具有快速修复功能的电动单向棘轮球阀的研发

一、开发背景

电动球阀用于中央空调水系统、采暖系统管道末端的开启或关闭，达到控制室温之目的。传统电动阀维护时需关闭电源，拆除驱动器后才能进行，费时费力，费用较高。该产品是在原有电动阀基础上结构创新，利用棘轮棘爪传动的特点，创造出全新性能的具有快速修复功能的电动单向棘轮球阀，具有免拆卸维护功能，工作时电动调节，维护时用手轮手动调节即可，无需拆卸，维护方便。

二、研發过程

根据市场情况，我们着重从阀的安装和维护方面进行优化设计，使该项目产品的安装和维护更加简便快捷。同时在安全性和节能方面，我们也进行了改良，在电路板上加装了单片机，对线路的电流实行控制，当电流突然急剧上升并超过限额值时，断掉电路，保护线路元器件和驱动器免受冲击损害;同时当驱动器运行到终点位置时，断开电路，节省能源。

1、技术关键

1）采用独特的外齿轮、内棘轮结构的棘轮与棘爪配合，工作时，电机驱动棘轮棘爪传动系统逆时针转动开启或关闭阀门，维护时顺时针转动旋钮，棘轮棘爪传动系统脱开，可免拆卸进行维护，方便快捷，降低维护费用。

2）阀体与驱动器采用卡扣式连结，方便快捷。卡簧截面由普通的圆形改进为矩形，使连结更加牢固可靠，不会出现驱动器与阀体弹开松脱现象。

2、技术性能指标

①使用环境温度：-20℃～+55℃，流体温度：5～95℃

②额定电流及功率：220V（±10%）、50HZ，功率3.5W

③壳体试验：开启阀芯，阀体内部在1.6MPa水压下，历时30秒，阀体各密封处于不泄漏。

④密封试验：关闭阀芯，在0.3MPa水压下，历时30秒，泄漏量不大于0.05%Kv。

⑤可靠性：保持0.08MPa水压下，以每分钟开闭1次的频率，连续24小时试验后，阀门能正常工作，无泄漏。

3、研究内容

1）棘轮棘爪单向传动结构

采用棘轮棘爪传动结构，棘轮（见图1）为独特的外齿轮、内棘轮结构，棘爪（见图2）与棘轮的连接（见图3），棘轮、棘爪与旋钮、凸轮和阀杆连结，电机通过齿轮与棘轮连结（见图4），工作时，电机顺时针转动，电机齿轮与棘轮的外齿轮啮合，使棘轮逆时针转动带动棘爪和凸轮转动，实现开关阀门。当需要维护时，顺时针转动旋钮，这时棘爪与棘轮处于脱开状态，棘爪随旋钮一起转动并带动凸轮和阀杆顺时针转动，可以在任意位置停止，方便地清除阀内密封处积聚的异物，使阀门即刻恢复正常工作，相比以往维护时需拆除驱动器后进行，该项目产品省时省力，方便快捷。

2）卡口式连接

项目改善了阀的安装结构（见图5），阀体与驱动器采用卡扣式连结，安装时直接将驱动器底座下方的卡套往阀体螺帽上压入，听到“咔嗒”声即可，方便快捷。卡簧（见图6）截面由普通的圆形改进为矩形，使连结更加牢固可靠，不会出现驱动器与阀体弹开松脱现象。

四、技术创新要点

1.采用独特的外齿轮、内棘轮结构的棘轮与棘爪配合，工作时，电机驱动棘轮棘爪传动系统逆时针转动开启或关闭阀门，维护时顺时针转动旋钮，棘轮棘爪传动系统脱开，可免拆卸进行维护，方便快捷，降低了维护费用。

2.阀体与驱动器采用卡扣式连结，方便快捷。卡簧截面由普通的圆形改进为矩形，使连结更加牢固可靠，不会出现驱动器与阀体弹开松脱现象。

五、结论

该项目产品应用于中央空调水系统、采暖系统管道末端的开启或关闭，达到控制室温之目的。目前此类产品的市场潜力非常大，预计近几年内将保持20～30%的年增长幅度。该产品的市场开拓将给公司带来良好的经济效益，前景极好。

作者简介：

何永水（1965.05——）男，汉，籍贯：浙江省诸暨市，职称：工程师，学历：大专，研究方向 ：制冷配件及楼宇自控部件。