一种角行程执行器

文档序号:1949893 发布日期:2021-12-10 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 一种角行程执行器 (Angle stroke executor ) 是由 靳义坤 于 2021-11-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种角行程执行器,属于执行器技术领域。主要包括行星轮组,行星轮组包括制动机构,制动机构包括制动片以及液压缸,液压缸用于在充入液压压力时伸出以推动制动片锁死蜗轮,还包括供油组件,供油组件包括芯轴、供油泵、动作杆以及电磁开关,供油泵包括泵体、填充有液压介质的油腔以及安装在油腔内的活塞杆,活塞杆用于在回撤时挤压液压介质以注入液压缸,电磁开关位于动作杆的一侧,电磁开关用于在活塞杆回撤时,阻止动作杆背离供油泵移动,芯轴在转动时能够驱使动作杆推动供油泵上的活塞杆回撤。本发明的一种角行程执行器,能够允许蜗轮和蜗杆之间的配合间隙放大,易于手动模式时操作执行器。(The invention discloses an angular travel actuator, and belongs to the technical field of actuators. The hydraulic cylinder is used for stretching out to push the brake piece to lock a worm wheel when the hydraulic pressure is charged, the hydraulic cylinder further comprises an oil supply assembly, the oil supply assembly comprises a mandrel, an oil supply pump, an action rod and an electromagnetic switch, the oil supply pump comprises a pump body, an oil cavity filled with a hydraulic medium and a piston rod installed in the oil cavity, the piston rod is used for extruding the hydraulic medium to inject the hydraulic cylinder when the piston rod is withdrawn, the electromagnetic switch is located on one side of the action rod, the electromagnetic switch is used for preventing the action rod from deviating from the oil supply pump to move when the piston rod is withdrawn, and the mandrel can drive the action rod to push the piston rod on the oil supply pump to withdraw when the rotation. The angular travel actuator can allow the fit clearance between the worm wheel and the worm to be enlarged, and is easy to operate in a manual mode.)

一种角行程执行器

技术领域

本发明涉及执行器技术领域,具体涉及一种角行程执行器。

背景技术

角行程执行器是控制阀门0到90度开关的电动装置,例如用于控制球阀、旋塞阀、蝶阀和百叶阀之类的角行程阀门。

专利号为CN201210429756.9的中国专利公开了一种同轴减速执行器,其正常工作时,利用蜗轮和蜗杆的自锁性,调整减速器的蜗轮内齿轮处于固定状态,电机提供的动力经该调整减速器的调整行星轮传送至输出轴,手动调节时,电机转子及中心轮固定不动,由蜗杆输入动力,经蜗轮和蜗杆啮合减速,再经调整减速器的调整行星轮减速后传送至输出轴。但是蜗轮和蜗杆配合间隙过小不易于手动调节时转动,间隙过大又会在电动模式运行时,蜗杆易晃动,从而使蜗轮和蜗杆之间产生相对运动,进而造成蜗轮和蜗杆之间的碰撞损伤,并且会影响执行器的传动误差。

因此有必要提供新的一种角行程执行器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种角行程执行器,能够允许蜗轮和蜗杆之间的配合间隙放大,易于手动模式时操作执行器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种角行程执行器,包括箱体,以及安装在所述箱体中的行星轮组和电机,所述行星轮组包括与所述箱体转动配合的输出轴、与所述输出轴连接的行星架、安装于所述行星架上的多个行星轮、与所述箱体转动配合并与多个行星轮啮合的太阳轮、与所述箱体转动配合的蜗轮、与所述箱体转动配合并与所述蜗轮啮合的蜗杆以及安装在所述蜗轮上与多个行星轮啮合的内齿圈,所述电机用于驱动所述太阳轮转动;所述行星轮组还包括制动机构,所述制动机构包括制动片以及安装在所述箱体上的液压缸,所述液压缸用于在充入液压压力时伸出以推动所述制动片锁死所述蜗轮,并且所述液压缸在释放液压压力时回撤以使制动片松开蜗轮,所述角行程执行器还包括供油组件,所述供油组件包括转动配合于箱体上并与太阳轮传动连接的芯轴、供油泵、动作杆以及电磁开关,供油泵包括安装在所述箱体上的泵体、形成于所述泵体内并填充有液压介质的油腔以及安装在所述油腔内并伸出至所述泵体外部的活塞杆,所述供油泵与所述液压缸通过液路连接,所述活塞杆用于在回撤时挤压液压介质以注入所述液压缸,在所述活塞杆伸出时使液压缸中的液压介质回流至所述供油泵,所述动作杆安装在所述活塞杆上,所述电磁开关位于所述动作杆的一侧,所述电磁开关用于在所述活塞杆回撤时,阻止所述动作杆背离所述供油泵移动,所述芯轴在转动时能够驱使所述动作杆推动所述供油泵上的活塞杆回撤。

进一步的,所述动作杆靠近所述芯轴的一端设有外径较小的凹陷部,所述电磁开关中具有在通电时伸向所述动作杆并在断电时回缩的推杆,从而在所述电磁开关通电,所述活塞杆回撤带动动作杆移向供油泵时,使所述推杆移动至所述凹陷部并阻挡于所述动作杆靠近凹陷部的端面上,以阻止所述动作杆背离供油泵移动。

进一步的,所述供油组件还包括固定在所述芯轴上的第一离合片以及安装在所述动作杆上的第二离合片,所述第一离合片和第二离合片相对的端面上分别设置有多个第一离合齿和多个第二离合齿,多个所述第一离合齿和多个所述第二离合齿适于在所述第一离合片与所述第二离合片发生相对转动时啮合或脱除啮合,在多个所述第一离合齿与多个所述第二离合齿趋于啮合时第一离合片与第二离合片逐渐靠拢,在多个所述第一离合齿与多个所述第二离合齿趋于脱除啮合时所述第一离合片与所述第二离合片逐渐远离。

进一步的,所述动作杆的圆弧侧面开设有缺口,所述第二离合片的中心中空形成适于转动套设在动作杆上的通孔,所述第二离合片的通孔的侧壁上设置有收容于所述缺口中的凸块,所述动作杆上位于缺口和凸块之间还设置有用于阻挡第二离合片相对于动作杆转动的弹性件。

进一步的,所述供油泵还包括收容于所述油腔内的复位弹簧,所述复位弹簧设置在所述油腔内并位于泵体与活塞杆之间,所述复位弹簧用于将活塞杆推出油腔,从而使注入至液压缸中的液压介质回流至所述供油泵中的油腔。

进一步的,所述制动片位于蜗轮的内侧,所述制动片的一端开设有铰接部,所述铰接部通过销铰接于所述箱体上,所述液压缸安装在箱体上并位于所述制动片远离铰接部的一端。

进一步的,所述液压缸包括安装在箱体上的缸体、形成于所述缸体内部的腔室、收容于所述腔室内的塞体以及设置于所述缸体外并与所述腔室连通的接口。

进一步的,所述塞体的执行端伸出至缸体外部并抵靠在所述制动片上,从而在当液压介质从接口进入所述腔室时,迫使所述塞体向外移动打开,推动所述制动片转向所述蜗轮的内侧壁。

进一步的,所述制动机构还包括复位件,所述复位件与所述制动片对应配合以用于将所述制动片拉离所述蜗轮。

进一步的,所述角行程执行器还包括安装在所述箱体上的抱闸,所述抱闸用于在断电时锁死芯轴,在通电时释放所述芯轴,所述角行程执行器还包括控制器,所述控制器与电机、抱闸和电磁开关电性连接,并且所述控制器在所述角行程执行器处于电动模式时控制电机、抱闸和电磁开关通电,在所述角行程执行器处于手动模式时控制电机、抱闸以及电磁开关断电。

本发明的有益效果是:从而在角行程执行器处于电动模式时,芯轴在转动时驱使动作杆推动供油泵上活塞杆回撤,供油泵中活塞杆挤压液压介质并注入液压缸,使得液压缸伸出以推动制动片锁死蜗轮,与现有通过蜗轮蜗杆自锁实现蜗轮的锁定方式相比较,本发明角行程执行器在电动模式时,蜗轮的锁定不依靠与蜗杆之间的配合,能够允许蜗轮和蜗杆之间的配合间隙放大,以便于手动模式时进行操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图中:图1为本发明角行程执行器的结构示意图。

图2为图1示出本发明角行程执行器的剖视图。

图3为本发明角行程执行器的分解图。

图4为图3示出的行星轮组的剖视图。

图5为图3示出的行星轮组的分解图。

图6为图5示出的制动机构的结构示意图。

图7为图6示出的制动机构中液压缸的剖视图。

图8为图3示出的供油组件的结构示意图,并且其中第一离合片与第二离合片处于啮合状态。

图9为图8示出的供油组件中供油泵的剖视图。

图10为图8示出的供油组件中动作杆的结构示意图。

图11为图8示出的供油组件中第一离合片与第二离合片的位置关系示意图,其示出第一离合片与第二离合片处于啮合状态。

图12为图8示出的供油组件中第二离合片与动作杆的位置关系示意图。

图13为供油组件的结构示意图,并且其中第一离合片与第二离合片处于脱离啮合的状态。

其中,图中各附图标记:1、箱体。

2、行星轮组;21、输出轴;22、行星架;23、行星轮;24、太阳轮;241、轮轴;242、驱动轮;25、蜗轮;26、蜗杆;27、内齿圈;28、制动机构;281、制动片;2811、铰接部;282、液压缸;2821、缸体;2822、腔室;2823、塞体;2824、接口;283、复位件;29、齿轮箱。

3、电机;4、供油组件;41、芯轴;411、从动齿轮;42、供油泵;421、泵体;422、油腔;423、活塞杆;424、复位弹簧;425、油口;43、动作杆;431、凹陷部;432、锥面;433、缺口;434、弹性件;44、第一离合片;441、第一离合齿;45、第二离合片;451、第二离合齿;452、凸块;46、电磁开关;461、推杆;5、抱闸。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1和2所示,本发明提供了一种角行程执行器,包括箱体1,以及安装在箱体1中的行星轮组2和电机3,行星轮组2包括延伸至箱体1外部的输出轴21,电机3用于在角行程执行器处于电动模式时驱动行星轮组2运转,从而经过行星轮组2减速后由输出轴21输出转矩,例如带动角行程阀门动作。

在一个具体的实施方式中,参考图4和图5所示,行星轮组2还包括行星架22、多个行星轮23、太阳轮24、蜗轮25、蜗杆26以及内齿圈27,输出轴21与行星架22、太阳轮24、蜗轮25以及内齿圈27呈同轴设置,输出轴21与箱体1转动配合,行星架22与输出轴21固定连接,在本实施方式中,行星架22与输出轴21为一体式结构;多个行星轮23沿行星架22的周向均匀分布于行星架22上并与行星架22转动配合,在本实施方式中,行星轮23具有三个但不限于三个,可以理解的是,行星轮23的数量可根据实际情况而定;太阳轮24与箱体1转动配合,另外太阳轮24位于多个行星轮23的中心并且与多个行星轮23相啮合,更确切的,太阳轮24远离输出轴21的一端一体设置有轮轴241,太阳轮24上还同轴固定有驱动轮242;蜗轮25呈环状结构,蜗轮25和蜗杆26均与箱体1转动配合,并且蜗轮25和蜗杆26相啮合,如图1所示,蜗杆26的一端伸出至箱体1外部,以便于在手动模式时供人工操作转动;内齿圈27固定安装在蜗轮25上并位于多个行星轮23的外侧,另外内齿圈27与多个行星轮23相啮合,在本实施方式中,内齿圈27固定安装在蜗轮25的内侧璧上。通过上述方案,当太阳轮24为主动件,内齿圈27相对于箱体1固定时,转动太阳轮24将会通过啮合驱使行星轮23于行星架22上转动,同时使多个行星轮23沿着内齿圈27的周向绕太阳轮24旋转,从而使行星架22以及输出轴21作为从动件转动;在当太阳轮24相对于箱体1固定,蜗杆26为主动件时,转动蜗杆26将会驱使蜗轮25以及与其固定的内齿圈27旋转,内齿圈27通过啮合传动驱使行星轮23于行星架22上转动的同时,使行星轮23沿内齿圈27的周向转动,从而驱使行星架22和输出轴21作为从动件转动。

参考图5所示,行星轮组2还包括制动机构28,制动机构28用于在角行程执行器处于电动模式时锁死蜗轮25,在角行程执行器处于手动模式时松开蜗轮25。

同时参考图6,在一个具体的实施例中,制动机构28包括制动片281、液压缸282以及复位件283,制动片281用于在与蜗轮25抵持时锁紧蜗轮25,制动片281的形状与蜗轮25内侧壁的形状相适应,制动片281位于蜗轮25的内侧,在本实施方式中制动片281呈弧形结构,制动片281的一端开设有铰接部2811,铰接部2811通过销(图中未标记)铰接于箱体1上,液压缸282固定安装在箱体1上并位于制动片281远离铰接部2811的一端;液压缸282用于在充入液压压力时伸出,从而推动制动片281转向蜗轮25的内侧壁以锁紧蜗轮25,另外液压缸282用于在释放液压压力时回撤,以使制动片281脱离蜗轮25从而松开蜗轮25,参考图7所示,在本实施方式中,液压缸282包括固定安装在箱体1上的缸体2821、形成于缸体2821内部的腔室2822、收容于腔室2822内的塞体2823以及设置于缸体2821外并与腔室2822连通的接口2824,塞体2823的执行端伸出至缸体2821外部并抵靠在制动片281上,从而在当液压介质从接口2824进入腔室2822时,通过液压压力迫使塞体2823向外移动打开,推动制动片281转向蜗轮25的内侧壁并与蜗轮25紧密抵持,使蜗轮25相对于箱体1固定,对蜗轮25以及内齿圈27起到锁紧的作用;复位件283与制动片281对应配合,用于将制动片281拉离蜗轮25,从而在液压缸282回撤时,通过复位件283的弹性恢复力将制动片281拉离蜗轮25,在本实施方式中,复位件283为弹簧。另外,在本实施方式中,制动机构28中的制动片281对称设置有两个,液压缸282中塞体2823也对称设置有两个并分别与两个制动片281对应配合,复位件283的两端分别与两个制动片281相连,从而当液压缸282充入液压压力时推动两个制动片281向外侧转动打开,从而一同抵持在蜗轮25的内侧壁上,使蜗轮25锁定,并在液压缸282中液压压力释放时,通过复位件283拉动制动片281向内侧转动收回,松开蜗轮25。

对于制动机构28,在一个图未示的实施例中,制动片281设有一个,复位件283的两端分别连接在制动片281和箱体1上,从而在液压缸282充入液压压力时推动制动片281向外侧转动打开,抵持在蜗轮25的内侧壁上从而锁定蜗轮25。

可以理解的是制动机构28中的复位件283也可以去除,并使液压缸282中塞体2823与制动片281相连,使塞体2823通过伸出和回撤动作带动制动片281抵持在蜗轮25上或脱离蜗轮25。

在一个具体的实施方式中,行星轮组2还包括固定安装在箱体1内的齿轮箱29,齿轮箱29用于将输出轴21、行星架22、多个行星轮23、太阳轮24、蜗轮25、蜗杆26、内齿圈27以及制动机构28安装在箱体1上。

电机3安装在箱体1内部用于驱动太阳轮24转动,更确切的,电机3的输出端与行星轮组2中的太阳轮24传动连接,在本实施方式中,电机3的输出端与太阳轮24上的轮轴241同轴固定。

为了在角行程执行器处于电动模式时,使制动机构28中的液压缸282充入液压压力并伸出,从而锁紧蜗轮25,防止蜗轮25与蜗杆26之间发生相对运动从而造成碰撞损伤以及影响传动精度,如图2所示,本发明角行程执行器还包括供油组件4,同时参考图8,供油组件4包括芯轴41、供油泵42、动作杆43、第一离合片44、第二离合片45以及电磁开关46。

芯轴41转动配合于箱体1上,并且芯轴41与行星轮组2中的太阳轮24传动连接,在本实施方式中,芯轴41上同轴固定有从动齿轮411,从动齿轮411与太阳轮24上的驱动轮242相啮合,从而使芯轴41与太阳轮24传动连接,当电机3启动将会带动太阳轮24以及芯轴41转动;供油泵42安装在箱体1上并靠近芯轴41一端,如图9所示,供油泵42包括固定安装在箱体1上的泵体421、形成于泵体421内的油腔422、安装在油腔422内并伸出至泵体421外部的活塞杆423、收容于油腔422内的复位弹簧424以及安装在泵体421外并且连通油腔422的油口425,油腔422内填充有液压介质,在本实施方式中液压介质为液压油,供油泵42与液压缸282液路连接,在本实施方式中,供油泵42上的油口425与液压缸282上的接口2824通过管道(图未示)连接,活塞杆423用于在回撤时挤压液压介质使之注入液压缸282,在伸出时使注入至液压缸282中的液压介质回流至供油泵42,更确切的,活塞杆423的执行端指向芯轴41,活塞杆423在被推入油腔422时由于挤压油腔422,使油腔422中的液压介质受到挤压并注入至液压缸282,复位弹簧424设置在油腔422内并位于泵体421与活塞杆423之间,复位弹簧424用于将活塞杆423推出油腔422,从而使注入至液压缸282中的液压介质回流至供油泵42中的油腔422。

动作杆43安装在供油泵42中的活塞杆423上,如图10和图13所示,动作杆43靠近芯轴41的一端设有外径较小的凹陷部431,电磁开关46位于动作杆43的一侧并与动作杆43对应配合,电磁开关46中具有在通电时伸向动作杆43并在断电时回缩的推杆461,应当理解的是电磁开关46的结构为现有成熟技术,故在此不做过多赘述,从而在电磁开关46通电,活塞杆423回撤带动动作杆43移向供油泵42时,使推杆461移动至凹陷部431并阻挡于动作杆43靠近凹陷部431的端面上,以阻止动作杆43背离供油泵42移动,从而使供油泵42供给至液压缸282中的液压介质保留在液压缸282当中,使制动机构28持续锁紧蜗轮25。

第一离合片44和第二离合片45相对地设置在芯轴41和动作杆43之间,第一离合片44同轴固定在芯轴41上,第二离合片45安装在动作杆43上,参考图11所示,第一离合片44和第二离合片45相对的端面上分别设置有多个第一离合齿441和多个第二离合齿451,多个第一离合齿441和多个第二离合齿451适于在第一离合片44与第二离合片45发生相对转动时啮合或脱除啮合,并且在多个第一离合齿441与多个第二离合齿451趋于啮合时第一离合片44与第二离合片45逐渐靠拢,在多个第一离合齿441与多个第二离合齿451趋于脱除啮合时第一离合片44与第二离合片45逐渐远离,从而在第一离合片44与第二离合片45相互远离时,驱使第二离合片45将动作杆43推向供油泵42,使供油泵42中活塞杆423被推入油腔422,挤压油腔422从而使油腔422中的液压介质注入至液压缸282,驱使制动机构28打开并锁定蜗轮25。

为了使第二离合片45在向第一离合片44移动并相互配合时,第一离合齿441和第二离合齿451始终能够啮合到位,如图12所示,动作杆43的圆弧侧面开设有缺口433,第二离合片45的中心中空形成适于转动套设在动作杆43上的通孔,通孔内侧壁上固定设置有收容于缺口433中的凸块452,凸块452适于在第二离合片45于动作杆43上转动时沿动作杆43的周向于缺口433中移动,动作杆43上位于缺口433和凸块452之间还设置有用于阻挡第二离合片45相对于动作杆43转动的弹性件434。从而当第一离合片44与第二离合片45靠拢时,第二离合片45能够通过挤压弹性件434于动作杆43上转动一定角度,直至第一离合齿441和第二离合齿451啮合到位。

另外,如图10所示,动作杆43靠近凹陷部431的端面设有由动作杆43向凹陷部431倾斜并逐渐靠近动作杆43中心的锥面432,从而当第一离合片44和第二离合片45在刚好脱离后,通过电磁开关46上推杆461与锥面432相互抵持的作用,沿动作杆43的轴向产生推力,驱使动作杆43继续朝向供油泵42移动,以使第一离合片44和第二离合片45完全脱离开,防止第一离合片44在转动时碰触到第二离合片45,造成零件间不必要的磨损和异响产生。

参考图3所示,本发明角行程执行器还包括安装在箱体1上与供油组件4中的芯轴41对应配合的抱闸5,抱闸5用于在断电时锁死芯轴41,在通电时释放芯轴41。

在一个具体的实施方式中,本发明角行程执行器还包括控制器(图未示),控制器与电机3、抱闸5以及电磁开关46电性连接,并且控制器在角行程执行器处于电动模式时控制电机3、抱闸5以及电磁开关46通电,在角行程执行器处于手动模式时控制电机3、抱闸5以及电磁开关46断电。

从而在角行程执行器处于电动模式时,抱闸5通电释放,电磁开关46通电使推杆461伸向动作杆43,随着电机3运转带动芯轴41转动,芯轴41带动第一离合片44相对第二离合片45转动,使第一离合齿441与第二离合齿451趋于脱除啮合,第一离合片44与第二离合片45逐渐远离,驱使第二离合片45将动作杆43推向供油泵42,使供油泵42中活塞杆423被推入油腔422,挤压油腔422从而使油腔422中的液压介质注入至液压缸282,驱使制动机构28打开并锁定蜗轮25,与现有通过蜗轮蜗杆自锁实现蜗轮的锁定方式相比较,本发明角行程执行器在电动模式时,蜗轮25的锁定不依靠与蜗杆26之间的配合,能够允许蜗轮25和蜗杆26之间的配合间隙放大,以便于手动模式时进行操作。

在角行程执行器处于手动模式时,抱闸5断电锁紧芯轴41以及与其转动连接的太阳轮24,电磁开关46断电使得推杆461回撤,此时使动作杆43失去电磁开关46对其运动的阻碍,在供油泵42中活塞杆423的推动下,使供油泵42中油腔422体积增大,压强减小,从而使得先前被挤压至液压缸282中的液压介质释放回供油泵42,从而使液压缸282回撤,使制动机构28松开蜗轮25,此时转动蜗杆26能够带动内齿圈27作为主动件转动,从而驱动行星架22以及输出轴21转动,从而实现手动操控输出轴21转动。

因此本发明的角行程执行器至少具有以下的有益效果:

从而在角行程执行器处于电动模式时,芯轴41在转动时驱使动作杆43推动供油泵42上活塞杆423回撤,供油泵42中活塞杆423挤压液压介质并注入液压缸282,使得液压缸282伸出以推动制动片281锁死蜗轮25,与现有通过蜗轮蜗杆自锁实现蜗轮的锁定方式相比较,本发明角行程执行器在电动模式时,蜗轮25的锁定不依靠与蜗杆26之间的配合,能够允许蜗轮25和蜗杆26之间的配合间隙放大,以便于手动模式时进行操作。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

23页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种可实现电磁阀超高速启闭的预加载续流冲击电路及其控制方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类