具有快速修復功能的電動單向棘輪球閥的研發

一、開發背景

電動球閥用于中央空調水系統、采暖系統管道末端的開啟或關閉，達到控制室溫之目的。傳統電動閥維護時需關閉電源，拆除驅動器后才能進行，費時費力，費用較高。該產品是在原有電動閥基礎上結構創新，利用棘輪棘爪傳動的特點，創造出全新性能的具有快速修復功能的電動單向棘輪球閥，具有免拆卸維護功能，工作時電動調節，維護時用手輪手動調節即可，無需拆卸，維護方便。

二、研發過程

根據市場情況，我們著重從閥的安裝和維護方面進行優化設計，使該項目產品的安裝和維護更加簡便快捷。同時在安全性和節能方面，我們也進行了改良，在電路板上加裝了單片機，對線路的電流實行控制，當電流突然急劇上升并超過限額值時，斷掉電路，保護線路元器件和驅動器免受沖擊損害;同時當驅動器運行到終點位置時，斷開電路，節省能源。

1、技術關鍵

1）采用獨特的外齒輪、內棘輪結構的棘輪與棘爪配合，工作時，電機驅動棘輪棘爪傳動系統逆時針轉動開啟或關閉閥門，維護時順時針轉動旋鈕，棘輪棘爪傳動系統脫開，可免拆卸進行維護，方便快捷，降低維護費用。

2）閥體與驅動器采用卡扣式連結，方便快捷。卡簧截面由普通的圓形改進為矩形，使連結更加牢固可靠，不會出現驅動器與閥體彈開松脫現象。

2、技術性能指標

①使用環境溫度：-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：開啟閥芯，閥體內部在1.6MPa水壓下，歷時30秒，閥體各密封處于不泄漏。

④密封試驗：關閉閥芯，在0.3MPa水壓下，歷時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24小時試驗后，閥門能正常工作，無泄漏。

3、研究內容

1）棘輪棘爪單向傳動結構

采用棘輪棘爪傳動結構，棘輪（見圖1）為獨特的外齒輪、內棘輪結構，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，電機通過齒輪與棘輪連結（見圖4），工作時，電機順時針轉動，電機齒輪與棘輪的外齒輪嚙合，使棘輪逆時針轉動帶動棘爪和凸輪轉動，實現開關閥門。當需要維護時，順時針轉動旋鈕，這時棘爪與棘輪處于脫開狀態，棘爪隨旋鈕一起轉動并帶動凸輪和閥桿順時針轉動，可以在任意位置停止，方便地清除閥內密封處積聚的異物，使閥門即刻恢復正常工作，相比以往維護時需拆除驅動器后進行，該項目產品省時省力，方便快捷。

2）卡口式連接

項目改善了閥的安裝結構（見圖5），閥體與驅動器采用卡扣式連結，安裝時直接將驅動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為矩形，使連結更加牢固可靠，不會出現驅動器與閥體彈開松脫現象。

四、技術創新要點

1.采用獨特的外齒輪、內棘輪結構的棘輪與棘爪配合，工作時，電機驅動棘輪棘爪傳動系統逆時針轉動開啟或關閉閥門，維護時順時針轉動旋鈕，棘輪棘爪傳動系統脫開，可免拆卸進行維護，方便快捷，降低了維護費用。

2.閥體與驅動器采用卡扣式連結，方便快捷。卡簧截面由普通的圓形改進為矩形，使連結更加牢固可靠，不會出現驅動器與閥體彈開松脫現象。

五、結論

該項目產品應用于中央空調水系統、采暖系統管道末端的開啟或關閉，達到控制室溫之目的。目前此類產品的市場潛力非常大，預計近幾年內將保持20～30%的年增長幅度。該產品的市場開拓將給公司帶來良好的經濟效益，前景極好。

作者簡介：

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