CN101581380B - 配有安全手动装置及阀门卡塞保护功能的电动执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配有安全手动装置及阀门卡塞保护功能、小型化、轻量化的电动执行机构。机体内设置电机，减速装置以及电路板。本电动执行机构虽然没有采用离合装置，但是电机运转时手动论不转而进行安全的手动操作。并本发明的电动执行机构配有机械式阀门卡塞保护装置。

Description

配有安全手动装置及阀门卡塞保护功能的电动执行机构

技术领域

本发明涉及系统控制及自动化仪器仪表技术领域。具体属于电动执行机构技术领域。 

背景技术

为了满足安装调试阶段或出现故障时能够开关阀门的要求，电动执行机构一般配有手动操作装置。通过操作手动装置来可以开关阀门。 

但是现有电动执行机构所采用的手动装置具有如下缺点；缺点1：电动执行机构的减速装置采用蜗轮蜗杆机构，电机的动力传递给蜗杆，蜗杆和蜗轮啮合，蜗杆带动蜗轮转动；手动轮装在蜗杆轴上；当电机运转时与蜗杆相连接的手动轮也同时旋转，当操作人员正在手动操作时突然来电电机运转会造成事故；缺点2：为了防止手动轮与电机同时运转，蜗杆与手动轮之间设置离合器，需要手动操作时搬动离合器的把柄切断电机动力，安全操作手动装置。但是设置离合器增加成本的同时离合器容易出故障。 

发明内容

本发明为解决上述问题，其目的是提供一种配有安全手动装置及阀门卡塞保护功能的电动执行机构。为达到上述目的，第一发明包括：机体，其机体内设置正反转电机以及与电机相连接的减速器；减速器的输出轴上安装电机齿轮，该电机齿轮与中间齿轮相啮合旋转；中间齿轮和第一太阳齿轮是一体组成而同步旋转，太阳齿轮带动第一行星齿轮旋转，与第一行星齿轮啮合的内齿轮固定在机体，第一行星齿轮以上述第一太阳齿轮为中心公转同时自传；固定板上设置第一行星齿轮轴，第一行星齿轮通过滑动轴承安装在该第一行星齿轮轴能够转动；第二太阳齿轮固定在上述固定板，该太阳齿轮与固定板同步转动；第二太阳齿轮与第二行星齿轮啮合；第二行星齿轮与第三行星齿轮固定在第二行星齿轮轴；上述行星齿轮轴通过滑动轴承安装在蜗轮；上述蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆轴上设置手动轮；与第三行星齿轮啮合的主齿轮固定在主轴上，主齿轮与主轴同时旋转；主轴与阀门、风门连接。 

第二发明包括；上述正反转电机是刹车电机，当通电电机运转时失去刹车功能电机自由运转，当电机断电时刹车电机，锁住电机使它不能运转，阀门不能返回保持原位。 

第三发明包括；蜗轮与蜗杆相啮合，当电机运转时蜗轮被蜗杆锁住不能旋转，只有手动操作旋转手动轮时蜗轮才能转动。 

第四发明包括；蜗杆与手动轮固定在蜗杆轴上，当旋转手动轮时蜗杆带动蜗轮转动，由于电机被刹车锁住第二太阳齿轮不能运转，第二行星齿轮以第二太阳齿轮为中心公转、自传，第三行星齿轮与第二行星齿轮同步旋转，与第三行星齿轮啮合的主齿轮及主轴转动，开关阀门，达到停电时手动开关阀门的目的。 

第五发明包括；当电机向关闭阀门方向运转时，如果阀门卡塞电机不能继续运转，在阀门对蜗轮的反作用力下蜗杆在蜗杆轴上轴向移动，与蜗杆一起移动的轴套触到行程开关，该行程开关断掉供给电机的电源使电机停止运转，达到保护电动执行机构以及阀门。 

第六发明包括；如果与电机相连接的减速器采用蜗轮·蜗杆减速结构使它具有锁住功能，当手动操作开关阀门时第二太阳齿轮被锁住不能转动，能够开关阀门，并且可以使用不带刹车的电机。 

根据本发明，能够达到如下效果。 

即，在停电的情况下能够安全操作手动装置开关阀门，当阀门卡塞时电机停止运转保护电动执行机构以及阀门。 

附图说明

图1为表示本发明的电动执行机构的一个实施方式的剖视图 

图2，图3为电动执行机构的减速部分斜视图。 

图4为电动执行机构的构成零件的分解立体图 

图5为电动执行机构的侧视图 

图6为电动执行机构的电路图 

具体实施方法 

以下，根据附图所示实施方式对本发明进行详细说明。 

图1为表示本发明的电动执行机构的一个实施方式的剖视图。图2，图3为电动执行机构的构成零件的分解立体图。图4为电动执行机构的构成零件的分解立体图。图5为电动执行机构的侧视图。图6为电路图。 

在图1中，本电动执行机构包括；机体1，刹车20，电机21，减速器22，电机齿轮31，中间齿轮32，第一太阳齿轮33，第一行星齿轮34，内齿轮30，固定板35，第二太阳齿轮36，第二行星齿轮37，第二行星齿轮轴38，第三行星齿轮39，蜗轮40，蜗杆43，手动轮51，主齿轮41，主轴42。 

在图2，图3中，电机21与减速器22连接，电机齿轮31用键固定在减速器输出轴。当电机21运转时电机的动力通过减速器22传到电机齿轮31电机齿轮31也同时转动。电机齿轮31与中间齿轮啮合转动。中间齿轮32插入到第一太阳齿轮轴并同步转动。第一行星齿轮通过滑动轴承安装在固定板35的第一行星齿轮轴，该行星齿轮轴固定在固定板35。固定板35以主轴42为中心转动。当第一太阳齿轮33转动时第一行星齿轮34以主轴42为中心公转同时自传。内齿轮30固定在机体不能转动。第一行星齿轮34转动时第一行星齿轮轴及固定板35以主轴42为中心转动。 

第二太阳齿轮36固定在固定板35，该太阳齿轮36与固定板35以主轴42为中心同步转动。 

电机的动力通过减速器22，电机齿轮31，中间齿轮32，第一太阳齿轮33，第一行星齿轮34，固定板35依次传到第二太阳齿轮36。 

第二行星齿轮37及第三行星齿轮39固定在第二行星齿轮轴38并同步旋转。并该行星齿轮轴38通过滑动轴承安装在蜗轮40，该第二行星齿轮37及第三行星齿轮39以行星齿轮轴38为中心自传。第二太阳齿轮36旋转时第二行星齿轮37及第三行星齿轮39转动。蜗轮40与蜗杆43啮合，蜗轮是蜗杆转动时才能转动。主轴通过键插入在主齿轮41。主齿轮及主轴同步转动。 

如上述，电机21的动力传到第二太阳齿轮36之后该动力通过第二行星齿轮37及第三行星齿轮39依次传到主齿轮41及主轴42。 

在图6中，当T1和T3之间接通电源时继电器R1通电，触点R-1接通，刹车B解除锁住功能。电机21开始运转。 

在图4中，当电机齿轮31顺时针方向旋转时中间齿轮32逆时针方向旋转，第一太阳齿轮33与中间齿轮32同样方向逆时针方向转动，第一行星齿轮34以主轴42为中心逆时针方向公转同时顺时针方向自转，固定板35逆时针方向转，第二太阳齿轮36逆时针方向转，第二行星齿轮37及第三行星齿轮39顺时针方向转，主齿轮及主轴逆时针方向转。 

在图6中，当电机31顺时针方向转动时主轴42逆时针方向转动打开阀门。阀门到全开位置时固定在主轴的凸轮81-1触到微动开关81，断掉电机电源，电机21停止运转。同时继电器R1也失去电源，刹车20锁住电机21使它立即停止运转。 

阀门到全开位置时凸轮83-1触到微动开关83，1和3之间接通，输出阀门全开位置触电信号。 

在图6中，当T2和T3之间接通电源时继电器R2通电，触点R-2接通，刹车B解除锁住功能，电机21开始运转。 

在图4中，当电机齿轮31逆时针方向旋转时中间齿轮32顺时针方向旋转，第一太阳齿轮33与中间齿轮32同样方向顺时针方向转动，第一行星齿轮34以主轴42为中心顺时针方向公转同时逆时针方向自 转，固定板35顺时针方向转，第二太阳齿轮36顺时针方向转，第二行星齿轮37及第三行星齿轮39逆时针方向转，主齿轮及主轴顺时针方向转。 

在图6中，当电机齿轮31逆时针方向转动时主轴42顺时针方向转动关闭阀门。阀门到全关位置时固定在主轴的凸轮82-2触到微动开关82，断掉电机电源，电机21停止运转。同时继电器R2也失去电源，刹车20锁住电机21使它立即停止运转。 

阀门到全关位置时凸轮84-1触到微动开关84，1和5之间接通，输出阀门全关位置触电信号。 

如果该电动执行机构与蝶阀、风门配套，由于流体反作用力阀门或风门渐渐被打开使流体泄露。本发明的电动执行机构采用刹车电机停电时锁住电机，使阀门、风门能够保持原位防止流体泄露。 

下面对本发明的手动操作进行详细说明。 

在图4中，在停电的情况下需要开关阀门时转动手动轮51就能够实现。 

当停电时由于电机21被刹车20锁住而不能转动。把手动轮51逆时针方向转动时蜗轮40也顺时针方向旋转，第二行星齿轮37围绕第二太阳齿轮36顺时针方向公转同时逆时针方向自传。第三行星齿轮39也顺时针方向公转同时逆时针方向自传。与第三行星齿轮39啮合的主齿轮41逆时针方向转动。如此转动手动轮51能够打开阀门。 

在图4中，在停电的情况下把手动轮51顺时针方向转动时主齿轮41也顺时针方向转动，能够关闭阀门。 

下面对本发明的阀门卡塞保护功能进行详细说明。 

在图5中，蜗杆43以及手动轮51安装在蜗杆轴71。蜗杆43通过键安装在蜗杆轴71，蜗杆轴71可以轴向移动但是径向方向只能与蜗杆轴71同步旋转。手动论51固定在蜗杆轴71，只能与蜗杆轴71同步旋转。弹簧73-1及73-2，轴套72-1及72-2套在蜗杆轴71。蜗杆43在蜗杆轴71上轴向移动时弹簧73被压缩，当轴套72触到行程开关75时断掉电机电源。 

在关闭阀门当中阀门卡塞主齿轮不能转动时在蜗轮的反作用力蜗杆向行程开关75-2方向移动，当轴套72-2触到行程开关75-2时，断掉电机21电源电机21停止运转，达到防止电动执行机构以及阀门损坏的目的。 

在图1中，如果使用蜗轮蜗杆减速器22就可以使用不带刹车20的电机21。减速器22采用蜗轮蜗杆机构使动力不能逆向传动。在停电时电机齿轮31，中间齿轮32以及第二太阳齿轮33不能转动。如此得到与使用刹车电机同样效果。当转动手动轮51时第二太阳齿轮33被锁住而不能转动，第二行星齿轮37及第三行星齿轮39，主齿轮41依次转动可以开关阀门。 

Claims (6)

1.一种开关阀门、风门的电动执行机构，其特征在于；包括：机体；

其机体内设置正反转电机以及与电机相连接的减速器；

减速器的输出轴上安装电机齿轮，该电机齿轮与中间齿轮相啮合旋转；

中间齿轮和第一太阳齿轮是一体组成而同步旋转，太阳齿轮带动第一行星齿轮旋转，与第一行星齿轮啮合的内齿轮固定在机体，第一行星齿轮以上述第一太阳齿轮为中心公转同时自转；

固定板上设置第一行星齿轮轴，第一行星齿轮通过滑动轴承安装在该第一行星齿轮轴并且该第一行星齿轮能够转动；

第二太阳齿轮固定在上述固定板，该太阳齿轮与固定板同步转动；

第二太阳齿轮与第二行星齿轮啮合；第二行星齿轮与第三行星齿轮固定在第二行星齿轮轴；

上述第二行星齿轮轴通过滑动轴承安装在蜗轮；

上述蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆轴上设置手动轮；

与第三行星齿轮啮合的主齿轮固定在主轴上，主齿轮与主轴同时旋转；

主轴与阀门、风门连接；

当电机正反转时主轴也同时旋转，开关阀门、风门。

2.如权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于；

上述正反转电机是刹车电机，当通电电机运转时失去刹车功能电机自由运转，当电机断电时刹车电机，锁住电机使它不能转动，阀门不能返回、保持原位。

3.如权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于；

蜗轮与蜗杆相啮合，当电机运转时蜗轮被蜗杆锁住不能转动，只有手动操作旋转手动轮时蜗轮才能转动。

4.如权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于；

蜗杆与手动轮固定在蜗杆轴上，当旋转手动轮时蜗杆带动蜗轮转动，由于电机被刹车锁住第二太阳齿轮不能运转，第二行星齿轮以第二太阳齿轮为中心公转同时自转，第三行星齿轮与第二行星齿轮同步旋转，与第三行星齿轮啮合的主齿轮以及主轴转动，开关阀门，达到停电时手动操作开关阀门的目的。

5.如权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于；

当电机向关闭阀门方向运转时，如果阀门卡塞电机不能继续运转，在阀门对蜗轮的反作用力下蜗杆在蜗杆轴上轴向移动，与蜗杆一起移动的轴套触到行程开关，该行程开关断掉供给电机的电源使电机停止运转，达到保护电动执行机构以及阀门的目的。

6.如权利要求4所述的电动执行机构，其特征在于；

与电机相连接的减速器采用蜗轮蜗杆减速结构使它具有锁住功能，当手动操作开关阀门时第二太阳齿轮被锁住不能转动，能够开关阀门，并且可以使用不带刹车的电机。

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