可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构及其工作方法
【专利摘要】本发明提供了一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构及其工作方法，其结构包括箱体、力矩轴、微动开关支架、圆柱销、微动开关、底座、上凸轮、下凸轮、下调节齿轮、制动盘、上调节齿轮和上盖，其工作方法包括调节力矩和转矩控制。优越性：调节精度高，调节方便快捷，调整工作力矩更准确。它解决了现有公知技术中不能实现安装电气控制板后力矩调节的问题，将力矩调整误差降到最低。
【专利说明】
可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构及其工作方法(—)
【技术领域】
:
[0001]本发明涉及阀门电动装置【技术领域】，特别是一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构及其工作方法。
(二)【背景技术】:
[0002]阀门电动装置是一种与阀门配合使用，控制阀门开启和关闭的机电一体化工业设备。在阀门实际工作中往往会出现运行过程中，由于多种原因造成超出正常运行转矩值，或阀门卡阻等情况。为了有效的对阀门及电动装置进行保护，要求电动装置内具有转矩控制机构，在上述故障情况下，能够及时的切断控制电路，从而中止电机运行，进而达到对阀门及电动装置进行保护。当超出正常运行转矩值，或阀门卡阻等情况发生时，电动装置传动件蜗轮副上的蜗杆组件会发生轴向窜动，该蜗杆组件窜动的方向取决于电动装置输出轴的运动方向即阀门的开关方向。蜗杆组件上的轴承座产生轴向位移，该轴承座上的环形齿条会带动转矩控制机构中的力矩轴旋转一定的角度，并使转矩控制机构中的微动开关触发，切断电机电源，至此达到电动装置转矩控制的目的。
[0003]【背景技术】中转矩控制机构一种为凸轮片式转矩控制结构，其机构结构和工作原理见图1、图2，力矩轴2与箱体I轴孔配合，力矩轴2与微动开关支架3轴孔配合，所述微动开关支架3则通过螺钉与箱体固定，从而将力矩轴2轴向固定。所述旋转盘4与力矩轴2轴孔配合，并通过圆柱销5固定。所述关向凸轮片6通过螺钉与旋转盘4固定。所述开向凸轮片8与旋转盘4之间放置一个隔套7，并通过螺钉固定在旋转盘4上。所述两个微动开关9通过螺钉与微动开关支架3固定。其力矩控制原理为:力矩轴2旋转带动旋转盘4旋转，从而带动关向凸轮片6和开向凸轮片8旋转。通过力矩轴2的顺时针方向旋转，使得关向凸轮片6凸轮外缘和微动开关9触碰，使微动开关9断开，从而切断关向回路，使电机停止转动。松开固定关向凸轮片6和旋转盘4的螺钉，调节凸轮片6的位置，从而调节出力矩时力矩轴2的旋转角度，达到力矩调节的目的，然后紧固螺钉。开向力矩的调整同理如上。
[0004]公知技术中转矩结构存在以下缺点:
[0005]1、由于凸轮片半径较小，故在做力矩设定时其调节精度σ较低。以工作转矩T =300N.m为例，经试验测得最小可调定的力矩为T’= 309N.m，那么调节精度σ = | Τ’_Τ I/ΤΧ100%= 3%
[0006]2、由于整个力矩部套在电气底板下方，不能实现安装电气控制板后力矩调节，最终造成力矩误差大。因电气元器件本身的信号延迟有一定的时间t，力矩在这很短的时间t里会有较大的变化，故造成安装电气控制板前后力矩误差较大，以安装电气控制板前工作转矩T = 300N.m为例，经试验测得安装电气控制板后，平均工作转矩为T1 = 332N.m。那么
Tl-T
安装电气控制板前后工作转矩偏差p=X100%=10.67%，误差值太大。
(三)
【发明内容】
:
[0007]本发明的目的在于提供一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构及其工作方法，其调节精度高，调节方便快捷，调整工作力矩更准确。它解决了现有公知技术中不能实现安装电气控制板后力矩调节的问题，将力矩调整误差降到最低。
[0008]本发明的技术方案:一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构，包括箱体、力矩轴、微动开关支架、圆柱销和微动开关，所述力矩轴与箱体轴孔配合，力矩轴与微动开关支架轴孔配合，所述微动开关支架通过螺钉与箱体固定，从而将力矩轴轴向固定，所述微动开关通过螺钉与微动开关支架固定，其特征在于还包括底座、上凸轮、下凸轮、下调节齿轮、制动盘、上调节齿轮和上盖，所述力矩轴上径向装配圆柱销；所述底座与力矩轴轴孔配合并通过圆柱销轴向定位；所述下凸轮与底座止口定位配合；所述上凸轮与下凸轮之间通过止口定位配合；所述上盖的边缘与上凸轮止口定位配合，上盖中部的牙嵌槽与底座牙嵌配合并与力矩轴轴孔配合，上盖通过螺母与力矩轴轴向固定；所述下调节齿轮的齿轮轴下端与底座轴孔及端面定位，下调节齿轮与下凸轮内齿啮合，下调节齿轮的齿轮轴上端与上盖轴孔及端面定位，下调节齿轮与下凸轮锁紧；所述上调节齿轮与底座轴孔及端面定位，并且与上凸轮内齿啮合，与上盖轴孔及端面定位，上调节齿轮与上凸轮锁紧。
[0009]上述所述下调节齿轮与下凸轮通过制动盘锁紧或通过齿轮自锁，所述制动盘通过方孔与下调节齿轮的齿轮轴的方轴部位配合，通过紧定螺钉与上盖固定。
[0010]上述所述上调节齿轮与上凸轮通过制动盘锁紧或通过齿轮自锁，所述制动盘通过方孔与上调节齿轮的齿轮轴的方轴部位配合，通过紧定螺钉与上盖固定。
[0011]一种上述可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构的工作方法，其特征在具体步骤如下:
[0012](I)调节力矩:旋转下调节齿轮，从而带动下凸轮内齿，使下凸轮旋转，旋转上调节齿轮，从而带动上凸轮内齿，使上凸轮旋转，从而调整力矩轴的旋转角度，达到力矩调节的目的；
[0013](2)转矩控制:力矩轴旋转带动固定座旋转，从而带动上凸轮和下凸轮旋转；通过力矩轴的顺时针方向旋转，使得下凸轮的外缘和微动开关触碰，使微动开关断开，从而切断关向或开向回路，使电机停止转动；通过力矩轴的逆时针方向旋转，使得上凸轮的外缘和微动开关触碰，使微动开关断开，从而切断开向或关向回路，使电机停止转动。
[0014]上述所述步骤(I)调节力矩中，旋转下调节齿轮前，先松开固定上盖与制动盘的紧定螺钉，全部调节完成后再紧固紧定螺钉。
[0015]本发明的优越性:
[0016]1.由于凸轮片半径大，故在做力矩设定时其调节精度σ高。以工作转矩T =300N.m为例，经试验测得最小可调定的力矩为T’= 303N.m，那么调节精度σ = | Τ’_Τ I/ΤΧ100%= 1%,其调节精度可达【背景技术】中力矩调节精度的3倍以上。
[0017]2.实现了安装电气控制板后力矩调节，无力矩误差。方法是仅在力矩正上方电气底板相应位置钻4个小孔。这4个孔分别是上调节齿轮调节孔、下调整齿轮调节孔和两个紧定螺钉调整孔。螺丝刀通可过上述4孔进行开关两方向的力矩调整，实现了安装电气控制板后力矩调节。
(四)【专利附图】
【附图说明】:
[0018]图1为【背景技术】中的凸轮片式转矩控制机构的结构示意图。
[0019]图2为【背景技术】中的凸轮片式转矩控制机构的俯视结构示意图。
[0020]图3为本发明所涉一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构的结构示意图。[0021 ] 图4为图3的A-A剖视图。
[0022]图5为本发明所涉一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构的三维立体视图。
[0023]其中:1为箱体，2为力矩轴，3为微动开关支架，4为旋转盘，5为圆柱销，6为关向凸轮片，7为隔套，8为开向凸轮片，9为微动开关，10为底座，11-1为上凸轮，11-2为下凸轮，12为下调节齿轮，13为制动盘，14为上调节齿轮，15为上盖。
(五)【具体实施方式】:
[0024]实施例1:一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构(见图3-5)，包括箱体1、力矩轴2、微动开关支架3、圆柱销5和微动开关9，所述力矩轴2与箱体I轴孔配合，力矩轴2与微动开关支架3轴孔配合，所述微动开关支架3通过螺钉与箱体I固定，从而将力矩轴2轴向固定，所述微动开关9通过螺钉与微动开关支架3固定，其特征在于还包括底座10、上凸轮11-1、下凸轮11-2、下调节齿轮12、制动盘13、上调节齿轮14和上盖15，所述力矩轴2上径向装配圆柱销5 ;所述底座10与力矩轴2轴孔配合并通过圆柱销5轴向定位；所述下凸轮11-2与底座10止口定位配合；所述上凸轮11-1与下凸轮11-1之间通过止口定位配合；所述上盖15的边缘与上凸轮11-1止口定位配合，上盖15中部的牙嵌槽与底座10牙嵌配合并与力矩轴2轴孔配合，上盖15通过螺母与力矩轴2轴向固定；所述下调节齿轮12的齿轮轴下端与底座10轴孔及端面定位，下调节齿轮12与下凸轮11-2内齿啮合，下调节齿轮12的齿轮轴上端与上盖15轴孔及端面定位，下调节齿轮12与下凸轮11-2锁紧；所述上调节齿轮14与底座10轴孔及端面定位，并且与上凸轮11-1内齿啮合，与上盖15轴孔及端面定位，上调节齿轮14与上凸轮11-1锁紧。
[0025]上述所述下调节齿轮12与下凸轮11-2通过制动盘13锁紧，所述制动盘13通过方孔与下调节齿轮12的齿轮轴的方轴部位配合，通过紧定螺钉与上盖15固定。
[0026]上述所述上调节齿轮14与上凸轮11-1通过制动盘13锁紧，所述制动盘13通过方孔与上调节齿轮14的齿轮轴的方轴部位配合，通过紧定螺钉与上盖15固定。
[0027]一种上述可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构的工作方法，其特征在具体步骤如下:
[0028](I)调节力矩:松开固定上盖15与制动盘13的紧定螺钉，旋转下调节齿轮12，从而带动下凸轮11-2内齿，使下凸轮11-2旋转，旋转上调节齿轮14，从而带动上凸轮11-1内齿，使上凸轮11-2旋转，从而调整力矩轴2的旋转角度，达到力矩调节的目的，然后紧固紧定螺钉；
[0029](2)转矩控制:力矩轴2旋转带动固定座10旋转，从而带动上凸轮11-1和下凸轮11-2旋转；通过力矩轴2的顺时针方向旋转,使得下凸轮11-2的外缘和微动开关9触碰，使微动开关9断开，从而切断关向或开向回路，使电机停止转动；通过力矩轴2的逆时针方向旋转，使得上凸轮11-1的外缘和微动开关9触碰，使微动开关9断开，从而切断开向或关向回路，使电机停止转动。
[0030]实施例2:—种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构，包括箱体1、力矩轴2、微动开关支架3、圆柱销5和微动开关9，所述力矩轴2与箱体I轴孔配合，力矩轴2与微动开关支架3轴孔配合，所述微动开关支架3通过螺钉与箱体I固定，从而将力矩轴2轴向固定，所述微动开关9通过螺钉与微动开关支架3固定，其特征在于还包括底座10、上凸轮11-1、下凸轮11-2、下调节齿轮12、制动盘13、上调节齿轮14和上盖15，所述力矩轴2上径向装配圆柱销5 ;所述底座10与力矩轴2轴孔配合并通过圆柱销5轴向定位；所述下凸轮11-2与底座10止口定位配合；所述上凸轮11-1与下凸轮11-1之间通过止口定位配合；所述上盖15的边缘与上凸轮11-1止口定位配合，上盖15中部的牙嵌槽与底座10牙嵌配合并与力矩轴2轴孔配合，上盖15通过螺母与力矩轴2轴向固定；所述下调节齿轮12的齿轮轴下端与底座10轴孔及端面定位，下调节齿轮12与下凸轮11-2内齿啮合，下调节齿轮12的齿轮轴上端与上盖15轴孔及端面定位，下调节齿轮12与下凸轮11-2锁紧；所述上调节齿轮14与底座10轴孔及端面定位，并且与上凸轮11-1内齿啮合，与上盖15轴孔及端面定位，上调节齿轮14与上凸轮11-1锁紧。
[0031]上述所述下调节齿轮12与下凸轮11-2通过齿轮自锁。
[0032]上述所述上调节齿轮14与上凸轮11-1通过齿轮自锁。
[0033]一种上述可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构的工作方法，其特征在具体步骤如下:
[0034](I)调节力矩:旋转下调节齿轮12，从而带动下凸轮11-2内齿，使下凸轮11-2旋转，旋转上调节齿轮14，从而带动上凸轮11-1内齿，使上凸轮11-2旋转，从而调整力矩轴2的旋转角度，达到力矩调节的目的；
[0035](2)转矩控制:力矩轴2旋转带动固定座10旋转，从而带动上凸轮11-1和下凸轮11-2旋转；通过力矩轴2的顺时针方向旋转,使得下凸轮11-2的外缘和微动开关9触碰，使微动开关9断开，从而切断关向或开向回路，使电机停止转动；通过力矩轴2的逆时针方向旋转，使得上凸轮11-1的外缘和微动开关9触碰，使微动开关9断开，从而切断开向或关向回路，使电机停止转动。
【权利要求】
1.一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构，包括箱体、力矩轴、微动开关支架、圆柱销和微动开关，所述力矩轴与箱体轴孔配合，力矩轴与微动开关支架轴孔配合，所述微动开关支架通过螺钉与箱体固定，从而将力矩轴轴向固定，所述微动开关通过螺钉与微动开关支架固定，其特征在于还包括底座、上凸轮、下凸轮、下调节齿轮、制动盘、上调节齿轮和上盖，所述力矩轴上径向装配圆柱销；所述底座与力矩轴轴孔配合并通过圆柱销轴向定位；所述下凸轮与底座止口定位配合；所述上凸轮与下凸轮之间通过止口定位配合；所述上盖的边缘与上凸轮止口定位配合，上盖中部的牙嵌槽与底座牙嵌配合并与力矩轴轴孔配合，上盖通过螺母与力矩轴轴向固定；所述下调节齿轮的齿轮轴下端与底座轴孔及端面定位，下调节齿轮与下凸轮内齿啮合，下调节齿轮的齿轮轴上端与上盖轴孔及端面定位，下调节齿轮与下凸轮锁紧；所述上调节齿轮与底座轴孔及端面定位，并且与上凸轮内齿啮合，与上盖轴孔及端面定位，上调节齿轮与上凸轮锁紧。
2.根据权利要求1所述一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构，其特征在于所述下调节齿轮与下凸轮通过制动盘锁紧或通过齿轮自锁，所述制动盘通过方孔与下调节齿轮的齿轮轴的方轴部位配合，通过紧定螺钉与上盖固定。
3.根据权利要求1所述一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构，其特征在于所述上调节齿轮与上凸轮通过制动盘锁紧或通过齿轮自锁，所述制动盘通过方孔与上调节齿轮的齿轮轴的方轴部位配合，通过紧定螺钉与上盖固定。
4.一种权利要求1所述可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构的工作方法，其特征在具体步骤如下: (1)调节力矩:旋转下调节齿轮，从而带动下凸轮内齿，使下凸轮旋转，旋转上调节齿轮，从而带动上凸轮内齿，使上凸轮旋转，从而调整力矩轴的旋转角度，达到力矩调节的目的； (2)转矩控制:力矩轴旋转带动固定座旋转，从而带动上凸轮和下凸轮旋转；通过力矩轴的顺时针方向旋转，使得下凸轮的外缘和微动开关触碰，使微动开关断开，从而切断关向或开向回路，使电机停止转动；通过力矩轴的逆时针方向旋转，使得上凸轮的外缘和微动开关触碰，使微动开关断开，从而切断开向或关向回路，使电机停止转动。
5.根据权利要求4所述一种可调节内齿轮阀门电动装置转矩控制机构，其特征在于所述步骤(I)调节力矩中，旋转下调节齿轮前，先松开固定上盖与制动盘的紧定螺钉，全部调节完成后再紧固紧定螺钉。
【文档编号】F16K31/44GK104154295SQ201410444545
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】郑志敬, 陈华祥, 黎守英, 卢香丽, 王海涛 申请人:天津百利二通机械有限公司