專利名稱：一種可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電控式閥門，具體的說(shuō)是一種應(yīng)用于 電控閥的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)的發(fā)展，電控式自動(dòng)閥門開始被廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)生活中。在現(xiàn)有技術(shù) 中，電控閥一般包括電動(dòng)機(jī)、減速齒輪組、閥體、閥桿及閥芯，所述減速齒輪組的低速 端齒輪裝配在所述閥桿上，或者直接將所述閥桿制作成齒輪軸。所述電動(dòng)機(jī)通過減速齒 輪組控制閥芯的開關(guān)，所述電動(dòng)機(jī)由控制電路控制開停及正反轉(zhuǎn)。在理想狀態(tài)下，理論上是可以通過精確的計(jì)算，設(shè)定精準(zhǔn)的電動(dòng)機(jī)供電時(shí)間以 實(shí)現(xiàn)，在閥芯剛好完全關(guān)閉閥門時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。然而，現(xiàn)實(shí)中，由于傳動(dòng)過程中存在多 級(jí)齒輪傳動(dòng)誤差，同時(shí)受電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)增速過程轉(zhuǎn)速變動(dòng)、以及電動(dòng)機(jī)停止時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 性等因素的影響，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)閥芯的精確控制。即便是通過高科技手?jǐn)鄬?shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)工 作時(shí)間的精確設(shè)定，由于齒輪組在工作中產(chǎn)生磨損，使用一段時(shí)間后，也同樣會(huì)導(dǎo)致閥 芯不能完全關(guān)閉閥門的現(xiàn)像。對(duì)于這個(gè)現(xiàn)實(shí)存在的問題，現(xiàn)有技術(shù)中的解決辦法是，設(shè)定更長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)工作 時(shí)間。使電動(dòng)機(jī)在閥芯理論上已關(guān)閉閥門后繼續(xù)工作一段時(shí)間，以便保證閥芯實(shí)際上關(guān) 閉閥門。這種解決辦法僅管在一定程度內(nèi)解決了問題，但是，也存在著至少一個(gè)關(guān)鍵問 題，即當(dāng)閥芯停轉(zhuǎn)后電動(dòng)機(jī)會(huì)被迫停轉(zhuǎn)。此時(shí)，一方面，由于控制電路仍在對(duì)電動(dòng)機(jī)供 電，在電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)將產(chǎn)生相當(dāng)于正常電流的四倍以上的堵轉(zhuǎn)電流，線圈大量發(fā)熱，容 易燒毀電機(jī)；另一方面，由于電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪組的嚙合齒上承受著很大的壓力，在 低速端齒輪上表現(xiàn)尤為明顯。為了避免齒輪強(qiáng)度不足，導(dǎo)致齒牙損壞。人們?cè)陔娍亻y 中，只能采用金屬的高強(qiáng)度齒輪。然而，由于金屬齒輪復(fù)雜的加工裝配過程，以及近 年，隨著礦產(chǎn)資源減少，金屬材料的俞加貴重。金屬齒輪的使用卻帶來(lái)了很嚴(yán)重的高成 本問題。解決上述因電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)所帶來(lái)的問題，可以分別從以下三個(gè)角度出發(fā)第一，針對(duì)電動(dòng)機(jī)。盡可能使用小功率電動(dòng)機(jī)以有效減小電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的堵轉(zhuǎn) 電流。但是當(dāng)閥芯或閥桿因灰塵雜質(zhì)被阻礙時(shí)，有可能出現(xiàn)假關(guān)閉現(xiàn)象。而且即便使用 的電動(dòng)機(jī)功率很小，堵轉(zhuǎn)時(shí)，低速端齒輪齒牙一樣承受著非金屬齒輪無(wú)法承受的重荷。第二，針對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上著手，設(shè)計(jì)一種特別結(jié)構(gòu)，當(dāng)實(shí)現(xiàn) 閥門打開或關(guān)閉后，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的某一部件脫離崗位，使傳動(dòng)線路斷開。這樣電動(dòng)機(jī)就不 會(huì)因?yàn)殚y芯的停止而堵轉(zhuǎn)，齒輪組的齒輪也不再承受過大壓力。但是如何實(shí)現(xiàn)這傳動(dòng)線 路的適時(shí)斷開，又在需要的時(shí)候聯(lián)通，是一個(gè)難題，而且針對(duì)于不同的閥芯結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) 的方式將各不相同。第三，針對(duì)閥芯。通過在閥芯或閥桿處設(shè)置閥芯開關(guān)檢測(cè)裝置，由閥芯開關(guān)檢 測(cè)裝置配合控制電路直接控制電動(dòng)機(jī)通斷電。當(dāng)閥芯完全打開或關(guān)閉時(shí)，檢測(cè)裝置發(fā)出信號(hào)，由控制電路直接停止對(duì)電動(dòng)機(jī)供電。這種解決問題的方式不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，且成本增高。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型從改進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角度出發(fā)，針 對(duì)現(xiàn)有電控閥的減速齒輪組提供了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥門打開或關(guān)閉后可從齒輪組低速 端斷開動(dòng)力的傳遞，進(jìn)而解決電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)的問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和齒輪組的保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種可脫位復(fù)位的電控閥 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述電控閥包括電動(dòng)機(jī)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥桿和閥芯，所述齒輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)包括減速齒輪組，所述減速齒輪組的低速端齒輪裝配在所述閥桿上，其特征在于，所 述減速齒輪組的低速端齒輪為扇形齒輪，并且，當(dāng)所述扇形齒輪分別在次低速齒輪的兩 側(cè)脫位時(shí)，所述閥芯正好處于打開和關(guān)閉狀態(tài)；另外，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括使脫位 的扇形齒輪復(fù)位的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述扇形齒輪在某一側(cè)與次低速齒輪脫離嚙合后， 至少在次低速齒輪開始反轉(zhuǎn)時(shí)，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可促使扇形齒輪回轉(zhuǎn)并與次低速齒輪 重新嚙合。上述技術(shù)方案是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中減速齒輪組的低速端齒輪進(jìn)行的改進(jìn)，將低速端 齒輪改進(jìn)為具有有限嚙合角的扇形齒輪。當(dāng)閥門關(guān)閉或打開后，所述扇形齒輪因已轉(zhuǎn)過 有效嚙合轉(zhuǎn)角而在次低速齒輪一側(cè)脫位，即與次低速齒輪脫離嚙合。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)與閥 桿之間的聯(lián)動(dòng)斷開，電動(dòng)機(jī)可自由運(yùn)轉(zhuǎn)，而不會(huì)因?yàn)殚y芯的停轉(zhuǎn)而堵轉(zhuǎn)。當(dāng)需要打開或 關(guān)閉閥門時(shí)，控制電路控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)次低速齒輪開始反轉(zhuǎn)，扇形齒輪在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)作用下回轉(zhuǎn)復(fù)位，即與次低速齒輪重新嚙合。然后扇形齒輪在次低速齒輪的驅(qū)動(dòng)下 打開或關(guān)閉閥門。當(dāng)打開或關(guān)閉閥門后，所述扇形齒輪反方向轉(zhuǎn)過有效嚙合轉(zhuǎn)角，在次 低速齒輪的另一側(cè)再一次脫位。顯然，上述技術(shù)方案通過對(duì)低速端齒輪的形狀改變實(shí)現(xiàn)了齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在適當(dāng) 時(shí)候的斷開傳動(dòng)，而回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置又實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在需要時(shí)候的重新實(shí)現(xiàn)聯(lián) 動(dòng)。最終有效的避免了電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)問題。從而解決了電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)所直接帶來(lái)的電動(dòng)機(jī) 燒毀、齒牙壓斷等問題。而更重要的是，這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)給塑料齒輪的應(yīng)用提供了條件。 這不僅可以直接降低齒輪組的材料成本，塑料齒輪的加工成本與金屬齒輪相比也顯著降 低。可以說(shuō)這種改進(jìn)是電控閥領(lǐng)域的一次變革。在上述技術(shù)方案中，所述扇形齒輪的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用在于當(dāng)扇形齒輪在次 低速齒輪某一側(cè)脫位后，在需要變換閥芯狀態(tài)時(shí)，使扇形齒輪回轉(zhuǎn)復(fù)位，即與反轉(zhuǎn)的次 低速齒輪重新嚙合。目的是使適當(dāng)時(shí)候斷開傳動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在需要的時(shí)候重新聯(lián)動(dòng)。基 于這種目的，不難想到，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)包括兩個(gè)相同的驅(qū)動(dòng)部件，或者僅包括 一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件，但包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部位，以分別負(fù)責(zé)所述扇形齒輪在次低速齒輪的兩則脫 位時(shí)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，或者是一個(gè)部件，但具有雙向驅(qū)動(dòng)的功能。所述驅(qū)動(dòng)部件可以是彈簧、 彈片、或者其它任何可以產(chǎn)生頂推、牽拉或扭轉(zhuǎn)作用的部件或機(jī)構(gòu)。所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 應(yīng)當(dāng)保證至少在次低速齒輪開始反轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生作用。根據(jù)發(fā)生作用的機(jī)制，所述扇形齒輪的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分為兩種一種是在 需要時(shí)即時(shí)發(fā)生作用的機(jī)構(gòu)，比如由次低速齒輪的回轉(zhuǎn)而觸發(fā)其動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上相對(duì)要復(fù)雜，至少要包括觸發(fā)部件和使扇形齒輪回轉(zhuǎn)的執(zhí)行部件，所述觸發(fā)部件 可以是機(jī)械部件，也可以是一種具有檢測(cè)功能的電子元件。當(dāng)然復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加的不僅 是材料成本，加工成本，也給拆裝帶來(lái)麻煩，所以除非在非常高檔的設(shè)備中，一般不建 議采用這種回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。另一種是持續(xù)作用的機(jī)構(gòu)，比如可發(fā)生彈性變形的彈性部 件，當(dāng)所述扇形齒輪與次低速齒輪即將脫離嚙合前的一定轉(zhuǎn)角內(nèi)，所述扇形齒輪開始作 用在彈性部件上使之發(fā)生彈性變形。從所述扇形齒輪接觸到所述彈性部件開始，至所述 扇形齒輪回轉(zhuǎn)并脫離所述彈性部件期間，所述彈性部件持續(xù)對(duì)所述扇形齒輪發(fā)生作用。 這個(gè)期間包括扇形齒輪與彈性部件接后至扇形齒輪脫位期間、所述扇形齒輪脫位后次低 速齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)期間、電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)后保持閥芯狀態(tài)期間、次低速齒輪回轉(zhuǎn)后至所述扇形 齒輪脫離彈性部件前的期間。持續(xù)作用式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝方便，只需將彈 性部件一端或某一部分裝配在適當(dāng)?shù)奈恢眉纯?。但在所述扇形齒輪脫位后次低速齒輪繼 續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)期間，將會(huì)具有齒輪相互撞擊的噪聲。本實(shí)用新型的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，按所述扇形齒輪在閥桿上的裝配形式可以分兩種 方案。第一種方案是將扇形齒輪固定裝配在所述閥桿上的普通方案，而另一種方案中所 述扇形齒輪采用非固定式裝配形式，是在第一種方案的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)方案。在第一種方案中，所述扇形齒輪相對(duì)于次低速齒輪的有效嚙合轉(zhuǎn)角等于所述閥 桿的開、關(guān)相位差角。其中，所述閥桿的開、關(guān)相位差角是指所述閥芯在開和關(guān)兩種狀 態(tài)間變換時(shí)所述閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角；所述有效嚙合轉(zhuǎn)角是指從扇形齒輪一側(cè)端齒轉(zhuǎn)入次低速 齒輪的齒頂圓范圍開始至其另一側(cè)端齒轉(zhuǎn)出次低速齒輪的齒頂圓范圍的過程中所述扇形 齒輪轉(zhuǎn)過的角度。在本方案中，由于閥芯、閥桿與扇形齒輪始終聯(lián)動(dòng)，因此，若實(shí)現(xiàn)扇形齒輪脫 離次低速齒輪后回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)扇形齒輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩必段大于閥芯及閥桿阻力對(duì) 扇形齒輪產(chǎn)生的反方向轉(zhuǎn)矩。這一條件決定了必須使用強(qiáng)度更大的驅(qū)動(dòng)部件，其間接效 果是成本的增加。另外，如果采用持續(xù)作用式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在扇形 齒輪與次低速齒輪脫離嚙合前已開始對(duì)所述扇形齒輪產(chǎn)生回轉(zhuǎn)作用，從回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開 始對(duì)扇形齒輪產(chǎn)生作用時(shí)起至最后扇形齒輪相對(duì)于次低速齒輪脫位的一段時(shí)間內(nèi)，所述 次低速齒輪不僅需要克服閥桿及閥芯的阻力帶來(lái)的反向轉(zhuǎn)矩，同時(shí)必須克服回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)產(chǎn)生的反向轉(zhuǎn)矩。結(jié)合前面所講的所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)扇形齒輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩需要滿足 的條件可知，當(dāng)采用持續(xù)作用式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，必須使用常用電動(dòng)機(jī)功率兩倍以上的 電動(dòng)機(jī)方能使電控閥正常工作。這不僅會(huì)增加電能的損耗，也同樣又增加了電動(dòng)機(jī)的成 本。在某些應(yīng)用電控閥的設(shè)備，如煤氣表中，需要在電池沒電時(shí)將閥門關(guān)閉。因 此，一般會(huì)在控制電路中設(shè)置電容一類的儲(chǔ)能元件，電池有電時(shí)會(huì)對(duì)其充電，當(dāng)電池電 量用完時(shí)，儲(chǔ)能元件利用其儲(chǔ)存的電能起動(dòng)電動(dòng)機(jī)將電控閥關(guān)閉。當(dāng)不得不使用大功率 電動(dòng)機(jī)時(shí)，在這些設(shè)備中同樣也不得不使用更大容量的儲(chǔ)能元件。無(wú)疑這又增加了成 本。針對(duì)第一種方案中的上述的不足，本發(fā)明在第一種方案的基礎(chǔ)上又作出了改 進(jìn)，提出了下面一種改進(jìn)方案。這一改進(jìn)方案和第一種方案基本相同，也是采用扇形齒輪做為低速端齒輪，所不同之處在于，所述扇形齒輪非直接固定在所述閥桿上，而是在閥桿上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè) 角度，此自由轉(zhuǎn)動(dòng)角足以保證在所述扇形齒輪重新與次低速齒嚙合前，所述扇形齒輪與 閥桿不聯(lián)動(dòng)。這樣改進(jìn)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，在實(shí)現(xiàn)扇形齒輪復(fù)位過程中，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不 需要克服閥桿及閥芯阻力，而只需推動(dòng)扇形齒輪自身發(fā)生旋轉(zhuǎn)即可。由于扇形齒輪自身 存在的阻力與閥桿及閥芯阻力相比微乎其微，因此本改進(jìn)方案中可以選用回轉(zhuǎn)力很小的 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，比如細(xì)小的彈簧或很薄弱的彈片。相比于第一種方案，本方案具有更廣 的適用范圍，并可以有效節(jié)約成本。而更重要的是，在本改進(jìn)方案中，可以按現(xiàn)有技術(shù) 中的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)選用電動(dòng)機(jī)，而不會(huì)因?yàn)榛剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置而去考慮采用更大功率的電 動(dòng)機(jī)。同理，當(dāng)其應(yīng)用在煤氣表等設(shè)備中，相對(duì)較小容量的儲(chǔ)能元件也完全可以關(guān)閉閥 門。這里需要注意的是，在本改進(jìn)方案中，由于自由轉(zhuǎn)動(dòng)角的存在，如果所述扇形 齒輪相對(duì)于次低速齒輪的有效嚙合轉(zhuǎn)角仍等于所述閥桿的開、關(guān)相位差角，是不能實(shí)現(xiàn) 閥門的完全開關(guān)的。在本改進(jìn)方案中，所述的有效嚙合轉(zhuǎn)角應(yīng)該等于所述閥桿的開、關(guān) 相位差角與自由轉(zhuǎn)動(dòng)角之和。所述扇形齒輪相對(duì)于閥桿的自由轉(zhuǎn)動(dòng)角可以通過很多種裝配結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。大體上 可以分兩類，第一類是針對(duì)于軸與孔的配合結(jié)構(gòu)，比如弓形軸肩配合同心弓形軸孔，而 孔的圓弧角大于軸的圓弧角。舉例來(lái)說(shuō)，所述閥桿上端為弓形軸肩，所述扇形齒輪的圓 心設(shè)與之配合的弓形軸孔。第二類是附加限位結(jié)構(gòu)，這一類中最典型的結(jié)構(gòu)是凸塊與滑 槽的配合。比如，將所述扇形齒輪松配合套裝在所述閥桿上，同時(shí)在所述閥桿和扇形齒 輪上分別設(shè)置相互配合的限位結(jié)構(gòu)。具體的說(shuō)，在閥桿上設(shè)置限位凸塊，而扇形齒輪上 設(shè)置與所述限位凸塊相配合的沿周向延展的限位滑槽，所述限位凸塊在所述限位滑槽中 的滑動(dòng)范圍即是扇形齒輪的自由轉(zhuǎn)動(dòng)范圍?？偠灾?，不論采用何種裝配結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)扇形 齒輪的自由轉(zhuǎn)角，均需要滿足以下條件其一，所述扇形齒輪在所述閥桿上可轉(zhuǎn)動(dòng)，其 二，所述扇形齒輪在所述閥桿上的可轉(zhuǎn)動(dòng)角度有限。當(dāng)然，也可以從所述閥桿與閥芯之間的裝配結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，使閥桿相對(duì)于閥 芯可自由轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。這種改進(jìn)可以在一定程度上減小了回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，但是 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)仍需克服閥桿與密封件之間的摩擦阻力。效果與上述改進(jìn)方案相比欠佳。通過以上描述可知，本實(shí)用新型的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要適用于轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯式電控 閥門，也適用于閥桿開、關(guān)相位差角小于360度的移動(dòng)閥芯式電控閥門。
圖1為常見電控閥的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為常見電控閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的第一方案的一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型中彈片式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配關(guān)系示意圖。圖5為本實(shí)用新型中拉簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配關(guān)系示意圖。圖6為本實(shí)用新型中扭簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配關(guān)系示意圖。圖7為圖6的右視圖的順時(shí)針90度旋轉(zhuǎn)視圖。[0033]圖8為扭簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在齒輪箱上蓋板上的固定結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8中圈A部分放大圖。圖10為本實(shí)用新型第一方案中開始關(guān)閉閥門時(shí)扇形齒輪復(fù)位狀態(tài)示意圖。圖11為本實(shí)用新型第一方案中扇形齒輪處于關(guān)位狀態(tài)示意圖。圖12為本實(shí)用新型第一方案中開始打開閥門時(shí)扇形齒輪復(fù)位狀態(tài)示意圖。圖13為本實(shí)用新型第一方案中扇形齒輪處于開位狀態(tài)示意圖。圖14為本實(shí)用新型齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中扇形齒輪脫位后的擺動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖15為本實(shí)用新型改進(jìn)方案的一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)示意圖。圖16為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪與閥桿裝配關(guān)系示意圖。圖17為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于關(guān)閥起步位狀態(tài)示意圖。圖18為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于關(guān)位中一種極限狀態(tài)示意圖。圖19為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于關(guān)位中另一種極限狀態(tài)示意圖。圖20為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于開閥起步位狀態(tài)示意圖。圖21為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于開位中一種極限狀態(tài)示意圖。圖22為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于開位中另一種極限狀態(tài)示意圖。圖23為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于開位狀態(tài)下的透視效果圖。圖24為本實(shí)用新型改進(jìn)方案中扇形齒輪處于關(guān)位狀態(tài)下的透視效果圖。圖25為凸塊配合滑槽實(shí)現(xiàn)扇形齒輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)角的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖26為弓形軸孔配合弓形軸實(shí)現(xiàn)扇形齒輪自由轉(zhuǎn)角的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面以電控球閥為例，例舉兩種相對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方案，并結(jié)合附圖具體說(shuō)明本 實(shí)用新型的兩大方案如何實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的脫位和復(fù)位功能的。參照?qǐng)D1、2，在現(xiàn)有技術(shù)中，常見電控球閥主要包括電動(dòng)機(jī)6、減速齒輪組5、 閥體4、閥桿8、和閥芯9五大結(jié)構(gòu)組成，其中所述電動(dòng)機(jī)6和減速齒輪組5分別設(shè)置在 電動(dòng)機(jī)箱2和齒輪箱1內(nèi)。所述電動(dòng)機(jī)6通過導(dǎo)線3與控制電路連接，并由控制電路控 制其轉(zhuǎn)、停以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。所述減速齒輪組5的高速端齒輪安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸上，所 述減速齒輪組5的低速端齒輪7裝配在閥桿8上。所述電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過減速齒輪組 逐級(jí)增加力臂后，以低轉(zhuǎn)速形式傳給閥桿8，由閥桿8帶動(dòng)閥芯9轉(zhuǎn)動(dòng)開、關(guān)閥門。參照?qǐng)D3，在本實(shí)用新型的電控閥中，所述減速齒輪組5的低速端齒輪為扇形齒 輪11，并且，所述扇形齒輪11相對(duì)于次低速齒輪10的有效嚙合轉(zhuǎn)角R等于所述閥桿8的 開、關(guān)相位差，也就是說(shuō)，由于閥芯9與扇形齒輪11通過閥桿8聯(lián)動(dòng)，隨著所述扇形齒 輪11從圖中虛線所示的開位轉(zhuǎn)到實(shí)線所示的關(guān)位，所述閥芯9剛好從打開閥門的狀態(tài)轉(zhuǎn) 動(dòng)至關(guān)閉閥門狀態(tài)，反之亦然。不難想到，在本實(shí)用新型中，除了所述扇形齒輪的有效 嚙合角R需等于所述閥芯9的開關(guān)相位差角外，所述扇形齒輪11在閥桿8的周向上的裝 配位置也必須與所述閥芯9對(duì)應(yīng)。其對(duì)應(yīng)關(guān)系是，當(dāng)扇形齒輪11處于圖中虛線所示的開 位時(shí)所述閥芯9正好處于打開狀態(tài)，而當(dāng)扇形齒輪11處于圖中實(shí)線所示的開位時(shí)所述閥 芯9正好處于關(guān)閉狀態(tài)。為使脫位的扇形齒輪在需要打開或關(guān)閉閥門時(shí)自動(dòng)復(fù)位，本圖中給出了持續(xù)作 用式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。通過分別對(duì)應(yīng)所述扇形齒輪11兩側(cè)邊的兩個(gè)回轉(zhuǎn)彈片14分別推動(dòng)在次低速齒輪10兩側(cè)脫位的扇形齒輪11復(fù)位。所述回轉(zhuǎn)彈片14的 兩端分別為固定端15和作用端13，所述固定端15固定在齒輪箱底板16上，所述作用端 13對(duì)應(yīng)所述扇形齒輪的側(cè)邊12，并且在自然狀態(tài)下位于所述扇形齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)路徑的 邊界以內(nèi)。所述扇形齒輪11由次低速齒輪10驅(qū)動(dòng)時(shí)，在其側(cè)邊到達(dá)邊界前，其側(cè)邊12 即已開始抵壓回轉(zhuǎn)彈片作用端13使回轉(zhuǎn)彈片發(fā)生彎曲變形，直到所述扇形齒輪11脫位。 當(dāng)扇形齒輪在脫位狀態(tài)下，所述回轉(zhuǎn)彈片14始終對(duì)所述扇形齒輪保持一個(gè)使之回轉(zhuǎn)的推 力。當(dāng)然所述回轉(zhuǎn)彈片的作用端13不一定要對(duì)應(yīng)在所述扇形齒輪11的側(cè)邊。也可以 在扇形齒輪11的上面或下面設(shè)置著力凸塊或凸柱17來(lái)承接回轉(zhuǎn)彈片作用端的推力，如 圖4所示。所述作用端13適宜設(shè)置一圓弧彎角，以減小作用端與扇形齒輪側(cè)邊的摩擦阻 力。所述固定端15的固定方式都可以有多種，比較簡(jiǎn)單的方式是采用螺釘固定，如本圖 所示，或者通過與固定端形狀相匹配的卡槽固定。彈片式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)在于回轉(zhuǎn) 可靠性高，可以根據(jù)回轉(zhuǎn)阻力大小，自由地選擇不同厚度的彈片，適用范圍極廣。參照?qǐng)D5，該圖給出了一種拉簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方案，本例中，所述 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一根拉簧20，其兩端分別安裝在齒輪箱底板和扇形齒輪上，可分別稱為 固定端和作用端。其中，固定端18安裝位置適宜設(shè)在所述扇形齒輪圓心與次低速齒輪圓 心的連線19上。根據(jù)拉簧的性質(zhì)，所述拉簧的固定端18位置以盡可能遠(yuǎn)離所述扇形齒 輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸心22為優(yōu)。所述拉簧的作用端21的安裝位置適宜設(shè)在所述扇形齒輪的中線23 上，并以盡可能靠近扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸心22為優(yōu)。拉簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是僅一個(gè)部 件即可實(shí)現(xiàn)扇形齒輪的雙側(cè)復(fù)位；圖6、圖7所示的是一種扭簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方案，圖中所示的扭轉(zhuǎn) 彈簧26同軸設(shè)置在所述扇形齒輪11上方，其兩臂25、27的末端為分別從兩個(gè)方向扭轉(zhuǎn) 扇形齒輪的兩個(gè)作用端28、29，本圖中所述作用端向下彎折，正常狀態(tài)下，所述扭轉(zhuǎn)彈 簧26由分別對(duì)應(yīng)其兩臂的兩個(gè)限位柱24漲緊，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的作用端分別位于所述扇形 齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)路徑的兩側(cè)邊界內(nèi)，并且在平面內(nèi)對(duì)應(yīng)所述扇形齒輪的側(cè)邊12。所述扭轉(zhuǎn) 彈簧26可以根據(jù)低速端齒輪裝配位置的高低設(shè)置在齒輪箱底板16或上蓋板30上。本圖 中以設(shè)置在上蓋板30上為例，圖8、圖9具體展示了其在上蓋板30上的裝配狀態(tài)。扭簧 式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)在于除兼具彈片式及拉簧式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有裝配 簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，只需套入相應(yīng)位置即可。參照?qǐng)D10-13，該四圖以扭轉(zhuǎn)彈簧為例分四個(gè)步驟說(shuō)明本實(shí)用新型第一方案所述 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的脫位復(fù)位工作過程。第一步，假設(shè)閥門處于打開狀態(tài)，所述扇形齒輪在次 低速齒輪上方脫位，我們將此時(shí)所述扇形齒輪所處相位稱之為開位，現(xiàn)欲關(guān)閉閥門，因 此正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，次低速齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。所述扇形齒輪在回轉(zhuǎn)扭簧上臂作用下帶動(dòng) 閥桿及閥芯逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并與次低速齒輪實(shí)現(xiàn)嚙合，如圖10所示。第二步，所述扇形齒輪 在次低速齒輪的帶動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角度R后在次低速齒輪下方脫位，即與次低速齒輪脫 離嚙合，此時(shí)所述扇形齒輪所處相位稱之為關(guān)位。此時(shí)，所述閥芯關(guān)閉，所述扭轉(zhuǎn)彈簧 的下臂已被扇形齒輪推離限位柱。在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用下，所述扇形齒輪順時(shí)針側(cè)端齒壓 向次低速齒輪。如圖11所示。為了確保閥芯徹底關(guān)閉，繼續(xù)對(duì)電動(dòng)機(jī)供電一斷時(shí)間后， 電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)。第三步，當(dāng)需要打開閥門時(shí)，反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，次低速齒輪逆時(shí)針反 轉(zhuǎn)，所述扇形齒輪在扭簧下臂作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并與次低速齒輪重新嚙合，所述閥桿及閥芯隨扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)開始打開閥門，如圖12所示。第四步，所述扇形齒輪在次低速齒輪 反轉(zhuǎn)帶動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)過角度R后進(jìn)入開位。此時(shí)，所述閥芯打開，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的上臂 已被扇形齒輪推離限位柱。在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用下，所述扇形齒輪逆時(shí)針側(cè)端齒壓向次低 速齒輪，以準(zhǔn)備下次關(guān)閉閥門，如圖13所示。為了確保閥芯完全打開，繼續(xù)對(duì)電動(dòng)機(jī)供 電一斷時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)。參照?qǐng)D14，根據(jù)前面的描述可知，當(dāng)采用持續(xù)作用式回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，所述 扇形齒輪在次低速齒輪某一側(cè)脫位后，扇形齒輪在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下壓向次低速齒 輪，在次低速齒輪外圓的支撐下保持關(guān)位或開位。但是次低速齒輪的的外圓是高低不平 的齒牙而并非光滑的圓弧，也就是說(shuō)，所述扇形齒輪的開位或關(guān)位并不是一個(gè)確定相位 角，而是在一個(gè)角度范圍r內(nèi)不斷變動(dòng)的角度域。在這種情況下，設(shè)計(jì)閥門時(shí)，應(yīng)當(dāng)保 證閥芯在關(guān)閉閥門的狀態(tài)下具有一個(gè)其值不小于r的轉(zhuǎn)動(dòng)余角，在這轉(zhuǎn)動(dòng)余角范圍內(nèi)閥芯 所處的任何相位均可以關(guān)閉閥門。圖15-24是本發(fā)明齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)方案的具體實(shí)現(xiàn)方式，該方案改進(jìn)了第一 方案中閥桿、閥芯阻力限制回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及電動(dòng)機(jī)的選用的缺陷，也解決了扇形齒輪開 關(guān)位變動(dòng)影響閥芯的精確關(guān)閉閥門的問題。以下各圖中所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置均以扭轉(zhuǎn)彈簧 為例。參照?qǐng)D15，所述扇形齒輪11通過軸孔33套裝在所述閥桿8上端的軸肩上，所 述軸孔33與所述軸肩松配合。所述軸孔的圓周上設(shè)有一對(duì)依圓心對(duì)稱的扇形槽31，所 述扇形槽31的扇形圓心與所述軸孔33同心。所述軸肩上設(shè)有兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)扇形槽 31并與之配合的扇形凸塊32。所述扇形槽31的扇形角大于所述扇形凸塊32的扇形角。 兩者之間的差角rl正是所述扇形齒輪相對(duì)于閥桿的自由轉(zhuǎn)動(dòng)角。因此在本圖例中，所述 扇形齒輪相對(duì)于次低速齒輪10的有效嚙合轉(zhuǎn)角Rl等于閥桿開關(guān)相位差角加上所述扇形槽 31與所述扇形凸塊32的扇形角之差rl。在此我們以字母Q代表閥桿開關(guān)相位差角，上 述關(guān)系則可以用公式表達(dá)為Rl = rl+Q。在本實(shí)施方式中，如果所述扇形槽不穿透整個(gè)扇形齒輪的厚度，則所述軸孔33 在一定厚度內(nèi)具有完整的圓周，這樣有利于提高扇形齒輪在閥桿的裝配穩(wěn)定性。同時(shí)也 增加了扇形齒輪的強(qiáng)度，如圖16所示。圖17-22按動(dòng)作先后順序說(shuō)明了相對(duì)于閥芯具有自由轉(zhuǎn)動(dòng)角的扇形齒輪裝配方 案的工作方式。該六幅圖分別展示了在這一改進(jìn)方案中扇形齒輪的六個(gè)重要工作狀態(tài)。 按圖的先后順序，我們依次稱之為狀態(tài)一至狀態(tài)六。其中狀態(tài)二、三是閥門關(guān)閉時(shí)扇形 齒輪的兩種極限狀態(tài)，狀態(tài)五、六為閥門打開時(shí)扇形齒輪的兩種極限狀態(tài)。在該六幅圖 中，所述扇形齒輪的限位結(jié)構(gòu)選擇扇形槽形式，因此在圖中對(duì)扇形齒輪做了部分剖切畫 法。參照?qǐng)D17，所述狀態(tài)一代表關(guān)閉閥門的準(zhǔn)備動(dòng)作的完成。具體的說(shuō)，在閥門處 于打開狀態(tài)下，欲將其關(guān)閉，由控制電路起動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，次低速齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，扇 形齒輪在扭轉(zhuǎn)彈簧上臂作用下隨次低速齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)所述扇形齒輪上設(shè)置的扇形 槽的順時(shí)針側(cè)側(cè)邊貼緊閥桿上的扇形凸塊，如繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述扇形齒輪將開始帶動(dòng)閥桿 及閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說(shuō)，此時(shí)，所述扇形齒輪已作好關(guān)閉閥門的準(zhǔn)備工作。此時(shí)，所述 扇形齒輪已經(jīng)與次低速齒輪實(shí)現(xiàn)嚙合；而所述扭轉(zhuǎn)彈簧上臂也即將觸及上限位柱，將失去對(duì)扇開齒輪的作用。此時(shí)所述扇形齒輪所處相位，我們可以稱之為關(guān)閥起步位。在所述扇形齒輪做準(zhǔn)備工作的過程中，所述扇形齒輪相對(duì)于閥桿及閥芯始終處 于自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。換句話說(shuō)，在扇形齒輪實(shí)現(xiàn)復(fù)位前，所述閥桿及閥芯的阻力對(duì)扭轉(zhuǎn)彈 簧不起作用，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的回轉(zhuǎn)力僅需克服扇形齒輪自身重力產(chǎn)生的慣性及扇形齒輪 與閥桿之間的摩擦阻力即可。而這些阻力是相當(dāng)微弱的。參照?qǐng)D18、19，所述狀態(tài)二、三代表關(guān)閉閥門的任務(wù)已經(jīng)完成。具體的說(shuō)，當(dāng) 關(guān)閉閥門的準(zhǔn)備工作完成后，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所述扇形齒輪在低速齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)閥桿及閥芯逐漸關(guān)閉閥門。當(dāng)扇形齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至其順時(shí) 針側(cè)端齒由次低速齒輪的某一齒牙的齒項(xiàng)第一次推出次低速齒輪的齒頂圓范圍，所述扇 形齒輪在次低速齒輪下方脫位，閥桿及閥芯逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到極限，其狀態(tài)如圖18所 示。根據(jù)Rl =rl+Q，可知，此時(shí)所述閥芯已徹低關(guān)閉。此時(shí)，所述扇形齒輪已在次低 速齒輪作用下將扭轉(zhuǎn)彈簧的下臂推離下限位柱，扭轉(zhuǎn)彈簧的扭轉(zhuǎn)力通過其端部全部作用 在扇形齒輪上。為確保閥門確實(shí)已關(guān)閉，控制電路將對(duì)電動(dòng)機(jī)繼續(xù)供電，次低速齒輪繼 續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述次低速齒輪上頂推扇形齒輪的齒牙脫離扇形齒輪順時(shí)針側(cè)端齒， 所述扇形齒輪在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其順時(shí)針側(cè)端齒撞向次低速齒輪的下一 個(gè)齒牙，其狀態(tài)如圖19所示。在電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)前，隨著次低速齒輪的每個(gè)齒牙依次接 觸扇形齒輪的順時(shí)針側(cè)端齒，所述扇形齒輪將在狀態(tài)二和狀態(tài)三之間來(lái)回變換，呈等頻 率擺動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)樽杂赊D(zhuǎn)動(dòng)角的存在，所述扇形齒輪在狀態(tài)二和狀態(tài)三之間來(lái)回變換的 過程中，閥桿及閥芯不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述閥門保持關(guān)閉狀態(tài)。所以我們稱所述扇形齒輪在 狀態(tài)二、狀態(tài)三以及狀態(tài)二和狀態(tài)三之間任一中間狀態(tài)中所處的相位為關(guān)位。參照?qǐng)D20，所述狀態(tài)四代表打開閥門的準(zhǔn)備動(dòng)作的完成。具體的說(shuō)，閥門關(guān) 閉，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，所述扇形齒輪處于關(guān)位。當(dāng)需要打開閥門時(shí)，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)反 轉(zhuǎn)，次低速齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形齒輪在扭轉(zhuǎn)彈簧下臂作用下隨次低速齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)。當(dāng)所述扇形齒輪上設(shè)置的扇形槽的逆時(shí)針側(cè)側(cè)邊貼緊閥桿上的扇形凸塊，所述扇形 齒輪即已作好打開閥門的準(zhǔn)備工作。此時(shí)，所述扇形齒輪已經(jīng)與次低速齒輪實(shí)現(xiàn)嚙合； 而所述扭轉(zhuǎn)彈簧下臂也即將觸及下限位柱，將失去對(duì)扇開齒輪的作用。所述扇形齒輪此 時(shí)所處相位，可以稱之為開閥起步位。如繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述扇形齒輪將開始帶動(dòng)閥桿及閥 芯打開閥門。參照?qǐng)D21、22，所述狀態(tài)五、六代表打開閥門的任務(wù)已經(jīng)完成。所述扇形齒輪 打開閥門的過程與關(guān)閥過程相比基本相同。不同的是各活動(dòng)部件的活動(dòng)方向剛好相反。 所述扇形齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)其逆時(shí)針側(cè)端齒由次低速齒輪的某一齒牙的齒項(xiàng)第一次推 出次低速齒輪的齒頂圓范圍，扇形齒在次低速齒輪上方脫位，所述閥桿及閥芯順時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)達(dá)到極限，其狀態(tài)如圖21所示。此時(shí)閥門已完全打開。當(dāng)所述次低速齒輪上頂推扇形 齒輪端齒的齒牙轉(zhuǎn)過扇形齒輪的端齒，所述扇形齒輪在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用下逆時(shí)針回動(dòng)， 其端齒撞向次低速齒輪的下一個(gè)齒牙，其狀態(tài)如圖22所示。在電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)前，所述 扇形齒輪將在狀態(tài)五和狀態(tài)六之間變換。所述扇形齒輪在狀態(tài)五、狀態(tài)六以及狀態(tài)五和 狀態(tài)六之間任一中間狀態(tài)中所處的相位，可以稱之為開位。參照?qǐng)D23、24，電控閥在正常使用中，大部分時(shí)間閥門都處理打開或關(guān)閉狀 態(tài)，此時(shí)，所述扇形齒輪處于開位或關(guān)位，為更直觀的展現(xiàn)這兩種工作狀態(tài)，在此提供了這兩種狀態(tài)下傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的透視效果圖。參照?qǐng)D25，本例中，所述扇形齒輪11通過軸孔松配合套裝在所述閥桿8上端， 所述扇形齒輪的軸孔外圓周向設(shè)有一滑槽35，所述閥桿上設(shè)有凸塊34，所述凸塊34可在 所述滑槽35內(nèi)沿圓周滑動(dòng)。參照?qǐng)D26，本例中，所述扇形齒輪11的軸孔為弓形，所述閥桿8上端的軸肩槽 截面也為弓形，所述扇形齒輪的弓形軸孔的圓弧角k大于所述閥桿8上端軸肩的弓形槽截 面的圓弧角ζ。兩者的差角即為所述扇形齒輪相對(duì)于閥桿的自由轉(zhuǎn)動(dòng)角rl。應(yīng)該注意到的是，以上例舉的兩大實(shí)施例以及具體部件的各種具體實(shí)施方式
， 僅是本實(shí)用新型第一方案及改進(jìn)方案的一種具體表現(xiàn)形式，而本實(shí)用新型所涉及的技術(shù) 內(nèi)容絕不僅限于此。在本實(shí)用新型兩個(gè)方案的指導(dǎo)下，所能做出的其它任何具體實(shí)施 例，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述電控閥包括電動(dòng)機(jī)(6)、齒輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)、閥桿(8)和閥芯(9)，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括減速齒輪組(5)，所述減速齒輪組(5) 的低速端齒輪(7)裝配在所述閥桿⑶上，其特征在于，所述減速齒輪組(5)的低速端齒 輪(7)為扇形齒輪(11)，當(dāng)所述扇形齒輪(11)分別在次低速齒輪(10)的兩側(cè)脫位時(shí)，所 述閥芯正好處于打開和關(guān)閉狀態(tài)，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括使脫位的扇形齒輪(11)復(fù)位 的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述扇形 齒輪(11)固定裝配在所述閥桿(8)上，所述扇形齒輪(11)相對(duì)于次低速齒輪(10)的有 效嚙合轉(zhuǎn)角(R)等于所述閥桿的開、關(guān)相位差角(Q)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述扇 形齒輪相對(duì)于所述閥桿具有一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)角(rl)，所述扇形齒輪(11)相對(duì)于次低速齒輪 (10)的有效嚙合轉(zhuǎn)角(Rl)等于所述閥桿的開、關(guān)相位差角(Q)與所述自由轉(zhuǎn)動(dòng)角(rl) 之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述扇 形齒輪(11)通過軸孔(33)松配合套裝在所述閥桿(8)上端，所述軸孔(33)的圓周上開 有與所述軸孔同心的扇形槽(31)，所述閥桿上端設(shè)有與所述扇形槽(31)配合的扇形凸塊 (32)，所述扇形槽(31)的扇形角與所述扇形凸塊(32)的扇形角之差等于所述自由轉(zhuǎn)動(dòng)角 (rl)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的扇 形槽(31)和所述扇形凸塊(32)均為兩個(gè)，且依圓心對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一扭轉(zhuǎn)彈簧(26)，所述扭轉(zhuǎn)彈簧(26)的兩臂末端(28、29)分別對(duì)應(yīng)所述扇形 齒輪(11)的兩側(cè)邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為分別對(duì)應(yīng)所述扇形齒輪(U)兩側(cè)邊的兩個(gè)彈片(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一拉簧(20)，所述拉簧的一端(18)位于所述扇形齒輪圓心與次低速齒輪圓心 的連線(19)上，另一端(21)位于所述扇形齒輪的扇形角中線(23)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 所述減速齒輪組的齒輪材料為塑料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的可脫位復(fù)位的電控閥齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在 于，所述電控閥為球閥。
專利摘要本實(shí)用新型屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種應(yīng)用于電控閥的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括減速齒輪組，所述減速齒輪組低速端齒輪裝配在閥桿上。其特征在于，所述減速齒輪組的低速端齒輪為扇形齒輪，另外所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一使脫位的扇形齒輪復(fù)位的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型通過對(duì)低速端齒輪的形狀改變實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在適當(dāng)時(shí)候的斷開，有效的避免了電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)問題。從而解決了電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)所直接帶來(lái)的電動(dòng)機(jī)燒毀、齒牙壓斷等問題。而更重要的是，這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)給塑料齒輪的應(yīng)用提供了可能。這不僅可以直接降低齒輪組材料自身成本，塑料齒輪的加工成本與金屬齒輪相比也顯著降低。
文檔編號(hào)F16K5/06GK201802947SQ20092029461
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者阮迪榮 申請(qǐng)人:阮迪榮