一种新型直埋阀门的制作方法

allin2026-09-24  20


本技术涉及一种新型直埋阀门,主要用于采暖空调、燃气、供水等地下管道领域。


背景技术:

1、现有直埋阀门是直接埋在地下土层中的阀门,如zl202221509949.0等。它们都是利用一根竖直通向地面的阀杆总成接受来自地面的操控。由于现有技术的阀杆总成都是垂直于直埋阀门所在管道的轴线、也就是垂直于阀门本体的轴线,当管道温度变化导致管道轴向热膨胀时会带动直埋阀门本体轴向运动,此时直埋阀门各部件一旦直接挤压土层就会产生巨大的土壤侧向反力。因为阀杆总成直径最小、竖向尺寸最大,所以它是直埋阀门上产生土壤侧向反力最大、产生弯曲和剪切应力最大、结构强度最低的部位,因此阀杆总成对土壤侧向反力最敏感、导致故障最为常见,当然阀芯驱动装置、阀门本体、保温层等也可能会在土壤侧向反力过大时导致故障。因此,现有直埋阀门必须在阀杆总成周围设置很厚的泡沫塑料等软体材料为其提供运动空间,其它部件如果适当设置泡沫塑料也会提高安全性,这些泡沫塑料可以在出厂前预安装在阀门产品上、也可以在施工时由施工人员现场敷设。现有技术存在问题:第一,工厂预制安装的泡沫塑料一般只有几厘米不能太厚,无法满足所有使用需求;第二,施工现场敷设虽然可以很厚,但是施工工人素质参差不齐,敷设质量无法保证,导致故障频发;第三,随着使用年限增加,阀杆总成反复挤压泡沫塑料过程中,土壤颗粒会逐渐侵入其中使变形空间逐渐减小,最终仍然有可能导致阀杆总成受力变形。上述问题虽然都是泡沫塑料引出的次生灾害,但实质上还是因为现有直埋阀门的阀杆总成自身不具有原生的土壤侧向反力安全性,该问题亟待解决。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本实用新型提供一种新型直埋阀门,其阀杆总成具有原生的土壤侧向反力安全性,直接用土壤填埋也可安全工作。

2、一种新型直埋阀门,它包括阀门本体和安装在该阀门本体上的阀芯驱动装置,以及与阀芯驱动装置连接的阀杆总成,其特征是:该阀芯驱动装置包括与土层水平方向位置相对固定并与阀杆总成连接的第一传动单元、与阀门本体固定连接的第二传动单元、连接第一传动单元和第二传动单元的第三传动单元,该第三传动单元具有挠性扭矩传动结构,该挠性扭矩传动结构的挠性变形量与第一传动单元和第二传动单元之间的相对位移量相匹配,外护壳的防护空间至少包容第三传动单元。

3、作为对上述外护壳结构的进一步改进方案,其特征是:外护壳的防护空间包容整个阀芯驱动装置,该外护壳与其内部的第一传动单元固定连接,该外护壳装有与阀门本体轴线平行的导轨,该导轨与安装在阀门本体上的导向座滑动配合,使外护壳沿着导向座平行于阀门本体轴线滑动,该外护壳内部至少具有满足第二传动单元相对第一传动单元位移的空间。

4、作为对上述外护壳结构的更进一步改进方案,其特征是:该外护壳还将阀门本体包容其中,该阀门本体及其两端的连接管外表固定有保温层,该连接管从外护壳两端的开孔处穿出,该开孔与连接管之间设有密封件,该外护壳为阀门本体及保温层位移提供空间,该外护壳上表面竖直安装有阀杆套,该阀杆套与其内部的阀杆总成为滑动配合,使阀杆总成可以沿着阀杆套竖向滑动。

5、本实用新型的有益效果是这样的:现有直埋阀门采用的各种类型阀芯驱动装置,例如:蜗轮蜗杆减速箱、行星齿轮减速箱、摆线针轮减速箱等等均采用刚性整体式结构,其原因是需要借助整体式结构的高刚性抵抗土壤侧向反力,降低阀杆总成和减速箱箱体变形,但是该方案只适合土壤侧向反力较小的情况,所以大多数直埋环境仍然只能靠垫泡沫塑料勉强解决。本专利改变了现有技术的刚性整体式阀芯驱动装置技术路线、提出了分体式挠性阀芯驱动装置的技术方案:通过第三传动单元的挠性变形特性,使第一传动单元和阀杆总成与其它随管道位移的阀门部件运动解耦,阀杆总成因此失去了诱发土壤侧向反力的运动条件、消除了土壤侧向反力产生的基础,阀杆总成因此具有了原生的土壤侧向反力安全性,所以本专利的阀杆总成直接用土壤填埋仍可安全工作,实现了发明目的。此外,本专利进一步改进方案还解决了直埋阀门其它部位的土壤侧向反力安全问题,实现了全方位的土壤侧向反力安全性。由于该外护壳可以将阀芯驱动装置甚至阀门本体和保温层都纳入保护范围,同时该外护壳仅与第一传动单元固定连接,并与其它部件运动解耦,此时位于该外护壳内的阀芯驱动装置其它部件、阀门本体、保温层都不再接触土壤,即使它们随管道位移也不会再产生土壤侧向反力,同时由于它们已经与外护壳运动解耦,所以也不会带动外护壳位移产生土壤侧向反力,这时该新型直埋阀门整体已具有了原生的土壤侧向反力安全性,不需要垫任何泡沫塑料或额外保护措施,直接土壤填埋即可确保安全。



技术特征:

1.一种新型直埋阀门,它包括阀门本体(100)和安装在该阀门本体(100)上的阀芯驱动装置(101),以及与阀芯驱动装置(101)连接的阀杆总成(102),其特征是:该阀芯驱动装置(101)包括与土层水平方向位置相对固定并与阀杆总成(102)连接的第一传动单元(1011)、与阀门本体(100)固定连接的第二传动单元(1012)、连接第一传动单元(1011)和第二传动单元(1012)的第三传动单元(1013),该第三传动单元(1013)具有挠性扭矩传动结构,该挠性扭矩传动结构的挠性变形量与第一传动单元(1011)和第二传动单元(1012)之间的相对位移量相匹配,外护壳(103)的防护空间至少包容第三传动单元(1013)。

2.根据权利要求1所述的一种新型直埋阀门,其特征是:外护壳(103)的防护空间包容整个阀芯驱动装置(101),该外护壳(103)与其内部的第一传动单元(1011)固定连接,该外护壳(103)装有与阀门本体(100)轴线平行的导轨(115),该导轨(115)与安装在阀门本体(100)上的导向座(104)滑动配合,使外护壳(103)沿着导向座(104)平行于阀门本体(100)轴线滑动,该外护壳(103)内部至少具有满足第二传动单元(1012)相对第一传动单元(1011)位移的空间。

3.根据权利要求2所述的一种新型直埋阀门,其特征是:该外护壳(103)还将阀门本体(100)包容其中,该阀门本体(100)及其两端的连接管(114)外表固定有保温层(105),该连接管(114)从外护壳(103)两端的开孔处穿出,该开孔与连接管(114)之间设有密封件(108),该外护壳(103)为阀门本体(100)及保温层(105)位移提供空间,该外护壳(103)上表面竖直安装有阀杆套(109),该阀杆套(109)与其内部的阀杆总成(102)滑动配合,使阀杆总成(102)可以沿着阀杆套(109)竖向滑动。

4.根据权利要求2所述的一种新型直埋阀门,其特征是:该外护壳(103)内腔空间中由下至上依次充填起封堵作用的水凝胶层(106)和起阻水阻潮气作用的油液层(107),其中油液层(107)厚度应至少浸没阀芯驱动装置(101)主体,水凝胶层(106)的液面应高于外护壳(103)上所需封堵的间隙的高点。

5.根据权利要求1所述的一种新型直埋阀门,其特征是:第三传动单元(1013)的挠性扭矩传动结构是带有伸缩结构的转轴,该转轴的两端与第一传动单元(1011)的输出轴、第二传动单元(1012)的输入轴机械连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型直埋阀门,其特征是:第一传动单元(1011)的输出轴和第二传动单元(1012)的输入轴都是轴孔内带有可滑动伸缩的扭矩传递结构的空心轴,第三传动单元(1013)的转轴也带有与其相匹配的可滑动伸缩的扭矩传递结构,该转轴的两端分别插入这两个空心轴的轴孔内,此三者共同构成一套具有可滑动伸缩的扭矩传递结构的伸缩轴。

7.根据权利要求6所述的一种新型直埋阀门,其特征是:第一传动单元(1011)的输出轴和第二传动单元(1012)的输入轴的空心轴的轴孔内均具有与第三传动单元(1013)的转轴两端的键相匹配的键槽,从而构成键连接的滑动伸缩轴。

8.根据权利要求1所述的一种新型直埋阀门,其特征是:第一传动单元(1011)内部具有轴线相互垂直的传动齿轮组,使输入轴实现竖直状态、输出轴实现水平状态。

9.根据权利要求2所述的一种新型直埋阀门,其特征是:外护壳(103)由上箱壳(1031)与下箱壳(1032)组成,该上箱壳(1031)与下箱壳(1032)的侧箱壁相匹配形成套筒结构,使上箱壳(1031)与下箱壳(1032)组合为能够相对竖向滑动变形的挠性箱体结构,第一传动单元(1011)与下箱壳(1032)固定连接,上箱壳(1031)的上表面设有与阀杆总成(102)外径匹配的阀杆套(109),使阀杆总成(102)能够在阀杆套(109)内竖向位移。

10.根据权利要求1所述的一种新型直埋阀门,其特征是:阀杆总成(102)内的导线(113)穿过第一传动单元(1011)和第三传动单元(1013)后,与第二传动单元(1012)内的电机单元(110)电连接。


技术总结
本专利公开一种新型直埋阀门,主要用于采暖空调、燃气、供水等地下管道领域,该阀芯驱动装置(101)包括与土层水平方向位置相对固定并与阀杆总成(102)连接的第一传动单元(1011)、与阀门本体(100)固定连接的第二传动单元(1012)、连接第一传动单元(1011)和第二传动单元(1012)的第三传动单元(1013),该第三传动单元(1013)具有挠性扭矩传动结构,该挠性扭矩传动结构的挠性变形量与第一传动单元(1011)和第二传动单元(1012)之间的相对位移量相匹配,外护壳(103)的防护空间至少包容第三传动单元(1013),该挠性变形结构设计使阀杆总成(102)具备了原生土壤侧向反力安全性,直接用土壤填埋也可安全工作。

技术研发人员:陈锋
受保护的技术使用者:陈锋
技术研发日:20240112
技术公布日:2024/10/31
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