CN110159351B - 内曲线齿轮式气动马达执行器 - Google Patents
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Abstract
一种内曲线齿轮式气动马达执行器。主要解决现有气动马达执行器普遍存在性能不稳定、结构复杂、外形大、气动效率低、环境耐用性差等问题。其特征在于：被动齿轮为内齿圈，主动齿轮设置在被动齿轮的内圈，且主动齿轮与被动齿轮偏心设置；所述主动齿轮与被动齿轮相啮合，并在马达壳体内共同形成密封的腔室，所述腔室内设有密封隔离件，所述密封隔离件将腔室至少分隔成开阀密封腔室与关阀密封腔室；所述马达壳体上还设有两道分别通向开阀密封腔室与关阀密封腔室的气体通道。其优点在于结构简单紧凑，外形小巧，而且能够更好的与压缩空气充分做功，性能稳定，气动效率高，更加节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种气动马达执行器,具体涉及一种内曲线齿轮式气动马达执行器。
背景技术
气动马达执行器，是指将压缩空气的压力能转换为旋转的机械能的阀门执行机构，一般作为阀门开启和关闭的旋转动力源。
目前，气动马达执行器普遍存在性能不稳定、结构复杂、外形大、气动效率低、环境耐用性差等问题。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种性能稳定、结构简单、外形小巧、气动效率高、环境耐用性强的内曲线齿轮式气动马达执行器。
本发明所采用的技术方案：一种内曲线齿轮式气动马达执行器，包括套筒、气动马达；所述气动马达驱动连接套筒；所述气动马达包括马达壳体，所述马达壳体内装有主动齿轮、被动齿轮，所述主动齿轮上连接有延伸至马达壳体外的输出轴；所述被动齿轮为内齿圈，所述主动齿轮设置在被动齿轮的内圈，且主动齿轮与被动齿轮偏心设置；所述主动齿轮与被动齿轮相啮合，并在马达壳体内共同形成密封的腔室，所述腔室内设有密封隔离件，所述密封隔离件将腔室至少分隔成开阀密封腔室与关阀密封腔室；所述马达壳体上还设有两道分别通向开阀密封腔室与关阀密封腔室的气体通道。
所述密封隔离件呈弧形结构，其包括与主动齿轮齿顶圆相吻合的内密封面以及与被动齿轮齿顶圆相吻合的外密封面。
所述内密封面至少同时与主动齿轮的其中2个轮齿密封接触，所述外密封面至少同时与被动齿轮的其中2个轮齿密封接触。
所述气动马达与套筒之间通过减速器传动连接，所述减速器包括上座、下座、行星减速机构，所述马达壳体、上座、下座固装为一体，所述输出轴连接行星减速机构，所述行星减速机构连接套筒。
所述套筒贯穿上座与下座，所述套筒一端安装有操作手轮，另一端形成与阀门配合的联动结构；
所述气动马达安装在上座的侧边，所述输出轴与行星减速机构通过锥齿轮传动配合。
所述上座上设有与气体通道连通的气源接口。
所述套筒、气动马达、减速器均采用金属材质。
本发明的有益效果是：采用以上方案，结构简单紧凑，外形小巧，而且能够更好的与压缩空气充分做功，性能稳定，气动效率高，更加节能环保。
附图说明
图1为本发明实施例内曲线齿轮式气动马达执行器的结构示意图。
图2为本发明实施例内曲线齿轮式气动马达执行器的剖视图。
图3为本发明实施例气动马达的结构示意图。
图4为本发明实施例气动马达的剖视图。
图5为本发明实施例开阀时气动马达的工作示意图。
图6为本发明实施例关阀时气动马达的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图1-2所示，一种内曲线齿轮式气动马达执行器，包括套筒1、气动马达2，所述气动马达2与套筒1之间通过减速器传动配合，所述套筒1一端形成有与阀门推力盘相配合的联动结构，工作时，气动马达2经减速器减速增扭后将力矩和旋转传递给套筒1，套筒将力矩和旋转输出到阀门推力盘，从而实现阀门的开启与关闭。
所述气动马达2采用内曲线齿轮式气动马达，其结构如图3-4所示，包括马达壳体21，所述马达壳体21内装有主动齿轮22、被动齿轮23，所述主动齿轮22上连接有延伸至马达壳体21外的输出轴24。
所述被动齿轮23为内齿圈，所述主动齿轮22设置在被动齿轮23的内圈，且主动齿轮22与被动齿轮23偏心设置，所述主动齿轮22与被动齿轮23相啮合，并在马达壳体21内共同形成密封的腔室，所述腔室内设有密封隔离件25，所述密封隔离件25将腔室至少分隔成开阀密封腔室26与关阀密封腔室27；所述开阀密封腔室26与关阀密封腔室27基本保持对称，所述马达壳体21上还设有两道分别通向开阀密封腔室26与关阀密封腔室27的气体通道28。
其中，所述密封隔离件25呈弧形结构，其包括与主动齿轮22齿顶圆相吻合的内密封面251以及与被动齿轮23齿顶圆相吻合的外密封面252，所述内密封面251能至少同时与主动齿轮22的其中2个轮齿密封接触，所述外密封面252能至少同时与被动齿轮23的其中2个轮齿密封接触，即保证主动齿轮22与被动齿轮23的正常转动，又能保证开阀密封腔室26与关阀密封腔室27的密封隔离。
如图5所示，气动马达2处于开阀驱动状态，通过气体通道28往开阀密封腔室26内通入压缩空气，压缩空气在开阀密封腔室26内膨胀，从而使主动齿轮22与被动齿轮23相互啮合顺时针旋转，将力矩和旋转通过主动齿轮22传递到输出轴24。
如图6所示，气动马达2处于关阀驱动状态，通过气体通道28往关阀密封腔室27内通入压缩空气，压缩空气在关阀密封腔室27内膨胀，从而使主动齿轮22与被动齿轮23相互啮合逆时针旋转，将力矩和旋转通过主动齿轮22传递到输出轴24。
将主动齿轮22与被动齿轮23设置成外齿轮与内齿轮的配合结构，使得结构更加紧凑，减小体积， 而且齿轮轮廓采用内曲线，压缩空气膨胀性能好，能够更好地使压缩空气充分做功，启动效率高，更加节能环保。
如图1-2所示，所述减速器包括上座31、下座32、行星减速机构33，所述马达壳体21、上座31、下座32固装为一体，所述行星减速机构33安装在上座31与下座32内，所述下座32能固定安装在阀门上，所述气动马达2安装在上座31，且其输出轴24与行星减速机构33传动配合，所述套筒1伸入下座32与行星减速机构33传动配合。
所述上座31上还设有与气体通道28连通的气源接口311，所述气源接口311能与外部气源相接，压缩空气通过上座31的气源接口311进入气体通道28，在通过气体通道28进入到马达壳体21内部，空气膨胀驱动气动马达2旋转工作，气动马达2的输出轴24通过行星减速机构33减速增扭后将力矩和旋转传递给套筒1，最终将力矩和旋转输出到阀门推力盘，实现对阀门的开启和关闭。
行星减速机构33具有重量轻、体积小、传动比范围大的优点，使得内曲线齿轮式气动马达执行器整体结构简单紧凑，体积小，保证工作性能稳定。
其中，所述套筒1贯穿上座31与下座32，所述套筒1一端安装有操作手轮4，另一端形成与阀门配合的联动结构， 所述气动马达2则安装在上座31的侧边，所述输出轴24与行星减速机构33通过锥齿轮34传动配合，避开操作手轮4。在无气源时，可通过操作手轮4旋转将力矩输出，从而实现气动手动灵活切换操作。
另外，内曲线齿轮式气动马达执行器整机采用全金属结构，环境耐用性强。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
Claims (10)
1.一种内曲线齿轮式气动马达执行器，包括套筒（1）、气动马达（2）；所述气动马达（2）驱动连接套筒（1）；
其特征在于：所述气动马达（2）包括马达壳体（21），所述马达壳体（21）内装有主动齿轮（22）、被动齿轮（23），所述主动齿轮（22）上连接有延伸至马达壳体（21）外的输出轴（24）；
所述被动齿轮（23）为内齿圈，所述主动齿轮（22）设置在被动齿轮（23）的内圈，且主动齿轮（22）与被动齿轮（23）偏心设置；
所述主动齿轮（22）与被动齿轮（23）相啮合，并在马达壳体（21）内共同形成密封的腔室，所述腔室内设有密封隔离件（25），所述密封隔离件（25）将腔体至少分隔成开阀密封腔室（26）与关阀密封腔室（27）；
所述马达壳体（21）上还设有两道分别通向开阀密封腔室（26）与关阀密封腔室（27）的气体通道（28）；
气动马达处于开阀驱动状态时，通过气体通道往开阀密封腔室内通入压缩空气，压缩空气在开阀密封腔室内膨胀，从而使主动齿轮与被动齿轮相互啮合顺时针旋转，将力矩和旋转通过主动齿轮传递到输出轴；
气动马达处于关阀驱动状态时，通过气体通道往关阀密封腔室内通入压缩空气，压缩空气在关阀密封腔室内膨胀，从而使主动齿轮与被动齿轮相互啮合逆时针旋转，将力矩和旋转通过主动齿轮传递到输出轴。
2.根据权利要求1所述的内曲线齿轮式气动马达执行器，其特征在于：所述密封隔离件（25）呈弧形结构，其包括与主动齿轮（22）齿顶圆相吻合的内密封面（251）以及与被动齿轮（23）齿顶圆相吻合的外密封面（252）。
3.根据权利要求2所述的内曲线齿轮式气动马达执行器，其特征在于：所述内密封面（251）至少同时与主动齿轮（22）的其中2个轮齿密封接触，所述外密封面（252）至少同时与被动齿轮（23）的其中2个轮齿密封接触。
4.根据权利要求1所述的内曲线齿轮式气动马达执行器，其特征在于：所述气动马达（2）与套筒（1）之间通过减速器传动连接，所述减速器包括上座（31）、下座（32）、行星减速机构（33），所述马达壳体（21）、上座（31）、下座（32）固装为一体，所述输出轴（24）连接行星减速机构（33），所述行星减速机构（33）连接套筒（1）。
5.根据权利要求4所述的内曲线齿轮式气动马达执行器，其特征在于：所述套筒（1）贯穿上座（31）与下座（32），所述套筒（1）一端安装有操作手轮（4），另一端形成与阀门配合的联动结构；
所述气动马达（2）安装在上座（31）的侧边，所述输出轴（24）与行星减速机构（33）通过锥齿轮（34）传动配合。
6.根据权利要求5所述的内曲线齿轮式气动马达执行器，其特征在于：所述上座（31）上设有与气体通道（28）连通的气源接口（311）。
7.根据权利要求4所述的内曲线齿轮式气动马达执行器，其特征在于：所述套筒（1）、气动马达（2）、减速器均采用金属材质。
8.一种内曲线齿轮式气动马达，包括马达壳体（21），其特征在于：所述马达壳体（21）内装有主动齿轮（22）、被动齿轮（23），所述主动齿轮（22）上连接有延伸至马达壳体（21）外的输出轴（24）；所述被动齿轮（23）为内齿圈，所述主动齿轮（22）设置在被动齿轮（23）的内圈，且主动齿轮（22）与被动齿轮（23）偏心设置；所述主动齿轮（22）与被动齿轮（23）相啮合，并在马达壳体（21）内共同形成密封的腔室，所述腔室内设有密封隔离件（25），所述密封隔离件（25）将腔体至少分隔成开阀密封腔室（26）与关阀密封腔室（27）；所述马达壳体（21）上还设有两道分别通向开阀密封腔室（26）与关阀密封腔室（27）的气体通道（28）；
气动马达处于开阀驱动状态时，通过气体通道往开阀密封腔室内通入压缩空气，压缩空气在开阀密封腔室内膨胀，从而使主动齿轮与被动齿轮相互啮合顺时针旋转，将力矩和旋转通过主动齿轮传递到输出轴；
气动马达处于关阀驱动状态时，通过气体通道往关阀密封腔室内通入压缩空气，压缩空气在关阀密封腔室内膨胀，从而使主动齿轮与被动齿轮相互啮合逆时针旋转，将力矩和旋转通过主动齿轮传递到输出轴。
9.根据权利要求8所述的内曲线齿轮式气动马达，其特征在于：所述密封隔离件（25）呈弧形结构，其包括与主动齿轮（22）齿顶圆相吻合的内密封面（251）以及与被动齿轮（23）齿顶圆相吻合的外密封面（252）。
10.根据权利要求9所述的内曲线齿轮式气动马达，其特征在于：所述内密封面（251）至少同时与主动齿轮（22）的其中2个轮齿密封接触，所述外密封面（252）至少同时与被动齿轮（23）的其中2个轮齿密封接触。
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