CN112301969A - 一种新型螺杆式启闭机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于水利机械启闭机技术领域，提供了一种新型螺杆式启闭机，包括机头，其内部设有减速传动机构；传动螺母，设于机头内部，并与减速传动机构固定连接；螺杆，与传动螺母螺纹连接，用于带动闸门开启、关闭；其中，机头上设有电动装置，电动装置包括伺服电机和行星减速机；行星减速机与伺服电机连接；行星减速机安装在机头上并与减速传动机构连接，用于带动传动螺母转动；机头上还设有用于控制启闭机动作和显示启闭机工作状态的集成控制器；本发明实施例采用伺服电机与行星减速机组合的方式，配合减速传动机构，很容易满足启闭机对转矩、转速的要求，而且结构紧凑、传动效率高、使用寿命长，设计选配十分方便。

Description

一种新型螺杆式启闭机

技术领域

本发明属于水利机械启闭机技术领域，尤其涉及一种新型螺杆式启闭机。

背景技术

螺杆式启闭机是用在各种水利工程的过水孔道上，起着控制水闸的一种中小型启闭机械设备，采用螺旋副（螺杆、螺母）传动，利用螺杆式启闭机的升降使其配套水闸实现开启和封闭过水孔道、控制水位、调节流量的作用，其结构简单、使用合理、运行可靠、经济实惠，广泛应用于自来水厂、污水处理厂、泵站等各类给排水工程中。

螺杆式启闭机种类较多，按控制方式可分为手动式和电动式两种。手动启闭机用于小吨位、规格较小的闸门，采用锥齿轮或蜗轮蜗杆传动；电动启闭机用于较大吨位、大规格闸门，结构型式一般有两种：一、内部采用锥齿轮或蜗轮蜗杆传动，外部通过电机连接皮带轮传动；二、直接采用电动装置（电动头），并选配螺杆，然后组装成启闭机；第一种启闭机结构较大，传动效率不高，无法实现精确控制；第二种启闭机采用成品电动装置，该成品电动装置最初是与阀门配套使用的，以传递扭矩为主，现在用于闸门多有不适，闸门的吨位、扬程均不能太大，另外螺杆的选配也较困难，其它参数亦不能达到理想状态。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种新型螺杆式启闭机，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

为达到上述目的，本发明实施例是这样实现的：

一种新型螺杆式启闭机，所述新型螺杆式启闭机包括：

机头，其内部设有减速传动机构；

传动螺母，设于所述机头内部，并与所述减速传动机构固定连接；

螺杆，与所述传动螺母螺纹连接，用于带动闸门开启、关闭；

其中，所述机头上设有电动装置，所述电动装置包括伺服电机和行星减速机；所述行星减速机与所述伺服电机连接，用于增加所述伺服电机输出扭矩；所述行星减速机固定安装在所述机头上并与所述减速传动机构连接，用于带动所述传动螺母转动；所述机头上还设有用于控制所述新型螺杆式启闭机动作和显示所述新型螺杆式启闭机工作状态的集成控制器。

本发明一个优选实施例中，所述减速传动机构采用锥齿轮减速传动，包括第一齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮；所述第四锥齿轮转动设于所述机头内部；所述传动螺母与所述第四锥齿轮同轴固定连接；所述第一锥齿轮固定安装在所述行星减速机的输出轴上；所述第一齿轮轴转动设于所述机头内，其上设有所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮；所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合。

本发明一个优选实施例中，所述第一齿轮轴上滑动设有滑动套；所述第二锥齿轮与所述滑动套固定连接；所述机头外部设有切换手柄；所述切换手柄与所述滑动套连接，用于带动所述滑动套滑动从而改变所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的啮合状况。

本发明一个优选实施例中，所述机头内部还转动设有第二齿轮轴；所述第二齿轮轴上固定安装有第五锥齿轮且所述第五锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合。

本发明一个优选实施例中，所述第二齿轮轴端部可拆卸的连接有摇把，所述摇把用于人工手动操作所述新型螺杆式启闭机。

本发明一个优选实施例中，所述新型螺杆式启闭机还包括机座；所述机头固定安装在所述机座上；所述机座固定安装在启闭平台上，用于整机的承重和固定。

本发明一个优选实施例中，所述新型螺杆式启闭机还包括防护管；所述防护管固定安装在所述机头上部，用于保护所述螺杆不受外物损坏。

本发明实施例提供的一种新型螺杆式启闭机，具有如下的有益效果：通过所述伺服电机和所述行星减速机组成所述电动装置；所述伺服电机传动准确、易于控制、起动转矩大、运行范围广，与之配套的所述行星减速机具有体积小、传动比大、传动效率高等优点，二者组合很容易满足启闭机对转矩、转速的要求；所述电动装置配合所述减速传动机构做进一步减速，使所述传动螺母的转速最终满足使用要求，所述螺杆与所述传动螺母螺纹连接，所述传动螺母转动带动所述螺杆上下移动，从而控制闸门的开启、关闭；所述新型螺杆式启闭机的传动效率高，使用寿命长，可实现精确控制，而且结构更加紧凑；通过所述集成控制器可控制所述新型螺杆式启闭机并且可显示所述新型螺杆式启闭机的工作状态，便于工作人员进行操作，提高所述新型螺杆式启闭机的安全可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种新型螺杆式启闭机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种新型螺杆式启闭机中机头内部的装配示意图。

附图中：1、机头；2、机座；3、螺杆；4、伺服电机；5、行星减速机；6、集成控制器；7、防护管；8、摇把；9、切换手柄；10、传动螺母；11、第一齿轮轴；12、第一锥齿轮；13、第二锥齿轮；14、滑动套；15、第三锥齿轮；16、第四锥齿轮；17、第五锥齿轮；18、第二齿轮轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种新型螺杆式启闭机的结构示意图，包括：

机头1，其内部设有减速传动机构；

传动螺母10，设于所述机头1内部，并与所述减速传动机构固定连接；

螺杆3，与所述传动螺母10螺纹连接，用于带动闸门开启、关闭；

其中，所述机头1上设有电动装置，所述电动装置包括伺服电机4和行星减速机5；所述行星减速机5与所述伺服电机4连接，用于增加所述伺服电机4的输出扭矩；所述行星减速机5固定安装在所述机头1上并与所述减速传动机构连接，用于带动所述传动螺母10转动；所述机头1上还设有集成控制器6。

在本发明实施例中，所述电动装置通过所述减速传动装置带动所述传动螺母10转动，所述螺杆3与所述传动螺母10螺纹连接，所述传动螺母10转动过程中带动所述螺杆3上下运动，从而控制闸门的开启和关闭；所述伺服电机4和所述行星减速机5组成所述电动装置；所述伺服电机4传动准确、易于控制、起动转矩大、运行范围广，与之配套的所述行星减速机5具有体积小、传动比大、传动效率高等优点，所述伺服电机4的输出转速可调，所述行星减速机5的传动比范围大，二者组合很容易满足启闭机对转矩、转速的要求；所述电动装置配合所述减速传动机构做进一步减速，使所述传动螺母10的转速最终满足使用要求；所述集成控制器6可控制所述新型螺杆式启闭机并且可显示所述新型螺杆式启闭机的工作状态，便于工作人员进行操作，提高了所述新型螺杆式启闭机的安全可靠性；所述集成控制器6所涉及的技术为现有技术，此处不再赘述。本发明实施例提供的所述新型螺杆式启闭机的传动效率高、使用寿命长、布局合理、操作方便，可实现精确控制，而且结构更加紧凑。

如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述减速传动机构包括第一齿轮轴11、第一锥齿轮12、第二锥齿轮13、第三锥齿轮15和第四锥齿轮16；所述第四锥齿轮16转动设于所述机头1内部；所述传动螺母10与所述第四锥齿轮16同轴固定连接，所述传动螺母10和所述第四锥齿轮16采用键连接固定在一起；所述第一锥齿轮12固定安装在所述行星减速机5的输出轴上；所述第一齿轮轴11转动设于所述机头1内，其上设有所述第二锥齿轮13和所述第三锥齿轮15；所述第二锥齿轮13与所述第一锥齿轮12啮合，所述第三锥齿轮15与所述第四锥齿轮16啮合；所述伺服电机4带动所述行星减速机5转动，从而带动所述第一锥齿轮12转动，所述第一锥齿轮12通过所述第二锥齿轮13带动所述第一齿轮轴11转动，从而带动所述第三锥齿轮15转动，所述第三锥齿轮15带动所述第四锥齿轮16转动，从而带动所述传动螺母10转动，最终带动所述螺杆3上下运动，从而控制闸门的开启和关闭；所述减速传动机构采用锥齿轮减速传动，可改变传动方向并实现进一步减速；所述新型螺杆式启闭机整个传动过程皆为闭式传动，整体传动效率高，使用寿命长。

如图2所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述第一齿轮轴11上滑动设有滑动套14；所述第二锥齿轮13与所述滑动套14固定连接；所述机头1外部设有切换手柄9；所述切换手柄9与所述滑动套14连接，用于带动所述滑动套14滑动从而改变所述第一锥齿轮12和所述第二锥齿轮13的啮合状况；如图1所示，按照制图视角来看，当所述切换手柄9被转向右边时，图2中的所述第一锥齿轮12和所述第二锥齿轮13保持啮合，此时所述电动装置带动所述新型螺杆式启闭机工作；当所述切换手柄9被转向左边时，所述切换手柄9带动图2中的所述滑动套14向右滑动，从而使所述第一锥齿轮12和所述第二锥齿轮13分离，此时需人工手动操作所述新型螺杆式启闭机。

如图1和图2所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述机头1内部还转动设有第二齿轮轴18；所述第二齿轮轴18上固定安装有第五锥齿轮17且所述第五锥齿轮17与所述第四锥齿轮16啮合；所述第二齿轮轴18端部可拆卸的连接有摇把8，所述摇把8用于人工手动操作所述新型螺杆式启闭机；当所述切换手柄9被转向左边时，此时需人工手动操作所述新型螺杆式启闭机；工作人员可转动所述摇把8带动所述第二齿轮轴18转动，从而带动所述第五锥齿轮17转动，所述第五锥齿轮17带动所述第四锥齿轮16转动，从而带动所述传动螺母10转动，最终带动所述螺杆3上下运动，从而控制闸门的开启和关闭；所述切换手柄9可使所述第一锥齿轮12和所述第二锥齿轮13分离，从而大大减小工作人员转动所述摇把8所需的力，便于进行手动操作。

如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述新型螺杆式启闭机还包括机座2；所述机头1通过螺纹连接的方式固定安装在所述机座2上；所述机座2也通过螺纹连接的方式固定安装在启闭平台上，所述机座2用于对整机进行承重和固定，保证所述新型螺杆式启闭机工作时的稳定性。

作为本发明的另一种优选实施例，所述新型螺杆式启闭机还包括防护管7；所述防护管7固定安装在所述机头1上部，所述螺杆3的端部设于所述防护管7内；所述防护管7可对所述螺杆3进行保护，防止雨水、风沙、灰尘等外物对所述螺杆3造成损坏，保证所述螺杆3的正常工作，并延长且使用寿命。

在本发明的描述中，需要理解的是，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述新型螺杆式启闭机包括：

机头，其内部设有减速传动机构；

传动螺母，设于所述机头内部，并与所述减速传动机构固定连接；

螺杆，与所述传动螺母螺纹连接，用于带动闸门开启、关闭；

其中，所述机头上设有电动装置，所述电动装置包括伺服电机和行星减速机；所述行星减速机与所述伺服电机连接，用于增加所述伺服电机输出扭矩；所述行星减速机固定安装在所述机头上并与所述减速传动机构连接，用于带动所述传动螺母转动；所述机头上还设有用于控制所述新型螺杆式启闭机动作和显示所述新型螺杆式启闭机工作状态的集成控制器。

2.根据权利要求1所述的新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述减速传动机构采用锥齿轮减速传动，包括第一齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮；所述第四锥齿轮转动设于所述机头内部；所述传动螺母与所述第四锥齿轮同轴固定连接；所述第一锥齿轮固定安装在所述行星减速机的输出轴上；所述第一齿轮轴转动设于所述机头内，其上设有所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮；所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述第一齿轮轴上滑动设有滑动套；所述第二锥齿轮与所述滑动套固定连接；所述机头外部设有切换手柄；所述切换手柄与所述滑动套连接，用于带动所述滑动套滑动从而改变所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的啮合状况。

4.根据权利要求2所述的新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述机头内部还转动设有第二齿轮轴；所述第二齿轮轴上固定安装有第五锥齿轮且所述第五锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述第二齿轮轴端部可拆卸的连接有摇把。

6.根据权利要求1或2所述的新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述新型螺杆式启闭机还包括机座；所述机头固定安装在所述机座上；所述机座固定安装在启闭平台上，用于整机的承重和固定。

7.根据权利要求1所述的新型螺杆式启闭机，其特征在于，所述新型螺杆式启闭机还包括防护管；所述防护管固定安装在所述机头上部，用于保护所述螺杆不受外物损坏。

Images