一種啟閉的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種啟閉機，屬于水利工程領域。它解決了現有的啟閉機應用范圍窄、操作費時費力的問題。本啟閉機，包括螺桿、齒輪箱、萬向盤、電驅動機構、手驅動機構和電控箱，電驅動機構和電控箱電聯接，齒輪箱和萬向盤套設在螺桿的一端，且萬向盤鉸接在電控箱上，電驅動機構和手驅動機構連接在齒輪箱上，在齒輪箱上設有能使電驅動機構或手驅動機構驅動螺桿轉動的轉向機構。本發明因為設置了轉向機構、萬向盤，使啟閉機能單獨實現手動或電動的操作，且因螺桿角度可調整，所以不但能應用于立式閘門的開啟或關閉，而且還能應用于旋轉堰門等旋轉設備的開啟或關閉，應用范圍廣，操作方便。
【專利說明】—種啟閉機
【技術領域】
[0001]本發明涉及水利機械產品，特別是一種應用在在方閘門、圓閘門、翻板閥、旋轉堰 門、潷水機、轉蝶式精細過濾機上的啟閉機。
【背景技術】
[0002]啟閉機通常應用在各類大型給排水、水利水電工程中，用于控制各類大、中型鑄鐵 閘門及鋼制閘門的升降達到開啟與關閉的目的，也稱閘門操作設備。
[0003]日常常見的啟閉機通常只有單手動或單電動的功能。單手動的啟閉機日常操作麻 煩、啟閉效率低；而單電動的啟閉機在遇到停電時，閘門無法進行開啟、關閉操作。
[0004]為此，中國專利申請號為201320004220.2的中國專利公開了一種手電兩用皮輪 式螺桿式啟閉機，包括機體，機體內中心位置安裝有升降軸，升降軸頂部安裝有行程開關， 機體頂部安裝有限位螺母，在機體側面安裝有電器箱，電器箱上有按鈕，其特征在于:升降 軸中部螺紋配合并安裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿嚙合，在機體上安裝有電機，電機轉軸通過皮帶 傳動機構與螺桿的軸頭連接，蝸桿兩端軸頭上還安裝有搖把。
[0005]該啟閉機公開的技術方案可實現手動和電動的操作；但該結構的啟閉機存在以下 不足之處:
[0006]( I)采用皮帶、蝸輪蝸桿傳動，不但結構龐大，而且皮帶易老化、易打滑，使用壽命 短，傳動能力差；
[0007](2)搖把和皮帶都同時連接在蝸桿的軸頭上:手動操作搖把時需克服皮帶的阻力， 操作費時費力；電動驅動時，搖把同步轉動，存在安全隱患，同時外露的搖把容易誤操作從 而影響啟閉機運作；
[0008](3)該啟閉機的升降軸無法進行角度調整，因此只能開啟或關閉立式閘門。

【發明內容】

[0009]本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了 一種啟閉機，該啟閉機能 獨立進行手動和電動操作。
[0010]本發明的目的可通過下列技術方案來實現:一種啟閉機，包括螺桿、齒輪箱、電驅 動機構、手驅動機構和電控箱，所述電驅動機構和電控箱電聯接，其特征在于，所述齒輪箱 套設在螺桿的一端，所述電驅動機構和手驅動機構連接在齒輪箱上，且所述的齒輪箱上設 有能使電驅動機構或手驅動機構驅動與螺桿連接的轉向機構。
[0011]本發明通過電驅動機構或者手驅動機構驅動螺桿轉動，從而帶動閘門移動或轉 動，實現閘門的開啟或閉合；通過轉向機構使電驅動機構或手驅動機構能單獨控制螺桿轉 動，避免手驅動和電驅動相互干擾。
[0012]在上述的啟閉機中，所述齒輪箱包括箱體、錐齒輪一和錐齒輪二，所述錐齒輪一周 向固定、軸向滑動設置在螺桿上，所述錐齒輪二與手驅動機構連接，所述錐齒輪一軸向滑動 時能和錐齒輪二嚙合。所述錐齒輪一和錐齒輪二的中心線相垂直，錐齒輪一沿螺桿軸向滑動時能與錐齒輪二嚙合，此時，手驅動機構能通過錐齒輪二帶動錐齒輪一轉動，從而使螺桿 轉動。
[0013]在上述的啟閉機中，所述轉向機構包括周向固定、軸向滑動設置在螺桿上的離合 套，連接在箱體上能帶動離合套沿螺桿軸向滑動的操縱機構，以及能使離合套頂壓在電驅 動機構上的預緊機構；所述離合套設置在錐齒輪一與電驅動機構之間，且所述離合套與電 驅動機構之間設有離合結構。未操作操縱機構時，離合套因為預緊機構的作用，離合套與 電驅動機構通過離合結構形成連接，電驅動機構能通過離合套驅動螺桿轉動；操作操縱機 構，克服預緊機構的作用力，離合套沿螺桿滑動，帶動錐齒輪一滑動，錐齒輪一與錐齒輪二 哨合，此時手驅動機構通過錐齒輪二、錐齒輪一帶動螺桿轉動。
[0014]在上述的啟閉機中，所述操縱機構包拔叉、連接套和轉動連接在箱體上的操縱桿； 所述箱體上開設有兩同心的通孔，所述操縱桿兩端設置在通孔內，且操縱桿的一端部伸出 箱體；所述連接套套設在操縱桿上并與操縱桿固連，所述連接套的直徑大于通孔的直徑； 所述拔叉的一端固連在連接桿上，另一端具有向離合套方向凸起的定位塊，所述離合套上 開設有用于間隙容納定位塊的環形槽。未操作操縱桿時，離合套環形槽與拔叉的定位塊間 隙配合，離合套能相對定位塊轉動；操作操縱桿時，定位塊頂壓在離合套的環形槽側壁上， 從而帶動離合套作軸向滑移。
[0015]在上述的啟閉機中，所述操縱機構包長條狀的拔叉和操縱桿；所述操縱桿兩端周 向轉動、軸向固定連接在箱體上，且操縱桿的一端部伸出箱體；所述拔叉的一端固連在連接 桿上，另一端具有向離合套方向凸起的定位塊，所述離合套上開設有用于間隙容納定位塊 的環形槽。
[0016]在上述的啟閉機中，所述預緊機構包括套設在螺桿上的壓縮彈簧，所述壓縮彈簧 和離合套分別位于錐齒輪一的兩側，且所述壓縮彈簧頂壓在錐齒輪一上。常態下，錐齒輪一 和錐齒輪二分離，離合套與電驅動機構減速輸出的離合齒盤嚙合，此時可通過電驅動機構 驅動，稱為“電動方式”；因為電驅動機構的速比在100:1左右，所以電驅動機構不工作時相 當于制動，因此，也叫“制動狀態”。當操縱機構驅動驅動離合套與電驅動機構減速輸出的離 合齒盤分離，錐齒輪一和錐齒輪二嚙合，同時壓縮彈簧受到壓力縮短長度，此時可通過手 驅動機構驅動，稱為“手動方式”。
[0017]在上述的啟閉機中，所述離合結構包括電驅動機構輸出軸上的離合齒盤和開設在 離合套端部的離合齒，所述離合套上的離合齒能與離合齒盤嚙合。未操作操縱機構時，離合 套上的離合齒與電驅動機構上輸出軸上的離合齒盤保持嚙合，電驅動機構能通過離合套帶 動螺桿轉動；操作操縱機構時，離合套推動錐齒輪一沿螺桿滑動，離合套與離合齒盤分離， 錐齒輪一與錐齒輪二嚙合，手驅動機構能通過錐齒輪二、錐齒輪一帶動螺桿轉動。
[0018]作為另一種情況,在上述的啟閉機中，所述轉向機構包括連接在箱體上能帶動錐 齒輪一沿螺桿軸向滑動的操縱機構，以及能使錐齒輪一與電驅動機構接觸的預緊機構；所 述錐齒輪一與電驅動機構之間設有離合結構。
[0019]在上述的啟閉機中，所述操縱機構包拔叉、連接套和轉動連接在箱體上的操縱桿； 所述箱體上開設有兩同心的通孔，所述操縱桿兩端設置在通孔內，且操縱桿的一端部伸出 箱體；所述連接套套設在操縱桿上并與操縱桿固連，所述連接套的直徑大于通孔的直徑； 所述拔叉的一端固連在連接桿上，另一端具有向錐齒輪一方向凸起的定位塊，所述錐齒輪一上開設有用于間隙容納定位塊的環形槽。未操作操縱桿時，環形槽與拔叉的定位塊間隙 配合，錐齒輪一能相對定位塊轉動；操作操縱桿時，定位塊頂壓在錐齒輪一的環形槽側壁 上，從而帶動錐齒輪一作軸向滑移。
[0020]在上述的啟閉機中，所述操縱機構包長條狀的拔叉和操縱桿；所述操縱桿兩端周 向轉動、軸向固定連接在箱體上，且操縱桿的一端部伸出箱體；所述拔叉的一端固連在連接 桿上，另一端具有向錐齒輪一方向凸起的定位塊，所述錐齒輪一上開設有用于間隙容納定 位塊的環形槽。
[0021]在上述的啟閉機中，所述預緊機構包括套設在螺桿上的壓縮彈簧，所述壓縮彈簧 頂壓在錐齒輪一上。通壓縮彈簧的作用為，在常態下錐齒輪一與電驅動機構通過離合結構 連接。
[0022]在上述的啟閉機中，所述離合結構包括電驅動機構輸出軸上的離合齒盤和開設在 錐齒輪一上的離合齒，所述錐齒輪一上的離合齒與離合齒盤嚙合。未操作操縱機構時，錐齒 輪一上的離合齒與電驅動機構上輸出軸上的離合齒盤保持哨合，電驅動機構能通過錐齒輪 一帶動螺桿轉動；操作操縱機構時，推動錐齒輪一沿螺桿滑動，與離合齒盤分離，錐齒輪一 與錐齒輪二嚙合，手驅動機構能通過錐齒輪二、錐齒輪一帶動螺桿轉動。
[0023]在上述的啟閉機中，所述螺桿上連接有萬向盤，所述萬向盤鉸接在電控箱上。萬向 盤能相對電控箱擺動。
[0024]在上述的啟閉機中，所述萬向盤包括外框和設置在外框內的內框，所述內框通過 軸承連接在螺桿上，且內框與外框相鉸接，所述外框鉸接在電控箱上。
[0025]在上述的啟閉機中，所述軸承包括分別套設在螺桿上的一向心球軸承和兩個平面 推力球軸承，所述兩個平面推力球軸承分別位于向心球軸承的兩端。位于中間的向心球軸 承作為軸的中心定位；位于向心球軸承兩端的兩個平面推力球軸承，若將螺桿分為上、下 端，則靠近齒輪箱的上方平面推力軸承為螺桿正轉時的下拉力支承點，下方平面推力軸承 為螺桿反轉時的向上推力的支承點；三個軸承設計分別給軸的中心、軸的下拉力、軸向上推 力設置了靈活的支承點。
[0026]在上述的啟閉機中，所述外框與內框通過兩根銷軸轉動連接。
[0027]在上述的啟閉機中，所述外框上開設有兩個同心的貫穿孔，內框上開設有兩同心 的沉孔，兩沉孔的中心線與螺桿的軸心線垂直，所述兩根銷軸分別設置在一貫穿孔和一沉 孔內。
[0028]在上述的啟閉機中，所述的外框上設有用于定位兩根銷軸用的螺釘。兩根銷軸設 置到貫穿孔和沉孔后，通過螺釘上釘帽將銷軸壓緊在兩孔內，采用銷軸連接使內框能相對 外框擺動，而螺釘防止銷軸滑出外框以形成可靠連接。
[0029]在上述的啟閉機中，所述外框上固連有兩軸頭，所述兩軸頭同軸設置，所述電控箱 側向平行設置有兩固定板，所述兩軸頭分別轉動連接在兩固定板上。兩軸頭對稱設置、兩軸 頭與兩平行的固定板的結構，不但使外框能相對于電控箱擺動，而且限制了外框沿軸頭的 的軸心線方向移動，定位更可靠。
[0030]在上述的啟閉機中，所述兩軸頭的的軸心線與所述兩貫穿孔的中心線重直設置。
[0031]內框和外框之間的兩根銷軸形成X軸轉動，外框和電控箱之間的兩個軸頭形成Y 軸轉動，X軸轉動和Y軸轉動形成平面小范圍的萬向轉動以提供Z軸(螺桿)工作時所需的轉角或土建基礎上安裝時的位置偏差獲得所需的轉角。
[0032]在上述的啟閉機中，所述軸頭與固定板之間設有定位結構。該定位結構給予螺桿 被調整時得到合適的角度，并能被固定在該位置上。
[0033]在上述的啟閉機中，所述的定位結構包括緊固件、固定板上開設的以軸頭的軸心 為中心沿軸頭周向設置的螺栓孔，以及開設在軸頭上的若干個能與固定板上的螺栓孔重疊 設置的螺栓孔，緊固件設置在上述螺栓孔上形成連接。松開緊固件時，軸頭能以軸心線為中 心轉動，待轉到合適位置時，通過緊固件將軸頭固定在固定板上。
[0034]在上述啟閉機中，所述定位結構包括定位銷、固定板上若干個以軸頭軸心為中心 沿軸頭周向設置的定位孔，以及開設在軸頭上的若干個能與固定板上的定位孔重疊的定位 孔，定位銷設置在定位孔內形成連接。拔出定位銷時，軸頭能以軸心線為中心轉動，待轉到 合適位置，軸頭上的定位孔和固定板上的定位孔對齊，通過定位銷將軸頭固定在固定板上。
[0035]定位結構可選擇性使用:在需要垂直或定角度的直線方向開啟時，可在調整到合 適的角度后通過定位結構進行定位；若需要X軸、Y軸能靈活轉動，則可以不選擇定位結構 進行定位。
[0036]在上述啟閉機中，所述齒輪箱和萬向盤之間設有轉數檢測裝置，所述轉數檢測裝 置包括固連在螺桿上的傳感盤、固連在內框或箱體上的傳感器，所述傳感器位于傳感盤的 側向，且所述傳感器與電控箱電聯接。傳感器采集傳感盤的轉數信號，并將信號傳送到電控 箱，從而直觀的顯示啟閉機的開啟或關閉的速率。
[0037]在上述啟閉機中，所述螺桿的另一端螺紋連接有螺母、伸縮套，所述伸縮套套接在 螺桿上且一端與螺母固連，伸縮套的另一端伸出螺桿且端部密封，所述伸縮套與螺桿之間 具有空隙。
[0038]在上述啟閉機中，伸縮套與螺桿之間的空隙內設有潤滑脂。
[0039]在上述啟閉機中，所述伸縮套外設有防護套，所述防護套一端固連在萬向盤上，且 螺母和伸縮套能沿防護套滑動。
[0040]螺桿轉動時，螺母沿螺桿軸向移動，伸縮套與螺母同步移動；防護套設置在螺母和 伸縮套的外面起到導向和保護的作用。
[0041]在上述啟閉機中，所述伸縮套的另一端伸出螺桿且端部密封，所述伸縮套與螺桿 之間設有潤滑脂。螺桿端部密封，形成了一個存儲潤滑脂的密閉空間，防止外部雜質進入， 提聞該結構的使用壽命。
[0042]在上述啟閉機中，所述防護套上設有用于檢測螺母最大移動距離的接近開一和用 于檢測螺母回位的接近開關二。
[0043]在上述的啟閉機中，所述的電驅動機構為一體式的電機減速機。
[0044]在上述的啟閉機中，所述的電驅動機構包括電機和減速箱，所述電機與減速箱連接。
[0045]在上述的啟閉機中，所述手驅動機構為手輪。
[0046]在上述的啟閉機中，所述手驅動機構為手柄。
[0047]與現有技術相比，本汽啟閉機具有以下優點:
[0048]( I)因為設置了轉向機構，所以電驅動機構或手驅動機構能單獨控制螺桿轉動以 帶動伸縮套沿螺桿軸向伸縮，電驅動和手驅動不會產生干涉，因此電驅動和手驅動操作均較省力，使用安全。
[0049](2)設置了萬向盤，且螺桿以X軸和Y軸為支點轉動，使螺桿可以進行多角度調節， 因此該啟閉機不但能應用于立式閘門開啟或關閉，而且還可以應用于圓閘門、翻板閥、旋轉 堰門、潷水機、轉蝶式精細過濾機等翻轉門的開啟或關閉，該啟閉機操作方便，應用范圍廣。
[0050](3)轉數檢測儀能更清晰的反應螺桿的轉速，從而方便調整啟閉的速率。
[0051](4)螺桿、螺母及伸縮套形成相對密閉的空間，且在該空間內填充潤滑脂，延長了 該伸縮結構的使用壽命；在開啟或關閉調整時，采用螺桿轉動、螺母和伸縮套沿軸向移動的 結構，從而使整個啟閉機結構更簡湊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1是本發明的主視圖。
[0053]圖2是圖1的左視圖。
[0054]圖3是本發明中電驅動機構的結構示意圖。
[0055]圖4是圖3的A-A剖面圖。
[0056]圖5是本發明中齒輪箱、萬向盤安裝在螺桿上的剖視圖。
[0057]圖6是圖5的B-B剖面圖。
[0058]圖7是本發明中萬向盤安裝在螺桿上的剖視圖。
[0059]圖8是圖7狀態的俯視圖。
[0060]圖9是圖7的C-C剖面圖。
[0061]圖10是圖8的I向局部結構示意圖。
[0062]圖11是本發明中螺桿的結構示意圖。
[0063]圖12是圖11的剖視圖。
[0064]圖13是圖11的D-D的剖視圖。
[0065]圖14是本發明應用在方閘門上的結構示意圖。
[0066]圖15是本發明應用在旋轉堰門上的結構示意圖。
[0067]圖中，1、螺桿；101、螺母;102、伸縮套;103、防護套;104、潤滑脂;105、接近開關 一 ；106、第一部分；107、第二部分；108、第三部分；109、軸頸；110、第四部分；111、檢測孔； 112、接近開關二 ；113、固定套；2、齒輪箱;201、箱體;202、通孔;203、錐齒輪一 ;204、錐齒 輪二 ;205、齒輪軸;206、定位面;207、小軸;208、軸承;209、定位套;3、萬向盤;301、內框； 302、外框；303、銷軸；304、貫穿孔；305、沉孔；306、螺釘;307、軸頭;310、定位螺栓；311、夕卜 圈板；312、內圈板；313、加強柱；314、套筒；315、擋圈；316、密封圈；317、螺栓孔；318、擋 環；319、平面推力球軸承；320、向心球軸承；4、轉向機構；41、離合套；411、環形槽；412、離 合齒；42、操縱機構；421、拔叉；422、定位塊；423、連接套；424、操縱桿；425、限位筒；43、壓 縮彈簧；5、轉數檢測裝置；51、傳感盤；52、傳感器；6、電驅動機構；61、離合齒盤；7、手驅動 機構；8、電控箱；81、固定板；82、螺栓孔；9、方閘門；10、旋轉堰門。
【具體實施方式】
[0068]以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明并不限于這些實施例。[0069]實施例一
[0070]如圖1、圖2、圖14、圖15所示，本發明的一種啟閉機，包括螺桿1、齒輪箱2、轉向機 構4、轉數檢測裝置5、萬向盤3、電驅動機構6、手驅動機構7和電控箱8。齒輪箱2、萬向盤
3、轉數檢測裝置5依次設置在螺桿I上，轉向機構4、電驅動機構6、手驅動機構7連接在齒 輪箱2上，轉數檢測裝置5和電驅動機構6與電控箱8電聯接。電控箱8包括柜體、設置在 柜體內的控制模塊、設置在柜體上方的控制面板和顯示屏、以及鉸接在柜體頂端的翻蓋，翻 蓋為傾斜設置，與柜體通過不銹鋼鉸連連接，可實現自重密封。
[0071]如圖11、圖12所示，螺桿I具有四部分結構，包括與齒輪箱2配合的第一部分106， 與轉數檢測裝置5配合的第二部分107，與萬向盤3配合的第三部分108，及開設有外螺紋 的第四部分110。第一部分106上開設有鍵槽，與齒輪箱2通過鍵連接。第二部分107的直 徑大于第一部分106的直徑，且在第二部分107上開設有外螺紋和鍵槽。第三部分108上 設有軸頸109，軸頸109處的直徑小于第三部分108其它部位的直徑。第四部分110上設 有螺母101、伸縮套102和防護套103 ;伸縮套102的一端通過螺釘連接在螺母101上，另一 端部封閉，螺母101上開設有內螺紋，螺母101通過螺紋連接在第四部分110上；螺桿I的 第四部分110設置在伸縮套102內，且與伸縮套102形成具有存儲潤滑脂104的空隙，潤滑 脂104設置在該空隙內，為能使螺母101和伸縮套102能順暢移動，本發明中的潤滑脂填充 量占50%至80%的空隙空間；在螺桿I轉動時，螺母101和伸縮套102沿螺桿I的軸向移 動，通過軸向的往復移動使潤滑脂104起到潤滑的作用；此部分設置能防止外部雜質進入， 提高了螺桿I和螺母101的使用壽命；如圖11、圖12、和圖13所示，防護套103套在螺桿的 第四部分110外，防護套103的一端通過固定套113固連在萬向盤3上，且在該端的防護套 103上固連有用于檢測螺母101沿螺桿I滑移距離的接近開關一 105，接近開關一 105限制 了螺母101沿螺桿的最大移動距離，以及用于檢測螺母101和伸縮套102回位到起始位置 的接近開關二 112 ;防護套103上開設有檢測孔111，接近開關一 105和檢測開關二 112伸 入檢測孔111內，且接近開關一 105和接近開關二 112與電控箱8電聯接；螺母101和伸縮 套102與防護套103滑動連接，防護套103設置在螺母101和伸縮套102的外面起到導向 和保護的作用。
[0072]如圖5所示，齒輪箱2包括箱體201、錐齒輪一 203和錐齒輪二 204 ;錐齒輪一 203 套設在螺桿I的第一部分106上，通過鍵與第一部分106周向固定、軸向滑動連接，在錐齒 輪一 203具有錐齒這一端上具有內凹的定位面206 ;本發明中的手驅動機構7為手輪，手輪 通過一小軸207、軸承208、定位套209及螺釘轉動連接在箱體201上，具體是箱體201上 開設安裝孔，定位套209固連在安裝孔內，小軸207的內端通過軸承208連接在定位套209 上，手輪通過螺釘固連在小軸207的外端；錐齒輪二 204與螺桿I垂直設置，且具有錐齒的 這端朝向螺桿I的第一部分106，另一端具有齒輪軸205，齒輪軸205與小軸207固連，且齒 輪軸205與定位套209之間通過軸承208連接；本發明中錐齒輪二 204的中心線與錐齒輪 一 203的中心線相垂直，錐齒輪一 203沿螺桿I軸向向錐齒輪二 204滑動時能與錐齒輪二 204嚙合，此時，手驅動機構7能通過錐齒輪二 204帶動錐齒輪一 203轉動，從而使螺桿I轉 動。本發明另一種手驅動機構7為手柄，手柄直接與齒輪軸205連接，手柄和齒輪軸205都 通過軸承208與定位套209連接。
[0073]如圖5和圖6所示，轉向機構4包括周向固定、軸向滑動設置在螺桿I上的離合套41，連接在箱體201上能帶動離合套41沿螺桿I軸向滑動的操縱機構42，以及能使離合套 41與電驅動機構6接觸的預緊機構；離合套41設置在錐齒輪一 203與電驅動機構6之間， 且離合套41與電驅動機構6之間設有離合結構。未操作操縱機構42時，離合套41因為預 緊機構的作用，離合套41與電驅動機構6通過離合結構形成連接，電驅動機構6能通過離 合套41驅動螺桿I轉動；操作操縱機構42，克服預緊機構的作用力，離合套41沿螺桿I滑 動，帶動錐齒輪一 203滑動，錐齒輪一 203與錐齒輪二 204嚙合，此時手驅動機構7通過錐 齒輪二 204、錐齒輪一 203帶動螺桿I轉動。
[0074]如圖6所示，離合套41呈筒狀，離合套41的外側面開設有環形槽411，離合套41 的一端開設有若干離合齒412,另一端為與錐齒輪一 203貼合的平面。作為優選，操縱機構 42包括操縱桿424、兩根拔叉421、連接套423和限位筒425。箱體201上開設有兩同心的 通孔202，限位筒425固連在一個通孔202內，操縱桿424的一端與限位筒425轉動連接， 另一端與箱體201的另一個通孔202轉動連接且伸出箱體201 ;連接套423套設在操縱桿 424上并通過銷與操縱桿424固連，連接套423的直徑大于通孔202的直徑；兩根拔叉421 設置在離合套41的兩側，拔叉421的一端焊接在連接套423上，另一端具有向離合套41方 向凸起的定位塊422，定位塊422間隙設置在離合套41的環形槽411內。即未操作操縱桿 424時，離合套41的環形槽411與拔叉421的定位塊422間隙配合，離合套41能相對定位 塊422轉動；操作操縱桿424時，定位塊422頂壓在離合套41的環形槽411側壁上，從而帶 動離合套41作軸向移動。根據需要，操縱機構42也可以設計成如下結構:包括長條狀的拔 叉421和操縱桿424 ;操縱桿424兩端周向轉動、軸向固定連接在箱體201上，且操縱桿424 的一端部伸出箱體201，具體是操縱桿兩端焊接有定位環，限制操縱桿424滑出箱體201 ;拔 叉421的一端固連在操縱桿424上，另一端具有向離合套41方向凸起的定位塊422，定位塊 422間隙設置在離合套41的環形槽411內。
[0075]本發明中的預緊機構包括套設在螺桿I上的壓縮彈簧43，壓縮彈簧43 —端頂壓 在錐齒輪一 203的定位面206上，另一端頂壓在轉數檢測裝置5上。在壓縮彈簧43的作用 下，錐齒輪一 203頂壓離合套41使離合套41通過離合結構與電驅動機構6連接，此狀態下 可實現電驅動。
[0076]如圖3、圖4所示，作為優選，本發明中的電驅動機構6為一體式的電機減速機，一 體式的電機減速機的輸出軸上固連有離合齒盤61。本發明的離合結構包括離合齒盤61和 開設在離合套41端部的離合齒412，離合齒412能與離合齒盤61嚙合。未操作操縱機構 42時,離合套41上的離合齒412與電驅動機構6上輸出軸上的離合齒盤61保持卩齒合，電驅 動機構6能通過離合套41帶動螺桿I轉動；操作操縱機構42使離合套41沿錐齒輪一 203 方向滑動時，離合套41推動錐齒輪一 203沿螺桿I滑動，離合套41上的離合齒412與離合 齒盤61分離，錐齒輪一 203與錐齒輪二 204嚙合，手驅動機構I能通過錐齒輪二 204、錐齒 輪一 203帶動螺桿I轉動。
[0077]本發明的另一種電驅動機構6，包括電機和減速箱，電機與減速箱連接，且減速箱 的輸出軸上設有離合齒盤61。
[0078]如圖5和圖7所示，轉數檢測裝置5包括傳感盤51、傳感器52、兩個鎖緊螺母101， 傳感盤51通過鍵連接在螺桿I第二部分107上，兩個鎖緊螺母101位于傳感盤51的兩側， 通過螺紋連接在螺桿I上；傳感器52固連在萬向盤3或箱體201上并與電控箱8電聯接，傳感器52的感應頭位于傳感盤51的兩側，本發明圖中所示的傳感器52連接在萬向盤3的內 框301上。傳感器52采集傳感盤51的轉數信號，并將信號傳送到電控箱8，從而直觀的顯 示啟閉機的開啟或關閉的速率。壓縮彈簧43頂壓在位于壓縮彈簧43 —側的鎖緊螺母101 上。
[0079]如圖5、圖7、圖8、圖9、圖10所示，萬向盤3包括外框302和設置在外框302內的 內框301，齒輪箱2的箱體201與內框301固連。為減輕萬向盤3的重量，作為優選，內框 301包括外圈板311和圓筒狀的內圈板312，內圈板312和外圈板311之間以內圈板312的 中心線為中心對稱的設有兩個加強柱313，兩根加強柱313上開設有兩同心的沉孔305 ;內 圈板312和螺桿I之間通過軸承轉動連接，軸承包括分別套設在螺桿上的一向心球軸承 320和兩個平面推力球軸承319，兩個平面推力球軸承319分別位于向心球軸承320的兩 端；位于中間的向心球軸承320作為軸的中心定位；位于向心球軸承320兩端的兩個平面 推力球軸承319，若將螺桿分為上、下端，則靠近齒輪箱2的上方平面推力球軸承319為螺 桿I正轉時的下拉力支承點，下方平面推力球軸承319為螺桿I反轉時的向上推力的支承 點；三個軸承設計分別給螺桿I的中心、螺桿I的下拉力、螺桿I向上推力設置了靈活的支 承點。螺桿I上還套設有套筒314、擋圈315、密封圈316、擋環318 ;其中一套筒314、密封 圈316設置在上方平面推力球軸承319的端部，該套筒314的一端頂壓轉數檢測裝置5上， 另一端頂壓在上方平面推力球軸承319上，起到軸向上的定位作用；其中一套筒314、擋圈 315、密封圈316設置在下方平面推力球軸承319的下方，擋圈315設置在軸頸109上，該套 筒314的一端頂壓在下方平面推力球軸承319上，另一端頂壓在擋圈315上；上方平面推 力球軸承319和向心球軸承320之間、以及下方平面推力球軸承319和向心球軸承320之 間均設有一擋環318，擋環318的一側面頂壓在上方平面推力球軸承319或下方平面推力 球軸承319上，另一側面頂壓在向心推力球軸承320的外圈上并與向心推力球軸承320的 內圈存在間隙，從而保證中心定位；下方平面推力球軸承319與向心推力球軸承320之間 的擋環318為固定套113的向內的延伸結構，固定套113通過螺釘連接在內框301上；套 筒314和擋圈315將內框301軸向固定在螺桿I的第三部分108上，密封圈316對軸承起 密封的作用；內框301安裝到螺桿I上后，兩沉孔305的中心線與螺桿I的軸心線垂直。外 框302上開設有兩個同心的貫穿孔304 ;內框301和外框302通過兩根銷軸303轉動連接， 具體是每根銷軸303間隙設置在一個貫穿孔304和一個沉孔305內；在外框302上設有螺 釘306，螺釘306靠近兩個貫穿孔304設置，螺釘306頂壓在銷軸303上，用于將兩根銷軸 303定位在外框302和內框301上；外框302上還固連有同軸設置的兩個軸頭307，兩軸頭 307的的軸心線與兩貫穿孔304的中心線重直設置，兩個軸頭307轉動連接在電控箱8側向 且平行設置的兩固定板81上，即外框302與內框301鉸接中心、外框302與電控箱8的鉸 接中心垂直設置，內框301和外框302之間的兩根銷軸303形成X軸轉動，外框302和電 控箱8之間的兩個軸頭307形成Y軸轉動，X軸和Y軸形成平面小范圍的萬向轉動以提供Z 軸(螺桿I)工作時所需的轉角或土建基礎上安裝時的位置偏差獲得所需的轉角；兩個軸頭 307的臺階結構與兩平行的固定板81不但使外框302能相對于電控箱8擺動，而且限制了 外框302沿軸頭307的的軸心線方向移動，定位更加可靠。軸頭307與固定板81之間設有 定位結構，如圖1、圖2、圖9所示，本發明的定位結構包括定位螺栓310、螺母、固定板81上 兩個以軸頭307軸心為中心沿軸頭307周向設置的若干個螺栓孔82，以及開設在軸頭307上的若干個螺栓孔317，定位螺栓310設置在螺栓孔317和螺栓孔82內并通過螺母形成連 接；在螺桿I被調整到合適的角度時，通過定位螺栓310和螺母將外框302固定在該位置 上。定位結構可以選擇性的使用:在需要垂直或定角度的直線方向開啟時，可在調整到合適 的角度后通過定位結構進行定位；若需要在X軸、Y軸上能靈活轉動，則可以不選擇定位結 構進行定位。
[0080]如圖14所示，將本發明的啟閉機應用在方閘門9上，此時螺桿I垂直設置，一體式 的電機減速機或手輪驅動時，方閘門9上下移動。
[0081]如圖15所示，將本發明的啟閉機應用在旋轉堰門10上時，螺桿I根據旋轉的要求 傾斜設置；一體式的電機減速機或手輪驅動時，旋轉堰門10根據伸縮套102的伸縮而旋轉。
[0082]本啟閉機安裝時將齒輪箱2、轉數檢測裝置5、轉向機構4、萬向盤3、電驅動機構 6、手驅動機構7與螺桿I連接成一整體，通過萬向盤3自身具有擺動結構外，將該整體和電 控箱8鉸接，使螺桿I可以進行多角度調節，因此該啟閉機不但能應用于立式閘門開啟或關 閉，而且還可以應用于圓閘門、翻板閥、旋轉堰門、潷水機、轉蝶式精細過濾機等翻轉門的開 啟或關閉，該啟閉機操作方便，應用范圍廣；另外，通過設置轉向機構4，使一體式的電機減 速機或手輪能單獨控制螺桿I轉動以帶動伸縮套102沿螺桿I軸向伸縮，從而使電驅動和 手驅動不會產生干涉，因此電驅動和手驅動操作較省力，使用更安全；轉數檢測儀能更清晰 的反應螺桿I的轉速，直觀觀察開啟或關閉的速率，從而方便調整啟閉的速率；螺桿1、螺母 101及伸縮套102形成相對密閉的空間，且在該空間內填充潤滑脂104，延長了該伸縮結構 的使用壽命；在開啟或關閉調整時，采用螺桿I轉動、螺母101和伸縮套102沿軸向移動的 結構，從而使整個啟閉機結構更簡湊。
[0083]實施例二
[0084]本實施例與實施例一中的其它結構和原理基本相同，不同之處在于，定位結構包 括定位銷、固定板81上若干個以軸頭307軸心為中心沿軸頭307周向設置的定位孔，以及 開設在軸頭307上的若干個能與固定板81上的定位頭重疊的定位孔，定位銷設置在定位孔 內；在螺桿I被調整到合適的角度時，可以通過定位銷對Y軸的轉動進行定位。
[0085]實施例三
[0086]本實施例與實施例一或實施二中的其它結構和原理基本相同，不同之處在于，轉 向機構4包括連接在箱體201上能帶動錐齒輪一 203沿螺桿I軸向滑動的操縱機構42，以 及能使錐齒輪一 203與電驅動機構6接觸的預緊機構；所述錐齒輪一 203與電驅動機構6 之間設有離合結構。
[0087]本實施例中的操縱機構42包拔叉421、連接套423和轉動連接在箱體201上的操 縱桿424 ;箱體201上開設有兩同心的通孔202，操縱桿424兩端設置在通孔202內，且操縱 桿424的一端部伸出箱體201 ;連接套423套設在操縱桿424上并與操縱桿424固連，連接 套423的直徑大于通孔202的直徑；拔叉421的一端固連在連接桿上，另一端具有向錐齒輪 一 203方向凸起的定位塊422，錐齒輪一 203上開設有用于間隙容納定位塊422的環形槽 411。未操作操縱桿424時，環形槽411與拔叉421的定位塊422間隙配合，錐齒輪一 203 能相對定位塊422轉動；操作操縱桿424時，定位塊422頂壓在錐齒輪一 203的環形槽411 側壁上，從而帶動錐齒輪一 203作軸向滑移。
[0088]本實施例中的預緊機構包括套設在螺桿I上的壓縮彈簧43，壓縮彈簧43頂壓一端頂壓在錐齒輪一 203的定位面206上，使錐齒輪一 203與電驅動機構6接觸，另一端頂壓上 轉數檢測裝置5的鎖緊螺母101上。
[0089]本實施例中的離合結構包括電驅動機構6輸出軸上的離合齒盤61和開設在錐齒 輪一 203上的離合齒412,錐齒輪一 203上的離合齒412與離合齒盤61哨合。未操作操縱 機構42時,錐齒輪一 203上的離合齒412與電驅動機構6上輸出軸上的離合齒盤61保持 嚙合，電驅動機構6能通過錐齒輪一 203帶動螺桿I轉動；操作操縱機構42時,推動錐齒輪 一 203沿螺桿I滑動，與離合齒盤61分離，錐齒輪一 203與錐齒輪二 204嚙合，手驅動機構 7能通過錐齒輪二 204、錐齒輪一 203帶動螺桿I轉動。
[0090]實施例四
[0091]本實施例與實施例三中的其它結構和原理基本相同，不同之處在于，操縱機構42 包長條狀的拔叉421和操縱桿424 ;所述操縱桿424兩端周向轉動、軸向固定連接在箱體 201上，且操縱桿424的一端部伸出箱體201 ;拔叉421的一端固連在連接桿上，另一端具有 向錐齒輪一 203方向凸起的定位塊422，錐齒輪一 203上開設有用于間隙容納定位塊422的 環形槽411。
[0092]盡管本文較多地使用螺桿1、螺母101、伸縮套102、防護套103、潤滑脂104、接近開 關一 105、第一部分106、第二部分107、第三部分108、軸頸109、第四部分110、檢測孔111、 接近開關二 112、固定套113、齒輪箱2、箱體201、通孔202、錐齒輪一 203、錐齒輪二 204、齒 輪軸205、定位面206、小軸207、軸承208、定位套209、萬向盤3、內框301、外框302、銷軸 303、貫穿孔304、沉孔305、螺釘306、軸頭307、定位螺栓310、外圈板311、內圈板312、加 強柱313、套筒314、擋圈315、密封圈316、螺栓孔317、擋環318、平面推力球軸承319、向心 球軸承320、轉向機構4、離合套41、環形槽411、離合齒412、操縱機構42、拔叉421、定位塊 422、連接套423、操縱桿424、限位筒425、壓縮彈簧43、轉數檢測裝置5、傳感盤51、傳感器 52、電驅動機構6、離合齒盤61、手驅動機構7、電控箱8、固定板81、螺栓孔82、方閘門9、旋 轉堰門10等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便 地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背 的。
【權利要求】
1.一種啟閉機，包括螺桿(I)、齒輪箱(2)、電驅動機構(6)、手驅動機構(7)和電控箱(8)，所述電驅動機構(6)和電控箱(8)電聯接，其特征在于，所述齒輪箱(2)套設在螺桿(I) 的一端，所述電驅動機構(6)和手驅動機構(7)連接在齒輪箱(2)上，且所述的齒輪箱(2) 上設有能使電驅動機構(6 )或手驅動機構(7 )與螺桿(I)連接的轉向機構(4)。
2.根據權利要求1所述啟閉機，其特征在于，所述齒輪箱(2)包括箱體(201)、錐齒輪一(203)和錐齒輪二(204)，所述錐齒輪一(203)周向固定、軸向滑動設置在螺桿(I)上，錐齒輪二(204)與手驅動機構(7)連接，所述錐齒輪一(203)軸向滑動時能和錐齒輪二(204) (?合。
3.根據權利要求2所述啟閉機，其特征在于，所述轉向機構(4)包括周向固定、軸向滑動設置在螺桿(I)上的離合套(41 )，連接在箱體(201)上能帶動離合套(41)沿螺桿(I)軸向滑動的操縱機構(42)，以及能使離合套(41)頂壓在電驅動機構(6)上的預緊機構；所述離合套(41)設置在錐齒輪一(203 )與電驅動機構(6 )之間，且所述離合套(41)與電驅動機構(6 )之間設有離合結構。
4.根據權利要求3所述啟閉機，其特征在于，所述操縱機構(42)包拔叉(421)、連接套(423)和轉動連接在箱體(201)上的操縱桿(424);所述箱體(201)上開設有兩同心的通孔(202)，所述操縱桿(424)兩端設置在通孔(202)內，且操縱桿(424)的一端部伸出箱體 (201);所述連接套(423)套設在操縱桿(424)上并與操縱桿(424)固連，所述連接套(423) 的直徑大于通孔(202)的直徑；所述拔叉(421)的一端固連在連接桿上，另一端具有向離合套(41)方向凸起的定位塊(422)，所述離合套(41)上開設有用于間隙容納定位塊(422)的環形槽(411)。
5.根據權利要求3所述啟閉機，其特征在于，所述操縱機構(42)包括長條狀的拔叉(421)和操縱桿(424);所述操縱桿(424)兩端周向轉動、軸向固定連接在箱體(201)上，且操縱桿(424)的一端部伸出箱體(201);所述拔叉(421)的一端固連在連 接桿上，另一端具有向離合套(41)方向凸起的定位塊(422)，所述離合套(41)上開設有用于間隙容納定位塊(422)的環形槽(411)。
6.根據權利要求3或4或5所述啟閉機，其特征在于，所述預緊機構包括套設在螺桿 (I)上的壓縮彈簧(43)，所述壓縮彈簧(43)和離合套(41)分別位于錐齒輪一(203)的兩側， 且所述壓縮彈簧(43 )頂壓在錐齒輪一(203 )上。
7.根據權利要求3或4或5所述啟閉機，其特征在于，所述離合結構包括電驅動機構 (6)輸出軸上的離合齒盤(61)和開設在離合套(41)端部的離合齒(412)，所述離合套(41) 上的離合齒(412)能與離合齒盤(61)嚙合。
8.根據權利要求2所述啟閉機，其特征在于，所述轉向機構(4)包括連接在箱體(201) 上能帶動錐齒輪一(203 )沿螺桿(I)軸向滑動的操縱機構(42 )，以及能使錐齒輪一(203 )與電驅動機構(6)接觸的預緊機構；所述錐齒輪一(203)與電驅動機構(6)之間設有離合結構。
9.根據權利要求8所述啟閉機，其特征在于，所述操縱機構(42)包拔叉(421)、連接套(423)和轉動連接在箱體(201)上的操縱桿(424);所述箱體(201)上開設有兩同心的通孔(202)，所述操縱桿(424)兩端設置在通孔(202)內，且操縱桿(424)的一端部伸出箱體 (201);所述連接套(423)套設在操縱桿(424)上并與操縱桿(424)固連，所述連接套(423)的直徑大于通孔(202)的直徑；所述拔叉(421)的一端固連在連接桿上，另一端具有向錐齒輪一(203)方向凸起的定位塊(422)，所述錐齒輪一(203)上開設有用于間隙容納定位塊(422)的環形槽(411)。
10.根據權利要求8所述啟閉機，其特征在于，所述操縱機構(42)包長條狀的拔叉 (421)和操縱桿(424);所述操縱桿(424)兩端周向轉動、軸向固定連接在箱體(201)上，且操縱桿(424)的一端部伸出箱體(201);所述拔叉(421)的一端固連在連接桿上，另一端具有向錐齒輪一(203)方向凸起的定位塊(422)，所述錐齒輪一(203)上開設有用于間隙容納定位塊(422)的環形槽(411)。
11.根據權利要求8或9或10所述啟閉機，其特征在于，所述預緊機構包括套設在螺桿(I)上的壓縮彈簧(43)，所述壓縮彈簧(43)頂壓在錐齒輪一(203)上。
12.根據權利要求8或9或10所述啟閉機，其特征在于，所述離合結構包括電驅動機構(6)輸出軸上的離合齒盤(61)和開設在錐齒輪一(203)上的離合齒(412),所述錐齒輪一 (203)上的離合齒(412)與離合齒盤(61)嚙合。
13.根據權利要求1或2或3或4或5或8或9或10所述啟閉機,其特征在于,所述螺桿(1)上連接有萬向盤(3)，所述萬向盤(3)鉸接在電控箱(8)上。
14.根據權利要求13所述啟閉機，其特征在于，所述萬向盤(3)包括外框(302)和設置在外框(302 )內的內框(301)，所述內框(301)通過軸承連接在螺桿(1)上，且內框(301)與外框(302 )相鉸接，所述外框(302 )鉸接在電控箱(8 )上。
15.根據權利要求14所述啟閉機，其特征在于，所述軸承包括分別套設在螺桿(1)上的一個向心球軸承(320 )和兩個平面推力球軸承(319 )，所述兩個平面推力球軸承(319 )分別位于向心球軸承(320)的兩端。
16.根據權利要求14所述啟閉機，其特征在于，所述外框(302)與內框(301)通過兩根銷軸(303)轉動連接。
17.根據權利要求16所述啟閉機，其特征在于，所述外框(302)上開設有兩個同心的貫穿孔(304),內框(301)上開設有兩同心的沉孔(305),兩沉孔(305)的中心線與螺桿(I)的軸心線垂直，所述兩根銷軸(303)分別設置在一貫穿孔(304)和一沉孔(305)內。
18.根據權利要求17所述啟閉機，其特征在于，外框(302)上設有用于定位兩根銷軸 (303)用的螺釘(306)。
19.根據權利要求17所述啟閉機，其特征在于，所述外框(302)上固連有兩個軸頭 (307),所述兩個軸頭(307)同軸設置，所述電控箱(8)側向平行設置有兩固定板(81)，所述兩軸頭(307)分別轉動連接在兩固定板(81)上。
20.根據權利要求19所述啟閉機，其特征在于，所述兩軸頭(307)的的軸心線與所述兩貫穿孔(304)的中心線重直設置。
21.根據權利要求19所述啟閉機，其特征在于，所述軸頭(307)與固定板(81)之間設有定位結構。
22.根據權利要求21所述啟閉機，其特征在于，所述的定位結構包括緊固件、固定板 (81)上開設的以軸頭(307)軸心為中心沿軸頭(307)周向設置的螺栓孔(82)，以及開設在軸頭(307)上的若干個能與固定板(81)上的螺栓孔(82)重疊的螺栓孔(317)，緊固件設置在螺栓孔(317、82)上形成連接。
23.根據權利要求21所述啟閉機，其特征在于，所述定位結構包括定位銷、固定板(81) 上若干個以軸頭(307)軸心為中心沿軸頭(307)周向設置的定位孔，以及開設在軸頭(307) 上的若干個能與固定板(81)上的定位孔重疊的定位孔，定位銷設置在所述定位孔內形成連接。
24.根據權利要求13所述啟閉機，其特征在于，所述齒輪箱(2)和萬向盤(3)之間設有轉數檢測裝置(5)，所述轉數檢測裝置(5)包括固連在螺桿(I)上的傳感盤(51)、固連在內框(301)或箱體(201)上的傳感器(52)，所述傳感器(52)位于傳感盤(51)的側向，且所述傳感器(52)與電控箱(8)電聯接。
25.根據權利要求1或2或3或4或5或8或9或10所述啟閉機,其特征在于,所述螺桿(I)的另一端螺紋連接有螺母(101)、伸縮套(102)，所述伸縮套(102)套接在螺桿(I) 上且一端與螺母(101)固連，伸縮套(102)的另一端伸出螺桿(I)且端部密封，所述伸縮套 (102)與螺桿(I)之間具有空隙。
26.根據權利要求25所述啟閉機，其特征在于，伸縮套(102)與螺桿(I)之間的空隙內設有潤滑脂(104)。
27.根據權利要求13所述啟閉機，其特征在于，所述螺桿(I)的另一端螺紋連接有螺母 (101 )、伸縮套(102)，所述伸縮套(102)套接在螺桿(I)上且一端與螺母(101)固連，伸縮套 (102)的另一端伸出螺桿(I)且端部密封，所述伸縮套(102)與螺桿(I)之間具有空隙。
28.根據權利要求27所述啟閉機，其特征在于，伸縮套(102)與螺桿(I)之間具有空隙內設有潤滑脂(104)。
29.根據權利要求28所述啟閉機，其特征在于，所述伸縮套(102)外設有防護套(103)， 所述防護套(103)—端固連在萬向盤(3)上，且螺母(101)和伸縮套(102)能沿防護套(103)滑動。
30.根據權利要求29所述啟閉機，其特征在于，所述防護套(103)上設有用于檢測螺母 (101)最大移動距離的接近開一(105)和用于檢測螺母回位的接近開關二( 112)。
31.根據權利要求1或2或3或4或5或8或9或10所述啟閉機，其特征在于所述的電驅動機構(6)為一體式的電機減速機。
32.根據權利要求1或2或3或4或5或8或9或10所述啟閉機，其特征在于，所述的電驅動機構(6 )包括電機和減速箱，所述電機與減速箱連接。
33.根據權利要求1或2或3或4或5或8或9或10所述啟閉機,其特征在于,所述手驅動機構(7)為手輪。
34.根據權利要求1或2或3或4或5 或8或9或10所述啟閉機,其特征在于,所述手驅動機構(7)為手柄。
【文檔編號】E02B7/20GK103590373SQ201310542418
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】靳曉雷, 陳玲芬, 楊英, 沈傳明 申請人:凈化控股集團有限公司