本發明屬閥門技術領域，具體涉及一種凹槽輪機械式閥門周期啟閉機構。

背景技術：

目前，機械式閥門的開啟或關閉通常由手動旋擰法蘭或把手完成，尤其以球閥為例，其球閥關閉件的球體繞其中心軸順時針或逆時針旋轉90°即可開啟或關閉閥門。球閥較其他類閥門而言，因其具有摩擦系數小、性能穩定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性優良的綜合性優勢而被廣泛應用。但是，如何實現球閥的非手動啟閉，是亟待解決的問題，以簡易流水線液體灌裝生產的設備應用為例，空瓶經傳送機構輸送至灌裝口正下方之前，需要灌裝口暫停出液，待空瓶正對灌裝口正下方時，需要灌裝口出液灌裝，而待液體灌滿空瓶后，瓶體經傳送機構輸送遠離灌裝口的過程中灌裝口又需暫停出液，與此同時，下一瓶體勻速經傳送機構送至灌裝口下方之前，則重復上述灌裝口暫停或開始出液的步驟，以此周期循環往復。可見，為實現球閥隨自動灌裝設備的非手動機械周期啟閉目的，現提出如下技術方案。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題：提供一種凹槽輪機械式閥門周期啟閉機構，通過純機械結構解決球閥的非手動周期啟閉技術問題。

本發明采用的技術方案：凹槽輪機械式閥門周期啟閉機構，具有閥門，所述閥門包括閥座以及與閥座適配安裝的球塞關閉件，所述球塞關閉件通過周期性往復90°定軸旋轉實現閥門的啟閉，所述球塞關閉件包括伸出閥座上端外部的閥桿，還包括與閥桿下端固連且與閥腔適配安裝的球塞，所述閥桿的上部同軸固連與其同步周期性90°往復轉動的槽輪，所述槽輪的外圍分別安裝兩組連續繞定軸360°轉動的圓柱銷組件，并由上述兩組圓柱銷組件的自由端交替間歇撥動槽輪，使槽輪周期性90°往復轉動實現閥門的周期性啟閉。

所述槽輪3的盤體沿其徑向均勻制有四個呈中心對稱分布，并從盤體外緣向中心凹陷的凹槽301，并由所述圓柱銷組件4的轉動自由端與凹槽301間歇滑動適配接觸以撥動槽輪390°轉動。

所述圓柱銷組件包括連續繞定軸順時針360°旋轉的第一圓柱銷組件和繞定軸連續逆時針360°旋轉的第二圓柱銷組件，所述第一圓柱銷組件的自由端間歇與槽輪滑動接觸以撥動槽輪逆時針轉動90°；所述第二圓柱銷組件的自由端間歇與槽輪滑動接觸以撥動槽輪順時針回轉90°。

所述圓柱銷組件包括固定軸以及與固定軸適配安裝并隨固定軸同步360°連續轉動的圓柱銷柄，所述圓柱銷柄的自由端與槽輪間歇滑動適配接觸以撥動槽輪90°轉動。

所述兩組圓柱銷組件轉速相同且相互之間始終保持對稱式連續轉動。

所述球塞的上端、下端分別通過軸承件將其支承安裝于閥座的閥腔內，且所述球塞位于流體通道軸向的前端、后端與閥腔內壁分別設有接觸彈簧件。

本發明與現有技術相比的優點：

1、球閥關閉件的閥桿上端的把手件由槽輪替代，通過槽輪的順時針、逆時針交替轉動實現球閥的啟、閉周期交替動作，為球閥的機械式自動啟閉操作提供可能；

2、圓柱銷組件作為主動件，槽輪作為從動件，由連續轉動的兩組圓柱銷組件自由端交替間歇撥動槽輪90°正、逆旋轉實現球閥的開啟、關閉周期動作，滿足自動化間歇出液的灌裝生產需求；

3、保留球閥作為切斷或開啟流體介質的小摩擦系數、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性優良的性能優勢，協同球閥閥桿的機械式非手動自動90°啟閉旋轉功能，使得本發明機械式閥門機構整體性能穩定，尤其適用于腐蝕性流體介質的非接觸閥門周期啟閉設備的應用。

附圖說明

圖1為本發明閥門開啟狀態下的結構示意圖；

圖2為本發明閥門關閉狀態下的結構示意圖；

圖3為槽輪的結構主視圖；

圖4為圓柱銷組件結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-4描述本發明的一種實施例。

凹槽輪機械式閥門周期啟閉機構，如圖2所示，具有閥門，所述閥門包括閥座1以及與閥座1適配安裝的球塞關閉件2，所述球塞關閉件2通過周期性往復90°定軸旋轉實現閥門的啟閉，所述球塞關閉件2包括伸出閥座1上端外部的閥桿201，還包括與閥桿201下端固連且與閥腔適配安裝的球塞202，所述閥桿201的上部同軸固連與其同步周期性90°往復轉動的槽輪3，所述槽輪3的外圍分別安裝兩組連續繞定軸360°轉動的圓柱銷組件4，并由上述兩組圓柱銷組件4的自由端交替間歇撥動槽輪3，使槽輪3周期性90°往復轉動實現閥門的周期性啟閉。

可見，球閥關閉件2的閥桿201上部由槽輪3替代把手件，通過槽輪3的順時針、逆時針交替轉動實現球閥的啟、閉周期交替動作，為球閥的機械式自動啟閉操作提供可能。

此外，圓柱銷組件4作為主動件，槽輪3作為從動件，由連續轉動的兩組圓柱銷組件4自由端交替間歇撥動槽輪90°正、逆旋轉實現球閥的開啟、關閉周期動作，滿足自動化間歇出液的灌裝生產需求。具體地，作為主動件的兩組圓柱銷組件4，其連續轉動的動力均來自電機減速機構(圖中未示出)的動力輸出軸，并隨減速機構的動力輸出軸同步勻速轉動，實現非手動撥動槽輪轉動的功能，。

其中，如圖1、圖3所示，為通過簡單的結構實現槽輪3與圓柱銷組件4的間歇接觸，并實現槽輪3的90°轉動功能，所述槽輪3的盤體沿其徑向均勻制有四個呈中心對稱分布，并從盤體外緣向中心凹陷的凹槽301，并由所述圓柱銷組件4的轉動自由端與凹槽301間歇滑動適配接觸以撥動槽輪3完成90°的轉動。

其中，如圖1所示，為通過簡單的結構實現圓柱銷組件4作為主動件撥動槽輪3完成正、反90°的往復轉動，所述圓柱銷組件4包括連續繞定軸順時針360°旋轉的第一圓柱銷組件401和繞定軸連續逆時針360°旋轉的第二圓柱銷組件402，所述第一圓柱銷組件401的自由端間歇與槽輪3滑動接觸以撥動槽輪3逆時針轉動90°以封閉閥門，切斷流體介質流出；所述第二圓柱銷組件402的自由端間歇與槽輪3滑動接觸以撥動槽輪3順時針回轉90°以開啟閥門，供流體介質通過閥門并從出口流出。

再其中，如圖4所示，所述圓柱銷組件4包括固定軸5以及與固定軸5適配安裝，并隨固定軸5同步360°繞其連續轉動的圓柱銷柄6。其中圓柱銷柄6的自由端與槽輪3間歇滑動適配接觸以撥動槽輪3順時針、或逆時針90°轉動。具體地，如前文所述，固定軸5的動力來自于電機減速機構的動力輸出軸。所述圓柱銷柄6的桿體長度與槽輪3的凹槽301槽深相適應，使圓柱銷柄6的自由端與槽輪3接觸并離開的過程中，恰好能夠滑進、滑出槽輪3的凹槽301，并以此動作撥動槽輪3使槽輪3發生90°轉動，如圖1所示狀態，即為第一圓柱銷組件401的自由端即將進入前端的凹槽301，并撥動槽輪3，使其逆時針轉動前的狀態示意圖。

其中，為確保槽輪3實現周期性、等頻率的開啟，關閉閥門操作，所述兩組交替撥動槽輪3發生90°往復轉動的圓柱銷組件4(第一圓柱銷組件401、第二圓柱銷組件402)的轉速始終相同，且兩組圓柱銷組件4相互之間始終保持對稱式的連續轉動。即當第一圓柱銷組件401的自由端旋轉至與槽輪3的邊緣接觸時，第二圓柱銷組件402的自由端恰好旋轉至處于距離槽輪3遠端處(如圖1所示)，即即將封閉閥門前的位置狀態；相反，當第一圓柱銷組件401的自由端旋轉至遠離槽輪3的邊緣時，第二圓柱銷組件402的自由端恰好與槽輪3的邊緣接觸，并隨之轉動準備進入槽輪3的凹槽301，以撥動槽輪3旋轉一定角度。(如圖2所示)，即即將開啟閥門前的位置狀態。

為實現球塞202在閥座1內小摩擦系數轉動，所述球塞202的上端、下端分別通過安裝軸承件203將其支承安裝于閥座1的閥腔內。此外，為實現球塞202與閥座1之間的彈性接觸，所述球塞202位于流體通道軸向的前端、后端上、下位置與閥腔內壁分別設有接觸彈簧件204。

需要補充說明的是，本發明的閥門為球閥，較其他閥類而言，即使在無潤滑劑時，其旋擰工作過程也不至被卡住，因此可將其可靠地應用于腐蝕性流體介質和低沸點流體介質的切斷、導通操作。此外，該球閥較其他閥類的結構更為緊湊，重量輕巧，因此也是用于低溫流體介質系統的最合理的閥門結構。可見，本發明除了保留球閥的上述性能優勢，還利用其作為切斷或開啟流體介質的小摩擦系數、不易老化、溫度適用范圍廣、以及密封性優良的綜合性能優勢，再協同球閥閥桿201的機械式非手動90°啟閉旋轉功能，使得本發明機械式閥門機構整體性能穩定，且尤其適用于腐蝕性流體介質的非接觸閥門周期啟閉自動化生產設備的應用。

工作原理：第一圓柱銷組件401連續順時針轉動至如圖1所示狀態之前，閥門保持開啟狀態，此時完成灌裝。第一圓柱銷組件401順時針轉動至如圖1所示狀態之時，凹槽3即將逆時針轉動90°，閥門即將從開啟轉為封閉狀態，在閥門即將切斷流體介質流過之前，可在第一圓柱銷組件401順時針轉動至如圖1所示狀態的過程中完成空瓶的灌裝操作。第一圓柱銷組件401、第二圓柱銷組件402分別繼續轉動，待凹槽3被第一圓柱銷組件401撥動逆時針轉動90°后，閥門被完全封閉，待第一圓柱銷組件401、第二圓柱銷組件402分別轉動至如圖2所示狀態之前，流體介質停止從灌裝口流出，且在該轉動的空隙過程中，由傳送機構完成下一空瓶運輸至灌裝口下方、以及被灌滿的上一滿瓶瓶體離開灌裝口下方的運輸動作。待第二圓柱銷組件402逆時針轉動至如圖2所示狀態時并繼續轉動后，凹槽3將被第二圓柱銷組件402順時針撥動往回轉動90°，即閥門被重新開啟，并待閥門被重新開啟后，和在閥門重新被封閉之前的過程中完成下一空瓶的灌裝操作。以此循環往復并重復上文的閥門關閉-等待-開啟-等待-再關閉的周期性循環動作，實現利用機械傳動為主的非手動閥門的自動啟閉操作。

上述實施例，只是本發明的較佳實施例，并非用來限制本發明實施范圍，故凡以本發明權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本發明權利要求范圍之內。