CN112627991A - 一种油门执行器及柴油机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柴油机控制技术领域，尤其涉及一种油门执行器及柴油机，其中油门执行器包括执行器壳体、第一电机、第一驱动组件、第二电机、第二驱动组件和传动组件，执行器壳体具有安装腔；第一电机设置在执行器壳体上；第一驱动组件设置在安装腔中且与第一电机的输出轴传动连接；第二电机设置在执行器壳体上；第二驱动组件设置在安装腔中且与第二电机的输出轴传动连接；传动组件设置在安装腔中，能够与第一驱动组件或者第二驱动组件选择性传动连接，传动组件与供油装置传动连接，用于控制燃油的供给量，本发明的油门执行器在第一电机在故障失效时，可以迅速的通过对第一驱动组件和第二驱动组件电控的方式将动力源切换为第二电机驱动。

Description

一种油门执行器及柴油机
技术领域
本发明涉及柴油机控制技术领域，尤其涉及一种油门执行器及柴油机。
背景技术
油门执行器，可以通过控制柴油机的给油量进而控制柴油机的转速，随着电子技术的高速发展，油门执行器能够使用电控制，现有技术中使用的电子油门执行器由于只设置一个电机，一旦电机出现故障，就无法控制给油量，导致柴油机无法正常运行，甚至造成事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油门执行器，以解决现有技术中使用的电子油门执行器由于只设置一个电机，一旦电机出现故障，就无法控制给油量，导致柴油机无法正常运行的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种油门执行器，包括：
执行器壳体，所述执行器壳体具有安装腔；
第一电机，设置在所述执行器壳体上；
第一驱动组件，设置在所述安装腔中，且与所述第一电机的输出轴传动连接；
第二电机，设置在所述执行器壳体上；
第二驱动组件，设置在所述安装腔中，且与所述第二电机的输出轴传动连接；
传动组件，设置在所述安装腔中，能够与所述第一驱动组件或者所述第二驱动组件选择性传动连接，所述传动组件用于与供油装置传动连接，控制燃油的供给量。
作为优选，所述第一驱动组件包括第一电子离合器和第一传动齿轮，所述第一电子离合器的输入端与所述第一电机的输出轴传动连接，输出端与所述第一传动齿轮传动连接，所述第一传动齿轮与所述传动组件传动连接。
作为优选，所述第二驱动组件包括第二电子离合器和第二传动齿轮，所述第二电子离合器的输入端与所述第二电机的输出轴传动连接，输出端与所述第二传动齿轮传动连接，所述第二传动齿轮与所述传动组件传动连接。
作为优选，所述传动组件包括双联齿轮、摆动齿轮和传动轴，所述双联齿轮、所述摆动齿轮和所述传动轴均转动设置在所述安装腔中，所述双联齿轮包括第一齿轮与第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一驱动组件或所述第二驱动组件选择性地传动连接，所述第二齿轮与所述摆动齿轮啮合，所述摆动齿轮固定套设在所述传动轴上，所述传动轴与所述供油装置传动连接。
作为优选，所述传动组件还包括摆杆，所述传动轴转动穿设在所述执行器壳体上，所述摆动齿轮固定套设在所述传动轴上，所述摆杆固定设置在所述传动轴的一端，用于控制供油装置的供油量。
作为优选，油门执行器还包括弹性件，所述弹性件一端固定连接于摆动齿轮，另一端固定连接于所述执行器壳体，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮均断开传动时，所述弹性件能够拉动所述摆动齿轮复位。
作为优选，油门执行器还包括指针，所述指针固定套设在所述传动轴的一端，于所述执行器壳体上设置有刻度盘，所述刻度盘位于所述指针的正下方。
作为优选，所述传动轴上设置有角度传感器。
作为优选，油门执行器还包括电机安装板，所述电机安装板固定设置于所述安装腔中，所述第一电机，所述第二电机均固定设置在所述电机安装板上。
一种柴油机，其上设置有如上所述的油门执行器。
本发明的有益效果：
本发明所提供的油门执行器，传动组件与第一驱动组件或者第二驱动组件选择性传动连接，正常运行时，传动组件与第一驱动组件传动连接，通过第一电机输出驱动，调节传动组件控制供油装置的燃油供给量，在第一电机在故障失效时，可以迅速的将传动组件与第二驱动组件传动连接，将动力源切换为第二电机驱动，调节传动组件控制供油装置的燃油供给量，解决了现有技术中使用的电子油门执行器由于只设置一个电机，一旦电机出现故障，就无法控制给油量，导致柴油机无法正常运行的问题，提高了油门执行器故障时的容错性。
附图说明
图1是本发明一种油门执行器的主视图；
图2是图1中A-A处的剖视图；
图3是本发明一种油门执行器的俯视图；
图4是图3中B-B处的剖视图；
图5是图3中C-C处的剖视图。
图中：
1、执行器壳体；11、安装腔；12、电机安装板；
2、第一电机；
3、第二电机；
4、第一驱动组件；41、第一电子离合器；42、第一传动齿轮；
5、第二驱动组件；51、第二电子离合器；52、第二传动齿轮；
6、传动组件；61、双联齿轮；611、第一齿轮；612、第二齿轮；62、摆动齿轮；63、传动轴；
7、摆杆；
8、弹性件；
9、指针；91、刻度盘。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
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；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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-图5所示，本发明提供一种油门执行器，包括执行器壳体1、第一电机2、第一驱动组件4、第二电机3、第二驱动组件5和传动组件6，执行器壳体1具有安装腔11；第一电机2设置在执行器壳体1上；第一驱动组件4设置在安装腔11中，且与第一电机2的输出轴传动连接；第二电机3设置在执行器壳体1上；第二驱动组件5设置在安装腔11中，且与第二电机3的输出轴传动连接；传动组件6设置在安装腔11中，能够与第一驱动组件4或者第二驱动组件5选择性传动连接，通过监测第一电机2和第二电机3的实时电流，确保第一电机2在故障失效时，可以迅速的电控切换为第二电机3驱动，提高油门执行器的故障容错性，传动组件6与供油装置传动连接，通过控制第一电机2 或者第二电机3的转动角度能够控制传动组件6进而控制供油装置的供油量，实现柴油机的调速，进一步地，在本实施例中第一电机2和第二电机3均采用稀土直流伺服力矩电机，稀土直流伺服力矩电机具有反应快，线性好，易控制，低功耗等特点。
具体地，第一驱动组件4包括第一电子离合器41和第一传动齿轮42，第一电子离合器41的输入端与第一电机2的输出轴传动连接，输出端与第一传动齿轮42传动连接，第一传动齿轮42与传动组件6传动连接，可以直接通过电控控制第一电子离合器41接通或断开第一电机2与第一传动齿轮42之间的动力传动，在第一电机2故障时及时切断动力。
更进一步地，第二驱动组件5包括第二电子离合器51和第二传动齿轮52，第二电子离合器51的输入端与第二电机3的输出轴传动连接，输出端与第二传动齿轮52传动连接，第二传动齿轮52与传动组件6传动连接，可以直接通过电控控制第二电子离合器51，接通或断开第二电机3与第二传动齿轮52之间的动力传动，第一电机2正常运转时，断开第二电机3与第二传动齿轮52之间的传动，而在第一电机2故障时及时接通第二电机3与第二传动齿轮52之间的传动，由第二电机3提供动力，第二电机3故障时也能通过第二电子离合器51及时切断动力。
更进一步地，传动组件6包括双联齿轮61、摆动齿轮62和传动轴63，双联齿轮61、摆动齿轮62和传动轴63均转动设置在安装腔11中，具体地，第一转轴穿设在执行器壳体1上并位于安装腔11内，双联齿轮61转动套设在第一转轴上，双联齿轮61包括第一齿轮611与第二齿轮612，第一齿轮611与第一传动齿轮42和第二传动齿轮52均啮合，第二齿轮612与摆动齿轮62啮合，双联齿轮61的第一齿轮611和第二齿轮612层叠分布传递动力，使整体的传动结构占据安装腔11体积小，减小了油门执行器整体的体积，摆动齿轮62固定套设在传动轴63上，传动轴63与供油装置传动连接，根据第一电机2或第二电机3转动不同的角度，传动轴63转动并停于不同的位置，以调控供油装置的供油量。
更进一步地，传动轴63转动穿设在执行器壳体1上，摆动齿轮62固定套设在传动轴63上，具体地，传动轴63上凸设有轴肩，轴肩上开设有第一安装孔，摆动齿轮62上设置有与第一安装孔相对中的第二安装孔，固定件穿过第一安装孔并与第二安装孔螺接，将摆动齿轮62固定在传动轴63上，传动轴63上还安装了角度传感器，实时检测传动轴63的转动角度，结合控制指令及反馈，判断第一电机2或第二电机3是否有卡滞等故障。
摆杆7固定设置在传动轴63的一端，优选地，也可以在传动轴63的两端设置两个摆杆7，应用于不同型号的柴油机有选择的使用其中一个摆杆7。
双联齿轮61将电机的驱动力传动至摆动齿轮62，通过摆动齿轮62带动传动轴63进而带动摆杆7的摆动，摆杆7直接与供油装置接触调节供油量，具体地，摆动齿轮62为扇形齿轮，相比于圆形齿轮，体积和质量较小，减轻了油门执行器的整体质量，减少了油门执行器的安装腔11的空间占用体积。
具体地，油门执行器还包括弹性件8，弹性件8一端固定连接于摆动齿轮62，另一端固定连接于执行器壳体1，第一传动齿轮42和第二传动齿轮52均断开传动时，弹性件8能够关闭供油装置，在油门执行器正常运转时，弹性件8 始终处于拉伸状态，在第一电机2和第二电机3均出现故障时，第一电子离合器41和第二电子离合器51均断开传动，弹性件8的弹力将摆动齿轮62拉回复位，摆动齿轮62带动传动轴63进而带动摆杆7摆动控制供油装置停止供油防止供油装置供油量异常导致柴油机失控，在本实施例中，所用弹性件8为拉伸弹簧。
具体地，还包括指针9，指针9固定套设在传动轴63的一端，于执行器壳体1上设置有刻度盘91，刻度盘91位于指针9的正下方，能够通过指针9所述刻度盘91位置观测实时的供油量，优选地，也可以在传动轴63的两端均设置指针9，于油门执行器壳体1设置与两个指针9对应的两个刻度盘91，在油门执行器的两侧均能方便观测实时的供油量。
具体地，还包括电机安装板12，电机安装板12固定设置于安装腔11中，第一电机2，第二电机3均固定设置在电机安装板12上，使电机运行时更加稳固，在维修时安装拆卸方便。
本实施例还提供一种柴油机，其上设置有如上所述的油门执行器，能解决现有技术中使用的电子油门执行器由于只设置一个电机，一旦电机出现故障，就无法控制给油量，导致柴油机无法正常运行的问题。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油门执行器，其特征在于，包括：
执行器壳体(1)，所述执行器壳体(1)具有安装腔(11)；
第一电机(2)，设置在所述执行器壳体(1)上；
第一驱动组件(4)，设置在所述安装腔(11)中，且与所述第一电机(2)的输出轴传动连接；
第二电机(3)，设置在所述执行器壳体(1)上；
第二驱动组件(5)，设置在所述安装腔(11)中，且与所述第二电机(3)的输出轴传动连接；
传动组件(6)，设置在所述安装腔(11)中，能够与所述第一驱动组件(4)或者所述第二驱动组件(5)选择性传动连接，所述传动组件(6)用于与供油装置传动连接，控制燃油的供给量。
2.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于，所述第一驱动组件(4)包括第一电子离合器(41)和第一传动齿轮(42)，所述第一电子离合器(41)的输入端与所述第一电机(2)的输出轴传动连接，输出端与所述第一传动齿轮(42)传动连接，所述第一传动齿轮(42)与所述传动组件(6)传动连接。
3.根据权利要求2所述的油门执行器，其特征在于，所述第二驱动组件(5)包括第二电子离合器(51)和第二传动齿轮(52)，所述第二电子离合器(51)的输入端与所述第二电机(3)的输出轴传动连接，输出端与所述第二传动齿轮(52)传动连接，所述第二传动齿轮(52)与所述传动组件(6)传动连接。
4.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于，所述传动组件(6)包括双联齿轮(61)、摆动齿轮(62)和传动轴(63)，所述双联齿轮(61)、所述摆动齿轮(62)和所述传动轴(63)均转动设置在所述安装腔(11)中，所述双联齿轮(61)包括第一齿轮(611)与第二齿轮(612)，所述第一齿轮(611)与所述第一驱动组件(4)或所述第二驱动组件(5)选择性地传动连接，所述第二齿轮(612)与所述摆动齿轮(62)啮合，所述摆动齿轮(62)固定套设在所述传动轴(63)上，所述传动轴(63)与所述供油装置传动连接。
5.根据权利要求4所述的油门执行器，其特征在于，所述传动组件(6)还包括摆杆(7)，所述传动轴(63)转动穿设在所述执行器壳体(1)上，所述摆动齿轮(62)固定套设在所述传动轴(63)上，所述摆杆(7)固定设置在所述传动轴(63)的一端，用于控制供油装置的供油量。
6.根据权利要求4所述的油门执行器，其特征在于，还包括弹性件(8)，所述弹性件(8)一端固定连接于摆动齿轮(62)，另一端固定连接于所述执行器壳体(1)，所述第一传动齿轮(42)和所述第二传动齿轮(52)均断开传动时，所述弹性件(8)能够拉动所述摆动齿轮(62)复位。
7.根据权利要求5所述的油门执行器，其特征在于，还包括指针(9)，所述指针(9)固定套设在所述传动轴(63)的一端，于所述执行器壳体(1)上设置有刻度盘(91)，所述刻度盘(91)位于所述指针(9)的正下方。
8.根据权利要求4所述的油门执行器，其特征在于，所述传动轴(63)上设置有角度传感器。
9.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于，还包括电机安装板(12)，所述电机安装板(12)固定设置于所述安装腔(11)中，所述第一电机(2)，所述第二电机(3)均固定设置在所述电机安装板(12)上。
10.一种柴油机，其特征在于，所述柴油机上设置有权利要求1-9任一项所述的油门执行器。
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