大推力顶装手轮机构制造技术

本发明专利技术公开一种大推力顶装手轮机构，用于气动调节阀，包括：装在气动执行机构膜盖上的壳体；与执行机构推杆连接的齿条轴；贯穿壳体设置的齿轮轴，齿轮轴的两端分别通过轴承传动安装在壳体上，齿轮轴可相对壳体沿轴向滑动并使齿轮轴在与齿条轴啮合和脱离啮合之间运动；手轮，手轮的输出端连接有蜗杆，蜗杆转动穿设在壳体上，蜗杆啮合有转动安装在壳体内部的蜗轮，蜗轮的内壁设有与所述齿轮轴啮合的内齿；在齿轮轴与齿条轴啮合的状态下，手轮依次通过蜗杆、蜗轮、齿轮轴传动连接齿条轴，且转动手轮可使齿条轴带动执行机构推杆实现气动调节阀在开启和关闭之间的运动。本发明专利技术手动操作能够在任何位置快速切换，最终实现阀门的快速打开或者关闭。

High thrust top mounted handwheel mechanism

The invention discloses a high thrust top mounted handwheel mechanism for pneumatic control valve, which comprises: a shell installed on the film cover of the pneumatic actuator; a rack shaft connected with the push rod of the actuator; a gear shaft arranged through the shell, two ends of which are respectively installed on the shell through bearing transmission, and the gear shaft can slide axially relative to the shell and make the gear shaft mesh and disengage with the rack shaft The output end of the handwheel is connected with a worm, and the worm rotates through the shell. The worm engages with a worm wheel installed inside the shell, and the inner wall of the worm wheel is provided with an inner tooth which meshes with the gear shaft. When the gear shaft is meshed with the rack shaft, the handwheel is successively connected with the rack shaft through the transmission of the worm, worm wheel and gear shaft, and the rotating handwheel can make The rack shaft drives the actuator push rod to realize the movement between opening and closing of the pneumatic control valve. The manual operation of the invention can switch quickly at any position, and finally realize the quick opening or closing of the valve.

【技术实现步骤摘要】
大推力顶装手轮机构
本专利技术属于调节阀
，具体涉及一种大推力顶装手轮机构。
技术介绍
在石油化工领域，气动调节阀是最常用的一种终端控制元件。手轮机构是气动调节阀的一种辅助操作装置。当调节阀的气动执行机构无法正常工作，或者气源故障时，在紧急状态下需要依靠手轮机构进行阀门的位置控制，现有的手轮机构有两个弊端，一是当手轮机构使用过程中始终与执行机构推杆一个端面接触，处于一个非刚性连接状态，而且手轮机构运动过程中手轮机构始终在做一个单方面的压缩弹簧的运动，当阀门需要恢复原位时，依靠的是气动执行机构内部的弹簧反作用力从而带动阀门的开启或者关闭，当气动执行机构内部的弹簧出现断裂，在紧急状态下是无法使用手轮机构调节阀阀门的位置，也就失去了阀门依靠手轮机构来实现阀门的紧急调节的功能，所以现有的手轮机构只能实现阀门的关闭或者打开。无法通过手轮机构做到阀门手动调节。二是，当执行机构的输出推力比较大时，其气动执行机构内部的弹簧的初始压缩力也很大一般达到了3.5吨，手轮机构为了克服弹簧的反作用力，通常设计为多级减速比结构。这样做的目的虽然减轻了人工操作手轮机构的力量，但是也导致了，手轮机构操作很长时间，才能实现阀门完全关闭或者打开，尤其是反作用执行机构用的侧装手轮机构其操作时间有一半是克服空行程的。例如100形成的气动薄膜执行机构，手轮机构克服3.5吨的弹簧预压力，走完全行程，所需要的时间大约为15分钟。如果该阀门在紧急状态下。15分钟的时间才能实现阀门的快速，打开或者关闭，是绝对不允许的。但是现有的手轮结构是根本无法做到既省力又能快速打开的动作要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决气动薄膜执行机构弹簧失效以后或者需要手动控制时通过手轮机构快速实现阀门的位置控制要求，提供一种大推力顶装手轮机构。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种大推力顶装手轮机构，用于气动调节阀，包括壳体，所述壳体安装在气动调节阀气动执行机构膜盖上；齿条轴，所述齿条轴与执行机构推杆连接；贯穿壳体设置的齿轮轴，所述齿轮轴的两端分别通过轴承转动安装在壳体上，齿轮轴可相对壳体沿轴向滑动并使齿轮轴在与齿条轴啮合和脱离啮合之间运动；手轮，所述手轮的输出端连接有蜗杆，所述蜗杆转动穿设在壳体上，所述蜗杆啮合有转动安装在壳体内部的蜗轮，所述蜗轮的内壁设有与所述齿轮轴啮合的内齿；在齿轮轴与齿条轴啮合的状态下，手轮依次通过蜗杆、蜗轮、齿轮轴传动连接齿条轴，且转动手轮可使齿条轴带动执行机构推杆实现气动调节阀在开启和关闭之间的运动。作为优选蜗轮、蜗杆及齿轮轴均可拆卸替换，以便于调整涡轮蜗杆之间的传动比和齿轮轴齿的大小，实现不同输出推力，并达到做到操作省时省力的目的。为了进一步提高执行机构的稳定性，进一步的，壳体内设有导向孔，所述齿条轴采用圆柱面表面沿轴向均匀加工有齿的结构，齿用于与齿轮轴啮合，齿条轴同轴穿设在导向孔内且齿条轴的未加工齿的外壁与导向孔滑动且导向配合。因为齿轮轴受到齿条轴的反作用力，所以，齿轮轴两端轴承优选深沟球轴承，通过两端深沟球轴承的支撑，消除齿轮轴和壳体内孔之间的摩擦力，另外靠近齿条轴的一端受到气动调节阀的气动薄膜执行机构弹簧的反作用力比较大，所以，作为优选齿轮轴靠近齿条轴的一端的轴承数量≥2个，有效提高大推力顶装手轮机构的传递效率和可靠性。进一步的，所述齿条轴露出壳体的部位设有防尘盖，所述防尘盖扣设在齿条轴伸出壳体的一端，且防尘盖密闭安装在壳体上，用于防止齿轮轴与外部的空气接触和杂质进入齿轮内部。本专利技术的大推力顶装手轮机构，当手轮机构转动时带动蜗杆旋转，从而带动蜗轮旋转，蜗轮内壁设有内齿，齿轮轴的一端和蜗轮的内齿啮合，另一端和齿条轴啮合，当蜗轮转动时，带动齿轮轴旋转，齿轮轴再带动齿条轴直线移动。从而实现了旋转运动转化为直线运动。齿轮轴可以在蜗轮中间的内齿中滑动。当推动齿轮轴并使齿轮轴和齿条轴啮合时，阀门处于手动控制状态，手轮介入。当向拉动齿轮轴并使齿轮轴和齿条轴脱离啮合，阀门处于自动控制状态。相比于现有技术，本专利技术所取得的技术效果为：当气动执行机构推杆处于任何一个位置时，及气动调节阀的开度处于任何状态时，只要推动齿轮轴与齿条轴相啮合，手轮就可以介入并带动执行机构推杆实现气动调节阀的开度调整的动作要求，也就消除了空行程的时间，做到了手轮机构随时介入，并最终实现阀门的快速打开或者关闭。附图说明图1为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构与气动调节阀的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构的齿轮轴与齿条轴啮合状态下的传动示意图，图中箭头为传动方向；图3为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构的齿轮轴与齿条轴脱离啮合状态下的结构示意图；图4为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构的齿条轴的结构示意图；图5为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构的蜗轮的结构示意图；图6为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构的壳体的结构示意图；图7为本专利技术具体实施例中的大推力顶装手轮机构的壳体的局部剖视图(右视方向)。图中的附图标记为：1.壳体，1-1.导向孔，1-2.蜗轮安装孔，1-3.蜗杆安装孔，1-4.齿轮轴安装孔，1-5.底座，2.齿条轴，2-1.齿，3.执行机构推杆，4.齿轮轴，5.轴承，6.手轮，7.蜗杆，8.蜗轮，8-1.内齿，9.防尘盖，10.气动执行机构膜盖。具体实施方式本专利技术不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本专利技术公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本专利技术的，或者凡是采用本专利技术的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本专利技术的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术的具体实施例如图1至图7所示，一种大推力顶装手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大推力顶装手轮机构，用于气动调节阀，其特征在于：包括/n壳体(1)，所述壳体(1)安装在气动调节阀气动执行机构膜盖(10)上；/n齿条轴(2)，所述齿条轴(2)与气动调节阀的执行机构推杆(3)连接；/n贯穿壳体(1)设置的齿轮轴(4)，所述齿轮轴(4)的两端分别通过轴承(5)转动安装在壳体(1)上，齿轮轴(4)可相对壳体(1)沿轴向滑动并使齿轮轴(4)在与齿条轴(2)啮合和脱离啮合之间运动；/n手轮(6)，所述手轮(6)的输出端连接有蜗杆(7)，所述蜗杆(7)转动穿设在壳体(1)上，所述蜗杆(7)啮合有转动安装在壳体(1)内部的蜗轮(8)，所述蜗轮(8)的内壁设有与所述齿轮轴(4)啮合的内齿(8-1)；/n在齿轮轴(4)与齿条轴(2)啮合的状态下，手轮(6)依次通过蜗杆(7)、蜗轮(8)、齿轮轴(4)传动连接齿条轴(2)，且转动手轮(6)可使齿条轴(2)带动执行机构推杆(3)实现气动调节阀在开启和关闭之间的运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种大推力顶装手轮机构，用于气动调节阀，其特征在于：包括
壳体(1)，所述壳体(1)安装在气动调节阀气动执行机构膜盖(10)上；
齿条轴(2)，所述齿条轴(2)与气动调节阀的执行机构推杆(3)连接；
贯穿壳体(1)设置的齿轮轴(4)，所述齿轮轴(4)的两端分别通过轴承(5)转动安装在壳体(1)上，齿轮轴(4)可相对壳体(1)沿轴向滑动并使齿轮轴(4)在与齿条轴(2)啮合和脱离啮合之间运动；
手轮(6)，所述手轮(6)的输出端连接有蜗杆(7)，所述蜗杆(7)转动穿设在壳体(1)上，所述蜗杆(7)啮合有转动安装在壳体(1)内部的蜗轮(8)，所述蜗轮(8)的内壁设有与所述齿轮轴(4)啮合的内齿(8-1)；
在齿轮轴(4)与齿条轴(2)啮合的状态下，手轮(6)依次通过蜗杆(7)、蜗轮(8)、齿轮轴(4)传动连接齿条轴(2)，且转动手轮(6)可使齿条轴(2)带动执行机构推杆(3)实现气动调节阀在开启和关闭之间的运动。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光东，赵文宝，贾华，刘艳玲，靳银霞，
申请(专利权)人：吴忠仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64