申请/专利权人：常州机电职业技术学院

申请日：2019-01-25

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109578680B

主分类号：F16K31/60

分类号：F16K31/60;F16K31/05

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.04.30#实质审查的生效;2019.04.05#公开

摘要：本发明公开了一种阀门执行机构用手动操作结构及阀门执行机构，包括：转臂、柄座以及适于相对于柄座旋转的旋柄组件。转臂用于与阀门执行机构固连；柄座与转臂远离阀门执行机构的端部固连；旋柄组件与柄座转动相连，以使该旋柄组件相对于转臂垂直和或平行。

主权项：1.一种阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，包括：转臂，所述转臂用于与阀门执行机构固连；柄座，所述柄座与所述转臂远离阀门执行机构的端部固连；旋柄组件，所述旋柄组件与所述柄座转动相连，以使该旋柄组件相对于所述转臂垂直和或平行；在所述柄座内设有一L型开槽，且所述L型开槽的开口延伸至所述柄座的外侧端面；所述旋柄组件适于沿着L型开槽旋转；所述L型开槽包括转角部和由所述转角部向两侧延伸的第一延伸部和第二延伸部；所述第一延伸部与第二延伸部以及转角部的内部贯通成型以形成适于旋柄组件旋转的活动区间；所述第一延伸部相对于所述柄座与转臂相连的端部呈90度角，且第二延伸部相对于所述柄座与转臂相连的端部呈180度角；在所述转角部穿设有一圆柱销，该圆柱销的两个端部分别与所述转角部的两个侧壁固连；以及所述旋柄组件包括与所述圆柱销套接以适于绕着该圆柱销转动的芯轴、套装在所述芯轴外侧且随着所述芯轴绕着圆柱销同步旋转的套件单元；所述套件单元包括套装在所述芯轴上且适于沿着芯轴的轴线方向移动的定位套、在所述定位套与芯轴远离所述圆柱销的端部之间且套设在所述芯轴上的压簧、以及套设在所述定位套外侧以适于带动所述定位套沿着芯轴的轴线方向移动的柄套。

全文数据：阀门执行机构用手动操作结构及阀门执行机构技术领域本发明涉及阀门执行机构技术领域，尤其涉及一种阀门执行机构用手动操作结构及阀门执行机构。背景技术现有技术中使用较多的阀门执行机构均为电动执行机构，电动执行机构的运行过程中离不开电源的供给，而在电源出现故障例如停电时的突发情况下需要人工操作启闭阀门，进行故障的处理，因此电动执行机构也需要配置备用的手动操作结构。手动操作结构除了应用在上述出现电源故障时的应急操作使用，还用于产品的生产调试与现场安装调试使用。目前阀门执行机构的手动操作部分的结构大都为手轮，而手轮的结构模式不仅存在占用空间较大，不管是不是操作手动模式都占用相同的空间，而且通常在操作手轮的时候需要两只手同步操作才能使得手轮旋转，因而有必要设计一种结构紧凑、体积较小、操作方便的且可在不使用手动操作结构时可以收拢以减小手动结构空间占用率的手动操作结构，以满足现场小转矩阀门对执行机构的手动操作要求。发明内容本发明的第一目的是提供一种阀门执行机构用手动操作结构，以解决减小手动操作结构的空间占用率的技术问题。本发明的第二目的是提供一种阀门执行机构，以解决减小手动操作结构的空间占用率的技术问题。本发明的阀门执行机构用手动操作结构是这样实现的：一种阀门执行机构用手动操作结构，包括：转臂，所述转臂用于与阀门执行机构固连；柄座，所述柄座与所述转臂远离阀门执行机构的端部固连；旋柄组件，所述旋柄组件与所述柄座转动相连，以使该旋柄组件相对于所述转臂垂直和或平行。在本发明较佳的实施例中，所述柄座一端通过一弹性圆销与转臂定位，且该柄座与转臂之间通过一内六角圆柱头螺钉固定相连。在本发明较佳的实施例中，在所述柄座内设有一L型开槽，且所述L型开槽的开口延伸至所述柄座的外侧端面；所述旋柄组件适于沿着L型开槽旋转。在本发明较佳的实施例中，所述L型开槽包括转角部和由所述转角部向两侧延伸的第一延伸部和第二延伸部；所述第一延伸部与第二延伸部以及转角部的内部贯通成型以形成适于旋柄组件旋转的活动区间；所述第一延伸部相对于所述柄座与转臂相连的端部呈90度角，且第二延伸部相对于所述柄座与转臂相连的端部呈180度角。在本发明较佳的实施例中，在所述转角部穿设有一圆柱销，该圆柱销的两个端部分别与所述转角部的两个侧壁固连；以及所述旋柄组件包括与所述圆柱销套接以适于绕着该圆柱销转动的芯轴、套装在所述芯轴外侧且随着所述芯轴绕着圆柱销同步旋转的套件单元；所述套件单元包括套装在所述芯轴上且适于沿着芯轴的轴线方向移动的定位套、在所述定位套与芯轴远离所述圆柱销的端部之间且套设在所述芯轴上的压簧、以及套设在所述定位套外侧以适于带动所述定位套沿着芯轴的轴线方向移动的柄套。在本发明较佳的实施例中，所述柄套的轴线方向内部具有适于容纳所述芯轴和部分的定位套的容纳腔；所述容纳腔与柄套的轴线方向的两端部贯通相连。在本发明可选的实施例中，所述柄套的容纳腔的腔壁与所述定位套的外侧壁之间还设有一导向隔离套；在所述定位套远离圆柱销的端部设有一凸起的圆台结构，且在所述柄套近圆柱销的端部设有向定位套凸起的圆环状的定位部；所述导向隔离套限位于所述定位部与圆台结构之间。在本发明较佳的实施例中，所述定位套近圆柱销的端部一体成型有锥形部；所述锥形部的锥度为15～20度；以及所述第二延伸部远离所述转臂的外侧端部设有凹陷的适于容纳所述锥形部嵌入的定位槽。本发明的阀门执行机构是这样实现的：一种阀门执行机构，包括：所述的阀门执行机构用手动操作结构。采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的阀门执行机构用手动操作结构及阀门执行机构，旋柄组件与所述柄座转动相连，以使该旋柄组件相对于所述转臂垂直和或平行，即当需要使用本发明的手动操作结构时，可以转动旋柄组件使得旋柄组件相对于转臂呈垂直状态，即可通过旋柄组件来带动转臂进行手动模式的操作，而当不需要使用手动操作结构，即阀门执行机构的电动工作模式处于正常状态时，可以转动旋柄组件使得旋柄组件相对于转臂呈平行状态，以达到收拢旋柄组件的效果，减少整体的手动操作结构的空间占用率。进一步的，对于本发明的手动操作结构来说，在进行对于旋柄组件的操作过程中，只需要单手进行对于旋柄组件的转动作用即可，因为整体的旋柄组件相比圆形结构的手轮结构来说，不需要像手轮结构的操作离不开两只手的协调操作，故此，本发明的手动操作结构不仅结构精简而且使用方便。附图说明图1为本发明的实施例1阀门执行机构用手动操作结构的结构示意图；图2为图1的A向结构图；图3为图1的侧视结构图；图4为柄座的第一视角结构示意图；图5为柄座的第二视角结构示意图；图6为一种可选实施例方式下的柄座的结构示意图；图7为本发明的阀门执行机构用手动操作结构的旋柄组件旋转过程中的示意图；图8为本发明的柄座的第一视角示意图；图9为本发明的柄座的第二视角示意图；图10为本发明的实施例2的阀门执行机构与手动操作结构装配下的结构示意图。图中：转臂1、阀门执行机构A、柄座2、导向隔离套3、定位套4、柄套5、压簧6、芯轴7、挡环701、锥形部401、圆柱销8、弹性圆销9、内六角圆柱头螺钉11、L型开槽10、第一延伸部101、第二延伸部102、定位槽1001、扁平面201。具体实施方式为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。实施例1：请参阅图1至图9所示，本实施例提供了一种阀门执行机构用手动操作结构，包括：转臂1、与转臂1相连的柄座2，以及与柄座2相连的旋转柄组件。其中，转臂1用于与阀门执行机构A固连；柄座2与转臂1远离阀门执行机构A的端部固连；旋柄组件与柄座2转动相连，以使该旋柄组件相对于转臂1垂直和或平行。此处，当旋柄组件相对于转臂1成平行状态时，旋柄组件为收拢状态即本实施例的手动操作结构为不使用状态，而当旋柄组件相对于转臂1呈垂直状态时，旋柄组件为使用状态，即本实施例的手动操作结构为使用状态。此处需要说明的是，对于本实施例的柄座2可以是与转臂1一体结构的即为转臂1本身的一部分结构，只要使得柄座2凸起于转臂1与阀门执行机构A相连的端部即满足本实施例的使用需求。当然也可以设置为可拆卸的分体结构，分体结构例如：柄座2一端通过一弹性圆销9与转臂1定位，且该柄座2与转臂1之间通过一内六角圆柱头螺钉11固定相连，且使得柄座2相对于转臂1与阀门执行机构A相连的端部呈垂直状态，本实施例附图以分体结构为例。本实施例的旋转柄组件是这样实现相对于柄座2的旋转的，具体的，在柄座2内设有一L型开槽10，且L型开槽10的开口延伸至柄座2的外侧端面，旋柄组件部分地插入设置在L型开槽10，以及部分地位于柄座2的外侧端面；在旋柄组件相对于柄座2旋转的过程中，插入在L型开槽10中的旋柄组件的部分适于沿着L型开槽10旋转，由于L型开槽10本身的呈直角的结构状态，使得旋柄组件的旋转实现直角的变化过程，即可使得旋柄组件通过旋转的过程实现相对于转臂1呈平行状态和或垂直状态。再具体的，L型开槽10包括转角部和由转角部向两侧延伸的第一延伸部101和第二延伸部102；第一延伸部101与第二延伸部102以及转角部的内部贯通成型以形成适于旋柄组件旋转的活动区间；第一延伸部101相对于柄座2与转臂1相连的端部呈90度角，且第二延伸部102相对于柄座2与转臂1相连的端部呈180度角。在转角部穿设有一圆柱销8，该圆柱销8的两个端部分别与转角部的两个侧壁固连。旋柄组件包括与圆柱销8套接以适于绕着该圆柱销8转动的芯轴7、套装在芯轴7外侧且随着芯轴7绕着圆柱销8同步旋转的套件单元。套件单元包括套装在芯轴7上且适于沿着芯轴7的轴线方向移动的定位套4、在定位套4与芯轴7远离圆柱销8的端部之间且套设在芯轴7上的压簧6、以及套设在定位套4外侧以适于带动定位套4沿着芯轴7的轴线方向移动的柄套5。此处的芯轴7远离圆柱销8的端部设有适于止挡压簧6的挡环701。需要说明的是，本实施例的L型开槽10的开口的口径小于定位套4朝向圆柱销8的端面的尺寸，即定位套4无法插入到L型开槽10内，而且L型开槽10的开口的口径略大于芯轴的外径，使得芯轴可以沿着L型开槽10顺畅旋转。其中，柄套5的轴线方向内部具有适于容纳芯轴7和部分的定位套4的容纳腔；容纳腔与柄套5的轴线方向的两端部贯通相连，即在柄套5的轴线方向的两端部均设为与容纳腔贯通的开口结构。此处需要说明的是，容纳腔的腔壁与压簧6的外侧之间为非接触状态，即留存有间隙，使得压簧6被在定位套4的作用下压缩变形的过程中，压簧6不会产生与容纳腔的腔壁之间的摩擦，即避免了容纳腔对压簧6产生的阻力。一种可选的实施方式下，柄套5的容纳腔的腔壁与定位套4的外侧壁之间还设有一导向隔离套3；在定位套4远离圆柱销8的端部设有一凸起的圆台结构，且在柄套5近圆柱销8的端部设有向定位套4凸起的圆环状的定位部；导向隔离套3限位于定位部与圆台结构之间。此处的导向隔离套3相对于柄套5的容纳腔的腔壁均为接触状态，非固定连接状态，由于导向隔离套3被限位在定位部与圆台结构之间，使得沿着芯轴7的轴线向背离圆柱销8的方向拉动柄套5时，柄套5的定位部对于导向隔离套3产生一个沿着芯轴7的轴线方向的压力作用，在该压力作用下，导向隔离套3产生对于定位套4的圆台结构的压力，此时，定位套4在导向隔离套3的压力作用下，产生与柄套5相同的运动趋势，即朝向背离圆柱销8的方向且沿着芯轴7的轴线移动，如此，压簧6在定位套4的作用下被压缩。还一种可选的实施方式下，柄套5的容纳腔的腔壁与定位套4的外侧壁螺纹固连。这种情况下，当沿着芯轴7的轴线向背离圆柱销8的方向拉动柄套5时，柄套5对于定位套4产生一拉动作用力，从而使得定位套4产生与柄套5相同的运动趋势，即朝向背离圆柱销8的方向且沿着芯轴7的轴线移动，如此，压簧6在定位套4的作用下被压缩。当需要操作手动操作结构时，旋柄组件相对于转臂1呈垂直状态，为了保证在进行对于旋柄组件施力的作用下，可以使得转臂1产生相应的对于阀门执行机构A的作用力，旋柄组件还需要能够保持相对于转臂1的垂直状态，且在对旋柄组件施力以启动转臂1相对于阀门执行机构A的作用力时，不会改变该旋柄组件相对于转臂1的垂直状态。此处，在定位套4近圆柱销8的端部一体成型有锥形部401；优选情况下，锥形部401的锥度为15～20度；以及第二延伸部102远离转臂1的外侧端部设有凹陷的适于容纳锥形部401嵌入的定位槽1001，此处的定位槽1001的槽口的口径大于第二延伸部102的开口的口径。即在旋柄组件相对于转臂1呈垂直状态时，此时的定位套4上的锥形部401容纳在定位槽1001中，该定位槽1001的槽壁会形成对于锥形部401的限位作用，使得锥形壁在没有外力的作用下，无法从定位槽1001中脱离。只有在通过柄套5使得定位套4做背离圆柱销8的运动时，锥形部401才会随着定位套4逐渐脱离定位槽1001。此处需要说明的是，当旋柄组件相对于转臂1呈平行垂直状态时，锥形部401收容在定位槽1001中时，压簧6处于自然状态，而当旋柄组件相对于转臂1呈平行状态时，此时的定位套4完全位于第一延伸部101的外侧，即不会插入到第一延伸部101内，此时的压簧6处于被压缩的状态，如此，当通过相对于柄座2来选择柄套5时，当定位套4的锥形部401对准第一延伸部101的定位槽1001时，在压簧6的复位作用力下，锥形部401可以进入第一延伸部101的定位槽1001中，使得整体的旋柄组件可以保持相对于转臂1为垂直状态，且在没有外力对于柄套5向背离圆柱销8的方向进行拉动的作用力的情况下，旋柄组件不会改变相对于转臂1的垂直状态，通过对于旋柄组件施加旋动力，就可以实现对于转臂1的旋转，起到在人工操作模式下对于阀门执行机构A的操作。一种可选的实施方式下，为了便于柄套5和定位套4相对于柄座2旋转，即减小柄座2对于柄套5和定位套4旋转的阻力，本实施例设计的柄座2设为圆柱状结构，并使得柄座2的外圆柱面朝向柄套5，这样当柄套5带动定位套4沿着L型开槽10相对于柄座2旋转时，可以减小定位套4近圆柱销8一端与柄座2之间的摩擦阻力。在这种情况下，由于当旋柄组件相对于转臂1呈平行状态时，在旋柄组件与柄座2之间没有定位槽1001与锥形部401的限位作用，可选在柄座2对应第二延伸部102的开口处的端面设为适于与定位套4近圆柱销8的端部齐平的扁平面201，以提高此时的定位套4相对于柄座2的位置状态的稳定性。本实施例的阀门执行机构用手动操作结构具体的实施原理为：在不需要操作本实施例的手动操作结构时，旋柄组件相对于转臂1呈平行状态，此处的定位套4连同柄套5都位于柄座2的L型开槽10的外侧，压簧6处于被压缩的状态。此时，需要切换到手动操作模式时，通过手部握持柄套5对于该柄套5施加使得柄套5朝向远离圆柱销8的一侧方向且沿着芯轴7的轴线移动，使得压簧6被进一步压缩，在定位套4与柄座2的外侧端之间留出微小的间隙，然后旋转柄套5，使得芯轴7沿着L型开槽10旋转90度，此时芯轴7在柄套5的作用下运动到第一延伸部101时，整体的旋柄组件相对于转臂1呈垂直状态，而定位套4上锥形部401则是对准了第一延伸部101的定位槽1001口，此时，松开手部对于柄套5的握持拉力，在压簧6的复位作用力下，锥形部401插入定位槽1001中，压簧6恢复成自然状态，从而实现了旋柄组件由相对于转臂1的平行状态向相对于转臂1的垂直状态的切换，对于柄套5施加旋转作用力，即可通过该旋柄组件产生对于转臂1的同步的旋转力，起到手动模式对于阀门执行机构A的操作作用。在需要再将手动操作模式切换到不需要使用时的情况下，同样通过手部握持柄套5，并且对于柄套5施加背离圆柱销8方向的拉力，使得柄套5带动定位套4向背离圆柱销8的方向移动，此时，定位套4上的锥形部401逐渐脱离定位槽1001，并且在锥形部401彻底脱离定位槽1001后，并且在锥形部401与柄座2的外侧端面之间留出微小的间隙后，旋转柄套5，柄套5带动芯轴7在L型开槽10旋转90度，最终使得芯轴7相对于转臂1呈平行状态，即使得手动操作结构呈收拢状态，减少整体的阀门执行机构A的空间占用率。在上述操作过程中，均只需要使用一只手就能完成所有的操作，不需要像手轮操作模式，需要两只手配合使用。实施例2：请参阅图10所示，在实施例1的阀门执行机构用手动操作结构的基础上，本实施例提供了一种阀门执行机构A，包括：实施例1的阀门执行机构用手动操作结构。此时的阀门执行机构A还具备电动操作模式，手动操作结构仅仅是一种备选的操作结构。以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

权利要求：1.一种阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，包括：转臂，所述转臂用于与阀门执行机构固连；柄座，所述柄座与所述转臂远离阀门执行机构的端部固连；旋柄组件，所述旋柄组件与所述柄座转动相连，以使该旋柄组件相对于所述转臂垂直和或平行。2.根据权利要求1所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，所述柄座一端通过一弹性圆销与转臂定位，且该柄座与转臂之间通过一内六角圆柱头螺钉固定相连。3.根据权利要求1或2任一项所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，在所述柄座内设有一L型开槽，且所述L型开槽的开口延伸至所述柄座的外侧端面；所述旋柄组件适于沿着L型开槽旋转。4.根据权利要求3所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，所述L型开槽包括转角部和由所述转角部向两侧延伸的第一延伸部和第二延伸部；所述第一延伸部与第二延伸部以及转角部的内部贯通成型以形成适于旋柄组件旋转的活动区间；所述第一延伸部相对于所述柄座与转臂相连的端部呈90度角，且第二延伸部相对于所述柄座与转臂相连的端部呈180度角。5.根据权利要求4所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，在所述转角部穿设有一圆柱销，该圆柱销的两个端部分别与所述转角部的两个侧壁固连；以及所述旋柄组件包括与所述圆柱销套接以适于绕着该圆柱销转动的芯轴、套装在所述芯轴外侧且随着所述芯轴绕着圆柱销同步旋转的套件单元；所述套件单元包括套装在所述芯轴上且适于沿着芯轴的轴线方向移动的定位套、在所述定位套与芯轴远离所述圆柱销的端部之间且套设在所述芯轴上的压簧、以及套设在所述定位套外侧以适于带动所述定位套沿着芯轴的轴线方向移动的柄套。6.根据权利要求5所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，所述柄套的轴线方向内部具有适于容纳所述芯轴和部分的定位套的容纳腔；所述容纳腔与柄套的轴线方向的两端部贯通相连。7.根据权利要求6所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，所述柄套的容纳腔的腔壁与所述定位套的外侧壁之间还设有一导向隔离套；在所述定位套远离圆柱销的端部设有一凸起的圆台结构，且在所述柄套近圆柱销的端部设有向定位套凸起的圆环状的定位部；所述导向隔离套限位于所述定位部与圆台结构之间。8.根据权利要求7所述的阀门执行机构用手动操作结构，其特征在于，所述定位套近圆柱销的端部一体成型有锥形部；所述锥形部的锥度为15～20度；以及所述第二延伸部远离所述转臂的外侧端部设有凹陷的适于容纳所述锥形部嵌入的定位槽。9.一种阀门执行机构，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的阀门执行机构用手动操作结构。

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