一种控制高压大流量球阀的驱动头制造技术

一种控制高压大流量球阀的驱动头。主要目的在于提供一种液压驱动头，通过液压给油驱动平衡式框架齿条活塞带动齿轮轴正向或反向旋转90度，进而控制高压大流量球阀的开关。其特征在于：所述驱动头采用平衡式框架双活塞结构，一侧框架设置齿条，可与齿轮轴配合输出转矩，另一侧框架用于平衡载荷，保持活塞整体刚性；活塞、缸体和两侧端盖构成密封腔，压力油输入可以推动活塞带动齿条驱动齿轮轴转动，从而实现转矩和角位移的输出，来控制球阀的开关；齿轮齿条传动机构和缸体与活塞的密封腔分开，以简化齿轮齿条转动部分密封结构。本种驱动头通过调整阀安装座及阀驱动轴的尺寸，可以适用于不同型号的高压大流量球阀的开关控制。

A driving head for controlling high pressure and large flow ball valve

A driving head for a high pressure and large flow ball valve. The main purpose is to provide a hydraulic drive head, which is driven by hydraulic pressure to drive the balanced frame rack piston to drive the gear shaft forward or reverse 90 degrees, and then control the switch of high pressure and large flow ball valve. Its characteristics are: the drive head adopts a balanced frame double piston structure, and one side frame sets the rack to output torque with the gear shaft. The other side frame is used to balance the load and keep the whole rigidity of the piston. The piston, cylinder and side cover form a seal cavity, and the pressure oil input can drive the piston to drive the rack drive. The gear shaft rotates to realize the output of torque and angular displacement to control the switch of the ball valve; the gear rack drive mechanism and the cylinder body are separated from the piston seal cavity to simplify the gear rack to rotate part of the sealing structure. By adjusting the size of the valve mounting seat and the valve driving shaft, the driving head can be applied to the switching control of different types of high pressure and large flow ball valves.

【技术实现步骤摘要】
一种控制高压大流量球阀的驱动头
本专利技术涉及液压驱动技术，具体涉及一种液压驱动头。
技术介绍
目前应用的液压驱动头主要有两种结构，一是齿轮齿条式轴瓦滑动两点支撑，由齿轮齿条机构将活塞直线运动转换成齿轮输出轴的转动；二是拨叉式利用输出轴上连杆将活塞的直线运动转换成输出轴的转动。前者由于受到液压油和齿轮啮合的双重作用力，易产生挠性变形，强度较差，同时也易磨损进一步造成密封失效；后者由于传递的力矩近似承抛物线，使部件受力不均，所以很容易发生故障。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提供一种控制高压大流量球阀的驱动头，该种驱动头通过液压给油驱动平衡式框架齿条活塞带动齿轮轴正向或反向旋转90度，进而控制高压大流量球阀的开关。本专利技术的技术方案是：该种控制高压大流量球阀的驱动头，包括缸体、齿条活塞、齿轮轴、左端盖、右端盖、支撑板、阀驱动轴、上支撑垫、下支撑垫以及阀安装座；其中，所述缸体内表面为光滑圆柱面，用于和所述齿条活塞实现动密封配合；所述缸体中间部位的下部有用于所述齿轮轴安装的圆柱面通孔以及用于实现所述下支撑垫安装的沉孔，所述缸体中间部位的上部有齿轮轴支撑板安装配套窗口，所述配套窗口两侧边缘倒角，以减小锐边对密封圈的剪切作用，所述配套窗口的配合平面上对称开有用于实现所述支撑板安装的螺纹孔；所述缸体两端分别设置有均布的螺纹孔和安装密封圈倒角，以用于安装所述左、右端盖；所述齿条活塞为平衡式框架单侧齿条双端活塞结构，有齿侧与齿轮轴啮合，无齿侧用于支撑和平衡载荷；所述齿条活塞的左右两端各有两个密封圈安装沟槽，用于安装密封圈；所述齿条活塞两侧端面分别有圆形凹槽，用于辅助液压油顺利将齿条活塞推动；所述齿轮轴的下支撑圆柱面与所述缸体下部圆孔配合，所述齿轮轴的下端台肩与所述下支撑垫配合，所述齿轮轴的中间轮齿与齿条啮合实现转动；所述齿轮轴的上端台肩与所述上支撑垫配合，所述齿轮轴的上支撑圆柱面与所述支撑板中间圆柱面通孔配合，形成支撑；所述齿轮轴上端设置方形内孔，和阀驱动轴配合，用于传递扭矩；所述齿轮轴下端设置确定方向的直线凹槽，用来指示阀的开关状态；所述左端盖和右端盖的外圆柱面均设置有密封圈安装沟槽，用于安装密封圈和挡圈，以实现与所述缸体内表面配合构成静密封；所述左端盖和右端盖的端盖轴线中心均设置有液压油进出孔，所述液压油进出孔采用细牙螺纹连接形式；所述左端盖和右端盖上均设置有用于和所述缸体两端匹配的均布的内六角螺钉沉孔，用于实现端盖与缸体的安装固定；所述支撑板上设置有中间圆柱面通孔，用于支撑齿轮轴上端；所述支撑板上设置有用与和所述缸体配套窗口配合平面对应的内六角螺钉沉头孔，采用内六角螺钉可以将所述支撑板固定在缸体的中间部位；所述支撑板上开有螺纹通孔，用于固定所述阀安装座；所述阀驱动轴，用于传递齿轮轴的扭矩，所述阀驱动轴的两端分别设置有方形轴段和方形内孔，通过所述方形轴段和所述齿轮轴上的方形内孔配合，将扭矩传递到所述阀驱动轴，再通过所述阀驱动轴上的方形内孔与球阀配合将扭矩传递给球阀；所述阀安装座，用于球阀与本驱动头的连接；所述阀安装座上设置有支撑板安装平面，以及和所述支撑板相对应的通孔，用于实现与所述支撑板的连接；所述阀安装座上设置有阀安装平面和四个安装通孔，用于实现与球阀连接；所述缸体为连接基准，装好密封圈的齿条活塞位于缸体中，所述上、下支撑垫分别安装在所述齿轮轴的上端台肩和下端台肩上，通过所述缸体中间安装窗口，同时调整齿条活塞至适当位置，使齿轮轴和齿条啮合；所述支撑板中间圆柱面通孔与齿轮轴的上支撑圆柱面配合，并与缸体窗口配合平面贴合，通过内六角螺钉将支撑板安装在缸体上；所述阀安装座的支撑板安装平面和支撑板贴合，并通过螺钉紧固；所述阀驱动轴的四方轴段和所述齿轮轴的四方内孔配合；在所述左、右端盖的密封圈安装沟槽处置有挡圈和密封圈，所述左、右端盖和缸体两侧端面贴合，通过内六角螺钉紧固。本专利技术具有如下有益效果：本种驱动头，采用平衡式框架双活塞结构，一侧框架设计了齿条，可与齿轮轴配合输出转矩，另一侧框架用于平衡载荷，保持活塞整体刚性；活塞、缸体和两侧端盖构成密封腔，压力油输入可以推动活塞带动齿条驱动齿轮轴转动，从而实现转矩和角位移的输出，来控制球阀的开关；齿轮齿条传动机构和缸体与活塞的密封腔分开，简化了齿轮齿条转动部分的密封结构；通过调整阀安装座及阀驱动轴的尺寸，可以适用于不同型号的高压大流量球阀的开关控制。另外，平衡式框架结构齿条活塞在安装时，降低了安装对心要求，结构更加简单。此外，采用平衡式单侧齿条双活塞的结构，一侧啮合一侧支撑连接，可以减小齿轮齿条配合过程中的啮合作用力，结构强度也更好，结构紧凑且更加稳定可靠；齿轮齿条传动机构和缸体与活塞的密封腔是分开的两部分，对齿轮转动部分的密封要求不高，进一步简化了结构，节约成本。综上所述，液压驱动头具有结构简单，安装方便快捷，结构稳定可靠且紧凑的优点。同时，加工工艺更简单，节省成本。附图说明：图1是本专利技术的三维结构整体外观示意图。图2是本专利技术的调整角度后的二维内部剖视图。图3是本专利技术的调整角度后的二维内部剖视图。图4是本专利技术所述齿轮活塞的三维结构等轴侧视图。图5是本专利技术所述齿轮活塞的剖视图。图6是本专利技术所述齿轮轴的三维结构示意图。图7是本专利技术所述齿轮轴沿直线凹槽方向的二维结构示意图。图8是本专利技术所述缸体的三维结构示意图。图9是本专利技术所述缸体的剖视图。图10是本专利技术所述缸体的剖视图。图11是本专利技术所述支撑板的三维结构示意图。图12是本专利技术所述阀安装座的三维结构示意图。图13是本专利技术所述阀驱动轴的三维结构示意图。图14是本专利技术所述端盖的二维剖视示意图。图中1-阀安装座，2-支撑板，3-缸体，4-右端盖，5-右端盖螺钉，6-安装座螺钉，7-左端盖，8-阀驱动轴，9-左端盖螺钉，10-左侧齿条活塞密封圈，11-右侧齿条活塞密封圈，12-右侧端盖密封圈，13-右侧挡圈，14-齿条活塞，15-齿轮轴，16-左侧端盖密封圈，17左侧挡圈，18-支撑板螺钉，19-上支撑垫，20-下支撑垫，21-齿条活塞无齿侧，22-齿条活塞右侧密封槽，23-齿条活塞辅助圆形凹槽，24-齿条活塞有齿侧，25-齿条活塞左侧密封槽，26-齿轮轴方形内孔，27-齿轮轴上支撑圆柱面，28-齿轮轴上端台肩，29-齿轮轴中间轮齿，30-齿轮轴下端台肩，31-齿轮轴下支撑圆柱面，32-齿轮轴直线凹槽，33-缸体端面密封安装倒角，34-缸体端面端盖安装螺纹孔，35-缸体下部齿轮轴安装圆柱面通孔，36-缸体下部下支撑垫安装平孔，37-缸体支撑板安装螺纹孔，38-配合窗口两侧倒角，39-缸体与支撑板配合平面，40-支撑板中间圆柱面通孔，41-支撑板内六角螺钉沉孔，42-支撑板与阀安装座安装螺纹通孔，43-支撑板与缸体配合平面，44-支撑板与阀安装座配合平面，45-阀安装座上阀驱动轴安装通孔，46-阀安装座与阀安装通孔，47-阀安装座与阀体配合平面，48-阀安装座与支撑板安装通孔，49-阀安装座与支撑板配合平面，50-阀驱动轴与阀安装方形内孔，51-阀驱动轴与齿轮轴安装四方形轴段，52-端盖液压油进出细牙螺孔，53-端盖与缸体安装沉头孔，54-端盖密封圈安装沟槽。具体实施方式：本专利技术所述驱动头，包括缸体、齿条活塞、齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制高压大流量球阀的驱动头，包括缸体、齿条活塞、齿轮轴、左端盖、右端盖、支撑板、阀驱动轴、上支撑垫、下支撑垫以及阀安装座；其中，所述缸体内表面为光滑圆柱面，用于和所述齿条活塞实现动密封配合；所述缸体中间部位的下部有用于所述齿轮轴安装的圆柱面通孔以及用于实现所述下支撑垫安装的沉孔，所述缸体中间部位的上部有齿轮轴支撑板安装配套窗口，所述配套窗口两侧边缘倒角，以减小锐边对密封圈的剪切作用，所述配套窗口的配合平面上对称开有用于实现所述支撑板安装的螺纹孔；所述缸体两端分别设置有均布的螺纹孔和安装密封圈倒角，以用于安装所述左、右端盖；所述齿条活塞为平衡式框架单侧齿条双端活塞结构，有齿侧与齿轮轴啮合，无齿侧用于支撑和平衡载荷；所述齿条活塞的左右两端各有两个密封圈安装沟槽，用于安装密封圈；所述齿条活塞两侧端面分别有圆形凹槽，用于辅助液压油顺利将齿条活塞推动；所述齿轮轴的下支撑圆柱面与所述缸体下部圆孔配合，所述齿轮轴的下端台肩与所述下支撑垫配合，所述齿轮轴的中间轮齿与齿条啮合实现转动；所述齿轮轴的上端台肩与所述上支撑垫配合，所述齿轮轴的上支撑圆柱面与所述支撑板中间圆柱面通孔配合，形成支撑；所述齿轮轴上端设置方形内孔，和阀驱动轴配合，用于传递扭矩；所述齿轮轴下端设置确定方向的直线凹槽，用来指示阀的开关状态；所述左端盖和右端盖的外圆柱面均设置有密封圈安装沟槽，用于安装密封圈和挡圈，以实现与所述缸体内表面配合构成静密封；所述左端盖和右端盖的端盖轴线中心均设置有液压油进出孔，所述液压油进出孔采用细牙螺纹连接形式；所述左端盖和右端盖上均设置有用于和所述缸体两端匹配的均布的内六角螺钉沉孔，用于实现端盖与缸体的安装固定；所述支撑板上设置有中间圆柱面通孔，用于支撑齿轮轴上端；所述支撑板上设置有用与和所述缸体配套窗口配合平面对应的内六角螺钉沉头孔，采用内六角螺钉可以将所述支撑板固定在缸体的中间部位；所述支撑板上开有螺纹通孔，用于固定所述阀安装座；所述阀驱动轴，用于传递齿轮轴的扭矩，所述阀驱动轴的两端分别设置有方形轴段和方形内孔，通过所述方形轴段和所述齿轮轴上的方形内孔配合，将扭矩传递到所述阀驱动轴，再通过所述阀驱动轴上的方形内孔与球阀配合将扭矩传递给球阀；所述阀安装座，用于球阀与本驱动头的连接；所述阀安装座上设置有支撑板安装平面，以及和所述支撑板相对应的通孔，用于实现与所述支撑板的连接；所述阀安装座上设置有阀安装平面和四个安装通孔，用于实现与球阀连接；所述缸体为连接基准，装好密封圈的齿条活塞位于缸体中，所述上、下支撑垫分别安装在所述齿轮轴的上端台肩和下端台肩上，通过所述缸体中间安装窗口，同时调整齿条活塞至适当位置，使齿轮轴和齿条啮合；所述支撑板中间圆柱面通孔与齿轮轴的上支撑圆柱面配合，并与缸体窗口配合平面贴合，通过内六角螺钉将支撑板安装在缸体上；所述阀安装座的支撑板安装平面和支撑板贴合，并通过螺钉紧固；所述阀驱动轴的四方轴段和所述齿轮轴的四方内孔配合；在所述左、右端盖的密封圈安装沟槽处置有挡圈和密封圈，所述左、右端盖和缸体两侧端面贴合，通过内六角螺钉紧固。...

【技术特征摘要】
1.一种控制高压大流量球阀的驱动头，包括缸体、齿条活塞、齿轮轴、左端盖、右端盖、支撑板、阀驱动轴、上支撑垫、下支撑垫以及阀安装座；其中，所述缸体内表面为光滑圆柱面，用于和所述齿条活塞实现动密封配合；所述缸体中间部位的下部有用于所述齿轮轴安装的圆柱面通孔以及用于实现所述下支撑垫安装的沉孔，所述缸体中间部位的上部有齿轮轴支撑板安装配套窗口，所述配套窗口两侧边缘倒角，以减小锐边对密封圈的剪切作用，所述配套窗口的配合平面上对称开有用于实现所述支撑板安装的螺纹孔；所述缸体两端分别设置有均布的螺纹孔和安装密封圈倒角，以用于安装所述左、右端盖；所述齿条活塞为平衡式框架单侧齿条双端活塞结构，有齿侧与齿轮轴啮合，无齿侧用于支撑和平衡载荷；所述齿条活塞的左右两端各有两个密封圈安装沟槽，用于安装密封圈；所述齿条活塞两侧端面分别有圆形凹槽，用于辅助液压油顺利将齿条活塞推动；所述齿轮轴的下支撑圆柱面与所述缸体下部圆孔配合，所述齿轮轴的下端台肩与所述下支撑垫配合，所述齿轮轴的中间轮齿与齿条啮合实现转动；所述齿轮轴的上端台肩与所述上支撑垫配合，所述齿轮轴的上支撑圆柱面与所述支撑板中间圆柱面通孔配合，形成支撑；所述齿轮轴上端设置方形内孔，和阀驱动轴配合，用于传递扭矩；所述齿轮轴下端设置确定方向的直线凹槽，用来指示阀的开关状态；所述左端盖和右端盖的外圆柱面均设置有密封圈安装沟槽，用于安装密封圈和挡圈，以实现与所述缸体内表面配合构成静密封；所述左端盖和右端盖的端盖轴线中心均设置有液压油进出孔，所述液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾光政，侯永强，高倩，李玉玺，荆冠鹏，张一达，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23