CN102011884A - 阀门执行机构行程位置控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀门执行机构行程位置控制装置，包括行程输入端、罩壳、底板、传动轴、传动齿轮组、微动开关、电位器、现场开度指示机构等。运动由行程输入端输入，通过传动齿轮组，至齿轮轴，最后驱动微动开关、电位器和现场开度指示机构，从而实现对阀门的打开与关闭的控制与指示。本发明将行程位置控制机构和信号指示机构大合并，大大减少了安装空间，从而缩小了阀门执行机构的控制部分的结构尺寸，并且消除了行程位置控制机构和信号指示机构中的齿轮传动组的消隙，调节与控制精度得到进一步提高。

Description

阀门执行机构行程位置控制装置
技术领域
本发明涉及一种过程控制领域用阀门电动执行机构部件，尤其是一种阀门执行机构的行程位置控制装置。
背景技术
目前阀门电动执行机构上使用的行程位置控制机构和信号指示机构大都是独立的两个部件，占用的安装空间比较大，从而导致执行机构的控制部分结构偏大，且行程位置控制机构和信号指示机构中的齿轮传动组没有消隙机构，特别对调节型阀门的调节控制来说，调节精度难以达到标准规定的精度要求。
发明内容
为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提出一种集行程位置控制与信号指示于一体，结构紧凑的行程位置控制装置，并巧妙地利用螺旋卷簧产生的张力来消除本装置内传动齿轮副间的传动间隙，以提高其对阀门行程位置的控制和调节精度。
本发明所采用的技术方案为：一种阀门执行机构行程位置控制装置，包括行程输入端、罩壳、底板、传动轴、传动齿轮组、微动开关、电位器、现场开度指示机构，所述传动齿轮组包括联轴节齿轮、中间齿轮组、开关齿轮组，其中，联轴节齿轮的轴向活动套设于联轴节上，中间齿轮组套设于调节轴上，开关齿轮组套设于凸轮轴上，中间齿轮组、开关齿轮组包括个位、十位及百位十进位齿轮，传动齿轮组各连接方式，中间齿轮组的个位齿轮与调节轴固定连接，开关齿轮组的百位齿轮与凸轮轴固定连接，从下至上依次是，联轴节齿轮与中间齿轮组的个位齿轮啮合，中间齿轮组的个位、十位齿轮与开关齿轮组的个位齿轮啮合，中间齿轮组的十位、百位齿轮与开关齿轮组的十位齿轮啮合，中间齿轮组的百位齿轮与开关齿轮组的百位齿轮啮合，凸轮轴的输出端设置有凸轮，该凸轮的凸轮面与微动开关的触点相依，微动开关与阀门执行机构的电气控制系统连接。
根据本发明的另外一个实施例，阀门执行机构行程位置控制装置进一步包括所述的中间齿轮组的齿轮是上方齿数为2、下方齿数为20的圆柱直齿轮，开关齿轮组的齿轮是齿数为8的圆柱直齿轮。
根据本发明的另外一个实施例，阀门执行机构行程位置控制装置进一步包括所述联轴节齿轮与中间齿轮组的个位齿轮下部啮合，所述联轴节齿轮的下端面设置有复位弹簧，所述联轴节齿轮的上端面设置有联轴节套。
根据本发明的另外一个实施例，阀门执行机构行程位置控制装置进一步包括所述行程输入端通过过渡齿轮副与联轴节连接。
根据本发明的另外一个实施例，阀门执行机构行程位置控制装置进一步包括：所述联轴节与联轴节齿轮、联轴节套与罩壳连接处的横截面为方形。
根据本发明的另外一个实施例，阀门执行机构行程位置控制装置进一步包括所述阀门执行机构行程控制装置还包括行程信号指示装置，该装置包括与行程输入端连接的开度直齿轮、数个双层齿轮副、滑动齿轮、摩擦传动齿轮、拨块、电位器以及现场开度指示机构，双层齿轮副套设于两根双层齿轮副轴上，滑动齿轮套设于滑动齿轮轴上，该装置传动关系由下至上，开度直齿轮驱动双层齿轮副，双层齿轮副驱动滑动齿轮，滑动齿轮轴与拨块固定连接，在拨块与罩壳之间的滑动齿轮轴上空套有摩擦传动齿轮，该摩擦传动齿轮与拨块通过碟簧连接，所述摩擦传动齿轮与电位器通过齿轮连接，滑动齿轮轴上端设置有现场开度指示机构。
根据本发明的另外一个实施例，阀门执行机构行程位置控制装置进一步包括所述的摩擦传动齿轮与罩壳之间设置有螺旋卷簧。
本发明的有益效果是：本发明将行程位置控制机构和信号指示机构大合并，大大减少了安装空间，从而缩小了执行机构的控制部分的结构尺寸，并且消除了行程位置控制机构和信号指示机构中的齿轮传动副间的传动间隙，提高了其对阀门执行机构行程位置的控制与调节精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视示意图；
图3是图1中B-B向剖视示意图；
图4是图1中Z部的放大示意图；
图5是图1中C-C向剖视示意图；
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，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1-4所示，一种阀门执行机构行程位置控制装置，包括行程输入端26、罩壳13、底板1、传动轴、传动齿轮组、微动开关19，所述传动齿轮组包括联轴节齿轮21、中间齿轮组8、开关齿轮组12，其中，联轴节齿轮21的轴向活动套设于联轴节10上，中间齿轮组8套设于调节轴7上，微动开关齿轮组12套设于凸轮轴27上，中间齿轮组8、开关齿轮组12包括个位、十位及百位十进位齿轮，传动齿轮组各连接方式中，中间齿轮组8的个位齿轮与调节轴7固定连接，开关齿轮组12的百位齿轮与凸轮轴27固定连接，从下至上依次是，联轴节齿轮21与中间齿轮组8的个位齿轮啮合，中间齿轮组8的个位、十位齿轮与微动开关齿轮组12的个位齿轮啮合，中间齿轮组8的十位、百位齿轮与开关齿轮组12的十位齿轮啮合，中间齿轮组8的百位齿轮与开关齿轮组12的百位齿轮啮合，凸轮轴27的输出端设置有凸轮11，该凸轮11控制微动开关19的开关动作，微动开关19与阀门执行机构的电气控制系统连接，所述行程输入端26通过过渡齿轮副23与联轴节10连接。
所述的中间齿轮组8的齿轮是上方齿数为2、下方齿数为20的圆柱直齿轮，开关齿轮组12的齿轮是齿数为8的圆柱直齿轮。而联轴节齿轮21与中间齿轮组8的个位齿轮下部啮合，所述联轴节齿轮21的下端面设置有复位弹簧28，所述联轴节齿轮21的上端面设置有联轴节套9，当需要调节中间齿轮组8时，直接按压联轴节套9并旋转，联轴节套9与罩壳13连接处的配合扁脱离，此时此处由圆柱颈定位，联轴节齿轮21与中间齿轮组8脱开；当调节完毕后，再行调整联轴节套9，由于复位弹簧28的作用，将联轴节齿轮21重新与中间齿轮组8啮合。
便于联轴节10与联轴节齿轮21相对滑动且同时转动，所述联轴节10与联轴节齿轮21连接处的横截面为方形。
如图2所示，所述阀门执行机构行程控制装置还包括行程信号指示装置，该装置包括与行程输入端26连接的开度直齿轮25、数个双层齿轮副2、滑动齿轮14、摩擦传动齿轮5、拨块4、电位器20以及现场开度指示机构6，双层齿轮副2套设于两根双层齿轮副轴3上，滑动齿轮14套设于滑动齿轮轴15上，其中，该装置传动关系由下至上，开度直齿轮25驱动双层齿轮副2，双层齿轮副2驱动滑动齿轮14，滑动齿轮轴15与拨块4固定连接，在罩盖13与拨块4之间空套有摩擦传动齿轮5，该摩擦传动齿轮5与拨块4通过碟簧17连接，所述摩擦传动齿轮5与电位器20通过齿轮连接，滑动齿轮轴15上端设置有现场开度指示机构6。
如图2、5所示，为了消除各齿轮副之间的间隙，所述的摩擦传动齿轮5与罩壳13之间设置有螺旋卷簧18。
本装置工作过程如下：
首先在阀门执行机构行程位置控制操作中，行程输入端26输入运动和动力，行程输入端26通过过渡齿轮副驱动联轴节10转动，联轴节10带动联轴节齿轮21，联轴节齿轮21带动个位中间齿轮转动，个位中间齿轮转动100圈，将带动百位中间齿轮转动1圈，从而通过固定在凸轮轴27上的百位开关齿轮转动，百位开关齿轮带动凸轮轴27转动90度，即凸轮11转动90度，实现压迫微动开关19的动作，切断电源。
而在行程信号指示操作中，首先行程输入端26输出运动和动力至开度直齿轮25，开度直齿轮25驱动双层齿轮副2转动，通过双层齿轮副2减速后可以控制的阀门转圈数分级范围为0.9、2.3、6、15、38、100、250、650、1650和4200圈，通过拨动滑动齿轮14沿滑动齿轮轴15上下移动进行分级选择，此时滑动齿轮14与所选择的转圈数相对应的双层齿轮副2的大齿啮合，从而使滑动齿轮轴15的转角最大不超过340度，即现场开度指示机构6的转角最大不超过340度，同时滑动齿轮轴15的转动通过由拨块4与摩擦传动齿轮5间的产生摩擦力矩传递给电位器20下端的齿轮，摩擦传动齿轮5与电位器20下部的齿轮啮合(传动比为1)带动电位器20工作，输出远方信号。
拨块4与滑动齿轮轴15通过方扁联接，摩擦传动齿轮5空套在滑动齿轮轴15上，螺旋卷簧18产生的张力由摩擦传动齿轮5通过摩擦力矩传给拨块4，再由拨块4通过滑动齿轮轴15传给整个机构的齿轮副，从而使齿轮副的传动侧隙得以消除，拨块4通过其上方的螺母及止动垫圈锁紧固定，以使拨块4与传动齿轮5间能产生适当的摩擦传动力矩。
上述凸轮操作不仅可以在两终端位置进行限位操作，还可以在中间位置发送信号或进行操作，微动开关19的开关动作调整步骤如下：压下联轴节套9并旋转45°，则联轴节10脱开，用起子按图1中箭头所指的方向转动相应调节轴7，并使凸轮11压下该微动开关19，每一组微动开关19(对角布置为一组)调整好后均应将调节轴10重新啮合，然后进行下一步的调整。
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，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性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。

Claims (7)

1.一种阀门执行机构行程位置控制装置，包括行程输入端、罩壳、底板、传动轴、传动齿轮组、微动开关、电位器、现场开度指示机构，其特征在于：所述传动齿轮组包括联轴节齿轮、中间齿轮组、开关齿轮组，其中，联轴节齿轮的轴向活动套设于联轴节上，中间齿轮组套设于调节轴上，开关齿轮组套设于凸轮轴上，中间齿轮组、开关齿轮组包括个位、十位及百位十进位齿轮，传动齿轮组各连接方式，中间齿轮组的个位齿轮与调节轴固定连接，开关齿轮组的百位齿轮与凸轮轴固定连接，从下至上依次是，联轴节齿轮与中间齿轮组的个位齿轮啮合，中间齿轮组的个位、十位齿轮与开关齿轮组的个位齿轮啮合，中间齿轮组的十位、百位齿轮与开关齿轮组的十位齿轮啮合，中间齿轮组的百位齿轮与开关齿轮组的百位齿轮啮合，凸轮轴的输出端设置有凸轮，该凸轮的凸轮面与微动开关的触点相依，微动开关与阀门电气控制系统连接。
2.如权利要求1所述的阀门执行机构行程位置控制装置，其特征在于：所述的中间齿轮组中的齿轮均是上方齿数为2、下方齿数为20的圆柱直齿轮，开关齿轮组的齿轮均是齿数为8的圆柱直齿轮。
3.如权利要求1或2所述的阀门执行机构行程位置控制装置，其特征在于：所述联轴节齿轮与中间齿轮组中的个位齿轮下部啮合，所述联轴节齿轮的下端设置有复位弹簧，所述联轴节齿轮的上端设置有联轴节套。
4.如权利要求1所述的阀门执行机构行程位置控制装置，其特征在于：所述行程输入端通过过渡齿轮副与联轴节连接。
5.如权利要求1所述的阀门执行机构行程位置控制装置，其特征在于：所述联轴节与联轴节齿轮、联轴节套与罩壳连接处的横截面为方形。
6.如权利要求1或2所述的阀门执行机构行程位置控制装置，其特征在于：所述阀门执行机构行程控制装置还包括行程信号指示装置，该装置包括与行程输入端连接的开度直齿轮、数个双层齿轮副、滑动齿轮、摩擦传动齿轮、拨块、电位器以及现场开度指示机构，双层齿轮副套设于两根双层齿轮副轴上，滑动齿轮套设于滑动齿轮轴上，该装置传动关系由下至上，开度直齿轮驱动双层齿轮副，双层齿轮副驱动滑动齿轮，滑动齿轮轴与拨块固定连接，在拨块与罩壳间的滑动齿轮轴上空套有摩擦传动齿轮，该摩擦传动齿轮与拨块通过碟簧连接，所述摩擦传动齿轮与电位器通过齿轮连接，滑动齿轮轴上端设置有现场开度指示机构。
7.如权利要求6所述的阀门执行机构行程位置控制装置，其特征在于：所述的摩擦传动齿轮与罩壳之间设置有螺旋卷簧。
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