[发明专利]一种高压超高压屏蔽电动调节阀

摘要

本发明涉及屏蔽电动调节阀领域，尤其涉及一种高压超高压屏蔽电动调节阀。通过由阀体、减速器、阀芯组件、电机壳体、电机定子、电机引线组件、屏蔽套、电机转子、阀体侧轴承总成、后盖、后盖侧旋变器与轴承总成、旋变器、副屏蔽套、旋变器引线组件和压力平衡膜片构成。本发明既克服了现有屏蔽电动调节阀，随着调节介质压力升高而电机屏蔽套又称保护套加厚，导致电机效率降低的缺点，也克服了现有匹配构件“高压超高压介质环境屏蔽电机”密封不够可靠、定子中充装的惰性液体热胀冷缩易引发压力平衡膜片和屏蔽套破坏以及电机定子引线安装连接困难等缺点，使得高压超高压屏蔽电动调节阀密封可靠，屏蔽套不受惰性液体热胀冷缩影响，安装维修方便。

主权项

1.一种高压超高压屏蔽电动调节阀，其特征为由阀体、减速器、阀芯组件、电机壳体、电机定子、3组电机引线组件、屏蔽套、电机转子、阀体端轴承总成、后盖、后盖端旋变器与轴承总成、旋变器、6组旋变器引线组件、副屏蔽套和压力平衡膜片构成；阀体是由带凸台平盖、圆柱体及两者间过度锥体同轴构成的组合体；自凸台端面在阀体中心线同轴依次设置减速器安装孔、驱动套运动孔、阀芯运动腔、阀口以及阀入口；自圆柱体外圆柱面至阀芯运动腔近阀口处径向设置与阀芯运动腔相通的阀出口；减速器安装孔底部径向设置调节介质平衡槽；平盖凸台的圆柱面设置密封槽；平盖外圆至凸台间环面上均布安装在电机壳体上的螺栓孔；减速器为通用的输入轴与输出轴同轴线的行星齿轮减速器或摆线针轮减速器，其输入轴为高速端，输出轴为低速端；减速器输入轴轴头有与电机转子轴输出端轴头平键或花键连接相匹配的连接孔，减速器输出轴轴头有与阀芯驱动套相连接的螺纹孔，减速器高速端端面有与阀体端轴承总成法兰盘端面定位销盲孔B1相匹配的定位销盲孔B2；阀芯组件由阀芯、驱动套构成；阀芯是锥体、止转体及螺纹柱构成的组合体，阀芯锥体形状与阀口相匹配，止转体为圆柱体的柱面沿轴向切割平面形成止转平面构成，止转体横截面形状与阀体阀芯运动腔相匹配；驱动套为圆筒体，其一端沿轴线设置螺纹孔，与阀芯螺纹柱相匹配；另一端沿轴线设置与减速器输出轴轴头相匹配的沉孔，螺纹孔与沉孔之间设置通孔，通过螺钉将套装入减速器输出轴轴头的驱动套固定连接在减速器输出轴轴头上；电机壳体，是在内腔设置安装电机定子、电机簧片固定圈、旋变器簧片固定圈、阀体端轴承总成、阀体平盖凸台、后盖端旋变器与轴承总成及后盖相匹配的台阶孔的腔体；在固定阀体端轴承总成的台阶上设置与阀体端轴承总成的定位销孔A匹配的定位销盲孔A，台阶近内腔边缘设置安装屏蔽套的减薄环A；在固定后盖端旋变器与轴承总成的台阶上设置与后盖端旋变器与轴承总成的定位销孔C匹配的定位销盲孔C1；在电机壳体的两端分别设置与阀体平盖螺栓孔和后盖螺栓孔相匹配的螺纹孔；在电机壳体外圆柱面与后盖径向惰性液体平衡孔之一位置相对应的位置贯通设置惰性液体充装孔；在电机壳体的外圆柱面的中间位置设置环形凹槽，其上密封固定套装定子冷却套构成定子冷却室，定子冷却套为内直径与电机壳体外圆柱面直径相同的整体圆筒或者为外直径与电机壳体外圆柱面直径相同的双片半圆弧板；在安装电机簧片固定圈的对应位置的电机壳体壁上，设置3个安装电机引线组件的孔，在安装旋变器簧片固定圈的对应位置的电机壳体壁上，设置6个安装旋变器引线组件的孔，在定子冷却套与电机壳体之间固定安装电机引线开孔护套和旋变器引线开孔护套；电机定子由定子铁心和绕组线圈构成，缠有绕组的电机定子形状为两端具有凸台的圆筒体，带绕组筒体内腔与屏蔽套外圆柱面相匹配，配合关系为间隙配合，带绕组筒体外圆与电机壳体内孔为过盈配合，朝向后盖一端凸台的外圆柱与电机簧片固定圈的内孔固定连接；3组电机引线组件分别由电机簧片固定圈、簧片、固定螺钉、压线螺钉、电机引线、密封绝缘胶、绝缘套、触点构成；电机簧片固定圈是用绝缘材料制作的环形体，电机簧片固定圈厚度及内孔与电机定子朝向后盖一端凸台的长度及外圆相匹配，其外圆与电机壳体内腔相匹配；在电机簧片固定圈外圆设置与3组电机引线组件安装孔相对应的簧片固定槽，簧片固定槽底面上设置有螺钉孔和定子线圈引线通过孔；簧片为U字形，U字形簧片一端设置匹配固定螺钉的螺纹孔和定子线圈引线连接孔，定子线圈引线插入簧片固定槽底面上的定子线圈引线通过孔，和簧片上的定子线圈引线连接孔内，并固定在簧片上，用固定螺钉穿过电机簧片固定圈上设置的螺钉孔，旋进簧片的螺纹孔，将簧片固定在电机簧片固定圈上，定子线圈引线将定子线圈与簧片连通，U字形簧片另一端借助簧片的弹性在安装后紧密贴紧触点；绝缘套为绝缘材料做成的一端带有挡环的圆套，将圆套无挡环的一端从电机壳体内腔以过盈配合安装入电机引线组件安装孔内，触点的位置与绝缘套挡环相匹配，电机引线一端穿过电机引线组件安装孔及绝缘套后与触点固定连接，另一端为三相电源连接端；然后充装密封绝缘胶将3组电机引线固定在电机引线安装孔中心位置，也将与电机引线固定的触点固定在与绝缘套挡环相匹配的位置；待密封绝缘胶固化后，安装压线螺钉；屏蔽套为套装在电机定子与电机转子之间的薄壁圆筒，其内腔直径与电机转子为间隙配合，其外径与电机定子内腔为间隙配合；其前后两端分别固定安装在阀体端轴承总成和后盖端旋变器与轴承总成上，与后盖端旋变器与轴承总成连接的一端带有温度补偿波纹；电机转子由转子轴及缠绕在其中部的圆柱状绕组或安装在其中部的圆柱状鼠笼构成；与阀体端轴承总成匹配的转子轴为电机转子输出端，设置有与阀体端轴承总成的轴承的轴承内圈或者轴瓦相匹配的轴颈以及与减速器输入轴连接孔相匹配的带平键或花键轴头；与后盖端旋变器与轴承总成相匹配的转子轴端，设置有与后盖端旋变器与轴承总成的轴承的轴承内圈或者轴瓦相匹配的轴颈以及与旋变器转子轴孔平键或花键连接相匹配的轴头；电机转子中部外圆柱面与屏蔽套的腔体相匹配，配合关系为间隙配合；阀体端轴承总成由带凸台的法兰盘、凸台轴心设置轴承孔形成的轴承体及安装在轴承孔内的轴承构成，轴承为滚动轴承或者滑动轴承，在法兰盘上设置与电机壳体固定阀体端轴承总成安装台阶上定位销盲孔A相匹配的定位销孔A以及与减速器的定位销盲孔B2相匹配的定位销盲孔B1；在轴承体的端面轴承孔外缘沿轴线设置贯通的调节介质平衡孔，同时在法兰盘端面调节介质平衡孔的位置设置与减速器安装孔相通的调节介质平衡槽；后盖为带凸台的平盖，在凸台端面的轴线位置设置与后盖端旋变器与轴承总成相配合的沉孔，沉孔心部位置设置凹槽为惰性液体平衡室，凸台的圆柱面设置密封槽；凸台端面边缘位置设置与后盖端旋变器与轴承总成的定位销孔C和电机壳体的定位销盲孔C1相匹配的定位销盲孔C2；凸台外圆柱面上设置径向惰性液体平衡孔和惰性液体平衡槽，其中之一与惰性液体充装孔位置相匹配；平盖环面上均布安装在电机壳体上的螺栓孔；后盖端旋变器与轴承总成是由轴承、旋变器、副屏蔽套和承载体构成，其中承载体由构成后盖轴承体的小圆柱体、构成旋变器体的大圆柱体、过度锥体及带凸台的法兰盘同轴构成；轴承体的轴心位置设置轴承孔，在轴承孔内安装轴承，轴承为滚动轴承或者滑动轴承；旋变器体的轴心设置旋变器安装孔，在旋变器安装孔内安装旋变器，旋变器安装孔壁上设置与旋变器簧片固定圈位置相匹配的旋变器引线安装孔，旋变器体外圆与旋变器簧片固定圈内孔相匹配；带凸台法兰盘的凸台与后盖沉孔相匹配，法兰盘凸台轴心设置介质平衡室，法兰盘凸台的外边缘有安装压力平衡膜片的减薄环C，将压力平衡膜片固定安装于减薄环C；介质平衡室、旋变器安装孔和轴承孔同轴设置；后盖端旋变器与轴承总成的轴承体端部边缘有安装屏蔽套的减薄环B，将带温度补偿波纹一端的屏蔽套密封固定安装于减薄环B；介质平衡室与旋变器安装孔相交处有固定安装副屏蔽套圆环面的减薄环D，旋变器安装孔底部有固定安装副屏蔽套圆筒端的减薄环E，将副屏蔽套的圆环面及圆筒端分别固定安装于减薄环D和减薄环E；在法兰盘上分别设置定位销孔C和与后盖惰性液体平衡槽对应的惰性液体平衡槽，同时在旋变器体上设置一端与惰性液体平衡槽相连通、一端与电机定子内腔相连通的径向和轴向的惰性液体平衡孔，定位销孔C与相匹配的电机壳体的定位销盲孔C1和后盖的定位销盲孔C2对应匹配；在后盖轴承体端面轴承孔外侧沿轴线设置后盖介质平衡孔；旋变器为通用的磁阻式旋转变压器，由带孔的无线圈圆柱状转子与带有励磁绕组和输出绕组的圆柱状定子构成；旋变器转子为带孔柱体，旋变器转子孔与后盖端电机转子的平键或花键连接的转子轴轴头相匹配，旋变器转子柱面与副屏蔽套内孔间隙配合；旋变器定子有三组绕组共6根旋变器引线，旋变器定子内孔与副屏蔽套外圆间隙配合，旋变器定子外圆与后盖端旋变器与轴承总成的旋变器安装孔过盈配合；6组旋变器引线组件分别由旋变器簧片固定圈、簧片、固定螺钉、压线螺钉、旋变器引线、密封绝缘胶、绝缘套、触点构成；旋变器簧片固定圈是用绝缘材料制作的环形体，旋变器簧片固定圈厚度及内孔与后盖端旋变器与轴承总成旋变器体的长度及外圆相匹配，其外圆与电机壳体内腔相匹配；在旋变器簧片固定圈外圆设置与6组旋变器引线组件安装孔相对应的簧片固定槽，簧片固定槽底面上设置有螺钉孔和旋变器线圈引线通过孔；簧片为U字形，U字形簧片一端设置匹配固定螺钉的螺纹孔和旋变器线圈引线连接孔，用固定螺钉穿过旋变器簧片固定圈上设置的螺钉孔，旋进簧片的螺纹孔，将簧片固定在旋变器簧片固定圈上，旋变器线圈引线插入簧片固定槽底面上的旋变器线圈引线通过孔，和簧片上的旋变器线圈引线连接孔内，并固定在簧片上，旋变器线圈引线将旋变器线圈与簧片连通，U字形簧片另一端借助簧片的弹性在安装后紧密贴紧触点；绝缘套为绝缘材料做成的一端带有挡环的圆套，将圆套无挡环的一端从电机壳体内腔以过盈配合安装入旋变器引线组件安装孔内，触点的位置与绝缘套挡环相匹配，旋变器引线一端穿过旋变器引线组件安装孔及绝缘套后与触点固定连接，另一端为旋变器测控线连接端；然后充装密封绝缘胶将6组旋变器引线固定在旋变器引线安装孔中心位置，也将与旋变器引线固定的触点固定在与绝缘套挡环相匹配的位置；待密封绝缘胶固化后，安装压线螺钉；压力平衡膜片是密封固定在后盖端旋变器与轴承总成介质平衡室上，与介质平衡室边缘环槽相匹配的带圆环波纹的圆形膜片；副屏蔽套为套装在旋变器定子与旋变器转子之间一端带有圆环面的薄壁圆筒，其内腔直径与旋变器转子为间隙配合，其外径与旋变器定子内腔为间隙配合；其前后两端分别固定安装在后盖端旋变器与轴承总成的减薄环D和减薄环E上；总安装过程：首先，将内径与电机壳体外径相同的定子冷却套圆筒直接套装在电机壳体外圆柱上的环形凹槽上，或者将外径与电机壳体外径相同的定子冷却套双片半圆弧板包覆在电机壳体外圆柱上的环形凹槽上后固定连接成圆筒，再将定子冷却套密封圆筒固定安装在电机壳体外圆柱上的环形凹槽与电机壳体外圆柱面相交部位，构成定子冷却室；在定子冷却套上固定安装与定子冷却室相通的定子冷却液入口和定子冷却液出口，在定子冷却套与电机壳体间固定安装电机引线开孔护套和旋变器引线开孔护套；然后，分别将3组电机引线组件的绝缘套从电机壳体内腔以过盈配合安装入电机引线组件安装孔内，将电机引线一端导线端部与触点安装固定，另一端穿过绝缘套内孔和电机壳体筒壁上的电机引线安装孔，移动触点至与绝缘套挡环相匹配的位置，然后充装密封绝缘胶，将电机引线固定在电机引线安装孔中心位置，并将与电机引线固定的触点固定在与绝缘套挡环相匹配的位置，待胶固化后，安装压线螺钉；第三，分别将6组旋变器引线组件的绝缘套从电机壳体内腔以过盈配合安装入旋变器引线组件安装孔内，将旋变器引线一端导线端部与触点安装固定，另一端穿过绝缘套内孔和电机壳体筒壁上的旋变器引线安装孔，移动触点至与绝缘套挡环相匹配的位置，然后充装密封绝缘胶，将旋变器引线固定在旋变器引线安装孔中心位置，并将与旋变器引线固定的触点固定在与绝缘套挡环相匹配的位置，待胶固化后，安装压线螺钉；第四，分别将3组定子线圈引线穿入匹配定子线圈的电机簧片固定圈上的定子线圈引线通过孔及簧片上的定子线圈引线连接孔，再将簧片通过固定螺钉安装在电机簧片固定圈上，并将电机簧片固定圈上的簧片沿周向对准安装在电机壳体上的电机引线组件触点，然后将电机簧片固定圈固定安装在电机定子朝向后盖端的凸台上，将定子线圈引线端部与簧片固定连接；将电机定子以过盈配合关系安装进电机壳体的内腔，电机簧片固定圈上的簧片借助簧片的弹性紧密贴紧触点；第五，先将旋变器线圈引线穿过后盖端旋变器与轴承总成的旋变器线圈引线固定孔，再将旋变器定子过盈配合地装入后盖端旋变器与轴承总成的旋变器安装孔，向旋变器线圈引线固定孔充装密封绝缘胶，固化后旋变器线圈引线固定于旋变器线圈引线固定孔中心位置；将副屏蔽套的非圆环面端装入旋变器定子内孔，将副屏蔽套的圆环面端和非圆环面端分别固定安装于减薄环D和减薄环E上；将旋变器线圈引线穿入旋变器簧片固定圈上的旋变器线圈引线通过孔及簧片上的旋变器线圈引线连接孔，再将簧片通过固定螺钉安装在旋变器簧片固定圈上，将旋变器簧片固定圈固定安装在后盖端旋变器与轴承总成旋变器体的外圆上，将旋变器线圈引线端部固定安装于簧片上的旋变器线圈引线连接孔；将电机转子朝向后盖一端上设置的，与后盖端旋变器与轴承总成的滚动轴承内圈或者滑动轴承轴瓦相匹配的轴颈及旋变器转子相匹配的轴头，安装进后盖端旋变器与轴承总成的滚动轴承内圈或者滑动轴承轴瓦及旋变器转子内孔内，配合关系均为过盈配合，相匹配旋变器转子的电机转子轴头安装紧固螺钉；将屏蔽套带有温度补偿波纹的一端朝向后盖端旋变器与轴承总成方向套装进电机转子，将屏蔽套带有温度补偿波纹的一端，固定安装在后盖端旋变器与轴承总成的轴承体上的减薄环B上；将压力平衡膜片固定安装于后盖端旋变器与轴承总成法兰盘凸台的减薄环C上；第六，将后盖端旋变器与轴承总成上的定位销孔C对准电机壳体上的定位销盲孔C1，旋变器簧片固定圈上的簧片同时沿周向也对准了安装在电机壳体上的旋变器引线组件触点；将连成一体的电机转子、屏蔽套、后盖端旋变器与轴承总成、旋变器、匹配旋变器线圈的簧片固定圈和压力平衡膜片自电机壳体后盖端一同装进电机定子内腔，贯穿定位销孔C和定位销盲孔C1插入定位销C进行定位，旋变器簧片固定圈上的簧片借助簧片的弹性紧密贴紧触点；将屏蔽套无温度补偿波纹一端固定安装在电机壳体中安装阀体端轴承总成的台阶孔的减薄环A上；第七，将阀体端轴承总成的轴承的滚动轴承外圈或者滑动轴承轴瓦安装进机头端轴承总成的轴承体的轴承孔内，对齐阀体端轴承总成定位销孔A与电机壳体安装阀体端轴承总成台阶孔上的定位销盲孔A，插入定位销A进行定位，阀体端轴承总成的轴承的滚动轴承内圈或者滑动轴承轴瓦安装进电机转子阀体端的轴颈，与此同时阀体端轴承总成安装进电机壳体中安装阀体端轴承总成的台阶孔内；将阀体端轴承总成上的定位销盲孔B1插入定位销B，将减速器的定位销盲孔B2套装入定位销B，将减速器输入轴轴头平键或花键连接孔与电机转子轴输出端的平键或花键轴头匹配相连；将阀芯组件的驱动套沉孔装入减速器输出轴轴头上并用螺钉安装固定；最后将阀芯螺纹柱旋入驱动套相匹配的螺纹腔内；第八，将调节介质出口管和调节介质入口管连接于阀体上的阀出口和阀入口；然后将阀体凸台的圆柱面上的密封槽内安装密封圈，将阀体安装在电机壳体的阀体端端面，阀芯运动腔、驱动套运动孔以及减速器安装孔对中套装到阀芯、驱动套以及减速器上，用阀体螺栓套件将阀体固定在电机壳体上；第九，将后盖的凸台上的密封槽内安装密封圈后，安装在电机壳体的后盖端端面，后盖的定位销盲孔对应安装到后盖端旋变器与轴承总成上相匹配的定位销上，此时后盖的惰性液体平衡槽与后盖端旋变器与轴承总成惰性液体平衡槽及惰性液体充装孔位置相对应，用后盖螺栓套件将后盖固定在电机壳体上；最后，从电机壳体上的惰性液体充装孔充装惰性液体，充满后上紧密封螺钉完成安装。