專利名稱：采用隔離密封傳動的閥門啟閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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發(fā)生輸送物(介)質(zhì)外泄、造成浪費甚至環(huán)境污染；因而，這類閥門不能用作有毒、有害物質(zhì)輸送管道的調(diào)節(jié)控制閥。為了有效防止有毒、有害物的泄漏，在核工業(yè)等部門通常采用波紋管對閥桿部分進行隔離密封。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行動力傳遞，溫度變化對其影響大，安裝時下端焊于螺桿上、而上端焊于殼體或壓蓋上，工作時與閥芯聯(lián)接的螺桿不能相對隔離密封件移動，為了保證閥桿移動的距離、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
本實用新型的目的是設(shè)計一種采用隔離密封傳動的閥門啟閉裝置，以達到在避免被輸送介質(zhì)外泄及防止環(huán)境污染的同時，簡化隔離密封部件的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝并能進行隔離傳動；縮小體積，有效提高耐壓強度和對大溫差工作條件的適應(yīng)性、可靠性，擴大應(yīng)用范圍等目的。
本實用新型的解決方案是根據(jù)諧波齒輪傳動原理，將柔性齒輪總成(柔輪總成)固定，諧波傳動裝置(亦稱諧波發(fā)生器)置于柔輪之外，當(dāng)該裝置在外力作用下轉(zhuǎn)動時迫使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形，使柔輪的齒與螺母套(鋼性輪)的外齒進入嚙合狀態(tài)并使螺母套轉(zhuǎn)動，同時通過螺母套的內(nèi)螺紋帶動與閥芯聯(lián)接的螺桿上、下移動，以控制閥芯的啟、閉；此外，柔輪再通過柔性殼體及其上、下座環(huán)和上螺桿密封罩與殼體緊固密封，以隔離螺桿、螺母套及被輸送物質(zhì)。本實用新型即以此實現(xiàn)其發(fā)明目的。因此，本實用新型包括殼體，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)有帶一組對稱壓力軸承的諧波傳動裝置，隔離密封件為上螺桿密封罩和柔性齒輪總成，螺母套設(shè)于柔性齒輪總成內(nèi)且為帶內(nèi)螺紋及外齒輪的螺母套；螺桿設(shè)于螺母套及上螺桿密封罩內(nèi)，而該密封罩和柔性齒輪總成則設(shè)于諧波傳動裝置和殼體下腔體內(nèi)；底座密封式緊固于殼體下端，螺母套下端則活動密封式座于底座上、而上端與柔性齒輪總成的上座環(huán)活動聯(lián)接，柔性齒輪總成下端密封緊固于底座上，螺母套與螺桿通過內(nèi)螺紋活動聯(lián)接并通過外圓柱面上的齒輪與柔性齒輪總成上的柔性齒輪壓力接觸式聯(lián)接以傳遞動力，柔性齒輪總成的上座環(huán)與上螺桿密封罩密封緊固成一體并與諧波傳動裝置內(nèi)環(huán)面密封式活動聯(lián)接，諧波傳動裝置上端則與手輪緊固聯(lián)接，其下端則活動式座于殼體內(nèi)腔并通過設(shè)于其內(nèi)的一組對稱軸承與柔性齒輪外側(cè)的柔性殼體壓力式活動聯(lián)接，而整個諧波傳動裝置則通過壓蓋將其密封式活動固定于殼體內(nèi)。
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)。而所述帶一組對稱壓力軸承的諧波傳動裝置，其軸承數(shù)為2～3套。為了有效防止被傳輸?shù)母g性介質(zhì)進入柔性齒輪總成與螺母套之間的腔體內(nèi)，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總成殼體與軸承之間的摩擦力，在該總成與諧波傳動裝置及殼體內(nèi)腔之間還填充有潤滑油。
本實用新型由于根據(jù)諧波輪傳動原理、采用柔輪固定并將螺套、螺母桿與外部隔離傳動，其減速比可達15～30；而具有體積小、減速比及傳遞動力大，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、可靠且耐壓強度高、受溫度變化影響小，運行安全、可靠；尤其適合作為高、中壓手動、電動閘閥、角閥、截止閥、球閥及蝶閥等配套用的啟、閉裝置，并能完全隔離管內(nèi)流體介質(zhì)、實現(xiàn)絕對無泄漏控制等特點。
附圖及

圖1.為本實用新型結(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.柔性齒輪與螺母套外齒嚙合(M放大)示意圖。
圖中1.殼體，2.諧波傳動裝置，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.下座環(huán)，4.底座，5.閥體，6.螺桿，7、8、10、11、12密封環(huán)，9.螺母套，9～1.外齒(輪)、9～2.內(nèi)螺紋，13.壓蓋，14.手輪、14～1.鍵、14～2.鎖緊螺母，15.上螺桿密封罩。
實施例本實施例以與流道直徑為DN100mm、工作壓力16MPa閘閥配套用啟閉裝置為例殼體1高206mm、上部與諧波傳動裝置2配合的內(nèi)腔直徑φ120mm，深(高)127mm，下部內(nèi)徑φ90mm，其底部通過螺栓與底座4緊固密封聯(lián)接；底座4外徑φ184mm，內(nèi)徑φ60mm，厚22mm，其內(nèi)凹槽直徑φ116mm，深12mm。諧波傳動裝置2高212mm，其下端與殼體1的上部內(nèi)腔配合部的外徑公稱尺寸亦為φ120mm，上部與壓蓋13、手輪14配合部直徑分別為φ73mm及φ66mm，高分別為47mm及30mm；設(shè)于下部殼體內(nèi)的軸承銷2～2的座孔直徑φ12mm，而軸承2～1的座孔為26×26mm(高×寬)的方孔，對稱設(shè)置兩套，其軸承銷2～2長45mm，直徑φ12mm，軸承2～1型號為452901的滾針軸承；柔性齒輪總成3，總高216mm，上座環(huán)3～3高30mm，與上螺桿密封罩15配合處內(nèi)徑φ38mm，外徑φ44mm，下座環(huán)3～4高19mm，其內(nèi)、外徑分別為φ96mm及φ116mm，柔性殼體3～2上部為圓筒形、內(nèi)徑φ67mm，高67mm，下部為錐筒形，其上口部直徑φ67mm，高為85mm，錐度為5°(度)，壁厚均為2mm的40CrNiMOA的不銹鋼簿板，柔性齒輪3～1的齒頂圓φ62.8mm，齒數(shù)64齒，齒型角20°，齒根及齒頂高系數(shù)分別為1和0.75、齒輪體軸向高32mm；螺母套9總高210mm、外部鋼性齒輪9～1，齒頂圓φ61.7mm，齒數(shù)60齒，其余參數(shù)與柔性齒輪3～1同，內(nèi)螺紋9～2為Tr32×6H的T型螺紋，該螺母套上端活動密封式套于上座環(huán)3～3下部，而下端則動密封式卡于下座環(huán)3～4及底座4之間。螺桿6亦為Tr32×6H的T型螺桿、長420mm，其中螺紋部分長215mm，下端與閥芯聯(lián)接處為傳統(tǒng)的T型槽；上螺桿密封罩15內(nèi)、外徑分別為φ34mm和φ44mm，高165mm，其下端卡于上座環(huán)3～3的環(huán)內(nèi)后密封焊結(jié)成一體。壓蓋13盤體外徑φ169mm，內(nèi)徑φ93mm，高47mm，通過螺栓與殼體1緊固聯(lián)接。手輪14外徑φ400mm，與諧波傳動裝置2的上端采用平鍵14～1及鎖緊螺母14～2緊固聯(lián)接。本實施例柔性齒輪3～1與螺母套9上的鋼性外齒輪9～1齒數(shù)差為4，其傳動比為16(即減速比為16)。
本實施例當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪14時，帶動諧波傳動裝置2并通過其上的一對軸承2～1壓柔性殼體3～2并繞殼體轉(zhuǎn)動、同時迫使其內(nèi)的柔性齒輪3～1與螺母套9上的外齒9～1嚙合并使其反向轉(zhuǎn)動，進而使螺母套9通過其內(nèi)螺紋9～2帶動螺桿6向上或向下移動，當(dāng)螺桿6的下端與閘閥芯處于聯(lián)接狀態(tài)時，即可帶動閥芯工作(開或閉)。
權(quán)利要求1.一種采用隔離密封傳動的閥門啟閉裝置，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)有帶一組對稱壓力軸承的諧波傳動裝置，隔離密封件為上螺桿密封罩和柔性齒輪總成，螺母套設(shè)于柔性齒輪總成內(nèi)且為帶內(nèi)螺紋及外齒輪的螺母套；螺桿設(shè)于螺母套及上螺桿密封罩內(nèi)，而該密封罩和柔性齒輪總成則設(shè)于諧波傳動裝置和殼體下腔體內(nèi)；底座密封式緊固于殼體下端，螺母套下端活動密封式座于底座上、而上端與柔性齒輪總成的上座環(huán)活動聯(lián)接，柔性齒輪總成下端密封緊固于底座上，螺母套與螺桿通過內(nèi)螺紋活動聯(lián)接并通過外圓柱面上的齒輪與柔性齒輪總成上的柔性齒輪壓力接觸式聯(lián)接以傳遞動力，柔性齒輪總成的上座環(huán)與上螺桿密封罩密封緊固成一體并與諧波傳動裝置內(nèi)環(huán)面密封式活動聯(lián)接，諧波傳動裝置上端則與手輪緊固聯(lián)接，其下端則活動式座于殼體內(nèi)腔并通過設(shè)于其內(nèi)的一組對稱壓力軸承與柔性齒輪外側(cè)的柔性殼體壓力式活動聯(lián)接，而整個諧波傳動裝置則通過壓蓋將其密封式活動固定于殼體內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于所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)。
3.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于所述帶一組對稱壓力軸承的諧波傳動裝置，其軸承數(shù)為2～3套。
4.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于在柔性齒輪總成與螺母套之間的腔體內(nèi)還填充有隔離液。
5.按權(quán)利要求1所述閥門啟閉裝置，其特征在于在柔性齒輪總成與諧波傳動裝置及殼體內(nèi)壁之間還填充有潤滑油。
專利摘要該實用新型屬于一種采用隔離密封傳動的閥門啟閉裝置。包括殼體、帶軸承組的諧波傳動裝置，柔性齒輪總成和上螺桿密封罩、以及設(shè)于其內(nèi)的螺桿和帶外齒輪的螺母套，壓蓋，手輪，底座以及密封環(huán)。該啟閉裝置具有體積小、減速比及傳遞動力大，可有效防止介質(zhì)外泄；柔性齒輪總成結(jié)構(gòu)簡單、可靠且耐壓強度高，受溫度變化小，運行安全可靠，尤其適合與多種高、中壓手動、電動閥門配套用作啟閉裝置，實現(xiàn)完全無泄漏控制等特點?？朔吮尘凹夹g(shù)或易發(fā)生介質(zhì)外泄及污染環(huán)境且不能作為有害物質(zhì)傳送用閥門的啟閉裝置；或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、耐壓差且不能進行動力傳遞、應(yīng)用范圍窄等弊病。
文檔編號F16K31/44GK2725672SQ20042006123
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