具有快速修復(fù)功能的電動(dòng)單向棘輪球閥的研發(fā)

一、開發(fā)背景

電動(dòng)球閥用于中央空調(diào)水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)管道末端的開啟或關(guān)閉，達(dá)到控制室溫之目的。傳統(tǒng)電動(dòng)閥維護(hù)時(shí)需關(guān)閉電源，拆除驅(qū)動(dòng)器后才能進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，費(fèi)用較高。該產(chǎn)品是在原有電動(dòng)閥基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，利用棘輪棘爪傳動(dòng)的特點(diǎn)，創(chuàng)造出全新性能的具有快速修復(fù)功能的電動(dòng)單向棘輪球閥，具有免拆卸維護(hù)功能，工作時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)，維護(hù)時(shí)用手輪手動(dòng)調(diào)節(jié)即可，無(wú)需拆卸，維護(hù)方便。

二、研發(fā)過(guò)程

根據(jù)市場(chǎng)情況，我們著重從閥的安裝和維護(hù)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使該項(xiàng)目產(chǎn)品的安裝和維護(hù)更加簡(jiǎn)便快捷。同時(shí)在安全性和節(jié)能方面，我們也進(jìn)行了改良，在電路板上加裝了單片機(jī)，對(duì)線路的電流實(shí)行控制，當(dāng)電流突然急劇上升并超過(guò)限額值時(shí)，斷掉電路，保護(hù)線路元器件和驅(qū)動(dòng)器免受沖擊損害;同時(shí)當(dāng)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行到終點(diǎn)位置時(shí)，斷開電路，節(jié)省能源。

1、技術(shù)關(guān)鍵

1）采用獨(dú)特的外齒輪、內(nèi)棘輪結(jié)構(gòu)的棘輪與棘爪配合，工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)棘輪棘爪傳動(dòng)系統(tǒng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)開啟或關(guān)閉閥門，維護(hù)時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，棘輪棘爪傳動(dòng)系統(tǒng)脫開，可免拆卸進(jìn)行維護(hù)，方便快捷，降低維護(hù)費(fèi)用。

2）閥體與驅(qū)動(dòng)器采用卡扣式連結(jié)，方便快捷。卡簧截面由普通的圓形改進(jìn)為矩形，使連結(jié)更加牢固可靠，不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與閥體彈開松脫現(xiàn)象。

2、技術(shù)性能指標(biāo)

①使用環(huán)境溫度：-20℃～+55℃，流體溫度：5～95℃

②額定電流及功率：220V（±10%）、50HZ，功率3.5W

③殼體試驗(yàn)：開啟閥芯，閥體內(nèi)部在1.6MPa水壓下，歷時(shí)30秒，閥體各密封處于不泄漏。

④密封試驗(yàn)：關(guān)閉閥芯，在0.3MPa水壓下，歷時(shí)30秒，泄漏量不大于0.05%Kv。

⑤可靠性：保持0.08MPa水壓下，以每分鐘開閉1次的頻率，連續(xù)24小時(shí)試驗(yàn)后，閥門能正常工作，無(wú)泄漏。

3、研究?jī)?nèi)容

1）棘輪棘爪單向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

采用棘輪棘爪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，棘輪（見圖1）為獨(dú)特的外齒輪、內(nèi)棘輪結(jié)構(gòu)，棘爪（見圖2）與棘輪的連接（見圖3），棘輪、棘爪與旋鈕、凸輪和閥桿連結(jié)，電機(jī)通過(guò)齒輪與棘輪連結(jié)（見圖4），工作時(shí)，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)齒輪與棘輪的外齒輪嚙合，使棘輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)棘爪和凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)閥門。當(dāng)需要維護(hù)時(shí)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，這時(shí)棘爪與棘輪處于脫開狀態(tài)，棘爪隨旋鈕一起轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)凸輪和閥桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，可以在任意位置停止，方便地清除閥內(nèi)密封處積聚的異物，使閥門即刻恢復(fù)正常工作，相比以往維護(hù)時(shí)需拆除驅(qū)動(dòng)器后進(jìn)行，該項(xiàng)目產(chǎn)品省時(shí)省力，方便快捷。

2）卡口式連接

項(xiàng)目改善了閥的安裝結(jié)構(gòu)（見圖5），閥體與驅(qū)動(dòng)器采用卡扣式連結(jié)，安裝時(shí)直接將驅(qū)動(dòng)器底座下方的卡套往閥體螺帽上壓入，聽到“咔嗒”聲即可，方便快捷。卡簧（見圖6）截面由普通的圓形改進(jìn)為矩形，使連結(jié)更加牢固可靠，不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與閥體彈開松脫現(xiàn)象。

四、技術(shù)創(chuàng)新要點(diǎn)

1.采用獨(dú)特的外齒輪、內(nèi)棘輪結(jié)構(gòu)的棘輪與棘爪配合，工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)棘輪棘爪傳動(dòng)系統(tǒng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)開啟或關(guān)閉閥門，維護(hù)時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，棘輪棘爪傳動(dòng)系統(tǒng)脫開，可免拆卸進(jìn)行維護(hù)，方便快捷，降低了維護(hù)費(fèi)用。

2.閥體與驅(qū)動(dòng)器采用卡扣式連結(jié)，方便快捷?？ɑ山孛嬗善胀ǖ膱A形改進(jìn)為矩形，使連結(jié)更加牢固可靠，不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與閥體彈開松脫現(xiàn)象。

五、結(jié)論

該項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于中央空調(diào)水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)管道末端的開啟或關(guān)閉，達(dá)到控制室溫之目的。目前此類產(chǎn)品的市場(chǎng)潛力非常大，預(yù)計(jì)近幾年內(nèi)將保持20～30%的年增長(zhǎng)幅度。該產(chǎn)品的市場(chǎng)開拓將給公司帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，前景極好。

作者簡(jiǎn)介：

何永水（1965.05——）男，漢，籍貫：浙江省諸暨市，職稱：工程師，學(xué)歷：大專，研究方向 ：制冷配件及樓宇自控部件。