CN108775439A - 电动控制装置及阀门 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动控制装置及阀门，涉及阀门的技术领域，包括电机和制动机构；其中：制动机构包括从动件和制动件，从动件与制动件接触配合以实现电机的制动；电机包括驱动件，驱动件与从动件连接，用于驱动从动件与制动件分离以解除电机的制动。本发明的目的在于提供一种电动控制装置及阀门，能够实现刹车和自锁的功能，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

Description

电动控制装置及阀门

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其是涉及一种电动控制装置及阀门。

背景技术

电动控制装置是闸阀的执行机构,为闸阀的开启和关闭提供动力支持。当系统正常运行时，电动控制装置处于断电状态，闸阀处于开启状态，当系统出现事故或因系统检修需要逐段或全系统隔离时，该电动控制装置通电，为闸阀提供动力支持，使闸阀关闭。

现国内电动闸阀使用的全封闭电动控制装置，当需要关闭闸阀时，电动控制装置通电后，给闸阀提供动力，闸阀闸板运动关闭阀座，当闸板运动到关闭位置时，信号反馈给电动控制装置断电，因为惯性的存在，会使电机转子与闸阀闸板继续沿原方向运动，闸阀闸板就会与开关限位装置发生碰撞，紧急停车，同时产生反向作用力，通过传动机构反馈给电动控制装置的转子上，电机转子在力的作用下产生转动，闸板产生反向位移，闸阀便会出现关闭反弹现象。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动控制装置及阀门，能够实现刹车和自锁的功能，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电动控制装置，应用于阀门，包括：电机和制动机构；其中：

所述制动机构包括从动件和制动件，所述从动件与所述制动件接触配合以实现所述电机的制动；

所述电机包括驱动件，所述驱动件与所述从动件连接，用于驱动所述从动件与所述制动件分离以解除所述电机的制动。

进一步地，所述制动机构还包括弹性复位件，所述弹性复位件与所述从动件连接，用于带动所述从动件靠近并与所述制动件接触，以实现所述电机的制动。

进一步地，所述驱动件与所述从动件通过所述弹性复位件连接。

进一步地，所述驱动件包括刹车静铁，所述从动件包括刹车动铁；

当所述电动控制装置通电后，所述刹车静铁通过磁力将所述刹车动铁吸合，以使所述刹车动铁与所述制动件分离；

当所述电动控制装置断电后，所述弹性复位件带动所述刹车动铁远离所述刹车静铁并与所述制动件接触。

进一步地，所述电机还包括电机壳以及位于所述电机壳内的定子、转子、电机轴和屏蔽套；

所述转子和所述驱动件均套设于所述电机轴上，且均与所述电机轴同步运动；

所述定子套设于所述转子外侧，且固定于所述电机壳；

所述转子、所述驱动件和所述从动件均安装于所述屏蔽套内。

进一步地，所述制动件包括上轴承座，所述上轴承座与所述电机轴转动连接，且所述上轴承座上设有与所述从动件接触的刹车面。

进一步地，所述屏蔽套为筒状结构，用于与阀门部件密封连接。

进一步地，所述电机轴为中心穿孔结构。

进一步地，所述电动控制装置还包括与所述电机轴传动连接的减速器，所述减速器为中心穿孔结构，用于与阀门的传动机构传动连接，以驱动所述阀门动作。

第二方面，本发明还提供一种阀门，包括传动机构和阀门部件，还包括第一方面中任一项所述的电动控制装置，所述传动机构与所述电动控制装置中的减速器传动连接，所述阀门部件与所述电动控制装置中的屏蔽套密封连接。

本发明提供的电动控制装置及阀门具有以下有益效果：

本发明第一方面提供一种电动控制装置，应用于阀门，包括：电机和制动机构；其中：制动机构包括从动件和制动件，从动件与制动件接触配合以实现电机的制动；电机包括驱动件，驱动件与从动件连接，用于驱动从动件与制动件分离以解除电机的制动。

采用本发明第一方面提供的电动控制装置，应用于阀门，如闸阀，当电动控制装置通电时，驱动件驱动从动件与制动件分离，摩擦力消失，同时电机转动，并将转矩传递给闸阀丝杠螺母，丝杠螺母转动，使滚珠丝杠拉伸闸板上升或下降，闸阀实现开启或关闭；当电动控制装置断电时，从动件与制动件接触，摩擦力便一直存在，并且摩擦力大于闸阀启闭件产生的反向力，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

本发明第一方面提供一种电动控制装置，应用于阀门，能够实现刹车和自锁的功能，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

本发明第二方面的实施例提供的阀门设置有本发明第一方面的实施例提供的电动控制装置，从而具有本发明第一方面的实施例提供的电动控制装置所具有的一切有益效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电动控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电动控制装置的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的刹车静铁的结构示意图一；

图4为本发明实施例提供的刹车静铁的结构示意图二。

图标：100-减速器；200-屏蔽套；300-制动机构；310-弹性复位件；320-刹车动铁；330-上轴承座；400-电机壳；500-转子；510-刹车静铁；520-转子体；530-电机轴；511-分磁架；512-分磁块；513-分磁环；600-定子。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参照图1、图2、图3和图4，下面将结合附图对本发明实施例提供的电动控制装置及阀门作详细说明。

本发明第一方面的实施例提供了一种电动控制装置，应用于阀门，包括：电机和制动机构300；其中：

制动机构300包括从动件和制动件，从动件与制动件接触配合以实现电机的制动；

电机包括驱动件，驱动件与从动件连接，用于驱动从动件与制动件分离以解除电机的制动。

采用本发明第一方面的实施例提供的电动控制装置，应用于阀门，如闸阀，当电动控制装置通电时，驱动件驱动从动件与制动件分离，摩擦力消失，同时电机转动，并将转矩传递给闸阀丝杠螺母，丝杠螺母转动，使滚珠丝杠拉伸闸板上升或下降，闸阀实现开启或关闭；当电动控制装置断电时，从动件与制动件接触，摩擦力便一直存在，并且摩擦力大于闸阀启闭件产生的反向力，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

本发明第一方面的实施例提供一种电动控制装置，应用于阀门，能够实现刹车和自锁的功能，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

本实施例可选的方案中，更进一步地，制动机构300还包括弹性复位件310，弹性复位件310与从动件连接，用于带动从动件靠近并与制动件接触，以实现电机的制动。

在至少一个实施例中，当电动控制装置通电后，驱动件工作，驱动从动件与制动件分离，同时弹性复位件310蓄能；当电动控制装置断电后，驱动件停止工作，从动件在弹性复位件310的作用下靠近制动件，直至与制动件接触，产生摩擦力，以实现电机的制动。

需要说明的是，弹性复位件310为弹簧，其位置以能实现上述功能为准。

本实施例可选的方案中，更进一步地，驱动件与从动件通过弹性复位件310连接。

在至少一个实施例中，弹性复位件310位于驱动件和从动件之间。如图1所示，从动件上设有安装孔，弹簧位于该安装孔内，且弹簧两端分别与驱动件和从动件连接。可采用一个大弹簧或多个小弹簧，装配时压缩弹簧，使弹簧力始终作用在从动件上，从动件刹车面与制动件刹车面装配时处于贴合状态，存在摩擦力。

本实施例可选的方案中，更进一步地，驱动件包括刹车静铁510，从动件包括刹车动铁320；

当电动控制装置通电后，刹车静铁510通过磁力将刹车动铁320吸合，以使刹车动铁320与制动件分离；

当电动控制装置断电后，弹性复位件310带动刹车动铁320远离刹车静铁510并与制动件接触。

需要说明的是，刹车静铁510由分磁架511和分磁块512组成；刹车静铁510在电动装置通电后迅速产生磁力，吸合刹车动铁320，断电后磁力迅速消失。刹车弹簧安装在刹车动铁320与刹车静铁510之间，提供弹簧力，作用在刹车动铁320上；刹车弹簧在电机断电后迅速将刹车动铁320复位，与制动件接触产生摩擦力，使电机迅速停车，停车后摩擦力会起到自锁的作用。

刹车动铁320通过花键配合安装在电机轴530上，可在电机轴530上轴向移动；所述上轴承座330固定在在屏蔽套200内侧，提供刹车面与刹车动铁320摩擦产生摩擦力。

本实施例可选的方案中，更进一步地，电机还包括电机壳400以及位于电机壳400内的定子600、转子500、电机轴530和屏蔽套200；

转子500和驱动件均套设于电机轴530上，且均与电机轴530同步运动；

定子600套设于转子500外侧，且固定于电机壳400；

转子500、驱动件和从动件均安装于屏蔽套200内。

需要说明的是，转子500包括转子体520、转子导体、护环板等，转子500为全封闭一体式结构，将转子导体全部密封在转子体520内。转子500、制动机构300等安装在屏蔽套200内；所述刹车动铁320与所述电机轴530采用花键连接，保证刹车动铁320可在电机轴530轴向自由滑动。刹车弹簧安装在刹车动铁320与刹车静铁510之间，可采用一个大弹簧或多个小弹簧，装配时压缩弹簧，使弹簧力始终作用在刹车动铁320上，刹车动铁320刹车面与上轴承座330刹车面装配时处于贴合状态，存在摩擦力。

本实施例可选的方案中，更进一步地，制动件包括上轴承座330，上轴承座330与电机轴530转动连接，且上轴承座330上设有与从动件接触的刹车面。

需要说明的是，上轴承座330通过螺栓固定在屏蔽套200上，上轴承座330内径通过轴承支撑电机轴530，上轴承座330固定在在屏蔽套200内侧，提供刹车面与刹车动铁320摩擦产生摩擦力。电机轴530上端外径通过轴承套装在屏蔽套200内。这样可以保证转子500，在没有其他阻力的情况下，可以自由旋转。

刹车动铁320与上轴承座330的摩擦面需要有几个沟槽，沟槽可以避免在液体介质环境中，刹车动铁320与上轴承座330产生粘合而不易被分离。刹车动铁320的材料可以使用马氏体不锈钢，上轴承座330的材料可以使用奥氏体不锈钢。刹车静铁510是由两部分组成的，一部分是分磁架511或者分磁环513，采用奥氏体不锈钢材料，另一部分是分磁块512，采用马氏体不锈钢材料，通过焊接的手段将分磁块512均布的连接在分磁架511或者分磁环513上。

本实施例可选的方案中，更进一步地，屏蔽套200为筒状结构，用于与阀门部件密封连接。

需要说明的是，一般的全封闭电动控制装置上端是用屏蔽套200封闭的，屏蔽套200为封闭式一体结构，成一个筒状，而且屏蔽套200与定子600配合的位置很薄，不可经常承受扭转力矩，而制动机构300的摩擦力会通过摩擦面作用到屏蔽套200上，如果内磁件即刹车静铁510安装在屏蔽套200上端，亦就是与电机输出端相反的反向，屏蔽套200可能会因为内磁件产生的摩擦力矩发生损坏，故原有的旁磁结构不满足需求。而且屏蔽套200内腔承受着高温高压介质，非金属的材料是不可以被采用的，而传统的刹车面材料都是采用的非金属，不可应用在全封闭电动控制装置上。本实施例将刹车装置安装在与电机输出方的同侧，解决了安装不变，摩擦面积小、刹车空间小等问题；摩擦面采用堆焊耐摩擦的硬质合金金属，保证摩擦面的使用寿命。

本实施例可选的方案中，更进一步地，电机轴530为中心穿孔结构。

在至少一个实施例中，电机轴530为中心穿孔结构，为与电动控制装置配合阀门提供丝杠行程空间，降低阀门整体高度。

本实施例可选的方案中，更进一步地，电动控制装置还包括与电机轴530传动连接的减速器100，减速器100为中心穿孔结构，用于与阀门的传动机构传动连接，以驱动阀门动作。

需要说明的是。减速器100安装在屏蔽套200内，减速器100和电机轴530均为中心穿孔结构，为与电动控制装置配合阀门提供丝杠行程空间，降低阀门整体高度。

本发明第二方面的实施例提供了一种阀门(图中未示出)，包括传动机构和阀门部件，还包括第一方面中任一项实施例中的电动控制装置，传动机构与电动控制装置中的减速器100传动连接，阀门部件与电动控制装置中的屏蔽套200密封连接。

本发明第二方面的实施例提供的阀门设置有本发明第一方面的实施例提供的电动控制装置，从而具有本发明第一方面的实施例提供的电动控制装置所具有的一切有益效果。

在至少一个实施例中，传动机构包括闸阀丝杠螺母，丝杠螺母转动，使滚珠丝杠拉伸闸板上升或下降，闸阀实现开启或关闭。

本发明第二方面的实施例提供的阀门，将内磁制动技术合理的应用在全封闭电动控制装置内，使全封闭电动控制装置具备了刹车和自锁等功能。当电动控制装置通电时，刹车静铁510产生纵向磁力，吸合刹车动铁320，使刹车动铁320脱离上轴承座330，摩擦力消失，同时电机转动，通过减速机将转矩传递给闸阀丝杠螺母，丝杠螺母转动，使滚珠丝杠拉伸闸板上升或下降，闸阀实现开启或关闭；当电动控制装置断电时，内磁装置磁力消失，刹车动铁320在刹车弹簧的作用下，离开刹车静铁510，与上轴承座330接触，产生摩擦力，电机迅速停车；因断电状态下弹簧力一直作用在刹车动铁320上，摩擦力便一直存在，并且摩擦力大于闸阀启闭件产生的反向力，使闸阀不会再出现关闭反弹和关不严的现象。

以上对本发明的电动控制装置及阀门进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动控制装置，应用于阀门，其特征在于，包括：电机和制动机构；其中：

所述制动机构包括从动件和制动件，所述从动件与所述制动件接触配合以实现所述电机的制动；

所述电机包括驱动件，所述驱动件与所述从动件连接，用于驱动所述从动件与所述制动件分离以解除所述电机的制动。

2.根据权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述制动机构还包括弹性复位件，所述弹性复位件与所述从动件连接，用于带动所述从动件靠近并与所述制动件接触，以实现所述电机的制动。

3.根据权利要求2所述的电动控制装置，其特征在于，所述驱动件与所述从动件通过所述弹性复位件连接。

4.根据权利要求3所述的电动控制装置，其特征在于，所述驱动件包括刹车静铁，所述从动件包括刹车动铁；

当所述电动控制装置通电后，所述刹车静铁通过磁力将所述刹车动铁吸合，以使所述刹车动铁与所述制动件分离；

当所述电动控制装置断电后，所述弹性复位件带动所述刹车动铁远离所述刹车静铁并与所述制动件接触。

5.根据权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述电机还包括电机壳以及位于所述电机壳内的定子、转子、电机轴和屏蔽套；

所述转子和所述驱动件均套设于所述电机轴上，且均与所述电机轴同步运动；

所述定子套设于所述转子外侧，且固定于所述电机壳；

所述转子、所述驱动件和所述从动件均安装于所述屏蔽套内。

6.根据权利要求5所述的电动控制装置，其特征在于，所述制动件包括上轴承座，所述上轴承座与所述电机轴转动连接，且所述上轴承座上设有与所述从动件接触的刹车面。

7.根据权利要求5所述的电动控制装置，其特征在于，所述屏蔽套为筒状结构，用于与阀门部件密封连接。

8.根据权利要求5所述的电动控制装置，其特征在于，所述电机轴为中心穿孔结构。

9.根据权利要求5所述的电动控制装置，其特征在于，所述电动控制装置还包括与所述电机轴传动连接的减速器，所述减速器为中心穿孔结构，用于与阀门的传动机构传动连接，以驱动所述阀门动作。

10.一种阀门，其特征在于，包括传动机构和阀门部件，还包括权利要求1至9中任一项所述的电动控制装置，所述传动机构与所述电动控制装置中的减速器传动连接，所述阀门部件与所述电动控制装置中的屏蔽套密封连接。