手动阀门自动关闭器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及管道管理【技术领域】，公开了一种手动阀门自动关闭器，包括：支架、扳手套、电机、传动机构和控制系统；所述支架的下端设有紧固机构；所述电机、传动机构安装在所述支架的上部；所述扳手套用于套接在所述手动阀门的手动阀杆上；所述电机通过所述传动机构与所述扳手套连接，带动所述扳手套转动；所述控制系统与所述电机连接，用于控制所述电机工作。本实用新型采用支架安装在管道上，在支架上设置电机和传动机构驱动一个扳手套转动，从而驱动手动阀门的手动阀杆转动，达到自动控制手动阀门打开或关闭的有益效果。
【专利说明】手动阀门自动关闭器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及管道管理【技术领域】，特别是涉及一种手动阀门自动关闭器。
【背景技术】
[0002] 现代城市，在需要大量的管道用于供应水、油、气，甚至化工液态物质。目前，管道 手动阀门除安装有电磁阀外，还安装有人工管理的球阀。电磁阀是在近几在才开始在国内 应用的，但有些管道在一些大的城市应用已达几十年，在这部分管道上并没有安装电磁阀， 或受其建筑结构影响也无法安装电磁阀，原有铺设的管道中只装有人工关闭的手动阀门。 即使近几年新建的管道工程中安装了电磁阀也安装了人工关闭阀，电磁阀一旦线圈失灵或 干黄失灵，危急时远程关闭不了还需要人工现场关闭。当出现故障时，需要及时关闭手动阀 门，但是人工关闭的手动阀门经常出现关闭不及时的问题，导致一些因公共安全问题事故 的发生。另外，管道的口径较大，人工难以完成手动阀门的关闭，导致公共安全事故发生后 难以及时解决。为了减少社会公共安全事故的发生几率，保障人生安全，实现管道运行自动 控制、安全管理，提高管道管理的科技生产力，需要一种能够关闭人工手动阀门的管道手动 阀门自动关闭器。 实用新型内容
[0003] (一）要解决的技术问题
[0004] 本实用新型的目的是提供一种手动阀门自动关闭器，实现手动阀门的自动关闭或 打开，并保留现场人工开闭功能。
[0005] (二）技术方案
[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种手动阀门自动关闭器，其特征在于， 包括：支架、扳手套、电机、传动机构和控制系统；所述支架的下端设有紧固机构；所述电机 和传动机构安装在所述支架的上部；所述扳手套用于套接在所述手动阀门的手动阀杆上； 所述电机通过所述传动机构与所述扳手套连接，带动所述扳手套转动；所述控制系统与所 述电机连接，用于控制所述电机工作；所述传动机构包括壳体、主动齿轮、变速齿轮单元和 输出转轴；所述变速齿轮单元设置在所述壳体内；所述主动齿轮与所述电机的电机轴相连 接，并与所述变速齿轮单元的输入端相啮合；所述输出转轴可转动地穿设在所述壳体上； 所述输出转轴的一端通过扇形齿轮与所述变速齿轮单元的输出端相啮合，另一端与所述扳 手套固定连接；所述变速齿轮单元包括依次啮合的第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮组； 第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮组均包括大齿轮、小齿轮和齿轮轴，所述大齿轮和小齿 轮分别固定在所述齿轮轴上；所述齿轮轴相互平行且可转动地安装在所述壳体内；所述主 动齿轮与第一齿轮组的大齿轮啮合；所述扇形齿轮与第三齿轮组的小齿轮啮合；所述第三 齿轮组上设有离合单元，用于使所述第三齿轮组与所述第二齿轮组分离。
[0007] 其中，该手动阀门自动关闭器还包括两个限位开关，两个所述限位开关安装在所 述输出转轴的两侧；所述限位开关分别与所述电机、控制系统连接，用于关闭所述电机，并 发送信号给控制系统。
[0008] 其中，该手动阀门自动关闭器设有两根限位杆，两根所述限位杆设置在所述扇形 齿轮的两侧位置。
[0009] 其中，所述控制系统包括自动控制装置，所述自动控制装置包括传感器和信号处 理单元，所述传感器与信号处理单元连接，所述传感器检测环境信号并发送给所述信号处 理单元；所述信号处理单元与所述电机连接，所述信号处理单元处理环境信号，并发出控制 指令给所述电机。
[0010] 其中，所述控制系统还包括手动控制装置，所述手动控制装置包括通讯单元和设 置在外部的操作终端，所述通讯单元与电机连接，所述操作终端通过所述通讯单元传送控 制指令给所述电机。
[0011] (三）有益效果
[0012] 本实用新型提供的手动阀门自动关闭器，采用支架安装在管道上，在支架上设置 电机和传动机构驱动一个扳手套转动，从而驱动手动阀门的手动阀杆转动，达到自动控制 手动阀门打开或关闭的有益效果。通过自动控制装置的传感器采集的环境信号，并通过信 号处理单元处理后控制电机的转动，从而自动控制手动阀门的打开或关闭。通过手动控制 装置实现远程控制手动阀门的打开或者关闭。同时，在传动机构上设置离合器，保留现场人 工关闭功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型实施例的整体结构主视图；
[0014] 图2为本实用新型实施例的传动机构部分的俯视图。
[0015] 图中，1 :支架；2 :电机；3 :传动机构；4 :扳手套；5 :紧固机构；31 :底座；32 :主动 齿轮；33 :第一齿轮组；34 :第二齿轮组；35 :第三齿轮组；36 :扇形齿轮；37 :输出转轴；38 : 离合单元；39 :限位杆；41 :转杆；42 :转套；51 :上扣板；52 :下扣板；53 :连接螺栓。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下 实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0017] 参照图1和图2所示，本实用新型的手动阀门自动关闭器，包括：支架1、扳手套4、 电机2、传动机构3和控制系统（图未不出）；支架1的下端设有紧固机构5。电机2和传动 机构3安装在支架1的上部。扳手套4用于套接在手动阀门的手动阀杆上。电机2通过传 动机构3与扳手套4连接，带动扳手套4转动。扳手套4包括相连接的转杆41和转套42, 转杆41的一端与传动机构3连接，在传动机构3驱动下转动，转套42设置在转杆41的另 一端，随着转杆41转动。控制系统与电机2连接，用于控制电机2工作，包括控制电机2的 打开或者关闭，以及控制电机的正转或者反转。传动机构3包括壳体、主动齿轮32、变速齿 轮单元和输出转轴37。主动齿轮32为曲线齿轮。变速齿轮单元设置在壳体内。壳体包括 底座31和上盖（图未示出），如图2所示，为传动机构3省略去上盖的俯视图，底座31固定 在支架1的上部，上盖通过螺栓与底座31可拆卸地连接在一起，形成一个内部中空的空间， 变速齿轮单元安装壳体内。变速齿轮单元包括依次啮合的第一齿轮组33、第二齿轮组34和 第三齿轮组35 ;第一齿轮组33、第二齿轮组34和第三齿轮组35均包括大齿轮、小齿轮和齿 轮轴，大齿轮和小齿轮分别固定在齿轮轴上。三个齿轮轴相互平行且可转动地安装在壳体 内，且齿轮轴分别与底座相垂直。通过轴承将齿轮轴安装到底座31上。主动齿轮32与电 机2的电机轴相连接，并与变速齿轮单元的输入端相啮合，即主动齿轮32与第一齿轮组33 的大齿轮啮合。第一齿轮组33的小齿轮与第二齿轮组34的大齿轮啮合，第二齿轮组34的 小齿轮与第三齿轮组35的大齿轮啮合，从而使第一齿轮组33至第三齿轮组35依次啮合， 降低转速、提高扭矩。本实施例中，主动齿轮32为曲线齿轮，其齿数为8个,第一齿轮组的 大齿轮为斜齿轮，其齿数为43个，第一齿轮组的小齿轮的齿数为8个；第二齿轮组的大齿轮 的齿数为50个，小齿轮的齿数为8个；第三齿轮组的大齿轮的齿数为52个,小齿轮的齿数 7个，扇形齿轮的齿数为9个。输出转轴37可转动地穿设在壳体上，如图1和2所示，输出 转轴37的通过轴承可转动地安装在底座31上。输出转轴37的一端通过一个扇形齿轮36 与变速齿轮单元的输出端相啮合，即扇形齿轮36与第三齿轮组35的小齿轮啮合。输出转 轴37的另一端与扳手套4固定连接，输出转轴37带动扳手套4转动，从而带动手动阀门的 手动阀杆转动，打开或者关闭手动阀门。
[0018] 第三齿轮组35上设有离合单元38,用于使第三齿轮组35与第二齿轮组34分离。 在第三齿轮组35的齿轮轴上端设有离合单元38,当电力不可使用，或者控制系统损坏时， 无法使用电机2驱动手动阀门的手动阀杆时，开启离合单元38,使第二齿轮组34与第三齿 轮组35分离，不再啮合，通过人工转动手动阀杆，关闭或者打开手动阀门。通过离合单元， 保留了手动打开或关闭手动阀门的功能。
[0019] 在使用时，将本实用新型的手动阀门自动关闭器安装在管道手动阀门上，手动阀 门包括人工球阀和普通直通阀门，或者包括三通阀门。使输出转轴37的轴心与手动阀门的 阀心的轴心相一致（即同轴设置），将扳手套4套接在手动阀门的手动阀杆上，接通电源。 当需要打开或者关闭手动阀门时，控制系统向电机2发出控制指令，打开或关闭电机，并控 制电机的正转或反转，电机2驱动传动机构3带动扳手套4沿输出转轴37转动，由于输出转 轴37与阀心同轴设置，扳手套4转动时手动阀杆转动，从而打开或者关闭手动阀门。传动 机构3具有多级齿轮组相啮合传动，因此，使用较小驱动力的电机即能够输出较大的扭矩， 用于驱动手动阀杆转动，即使需要关闭大管径管道的手动阀门也不需要使用高动力电机， 而仅需要使用较小动力的电机就能够驱动手动阀杆转动。需要说明的是，本实用新型中的 传动机构3不限于上述实用例的结构，任何能够实现传动且增大扭矩的变速器均可以作为 本实用新型的传动机构。同时，传动机构3的变速齿轮单元除了如上述实施例使用的三级 齿轮组进行变速外，还可以采用四级、五级变速传动。
[0020] 进一步的，控制系统包括自动控制装置和手动控制装置。自动控制置包括传感器 和信号处理单元，传感器与信号处理单元连接，传感器检测环境信号并发送给信号处理单 元；信号处理单元与电机连接，信号处理单元处理环境信号，并发出控制指令给电机2。电 机2根据接收到的控制信号正转或者反转，从而带动扳手套转动，打开或关闭阀门。手动控 制装置包括通讯单元和设置在外部的操作终端，通讯单元与电机连接，操作终端通过通讯 单元传送控制指令给电机2。控制人员可以通过通讯单元向手动阀门自动关闭器发出控制 信号，通讯单元接收到控制信号，向电机2发出控制指令，电机2根据接收到的控制信号执 行正转或者反转，从而打开或者关闭手动阀门。
[0021] 进一步的，手动阀门自动关闭器设有按钮，按钮与电机连接，用于打开或者关闭电 机。
[0022] 进一步的，紧固机构5包括上扣板51、下扣板52和连接螺栓53 ;上扣板51固定在 支架1上；下扣板52通过连接螺栓53与上扣板51可拆卸连接。上扣板51和下扣板52均 为一个弧形板，在使用时，下扣板52放置在管道下方,上扣板51与下扣板52对合后，使用 连接螺栓53通过设置在上扣板51和下扣板52上的通孔将两者连接在一起，将本实用新型 的手动阀门自动关闭器安装到使用位置。
[0023] 进一步的，该手动阀门自动关闭器还包括两个限位开关（图未示出），两个限位开 关安装在输出转轴37的两侧，限位开关分别与控制系统、电机连接，用于关闭电机，并发送 信号给控制系统。传动机构3还设有两根限位杆39,限位杆39设置在扇形齿轮36的两侧 位置。两根限位杆39分别固定在底座31上，位于扇形齿轮36的两侧位置。两个限位开关 和两根限位杆39均以输出转轴37的轴心为圆心呈90°夹角设置。输出转轴37转动90° 时，扇形齿轮36也转过90度，手动阀门的手动阀杆转动90°，正好打开或者关闭手动阀门， 此时，限位开关动作关闭电机。限位开关同时与控制系统连接，发送数据给控制系统，控制 系统根据是否收到限位开关的信号判定阀门是否完全关闭或者打开。
[0024] 本实用新型提供的手动阀门自动关闭器，采用支架安装在管道上，在支架上设置 电机和传动机构驱动一个扳手套转动，从而驱动手动阀门的手动阀杆转动，达到自动控制 手动阀门打开或关闭的有益效果。通过自动控制装置的传感器采集的环境信号，并通过信 号处理单元处理后控制电机的转动，从而自动控制手动阀门的打开或关闭。通过手动控制 装置实现远程控制手动阀门的打开或者关闭。同时，在传动机构上设置离合器，保留现场人 工关闭功能。
[0025] 需要说明的是，本实用新型主要应用于管道上安装的手动阀门的关闭，但是并不 限于仅使用其关闭功能，使用本实用新型对三通阀门进行换向也可以是本实用新型的功 能。
[0026] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种手动阀门自动关闭器，其特征在于，包括：支架、扳手套、电机、传动机构和控制 系统；所述支架的下端设有紧固机构；所述电机和传动机构安装在所述支架的上部；所述 扳手套用于套接在所述手动阀门的手动阀杆上；所述电机通过所述传动机构与所述扳手套 连接，带动所述扳手套转动；所述控制系统与所述电机连接，用于控制所述电机工作；所述 传动机构包括壳体、主动齿轮、变速齿轮单元和输出转轴；所述变速齿轮单元设置在所述壳 体内；所述主动齿轮与所述电机的电机轴相连接，并与所述变速齿轮单元的输入端相啮合； 所述输出转轴可转动地穿设在所述壳体上；所述输出转轴的一端通过扇形齿轮与所述变速 齿轮单元的输出端相啮合，另一端与所述扳手套固定连接；所述变速齿轮单元包括依次啮 合的第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮组；第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮组均包括 大齿轮、小齿轮和齿轮轴，所述大齿轮和小齿轮分别固定在所述齿轮轴上；所述齿轮轴相互 平行且可转动地安装在所述壳体内；所述主动齿轮与第一齿轮组的大齿轮啮合；所述扇形 齿轮与第三齿轮组的小齿轮啮合；所述第三齿轮组上设有离合单元，用于使所述第三齿轮 组与所述第二齿轮组分离。
2. 如权利要求1所述的手动阀门自动关闭器，其特征在于，该手动阀门自动关闭器还 包括两个限位开关，两个所述限位开关安装在所述输出转轴的两侧；所述限位开关分别与 所述电机、控制系统连接，用于关闭所述电机，并发送信号给控制系统。
3. 如权利要求1所述的手动阀门自动关闭器，其特征在于，该手动阀门自动关闭器设 有两根限位杆，两根所述限位杆设置在所述扇形齿轮的两侧位置。
4. 如权利要求1至3任一项所述的手动阀门自动关闭器，其特征在于，所述控制系统包 括自动控制装置，所述自动控制装置包括传感器和信号处理单元，所述传感器与信号处理 单元连接，所述传感器检测环境信号并发送给所述信号处理单元；所述信号处理单元与所 述电机连接，所述信号处理单元处理环境信号，并发出控制指令给所述电机。
5. 如权利要求4所述的手动阀门自动关闭器，其特征在于，所述控制系统还包括手动 控制装置，所述手动控制装置包括通讯单元和设置在外部的操作终端，所述通讯单元与电 机连接，所述操作终端通过所述通讯单元传送控制指令给所述电机。
【文档编号】F16K31/53GK203880189SQ201420296765
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】廖江贤, 翁征华 申请人:北京居安瑞韩电子有限公司