CN109707898A - 可输出渐变扭矩的执行器 - Google Patents
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Abstract
一种可输出渐变扭矩的执行器，安装架固定在壳体内，电机、传动齿轮组、渐变齿轮组位于壳体内，传动齿轮组、渐变齿轮组均转动固定在安装架上，电机输出轴经传动齿轮组减速后将动力传递给渐变齿轮组；渐变齿轮组包括主动轮和被动轮，主动轮其同轴上安装有一接受动力输入的传动齿轮，被动轮其同轴上安装有执行器输出轴，执行器输出轴另一端伸出壳体外，主动轮与被动轮啮合传动过程中，当主动轮啮合半径从大变小时，被动轮的啮合半径从小变大。本发明通过在执行器传动机构的末端设计一对渐变齿轮组，实现了执行器输出可变扭矩，解决了阀门开关过程中需要扭矩变化大的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及阀门执行器，特别涉及一种可输出渐变扭矩的执行器。
背景技术：
现有的执行器输出力在全行程范围内基本上保持不变，而其所连接的阀门，无论是角行程或是线性阀门，在全开位置往全关位置方向动作时候需要的推力或扭矩最小、在全关位置往全开位置方向动作时候需要动作推力或扭矩最大，由全关位置向全开位置动作需要的推力或扭矩是逐渐变小的。在全关的一小段行程内，需要的扭矩或推力都很大，尤其是管线压差很大或是软密封类阀门，扭矩或推力甚至是全开时的几倍，这是由管线和阀门特性决定的，为了更好地关断与开启阀门，在执行器的选型时往往将执行器的推力或扭矩的系数放得很大，因此较大推力或扭矩的执行器增加了用户的采购成本以及使用费用。
发明内容：
鉴于此，有必要设计一种可输出渐变扭矩的执行器，使其输出的扭力适应阀门由全开至全关或由全关至全开过程的阻力变化。
一种可输出渐变扭矩的执行器，包括：壳体、电机、传动齿轮组、执行器输出轴、安装架；可输出渐变扭矩的执行器还包括渐变齿轮组；其中，安装架固定在壳体内，电机、传动齿轮组、渐变齿轮组位于壳体内，传动齿轮组、渐变齿轮组均转动固定在安装架上，电机输出轴经传动齿轮组减速后将动力传递给渐变齿轮组；渐变齿轮组包括主动轮和被动轮，主动轮其同轴上安装有一接受动力输入的传动齿轮，被动轮其同轴上安装有执行器输出轴，执行器输出轴另一端伸出壳体外，主动轮与被动轮啮合传动过程中，当主动轮啮合半径从大变小时，被动轮的啮合半径从小变大。
优选的，主动轮与被动轮为不完整齿轮。
优选的，主动轮与被动轮采用椭圆齿轮。
优选的，安装架包括上安装架和下安装架，下安装架固定在壳体内底部。
本发明通过在执行器传动机构的末端设计一对渐变齿轮组，实现了执行器输出可变扭矩，解决了阀门开关过程中需要扭矩变化大的问题。
附图说明：
附图1是一幅较佳实施方式的可输出渐变扭矩的执行器的剖视示意图。
附图2是一幅较佳实施方式的渐变齿轮组的传动状态的俯视示意图。
附图3是一幅较佳实施方式的渐变齿轮组的传动状态的俯视示意图。
图中：壳体1、电机2、传动齿轮组3、执行器输出轴4、主动轮61、被动轮62、传动齿轮31、上安装架51、下安装架52。
具体实施方式：
如图1～3所示，一种可输出渐变扭矩的执行器，包括：壳体1、电机2、传动齿轮组3、执行器输出轴4、安装架；可输出渐变扭矩的执行器还包括渐变齿轮组；其中，安装架固定在壳体1内，电机2、传动齿轮组3、渐变齿轮组位于壳体1内，传动齿轮组3、渐变齿轮组均转动固定在安装架上，电机2输出轴经传动齿轮组3减速后将动力传递给渐变齿轮组；渐变齿轮组包括主动轮61和被动轮62，主动轮61其同轴上安装有一接受动力输入的传动齿轮31，该传动齿轮31是前述传动齿轮组3中的一个，被动轮62其同轴上安装有执行器输出轴4，执行器输出轴4另一端伸出壳体1外，主动轮61与被动轮62啮合传动过程中，当主动轮61啮合半径从大变小时，被动轮62的啮合半径从小变大。
本执行器驱动阀门由全开向全关动作时，渐变齿轮组的变化情况可由图2向图3的变化反应出来，根据F＝T/R，其中，T为扭矩，F齿轮上受的力，R主/被动轮61的啮合半径，在主动轮61输入功率不变的情况下，主动轮61的啮合半径在减小被动轮的啮合半径在增大，因此主动轮的输出力在增加，由于力的相互作用知道被动轮的输入力大小等于主动轮的输出力，反向相反。由公式T＝F*R得到在被动轮的扭矩上是成倍地增加。
在本实施方式中，主动轮61与被动轮62为不完整齿轮。主动轮61与被动轮62采用椭圆齿轮。安装架包括上安装架51和下安装架52，下安装架52固定在壳体1内底部。
Claims (4)
1.一种可输出渐变扭矩的执行器，包括：壳体、电机、传动齿轮组、执行器输出轴、安装架；其特征在于，可输出渐变扭矩的执行器还包括渐变齿轮组；其中，安装架固定在壳体内，电机、传动齿轮组、渐变齿轮组位于壳体内，传动齿轮组、渐变齿轮组均转动固定在安装架上，电机输出轴经传动齿轮组减速后将动力传递给渐变齿轮组；渐变齿轮组包括主动轮和被动轮，主动轮其同轴上安装有一接受动力输入的传动齿轮，被动轮其同轴上安装有执行器输出轴，执行器输出轴另一端伸出壳体外，主动轮与被动轮啮合传动过程中，当主动轮啮合半径从大变小时，被动轮的啮合半径从小变大。
2.如权利要求1所述的可输出渐变扭矩的执行器，其特征在于，主动轮与被动轮为不完整齿轮。
3.如权利要求1或2所述的可输出渐变扭矩的执行器，其特征在于，主动轮与被动轮采用椭圆齿轮。
4.如权利要求1所述的可输出渐变扭矩的执行器，其特征在于，安装架包括上安装架和下安装架，下安装架固定在壳体内底部。
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2019
- 2019-02-19 CN CN201910120731.2A patent/CN109707898A/zh active Pending
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