直行程电动执行器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了直行程电动执行器，包括支座、电机、上锥齿轮、下锥齿轮、蜗杆、蜗轮、传动轴、执行轴套和手轮，该电机的输出轴安装有所述上锥齿轮；蜗杆的一端穿过下锥齿轮的齿轮孔，下锥齿轮与上锥齿轮啮合，蜗杆的另一端设有轴销，蜗轮与蜗杆啮合；传动轴的上端与蜗轮的中心固定，传动轴的下端插入执行轴套；手轮包括轮体及轴芯，轴芯上朝远离轮体的方向依次设有通孔、空腔以及花键槽；支座中开有横向的调节孔，轴芯插入该调节孔中，调节孔的孔壁开有两个环形限位槽；通孔中插有弹簧，弹簧的两端分别置有滚珠，两滚珠与环形限位槽卡接配合。本实用新型能安全、准确地控制阀门并达到绝对可靠的自锁功能。
【专利说明】直行程电动执行器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及控制阀门的装置，具体涉及直行程电动执行器。
【背景技术】
[0002] 电动执行器用于阀门的自动控制，用于带动阀门的阀杆来实现阀门开度的调节。 而对于需要直线移动的阀杆来说，需要采用可输出直线行程的直行程电动执行器。而现有 直行程执行机构，一般采用同步电机，通过直齿轮以及T型螺杆传动来调节阀门开度，以控 制介质流量，对阀门阀杆的控制易移位变化，，其自锁功能差，对要求绝对关闭的阀门存在 危险，而且同步电机在阀门卡死状态，容易过热损坏，没有阀门卡塞保护功能。
[0003] 另外，当控制电机的输入信号断线或信号故障，用户不能将阀门设置在设定位置， 即此时阀门不可控。 实用新型内容
[0004] 为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供直行程电动执行器，能安 全、准确地控制阀门并达到绝对可靠的自锁功能。
[0005] 本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
[0006] 直行程电动执行器，包括支座、电机、上锥齿轮、下锥齿轮、蜗杆、蜗轮、传动轴、执 行轴套和手轮，电机固定于支座，该电机的输出轴坚直向下伸出并安装有所述上锥齿轮；蜗 杆横向枢装于支座，蜗杆的一端穿过下锥齿轮的齿轮孔，下锥齿轮与上锥齿轮啮合，蜗杆的 另一端设有外凸的轴销，蜗轮与蜗杆啮合；传动轴坚向枢装于支座，传动轴的上端与蜗轮的 中心固定，传动轴的下端插入执行轴套内并与执行轴套螺纹配合；手轮包括轮体及固定在 轮体中央的轴芯，轴芯上朝远离轮体的方向依次设有与轴芯的轴向垂直的通孔、供蜗杆的 另一端穿入的空腔以及与轴销卡接配合的花键槽；支座中开有横向的调节孔，轴芯插入该 调节孔中并与调节孔横向滑移配合，调节孔的孔壁开有两个环形限位槽；通孔中插有弹簧， 弹簧的两端分别置有滚珠，两滚珠与环形限位槽卡接配合。
[0007] 优选地，所述执行轴套的下端固定有可坚向伸缩的缓冲装置。
[0008] 优选地，所述直行程电动执行器还包括用于反馈轴芯的移动信号的限位开关，该 限位开关具有主体和由主体中向下伸出的弹片，主体安装于支座，所述调节孔的孔壁开有 开口，该开口靠近调节孔的孔底；所述弹片穿过开口后与轴芯的外壁相抵。
[0009] 优选地，所述轴芯的端部设有锥形的导向面。
[0010] 优选地，所述传动轴套装有两个推力轴承，两推力轴承的内圈与传动轴固定，两推 力轴承的外圈与支座固定。
[0011] 优选地，所述电机为力矩电机。
[0012] 相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
[0013] (1)本实用新型通过弹簧对滚珠的弹力，可使滚珠卡合在环形限位槽中，以对轴芯 在调节孔中的位置进行限位，防止手轮做横向的随意移动，避免手动操作手轮时电机意外 运转带来的危险，而且，手轮通过花键槽和轴销的卡接配合可以很方便地实现手轮与蜗杆 的离合，当控制电机的输入信号断线或信号故障或断电时，可手动转动手轮进行方便、安全 地操作外部阀门；
[0014] (2)本实用新型经电机输出动力后接入蜗轮和蜗杆，则可实现传动轴输出的自锁 功能，以适应阀门开合的操作的波动带来的逆转，而所设置的缓冲装置可更进一步缓冲阀 门开合的波动，提升阀门开合的调节精度，以准确控制阀门。
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型直行程电动执行器的俯视图；
[0017] 图2为图1的A-A剖视图；
[0018] 图3为图1的Y-Y剖视图；
[0019] 图4为本实用新型轴芯的结构示意图。
[0020] 图中：1、支座；101、上盖；102、支板；103、底座；11、调节孔；111、环形限位槽； 112、开口；2、电机；3、上锥齿轮；4、下锥齿轮；5、蜗杆；6、蜗轮；7、传动轴；8、执行轴套；9、 手轮；91、轮体；92、轴芯；921、通孔；922、空腔；923、花键槽；924、导向面；10、轴销；12、弹 簧；13、滚珠；14、缓冲装置；15、限位开关；151、主体；152、弹片；16、推力轴承。
【具体实施方式】
[0021] 如图1?4所示的直行程电动执行器，包括支座1、电机2、上锥齿轮3、下锥齿轮4、 蜗杆5、蜗轮6、传动轴7、执行轴套8和手轮9,电机2固定于支座1，该电机2的输出轴坚直 向下伸出并安装有上锥齿轮3 ;蜗杆5横向枢装于支座1，蜗杆5的一端穿过下锥齿轮4的 齿轮孔，下锥齿轮4与上锥齿轮3啮合，蜗杆5的另一端设有外凸的轴销10,蜗轮6与蜗杆 5哨合；传动轴7坚向枢装于支座1，传动轴7的上端与蜗轮6的中心固定，传动轴7的下端 插入执行轴套8内并与执行轴套8螺纹配合；手轮9包括轮体91及固定在轮体91中央的 轴芯92,轴芯92上朝远离轮体91的方向依次设有与轴芯92的轴向垂直的通孔921、供蜗 杆5的另一端穿入的空腔922以及与轴销10卡接配合的花键槽923 ;支座1中开有横向的 调节孔11，轴芯92插入该调节孔11中并与调节孔11横向滑移配合，调节孔11的孔壁开有 两个环形限位槽111 ;通孔921中插有弹簧12,弹簧12的两端分别置有滚珠13,两滚珠13 与环形限位槽111卡接配合。
[0022] 本例的支座1包括围罩电机2的上盖101，支撑电机2的支板102和枢装传动轴7 的底座103。蜗轮6与传动轴7的配合可加入方键和方键槽的配合来简化装配，并保证传动 稳定性。蜗杆5两端与支座1的枢装可通过轴承的承托来实现。
[0023] 工作时，电机2驱动上锥齿轮3旋转，上锥齿轮3通过与下锥齿轮4的机械啮合传 递力矩作用于蜗杆5,蜗杆5传递力矩于蜗轮6,蜗轮6传递力矩于传动轴7,再通过传动轴 7与执行轴套8之间的螺纹配合，使执行轴套8产生坚向的直线位移，其具有坚向的行程，来 驱动外部阀门的阀杆，实现阀门的开合及阀门开度的调节。其中，执行轴套8将与外部阀门 的阀杆固定。而由于有蜗轮6、蜗杆5传动、传动轴7与执行轴套8的螺纹配合传动，因此实 现了可靠地绝对自锁功能，防止波动而缩短寿命。
[0024] 当电机2无法正常运作时，可外拉手轮9,使花键槽923与轴销10卡接配合，花键 槽923利于轴销10方便地卡接。则手轮9的转动可带动蜗轮6的转动，实现执行轴套8的 直线移动，实现手动控制阀门的功能；当电机2恢复运转时，推回手轮9,使花键槽923与轴 销10分离，则电机2驱动蜗杆5的转动将不带电轴芯92旋转。而弹簧12和滚珠13的设 置，可令滚珠13被弹性限位在环形限位槽111中，手轮9外拉或推入的调节孔11过程中， 滚珠13分别被限位在两个不同的环形限位槽111，以保持轴芯92的位置，避免意外。
[0025] 执行轴套8的下端固定有可坚向伸缩的缓冲装置14,缓冲装置14可对阀门的阀 杆产生预紧力，以保持阀杆的位置，例如在需要关闭阀门时，可保持阀门处于紧密关闭的状 态，也可缓冲波动，提升对阀门开度控制的精度。缓冲装置14中可设置弹簧等弹性件来实 现坚向可伸缩的缓冲功能。
[0026] 本例的直行程电动执行器还包括用于反馈轴芯92的移动信号的限位开关15,该 限位开关15具有主体151和由主体151中向下伸出的弹片152,主体151安装于支座1，调 节孔11的孔壁开有开口 112,该开口 112靠近调节孔11的孔底；弹片152穿过开口 112后 与轴芯92的外壁相抵。限位开关15反馈的轴芯92移动信号，可经外部处理后反馈给电机 2判断手轮9的花键槽923是否与轴销10处于卡接状态，用于进一步改善手轮9的操作安 全。其中，轴芯92的端部设有锥形的导向面924,导向面924可与弹片152更好地抵压配 合，并具有对弹片152的导向作用。
[0027] 传动轴7套装有两个推力轴承16,两推力轴承16的内圈与传动轴7固定，两推力 轴承16的外圈与支座1固定。推力轴承16的寿命长、稳定性好，利于提高对外控制阀门的 控制精度。
[0028] 本例的电机2为力矩电机，可以防止因堵转造成电机2过热烧毁。
[0029] 上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护 的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属 于本实用新型所要求保护的范围。
【权利要求】
1. 直行程电动执行器，其特征在于：包括支座、电机、上锥齿轮、下锥齿轮、蜗杆、蜗轮、 传动轴、执行轴套和手轮，电机固定于支座，该电机的输出轴坚直向下伸出并安装有所述上 锥齿轮；蜗杆横向枢装于支座，蜗杆的一端穿过下锥齿轮的齿轮孔，下锥齿轮与上锥齿轮 哨合，蜗杆的另一端设有外凸的轴销，蜗轮与蜗杆哨合；传动轴坚向枢装于支座，传动轴的 上端与蜗轮的中心固定，传动轴的下端插入执行轴套内并与执行轴套螺纹配合；手轮包括 轮体及固定在轮体中央的轴芯，轴芯上朝远离轮体的方向依次设有与轴芯的轴向垂直的通 孔、供蜗杆的另一端穿入的空腔以及与轴销卡接配合的花键槽；支座中开有横向的调节孔， 轴芯插入该调节孔中并与调节孔横向滑移配合，调节孔的孔壁开有两个环形限位槽；通孔 中插有弹簧，弹簧的两端分别置有滚珠，两滚珠与环形限位槽卡接配合。
2. 根据权利要求1所述的直行程电动执行器，其特征在于：所述执行轴套的下端固定 有可坚向伸缩的缓冲装置。
3. 根据权利要求1所述的直行程电动执行器，其特征在于：所述直行程电动执行器还 包括用于反馈轴芯的移动信号的限位开关，该限位开关具有主体和由主体中向下伸出的弹 片，主体安装于支座，所述调节孔的孔壁开有开口，该开口靠近调节孔的孔底；所述弹片穿 过开口后与轴芯的外壁相抵。
4. 根据权利要求3所述的直行程电动执行器，其特征在于：所述轴芯的端部设有锥形 的导向面。
5. 根据权利要求1所述的直行程电动执行器，其特征在于：所述传动轴套装有两个推 力轴承，两推力轴承的内圈与传动轴固定，两推力轴承的外圈与支座固定。
6. 根据权利要求1所述的直行程电动执行器，其特征在于：所述电机为力矩电机。
【文档编号】F16K31/60GK203847804SQ201420289298
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】崔伟强 申请人:奇伟阀门（深圳）有限公司