本發(fā)明涉及閘門控制機構，尤其涉及一種閘門啟閉驅(qū)動裝置。

背景技術：

閘門應用的范圍十分的廣泛，很多閘門都是應用在水力、石油化工和給排水方面，快速閉門裝置一般與壁板閥配合使用，在緊急狀態(tài)下可以快速關閉壁板閥，從而能夠快速的切斷水流，實現(xiàn)對于水流的保護，防止意外情況的發(fā)生，但是目前很多閉門裝置需要人工進行閘門的啟閉，不能夠快速對緊急情況作出反應，自動化程度不高，性能不夠穩(wěn)定，容易出現(xiàn)關閉效率低，關閉不及時的情況。

目前，閘門啟閉時，通過主軸驅(qū)動齒輪傳動機構從而帶動閘門升降，主軸為單一軸體，這樣，在斷電時，閘門在重力作用下，實現(xiàn)關閉，穩(wěn)定性差；各零件之間剛性連接，難以形成軸向位移。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對以上問題，提供了一種結構精巧，響應快、性能穩(wěn)定，動作可靠的閘門啟閉驅(qū)動裝置。

本發(fā)明的技術方案是：包括電動執(zhí)行機構，所述電動執(zhí)行機構的下方設有主軸，所述主軸從上到下依次設有牙嵌式離合器、錐齒輪組、電磁制動器和離心限速器，

所述電動執(zhí)行機構通過三爪聯(lián)軸器一連接牙嵌式離合器的靜部，牙嵌式離合器的動部、錐齒輪組、電磁制動器的靜部依次連接主軸的上軸體，電磁制動器的動部和離心限速器依次連接主軸的下軸體。

所述牙嵌式離合器位于上箱體內(nèi)，所述上箱體呈n形，所述牙嵌式離合器的靜部包括轉體、線圈、轉體牙嵌、外殼和固定座一，所述三爪聯(lián)軸器一連接轉體，所述外殼套設在轉體上，所述外殼與固定座一相連，所述固定座一通過螺栓連接上箱體和電動執(zhí)行機構，所述線圈位于轉體和外殼之間，所述轉體牙嵌連接所述轉體；

所述牙嵌式離合器的動部包括牙嵌外圈、簧片、內(nèi)齒圈和固定座二，所述固定座二連接上軸體，所述固定座二通過螺栓連接內(nèi)齒圈，所述牙嵌外圈套設在內(nèi)齒圈上，所述牙嵌外圈和內(nèi)齒圈相嚙合，所述簧片設在牙嵌外圈和內(nèi)齒圈之間。

所述錐齒輪組設在下箱體內(nèi)，所述上箱體與下箱體相連接，所述下箱體呈h形，所述下箱體的中部設有通孔，所述上軸體通過直線軸承連接在通孔內(nèi)；

所述錐齒輪組位于下箱體的上口內(nèi)、包括小傘齒輪、大傘齒輪、螺旋副和支承圈，所述小傘齒輪設在下箱體的一側，所述螺旋副設在大傘齒輪內(nèi)，所述螺旋副包括螺套和螺母，所述螺母固定設在大傘齒輪內(nèi)，所述螺套位于螺母內(nèi)，所述螺套套設在直線軸承上，所述支承圈位于牙嵌外圈和螺套之間。

所述電磁制動器位于下箱體的下口內(nèi)，所述電磁制動器的動部位于電磁制動器的靜部上方，所述上軸體連接在電磁制動器的動部的內(nèi)孔內(nèi)、且伸入電磁制動器的靜部的內(nèi)孔，所述上軸體的底部連接三爪聯(lián)軸器二，所述下軸體的頂部連接三爪聯(lián)軸器三，

所述電磁制動器的靜部固定設在箱體端蓋上，所述箱體端蓋固定設在箱體總成上。

所述離心限速器包括轉盤和若干限位塊，若干限位塊呈環(huán)形、均布設在箱體總成的底面，所述轉盤設在下軸體的底部，所述轉盤上均布設有若干固定塊，所述固定塊上設有滑動連接的滑塊，所述滑塊與限位塊一一對應、且通過斜面接觸連接。

所述三爪聯(lián)軸器二和三爪聯(lián)軸器三之間設有鋼球。

本發(fā)明包括電動執(zhí)行機構、牙嵌式離合器、錐齒輪組、電磁制動器和離心限速器，在牙嵌式離合器與電磁制動器之間設置錐齒輪組，采用整軸滑動形式，方便手電切換操作，錐齒輪組中的小傘齒輪通過帶動大傘齒輪上的螺旋副動作，螺旋副中的螺套通過支承圈帶動牙嵌外圈動作，使得牙嵌式離合器嚙合；同時，在簧片的作用下，可實現(xiàn)牙嵌式離合器脫開動作；

在電動執(zhí)行機構通過手柄切換手動或電動工作時，錐齒輪組更換不同的動作形式。

電磁制動器動作時，電磁制動器的靜部吸合電磁制動器的動部，使得牙嵌式離合器脫開，使得閘門具有可靠停位；

離心限速器采用可調(diào)速型式，便于不同規(guī)格之間的調(diào)整。

本發(fā)明在工作中，牙嵌式離合器、電磁制動器可靠地實現(xiàn)上軸體的軸向移動以及復位動作，結構精巧，具有可靠的停位、動作范圍。

本發(fā)明結構合理，閉門速度快，性能穩(wěn)定，操作方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖，

圖2是本發(fā)明中電磁制動器的靜部的結構示意圖，

圖3是本發(fā)明中電磁制動器的動部的結構示意圖，

圖4是電磁制動器的結構示意圖，

圖5是三爪聯(lián)軸器二和三爪聯(lián)軸器三的內(nèi)部結構示意圖，

圖6是本發(fā)明的工作狀態(tài)圖；

圖中1是電動執(zhí)行機構，2是主軸，21是上軸體，22是下軸體，

3是牙嵌式離合器，31是牙嵌式離合器的靜部，311是轉體，312是線圈，313是轉體牙嵌，314是外殼，315是固定座一，

32是牙嵌式離合器的動部，321是牙嵌外圈，322是簧片，323是內(nèi)齒圈，324是固定座二，

4是錐齒輪組，41是小傘齒輪，42是大傘齒輪，43是螺旋副，431是螺套，432是螺母，44是支承圈，

5是電磁制動器，51是電磁制動器的動部，52是電磁制動器的靜部，

6是齒輪傳動機構，61是主圓柱齒輪，62是從圓柱齒輪，63是絲桿螺旋副，631是絲桿螺母，632是絲桿，

7是離心限速器，71是轉盤，72是限位塊，73是固定塊，74是滑塊，

8是鋼球，9是三爪聯(lián)軸器一，10是上箱體，11是下箱體，12是箱體端蓋，13是箱體總成，14是三爪聯(lián)軸器二，15是三爪聯(lián)軸器三，16是手輪，17是直線軸承。

具體實施方式

本發(fā)明如圖1-6所示，包括電動執(zhí)行機構1，所述電動執(zhí)行機構的1下方設有主軸2，所述主軸從上到下依次設有牙嵌式離合器3、錐齒輪組4、電磁制動器5和離心限速器7，

所述電動執(zhí)行機構1通過三爪聯(lián)軸器一9連接牙嵌式離合器的靜部31，牙嵌式離合器的動部32、錐齒輪組4、電磁制動器的靜部52依次連接主軸的上軸體21，電磁制動器的動部51和離心限速器7依次連接主軸的下軸體22。

工作中，主軸的下軸體上設有齒輪傳動機構6，齒輪傳動機構位于箱體總成內(nèi)，齒輪傳動機構位于電磁制動器的動部51和離心限速器7之間；

所述齒輪傳動機構6包括主圓柱齒輪61、從圓柱齒輪62和絲桿螺旋副63，所述下軸體22設在主圓柱齒輪61內(nèi)，所述絲桿螺旋副63設在從圓柱齒輪62內(nèi)，所述主圓柱齒輪61和從圓柱齒輪62相嚙合，所述絲桿螺旋副63包括絲桿螺母631和絲桿632，所述絲桿螺母631固定設在從圓柱齒輪62內(nèi)，所述絲桿632位于絲桿螺母631內(nèi)，所述絲桿的頂部設有緩沖器、底部連接閘門。

本發(fā)明在工作中，通過電動執(zhí)行機構提供動力，電動執(zhí)行機構上設有手柄，可切換手動或電動操作，手動操作時，通過搖動手輪16。

牙嵌式離合器嚙合狀態(tài)時，電動執(zhí)行機構動作，帶動主軸驅(qū)動齒輪傳動機構將閘門開啟；脫開狀態(tài)時，閘門關閉；

電磁制動器在閘門開啟后動作，使得牙嵌式離合器脫開，使得制動可靠；待閘門關閉時，電磁制動器失電；

離心限速器能控制下降速度；

錐齒輪組使得在斷電情況下，牙嵌式離合器產(chǎn)生通電和斷電的效果。

本發(fā)明在工作中，牙嵌式離合器、電磁制動器可靠地實現(xiàn)上軸體的軸向移動以及復位動作，結構精巧，具有可靠的停位、動作范圍。

所述牙嵌式離合器3位于上箱體10內(nèi)，所述上箱體10呈n形，所述牙嵌式離合器的靜部31包括轉體311、線圈312、轉體牙嵌313、外殼314和固定座一315，所述三爪聯(lián)軸器一9連接轉體311，所述外殼314套設在轉體上，所述外殼314與固定座一315相連，所述固定座一315通過螺栓連接上箱體和電動執(zhí)行機構，所述線圈312位于轉體和外殼之間，所述轉體牙嵌313連接所述轉體；

所述牙嵌式離合器的動部32包括牙嵌外圈321、簧片322、內(nèi)齒圈323和固定座二324，所述固定座二324連接上軸體21，所述固定座二324通過螺栓連接內(nèi)齒圈323，所述牙嵌外圈321套設在內(nèi)齒圈323上，所述牙嵌外圈和內(nèi)齒圈相嚙合，牙嵌外圈和內(nèi)齒圈之間可軸向動作；所述簧片設在牙嵌外圈和內(nèi)齒圈之間，起到兩者復位作用。

牙嵌式離合器分動、靜二部分，通電時，動、靜二部分吸合聯(lián)結成一體，從而傳遞力矩，此時，牙嵌外圈和轉體牙嵌嚙合動作，此時，電動執(zhí)行機構通過三爪聯(lián)軸器一帶動轉體，轉體帶動轉體牙嵌，轉體牙嵌帶動牙嵌外圈，由于牙嵌外圈和內(nèi)齒圈嚙合，內(nèi)齒圈固定在固定座二上，固定座二進而帶動上軸體動作；

斷電時，動、靜二部分失去吸力，在簧片的作用下，轉體牙嵌帶動牙嵌外圈分離，牙嵌式離合器脫開。

所述錐齒輪組4設在下箱體11內(nèi)，所述上箱體10與下箱體11相連接，所述下箱體呈h形，所述下箱體的中部設有通孔，所述上軸體21通過直線軸承17連接在通孔內(nèi)，使得上軸體可在直線軸承內(nèi)軸向竄動；

所述錐齒輪組4位于下箱體的上口內(nèi)、包括小傘齒輪41、大傘齒輪42、螺旋副43和支承圈44，所述小傘齒輪41設在下箱體的一側，所述螺旋副43設在大傘齒輪內(nèi)，所述螺旋副43包括螺套431和螺母432，所述螺母固定設在大傘齒輪內(nèi)，所述螺套位于螺母內(nèi)，所述螺套套設在直線軸承上，所述支承圈44位于牙嵌外圈和螺套之間。

錐齒輪組在工作中，大傘齒輪可旋轉、無軸向竄動，小傘齒輪整體結構裝于下箱體內(nèi)，當大傘齒輪旋轉時帶動螺旋副旋轉，產(chǎn)生軸向位移，因而使支承圈44產(chǎn)生竄動，從而使牙嵌式離合器產(chǎn)生通電和斷電的效果。

所述電磁制動器5位于下箱體11的下口內(nèi)，所述電磁制動器的動部51位于電磁制動器的靜部52上方，所述上軸體21連接在電磁制動器的動部的內(nèi)孔內(nèi)、且伸入電磁制動器的靜部的內(nèi)孔，所述上軸體的底部連接三爪聯(lián)軸器二14，所述下軸體的頂部連接三爪聯(lián)軸器三15，三爪聯(lián)軸器二和三爪聯(lián)軸器三之間嚙合；

所述電磁制動器的靜部52固定設在箱體端蓋12上，所述箱體端蓋12固定設在箱體總成上。

由于主軸的結構形式為分體式（即在兩個三爪聯(lián)軸器處分斷），電磁制動器的靜部即下部設有線圈和動部即上部設有摩擦鐵，兩者中間均為內(nèi)孔，工作中，三爪聯(lián)軸器三無軸向竄動，三爪聯(lián)軸器二隨軸有竄動，兩者靠電磁吸合，靠簧片322分開。

電動狀態(tài)下，牙嵌式離合器嚙合工作時，將閘門升起后，電磁制動器吸合，將牙嵌式離合器脫開，起到可靠制動。其中，吸合時，帶動上軸體通過固定座二帶動內(nèi)齒圈，使得簧片拉伸；這時，通過電磁制動器，強制將三爪聯(lián)軸器二和三爪聯(lián)軸器三吸合；

閘門關閉時，電磁制動器斷電，在簧片322作用下，電磁制動器的動部和靜部分開。

所述離心限速器7包括轉盤71和若干限位塊72，若干限位塊呈環(huán)形、均布設在箱體總成的底面，所述轉盤71設在下軸體22的底部，所述轉盤71上均布設有若干固定塊73，所述固定塊上設有滑動連接的滑塊74，所述滑塊和固定塊上設有對應的滑孔，所述滑塊內(nèi)設有嵌塊，使得滑塊在離心力的作用下，能夠滑動；

所述滑塊與限位塊一一對應、且通過斜面接觸連接。采用傾斜的摩擦面，通過改變力臂的大小，從而實現(xiàn)速度可調(diào)。

離心限速器裝于下軸體上，當轉速超過一定值后，起到剎車作用，從而實現(xiàn)降速，與傳統(tǒng)的離心限速器比較，主要區(qū)別是力矩（速度）可調(diào)，確保適合不同規(guī)格的需要。

如圖5所示，所述三爪聯(lián)軸器二14和三爪聯(lián)軸器三15之間設有鋼球8；設置鋼球，使得三爪聯(lián)軸器二和三爪聯(lián)軸器三之間方便滑動，省力、滑動可靠。

本發(fā)明的工作過程為：

1、手動工作：

當需要打開閘門時：（1）操作電動執(zhí)行機構切換手柄（切換至手動）；（2）搖動錐齒輪組，使牙嵌式離合器處于嚙合狀態(tài)；（3）搖動電動執(zhí)行機構上的手輪，將閘門升至最高處（打開狀態(tài)）

當需要關閉閘門時：（1）搖動錐齒輪組，使牙嵌式離合器處于脫開狀態(tài)；（2）閘門先慢后快下落，達到一定速度后，離心限速器工作，使閘門下落速度減慢后再變快重復，最終關閉。

2、電動工作：

當需要打開閘門時：（1）操作電動執(zhí)行機構切換手柄（切換至電動）；（2）搖動錐齒輪組，使牙嵌式離合器處于脫開狀態(tài)；（3）按下啟動按鈕，使牙嵌式離合器處于嚙合狀態(tài)，電動執(zhí)行機構動作，使閘門處于完全打開位置，動作結束后，電磁制動器動作，使牙嵌式離合器處于脫開狀態(tài)，制動由電磁制動器控制。

當需要關閉閘門時：（1）電磁制動器突然失電；（2）閘門先慢后快下落，達到一定速度后，離心限速器工作，使閘門下落速度減慢后再變快重復，使閘門安全關到位。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、結構合理，閉門速度快，性能穩(wěn)定，操作方便，可以替代現(xiàn)有的速閉啟閉機、啟閉機；

2、牙嵌式離合器與電磁制動器動作協(xié)調(diào)，有效解決了軸向竄動問題；

3、離心限速器實現(xiàn)了轉速可調(diào)的性能，使之用途更廣。