專利名稱：一種采用隔離密封傳動(dòng)的閥門啟閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于與閥門配套使用的、用于開啟及關(guān)閉閥門的裝置；特別是一種采用隔離密封傳動(dòng)的啟閉閥門的裝置。尤其適合用于諸如核工業(yè)部門及絕對不允許有害介質(zhì)外泄的輸送管路中作為閥門的啟閉裝置用。
背景技術(shù)：
常規(guī)用于與閥體、閥芯配套以組成各類閥門的啟閉裝置，包括殼體、與閥芯聯(lián)接的螺桿(閥桿)及螺母套，手輪，防止介質(zhì)從螺桿與殼體之間泄漏的密封填料及其壓蓋。此類啟閉裝置由于采用填料式密封(靜密封)，工作中不可避免地會(huì)發(fā)生輸送介質(zhì)外泄、造成浪費(fèi)甚至環(huán)境污染；因而，這類閥門不能作為有害、有毒物質(zhì)輸送管道的調(diào)節(jié)控制閥。為了有效防止有毒、有害介質(zhì)的外泄，在核工業(yè)部門通常采用波紋管對閥桿部分進(jìn)行隔離密封。采用波紋管密封雖然可有效防止介質(zhì)外泄，但由于密封用波紋管本身存在結(jié)構(gòu)及制造工藝復(fù)雜、裝置體積大、承受壓力低且不能進(jìn)行動(dòng)力傳遞，溫度變化對其影響大；安裝時(shí)下端焊于螺桿上、而上端焊于殼體或壓蓋上，工作時(shí)與閥芯聯(lián)接的螺桿不能相對隔離密封件移動(dòng)，為了保證閥桿移動(dòng)的距離、波紋管密封件需很長等缺陷，應(yīng)用范圍受到極大限制而未能廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種采用隔離密封傳動(dòng)的閥門啟閉裝置，以達(dá)到在避免被輸送介質(zhì)外泄及防止環(huán)境污染的同時(shí)，簡化隔離密封部件的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝并使其能進(jìn)行隔離傳動(dòng)；縮小體積，有效提高耐壓強(qiáng)度和對大溫差工作條件的適應(yīng)性、可靠性，擴(kuò)大應(yīng)用范圍等目的。
本實(shí)用新型的解決方案是根據(jù)諧波齒輪傳動(dòng)原理，將柔性齒輪總成(柔輪總成)固定，諧波傳動(dòng)裝置(亦稱諧波發(fā)生器)置于柔輪之外，當(dāng)該裝置在外力(如手輪)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)迫使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形，使柔輪的齒與螺母套外柱面上的鋼性齒輪組嚙合并帶動(dòng)螺母套轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)而帶動(dòng)螺桿及其下端的閥芯上、下移動(dòng)、以實(shí)現(xiàn)閥芯的啟、閉；此外，柔輪總成連同與之緊固成一體的上螺桿密封罩將螺母套及其螺桿與其余外部構(gòu)件隔離，管路內(nèi)的被輸送介質(zhì)便絕不能通過螺桿及螺母套外泄，從而實(shí)現(xiàn)其目的。因此，本實(shí)用新型包括殼體，與閥芯聯(lián)接的螺桿及螺母套，隔離密封件，壓蓋，手輪，密封環(huán)及底座，關(guān)鍵在于在殼體內(nèi)還設(shè)有帶對稱壓力軸承組的諧波傳動(dòng)裝置，隔離密封件為上螺桿密封罩和柔性齒輪總成密封緊固成一體而組成的隔離密封傳動(dòng)組件，在螺母套外柱面上還設(shè)有一對偏心齒輪(鋼性行星齒輪)；螺桿、螺母套及其上的偏心齒輪均設(shè)于隔離密封傳動(dòng)組件內(nèi)，螺母套上端及下端分別與柔性齒輪總成的上座環(huán)及底座內(nèi)壁密封性活動(dòng)聯(lián)接，隔離密封傳動(dòng)組件則設(shè)于諧波傳動(dòng)裝置及殼體下腔內(nèi)并與底座密封緊固，諧波傳動(dòng)裝置下部設(shè)于殼體上部內(nèi)腔中并通過壓蓋將其密封式活動(dòng)固定、其上端則與手輪緊固成一體，殼體下端與底座密封緊固成一體；諧波傳動(dòng)裝置通過其上部的對稱壓力軸承組與柔性齒輪外側(cè)的柔性殼體壓力式活動(dòng)聯(lián)接、并使柔性齒輪與一對偏心齒輪周期性循環(huán)嚙合聯(lián)接；其偏心齒輪均通過齒輪內(nèi)套、平鍵、定位圈及鎖緊螺母緊固于螺母套的外柱面。
上述柔性齒輪總成包括簿壁式柔性殼體及設(shè)于其內(nèi)腔中部的柔性齒輪、分設(shè)于殼體兩端的上、下座環(huán)。而所述螺母套外柱面上設(shè)有一對偏心齒輪，其偏心度相等且均為2～5mm，通過齒輪內(nèi)套上、下疊合及左、右錯(cuò)位180°設(shè)置(即兩齒輪的中心分設(shè)于螺桿中心線的兩側(cè))。所述帶對稱壓力軸承組的諧波傳動(dòng)裝置，其軸承數(shù)為2套。為了有效防止被傳輸?shù)母g性介質(zhì)進(jìn)入隔離密封傳動(dòng)組件內(nèi)腔，在該腔體內(nèi)填充對被輸送介質(zhì)無害的液體作為隔離液；而為了減小柔性齒輪殼體與軸承之間的摩擦力，在該總成與諧波傳動(dòng)裝置及殼體之間的腔體內(nèi)還填充有潤滑油。
本實(shí)用新型由于根據(jù)諧波傳動(dòng)原理、采用柔輪固定并將螺桿、螺母套及其上的行星齒輪與外部隔離傳動(dòng)，從而具有體積小、可有效防止被輸送介質(zhì)外泄，且柔性齒輪總成結(jié)構(gòu)簡單、可靠、耐壓強(qiáng)度高、受溫度變化影響小，運(yùn)行安全、可靠；尤其適合作為與各類平行啟閉的手動(dòng)、電動(dòng)高、中、低壓閥門配套用啟閉裝置，實(shí)現(xiàn)絕對無泄漏調(diào)節(jié)控制等特點(diǎn)。
附圖及

圖1.為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)及與閥體聯(lián)接關(guān)系示意圖(B-B視圖)；圖2.為A-A視圖；圖3.為柔性齒輪與兩偏心齒輪分別嚙合示意圖(M放大圖)。
圖中1.殼體，2.諧波傳動(dòng)裝置，2～1.軸承、2～2.軸承銷，3.柔性齒輪總成、3～1.柔性齒輪、3～2.柔性殼體、3～3.上座環(huán)、3～4.隔離密封傳動(dòng)組件內(nèi)腔、3～5.下座環(huán)，4.底座，5.閥體，6.螺桿，7、8、14、15、16密封環(huán)，9.螺母套、9～1螺紋，10.定位圈，11.齒輪內(nèi)套、11～1.下偏心輪、11～2.上偏心輪、11～3.平鍵，12.擋圈，13.鎖緊螺母，17.壓蓋，18.手輪、18～1.平鍵、18～2.鎖緊螺母，19.上螺桿密封罩。
實(shí)施例本實(shí)施例以與流道直徑為φ150mm、工作壓力6.4MPa、傳動(dòng)比為1的閘閥配套用啟閉裝置為例螺桿6為Tr32×6LH螺紋、總長600mm、其中螺紋長250mm，螺桿下端與閥芯聯(lián)接處為常規(guī)T型槽，螺母套9總高216mm，上、下內(nèi)腔直徑均為φ34mm，上、下內(nèi)腔高分別為42mm、107mm，中部亦為Tr32×6LH螺紋、螺紋段長60mm，主體外徑φ64mm，與齒輪內(nèi)套11配合處直徑φ50mm、高30mm，平鍵槽寬10mm、與鎖緊螺母13配合處為M48×1.5螺紋；齒輪內(nèi)套11高30mm，中心孔直徑φ50mm，與上、下齒輪配合處高各為15mm，直徑均為φ76mm，與中心孔的偏心量均為3mm，其中心線分別位于孔中心線兩側(cè)同一中軸線截面上；上、下齒輪11～2及11～1齒頂圓直徑φ91.2mm、內(nèi)孔直徑φ76mm，厚15mm、齒數(shù)為90齒，模數(shù)為1，齒型角20°。柔性齒輪總成3，高198mm，柔性齒輪3～1及其以上部分柔性殼體3～2為圓筒形，內(nèi)、外直徑分別為φ109及φ103mm，下部為錐筒形、高78mm，錐度為5°，柔性齒輪3～1齒頂圓直徑φ98.9mm，齒數(shù)為100齒，模數(shù)為1，齒型角20°，上座環(huán)3～3，內(nèi)、外徑分別為φ40mm及φ60mm，下座環(huán)3～5外徑φ154mm，環(huán)體厚10mm，材質(zhì)均為40CrNiMoA；上螺桿密封罩19高180mm，內(nèi)徑φ34mm，壁厚5mm，下口部聯(lián)接處外徑φ40mm，卡入上座環(huán)3～3內(nèi)后密封焊結(jié)成一體。底座4高107mm，設(shè)于柔性殼體3～2內(nèi)的部分為錐體，上口部外徑φ88mm，錐度5°，內(nèi)孔與螺母套9配合部分直徑φ64mm，座體底盤外徑φ222mm，厚22mm。殼體1高214mm，上口部外徑209mm，內(nèi)徑160mm，與諧波傳動(dòng)裝置2配合部深138mm，下部內(nèi)徑128mm，底盤外徑亦為φ222mm，與底座4通過螺栓緊固密封成一體。諧波傳動(dòng)裝置2高231mm，主體外徑φ160mm，與柔性殼體3～2配合部內(nèi)徑115mm，其上兩軸承座孔均為26×26mm方孔，上部與壓蓋配合處外徑φ73mm，內(nèi)徑φ44mm，與手輪通過平鍵18～1及鎖緊螺母18～2緊固聯(lián)接，兩軸承2～1均為45901型滾針軸承，軸承銷2～2長45mm，直徑φ12mm，壓蓋17高55mm，上部內(nèi)、外徑分別為φ73mm及φ93mm，下部盤體及止口外徑分別為φ209mm及φ160mm，通過螺栓與殼體1緊固密封聯(lián)接并將諧波傳動(dòng)裝置2可轉(zhuǎn)動(dòng)式密封固定于殼體1的上部腔體內(nèi)。
本實(shí)施例當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪18時(shí)諧波傳動(dòng)裝置2隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)其上的對稱軸承2～1壓柔性殼體3～2并繞殼體轉(zhuǎn)動(dòng)、同時(shí)迫使其內(nèi)的柔性齒輪3～1與對應(yīng)的上、下偏心齒輪11～2及11～1嚙合并使螺母套9反向轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)而帶動(dòng)螺桿6向上(或向下)移動(dòng)，當(dāng)螺桿6的下端與閥芯處于聯(lián)接狀態(tài)時(shí)，即可帶動(dòng)閥芯工作(開啟或閉合)。
權(quán)利要求1.一種采用隔離密封傳動(dòng)的閥門啟閉裝置，包括殼體，與閥芯聯(lián)接的螺桿及螺母套，隔離密封件，壓蓋，手輪，密封環(huán)及底座，其特征在于在殼體內(nèi)還設(shè)有帶對稱壓力軸承組的諧波傳動(dòng)裝置，隔離密封件為上螺桿密封罩和柔性齒輪總成密封緊固成一體而組成的隔離密封傳動(dòng)組件，在螺母套外柱面上還設(shè)有一對偏心齒輪；螺桿、螺母套及其上的偏心齒輪均設(shè)于隔離密封傳動(dòng)組件內(nèi)，螺母套上端及下端分別與柔性齒輪總成的上座環(huán)及底座內(nèi)壁密封性活動(dòng)聯(lián)接，隔離密封傳動(dòng)組件則設(shè)于諧波傳動(dòng)裝置及殼體下腔內(nèi)并與底座密封緊固，諧波傳動(dòng)裝置下部設(shè)于殼體上部內(nèi)腔中并通過壓蓋將其密封式活動(dòng)固定、其上端則與手輪緊固成一體，殼體下端與底座密封緊固成一體；諧波傳動(dòng)裝置通過其上部的對稱壓力軸承組與柔性齒輪外側(cè)的柔性殼體壓力式活動(dòng)聯(lián)接、并使柔性齒輪與一對偏心齒輪周期性循環(huán)嚙合聯(lián)接；其偏心齒輪均通過齒輪內(nèi)套、平鍵、定位圈及鎖緊螺母緊固于螺母套的外柱面。
2.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于柔性齒輪總成包括簿壁式柔性殼體及設(shè)于其內(nèi)腔中部的柔性齒輪、分設(shè)于殼體兩端的上、下座環(huán)。
3.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于所述一對偏心齒輪，其偏心度相等且均為2～5mm，通過齒輪內(nèi)套上、下疊合及左、右錯(cuò)位180°設(shè)置。
4.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于所述帶對稱壓力軸承組的諧波傳動(dòng)器，其軸承數(shù)為2套。
5.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于在隔離組件內(nèi)腔還設(shè)有隔離液；而在柔性齒輪殼體與諧波傳動(dòng)裝置及殼體之間的腔體內(nèi)還填充有潤滑油。
專利摘要該實(shí)用新型屬于一種采用隔離密封傳動(dòng)的閥門啟閉裝置。包括殼體、帶對稱壓力軸承組的諧波傳動(dòng)裝置，由柔性齒輪總成和上螺桿密封罩組成的隔離密封傳動(dòng)組件及設(shè)于其內(nèi)的螺桿和帶一對偏心齒輪的螺母套，壓蓋，手輪，底座以及密封環(huán)。該啟閉裝置具有體積小、可有效防止被輸送介質(zhì)外泄；柔性齒輪總成結(jié)構(gòu)簡單、可靠，尤其適合作為與各類平行啟閉的手動(dòng)、電動(dòng)高、中、低壓閥門配套用啟閉裝置，實(shí)現(xiàn)絕對無泄漏調(diào)節(jié)控制等特點(diǎn)?？朔吮尘凹夹g(shù)采用波紋管隔離密封，結(jié)構(gòu)及制造工藝復(fù)雜、體積大、受溫度變化的影響大、耐壓差且不能進(jìn)行動(dòng)力傳遞、應(yīng)用范圍窄等弊病。
文檔編號(hào)F16K41/00GK2725674SQ20042006123
公開日2005年9月14日 申請日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月14日
發(fā)明者林德寬 申請人:林德寬