專利名稱：通用型電動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種改進(jìn)的電力傳動(dòng)裝置。
隨著技術(shù)進(jìn)步，電動(dòng)裝置應(yīng)用將更加廣泛，專用型的電動(dòng)裝置，如閥門電動(dòng)裝置，幾經(jīng)改進(jìn)，已趨于完善，然而通用型的電動(dòng)裝置，即不僅可用于閥門，還可以用于設(shè)施農(nóng)業(yè)、船舶、治金、建筑、輕工等不同行業(yè)的電動(dòng)裝置，目前尚待開(kāi)發(fā)。通用型電動(dòng)裝置，除應(yīng)具備專用型電動(dòng)裝置的一般性能外，在實(shí)用性、安全性方面，手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)的可靠性要高；在適應(yīng)性方面，箱體應(yīng)是通用的，其座腳可以根據(jù)需要在箱體的不同端面上安裝；在經(jīng)濟(jì)性方面，應(yīng)進(jìn)一步簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)和構(gòu)件，便于采用積木式組合設(shè)計(jì)，提高零部件的通用性和互換性，以利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。
本實(shí)用新型的目的就是要開(kāi)發(fā)一種通用型電動(dòng)裝置(以下簡(jiǎn)稱電動(dòng)裝置)，以滿足上述要求。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該電動(dòng)裝置由電機(jī)、電機(jī)接盤(pán)、減速器、行程控制器、行程指示器、轉(zhuǎn)矩控制器、手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)、手動(dòng)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。減速器箱體為通用型，其座腳可以在箱體上沒(méi)有安裝手輪和電機(jī)接盤(pán)的其他端面上安裝，電機(jī)向減速器輸入軸傳遞轉(zhuǎn)矩，可直接經(jīng)過(guò)牙嵌式離合器，也可以經(jīng)過(guò)一級(jí)齒輪減速后，再經(jīng)過(guò)牙嵌式離合器，牙嵌式離合器牙形為梯形牙或螺旋牙。本實(shí)用新型在手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)，裝有行程控制器和轉(zhuǎn)矩控制器的控制箱的設(shè)置，轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)等方面都作了改進(jìn)，其特征是1、手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)作為手電動(dòng)切換的重要部件——牙嵌式離合器中的主動(dòng)半離合器是可滑移的，與所在的軸或軸套導(dǎo)鏈聯(lián)接，從動(dòng)半離合器則固聯(lián)在減速器輸入軸上，主動(dòng)半離合器始終受到一個(gè)彈性力的作用，使之趨向從動(dòng)半離合器。主動(dòng)半離合器上有軸環(huán)，朝向離合器牙的軸環(huán)側(cè)面上有凸臺(tái)，軸環(huán)的另一側(cè)面作為彈簧座安裝彈簧。主動(dòng)半離合器可以直接安裝在電機(jī)外伸軸上，或裝在固聯(lián)在電機(jī)外伸軸上的軸套上。主動(dòng)半離合器也可以裝在減速器輸入軸的軸套上，該軸套在減速器輸入軸上只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能竄動(dòng)。
用凸輪機(jī)構(gòu)作為對(duì)主動(dòng)半離合器的操縱機(jī)構(gòu)。凸輪軸裝在電機(jī)接盤(pán)上靠近主動(dòng)半離合器處的孔中，動(dòng)配合，伸入電機(jī)接盤(pán)的凸輪軸內(nèi)端固聯(lián)盤(pán)形凸輪，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能觸及主動(dòng)半離合器軸環(huán)側(cè)面并推動(dòng)該半離合器。盤(pán)形凸輪的非工作端受到彈簧的推力，使凸輪保持不與主動(dòng)半離合器接觸的穩(wěn)定狀態(tài)。
用頂桿實(shí)現(xiàn)主動(dòng)半離合器(即電動(dòng)主動(dòng)半離合器)和手動(dòng)主動(dòng)半離合器的互鎖。將頂桿裝在固聯(lián)從動(dòng)半離合器的減速器輸入軸內(nèi)的孔中或表面的槽中，動(dòng)配合，頂桿的一端做成“T”形或“「”形，在彈性力的作用下靠向主動(dòng)半離合器并可以隨之而動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)裝置由手動(dòng)狀態(tài)將要切換成電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，即主動(dòng)半離合器失去凸輪的支持，將要和從動(dòng)半離合器接合時(shí)，頂桿的另一端可將手動(dòng)主動(dòng)半離合器推出接合狀態(tài)。
2、裝有行程控制器和轉(zhuǎn)矩控制器的控制箱設(shè)置在減速器箱體上安裝電機(jī)接盤(pán)的端面上，為節(jié)約材料和工時(shí)，可以將控制箱箱體，電機(jī)接盤(pán)制成一體，也可以將減速器箱體、控制箱箱體和電機(jī)接盤(pán)制成一體。
3、轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)設(shè)置曲柄軸裝在電機(jī)接盤(pán)上靠近主動(dòng)半離合器的孔中，動(dòng)配合，曲柄軸偏心部裝有滾輪，當(dāng)梯形牙或螺旋牙的主動(dòng)半離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩大于某值時(shí)，它正面受到的軸向力大于背面彈簧的支持力，會(huì)壓縮彈簧而后移，其軸環(huán)側(cè)面就可接觸并推動(dòng)滾輪，并使曲柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳至轉(zhuǎn)矩控制器，將機(jī)械運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，使電機(jī)斷電，從而控制了經(jīng)主動(dòng)半離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩?？刂屏嗽撧D(zhuǎn)矩，就可以控制電動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)矩。
本實(shí)用新型中的手電動(dòng)切換元件——滑移半離合器，是主動(dòng)件，與滑移半離合器是從動(dòng)件的大多數(shù)電動(dòng)裝置相比，本實(shí)用新型的手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)(1)離合器操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，是一件有彈簧控制的凸輪。
(2)手電動(dòng)切換過(guò)程簡(jiǎn)單，工作可靠。
(3)主動(dòng)半離合器在凸輪撥動(dòng)下與從動(dòng)半離合器分離后，與凸輪處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，電動(dòng)裝置作手動(dòng)操作時(shí)沒(méi)有摩損。
主動(dòng)半離合器由于采用了梯形牙或螺旋牙，有軸環(huán)，除具有手電動(dòng)切換功能外，還能輸出轉(zhuǎn)矩信號(hào)，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)，是低成本的多功能部件。
本實(shí)用新型的頂桿的設(shè)置，曲柄軸和滾輪的設(shè)置都具有簡(jiǎn)單、可靠的特點(diǎn)；裝有行程控制器和轉(zhuǎn)矩控制器的控制箱設(shè)置在減速器箱體上安裝電機(jī)接盤(pán)的端面，為采用通用型減速器箱體創(chuàng)造了條件。
綜上所述，本實(shí)用新型滿足了通用電動(dòng)裝置在實(shí)用性、安全性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性方面的要求，本設(shè)計(jì)可用于使用先進(jìn)制造技術(shù)，批量生產(chǎn)性能適宜、成本較低的通用型電動(dòng)裝置。
下面結(jié)合實(shí)例詳述本電動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理。
實(shí)例中，


圖1是蝸桿側(cè)置式通用型電動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是蝸桿下置式通用型電動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是
圖1中A-A剖面和圖3中B-B剖面的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
例1參見(jiàn)
圖1、圖2，這是一臺(tái)采用蝸桿減速器，蝸桿側(cè)置式的通用型電動(dòng)裝置，減速器箱體，控制箱箱體和電機(jī)接盤(pán)制成一個(gè)箱體(51)，座腳與箱體(51)下面的端蓋合在一起制成底座(36)，手輪軸座(42)用來(lái)支持手輪軸(43)，電機(jī)(10)經(jīng)過(guò)主動(dòng)半離合器甲(15)，從動(dòng)半離合器甲(26)，直聯(lián)蝸桿軸(31)，離合器牙為梯形牙，彈簧座(12)卡在電機(jī)(10)外伸軸根部的臺(tái)階下。
電動(dòng)過(guò)程傳動(dòng)路線電機(jī)(10)→主動(dòng)半離合器甲(15)→從動(dòng)半離合器甲(26)→蝸桿軸(31)→蝸輪(53)→空心蝸輪軸(54)，經(jīng)該軸下端制成的半離合器輸出轉(zhuǎn)矩。
行程控制行程信號(hào)取自空心蝸輪軸(54)，傳動(dòng)路線空心蝸輪軸(54)→螺旋齒輪乙(56)→螺旋齒輪甲(55)→傳動(dòng)軸(57)→行程控制器(61)→行程指示器(62)。行程控制器將行程信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)控制電機(jī)，同時(shí)行程指示器將傳來(lái)的行程信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換用指針在刻度盤(pán)上指示出來(lái)。
轉(zhuǎn)矩控制彈簧甲(14)的力作用于主動(dòng)半離合器甲(15)，使得空心蝸輪軸(54)輸出的轉(zhuǎn)矩不超過(guò)額定值時(shí)，主動(dòng)半離合器甲(15)工作時(shí)穩(wěn)定，一旦超過(guò)，主動(dòng)半離合器甲(15)就會(huì)壓縮彈簧甲(14)而移動(dòng)，發(fā)出輸出轉(zhuǎn)矩超出額定值的機(jī)械運(yùn)動(dòng)信號(hào)；該信號(hào)經(jīng)滾輪(63)，曲柄軸(65)，傳入轉(zhuǎn)矩控制器(64)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，控制電機(jī)(10)。
手電動(dòng)半自動(dòng)切換電動(dòng)→手動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸(22)，凸輪(21)隨動(dòng)并撥動(dòng)主動(dòng)半離合器甲(15)達(dá)最大行程時(shí)停止，此時(shí)壓力角為零度，彈簧甲(14)作用下的主動(dòng)半離合器甲(15)緊壓凸輪(21)，處于自鎖狀態(tài)。此時(shí)推進(jìn)手輪(45)克服彈簧丁(44)的彈力使手動(dòng)主動(dòng)半離合器(41)與手動(dòng)從動(dòng)半離合器甲(34)接合，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪實(shí)現(xiàn)手動(dòng)，傳動(dòng)路線手輪(45)→手輪軸(43)→手動(dòng)主動(dòng)半離合器(41)→手動(dòng)從動(dòng)半離合器甲(34)→蝸桿軸(31)，以下的傳動(dòng)路線同電動(dòng)過(guò)程。手動(dòng)→電動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)(10)，主動(dòng)半離合器甲(15)隨動(dòng)，其軸環(huán)側(cè)面與凸輪(21)間的摩擦力及側(cè)面上凸臺(tái)對(duì)該凸輪的沖擊使凸輪(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)半離合器甲(15)失去支持，于是在彈簧甲(14)作用下與從動(dòng)半離合器甲(26)接合，電動(dòng)過(guò)程開(kāi)始，其傳動(dòng)路線如前所述，故從略。凸輪(21)在彈簧乙(23)的作用下迅速回到不與主動(dòng)半離合器接觸的穩(wěn)定狀態(tài)。頂桿甲(38)置于蝸桿軸(31)內(nèi)通孔中，一端制成“T”形，在彈簧丙(25)作用下靠向主動(dòng)半離合器甲(15)并隨之而動(dòng)，其作用如前所述，亦從略。
例2、參見(jiàn)圖3，圖2，這是一臺(tái)采用蝸桿減速器，蝸桿下置式的通用型電動(dòng)裝置，控制箱箱體和電機(jī)接盤(pán)制成一個(gè)箱體(66)，座腳(37)安裝在減速器箱體(52)的下端。
與例1明顯不同的是本例中主動(dòng)半離合器乙(16)是裝在減速器輸入軸(32)上的軸套(13)上，該軸套在輸入軸(32)上可以轉(zhuǎn)動(dòng)，它的一端安裝主動(dòng)半離合器乙(16)，另一端做成彈簧座安裝彈簧甲(14)，并受到該彈簧的壓力，彈簧座外端有固聯(lián)在輸入軸(32)上的平面推力軸承的支承，所以在軸上不能竄動(dòng)。輸入軸(32)表面有槽，頂桿乙(39)置于其中，它的一端制成“「”形，突出槽外，在彈簧戊(27)作用下靠向主動(dòng)半離合器乙(16)并隨之而動(dòng)。主動(dòng)半離合器乙(16)在彈簧甲(14)的作用下與從動(dòng)離合器乙(28)接合。離合器牙形為螺旋牙，工作面是螺旋面。在電動(dòng)裝置中用螺旋牙滑移半離合器，是專利《新型閥門電動(dòng)裝置》的核心技術(shù)之一，具有控制精度高、壽命長(zhǎng)，調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。專利號(hào)ZL99204295·X。主動(dòng)半離合器乙(16)軸環(huán)制有園柱齒輪，和固聯(lián)在電機(jī)(10)外伸軸上的齒輪(11)嚙合。蝸桿套(33)，從動(dòng)半離合器乙(28)，手動(dòng)從動(dòng)半離合器乙(35)都固聯(lián)在輸入軸(32)上，并允許頂桿乙(39)在槽中竄動(dòng)。
電動(dòng)過(guò)程傳動(dòng)路線電機(jī)(10)→齒輪(11)→主動(dòng)半離合器乙(16)→從動(dòng)半離合器乙(28)→輸入軸(32)→蝸桿套(33)→蝸輪(53)。以下傳動(dòng)路線同例1。
行程控制、轉(zhuǎn)矩控制過(guò)程同例1。
手電動(dòng)半自動(dòng)切換手動(dòng)→電動(dòng)時(shí)主動(dòng)半離合器乙(16)動(dòng)力來(lái)自齒輪(11)，其余動(dòng)作原理同例1。
權(quán)利要求1.通用型電動(dòng)裝置，主要由電機(jī)、電機(jī)接盤(pán)、減速器、行程控制器、行程指示器、轉(zhuǎn)矩控制器、手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)、手動(dòng)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成；減整器箱體為通用型，其座腳可以在箱體上沒(méi)有安裝手輪和電機(jī)接盤(pán)的其他端面上安裝；其特征是(1)牙嵌式離合器中的主動(dòng)半離合器是可滑移的，與所在的軸或軸套導(dǎo)鏈聯(lián)接，從動(dòng)半離合器則固聯(lián)在減速器輸入軸上，主動(dòng)半離合器始終受到一個(gè)彈性力作用，使之趨向從動(dòng)半離合器；(2)主動(dòng)半離合器上有軸環(huán)，朝向離合器牙的軸環(huán)側(cè)面上有凸臺(tái)，軸環(huán)的另一側(cè)面作為彈簧座安裝彈簧；(3)裝有行程控制器、轉(zhuǎn)矩控制器的控制箱設(shè)置在減速器箱體上安裝電機(jī)接盤(pán)的端面上，可以將控制箱箱體、電機(jī)接盤(pán)制成一體，也可以將減速器箱體、控制箱箱體和電機(jī)接盤(pán)制成一體。
2.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征是主動(dòng)半離合器可以直接裝在電機(jī)外伸軸上，或裝在固聯(lián)在電機(jī)外伸軸上的軸套上。
3.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征是主動(dòng)半離合器可以裝在減速器輸入軸上的軸套上，該軸套在減速器輸入軸上只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能竄動(dòng)。
4.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征是設(shè)置凸輪軸，裝在電機(jī)接盤(pán)上靠近主動(dòng)半離合器處的孔中，動(dòng)配合，凸輪軸內(nèi)端固聯(lián)盤(pán)形凸輪，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能觸及主動(dòng)半離合器軸環(huán)側(cè)面并推動(dòng)該半離合器，盤(pán)形凸輪的非工作端受到彈簧的推力，使凸輪保持不與主動(dòng)半離合器接觸的穩(wěn)定狀態(tài)。
5.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征是設(shè)置頂桿，裝在固聯(lián)從動(dòng)半離合器的減速器輸入軸內(nèi)的孔中或表面的槽中，動(dòng)配合，頂桿的一端做成“T”形或“「”形，在彈性力作用下靠向主動(dòng)半離合器，并隨之而動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)裝置由手動(dòng)狀態(tài)將要切換成電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，頂桿的另一端可將手動(dòng)主動(dòng)半離合器推出接合狀態(tài)。
6.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)裝置，其特征是設(shè)置曲柄軸，裝在電機(jī)接盤(pán)上靠近主動(dòng)半離合器的孔中，動(dòng)配合，曲柄軸偏心部裝有滾輪，主動(dòng)半離合器向脫開(kāi)接合方向滑移時(shí)，其軸環(huán)側(cè)面可推動(dòng)滾輪，并使曲柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要一種通用型電動(dòng)裝置,屬于一種改進(jìn)的電力傳動(dòng)裝置。本實(shí)用新型采用有軸環(huán)的滑移主動(dòng)半離合器,簡(jiǎn)化了手電動(dòng)切換機(jī)構(gòu),使其工作可靠;改進(jìn)箱體設(shè)計(jì),使其通用化;轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)也做了簡(jiǎn)化;從而滿足了通用型電動(dòng)裝置在實(shí)用性、安全性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性方面的要求。本設(shè)計(jì)可用于使用先進(jìn)制造技術(shù),批量生產(chǎn)性能適宜,成本較低的通用型電動(dòng)裝置。這種通用型電動(dòng)裝置可用于閥門、設(shè)施農(nóng)業(yè)、船舶、冶金、建筑、輕工等行業(yè)。
文檔編號(hào)F16K31/04GK2511035SQ0126700
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月20日
發(fā)明者李 佑, 李克成 申請(qǐng)人:李 佑