CN103615590A - 蜗轮蜗杆驱动装置 - Google Patents

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范全军
王博
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
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Abstract

本发明公开了一种蜗轮蜗杆驱动装置，包括蜗轮箱箱体、可旋转地固定设置在蜗轮箱箱体内的蜗杆，与所述的蜗杆传动连接并与阀门阀杆固定连接的蜗轮，所述的蜗杆两端延伸出蜗轮箱箱体之外，其中所述的蜗杆一端为动力输入端，与输入端相对的另一端设置有限位机构。本发明的驱动装置一级设计成蜗轮蜗杆，二级设计成二组直齿轮，来实现二级传动。这样的设计主要是综合蜗轮蜗杆和直齿轮二者的优点，既能提高整体的传动效率又能实现蜗动头在任意角度的自锁，同时在蜗杆的左端延伸出一段细牙螺纹，通过一个行程螺母进行蜗动头角度的调节。

Description

蜗轮蜗杆驱动装置
技术领域
本发明涉及阀门驱动技术领域，特别是涉及一种蜗轮蜗杆驱动装置。
背景技术
一般的阀门控制需要通过手动完成，手动控制阀门时，容易控制开关，但当需要调节阀门大小时，手动控制常常会出现误差；而且在很多人员无法常驻的区域，则需要可以远程控制或者自动控制的阀门。
驱动装置主要用于控制阀门的开关，如中国专利201310088524.6公开了一种二级蜗轮蜗杆和锥齿轮传动的回转阀门手动装置，包括输入轴，输入轴的一端设有第一蜗轮，并可由与第一蜗轮相连接的第一蜗杆带动转动；输入轴的另一端设有小锥齿轮，并在所述小锥齿轮的一侧啮合有大锥齿轮；大锥齿轮的中部设置有第二蜗杆；第二蜗杆上连接有第二蜗轮；所述第二蜗轮上设置有阀门连接装置；在使用的过程中，通过二级蜗轮蜗杆的传动来调节阀门，可以实现阀门大小的精确控制。
虽然上述专利技术通过小锥齿轮和大锥齿轮的传动可以实现在输入轴的径向方向上的传动，但是目前国内的蜗轮蜗杆驱动装置，尤其是重型蜗轮蜗杆驱动装置在结构设计主要存在传动效率低，承载能力小而且在用电机做输入的时候蜗动头运转很不稳定，同时为对齿轮回转进行限位，现有的限位调节是通过作用在蜗轮扇叶上的螺钉进行调节，存在多次调节后易产生泄漏的现象。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种限位机构调节便利的蜗轮蜗杆驱动装置。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种蜗轮蜗杆驱动装置，包括蜗轮箱箱体、可旋转地固定设置在蜗轮箱箱体内的蜗杆，与所述的蜗杆传动连接并与阀门阀杆固定连接的蜗轮，所述的蜗杆两端延伸出蜗轮箱箱体之外，其中所述的蜗杆一端为动力输入端，与输入端相对的另一端设置有限位机构，所述的限位机构包括形成在蜗杆端部的螺纹，可旋转地设置在蜗杆端部螺纹之上的行程螺母，以及与所述的蜗轮箱箱体固定连接并将蜗杆端部及行程螺母包容其中的端盖，所述的端盖限制所述的行程螺母只能沿蜗杆轴向移动而不转动。
所述的端盖的内腔体截面与行程螺母的截面为匹配的方形或多棱形结构。
所述的端盖的内腔体截面与行程螺母的截面为匹配的圆形，所述的端盖设置有至少一个通孔，可相对通孔自由前后移动的螺钉外端在端盖外侧、内端穿过所述的通孔并与所述的行程螺母固定连接以限制行程螺母的转动。
所述的端盖的内腔面与行程螺母的外壁面间设置有至少一个沿蜗杆轴向延伸的导向棱和导向槽。
所述的端盖的内腔面与行程螺母的外壁面上分别对应地设置有至少一个沿蜗杆轴向延伸的导向槽，可匹配地嵌设在导向槽中的导向键可将行程螺母和端盖相锁定。
所述的蜗杆的动力端与直齿轮减速机构可传动连接。
所述的直齿轮减速机构包括与所述的蜗轮箱体固定连接的直齿轮箱，可旋转地设置在直齿轮箱内部的动力轴，与所述的动力轴固定连接的第一齿轮，与所述的第二齿轮啮合连接的第二齿轮，所述的第二齿轮与所述的蜗杆动力端固定连接。
所述的直齿轮减速机构包括与所述的蜗轮箱体固定连接的直齿轮箱，可旋转地设置在直齿轮箱内部的动力轴，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮以及中间轴，所述第一齿轮与动力轴中部固定连接且与第二齿轮啮合连接，所述的中间轴与动力轴平行设置且两端分别与第二齿轮和第三齿轮固定连接，所述的第四齿轮可旋转地设置在动力轴端部且与第三齿轮啮合连接，所述的第四齿轮与所述的蜗杆动力端固定连接。
包括两个或两个以上串联设置的如权利要求8所述的直齿轮减速机构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的驱动装置一级设计成蜗轮蜗杆，二级设计成二组直齿轮，来实现二级传动。这样的设计主要是综合蜗轮蜗杆和直齿轮二者的优点，既能提高整体的传动效率又能实现蜗动头在任意角度的自锁，同时在蜗杆的左端延伸出一段细牙螺纹，通过一个行程螺母进行蜗动头角度的调节。
附图说明
图1所示为本发明的蜗轮蜗杆驱动装置的截面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的蜗轮蜗杆驱动装置包括蜗轮箱箱体13、可旋转地固定设置在蜗轮箱箱体内的蜗杆14，与所述的蜗杆传动连接并与阀门阀杆固定连接的蜗轮22，所述的蜗杆两端延伸出蜗轮箱箱体之外，其中所述的蜗杆一端为动力输入端以与直齿轮减速机构传动连接，与输入端相对的另一端设置有限位机构，所述的限位机构包括形成在蜗杆端部的螺纹，可旋转地设置在蜗杆端部螺纹之上的行程螺母22，以及与所述的蜗轮箱箱体固定连接并将蜗杆端部及行程螺母包容其中的端盖18，所述的端盖限制所述的行程螺母只能沿蜗杆轴向移动而不转动，同时，所述的端盖上设置有可见行程螺母的透明窗口。
具体地说，为限定所述的行程螺母只能轴向移动，两者之间的限制机构可为多种，如所述的端盖的内腔体截面与行程螺母的截面为匹配的方形或多棱形结构，或者，所述的端盖的内腔面与行程螺母的外壁面间设置有至少一个沿蜗杆轴向延伸的导向棱和导向槽，或者，所述的端盖的内腔面与行程螺母的外壁面上分别对应地设置有至少一个沿蜗杆轴向延伸的导向槽，可匹配地嵌设在导向槽中的导向键可将行程螺母和端盖相锁定，当然也可采用其他形式。如所述的端盖的内腔体截面与行程螺母的截面为匹配的圆形，所述的端盖设置有两到四个通孔，可相对通孔自由前后移动的螺钉外端留在端盖之外、内端穿过所述的通孔并与所述的行程螺母固定连接以限制行程螺母的转动。
同时，端盖和蜗轮箱箱体之间，以及以下描述的直齿轮箱体与蜗轮箱箱体间均采用NBR的橡胶垫片其他部位采用O形圈，能够达到良好的密封性能，它能达到IP68的防护等级。
本发明属于阀门驱动装置的一种，主要应用于部分回转阀门的驱动操作，尤其是应用在要求能够承受较高的扭矩输入，密封等级要求严格同时还能够匹配电机的输入。本发明的蜗轮蜗杆驱动装置的限位机构利用蜗杆转动时行程螺母的轴向移动且与箱体或端盖间的干涉顶持作用实现对蜗杆动作的限位，所述的蜗杆端部的螺纹为细螺纹，其轴向承受能力强，同时利用行程螺母与端盖或蜗轮箱箱体的干涉实现限位，两者之间接触面大承受能力强，能够承受高强度的扭矩测试，而且能够在只拆开端盖的情况下进行阀门行程的调节，方便快速。操作简单有效。
进一步地，所述的直齿轮减速机构包括与所述的蜗轮箱体固定连接的直齿轮箱，可旋转地设置在直齿轮箱内部的动力轴，与所述的动力轴固定连接的第一齿轮，与所述的第一齿轮啮合连接的第二齿轮，所述的第二齿轮与所述的蜗杆动力端固定连接，即利用一组直齿轮可实现减速效果，同时提高传动效率。
优选地，所述的直齿轮减速机构包括与所述的蜗轮箱体固定连接的直齿轮箱11，通过轴承5可旋转地设置在直齿轮箱内部的动力轴1，第一齿轮6、第二齿轮28、第三齿轮27、第四齿轮7以及中间轴29，所述第一齿轮6与动力轴1中部固定连接且与第二齿轮啮合连接，所述的中间轴29与动力轴1平行设置且两端分别与第二齿轮28和第三齿轮27固定连接，所述的第四齿轮7可旋转地设置在动力轴端部且与第三齿轮啮合连接，所述的第四齿轮与所述的蜗杆动力端固定连接。
本发明造型美观，体积小，在蜗轮箱的右端连接一个二级直齿轮减速箱，由两对相同中心距的直齿轮构成，驱动装置传动效率大大提高且运行稳定，输入端增加一个输入法兰。在蜗轮箱的左端为蜗动头的限位机构，蜗轮箱采用完全对称结构，如操作空间受限制可以将直齿轮箱装在蜗轮箱的左端，蜗杆对调。实现另一个方向的操作。
当然，对于不同的需求，还可包括两个或两个以上串联设置的如上所述的直齿轮减速机构。
本发明的驱动装置一级设计成蜗轮蜗杆，二级设计成二组直齿轮，来实现二级传动。这样的设计主要是综合蜗轮蜗杆和直齿轮二者的优点，既能提高整体的传动效率又能实现蜗动头在任意角度的自锁，同时在蜗杆的左端延伸出一段细牙螺纹，通过一个行程螺母进行蜗动头角度的调节。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，包括蜗轮箱箱体、可旋转地固定设置在蜗轮箱箱体内的蜗杆，与所述的蜗杆传动连接并与阀门阀杆固定连接的蜗轮，所述的蜗杆两端延伸出蜗轮箱箱体之外，其中所述的蜗杆一端为动力输入端，与输入端相对的另一端设置有限位机构，所述的限位机构包括形成在蜗杆端部的螺纹，可旋转地设置在蜗杆端部螺纹之上的行程螺母，以及与所述的蜗轮箱箱体固定连接并将蜗杆端部及行程螺母包容其中的端盖，所述的端盖限制所述的行程螺母只能沿蜗杆轴向移动而不转动。
2.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的端盖的内腔体截面与行程螺母的截面为匹配的方形或多棱形结构。
3.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的端盖的内腔体截面与行程螺母的截面为匹配的圆形，所述的端盖设置有至少一个通孔，可相对通孔自由前后移动的螺钉内端穿过所述的通孔并与所述的行程螺母固定连接以限制行程螺母的转动。
4.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的端盖的内腔面与行程螺母的外壁面间设置有至少一个沿蜗杆轴向延伸的导向棱和导向槽。
5.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的端盖的内腔面与行程螺母的外壁面上分别对应地设置有至少一个沿蜗杆轴向延伸的导向槽，可匹配地嵌设在导向槽中的导向键可将行程螺母和端盖相锁定。
6.如权利要求1-5任一项所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的蜗杆的动力端与直齿轮减速机构可传动连接。
7.如权利要求6所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的直齿轮减速机构包括与所述的蜗轮箱体固定连接的直齿轮箱，可旋转地设置在直齿轮箱内部的动力轴，与所述的动力轴固定连接的第一齿轮，与所述的第二齿轮啮合连接的第二齿轮，所述的第二齿轮与所述的蜗杆动力端固定连接。
8.如权利要求6所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，所述的直齿轮减速机构包括与所述的蜗轮箱体固定连接的直齿轮箱，可旋转地设置在直齿轮箱内部的动力轴，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮以及中间轴，所述第一齿轮与动力轴中部固定连接且与第二齿轮啮合连接，所述的中间轴与动力轴平行设置且两端分别与第二齿轮和第三齿轮固定连接，所述的第四齿轮可旋转地设置在动力轴端部且与第三齿轮啮合连接，所述的第四齿轮与所述的蜗杆动力端固定连接。
9.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆驱动装置，其特征在于，包括两个或两个以上串联设置的如权利要求8所述的直齿轮减速机构。
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