CN211550694U - 一种能精确控制开度的闸阀 - Google Patents

Abstract

本申请为一种能精确控制开度的闸阀，其通过在闸阀杆上安装旋转齿轮，齿轮通过外部电动机带动的联轴器来驱动旋转，达到用电动机的旋转来控制闸阀的开启关闭。阀杆上安装了用于监测电机的旋转编码器，通过旋转圈数来判定当前闸阀的开关位置。旋转编码器信号可接入有管网自动化控制的系统中使用，便于在电脑端了解当前闸阀的工作状态，为确保管网的安全正常运行。闸阀上端安装有传统开关的手轮，在电机系统故障时可通过手动来控制闸阀的开关。电机旋转或手动旋转闸阀的阀杆，通过阀杆上的螺纹让安装在阀体中的隔断蝶板在滑槽中升降，达到流体在闸阀中流通或截止的目的。

Description

一种能精确控制开度的闸阀

技术领域

本实用新型涉及工业管道使用品。特别是涉及到大型管网设计使用中需要用到大量闸阀的，根据施工规范要求使用的一种能精确控制开度的闸阀。

背景技术

在工业管网中，许多大型的管网需要用到闸阀来控制管道内流体的通断，而目前在闸阀还停留在手动开启关闭状态。在计算机普遍使用的今天，许许多多的管网已经实现了现代的管理，高效的管网监测系统已运用到管道管理中来。而在个别管网系统中因设计需求，管网所使用的阀门需为闸阀。而现在的闸阀还停留在手动状态，不符合现代化管理的需求。另外，目前的阀门不能实现精准的开度设置，不利于控制流量大小，对某些流量需要精准控制的应用无能为力。为此申请人设计了一种能精确控制开度的闸阀，能通过远程控制闸阀的上连接的步进电机或伺服电机实现自动化的控制，而且能够精准地控制阀门的开度，从而实现流量大小的控制，还能实现现代化的系统对管网中的闸阀进行管理监测。大大提高了我们的管理效率，满足特定生产工艺的需求。

实用新型内容

为了解决上述存在问题。本实用新型提供一种能精确控制开度的闸阀。针对现代闸阀还停留在手动阶段，不便于人工的管理和现代化管网设备管理的需求，为此而设计的一种能精确控制开度的闸阀。为达此目的：

本实用新型提供一种能精确控制开度的闸阀，包括手轮、手轮固定螺母、旋转编码器、阀盖、固定螺栓、阀体、联轴器、对接齿轮盘、步进电机、电机支架、手轮旋转螺母、阀杆旋转监测器、旋转监测器安装支架、阀杆、齿轮旋转螺母、从动锥形齿轮、通信线、主动锥形齿轮、联轴器保护壳、阀杆旋转扣、隔断蝶板和滑动槽,所述阀杆上端安装用于手动开启关闭闸阀在手轮，所述手轮用手轮固定螺母安装固定在阀杆上的手轮旋转螺母上，所述手轮下端安装有检测闸阀阀杆旋转的旋转编码器，所述阀杆旋转编码器安装在旋转编码器安装支架上，所述旋转编码器上连接有通信线用于将阀杆的旋转信息转换成数字脉冲传输到PLC或单片机，所述阀杆中部安装齿轮旋转螺母，所述齿轮旋转螺母的外侧设计有从动锥形齿轮，所述从动锥形齿轮与主动锥形齿轮相啮合，所述主动锥形齿轮固定联轴器前端，所述联轴器安装于联轴器保护壳内，所述联轴器的后端通过对接齿轮盘与电机相连，所述步进电机安装在电机支架，所述步进电机通过PLC或单片机来控制，闸阀下端由阀体、阀盖和固定螺栓组成外部件，所述阀盖通过外侧固定螺栓固定在阀体的开口上，所述阀体内部有阀杆，所述阀杆的连接下端有阀杆旋转扣，所述阀杆旋转扣安装于隔断蝶板上端，所述隔断蝶板安装固定在滑动槽内。在开启阀门时，阀杆由步进电机控制旋转，提升隔断蝶板，隔断蝶板沿滑动槽上升，阀体内部底端留出间隙，流体通过闸阀，关闭时，阀杆由电机控制反向旋转，隔断蝶板下压，隔断蝶板沿滑动槽下滑，阻断阀体内部底端留出间隙，实现闸阀关闭，在阀杆旋转过程中由阀杆旋转编码器监控，阀杆旋转编码器将阀杆的转动信息转化成脉冲信号传给PLC或单片机。

作为本实用新型进一步改进，所述旋转编码器连接的PLC或单片机接有输入输出设备，所述输入输出设备为触摸屏或液晶屏或按钮开关，这样便于现场操作。

作为本实用新型进一步改进，所述旋转编码器通过通讯网络将闸阀在开度转换数字信号上传到远端，用于远程监测闸阀的开度。

作为本实用新型进一步改进，所述能自动控制的闸阀所用管网系统为PLC控制系统或消防控制系统，本申请PLC控制系统或消防控制系统都可以使用。

本实用新型提供一种能精确控制开度的闸阀，具体设计如下：

1）本申请在闸阀杆上设计用于齿轮旋转的螺母，螺母外侧设计为锥形齿轮便于与电机相连的联轴器驱动，旋转阀杆达到开启关闭闸阀的目的;

2）本申请在阀杆的上端，手轮的下侧安装设计能检测阀杆旋转情况的旋转编码器，通过对阀杆旋转的监测，判别当前闸阀的工作状态，通过编码器相连的PLC或单片机控制电机的开启停止。同时也能够通过PLC或单片机输出的脉冲个数及方向信息，精确控制闸阀的开度。

3）本申请闸阀的旋转驱动为设计安装于外侧的电机提供动力，通过联轴器来改变力的方向，驱动阀杆旋转。

附图说明

图1本实用新型整体示意图；

图2本实用新型局部示意图一；

图3本实用新型局部示意图二；

图4本实用新型控制框图；

图示说明：

1手轮、2手轮固定螺母、3旋转编码器、4阀盖、5固定螺栓、6阀体、7联轴器、8对接齿轮盘、9步进电机、10电机支架、11手轮旋转螺母、12阀杆旋转编码器、13旋转编码器安装支架、14阀杆、15齿轮旋转螺母、16从动锥形齿轮、17通信线、18主动锥形齿轮、19联轴器保护壳、20阀杆旋转扣、21隔断蝶板、22滑动槽。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型提供一种能精确控制开度的闸阀。针对目前工业场所及消防场所受制于阀门的结构引起水和液体的流量、流速不能精确及时控制的情景，设计了本实用新型。

作为本实用新型一种实施例，本实用新型提供如图1-3所示的一种能精确控制开度的闸阀，包括手轮1、手轮固定螺母2、旋转编码器3、阀盖4、固定螺栓5、阀体6、联轴器7、对接齿轮盘8、步进电机9、电机支架10、手轮旋转螺母11、阀杆旋转编码器12、旋转编码器安装支架13、阀杆14、齿轮旋转螺母15、从动锥形齿轮16、通信线17、主动锥形齿轮18、联轴器保护壳19、阀杆旋转扣20、隔断蝶板21、滑动槽22组成。其特征在于：所述闸阀阀杆上端安装用于手动开启关闭闸阀在手轮1，手轮用手轮固定螺母2安装固定在阀杆14上的手轮旋转螺母11上。手轮下端安装有监测闸阀阀杆14旋转的旋转编码器安装支架13，旋转编码器3内部安装了监测阀杆14旋转的阀杆旋转编码器12，阀杆旋转编码器12安装在旋转编码器安装支架13上。阀杆14中部安装齿轮旋转螺母15，齿轮旋转螺母15的外侧设计为从动锥形齿轮16，从动锥形齿轮16连接主动锥形齿轮18，主动锥形齿轮18与联轴器7连接。联轴器7安装于联轴器保护壳19内。联轴器7的后端通过对接齿轮盘8与步进电机9相连。电机9安装在电机支架10上。步进电机9通过PLC或单片机来控制，PLC或单片机上设计有用于开关的按钮或旋钮或液晶屏或触摸屏，便于现场操作。闸阀下端由阀体6、阀盖4和固定螺栓5组成外部件。内部为阀杆14连接下端的阀杆旋转扣20，阀杆旋转扣20安装于隔断蝶板21上端，隔断蝶板21安装固定在滑动槽22内。在开启阀门时，阀杆14旋转，提升隔断蝶板21，隔断蝶板21沿滑动槽22上升，阀体6内部底端留出间隙，流体通过闸阀。关闭时，阀杆14反向旋转，隔断蝶板21下压，隔断蝶板21沿滑动槽22下滑，阻断阀体6内部底端留出间隙，实现闸阀关闭。在阀杆14旋转过程中由旋转编码器12实时监控。当想将闸阀开启到指定开度时，通过连接在PLC或单片机上的开启/关闭旋钮和开度旋钮，步进电机9启动，通过联轴器7将动力传送到齿轮旋转螺母15，齿轮旋转螺母15旋转，带动阀杆旋转，阀杆旋转编码器12检测到闸阀开度，不断向单片机或PLC发送脉冲信号，PLC或单片机将收到的脉冲信号与开度旋钮设定的开度进行比较，如果达到了开度旋钮所设定的开度，步进电机将停止，闸阀将被设置在指定的开度上。当关闭时，将开启/关闭旋钮旋转到关闭位置，步进电机9启动反向运动，并走过的步与前面动作的数值完全相同，这样可以又回到原来的初始位置，通过联轴器7将动力传送到齿轮旋转螺母15，齿轮旋转螺母15反向旋转，带动阀杆反向旋转，反向旋转的角度与前面完全一样，回到原来的位置，实现闸阀关闭。

本申请控制框图如图4所示且工作原理如下:

通过闸阀阀杆上端安装用于手动开启关闭闸阀在手轮，手轮用手轮固定螺母安装固定在阀杆上的手轮旋转螺母上。手轮下端安装有监测闸阀阀杆旋转编码器结构，旋转编码器结构内部安装了监测阀杆旋转的阀杆旋转编码器，旋转编码器上连接有用于监测电阀杆旋转信息转换为数字信号与智能管网系统对接的通信线。阀杆中部安装齿轮旋转螺母，齿轮旋转螺母的外侧设计为从动锥形齿轮，可通过主动锥形齿轮驱动。主动锥形齿轮连接联轴器，联轴器的后端通过对接齿轮盘与电机相连。闸阀下端由阀体、阀盖和固定螺栓组成外部件。内部为阀杆连接下端的阀杆旋转扣，阀杆旋转扣安装于隔断蝶板上端，隔断蝶板安装固定在滑动槽内。在开启阀门时，阀杆旋转，提升隔断蝶板，隔断蝶板沿滑动槽上升，阀体内部底端留出间隙，流体通过闸阀。关闭时，阀杆反向旋转，隔断蝶板下压，隔断蝶板沿滑动槽下滑，阻断阀体内部底端留出间隙，实现闸阀关闭。在阀杆旋转过程中由旋转编码器结构内部的阀杆旋转编码器实时监控。当想将闸阀开启到指定开度时，通过连接在PLC或单片机上的开启/关闭旋钮和开度旋钮，步进电机启动，通过联轴器将动力传送到齿轮旋转螺母，齿轮旋转螺母旋转，带动阀杆旋转，阀杆旋转编码器检测到闸阀开度，不断向单片机或PLC发送脉冲信号，PLC或单片机将收到的脉冲信号与开度旋钮设定的开度进行比较，如果达到了开度旋钮所设定的开度，步进电机将停止，闸阀将被设置在指定的开度上。当关闭时，将开启/关闭旋钮旋转到关闭位置，步进电机启动反向运动，并走过的步与前面动作的数值完全相同，这样可以又回到原来的初始位置，通过联轴器将动力传送到齿轮旋转螺母，齿轮旋转螺母反向旋转，带动阀杆反向旋转，反向旋转的角度与前面完全一样，回到原来的位置，实现闸阀关闭。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种能精确控制开度的闸阀，包括手轮（1）、手轮固定螺母（2）、旋转编码器（3）、阀盖（4）、固定螺栓（5）、阀体（6）、联轴器（7）、对接齿轮盘（8）、步进电机（9）、电机支架（10）、手轮旋转螺母（11）、阀杆旋转编码器（12）、旋转编码器安装支架（13）、阀杆（14）、齿轮旋转螺母（15）、从动锥形齿轮（16）、通信线（17）、主动锥形齿轮（18）、联轴器保护壳（19）、阀杆旋转扣（20）、隔断蝶板（21）和滑动槽（22）,其特征在于：所述阀杆（14）上端安装用于手动开启关闭闸阀在手轮（1），所述手轮（1）用手轮固定螺母（2）安装固定在阀杆（14）上的手轮旋转螺母（11）上，所述手轮下端安装有检测闸阀阀杆旋转的旋转编码器（3），所述阀杆旋转编码器（12）安装在旋转编码器安装支架（13）上，所述旋转编码器（3）上连接有通信线用于将阀杆的旋转信息转换成数字脉冲传输到PLC或单片机，所述阀杆（14）中部安装齿轮旋转螺母（15），所述齿轮旋转螺母（15）的外侧设计有从动锥形齿轮（16），所述从动锥形齿轮（16）与主动锥形齿轮（18）相啮合，所述主动锥形齿轮（18）固定联轴器（7）前端，所述联轴器（7）安装于联轴器保护壳（19）内，所述联轴器（7）的后端通过对接齿轮盘（8）与步进电机（9）相连，所述步进电机（9）安装在电机支架（10），所述步进电机（9）通过PLC或单片机来控制，闸阀下端由阀体（6）、阀盖（4）和固定螺栓（5）组成外部件，所述阀盖（4）通过外侧固定螺栓固定在阀体（6）的开口上，所述阀体（6）内部有阀杆（14），所述阀杆（14）的连接下端有阀杆旋转扣（20），所述阀杆旋转扣（20）安装于隔断蝶板（21）上端，所述隔断蝶板（21）安装固定在滑动槽（22）内，在开启阀门时，阀杆（14）由步进电机（9）控制旋转，提升隔断蝶板（21），隔断蝶板（21）沿滑动槽（22）上升，阀体（6）内部底端留出间隙，流体通过闸阀，关闭时，阀杆（14）由步进电机（9）控制反向旋转，隔断蝶板（21）下压，隔断蝶板（21）沿滑动槽（22）下滑，阻断阀体（6）内部底端留出间隙，实现闸阀关闭，在阀杆（14）旋转过程中由阀杆旋转编码器（12）监控，阀杆旋转编码器（12）将阀杆的转动信息转化成脉冲信号传给PLC或单片机。

2.根据权利要求1所述的一种能精确控制开度的闸阀，其特征在于：所述旋转编码器（3）连接的PLC或单片机接有输入输出设备。

3.根据权利要求2所述的一种能精确控制开度的闸阀，其特征在于：所述输入输出设备为触摸屏或液晶屏或按钮开关。

4.根据权利要求1所述的一种能精确控制开度的闸阀，其特征在于：所述旋转编码器（3）通过通讯网络将闸阀在开度转换数字信号上传到远端。

5.根据权利要求1所述的一种能精确控制开度的闸阀，其特征在于：所述能自动控制的闸阀所用管网系统为PLC控制系统或消防控制系统。

Images