CN104482116A - 平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构 - Google Patents

平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构 Download PDF

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CN104482116A CN201410734282.8A CN201410734282A CN104482116A CN 104482116 A CN104482116 A CN 104482116A CN 201410734282 A CN201410734282 A CN 201410734282A CN 104482116 A CN104482116 A CN 104482116A
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曹式录
赵琦
高亮亮
王婷婷
单明明
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Abstract

本发明涉及一种平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，包括壳体、阀杆接头、轮毂、蜗轮缘、蜗杆、端盖和轴承，阀杆接头安装在壳体内，阀杆接头与轮毂一端固定连接，轮毂另一端与蜗轮缘可拆卸式连接，蜗轮缘与蜗杆啮合，蜗杆两端由轴承支承在壳体侧方的内孔，其轴向由连接在壳体上的端盖固定。本发明的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，多齿同时啮合，传动效率高、承载能力强、使用寿命长等优点，这大大降低了对动力源电动执行机构的要求。

Description

平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构
技术领域
本发明涉及蜗轮蜗杆减速器技术领域，尤其是一种平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构。
背景技术
随着阀门、风门、挡板门等过程控制类装置的广泛应用，对控制阀门、风门、挡板门等装置的执行机构要求也越来越高。执行机构作为控制装置，其要求从小扭矩到超大扭矩，从低转速到高转速，从短时工作到频繁长时间工作，工作要求特殊。现有的执行机构传动装置大都是采用普通的阿基米德圆柱蜗杆传动，由于阿基米德圆柱蜗杆的成形原理决定了普通圆柱蜗杆相对滑动速度大，相对滑动速度方向与接触线之间的夹角小、不易形成动压油膜，啮合齿数少等缺点，造成了普通圆柱蜗杆传动比渐开线齿轮传动效率低、承载能力差、易磨损，满足不了当前对执行机构的诸多特殊要求。尤其是对于执行机构的超大扭矩下的高转速频繁工作的要求，其解决办法一是增大输入功率，其次是提高传动效率。对于增大输入功率，由于接口尺寸是有限制的，不能无限制的加大输入功率，而且也需要考虑能源的节约。提高传动效率，在同样的传动环境下，需要对其传动结构形式进行改变。而二次包络环面蜗杆的结构特点具有传动效率高、承载能力强、使用寿命长等优点，可以满足执行机构的特殊工作要求。
发明内容
为了解决传统阿基米德蜗杆传动效率低、耗能大、输入扭矩受到限制、输出扭矩力小的问题，本发明提供一种平面二次包络蜗轮副电动执行机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平面二次包络蜗轮副电动执行机构，包括壳体、阀杆接头、轮毂、蜗轮缘、蜗杆、端盖和轴承，所述阀杆接头安装在壳体内，阀杆接头与轮毂一端固定连接，所述轮毂另一端与蜗轮缘可拆卸式连接，所述蜗轮缘与蜗杆啮合，蜗杆两端由轴承支承在壳体侧方的内孔，其轴向由连接在壳体上的端盖固定。
所述蜗轮缘的圆弧弧度大于90°，所述传动装置所用蜗轮缘为整圆整体加工后分割而成，可根据阀门启闭所需角度进行分割，分割后蜗轮缘的圆弧弧度大于90°。
所述蜗杆为平面二次包络蜗杆，由于平面二次包络蜗杆具有多齿同时啮合，传动效率高、承载能力强、使用寿命长等优点，采用平面二次包络蜗杆可以大大降低对动力源电动执行机构的要求。
所述壳体上对称安装有两个限位螺栓，所述限位螺栓穿过壳体从而限制阀杆接头的转动行程，当需要整圈运转时可将限位螺栓拆除。
所述轮毂与所述蜗轮缘通过铰制孔螺栓连接，轮毂与蜗轮缘根据所起作用不同，蜗轮缘采用耐磨铜材，轮毂选用高强度的钢材或球铁，两部分通过铰制孔螺栓连接，便于更换，节省材料。
所述壳体侧方两端的内孔在垂直方向上关于壳体中心对称，方便改变蜗杆方向，以实现在不同工况下的安装位置需要。
所述轮毂与壳体配合处安装有径向滑动轴承和轴向减磨垫，轮毂与壳体之间配合采用滑动轴承保护，轴向位置减磨垫选用铜、复合材料、聚四氟等耐磨材料，径向位置采用滑动轴承，材质宜选用铜、复合材料。
所述蜗杆一端还传动连接有作为动力输入的电动执行机构，该电动执行机构是作为蜗杆动力输入的动力源，蜗杆在动力源驱动下转动，带动蜗轮缘旋转，进而带动轮毂转动，在传动中蜗杆与蜗轮缘多齿同时啮合。
本发明的有益效果是，本发明的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，多齿同时啮合，传动效率高、承载能力强、使用寿命长等优点，这大大降低了对动力源电动执行机构的要求。在传动同样功率的情况下，平面二次包络蜗杆减速箱尺寸相当于普通圆柱蜗杆减速箱尺寸的二分之一到三分之一。在传动效率上，平面二次包络蜗杆比普通圆柱蜗杆传动效率高出至少10％以上，几乎接近相同传动比的齿轮传动效率。
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是本发明的实施例1的剖面结构示意图。
图2是本发明的实施例1的剖面结构示意图。
图3是本发明的实施例2的结构示意图。
图中：1、壳体，2、阀杆接头，3、轮毂，4、蜗轮缘，5、蜗杆，6、端盖，7、轴承，8、铰制孔螺栓，9、限位螺栓，10、滑动轴承，11、减磨垫，12、电动执行机构。
具体实施方式
现在结合附图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。
实施例1
如图1和2所示，本发明的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，包括壳体1、阀杆接头2、轮毂3、蜗轮缘4、蜗杆5、端盖6和轴承7，阀杆接头2安装在壳体1内，阀杆接头2与轮毂3一端固定连接，轮毂3另一端与蜗轮缘4可拆卸式连接，蜗轮缘4与蜗杆5啮合，蜗杆5两端由轴承7支承在壳体1侧方的内孔，其轴向由连接在壳体1上的端盖6固定。
蜗轮缘4的圆弧弧度大于90°，传动装置所用蜗轮缘4为整圆整体加工后分割而成，可根据阀门启闭所需角度进行分割，分割后蜗轮缘4的圆弧弧度大于90°。
蜗杆5为平面二次包络蜗杆，由于平面二次包络蜗杆5具有多齿同时啮合，传动效率高、承载能力强、使用寿命长等优点，采用平面二次包络蜗杆5可以大大降低对动力源电动执行机构12的要求。
壳体1上对称安装有两个限位螺栓9，限位螺栓9穿过壳体1从而限制阀杆接头2的转动行程，当需要整圈运转时可将限位螺栓9拆除。
轮毂3与蜗轮缘4通过铰制孔螺栓8连接，轮毂3与蜗轮缘4根据所起作用不同，蜗轮缘4采用耐磨铜材，轮毂3选用高强度的钢材或球铁，两部分通过铰制孔螺栓8连接，便于更换，节省材料。
壳体1侧方两端的内孔在垂直方向上关于壳体1中心对称，方便改变蜗杆5方向，以实现在不同工况下的安装位置需要。
轮毂3与壳体1配合处安装有径向滑动轴承10和轴向减磨垫11，轮毂3与壳体1之间配合采用滑动轴承10保护，轴向位置减磨垫11选用铜、复合材料、聚四氟等耐磨材料，径向位置采用滑动轴承10，材质宜选用铜、复合材料。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，如图3所示，在蜗杆5一端还安装有电动执行机构12，电动执行机构12是作为蜗杆5动力输入的动力源，蜗杆5在动力源驱动下转动，带动蜗轮缘4旋转，进而带动轮毂3转动，在传动中蜗杆5与蜗轮缘4多齿同时啮合，而壳体1上对称安装有两个限位螺栓9，限位螺栓9位置可上下调节，限制阀杆接头2的行程。
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 (8)

1.一种平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：包括壳体(1)、阀杆接头(2)、轮毂(3)、蜗轮缘(4)、蜗杆(5)、端盖(6)和轴承(7)，所述阀杆接头(2)安装在壳体(1)内，阀杆接头(2)与轮毂(3)一端固定连接，所述轮毂(3)另一端与蜗轮缘(4)可拆卸式连接，所述蜗轮缘(4)与蜗杆(5)啮合，蜗杆(5)两端由轴承(7)支承在壳体(1)侧方的内孔，其轴向由连接在壳体(1)上的端盖(6)固定。
2.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述蜗轮缘(4)的圆弧弧度大于90°。
3.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述蜗杆(5)为平面二次包络蜗杆。
4.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述壳体(1)上对称安装有两个限位螺栓(9)，所述限位螺栓(9)穿过壳体(1)从而限制阀杆接头(2)的转动行程。
5.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述轮毂(3)与所述蜗轮缘(4)通过铰制孔螺栓(8)连接。
6.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述壳体(1)下方两端的内孔在水平方向上关于壳体(1)中心对称。
7.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述轮毂(3)与壳体(1)配合处安装有径向滑动轴承(10)和轴向减磨垫(11)。
8.如权利要求1所述的平面二次包络蜗轮副传动电动执行机构，其特征在于：所述蜗杆(5)一端还传动连接有作为动力输入的电动执行机构(12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105402318A (zh) * 2015-11-20 2016-03-16 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种蜗轮内缘带键槽的蜗杆传动机构
CN108533687A (zh) * 2018-06-15 2018-09-14 三门县金帆橡塑机械厂 一种蜗轮蜗杆传动机构及其密炼机

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