CN105570513A - 一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，包括：直线运动杆，其能够沿自身轴线直线移动；第一连接杆，其能够绕自身轴线旋转，所述第一连接杆两端分别设置有第一转换部和第二转换部，所述第一转换部与直线运动杆配合，直线运动杆直线移动时通过第一转换部带动第一连接杆旋转；第二连接杆，其能够绕自身轴线旋转，所述第二连接杆上设置有第三转换部，所述第二转换部与第三转换部配合，使第二转换部带动第二连接杆旋转。发明提供了一种直线运动转换机构，该机构结构简单，工作可靠性高，能够轻松的实现将较小位移变化的直线运动转换为空间任意方向上的较大转角变化的旋转运动。

Description

一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构
技术领域
本发明涉及阀门电动装置转矩控制机构的运转转换机构技术领域，特别涉及一种将直线运动转换为空间旋转运动的机构。
背景技术
目前将直线运动转换为旋转运动多采用螺旋机构，其主要缺点是效率低，加工精度要求高，而且螺旋机构只能将直线运动转换为垂直于直线运动方向的旋转运动。当直线运动为往复运动时，为避免机构自锁，要使螺旋升角大于当量摩擦角，这就使得旋转角度范围受到极大限制。因此，螺旋机构不能很好的适用于往复直线运动位移量小同时要求输出的旋转运动转角范围大的场合。
发明内容
本发明设计开发了一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，克服了现有螺旋机构不能很好的适用于往复直线运动位移量小同时要求输出的旋转运动转角范围大的缺陷，能够轻松的实现将较小位移变化的直线运动转换为空间任意方向上的较大转角变化的旋转运动。
本发明提供的技术方案为：
一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，包括：
直线运动杆，其能够沿自身轴线直线移动；
第一连接杆，其能够绕自身轴线旋转，所述第一连接杆两端分别设置有第一转换部和第二转换部，所述第一转换部与直线运动杆配合，直线运动杆直线移动时通过第一转换部带动第一连接杆旋转；
第二连接杆，其能够绕自身轴线旋转，所述第二连接杆上连接有第三转换部，所述第二转换部与第三转换部配合，使第二转换部带动第二连接杆旋转。
优选的是，所述直线运动杆上方设置有沿周向布置的环形槽，所述第一转换部包括与第一连接杆固定连接的第一曲柄和固定于第一曲柄上的第一销，所述第一销与所述环形槽配合，使第一销能够在所述环形槽内滑动，所述直线运动杆移动时带动第一曲柄和第一连接杆旋转。
优选的是，所述第二转换部包括与第一连接杆固定连接的第二曲柄和固定于第二曲柄上的第二销，所述第三转换部设置为长槽，所述第二销与长槽配合，使第二销能够在长槽内滑动；所述第一连接杆旋转，带动第二曲柄连同第二销旋转，进而带动第二连接杆旋转。
优选的是，所述第二连接杆上设置有转矩盘，以将动力通过转矩盘输出。
优选的是，所述长槽顶端铰接在所述转矩盘上。
优选的是，第一连接杆、第一曲柄、第一销、第二曲柄、第二销为一体成型。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，该机构结构简单，工作可靠性高。克服了现有螺旋机构不能很好的适用于往复直线运动位移量小同时要求输出的旋转运动转角范围大的缺陷，能够轻松的实现将较小位移变化的直线运动转换为空间任意方向上的较大转角变化的旋转运动。
附图说明
图1为本发明所述的用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构的结构示意图。
图2为本发明所述的直线运动杆向上运动时运动转换路径示意图。
图3为本发明所述的直线运动杆向下运动时运动转换路径示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，包括直线运动杆110、第一连接杆120、第二连接杆130以及转矩盘140。
所述直线运动杆110受到直线副的约束，使直线运动杆110只能够沿自身轴线做直线运动。第一连接杆120和第二连接杆130均受到圆柱副的约束，使它们能够绕自身轴线旋转。
直线运动杆110、第一连接杆120和第二连接杆130均安装于同一壳体内，在该壳体内部分别设置有安装直线运动杆110、第一连接杆120和第二连接杆130的安装腔，从而起到固定和限制它们运动自由度的作用。
所述直线运动杆110的上方设置有沿其周向布置的环形槽111。在第一连接杆120的前端设置有第一曲柄121和固定于第一曲柄121上的第一销122，其中第一销122插入到环形槽111中，与环形槽111相配合。当直线运动杆110上下移动时，通过环形槽111带动第一销122着第一连接杆120的轴线旋转，进而带动第一曲柄121和第一连接杆120绕着第一连接杆120的轴线旋转旋转，将直线运动杆110的直线运动转换为第一连接杆120旋转运动。
在第一连接杆120的后端设置有第二曲柄123和固定于第二曲柄123上的第二销124。转矩盘140设置在第二连接杆130的上方，与第二连接杆130同轴固定连接。转矩盘140的下方设置有长槽125，长槽125顶端通过销子铰接在转矩盘140上，第二销124插入到长槽125内，与长槽125相配合。当第一连接杆120旋转时，带动第二曲柄123和第二销124绕着第一连接杆120的轴线旋转，第二销124通过与长槽的配合，带动转矩盘140和第二连接杆130共同旋转，将第一连接杆120的旋转运动通过转矩盘140进行了输出。
本发明的工作过程为：
如图2所示，当直线运动杆110向上运动时，带动第一销122和第一曲柄121绕第一连接杆120的轴线逆时针旋转，进而带动第一连接杆120绕自身轴线逆时针旋转。第一连接杆120再带动第二曲柄123和第二销124绕第一连接杆120的轴线逆时针旋转。第二销124通过长槽125带动转矩盘140和第二连接杆130共同顺时针旋转，从而使直线运动杆110向上的直线运动转换为转矩盘140的顺时针旋转运动。
如图3所示，当直线运动杆110向下运动时，带动第一销122和第一曲柄121绕第一连接杆120的轴线顺时针旋转，进而带动第一连接杆120绕自身轴线顺时针旋转。第一连接杆120再带动第二曲柄123和第二销124绕第一连接杆120的轴线顺时针旋转。第二销124通过长槽125带动转矩盘140和第二连接杆130共同逆时针旋转，从而使直线运动杆110向上的直线运动转换为转矩盘140的逆时针旋转运动。
如图2所示，在另一实施例中，所述直线运动杆设置为齿条210，齿条210受到直线副的约束，使齿条210只能沿自身轴线直线运动。第一连接杆220的轴线与齿条210的轴线空间垂直，第一连接杆220受到圆柱副的约束，使第一连接杆220能够绕自身轴线旋转。第二连接杆230的轴线与第一连接杆220的轴线空间垂直，第二连接杆230受到圆柱副的约束，使第二连接杆230能够绕自身轴线旋转。
第一连接杆220的前端固定连接有第一齿轮221，所述第一齿轮221与齿条210啮合，使齿条210左右移动时，通过第一齿轮221带动第一连接杆220绕自身轴线旋转。
第一连接杆220的后端固定连接有第二齿轮222，第二连接杆230的下端固定有第三齿轮231，所述第二齿轮222和第三齿轮231均为锥齿轮，并且它们相互啮合，使第一连接杆220的旋转运动通过第二齿轮222和第三齿轮231传递给第二连接杆230。在第二连接杆230的上端设置有转矩盘240，第二连接杆230的旋转通过转矩盘240输出。
本发明的目的是提供一种阀门电动装置的转矩控制机构。其与螺旋机构不同，采用了摇杆滑块机构，效率高且加工精度要求低，不存在自锁问题，而且可以把直线运动转换为空间任意方向的旋转运动。通过调节摇杆与滑块的相对位置，能够轻松的实现将较小位移变化的直线运动转换为空间任意方向上的较大转角变化的旋转运动，便于阀门电动装置的转矩调节。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，其特征在于，包括：
直线运动杆，其能够沿自身轴线直线移动；
第一连接杆，其能够绕自身轴线旋转，所述第一连接杆两端分别设置有第一转换部和第二转换部，所述第一转换部与直线运动杆配合，直线运动杆直线移动时通过第一转换部带动第一连接杆旋转；
第二连接杆，其能够绕自身轴线旋转，所述第二连接杆上连接有第三转换部，所述第二转换部与第三转换部配合，使第二转换部带动第二连接杆旋转。
2.根据权利要求1所述的用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，其特征在于，所述直线运动杆上方设置有沿周向布置的环形槽，所述第一转换部包括与第一连接杆固定连接的第一曲柄和固定于第一曲柄上的第一销，所述第一销与所述环形槽配合，使第一销能够在所述环形槽内滑动，所述直线运动杆移动时带动第一曲柄和第一连接杆旋转。
3.根据权利要求2所述的用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，其特征在于，所述第二转换部包括与第一连接杆固定连接的第二曲柄和固定于第二曲柄上的第二销，所述第三转换部设置为长槽，所述第二销与长槽配合，使第二销能够在长槽内滑动；所述第一连接杆旋转，带动第二曲柄连同第二销旋转，进而带动第二连接杆旋转。
4.根据权利要求3所述的用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，其特征在于，所述第二连接杆上设置有转矩盘，以将动力通过转矩盘输出。
5.根据权利要求4所述的用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，其特征在于，所述长槽顶端铰接在所述转矩盘上。
6.根据权利要求5所述的用于阀门电动装置的转矩控制直线运动转换机构，其特征在于，第一连接杆、第一曲柄、第一销、第二曲柄、第二销为一体成型。
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