直行程電動執(zhí)行器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了直行程電動執(zhí)行器，包括支座、電機(jī)、上錐齒輪、下錐齒輪、蝸桿、蝸輪、傳動軸、執(zhí)行軸套和手輪，該電機(jī)的輸出軸安裝有所述上錐齒輪；蝸桿的一端穿過下錐齒輪的齒輪孔，下錐齒輪與上錐齒輪嚙合，蝸桿的另一端設(shè)有軸銷，蝸輪與蝸桿嚙合；傳動軸的上端與蝸輪的中心固定，傳動軸的下端插入執(zhí)行軸套；手輪包括輪體及軸芯，軸芯上朝遠(yuǎn)離輪體的方向依次設(shè)有通孔、空腔以及花鍵槽；支座中開有橫向的調(diào)節(jié)孔，軸芯插入該調(diào)節(jié)孔中，調(diào)節(jié)孔的孔壁開有兩個環(huán)形限位槽；通孔中插有彈簧，彈簧的兩端分別置有滾珠，兩滾珠與環(huán)形限位槽卡接配合。本實(shí)用新型能安全、準(zhǔn)確地控制閥門并達(dá)到絕對可靠的自鎖功能。
【專利說明】直行程電動執(zhí)行器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及控制閥門的裝置，具體涉及直行程電動執(zhí)行器。

【背景技術(shù)】
[0002] 電動執(zhí)行器用于閥門的自動控制，用于帶動閥門的閥桿來實(shí)現(xiàn)閥門開度的調(diào)節(jié)。 而對于需要直線移動的閥桿來說，需要采用可輸出直線行程的直行程電動執(zhí)行器。而現(xiàn)有 直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般采用同步電機(jī)，通過直齒輪以及T型螺桿傳動來調(diào)節(jié)閥門開度，以控 制介質(zhì)流量，對閥門閥桿的控制易移位變化，，其自鎖功能差，對要求絕對關(guān)閉的閥門存在 危險(xiǎn)，而且同步電機(jī)在閥門卡死狀態(tài)，容易過熱損壞，沒有閥門卡塞保護(hù)功能。
[0003] 另外，當(dāng)控制電機(jī)的輸入信號斷線或信號故障，用戶不能將閥門設(shè)置在設(shè)定位置， 即此時(shí)閥門不可控。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供直行程電動執(zhí)行器，能安 全、準(zhǔn)確地控制閥門并達(dá)到絕對可靠的自鎖功能。
[0005] 本實(shí)用新型的目的采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 直行程電動執(zhí)行器，包括支座、電機(jī)、上錐齒輪、下錐齒輪、蝸桿、蝸輪、傳動軸、執(zhí) 行軸套和手輪，電機(jī)固定于支座，該電機(jī)的輸出軸堅(jiān)直向下伸出并安裝有所述上錐齒輪；蝸 桿橫向樞裝于支座，蝸桿的一端穿過下錐齒輪的齒輪孔，下錐齒輪與上錐齒輪嚙合，蝸桿的 另一端設(shè)有外凸的軸銷，蝸輪與蝸桿嚙合；傳動軸堅(jiān)向樞裝于支座，傳動軸的上端與蝸輪的 中心固定，傳動軸的下端插入執(zhí)行軸套內(nèi)并與執(zhí)行軸套螺紋配合；手輪包括輪體及固定在 輪體中央的軸芯，軸芯上朝遠(yuǎn)離輪體的方向依次設(shè)有與軸芯的軸向垂直的通孔、供蝸桿的 另一端穿入的空腔以及與軸銷卡接配合的花鍵槽；支座中開有橫向的調(diào)節(jié)孔，軸芯插入該 調(diào)節(jié)孔中并與調(diào)節(jié)孔橫向滑移配合，調(diào)節(jié)孔的孔壁開有兩個環(huán)形限位槽；通孔中插有彈簧， 彈簧的兩端分別置有滾珠，兩滾珠與環(huán)形限位槽卡接配合。
[0007] 優(yōu)選地，所述執(zhí)行軸套的下端固定有可堅(jiān)向伸縮的緩沖裝置。
[0008] 優(yōu)選地，所述直行程電動執(zhí)行器還包括用于反饋軸芯的移動信號的限位開關(guān)，該 限位開關(guān)具有主體和由主體中向下伸出的彈片，主體安裝于支座，所述調(diào)節(jié)孔的孔壁開有 開口，該開口靠近調(diào)節(jié)孔的孔底；所述彈片穿過開口后與軸芯的外壁相抵。
[0009] 優(yōu)選地，所述軸芯的端部設(shè)有錐形的導(dǎo)向面。
[0010] 優(yōu)選地，所述傳動軸套裝有兩個推力軸承，兩推力軸承的內(nèi)圈與傳動軸固定，兩推 力軸承的外圈與支座固定。
[0011] 優(yōu)選地，所述電機(jī)為力矩電機(jī)。
[0012] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0013] (1)本實(shí)用新型通過彈簧對滾珠的彈力，可使?jié)L珠卡合在環(huán)形限位槽中，以對軸芯 在調(diào)節(jié)孔中的位置進(jìn)行限位，防止手輪做橫向的隨意移動，避免手動操作手輪時(shí)電機(jī)意外 運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的危險(xiǎn)，而且，手輪通過花鍵槽和軸銷的卡接配合可以很方便地實(shí)現(xiàn)手輪與蝸桿 的離合，當(dāng)控制電機(jī)的輸入信號斷線或信號故障或斷電時(shí)，可手動轉(zhuǎn)動手輪進(jìn)行方便、安全 地操作外部閥門；
[0014] (2)本實(shí)用新型經(jīng)電機(jī)輸出動力后接入蝸輪和蝸桿，則可實(shí)現(xiàn)傳動軸輸出的自鎖 功能，以適應(yīng)閥門開合的操作的波動帶來的逆轉(zhuǎn)，而所設(shè)置的緩沖裝置可更進(jìn)一步緩沖閥 門開合的波動，提升閥門開合的調(diào)節(jié)精度，以準(zhǔn)確控制閥門。
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型直行程電動執(zhí)行器的俯視圖；
[0017] 圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0018] 圖3為圖1的Y-Y剖視圖；
[0019] 圖4為本實(shí)用新型軸芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖中：1、支座；101、上蓋；102、支板；103、底座；11、調(diào)節(jié)孔；111、環(huán)形限位槽； 112、開口；2、電機(jī)；3、上錐齒輪；4、下錐齒輪；5、蝸桿；6、蝸輪；7、傳動軸；8、執(zhí)行軸套；9、 手輪；91、輪體；92、軸芯；921、通孔；922、空腔；923、花鍵槽；924、導(dǎo)向面；10、軸銷；12、彈 簧；13、滾珠；14、緩沖裝置；15、限位開關(guān)；151、主體；152、彈片；16、推力軸承。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1?4所示的直行程電動執(zhí)行器，包括支座1、電機(jī)2、上錐齒輪3、下錐齒輪4、 蝸桿5、蝸輪6、傳動軸7、執(zhí)行軸套8和手輪9,電機(jī)2固定于支座1，該電機(jī)2的輸出軸堅(jiān)直 向下伸出并安裝有上錐齒輪3 ;蝸桿5橫向樞裝于支座1，蝸桿5的一端穿過下錐齒輪4的 齒輪孔，下錐齒輪4與上錐齒輪3嚙合，蝸桿5的另一端設(shè)有外凸的軸銷10,蝸輪6與蝸桿 5哨合；傳動軸7堅(jiān)向樞裝于支座1，傳動軸7的上端與蝸輪6的中心固定，傳動軸7的下端 插入執(zhí)行軸套8內(nèi)并與執(zhí)行軸套8螺紋配合；手輪9包括輪體91及固定在輪體91中央的 軸芯92,軸芯92上朝遠(yuǎn)離輪體91的方向依次設(shè)有與軸芯92的軸向垂直的通孔921、供蝸 桿5的另一端穿入的空腔922以及與軸銷10卡接配合的花鍵槽923 ;支座1中開有橫向的 調(diào)節(jié)孔11，軸芯92插入該調(diào)節(jié)孔11中并與調(diào)節(jié)孔11橫向滑移配合，調(diào)節(jié)孔11的孔壁開有 兩個環(huán)形限位槽111 ;通孔921中插有彈簧12,彈簧12的兩端分別置有滾珠13,兩滾珠13 與環(huán)形限位槽111卡接配合。
[0022] 本例的支座1包括圍罩電機(jī)2的上蓋101，支撐電機(jī)2的支板102和樞裝傳動軸7 的底座103。蝸輪6與傳動軸7的配合可加入方鍵和方鍵槽的配合來簡化裝配，并保證傳動 穩(wěn)定性。蝸桿5兩端與支座1的樞裝可通過軸承的承托來實(shí)現(xiàn)。
[0023] 工作時(shí)，電機(jī)2驅(qū)動上錐齒輪3旋轉(zhuǎn)，上錐齒輪3通過與下錐齒輪4的機(jī)械嚙合傳 遞力矩作用于蝸桿5,蝸桿5傳遞力矩于蝸輪6,蝸輪6傳遞力矩于傳動軸7,再通過傳動軸 7與執(zhí)行軸套8之間的螺紋配合，使執(zhí)行軸套8產(chǎn)生堅(jiān)向的直線位移，其具有堅(jiān)向的行程，來 驅(qū)動外部閥門的閥桿，實(shí)現(xiàn)閥門的開合及閥門開度的調(diào)節(jié)。其中，執(zhí)行軸套8將與外部閥門 的閥桿固定。而由于有蝸輪6、蝸桿5傳動、傳動軸7與執(zhí)行軸套8的螺紋配合傳動，因此實(shí) 現(xiàn)了可靠地絕對自鎖功能，防止波動而縮短壽命。
[0024] 當(dāng)電機(jī)2無法正常運(yùn)作時(shí)，可外拉手輪9,使花鍵槽923與軸銷10卡接配合，花鍵 槽923利于軸銷10方便地卡接。則手輪9的轉(zhuǎn)動可帶動蝸輪6的轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行軸套8的 直線移動，實(shí)現(xiàn)手動控制閥門的功能；當(dāng)電機(jī)2恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，推回手輪9,使花鍵槽923與軸 銷10分離，則電機(jī)2驅(qū)動蝸桿5的轉(zhuǎn)動將不帶電軸芯92旋轉(zhuǎn)。而彈簧12和滾珠13的設(shè) 置，可令滾珠13被彈性限位在環(huán)形限位槽111中，手輪9外拉或推入的調(diào)節(jié)孔11過程中， 滾珠13分別被限位在兩個不同的環(huán)形限位槽111，以保持軸芯92的位置，避免意外。
[0025] 執(zhí)行軸套8的下端固定有可堅(jiān)向伸縮的緩沖裝置14,緩沖裝置14可對閥門的閥 桿產(chǎn)生預(yù)緊力，以保持閥桿的位置，例如在需要關(guān)閉閥門時(shí)，可保持閥門處于緊密關(guān)閉的狀 態(tài)，也可緩沖波動，提升對閥門開度控制的精度。緩沖裝置14中可設(shè)置彈簧等彈性件來實(shí) 現(xiàn)堅(jiān)向可伸縮的緩沖功能。
[0026] 本例的直行程電動執(zhí)行器還包括用于反饋軸芯92的移動信號的限位開關(guān)15,該 限位開關(guān)15具有主體151和由主體151中向下伸出的彈片152,主體151安裝于支座1，調(diào) 節(jié)孔11的孔壁開有開口 112,該開口 112靠近調(diào)節(jié)孔11的孔底；彈片152穿過開口 112后 與軸芯92的外壁相抵。限位開關(guān)15反饋的軸芯92移動信號，可經(jīng)外部處理后反饋給電機(jī) 2判斷手輪9的花鍵槽923是否與軸銷10處于卡接狀態(tài)，用于進(jìn)一步改善手輪9的操作安 全。其中，軸芯92的端部設(shè)有錐形的導(dǎo)向面924,導(dǎo)向面924可與彈片152更好地抵壓配 合，并具有對彈片152的導(dǎo)向作用。
[0027] 傳動軸7套裝有兩個推力軸承16,兩推力軸承16的內(nèi)圈與傳動軸7固定，兩推力 軸承16的外圈與支座1固定。推力軸承16的壽命長、穩(wěn)定性好，利于提高對外控制閥門的 控制精度。
[0028] 本例的電機(jī)2為力矩電機(jī)，可以防止因堵轉(zhuǎn)造成電機(jī)2過熱燒毀。
[0029] 上述實(shí)施方式僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來限定本實(shí)用新型保護(hù) 的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬 于本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 直行程電動執(zhí)行器，其特征在于：包括支座、電機(jī)、上錐齒輪、下錐齒輪、蝸桿、蝸輪、 傳動軸、執(zhí)行軸套和手輪，電機(jī)固定于支座，該電機(jī)的輸出軸堅(jiān)直向下伸出并安裝有所述上 錐齒輪；蝸桿橫向樞裝于支座，蝸桿的一端穿過下錐齒輪的齒輪孔，下錐齒輪與上錐齒輪 哨合，蝸桿的另一端設(shè)有外凸的軸銷，蝸輪與蝸桿哨合；傳動軸堅(jiān)向樞裝于支座，傳動軸的 上端與蝸輪的中心固定，傳動軸的下端插入執(zhí)行軸套內(nèi)并與執(zhí)行軸套螺紋配合；手輪包括 輪體及固定在輪體中央的軸芯，軸芯上朝遠(yuǎn)離輪體的方向依次設(shè)有與軸芯的軸向垂直的通 孔、供蝸桿的另一端穿入的空腔以及與軸銷卡接配合的花鍵槽；支座中開有橫向的調(diào)節(jié)孔， 軸芯插入該調(diào)節(jié)孔中并與調(diào)節(jié)孔橫向滑移配合，調(diào)節(jié)孔的孔壁開有兩個環(huán)形限位槽；通孔 中插有彈簧，彈簧的兩端分別置有滾珠，兩滾珠與環(huán)形限位槽卡接配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直行程電動執(zhí)行器，其特征在于：所述執(zhí)行軸套的下端固定 有可堅(jiān)向伸縮的緩沖裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直行程電動執(zhí)行器，其特征在于：所述直行程電動執(zhí)行器還 包括用于反饋軸芯的移動信號的限位開關(guān)，該限位開關(guān)具有主體和由主體中向下伸出的彈 片，主體安裝于支座，所述調(diào)節(jié)孔的孔壁開有開口，該開口靠近調(diào)節(jié)孔的孔底；所述彈片穿 過開口后與軸芯的外壁相抵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直行程電動執(zhí)行器，其特征在于：所述軸芯的端部設(shè)有錐形 的導(dǎo)向面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直行程電動執(zhí)行器，其特征在于：所述傳動軸套裝有兩個推 力軸承，兩推力軸承的內(nèi)圈與傳動軸固定，兩推力軸承的外圈與支座固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直行程電動執(zhí)行器，其特征在于：所述電機(jī)為力矩電機(jī)。
【文檔編號】F16K31/60GK203847804SQ201420289298
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】崔偉強(qiáng) 申請人:奇?zhèn)ラy門（深圳）有限公司