一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机的制作方法

1.本实用新型涉及水利工程设备技术领域，具体为一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机。


背景技术：

2.现有技术中螺杆启闭机在实际使用过程中，发现还存在可以进一步优化改进的地方：1）对于手摇和电机双驱动的启闭机，未设置安全机构，处于电机驱动状态时，很容易带动手把转动造成伤人；2）传统螺杆启闭机内使用的蜗轮蜗杆副一般为圆柱蜗轮蜗杆，圆柱蜗轮蜗杆主要是单齿传动，蜗轮及蜗杆易磨损，且承载能力较小，机构的工作效率往往较低、速度较慢；3）传统的螺杆启闭机输入一般为皮带传动，往往是单速，且皮带传动易打滑，皮带外周一般不封闭，有一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，可以有效解决背景技术中的问题。
4.实现上述目的的技术方案是：一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：包括垂直布置的机架，机架上安装有蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮轴线竖向布置，蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮内传动设置有主螺母，主螺母内螺纹连接有螺杆，蜗轮蜗杆减速箱上下两端的中心位置均设置有开口，螺杆上下两端分别沿开口伸出蜗轮蜗杆减速箱的箱体，螺杆的下端向下延伸至机架下方、并且下端连接有闸门连接吊座；
5.所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆一端伸出蜗轮蜗杆减速箱，蜗杆的伸出端外套设有与蜗轮蜗杆减速箱的壳体连接的封盖套，封盖套内设置有联轴器轴，联轴器轴的外端伸出封盖套、并连接有手轮，联轴器轴的内端与蜗杆的伸出端之间设置有可分离式的卡合结构，所述蜗杆与联轴器轴之间套设有推动联轴器轴向外与蜗杆分离的弹簧。
6.进一步地，所述卡合结构包括沿径向设置在蜗杆外端、并且两端均向外凸出蜗杆的销轴，所述联轴器轴的内端设置有与蜗杆外端可分离式插接配合的插孔，插孔开口端设置有与蜗杆外端的销轴两端滑动配合的插槽，插槽尾端连通设置有与插槽呈t形结构的腰型槽，腰型槽的槽宽与销轴外径大小相匹配。
7.进一步地，所述弹簧的一端通过设置在联轴器轴上的台阶限位、另一端通过设置在蜗杆上的卡簧限位，弹簧与卡簧之间还设置有第二平面推力轴承。
8.进一步地，所述蜗杆远离手柄的一端通过变速箱传动连接有驱动电机。
9.进一步地，变速箱箱体固定安装在蜗轮蜗杆减速箱的箱壁上，驱动电机的输出轴、蜗杆远离手轮的一端均延伸在变速箱的箱体内，蜗杆位于变速箱箱体内的一端传动安装有大塔式齿轮，驱动电机的输出轴上滑动安装有小塔式齿轮，小塔式齿轮与驱动电机的输出轴之间同时通过键传动连接，所述小塔式齿轮和大塔式齿轮均包括一个大齿轮和一个小齿轮，所述变速箱箱体上还安装有用于驱动小塔式齿轮滑动换档的换档拨叉，换档拨叉用于
驱动小塔式齿轮的大齿轮与大塔式齿轮的小齿轮啮合或小塔式齿轮的小齿轮与大塔式齿轮的大齿轮啮合。
10.进一步地，所述封盖套的外端侧壁上安装有常闭式限位开关，限位开关的触发端向外凸出封盖套，所述手轮的内端设置有用于向前触发限位开关的限位挡片，限位挡片用于在手轮驱动启闭机时，向前触发限位开关断开，以断开驱动电机的主电路。
11.进一步地，蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮蜗杆传动副为二次包络的蜗轮蜗杆，蜗轮与主螺母通过设置在内壁上的平键传动连接，蜗轮的底面与蜗轮蜗杆减速箱的壳体之间、主螺母的顶部分别安装有第一平面推力轴承，主螺母顶部的平面推力轴承通过连接在蜗轮蜗杆减速箱顶端壳体上的轴承压盖定位安装，蜗轮蜗杆减速箱的壳体底部与主螺母之间还设置有骨架密封圈，骨架密封圈位于蜗轮底面的第一平面推力轴承下方。
12.进一步地，蜗轮蜗杆减速箱上还装有旋转行程开关，旋转行程开关的输出轴上安装有与螺杆啮合的齿轮，通过螺杆的上下移动带动齿轮的旋转，来实现螺杆上极限位置的控制。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型在封盖套上安装有常闭限位开关，手摇状态时，手轮上的限位挡片向前推动常闭式限位开关脱开，即当手摇时由于限位开关的工作主电路切断，电控部分全部停止工作。
15.处于非手摇状态时，联轴器轴与蜗杆处于脱开状态，手轮上的限位挡片与限位开关脱开，限位开关恢复到常闭状态，可由电力起动工作，从而有效避免了电机驱动带动手轮转动造成伤人的技术问题。
16.本实用新型的蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮蜗杆传动副为二次包络的蜗轮蜗杆，二次包络环面蜗杆传动是一种先进的重承载传动装置,具有承载能力大、传动效率高、使用寿命长等优异特性。
17.本实用新型电力驱动时，驱动电机输出扭力，通过两组塔式齿轮传动至蜗杆，由蜗轮蜗杆副传动带动蜗轮转动，蜗轮与装在蜗轮内的主螺母一起转动，螺杆装配于主螺母内，螺杆的下方通过吊座固定在闸门门体上，使螺杆沿主螺母进行直线位移，控制闸门启闭；本实用新型整体传动结构处于封闭状态、并且相对皮带传动传动更加安全可靠。
附图说明
18.图1为本实用新型的主视图；
19.图2为本实用新型的剖视图；
20.图3为图2中a部的放大图；
21.图4为本实用新型的局部剖视图；
22.图5为驱动电机与变速箱的连接结构示意图。
具体实施方式
23.如图1-5所示，本实用新型包括垂直布置的机架1，机架1的底部通过预埋的地脚螺栓11固定安装在混凝土工作台上，机架1上安装有蜗轮蜗杆减速箱2，蜗轮蜗杆减速箱2的蜗轮蜗杆传动副为二次包络的蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆减速箱2的蜗杆3两端分别装有圆锥滚子轴
承4，圆锥滚子轴承4的内侧分别通过设置在蜗杆3上的台阶限位，一侧的圆锥滚子轴承4外侧通过封盖套5限位、另一侧的圆锥滚子轴承4外侧通过封盖6限位，封盖套5和封盖6分别用螺栓固定在蜗轮蜗杆减速箱2的箱壁上。
24.蜗轮蜗杆减速箱2的蜗轮7轴线竖向布置，蜗轮蜗杆减速箱2的蜗轮7内通过平键传动设置有主螺母8，主螺母8内螺纹连接有螺杆9，蜗轮蜗杆减速箱2上下两端的中心位置均设置有开口，螺杆9上下两端均由开口伸出蜗轮蜗杆减速箱2的箱体，同时螺杆9的下端向下延伸至机架1下方、并且下端连接有闸门吊座10，闸门吊座10属于现有常规技术、并且不属于本实用新型的改进部分，在此不再展开叙述。
25.蜗轮7的底面与蜗轮蜗杆减速箱2的壳体之间、主螺母8的顶部分别设置有平面推力轴承12，主螺母8顶部的第一平面推力轴承12通过连接在蜗轮蜗杆减速箱2顶端壳体上的轴承压盖13定位安装，蜗轮蜗杆减速箱2的壳体与主螺母8之间还设置有骨架密封圈14，骨架密封圈14位于蜗轮7底面的第一平面推力轴承12下方、用于蜗轮蜗杆减速箱2内腔的整体密封。
26.蜗杆3一端延伸至封盖套5内，蜗杆3外侧还同轴线设置有联轴器轴15，联轴器轴15的外端与封盖套5之间通过台阶限位、并向外伸出封盖套5，联轴器轴15的伸出端连接有手轮16，手轮16上铰接有可折叠手柄17，联轴器轴15的内端与蜗杆3的伸出端之间设置有可分离式的卡合结构，所述卡合结构包括沿径向设置在蜗杆3外端、并且两端均向外凸出蜗杆3的销轴18，所述联轴器轴15的内端设置有与蜗杆3外端可分离式插接配合的插孔19，插孔19开口端设置有与蜗杆3外端的销轴18两端滑动配合的插槽20，插槽20尾端连通设置有与插槽呈t形结构的腰型槽21，腰型槽21的槽宽与销轴18外径大小相匹配。
27.蜗杆3与联轴器轴15之间套设有推动联轴器轴15向外与蜗杆3分离的弹簧22，所述弹簧22的一端通过设置在联轴器轴15上的台阶限位、另一端通过设置在蜗杆3上的卡簧24限位，弹簧22与蜗杆3之间还设置有第二平面推力轴承25。
28.所述蜗杆3远离手轮16的一端通过变速箱26连接有驱动电机27，驱动电机27通过电机安装法兰28固定连接在变速箱26的外壁上，变速箱26的箱体固定安装在蜗轮蜗杆减速箱2的箱壁上，驱动电机27的输出轴、蜗杆远离手轮16的一端均延伸在变速箱26的箱体内，蜗杆3位于变速箱26的箱体内的一端传动安装有大塔式齿轮29，驱动电机27的输出轴上滑动安装有小塔式齿轮30，小塔式齿轮30与驱动电机27的输出轴之间同时通过键连接，所述小塔式齿轮30和大塔式齿轮29均包括一个大齿轮和一个小齿轮，所述变速箱26的箱体上设置有换档拨叉，换档拨叉包括拨叉杆31和拨叉块32，所述变速箱26的侧壁上设置有与小塔式齿轮30的轴线平行的滑槽33，所述拨叉杆31的内端滑动设置在滑槽33内、并且内端与变速箱26的外壁之间通过台阶限位，拨叉块31的截面呈u形、并且开口端间隙配合套设在小塔式齿轮30的大齿轮的外周壁外，拨叉块32同时固定连接在拨叉杆31的内端。
29.如图3所示，当需要慢速驱动时，推动拨叉杆31向左（图3视角）使小塔式齿轮30的小齿轮与大塔式齿轮29的大齿轮啮合，实现慢速驱动；当需要快速驱动时，推动拨叉杆向右（图3视角）使小塔式齿轮30的大齿轮与大塔式齿轮29的小齿轮啮合，实现快速驱动。
30.所述封盖套5的外端侧壁上安装有常闭式限位开关34，常闭式限位开关34的触发端向外凸出封盖套5，所述手轮16的内端设置有用于向前触发常闭式限位开关34的限位挡片35，限位挡片35用于在手轮驱动启闭机时，向前触发常闭式限位开关34断开，切断驱动电
机的主电路（通过限位开关切断驱动电机的主电路属于现有常规技术，只需要将常闭式限位开关34串接在控制驱动电机动作的二次线路中即可，在此不再展开叙述）。
31.蜗轮蜗杆减速箱2上还装有旋转行程开关36，旋转行程开关36的输出轴上安装有螺杆9啮合的齿轮37，通过螺杆9的上下移动带动齿轮37的旋转，来实现螺杆9上极限位置的控制。
32.本实用新型的工作过程：
33.手动控制启闭机时，转动手轮16、并给手轮16施加一个推力，推动联轴器轴15转动向前，将插孔19插入蜗杆3外端，同时手轮16内端的限位挡片35向前触发常闭式限位开关断开，以切断驱动电机的主电路。
34.联轴器轴15转动向前的同时，销轴18两端沿插槽20进入腰型槽21中，再根据启闭要求向一侧转动手轮16，通过销轴18带动蜗杆3转动，蜗杆3带动蜗轮7转动，蜗轮7 通过主螺母8带动螺杆9升降，从而实现启闭机的开关。
35.手动控制完成后，沿相反方向转动手轮16，联轴器轴15在弹簧22的作用下，向后回复原位，同时，常闭式限位开关34复位，驱动电机27可以正常驱动启闭机动作。
36.电动控制时，联轴器轴15在弹簧22的作用下与蜗杆3处于分离状态，常闭式限位开关34处于常闭状态，通过驱动电机27驱动小塔式齿轮30转动，小塔式齿轮30带动大塔式齿轮29转动，大塔式齿轮29带动蜗杆3转动，蜗杆3带动蜗轮7转动，蜗轮7 通过主螺母8带动螺杆9升降，从而实现启闭机的开关。
37.在手动或电控启闭机工作过程中，螺杆9向上移动带动齿轮37的旋转，通过齿轮37触发旋转行程开关36，实现螺杆9上极限位置的控制。

技术特征：
1.一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：包括垂直布置的机架，机架上安装有蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮轴线竖向布置，蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮内传动设置有主螺母，主螺母内螺纹连接有螺杆，蜗轮蜗杆减速箱上下两端的中心位置均设置有开口，螺杆上下两端分别沿开口伸出蜗轮蜗杆减速箱的箱体，螺杆的下端向下延伸至机架下方、并且下端连接有闸门连接吊座；所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆一端伸出蜗轮蜗杆减速箱，蜗杆的伸出端外套设有与蜗轮蜗杆减速箱的壳体连接的封盖套，封盖套内设置有联轴器轴，联轴器轴的外端伸出封盖套、并连接有手轮，联轴器轴的内端与蜗杆的伸出端之间设置有可分离式的卡合结构，所述蜗杆与联轴器轴之间套设有推动联轴器轴向外与蜗杆分离的弹簧。2.根据权利要求1所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：所述卡合结构包括沿径向设置在蜗杆外端、并且两端均向外凸出蜗杆的销轴，所述联轴器轴的内端设置有与蜗杆外端可分离式插接配合的插孔，插孔开口端设置有与蜗杆外端的销轴两端滑动配合的插槽，插槽尾端连通设置有与插槽呈t形结构的腰型槽，腰型槽的槽宽与销轴外径大小相匹配。3.根据权利要求1所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：所述弹簧的一端通过设置在联轴器轴上的台阶限位、另一端通过设置在蜗杆上的卡簧限位，弹簧与卡簧之间还设置有第二平面推力轴承。4.根据权利要求1所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：所述蜗杆远离手柄的一端通过变速箱传动连接有驱动电机。5.根据权利要求4所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：变速箱箱体固定安装在蜗轮蜗杆减速箱的箱壁上，驱动电机的输出轴、蜗杆远离手轮的一端均延伸在变速箱的箱体内，蜗杆位于变速箱箱体内的一端传动安装有大塔式齿轮，驱动电机的输出轴上滑动安装有小塔式齿轮，小塔式齿轮与驱动电机的输出轴之间同时通过键传动连接，所述小塔式齿轮和大塔式齿轮均包括一个大齿轮和一个小齿轮，所述变速箱箱体上还安装有用于驱动小塔式齿轮滑动换档的换档拨叉，换档拨叉用于驱动小塔式齿轮的大齿轮与大塔式齿轮的小齿轮啮合或小塔式齿轮的小齿轮与大塔式齿轮的大齿轮啮合。6.根据权利要求1所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：所述封盖套的外端侧壁上安装有常闭式限位开关，常闭式限位开关的触发端向外凸出封盖套，所述手轮的内端设置有用于向前触发常闭式限位开关的限位挡片，限位挡片用于在手轮驱动启闭机时，向前触发限位开关断开，以断开驱动电机的主电路。7.根据权利要求1所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮蜗杆传动副为二次包络的蜗轮蜗杆，蜗轮与主螺母通过设置在内壁上的平键传动连接，蜗轮的底面与蜗轮蜗杆减速箱的壳体之间、主螺母的顶部分别安装有第一平面推力轴承，主螺母顶部的平面推力轴承通过连接在蜗轮蜗杆减速箱顶端壳体上的轴承压盖定位安装，蜗轮蜗杆减速箱的壳体底部与主螺母之间还设置有骨架密封圈，骨架密封圈位于蜗轮底面的第一平面推力轴承下方。8.根据权利要求1所述的一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，其特征在于：蜗轮蜗杆减速箱上还装有旋转行程开关，旋转行程开关的输出轴上安装有与螺杆啮合的齿轮，通过螺杆的上下移动带动齿轮的旋转，来实现螺杆上极限位置的控制。

技术总结
一种带安全手摇装置的双速螺杆启闭机，涉及水利工程设备技术领域。包括垂直布置的机架，机架上安装有蜗轮蜗杆减速箱，所述蜗轮蜗杆减速箱的蜗杆一端伸出蜗轮蜗杆减速箱，蜗杆的伸出端外套设有与蜗轮蜗杆减速箱的壳体连接的封盖套，封盖套内设置有联轴器轴，联轴器轴的外端伸出封盖套、并连接有手轮，联轴器轴的内端与蜗杆的伸出端之间设置有可分离式的卡合结构，所述蜗杆与联轴器轴之间套设有推动联轴器轴向外与蜗杆分离的弹簧。处于非手摇状态时，联轴器轴与蜗杆处于脱开状态，手轮上的限位挡片与限位开关脱开，限位开关恢复到常闭状态，可由电力起动工作，从而有效避免了电机驱动带动手轮转动造成伤人的技术问题。驱动带动手轮转动造成伤人的技术问题。驱动带动手轮转动造成伤人的技术问题。


技术研发人员：裴巍 任菲菲 夏振权 王宾 付文学
受保护的技术使用者：昆山环庆水利机电设备有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/28