连接有用于封闭阀体的球体；

其中，手动调节器101包括有第一支撑柱3、转动机构4、以及设置在转动柱2上端面的第一锥形齿轮5，第一支撑柱3内开设有第一凹槽6，转动机构4贯穿至第一凹槽6内部并连接有与第一锥形齿轮5啮合连接的第二锥形齿轮7；

进一步的，转动机构4包括有转动盘401以及转动杆402，第一支撑柱3的前端面设置有连接管403，连接管403内部两端均卡设有第一轴承404，转动杆402贯穿两个第一轴承404，转动杆402的内端与第二锥形齿轮7连接，转动杆402的另一端突出连接管403并与转动盘401连接；使用时，通过利用转动盘401转动，带动转动杆402在第一凹槽6内转动，通过利用转动杆402上设置的第二锥形齿轮7与第一锥形齿轮5啮合连接的设置，带动转动柱2进行转动，进而带动转动柱2下方的用于封闭阀体的球体进行转动90度，从而使阀体进行开阀或者闭阀。

更进一步的，转动盘401的外端的上下两侧还转动连接有套管405，第一凹槽6的内壁设置有保温棉406，保温棉406的设置能够对第一凹槽6内部零件进行保温，套管405便于操作转动盘401，使其进行转动。

进一步的，气动调节器102包括有支撑盘体8、气动伸缩杆9、以及设置在转动柱2上的齿轮10，支撑盘体8内开设有第二凹槽11，第二凹槽11内部的左右两侧分别设置有与气动伸缩杆9连接的气缸12以及应急电源13，第二凹槽11的底部设置有用于转动柱2进行贯穿的通孔14，气动伸缩杆9伸缩端的内侧面排列分布有若干个与齿轮10啮合连接的齿牙15；

在使用时，利用气动伸缩杆9伸缩端内壁设置的若干个齿牙15与转动柱2上设置的齿轮10进行啮合连接的设置，带动转动柱2进行转动，从而带动下方用于封闭阀体的球体进行转动90度，从而使阀体进行开阀或者闭阀；

更进一步的，第二凹槽11内部靠近气缸12的一侧横向设置有用于气动伸缩杆9滑动的电动滑轨16，支撑盘体8的上端面一侧设置有开关17，开关17与电动滑轨16以及应急电源13电性连接，电动滑轨16与应急电源13电性连接；

使其设备断电需要使用手动调节器101进行闭阀或者开阀时，利用应急电源13的供电，通过开关17带动电动滑轨16进行向外的开启滑动，从而带动气动伸缩杆9滑动，使气动伸缩杆9上的齿牙15与齿轮10脱离，使气动调节器102不影响手动调节器101的操作。

进一步的，如图3、图8及图9所示，第二凹槽11的上端面通过封盖18封闭，第二凹槽11的上端面开设有台阶结构18，封盖18包括有对称设置的第一封盖机构19以及第二封盖机构20，第一封盖机构19与第二封盖20结构相同，第一封盖机构19包括有连接板1901以及伸缩板1902，连接板1901内开设有用于伸缩板1902滑动的滑动腔1903，滑动腔1903内端与伸缩板1902内端通过压缩弹簧1904连接，使第一封盖机构19以及第二封盖机构20在进行打开和安装时，具有弹性滑动效果，方便第一封盖机构19以及第二封盖机构20进行安装与拆卸；

连接板1901的内侧面开设有圆弧槽1905，圆弧槽1905内壁设置有环形块1906，转动柱2上设置有第二轴承1907，第二轴承1907的外壁开设有与环形块1906转动连接的环形槽1908。

更进一步的，如图3、图8及图9所示，台阶机构26的两侧均开设有插槽1801，伸缩板1902上端面的外侧开会有滑动槽1802，滑动槽1802内滑动设置有贯穿至伸缩板1902外侧面的插板1803，插板1803的内侧与滑动槽1802内侧之间通过第二压缩弹簧25，连接插板1803插进插槽1801内部；

在需要对第二凹槽11内部的部件进行检修时，通过将插板1803向内按压，第二压缩弹簧25收缩，使插板1803收缩至伸缩板1902内部，与插槽1801脱离，从而就能够将第一封盖机构19取下，第二封盖机构20大打开方式与第一封盖机构19打开方式相通，在检修进行安装时，同样的，通过将插板1803向内按压，第二压缩弹簧25收缩，使插板1803收缩至伸缩板1902内部，然后放置在台阶机构26上，使一侧面通过圆弧槽1905和环形块1906与转动柱2上第二轴承1907上开设的环形槽1908卡和，另一侧通过利用第二压缩弹簧25的回弹设置将插板1803弹射进插槽1801内即可，第二封盖机构20操作步骤与第一封盖机构19操作步骤相同。

再进一步的，如图1及图5所示，支撑架103的中间部分设置于辅助支撑架21，辅助支撑架21的中心部分设置有用于转动柱2贯穿的第二通孔22，第二通孔22的内壁开设有第二环形槽23，转动柱2上设置有与第二环形槽23转动连接的第二环形块24，辅助支撑架21用于提高对转动柱2转动时的支撑性，利用第二环形槽23与第二环形块24的设置能够提高转动柱2转动时的稳定性。

一种球阀活塞式气缸执行机构的使用方法，包括如下步骤：

S1：在需要对球阀进行开阀或者闭阀时，能够通过气动伸缩杆9的伸展，利用气动伸缩杆9伸缩端内壁设置的若干个齿牙15与转动柱2上设置的齿轮10进行啮合连接的设置，带动转动柱2进行转动，从而带动下方用于封闭阀体的球体进行转动90度，从而使阀体进行开阀或者闭阀；

S2：当设备断电需要使用手动调节器101进行闭阀或者开阀时，利用应急电源13的供电，通过开关17带动电动滑轨16进行向外的开启滑动，从而带动气动伸缩杆9滑动，使气动伸缩杆9上的齿牙15与齿轮10脱离，然后通过利用转动盘401转动，带动转动杆402在第一凹槽6内转动，通过利用转动杆402上设置的第二锥形齿轮7与第一锥形齿轮5啮合连接的设置，带动转动柱2进行转动，进而带动转动柱2下方的用于封闭阀体的球体进行转动90度，从而使阀体进行开阀或者闭阀，当后期通电时，再利用开关17带动气动伸缩杆9复位，使齿牙15与齿轮10再次啮合连接即可恢复气动的封阀与开阀。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。