CN111255935A - 一种智能型电动执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能控制相关技术领域，具体是一种智能型电动执行器，智能型电动执行器包括：阀门；外壳，外壳安装在阀门上；堵塞，堵塞安装在阀门内；驱动机构，驱动机构安装在外壳内且与堵塞连接；控制系统，控制系统与驱动机构连接，用于控制驱动机构运动，以将堵塞对阀门进行开关控制，驱动机构包括与堵塞连接的连杆组件及驱动连杆组件相对堵塞移动的驱动组件；驱动机构包括与堵塞连接的连杆组件及驱动连杆组件相对堵塞移动的驱动组件。本发明设计新颖，通过设置的控制系统接收信号，并根据信号控制驱动机构工作，以实现堵塞对阀门的开关控制，智能化程度高。

Description

一种智能型电动执行器

技术领域

本发明涉及智能控制相关技术领域，具体是一种智能型电动执行器。

背景技术

执行器是自动控制系统中必不可少的一个重要组成部分。它的作用是接受控制器送来的控制信号，改变被控介质的大小，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。执行器按其能源形式可分为气动、液动、电动三大类。气动执行器用压缩空气作为能源，其特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆，而且价格较低，因此广泛地应用于化工、造纸、炼油等生产过程中，它可以方便地与被动仪表配套使用。即使是使用电动仪表或计算机控制时，只要经过电-气转换器或电-气阀门定位器将电信号转换为20-100kPa的标准气压信号，仍然可用气动执行器。电动执行器的能源取用方便，信号传递迅速，但结构复杂、防爆性能差。液动执行器在化工、炼油等生产过程中基本上不使用，它的特点是输出推力很大。

在过程控制系统中，执行器由执行机构和自动化调节机构两部分组成。自动化调节机构通过执行元件直接改变生产过程的参数，使生产过程满足预定的要求。执行机构则接受来自控制器的控制信号把它转换为驱动调节机构的输出(如角位移或直线位移输出)。它也采用适当的执行元件，但要求与调节机构不同。执行器直接安装在生产现场，有时工作条件严苛。能否保持正常工作直接影响自动调节系统的安全性和可靠性。

现有的执行器智能化程度较低，部分还需要手动控制实现操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能型电动执行器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能型电动执行器，所述智能型电动执行器包括：

阀门；

外壳，所述外壳安装在所述阀门上；

堵塞，所述堵塞安装在所述阀门内；

驱动机构，所述驱动机构安装在所述外壳内且与所述堵塞连接；

控制系统，所述控制系统与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构运动，以将所述堵塞对阀门进行开关控制；以及所述驱动机构包括与所述堵塞连接的连杆组件及驱动所述连杆组件相对所述堵塞移动的驱动组件。

进一步的，所述连杆组件包括与所述堵塞固定连接的传动杆及与所述传动杆固定连接的螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有与所述外壳内壁转动连接的螺纹套筒，所述传动杆上还设置有限位组件。

进一步的，所述限位组件包括套设在所述传动杆上的限位套筒，所述限位套筒与外壳的侧壁固定连接，所述限位套筒的内壁上设置有限位槽，所述传动杆上设置有与所述限位槽滑动配合的限位块。

进一步的，所述驱动组件包括固定在所述螺纹套筒上的齿轮及与所述齿轮啮合的齿条板，所述齿条板的一侧与气缸的活动端固定连接，另一侧与导向组件连接。

进一步的，所述导向组件包括固定在所述外壳内侧的导向杆及与所述导向杆滑动配合的滑套，所述滑套与所述齿条板固定连接。

进一步的，所述驱动组件包括固定在所述螺纹套筒上的齿轮及位于所述齿轮两侧的两个驱动齿轮，所述驱动齿轮通过棘轮机构与固定在所述外壳内壁上的电机的输出轴单向转动连接。

进一步的，所述外壳的内侧还设置有蓄电池，所述蓄电池连接于所述控制系统。

进一步的，所述螺纹套筒远离所述螺纹杆的一端贯穿所述外壳，且固定有转盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过设置的控制系统接收信号，并根据信号控制驱动机构工作，以实现堵塞对阀门的开关控制，智能化程度高，实用性强；在采用电机控制的情况下，由于棘轮机构的存在，使得在电机发生惯性反转时，不会带动驱动齿轮反向转动，以确保电机驱动的稳定性，可以理解的是，两个所述电机分开工作，以实现阀门的开启或闭合。

附图说明

图1为智能型电动执行器的结构示意图。

图2为智能型电动执行器的剖面图。(阀门开启状态)

图3为智能型电动执行器的剖面图。(阀门闭合状态)

图4为图2中A-A方向的剖面图。

图5为智能型电动执行器中传动杆与限位套筒的连接状态示意图。

图6为智能型电动执行器另一实施例的剖面图。

图7为图6中B-B方向的剖面图。

图中：1-阀门、2-外壳、3-转盘、4-堵塞、5-传动杆、6-限位套筒、7-密封塞、8-螺纹杆、9-导向杆、10-气缸、11-滑套、12-齿条板、13-齿轮、14-螺纹套筒、15-控制系统、16-蓄电池、17-限位块、18-限位槽、19-驱动齿轮、20-电机、21-棘轮机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种智能型电动执行器，所述智能型电动执行器包括：

阀门1；

外壳2，所述外壳2安装在所述阀门1上；

堵塞4，所述堵塞4安装在所述阀门1内；

驱动机构，所述驱动机构安装在所述外壳2内且与所述堵塞4连接；

控制系统15，所述控制系统15与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构运动，以将所述堵塞4对阀门1进行开关控制。

在本发明实施例中，通过设置的控制系统15接收信号，并根据信号控制驱动机构工作，以实现堵塞4对阀门1的开关控制，智能化程度高，实用性强。

在本发明实施例中，所述控制系统15包括信号采集模块，中央处理器及信号传输模块，通过信号采集模块采集数据信息，并将所述数据信息发送到中央处理器，中央处理器根据所述数据信息下发执行指令，实现自动控制。

在本发明实施例中，所述信号采集模块数据可以理解为数据采集模块，所述数据采集模块基于远程数据采集模块平台的通信模块，它将通信芯片、存储芯片等集成在一块电路板上，使其具有发送通过远程数据采集模块平台收发短消息、语音通话、数据传输等功能。远程数据采集模块可以实现普通远程数据采集模块手机的主要通信功能，也可以说是一个“精简版”的手机。电脑、单片机、ARM可以通过RS232串口与远程数据采集模块相连，通过AT指令控制模块实现各种语音和数据通信功能。

在本发明实施例中，所述中央处理器(CPU，central processing unit)作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

作为本发明的一种实施例，所述驱动机构包括与所述堵塞4连接的连杆组件及驱动所述连杆组件相对所述堵塞4移动的驱动组件。

本发明实施例中，通过驱动组件驱动连杆组件朝向所述阀门1移动或远离所述阀门1，进而实现堵塞4的移动。

作为本发明的一种实施例，所述连杆组件包括与所述堵塞4固定连接的传动杆5及与所述传动杆5固定连接的螺纹杆8，所述螺纹杆8上螺纹连接有与所述外壳2内壁转动连接的螺纹套筒14，所述传动杆5上还设置有限位组件。

本发明实施例中，当螺纹套筒14转动时，配合限位组件的作用实现螺纹杆8及传动杆5的整体垂直移动，且不会跟随螺纹套筒14发生转动。

作为本发明的一种实施例，所述限位组件包括套设在所述传动杆5上的限位套筒6，所述限位套筒6与外壳2的侧壁固定连接，所述限位套筒6的内壁上设置有限位槽18，所述传动杆5上设置有与所述限位槽18滑动配合的限位块17。

本发明实施例中，所述限位块17与限位槽18滑动配合，使得传动杆5相对限位套筒6仅进行线性移动，进而实现对传动杆5的移动限位。

作为本发明的一种实施例，所述驱动组件包括固定在所述螺纹套筒14上的齿轮13及与所述齿轮13啮合的齿条板12，所述齿条板12的一侧与气缸10的活动端固定连接，另一侧与导向组件连接。

本发明实施例中，气缸10伸缩时带动齿条板12移动，当齿条板12移动时通过与之啮合的齿轮13带动螺纹套筒14转动。

作为本发明的一种实施例，所述导向组件包括固定在所述外壳2内侧的导向杆9及与所述导向杆9滑动配合的滑套11，所述滑套11与所述齿条板12固定连接。

本发明实施例中，通过设置的导向杆9及滑套11滑动配合，以确保齿条板12的线性移动。

作为本发明的一种实施例，请参阅图6和7，所述驱动组件包括固定在所述螺纹套筒14上的齿轮13及位于所述齿轮13两侧的两个驱动齿轮19，所述驱动齿轮19通过棘轮机构21与固定在所述外壳2内壁上的电机20的输出轴单向转动连接。

在本发明实施例中，由于棘轮机构21的存在，使得在电机20发生惯性反转时，不会带动驱动齿轮19反向转动，以确保电机驱动的稳定性，可以理解的是，两个所述电机20分开工作，以实现阀门的开启或闭合。

在本发明实施例中，所述驱动齿轮19通过转轴转动在外壳2的内壁上，棘轮机构21嵌入在所述驱动齿轮19上设置的内嵌槽内，且与电机20的输出轴通过联轴器连接。

在本发明实施例中，所述电机20采用Y-160M 2-2型号电机，该型号电机性能稳定，也可采用其他型号电机，只要满足驱动要求即可，本发明对此不作具体限定。

作为本发明的一种实施例，所述外壳2的内侧还设置有蓄电池16，所述蓄电池16连接于所述控制系统15。

本发明实施例中，通过设置的蓄电池16实现对控制系统15的电力供应，当然可以理解的是，蓄电池16的使用存在充电过程，为了有效排除该过程，本申请也可采用市电连接的方式进行供电，可根据需求进行选择，本申请对此不作具体限定。

作为本发明的一种实施例，所述螺纹套筒14远离所述螺纹杆8的一端贯穿所述外壳2，且固定有转盘3。

在本发明实施例中，设置的转盘3可实现阀门的手动开启。

作为本发明的一种实施例，为了实现外壳2的内侧密封，所述外壳2与阀门1连接的位置处设置有密封塞7。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种智能型电动执行器，其特征在于，所述智能型电动执行器包括：

阀门(1)；

外壳(22)，所述外壳(2)安装在所述阀门(1)上；

堵塞(4)，所述堵塞(4)安装在所述阀门(1)内；

驱动机构，所述驱动机构安装在所述外壳(2)内且与所述堵塞(4)连接；

控制系统(15)，所述控制系统(15)与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构运动，以将所述堵塞(4)对阀门(1)进行开关控制；以及

所述驱动机构包括与所述堵塞(4)连接的连杆组件及驱动所述连杆组件相对所述堵塞(4)移动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述连杆组件包括与所述堵塞(4)固定连接的传动杆(5)及与所述传动杆(5)固定连接的螺纹杆(8)，所述螺纹杆(8)上螺纹连接有与所述外壳(2)内壁转动连接的螺纹套筒(14)，所述传动杆(5)上还设置有限位组件。

3.根据权利要求2所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述限位组件包括套设在所述传动杆(5)上的限位套筒(6)，所述限位套筒(6)与外壳(2)的侧壁固定连接，所述限位套筒(6)的内壁上设置有限位槽(18)，所述传动杆(5)上设置有与所述限位槽(18)滑动配合的限位块(17)。

4.根据权利要求1所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述驱动组件包括固定在所述螺纹套筒(14)上的齿轮(13)及与所述齿轮(13)啮合的齿条板(12)，所述齿条板(12)的一侧与气缸(10)的活动端固定连接，另一侧与导向组件连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述导向组件包括固定在所述外壳(2)内侧的导向杆(9)及与所述导向杆(9)滑动配合的滑套(11)，所述滑套(11)与所述齿条板(12)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述驱动组件包括固定在所述螺纹套筒(14)上的齿轮(13)及位于所述齿轮(13)两侧的两个驱动齿轮(19)，所述驱动齿轮(19)通过棘轮机构(21)与固定在所述外壳(2)内壁上的电机(20)的输出轴单向转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述外壳(2)的内侧还设置有蓄电池16，所述蓄电池(16)连接于所述控制系统(15)。

根据权利要求4所述的一种智能型电动执行器，其特征在于：所述螺纹套筒(14)远离所述螺纹杆8的一端贯穿所述外壳(2)，且固定有转盘(3)。

Images