一种轻量型手动阀门自动控制执行机构的制作方法

1.本实用新型涉及阀门领域，具体涉及一种轻量型手动阀门自动控制执行机构。


背景技术：

2.天然气输送通常采用管道输送的方式，管道输送线路中通过阀门控制天然气的输送量以及输送路径。目前的天然气输送管道上的阀门大多均为手动阀门，如图1所示，通过手动转动阀门的手轮实现管道流量的控制。
3.为了提高天然气管道输送的监控以及智能化，需要阀门实现远程开闭控制，因此可以通过更换现有阀门为智能化阀门或改造现有阀门来实现。现有的阀门更换将会导致天然气输送中断，同时更换的智能化阀门成本较高，因此只能在现有的阀门基础上改造从而实现智能化，而目前没有在不影响天然气输送以及不破坏现有阀门的基础上针对天然气输送阀门的智能化改造技术。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的就是提供一种轻量型手动阀门自动控制执行机构，可以不影响天然气输送以及不破坏现有阀门，从而实现阀门的自动化控制。
5.本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的：
6.一种轻量型手动阀门自动控制执行机构，包括：
7.支撑架，外套在阀门丝杆座外侧，下端与阀体转动限位连接；
8.限位安装件，与支撑架固接，与阀门丝杆座转动限位连接；
9.连接件，同轴的固定在阀门丝杆的顶端；
10.永磁体转子，外套在连接件上；
11.励磁定子，同轴的外套在永磁体转子外侧，下端与支撑架的上端固接；所述励磁定子的高度大于永磁体转子的高度，所述永磁体转子在电磁作用下带动阀门丝杆转动时永磁体转子始终位于励磁定子内；
12.手轮，设置在连接件的顶端。
13.进一步地，所述支撑架包括：
14.底管，同轴外套在阀门丝杆座外侧，下端与阀体接触；所述底管的侧壁上设有两个贯穿孔，两个贯穿孔相对于底管的轴线镜像设置；两个所述管穿孔正对阀门丝杆座上的两个开孔；所述限位安装件穿过两个贯穿孔和开孔与阀门丝杆座限位连接；
15.顶管，同轴的固接在底管的上端；所述顶管的内径等于底管的内径，外径大于底管的外径；所处励磁定子与顶管固接。
16.进一步地，所述限位安装件为u形，穿过贯穿孔和阀门丝杆座上的开孔，叉设在阀门丝杆的两侧，与底管固接。
17.进一步地，所述顶管的下表面设有与底管外圆柱面固接的两个连接块；两个所述
连接块位于贯穿孔的正上方，两个所述连接块的下表面设有螺纹孔；所述限位安装件上设有与螺纹孔正对的螺孔，所述限位安装件的两端通过螺钉固定在两个连接块上。
18.进一步地，所述底管包括：
19.管部，成圆管状，与顶管固接，侧壁上设有两个贯穿孔；
20.支撑部，包括若干围绕管部轴线成均匀圆周阵列设置在支杆，所述支杆垂直向下指向阀体；所述支杆与阀体上的螺栓依次间隔设置；所述支杆的外表面与螺栓侧面接触。
21.进一步地，还包括：
22.底封盘，下盘面与支撑架无缝密封，上盘面与励磁定子的下端面无缝密封，中部设有圆孔；所述圆孔的圆心与丝杆的轴线共线；
23.丝杆轴承，内设在圆孔内，所述丝杆轴承的外环与圆孔的内壁无缝固接；所述丝杆轴承的内环的内壁设有与丝杆匹配的内螺纹。
24.进一步地，还包括：
25.顶封盘，下盘面与励磁定子的上端面无缝密封，中部设有通孔；所述通孔的圆心与丝杆的轴线共线；所述连接件穿过通孔；
26.连接轴承，内设在通孔内，所述连接轴承的外环与通孔的内壁无缝固接；所述连接轴承的内环的轮廓与连接件的外轮廓匹配；所述连接轴承的内环与连接件的外表面滑动密封；所述丝杆下降到最低处时，连接件内套在连接轴承内。
27.进一步地，还包括：
28.封闭壳，成开口向下的圆桶状；所述封闭壳底部的圆心处设有安装孔；所述安装孔内设有密封橡圈；所述封闭壳通过安装孔扣设在连接件上；所述励磁定子的上端位于封闭壳内；所述封闭壳的下端的内壁上设有环形卡嵌槽；
29.环形密封条，卡嵌在环形卡槽内，与励磁定子的外壳相抵。
30.进一步地，所述连接件为六棱柱体，所述连接件的下端设有与阀门丝杆顶端匹配的凹槽；所述六棱柱体上设有与凹槽连通的螺钉孔；所述六棱柱体通过螺钉同轴的固定在阀门丝杆上；所述永磁体转子外套固定在六棱柱体的外端；所述手轮安装在六棱柱体的顶端。
31.进一步地，连接件的顶部设有同轴的卡嵌六棱柱体，所述密封橡圈的形状为正六边形，外套在卡嵌六棱柱体上，所述封闭壳上的安装孔与密封橡圈过盈配合；
32.所述卡嵌六棱柱体上设有手轮安柱，所述手轮安装柱上外套有压管，所述压管的外径不大于连接件的外径；所述压管的下端在手轮安装螺母的挤压下与封闭壳的上表面相抵。
33.于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
34.在现有的阀门基础上，增加支撑架，用于安装驱动丝杆的永磁体转子部件，不破坏现有的阀门结构。限位安装件将支撑架与阀门丝杆座转动限位，在给励磁定子供电时，驱动永磁体转子转动，且永磁体转子转动的过程中随着丝杆的升降而升降，但是其始终处于励磁定子中，从而达到较好的控制效果。手轮的安装可以保证在自动化驱动失效时依旧可以实现手动控制阀门的开闭。
35.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或
者可以从本实用新型的实践中得到教导。
附图说明
36.本实用新型的附图说明如下：
37.图1为现有天然气输送管道阀门结构示意图。
38.图2为实施例中轻量型手动阀门自动控制执行机构的正视结构示意图。
39.图3为图2中a处放大结构示意图。
40.图4为实施例中轻量型手动阀门自动控制执行机构的剖视结构示意图。
41.图5为图4中b处放大结构示意图。
42.图6为图4中c处放大结构示意图。
43.图7为图4中d处放大结构示意图。
44.图8为图4中e处放大结构示意图。
45.图9为图4中f-f剖处结构示意图。
46.图10为图4中g-g剖处结构示意图。
47.图11为图4中h-h剖处结构示意图。
48.图12为图4中j-j剖处结构示意图。
49.图13为图4中k-k剖处结构示意图。
50.图中：111.管部；1111.贯穿孔；112.支杆；12.顶管；13.连接块；2.限位安装件；3.连接件；31.凹槽；32.卡嵌六棱柱体；33.压管；4.永磁体转子；5.励磁定子；6.手轮；7.底封盘；71.圆孔；8.丝杆轴承；9.顶封盘；91.通孔；100.连接轴承；101.封闭壳；1011.环形卡嵌槽；102.密封橡圈；103.环形密封条；200.阀体；201.阀门丝杆座；202.阀门丝杆；203.开孔。
具体实施方式
51.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
52.实施例：
53.如图2至图13所示，轻量型手动阀门自动控制执行机构，包括：
54.支撑架，外套在阀门丝杆座201外侧，下端与阀体200转动限位连接；
55.限位安装件2，与支撑架固接，与阀门丝杆座201转动限位连接；
56.连接件3，同轴的固定在阀门丝杆202的顶端；
57.永磁体转子4，外套在连接件3上；
58.励磁定子5，同轴的外套在永磁体转子4外侧，下端与支撑架的上端固接；所述励磁定子5的高度大于永磁体转子4的高度，所述永磁体转子4在电磁作用下带动阀门丝杆202转动时永磁体转子4始终位于励磁定子5内；
59.手轮6，设置在连接件3的顶端。
60.在现有的阀门基础上，增加支撑架，用于安装驱动丝杆的永磁体转子4部件，不破坏现有的阀门结构。限位安装件2将支撑架与阀门丝杆座201转动限位，在给励磁定子5供电时，驱动永磁体转子4转动，且永磁体转子4转动的过程中随着丝杆的升降而升降，但是其始终处于励磁定子5中，从而达到较好的控制效果。手轮6的安装可以保证在自动化驱动失效时依旧可以实现手动控制阀门的开闭。
61.本实施例中，所述支撑架包括：
62.底管，同轴外套在阀门丝杆座201外侧，下端与阀体200接触；所述底管的侧壁上设有两个贯穿孔1111，两个贯穿孔1111相对于底管的轴线镜像设置；两个所述管穿孔正对阀门丝杆座201上的两个开孔203；所述限位安装件2穿过两个贯穿孔1111和开孔203与阀门丝杆座201限位连接；
63.顶管12，同轴的固接在底管的上端；所述顶管12的内径等于底管的内径，外径大于底管的外径；所处励磁定子5与顶管12固接。
64.通过贯穿孔1111与限位安装件2的配合可以限制底管的转动，具体的限位安装件2也穿过阀门丝杆座201上的开孔203，从而使得底管相对于阀门丝杆座201被固定，因此在底管上安装的顶管12，以及顶管12上安装的励磁定子5的转动被限制。
65.本实施例中，所述限位安装件2为u形，穿过贯穿孔1111和阀门丝杆座201上的开孔203，叉设在阀门丝杆202的两侧，与底管固接。
66.u形结构可以方便安装和拆卸，同时不会对丝杆的转动产生任何影响。
67.本实施例中，所述顶管12的下表面设有与底管外圆柱面固接的两个连接块13；两个所述连接块13位于贯穿孔1111的正上方，两个所述连接块13的下表面设有螺纹孔；所述限位安装件2上设有与螺纹孔正对的螺孔，所述限位安装件2的两端通过螺钉固定在两个连接块13上。
68.连接块13可以减小顶管12的高度，降低重量，同时降低材料成本。
69.本实施例中，所述底管包括：
70.管部111，成圆管状，与顶管12固接，侧壁上设有两个贯穿孔1111；
71.支撑部，包括若干围绕管部111轴线成均匀圆周阵列设置在支杆112，所述支杆112垂直向下指向阀体200；所述支杆112与阀体200上的螺栓依次间隔设置；所述支杆112的外表面与螺栓侧面接触。
72.支杆112的形式与阀体200接触，可以使得底管尽可能的与阀体200接触面稳定，且支杆112与螺栓相抵，可以提高对支杆112的限位，进而提高底管在工作时的稳定性。
73.本实施例中，还包括：
74.底封盘7，下盘面与支撑架无缝密封，上盘面与励磁定子5的下端面无缝密封，中部设有圆孔71；所述圆孔71的圆心与丝杆的轴线共线；
75.丝杆轴承8，内设在圆孔71内，所述丝杆轴承8的外环与圆孔71的内壁无缝固接；所述丝杆轴承8的内环的内壁设有与丝杆匹配的内螺纹。
76.底封盘7和丝杆轴承8可以将励磁定子5下端给封闭，减少外界杂质进入其中影响永磁体转子4的转动。同时丝杆轴承8内环设置与丝杆的螺纹相同，可以方便安装和拆卸。
77.本实施例中，还包括：
78.顶封盘9，下盘面与励磁定子5的上端面无缝密封，中部设有通孔91；所述通孔91的圆心与丝杆的轴线共线；所述连接件3穿过通孔91；
79.连接轴承100，内设在通孔91内，所述连接轴承100的外环与通孔91的内壁无缝固接；所述连接轴承100的内环的轮廓与连接件3的外轮廓匹配；所述连接轴承100的内环与连接件3的外表面滑动密封；所述丝杆下降到最低处时，连接件3内套在连接轴承100内。
80.顶封盘9和丝杆轴承8可以将励磁定子5上端给封闭，减少外界杂质和雨水等进入
其中影响永磁体转子4的转动。通过连接轴承100可以减少丝杆转动是受到的阻力，同时可对丝杆的摆动进行限位。
81.本实施例中，在本装置中还可以设置：
82.封闭壳101，成开口向下的圆桶状；所述封闭壳101底部的圆心处设有安装孔；所述安装孔内设有密封橡圈102；所述封闭壳101通过安装孔扣设在连接件3上；所述励磁定子5的上端位于封闭壳101内；所述封闭壳101的下端的内壁上设有环形卡嵌槽1011；
83.环形密封条103，卡嵌在环形卡槽内，与励磁定子5的外壳相抵。
84.在为了提高散热效果或为了节约成本，不设置顶封盘9和连接轴承100时，可以设置封闭壳101，也可以在安全程度较高的阀门处在已设置顶封盘9和连接轴承100的同时还设置封闭壳101，从而保证在连接轴承100出现密封问题时，外接雨水杂质也不会轻易的进入励磁定子5内部。
85.封闭壳101可以将励磁定子5顶部遮蔽，同时可以提高散热空间，提高散热效果。
86.环形密封条103可以封闭励磁定子5内部与外界的直接连通，同时其与励磁外壳的摩擦力较小。不影响丝杆的正常转动。
87.本实施例中，所述连接件3为六棱柱体，所述连接件3的下端设有与阀门丝杆202顶端匹配的凹槽31；所述六棱柱体上设有与凹槽31连通的螺钉孔；所述六棱柱体通过螺钉同轴的固定在阀门丝杆202上；所述永磁体转子4外套固定在六棱柱体的外端；所述手轮6安装在六棱柱体的顶端。
88.本实施例中，连接件3的顶部设有同轴的卡嵌六棱柱体32，所述密封橡圈102的形状为正六边形，外套在卡嵌六棱柱体32上，所述封闭壳101上的安装孔与密封橡圈102过盈配合；
89.通过卡嵌六棱柱体32可以对封闭壳101的高度进行限制，防止其与励磁定子5转动摩擦。正六边形的密封橡圈102与封闭可以上的正六边形的安装孔可以实现较好的卡嵌固定，从而获得较好的稳定性以及密封性。
90.所述卡嵌六棱柱体32上设有手轮6安柱，所述手轮6安装柱上外套有压管33，所述压管33的外径不大于连接件3的外径；所述压管33的下端在手轮6安装螺母的挤压下与封闭壳101的上表面相抵。
91.手轮6安装柱下部为正多边形，与手轮6的安装孔对应，实现卡嵌，压管33可以实现对封闭壳101的向下挤压限位，从而使得封闭壳101的安装孔与密封橡圈102之间不会出现倾翘而导致的密封失效。
92.本实施例轻量型手动阀门自动控制执行机构是这样安装和使用的：
93.首先将阀门的手轮6拆下，在丝杆顶端安装连接件3。在阀门丝杆座201上外套支撑架，并使得支撑架的底部的支杆112位于阀门螺栓之间，将限位安装件2穿过贯穿孔1111和开孔203与支撑架固定，将永磁体转子4与连接杆固接。
94.将封闭盘安装到励磁定子5的下端后，再将励磁定子5与支撑架固定；然后再将封顶盘安装到励磁定子5的顶部。
95.最后将封闭壳101外套通过密封橡圈102外套在卡嵌六棱柱体32上，然后将压管33和手轮6安装。
96.将励磁定子5与控制器连通后，通过给励磁定子5供电，控制励磁定子5内的线圈的
磁场变化，从而可控制永磁体转子4的转动。永磁体转子4带动连接杆转动，连接杆带动丝杆转动，从而使得阀门开闭。
97.永磁体转子4转动时，励磁定子5受到反向的扭力，该扭力通过限位安装件2传递到阀门丝杆座201上，同时部分的扭力也可以通过支杆112传递给阀门螺栓。
98.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。