一種手電動切換裝置及電動執(zhí)行機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種手電動切換裝置，該手電動切換裝置在手輪受力推進時，可以通過結(jié)合子與蝸桿結(jié)合，電動執(zhí)行機構處于手動狀態(tài)，當手輪不受推力時，可以在壓簧力作用下自動退回，電動執(zhí)行機構處于電動狀態(tài)。本實用新型還公開了采用上述手電動切換裝置的電動執(zhí)行機構，包括交流異步電機，箱體和置于箱體內(nèi)的蝸桿、蝸輪、蝸輪軸，電器罩和置于電器罩內(nèi)的絕對編碼器；蝸輪固定在蝸輪軸上；蝸桿通過所述蝸輪與絕對編碼器傳動相連；電動執(zhí)行機構通過所述結(jié)合子與蝸桿的離合進行手電動切換控制；電動執(zhí)行機構通過控制板控制交流異步電機的電源。該電動執(zhí)行機構手電動切換靈敏安全，傳動平穩(wěn)，效率高，重量輕，操作便捷。
【專利說明】一種手電動切換裝置及電動執(zhí)行機構
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種手電動切換裝置及采用該裝置的電動執(zhí)行機構。
【背景技術】
[0002]電動執(zhí)行機構又稱執(zhí)行器，在管道閥門控制中得到廣泛應用。目前的多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構，在手動和電動切換過程中，多是機械切換方式，經(jīng)常出現(xiàn)手輪無法脫開的現(xiàn)象。有些多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構的手電動切換裝置中結(jié)合子采用卡槽結(jié)構，當出現(xiàn)緊急情況需要手動推進時，無法及時與蝸桿結(jié)合，而且當執(zhí)行器卡死需要較大力矩扳動手輪時，結(jié)合子強度不夠。手電動切換的方式也決定了蝸輪軸上端的軸承須采用浮動支撐結(jié)構，傳動不平穩(wěn)，效率低，且容易造成密封失效。這會造成多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構在需要緊急開關閥門時，無法實現(xiàn)手動驅(qū)動，嚴重影響了電動執(zhí)行機構的正常使用和壽命，會造成一定的安全隱患和事故。有些多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構的蝸輪軸上端軸承牢牢固定在箱體上，拆裝維修不方便。因此，需要一種手電動切換更有效、機械傳動更平穩(wěn)高效的智能多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種手電動切換更有效的切換裝置。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種手電動切換裝置，該手電動切換裝置設于電動執(zhí)行機構的箱體上，通過與置于箱體內(nèi)的蝸桿的離合進行手電動切換控制；箱體上設有控制板；本實用新型手電動切換裝置包括手輪，手輪端蓋，以及設于所述箱體內(nèi)的手輪軸、限位擋片、手輪輻、磁鋼支撐架、結(jié)合子和磁鋼；手輪設于箱體外，且固定在手輪軸一端；結(jié)合子固定在手輪軸另一端；手輪端蓋、限位擋片、手輪輻、磁鋼支撐架沿手輪至結(jié)合子方向依次套在手輪軸上；手輪端蓋的周側(cè)與箱體相結(jié)合；手輪輻一端固定于手輪端蓋與箱體的結(jié)合處，另一端設有小孔；磁鋼支撐架一端設有卡爪，該端穿過手輪輻上的小孔，并通過卡爪與手輪輻相連；磁鋼支撐架另一端設有磁鋼；手輪輻與磁鋼支撐架之間設有彈性裝置一，手輪輻與限位擋片之間設有彈性裝置二 ；箱體上設有控制板；當采用手動控制時，結(jié)合子與蝸桿相結(jié)合(優(yōu)選通過花鍵聯(lián)接)，且磁鋼與控制板相對，使得磁鋼感應控制板進而關斷電動執(zhí)行機構的電源。
[0005]其中，手輪輻上的小孔為多個，沿手輪軸對稱分布；磁鋼支撐架一端設有的卡爪為多個，分別與手輪輻上的小孔相對應。
[0006]彈性裝置一和彈性裝置二分別采用壓簧一和壓簧二 ；壓簧一的彈性大于壓簧二的彈性。
[0007]結(jié)合子與磁鋼支撐架沿手輪軸方向的行程之差大于結(jié)合子與蝸桿花鍵配合的最大尺寸。
[0008]本實用新型還提供了一種電動執(zhí)行機構，包括上述手電動切換裝置，交流異步電機，箱體和置于箱體內(nèi)的蝸桿、蝸輪、蝸輪軸，電器罩和置于電器罩內(nèi)的絕對編碼器、電氣部分；蝸輪固定在蝸輪軸上；蝸桿通過所述蝸輪與絕對編碼器傳動相連；電動執(zhí)行機構通過結(jié)合子與蝸桿的離合進行手電動切換控制；電動執(zhí)行機構通過控制板控制交流異步電機的電源。
[0009]其中，位于蝸輪軸上方的箱體內(nèi)側(cè)設有上蓋；上蓋固定設有軸承；蝸輪軸上端通過軸承與箱體相連。
[0010]上述電動執(zhí)行機構還包括大小錐反饋裝置；蝸輪軸上設有大錐齒輪；大小錐反饋裝置兩端分別設有小錐齒輪、小齒輪；小錐齒輪、小齒輪分別與蝸輪軸上的大錐齒輪、絕對編碼器的齒輪相嚙合。
[0011]本實用新型相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:本實用新型的手電動切換采用機電結(jié)合的方式，有效解決了手輪卡死、切換不靈敏和不順暢的問題，提高了切換的安全可靠性；同時結(jié)合子采用花鍵結(jié)構，切換更加快捷有效，操作更加方便。本實用新型電動執(zhí)行機構采用的上蓋對蝸輪軸上端軸承進行固定支撐，傳動平穩(wěn)，噪音小，且由于軸承并非直接固定在箱體上，拆裝維修方便，有效減少維護成本。本實用新型設計合理，體積小、結(jié)構精巧。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型電動執(zhí)行機構的結(jié)構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型電動執(zhí)行機構的內(nèi)部結(jié)構示意圖；
[0014]圖3為圖1中手電動切換裝置的手輪推進時工作狀態(tài)示意圖；
[0015]圖4為圖1中手電動切換裝置的手輪退回時工作狀態(tài)示意圖。
[0016]圖中，1-交流異步電機，3-箱體，4-蝸桿，6_接線蓋，7-軸承，8_上蓋，9_手電動切換裝置，10-電氣罩，11-電氣部分，12-絕對編碼器，13-大小錐反饋裝置，14-蝸輪軸，15-蝸輪，16-控制板，17-磁鋼，18-結(jié)合子，19-磁鋼支撐架，20-手輪軸，21-壓簧二，22-手輪輻，23-壓簧一，24-限位擋片，25-手輪端蓋，26-手輪。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0018]如圖1和圖2所示，本實用新型新型智能多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構包括交流異步電機I，箱體3和置于箱體3中的蝸桿4、蝸輪15、蝸輪軸14,電器罩10和置于電器罩10內(nèi)的絕對編碼器12和電器部分11，還包括手電動切換裝置9、大小錐反饋裝置13。箱體3內(nèi)部根據(jù)結(jié)合部分別設置有接線腔、電機腔、電氣腔、手輪腔部分，分別連接或裝配接線蓋6、交流異步電機1、電器罩10、手電動切換裝置9。大小錐反饋裝置13的一端小錐齒輪與蝸輪軸14上設置的大錐齒輪嚙合，另一端的小齒輪與絕對編碼器12的齒輪嚙合。另外，箱體3上端內(nèi)側(cè)固定設有上蓋8，上蓋8固定安裝了軸承7，蝸輪軸14與該軸承7配合，此處不同于傳統(tǒng)方式將軸承裝配在箱體上。電器部分11的旋鈕和按鈕安裝在電器罩10上，方便控制電器部分。
[0019]如圖3和圖4所示,手電動切換裝置9包括手輪26、手輪軸20、手輪端蓋25、限位擋片24、壓簧一 23、手輪輻22、壓簧二 21、磁鋼支撐架19、結(jié)合子18，連接關系為:手輪26、結(jié)合子18固定連接在手輪軸20兩端，其間沿手輪軸20依次套入手輪端蓋25、限位擋片24、壓簧一 23、手輪輻22、壓簧二 21、磁鋼支撐架19，其中:手輪輻22的一端固定安裝于手輪端蓋25與箱體3結(jié)合處，本實施例采用固定安裝方式是通過手輪輻22外側(cè)帶有與箱體3匹配凹槽或凸緣裝配和手輪端蓋25壓緊固定于箱體3上，手輪端蓋25通過螺栓固定和壓緊將手電動切換裝置9安裝在箱體3上；手輪輻22另一端設有二個以上沿手輪軸20對稱分布的小孔，與所述磁鋼支撐架19上設置的對應數(shù)量的卡爪活動地插接在一起；手輪輻22設有小孔的一端內(nèi)側(cè)與限位擋片24之間設置的壓簧一 23相互抵觸，其外側(cè)與磁鋼支撐架19之間設置的壓簧二 21相互抵觸；手電動切換裝置9還包括磁鋼17，其固定連接在磁鋼支撐架19上。
[0020]為實現(xiàn)手電動切換裝置9對手動電動的安全切換，手電動切換裝置9的結(jié)合子18設置為內(nèi)設花鍵槽的柱體，蝸桿4尾端設置為與之配合的外花鍵；手電動切換裝置9壓簧一23的彈性大于所述的壓簧二 21的彈性，結(jié)合子18與磁鋼支撐架19沿手輪軸20方向的行程之差大于結(jié)合子18與蝸桿4的花鍵配合的最大尺寸；并且，在箱體3位于電動切換裝置9的磁鋼17行程處配置控制板16，在結(jié)合子18與蝸桿4的花鍵離合時，以同步感應輸出控制交流異步電機I的電源的接通和關斷。圖3為結(jié)合子18與蝸桿4的花鍵結(jié)合狀態(tài)，圖4為結(jié)合子18與蝸桿4的花鍵離開狀態(tài)。
[0021]本實用新型的手電動切換原理是，當手輪26受力時，壓簧一 23受壓，處于受壓狀態(tài)的壓簧二 21釋壓，推動磁鋼支撐架19和磁鋼17向前移動，行至磁鋼支撐架19的卡爪尾端卡在手輪輻22為止，且在結(jié)合子18接觸蝸桿4的花鍵前，磁鋼17感應控制板16關斷交流異步電機I的電源，隨后結(jié)合子18與蝸桿4的前端花鍵結(jié)合，進入手動狀態(tài)。當手輪26受力解除時，壓簧一 23迅速釋壓復位，壓簧二 21則恢復處于受壓狀態(tài)，利用該設計結(jié)構能確保結(jié)合子18與蝸桿4的前端花鍵分離后磁鋼17才離開控制板16，然后，交流異步電機I的電源回復的可啟動狀態(tài)。
[0022]本實用新型由于采用的手電動切換裝置為機電結(jié)合的方式，克服機械切換方式經(jīng)常出現(xiàn)手輪無法脫開的現(xiàn)象，由于本實用新型切換裝置的結(jié)合子與蝸桿采用花鍵的離合，不存在準偏差難以結(jié)合的問題；另外，現(xiàn)有技術的蝸輪軸的軸承多牢牢固定在箱體上，拆裝維修不方便，本實用新型采用的端蓋裝配軸承對蝸輪軸兩端固定支撐，不僅解決這一問題，還具有傳動平穩(wěn)，噪音小，便于安裝和減少維護成本等優(yōu)點。本實用新型由于設計合理，還具有體積小、結(jié)構精巧的優(yōu)點。
【權利要求】
1.一種手電動切換裝置，所述手電動切換裝置設于電動執(zhí)行機構的箱體上，通過與置于箱體內(nèi)的蝸桿的離合進行手電動切換控制；其特征在于:所述手電動切換裝置包括手輪，手輪端蓋，以及設于所述箱體內(nèi)的手輪軸、限位擋片、手輪輻、磁鋼支撐架、結(jié)合子和磁鋼；所述手輪設于所述箱體外，且固定在所述手輪軸一端；所述結(jié)合子固定在手輪軸另一端；所述手輪端蓋、限位擋片、手輪輻、磁鋼支撐架沿手輪至結(jié)合子方向依次套在手輪軸上；所述手輪端蓋的周側(cè)與箱體相結(jié)合；所述手輪輻一端固定于手輪端蓋與箱體的結(jié)合處，另一端設有小孔；所述磁鋼支撐架一端設有卡爪，該端穿過手輪輻上的小孔，并通過所述卡爪與手輪輻相連；所述磁鋼支撐架另一端設有所述磁鋼；所述手輪輻與磁鋼支撐架之間設有彈性裝置一，手輪輻與限位擋片之間設有彈性裝置二 ；所述箱體上設有控制板；當采用手動控制時，所述結(jié)合子與蝸桿相結(jié)合，且所述磁鋼與控制板相對。
2.根據(jù)權利要求1所述的手電動切換裝置，其特征在于:當采用手動控制時，所述結(jié)合子與蝸桿通過花鍵聯(lián)接。
3.根據(jù)權利要求2所述的手電動切換裝置，其特征在于:所述手輪輻上的小孔為多個，沿所述手輪軸對稱分布；所述磁鋼支撐架一端設有的卡爪為多個，分別與所述手輪輻上的小孔相對應。
4.根據(jù)權利要求3所述的手電動切換裝置，其特征在于:彈性裝置一和彈性裝置二分別采用壓簧一和壓簧二 ；所述壓簧一的彈性大于壓簧二的彈性。
5.根據(jù)權利要求4所述的手電動切換裝置，其特征在于:所述結(jié)合子與磁鋼支撐架沿手輪軸方向的行程之差大于所述結(jié)合子與蝸桿花鍵配合的最大尺寸。
6.一種采用權利要求1至5任一所述手電動切換裝置的電動執(zhí)行機構，包括交流異步電機，箱體和置于箱體內(nèi)的蝸桿、蝸輪、蝸輪軸，電器罩和置于電器罩內(nèi)的絕對編碼器、電氣部分；所述蝸輪固定在蝸輪軸上；所述蝸桿通過所述蝸輪與絕對編碼器傳動相連；所述電動執(zhí)行機構通過所述結(jié)合子與蝸桿的離合進行手電動切換控制；其特征在于:所述電動執(zhí)行機構通過所述控制板控制所述交流異步電機的電源。
7.根據(jù)權利要求6所述的電動執(zhí)行機構，其特征在于:位于所述蝸輪軸上方的箱體內(nèi)側(cè)設有上蓋；所述上蓋固定設有軸承；所述蝸輪軸上端通過軸承與所述箱體相連。
8.根據(jù)權利要求7所述的電動執(zhí)行機構，其特征在于:所述電動執(zhí)行機構還包括大小錐反饋裝置；所述蝸輪軸上設有大錐齒輪；所述大小錐反饋裝置兩端分別設有小錐齒輪、小齒輪；所述小錐齒輪、小齒輪分別與蝸輪軸上的大錐齒輪、絕對編碼器的齒輪相嚙合。
【文檔編號】F16K31/05GK203641631SQ201420008373
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】王成, 禹建勇, 徐航, 倪良華 申請人:南京科遠控制工程有限公司