專利名稱：節(jié)能流體閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電動截止閥，是一種節(jié)能流體閥。
背景技術：
截止閥是一種全幵和全關的強制密封式閥門，其開啟或關閉件作用主要是塞形的閥瓣， 閥瓣的密封面呈平面或錐面。閥瓣一般沿流體的中心線作直線運動，閥瓣通過閥桿作上下運 動，閥桿的運動形式采用升降桿式或升降旋轉桿式。當截止閥關閉時，流體在閥瓣的上方產 生作用于閥瓣向下的壓力。這時，在流體向下的壓力作用下，關閉閥門的作用力小，而開啟 閥門的作用力大，閥門與閥口的閉合也較嚴密。這種向下的壓力隨流體的壓力，以及閥體的 直徑等因素的增加而增大。當流體壓力較大時，闊瓣的開啟就需要較大的拉力。
如中國專利文獻中披露的專利號ZL200320100260.3，授權公告日2004年10月6日，授 權公告號CN2646491Y，實用新型名稱"節(jié)流截止閥"，該截止閥需要配置較大驅動功率，以 滿足流體壓力增大的需要。但是，驅動功率的增大會導致能耗增加，閥體的結構及成本也相 應增加，并且會導致閥開啟或關閉速度減慢。如中國專利文獻中披露的專利號 ZL200520140009.9，授權公告日2007年2月7日，授權公告號CN2866989Y，實用新型名稱 "先導活塞截止閥"，該截止閥具有開啟功率小的特點，可解決上述問題。但是，其缺點是開 啟速度較慢，且容易堵塞。
發(fā)明內容
本發(fā)明為克服上述的不足，目的是向本領域提供一種節(jié)能流體閥，使其能解決現(xiàn)有電動 截止閥需要配置較大功率電機，導致其成本升高、能耗增大，以及先導閥開啟速度較慢、容 易堵塞的技術問題。具體是通過如下的技術方案來實現(xiàn)的。
一種節(jié)能流體閥，該流體閥通過電機帶動的閥門開啟或關閉機構，其部件包括主架、絲
桿、電機、閥體、閥瓣、閥座，所述閥體的上端與主架連接，閥體的下端與閥座連接，主架
的上端設有電機，主架的下端設有閥瓣；所述閥門開啟或關閉機構包括減速機構和閥瓣，所
述絲桿一端與減速機構連接，另一端與閥瓣連接。其設計要點是所述主架下端設有開口的筒
體，拉力圈套入筒體，拉力圈與筒體的連接處設有第三密封圈；拉力圈的上部外壁通過第三
密封圈與筒體的內壁形成氣密性配合。拉力圈內設有拉套，拉套一端與絲桿連接，拉套另一
端通過螺栓與支架的凸起部連接；電機帶動絲桿轉動，絲桿帶動拉套上下移動，拉套通過螺
栓帶動支架上下移動。支架的凸起部套入拉力圈的倒凸部，凸起部與倒凸部的連接處設有第
二密封圈，支架的凸起部外壁通過第二密封圈與拉力圈的倒凸部內壁形成氣密性配合。該流體閥通過減速機構帶動絲桿轉動，絲桿帶動拉套上下移動的同時，帶動拉力圈在筒體內上下 移動，拉力圈帶動闊瓣上下移動，完成閥瓣與閥體內閥口的關閉或開啟。
所述閥瓣的支架外徑設有閥封，閥封通過墊圈與支架連接。當閉閥時，閥瓣與閥體的閥 口閉合，通過閥封和墊圈流體密封于閥體內。
所述絲桿的軸向與主架的筒體軸向平行，絲桿位于筒體的軸心方向。當開閥或閉閥時， 絲桿受力均勻；當開閥或閉閥過程時，絲桿受到均勻的作用力帶動拉力圈和閥瓣上下移動。
所述絲桿與減速機構的三級齒輪連接，三級齒輪與二級齒輪嚙合，二級齒輪與一級齒輪 嚙合， 一級齒輪與電機的輸出軸連接。電機通過一級齒輪帶動二級齒輪、三級齒輪轉動，減 速機構通過一級齒輪、二級齒輪、三級齒輪帶動絲桿轉動。
所述三級齒輪通過銷釘與插銷固定連接，插銷與絲桿連接，絲桿與三級齒輪的中心孔連 接。插銷徑向穿插在絲桿上，電機通過二級齒輪帶動三級齒輪轉動，三級齒輪通過插銷帶動 絲桿轉動。
所述二級齒輪的大輪部與一級齒輪嚙合，二級齒輪的小輪部與三級齒輪嚙合。 一級齒輪 通過二級齒輪的大輪部帶動二級齒輪，轉動二級齒輪通過二級齒輪的小輪部帶動三級齒輪轉 動。
所述拉力圈的倒凸部直徑大于支架的凸起部。拉力圈的倒凸部與支架的凸起部之間形成 臺階面，當流體從閥體進口方向進入閥體時，臺階面受到流體方向的壓力。
所述拉力圈的倒凸部與支架的凸起部形成臺階面；闊瓣與閥體的閥口閉合，拉力圈與主 架的筒體內發(fā)生位移，筒體形成預留腔；從閥體內進口方向進入閥體的流體，流體方向的壓 力受到臺階面的阻擋，形成作用于閥瓣表面向下的壓力Fl和作用于拉力圈表面向上的壓力 F2，壓力F2與一部分壓力F1抵消。當閉閥時，閥瓣與閥體的閥口閉合，通過筒體內預留腔 的緩沖，壓力F2抵消了一部分壓力Fl，實際作用于閥瓣的向下壓力減小。當閥瓣與閥體的 閥口開啟時，拉起閥瓣的作用力減小。即使較大流體壓力時，也能以較小的驅動功率開啟閥 門，實現(xiàn)小功率開啟大壓力閥門的效果，達到節(jié)能目的。
所述拉力圈與主架內筒體位移形成預留腔的頂部設有通氣孔。當本發(fā)明作為氣體閥用于 氣體管路時，閥瓣與閥體的閥口開啟過程(開閥過程)，通過通氣孔排氣；閥瓣與閥體的閥口 閉合過程(閉閥過程)，通過通氣孔進氣。
所述拉力圈在主架的筒體內的位移行程為閥瓣與閥體的閥口閉合時預留腔的高度。該行 程為閥瓣與閥體的閥口閉合時，拉力圈在筒體內預留腔的高度，即拉力圈在筒體內的預留腔 的上升空間。
本發(fā)明配置小功率電機驅動，具有環(huán)保節(jié)能、生產成本低、功率小、體積小、開啟或關閉速度快、不易堵塞的特點，適合于各種流體的閉合或開啟控制。
圖l是本發(fā)明的立體圖。
圖2是本發(fā)明的減速機構及其部件連接結構示意圖。 圖3是本發(fā)明的閥瓣與其部分零件連接結構示意圖。 圖4是本發(fā)明的結構剖視示意圖，圖中箭頭為流體方向。
圖5是本發(fā)明的閥門關閉狀態(tài)結構示意圖，圖中F1箭頭向下壓力，F(xiàn)2箭頭向上壓力，P 箭頭為流體方向。
圖6是本發(fā)明的閥門開啟狀態(tài)結構示意圖，圖中箭頭為流體方向。 以上附圖序號及名稱1、第一密封圈，2、 二級齒輪，201、大輪部，202、小輪部，3、 齒輪軸，4、主架，41、筒體，5、插銷，6、三級齒輪，7、絲桿，8、減速架，9、 一級齒輪， 10、電機，11、電機箱，12、閥封，13、墊圈，14、支架，141、凸起部，15、螺栓，16、拉 套，17、閥體，171、閥口， 18、第二密封圈，19、拉力圈，191、倒凸部，20、第三密封圈， 21、預留腔，22、閥瓣，23、閥座。
具體實施例方式
實施方式以本發(fā)明的結構和實際使用為例。該流體閥由電機IO、減速機構、主架4、絲 桿7、閥體17、閥瓣22、閥座組成，主架與閥體連接，閥體與閥座連接。主架設有電機箱ll， 電機箱內設有電機，主架與電機箱連接處設有第一密封圈1，主架內設有減速架8。減速架內 的電機帶動的閥門開啟或關閉機構工作，閥門開啟或關閉機構由減速機構和絲桿組成，減速 機構帶動絲桿轉動。減速機構由一級齒輪9、 二級齒輪2、三級齒輪6，以及通過銷釘固定與 三級齒輪的插銷5組成。拉力圈19套入主架底部的筒體41，筒體內壁與拉力圈外壁的連接 處設有第三密封圈20，拉力圈內設有拉套16，拉套一端與絲桿連接，另一端通過螺栓15與 閥瓣的支架14連接。閥瓣由支架、閥封12、墊圈13組成，支架的凸起部141套入拉力圈的 倒凸部191，凸起部外壁與倒凸部內壁的連接處設有第二密封圈18。第二密封圈、第三密封 圈形成氣密性配合，凸起部與倒凸部形成臺階面。
電機帶動減速機構的一級齒輪、二級齒輪、三級齒輪轉動，三級齒輪帶動絲桿轉動，絲
桿通過拉套帶動拉力圈在主架的筒體內上下移動，拉力圈帶動閥瓣上下移動，閥瓣與閥體的
閥口171開啟或關閉，閥體形成開閥或閉閥。如圖5所示，閥體閉閥時，閥瓣與閥體的閥口
閉合，流體從閥體左端進口處P箭頭方向流入閥體。流體產生作用于閥瓣向下壓力Fl和作用
于拉力圈向上壓力F2，由于拉力圈在主架的筒體內形成預留腔21，向上壓力F2低消了一部
分的向下壓力F1。如圖6所示，閥體開閥時，通過較小的拉力驅動閥瓣向上移動，即可完成闊瓣與閥體的閥口開啟。
本發(fā)明采用小功率電機驅動，避免了減速機構力矩大而產生減速，從而縮短了閥門開啟 與關閉的時間，提高了開啟或關閉速度，并減小了相應機構的體積，節(jié)省了成本。同時，本 發(fā)明不同于先導閥，具有不易堵塞的特點。
權利要求
1、一種節(jié)能流體閥，該流體閥通過電機(10)帶動的閥門開啟或關閉機構，其部件包括主架(4)、絲桿(7)、電機、閥體(17)、閥瓣(22)、閥座(23)，所述閥體的上端與主架連接，閥體的下端與閥座連接，主架的上端設有電機，主架的下端設有閥瓣；所述閥門開啟或關閉機構包括減速機構和閥瓣，所述絲桿(7)一端與減速機構連接，另一端與閥瓣連接；其特征是所述主架(4)下端設有開口的筒體(41)，拉力圈(19)套入筒體(41)，拉力圈與筒體的連接處設有第三密封圈(20)；拉力圈內設有拉套(16)，拉套一端與絲桿(7)連接，拉套另一端通過螺栓(15)與支架(14)的凸起部(141)連接；支架的凸起部套入拉力圈的倒凸部(191)，凸起部與倒凸部的連接處設有第二密封圈(18)。
2、 如權利要求l所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述閥瓣(22)的支架(14)外徑設有閥 封(13)，閥封通過墊圈(13)與支架連接。
3、 如權利要求l所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述絲桿(7)的軸向與主架(4)的筒體 (41)軸向平行，絲桿位于筒體的軸心方向。
4、 如權利要求1所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述絲桿(7)與減速機構的三級齒輪(6) 連接，三級齒輪與二級齒輪(2)嚙合，二級齒輪與一級齒輪(9)嚙合， 一級齒輪與電機(10) 的輸出軸連接。
5、 如權利要求4所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述三級齒輪(6)通過銷釘與插銷(5) 固定連接，插銷與絲桿(7)連接，絲桿與三級齒輪的中心孔連接。
6、 如權利要求4所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述二級齒輪(2)的大輪部(201)與一 級齒輪(9)嚙合，二級齒輪的小輪部(202)與三級齒輪(6)嚙合。
7、 如權利要求1所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述拉力圈(19)的倒凸部(191)直徑 大于支架(14)的凸起部(141)。
8、 如權利要求]、7所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述拉力圈(19)的倒凸部(191)與 支架(4)的凸起部(41)形成臺階面；閥瓣(22)與閥體(17)的閥口 (171)閉合，拉力 圈與主架的筒體(41)內發(fā)生位移，筒體形成預留腔(21);從閥體內進口方向進入閥體的流 體，流體方向的壓力受到臺階面的阻擋，形成作用于閥瓣表面向下的壓力F1和作用于拉力圈 表面向上的壓力F2，壓力F2與一部分壓力F1抵消。
9、 如權利要求8所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述拉力圈(19)與主架(4)內筒體(41) 位移形成預留腔(21)的頂部設有通氣孔。
10、 如權利要求8所述的節(jié)能流體閥，其特征是所述拉力圈(19)在主架的筒體(41) 內的位移行程為閥瓣(22)與閥體(17)的閥口 (171)閉合時預留腔(21)的高度(h)。
全文摘要
本發(fā)明是一種涉及電動截止閥的節(jié)能流體閥，是針對現(xiàn)有電動截止閥、先導閥結構欠佳的技術問題而設計的。其要點是所述主架下端設有開口的筒體，拉力圈套入筒體，拉力圈與筒體的連接處設有第三密封圈；拉力圈內設有拉套，拉套一端與絲桿連接，拉套另一端通過螺栓與支架的凸起部連接；支架的凸起部套入拉力圈的倒凸部，凸起部與倒凸部的連接處設有第二密封圈。流體方向的壓力受到臺階面的阻擋，形成作用于閥瓣表面向下的壓力F1和作用于拉力圈表面向上的壓力F2，壓力F2與一部分壓力F1抵消。該流體閥配置小功率電機驅動，具有環(huán)保節(jié)能、生產成本低、功率小、體積小、啟閉速度快、不易堵塞的特點，適合于各種流體的閉合或開啟控制。
文檔編號F16K1/00GK101520093SQ20091009752
公開日2009年9月2日 申請日期2009年4月4日 優(yōu)先權日2009年4月4日
發(fā)明者李建偉 申請人:李建偉