CN208519272U - 一种弹簧复位电动执行器传动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弹簧复位电动执行器传动结构，该弹簧复位电动执行器传动结构包括刹车电机、超越离合器、主轴、弹簧蓄能机构，所述刹车电机的输出轴经所述超越离合器与所述主轴传动配合，以使所述刹车电机可驱动所述主轴的转动，所述主轴与阀门的阀杆传动配合；所述弹簧蓄能机构包括蓄能弹簧，该蓄能弹簧与所述主轴传动配合，以使所述主轴转动时，阀门阀杆转动同时蓄能弹簧发生形变，进行能量存储；刹车电机失电时，蓄能弹簧复位，驱动主轴反向转动，带动阀门阀杆反向转动，实现阀门复位，当主轴停止转动时，刹车电机输出轴的转动由超越离合器进行离合，继续惯性转动，避免因主轴突然停止导致电机输出轴齿轮冲击损坏。

Description

一种弹簧复位电动执行器传动结构

技术领域

本实用新型涉及电动执行器辅助设备技术领域，特别是一种弹簧复位电动执行器传动结构。

背景技术

执行器在现代生产过程自动化中起着十分重要的作用，尤其是电动执行器，亦称之为电动执行机构，其系统结构非常简单，停止的位置数多且控制精度高，柔韧性强，尤其是电动执行器与阀门的结合获得电动阀门，在工业管道领域有着广泛的应用，电动执行机构控制阀门阀杆的转动或锁止。然而在极端情况下，如完全断电的情况下，需要阀门自行关闭或复位至原始状态。因此提供一种结构简单、断电情况下可驱动阀门复位的电动执行器传动结构是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、运行稳定的弹簧复位电动执行器传动结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的弹簧复位电动执行器传动结构，包括刹车电机、超越离合器、主轴、弹簧蓄能机构，所述刹车电机的输出轴经所述超越离合器与所述主轴传动配合，以使所述刹车电机可驱动所述主轴的转动，所述主轴与阀门的阀杆传动配合；所述弹簧蓄能机构包括蓄能弹簧，该蓄能弹簧与所述主轴传动配合，以使所述主轴转动时，阀门阀杆转动同时蓄能弹簧发生形变，进行能量存储；刹车电机失电时，蓄能弹簧复位，驱动主轴反向转动，带动阀门阀杆反向转动，实现阀门复位，，当主轴停止转动时，刹车电机输出轴的转动由超越离合器进行离合，继续惯性转动，避免因主轴突然停止导致电机输出轴齿轮冲击损坏。

进一步，所述刹车电机的输出轴与所述超越离合器的内圈传动配合，所述超越离合器的外圈与所述主轴传动配合；或所述刹车电机的输出轴与所述超越离合器的外圈传动配合，所述超越离合器的内圈与所述主轴传动配合，以使所述刹车电机可驱动所述主轴转动，同时可在刹车电机输出轴和主轴之间形成离合作用。

进一步，所述蓄能弹簧为涡卷弹簧，弹簧蓄能机构还包括涡轮环，所述主轴套设在所述涡卷弹簧内，所述涡卷弹簧套设在所述涡轮环内，所述涡卷弹簧的内侧起始端头与所述主轴传动配合，该涡卷弹簧的外侧端头与所述涡轮环内侧传动配合，以使所述主轴转动时可带动涡卷弹簧转动，进行储能。

进一步，弹簧蓄能机构还包括蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮环的外侧相啮合，所述蜗杆转动时，驱动涡轮环转动，以使涡卷弹簧收紧或放松，进行预紧。

进一步，所述蜗杆与所述涡轮环自锁式配合，所述蜗杆可驱动所述涡轮环转动，所述涡轮环不能驱动所述蜗杆转动，避免涡卷弹簧复位时涡轮环移动，影响复位效果。

进一步，所述蓄能弹簧为压缩式螺旋弹簧，弹簧蓄能机构还包括齿轮和活塞式齿条，所述齿轮套接在所述主轴上，所述活塞式齿条的一端与所述齿轮相啮合，该活塞式齿条的活塞端与所述压缩式螺旋弹簧传动配合，以使所述主轴带动齿轮转动时，可驱动活塞式齿条拉伸或压缩所述压缩式螺旋弹簧，进行储能。

进一步，所述刹车电机还包括转子组件、电磁吸盘、固定盘、刹车铁盘、弹簧片，所述固定盘与转子组件的顶端固定相连，所述刹车铁盘的下端面经弹簧片与所述固定盘固定相连，所述电磁吸盘与所述刹车铁盘间隙配合，所述刹车电源与所述电磁吸盘电连接，以使所述电磁吸盘通电后产生磁性，刹车铁盘被电磁吸盘吸住，弹簧片被拉伸产生形变，刹车铁盘、固定盘、转子组件被锁定；电磁吸盘断电后磁性消失，弹簧片在弹性作用下复位、刹车铁盘与电磁吸盘分离，刹车铁盘、固定盘、转子组件不再被锁定。

进一步，弹簧蓄能机构还包括用于限制所述主轴转动角度的左限位螺栓和右限位螺栓，所述主轴的底端设置凸起，以使所述主轴转动时凸起与左限位螺栓、或右限位螺栓相接触，由左限位螺栓或右限位螺栓对主轴的转动角度进行限位。

进一步，所述固定盘的中心贯穿设置固定盘中心孔，所述转子组件的顶端中心设置连接轴，该连接轴的一侧沿轴向设置限位键，所述固定盘中心孔的内壁沿轴向设置与所述限位键相适配的键槽，装配时所述连接轴插入所述固定盘中心孔，所述限位键插入所述键槽，使得所述固定盘可随转子组件转动。

进一步，所述固定盘上端面的中心凸出设置环形凸台，所述刹车铁盘的中心设置与所述环形凸台套接配合的固定盘中心孔，所述固定盘的上端面还设置多个连接孔，所述刹车铁盘的下端面设置多个与所述连接孔相适配的连接销，装配时所述环形凸台插入所述刹车铁盘中心孔，所述连接销插入所述连接孔，使得刹车铁盘可随固定盘转动。

进一步，所述电磁吸盘的中心设置与所述刹车铁盘中心孔形状相适配的电磁吸盘中心孔，以使所述电磁吸盘呈环形设置。

进一步，所述弹簧片为蝶形弹簧或波形弹簧，该弹簧片与所述电磁吸盘同轴设置，弹簧片的两端分别与所述固定盘的上端面、刹车铁盘的下端面固定相连，以使所述电磁吸盘通电时对刹车铁盘形成吸附，弹簧片被拉伸产生形变，刹车铁盘沿轴向移动。

进一步，所述活塞式齿条成对设置齿轮的两侧，所述活塞式齿条的前端与所述齿轮相啮合，所述压缩式螺旋弹簧为4个，各活塞式齿条的尾端分别套接2个压缩式螺旋弹簧，使得两活塞式齿条对称设置在主轴的两侧，4个压缩式螺旋弹簧对称设置在主轴的另外两侧，结构更加均衡，稳定性高。

上述弹簧复位电动执行器传动结构的工作方法，包括如下步骤：

A、刹车电机的电机电源得电、刹车电源失电时，刹车电机的输出轴转动并带动超越离合器的内圈、外圈同步转动，使得主轴转动，主轴带动阀门阀杆转动，实现流量调节；主轴转动带动涡卷弹簧转动、或带动压缩式螺旋弹簧移动实现蓄能弹簧的储能。

B、阀门阀杆转动至所需位置后，刹车电机的电机电源失电、刹车电源得电，刹车电机的输出轴锁死，使得超越离合器的内圈、外圈、主轴静止，完成对阀门阀杆和蓄能弹簧的锁定。

C、刹车电机的电机电源和刹车电源同时处于失电状态时，蓄能弹簧复位带动主轴反向转动，外圈与内圈反向转动、或外圈与内圈同向转动至主轴复位停止时，超越离合器的内圈和外圈分离，电机输出轴因惯性继续转动、和主轴互不干涉。

实用新型的技术效果：（1）本实用新型的弹簧复位电动执行器传动结构，相对于现有技术，刹车电机和主轴之间通过超越离合器传动配合、主轴上设置弹簧蓄能装置，使得刹车电机正常运转时可使得主轴转动或锁止，同时可驱动蓄能弹簧储能或对蓄能弹簧进行锁止；（2）刹车电机供电出现异常造成电机电源、刹车电源同时失电时，蓄能弹簧复位可驱动阀门阀杆反向转动，同时由于超越离合器的存在，可避免主轴的反转影响刹车电机的输出轴，尤其是在刹车电机的输出轴在处于转动过程中突然出现失电时，刹车电机的输出轴在惯性作用依然正向转动，而蓄能弹簧复位驱动主轴反向转动，由超越离合器实现两者的互不干涉，有效避免输出轴和齿轮因惯性冲击而损坏；（3）采用涡卷弹簧和涡轮环相配合，并辅以蜗杆，可实现涡卷弹簧的预紧；同时由于初始安装时涡卷弹簧不受力，方便了安装，在产品拆卸时可以反方向旋转蜗杆，将涡卷弹簧完全释放，减少了操作风险；（4）采用齿轮、活塞式齿条和压缩式螺旋弹簧作为弹簧蓄能机构，结构简单，性能稳定；（5）刹车电机采用得电刹车、失电离合的设计，由电磁吸盘对刹车铁盘进行吸附以锁定刹车电机的转子组件，电磁吸盘呈环形设置，吸附面积大，受力均匀，运行平稳；（6）超越离合器和弹簧复位装置的结合，使得主轴在转动状态下完全失电时，超越离合器的内圈和外圈转动方向相反，形成离合；主轴在静止状态下完全失电时，超越离合器的内圈和外圈随主轴转动，主轴停止转动后，超越离合器的内圈和外圈分离，形成离合，输出轴按惯性继续转动，避免损伤刹车电机的输出轴和齿轮。

附图说明

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型实施例1中的弹簧复位电动执行器传动结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中的弹簧蓄能机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2中的弹簧蓄能机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例3中的弹簧复位电动执行器传动结构的结构示意图；

图5是本实用新型的固定盘的轴向结构示意图；

图6是本实用新型的固定盘的剖面结构示意图；

图7是本实用新型的刹车铁盘的轴向结构示意图；

图8是本实用新型的电磁吸盘的轴向结构示意图。

图中：刹车电机1，输出轴11， 刹车电源12， 电机电源13，超越离合器2，内圈20，外圈21，第一传动轴22，第二传动轴23，第一齿轮24，主轴3，第二齿轮31，凸起32，右限位螺栓33，左限位螺栓34，弹簧蓄能机构4，涡卷弹簧41，涡轮环42，蜗杆43，齿轮44，左活塞式齿条45，右活塞式齿条46，压缩式螺旋弹簧47，壳体48，电磁吸盘5，电磁吸盘中心孔51，转子组件6，固定盘7，环形凸台71，固定盘中心孔72，键槽73，连接孔74，安装螺孔75，刹车铁盘8，刹车铁盘中心孔81，弹簧片82，连接销83。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例的弹簧复位电动执行器传动结构，包括刹车电机1、超越离合器2、主轴3、弹簧蓄能机构，刹车电机1包括壳体、定子组件、转子组件6、输出轴11、电磁吸盘5、固定盘7、刹车铁盘8、弹簧片82，定子组件和转子组件6置于壳体内，电机电源13用于控制转子组件6的转动；输出轴11固定设置在转子组件6的底端中心，且输出轴11伸出壳体设置，转子组件6的顶端中心设置连接轴，连接轴的一侧沿轴向设置限位键，如图5和图6所示，固定盘7的中心贯穿设置固定盘中心孔72，固定盘中心孔72的内壁沿轴向设置与限位键相适配的键槽73，固定盘7上端面的中心凸出设置环形凸台71，如图7所示，刹车铁盘8的中心设置与环形凸台71套接配合的固定盘中心孔81，固定盘7的上端面还设置3个连接孔74和3个安装螺孔75，刹车铁盘8的下端面设置3个与连接孔74相适配的连接销83，弹簧片82设置在刹车铁盘8的下端面和固定盘7的上端面之间，电磁吸盘5固定设置在壳体内的顶端，刹车电源12与电磁吸盘5电连接，如图8所示，电磁吸盘5的中心设置与刹车铁盘中心孔81形状相适配的电磁吸盘中心孔51，以使电磁吸盘5呈环形设置；装配时连接轴插入固定盘中心孔72，限位键插入键槽73，并使用螺钉穿过安装螺孔75与转子组件6螺纹连接，使得固定盘7可随转子组件6转动；环形凸台71插入刹车铁盘中心孔81，连接销83插入连接孔74，且弹簧片82的两端分别与固定盘7的上端面、刹车铁盘8的下端面固定相连，使得刹车铁盘8可随固定盘7转动；电磁吸盘5设置在刹车铁盘8的上方，且电磁吸盘5与刹车铁盘8间隙配合，刹车电源12与电磁吸盘5电连接，以使电磁吸盘5通电后产生磁性，刹车铁盘8被电磁吸盘5吸住，弹簧片82被拉伸产生形变，刹车铁盘8沿轴向移动，由连接销83进行导向，使得刹车铁盘8、固定盘7、转子组件6被锁定；电磁吸盘5断电后磁性消失，弹簧片82在弹性作用下复位、拉动刹车铁盘8与电磁吸盘5分离，刹车铁盘8、固定盘7、转子组件6不再被锁定，可自由转动。

刹车电机1的输出轴11伸出壳体后与超越离合器2的内圈20固定相连，以使输出轴11可带动超越离合器2的内圈20转动，如图2所示，弹簧蓄能机构4包括蓄能弹簧、第二齿轮31，第二齿轮31的中心与主轴3固定相连，且第二齿轮31与超越离合器2的外圈21相啮合，以使超越离合器2的外圈21与主轴3传动配合，即超越离合器2的内圈20与刹车电机1的输出轴11传动配合，外圈21与主轴3传动配合；主轴3与阀门的阀杆传动配合，以使刹车电机1可驱动主轴3转动；蓄能弹簧为涡卷弹簧41，如图3所示，弹簧蓄能机构还包括涡轮环42、蜗杆43，主轴3套设在涡卷弹簧41内，涡卷弹簧41套设在涡轮环42内，涡卷弹簧41的内侧起始端头与主轴3外侧壁固定相连，该涡卷弹簧41的外侧端头与涡轮环42的内侧壁固定相连，蜗杆43与涡轮环42的外侧相啮合，以使主轴3转动时可带动涡卷弹簧41的转动，进行储能，蜗杆43转动时，可驱动涡轮环42转动，以带动涡卷弹簧41转动，进行预紧。

弹簧蓄能机构4还包括用于限制主轴3转动角度的左限位螺栓34和右限位螺栓33，主轴3的底端设置凸起32，以使主轴3转动时凸起32与左限位螺栓34、或右限位螺栓33相接触，由左限位螺栓34或右限位螺栓33对主轴3的转动角度进行限位；左限位螺栓34与主轴3的连线、右限位螺栓33与主轴3的连线之间的夹角为120°，以限定主轴3的旋转角度不超过120°。

使用时，刹车电机1的输出轴11经超越离合器与主轴3传动配合，刹车电机1可控制主轴3的转动，阀门阀杆转动同时涡卷弹簧41发生变形，进行能量存储，刹车电机1失电时，涡卷弹簧41复位，驱动主轴3反向转动，带动阀门阀杆反向转动，实现阀门复位，且刹车电机1的输出轴11由超越离合器2隔离，避免主轴3的反向转动与刹车电机1的输出轴11相互干涉。

作为优选，蜗杆43与涡轮环42为自锁式配合，蜗杆43可单向驱动涡轮环42转动，避免涡卷弹簧41复位时涡轮环43移动，即蜗杆43的导程角小于涡轮环43的啮合轮齿间的当量摩擦角。

作为优选，弹簧片82为蝶形弹簧或波形弹簧，弹簧片82的两端分别与固定盘7的上端面、刹车铁盘8的下端面固定相连，以使电磁吸盘4通电时对刹车铁盘8形成吸附，弹簧片82被拉伸产生形变，刹车铁盘8沿轴向移动，确保锁定效果。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例的弹簧复位电动执行器传动结构存在如下变化：蓄能弹簧为压缩式螺旋弹簧47，如图3所示，弹簧蓄能机构还包括齿轮44和成对设置的左活塞式齿条45、右活塞式齿条46，齿轮44套接在主轴3上，左活塞式齿条45、右活塞式齿条46的前端与齿轮44相啮合，压缩式螺旋弹簧47为4个，左活塞式齿条45、右活塞式齿条46的活塞端分别套接2个压缩式螺旋弹簧47，各压缩式螺旋弹簧47的前端与相应左活塞式齿条45、右活塞式齿条46套接配合，压缩式螺旋弹簧47的尾端与壳体48固定相连以形成支撑，使得左活塞式齿条45、右活塞式齿条46对称设置在主轴3的两侧，4个压缩式螺旋弹簧47对称设置在主轴3的另外两侧，结构更加均衡，稳定性高。

使用时，刹车电机1的输出轴11经超越离合器2与主轴3传动配合，刹车电机1可控制主轴3的转动，使得阀门阀杆转动同时齿轮44带动活塞式齿条移动使得压缩式螺旋弹簧47发生变形，进行能量存储，刹车电机1失电时，压缩式螺旋弹簧47复位，驱动主轴3反向转动，带动阀门阀杆反向转动，实现阀门复位，且刹车电机1的输出轴11由超越离合器隔离，避免主轴3的反向转动与刹车电机1的输出轴11相互干涉。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例的弹簧复位电动执行器传动结构存在如下变化：

如图4所示，本实施例的弹簧复位电动执行器传动结构还包括第一传动轴22、第二传动轴23、第一齿轮24，第一传动轴22经第一齿轮24与刹车电机输出轴11传动配合，且第一传动轴22与超越离合器2的外圈21相啮合，第二传动轴23与超越离合器2的内圈20固定相连，第二传动轴23与第二齿轮31相啮合，即超越离合器2的外圈21与刹车电机1的输出轴11传动配合，内圈20与主轴3传动配合，以使刹车电机1可驱动第二传动轴23转动，由第二传动轴23与主轴3传动配合，同时可在第一传动轴22和第二传动轴23之间形成离合作用。

实施例4

在实施例2的基础上，本实施例的弹簧复位电动执行器传动结构存在如下变化：

本实施例的弹簧复位电动执行器传动结构还包括第一传动轴22、第二传动轴23、第一齿轮24，第一传动轴22经第一齿轮24与刹车电机输出轴11传动配合，且第一传动轴22与超越离合器2的外圈21相啮合，第二传动轴23与超越离合器2的内圈20固定相连，第二传动轴23与第二齿轮31相啮合，即超越离合器2的外圈21与刹车电机1的输出轴11传动配合，内圈20与主轴3传动配合，以使刹车电机1可驱动第二传动轴23转动，由第二传动轴23与主轴3传动配合，同时可在第一传动轴22和第二传动轴23之间形成离合作用。

实施例5

实施例1所述的弹簧复位电动执行器传动结构的工作方法，包括如下步骤：

A、刹车电机1的电机电源12得电、刹车电源13失电时，刹车电机1的输出轴11顺时针转动，带动超越离合器2的内圈20、外圈21顺时针转动，第二齿轮31、主轴3逆时针转动，使得主轴3带动阀门阀杆逆时针转动，实现流量调节；主轴3转动带动涡卷弹簧41逆时针转动实现涡卷弹簧41的储能。

B、阀门阀杆转动至所需位置后，刹车电机1的电机电源12失电、刹车电源13得电，刹车电机1的输出轴11锁死，使得越离合器2的内圈20、外圈21、第二齿轮31、主轴3保持静止状态，完成对阀门阀杆和涡卷弹簧41的锁定。

C、在使用过程中，刹车电机1存在失电的风险，具体分两种情况，其一是刹车电机1处于电机电源12得电、刹车电源13失电状态下，即阀门阀杆处于正在转动状态，刹车电机1突然失电，即电机电源12、刹车电源13同时失电，此时刹车电机1的输出轴11在惯性作用下依然保持顺时针转动，超越离合器2的内圈20随输出轴11顺时针转动，直至惯性作用消失，而涡卷弹簧41失去制约而复位，驱动主轴3顺时针转动，使得阀门阀杆顺时针转动，主轴3带动第二齿轮31顺时针转动、超越离合器2的外圈21逆时针转动，与内圈20的转动方向相反，使得主轴3与输出轴11之间形成离合作用，主轴3的反向转动无法传递至刹车电机1的输出轴11，避免对刹车电机1造成影响，主轴3转动至凸起32与左限位螺栓34相接触时，涡卷弹簧41完全释放，并由左限位螺栓34对主轴3进行阻挡，使得主轴3、第二齿轮31静止，完成阀门复位。

D、其二是刹车电机1处于电机电源12失电、刹车电源13得电状态下，即阀门阀杆处于锁定静止状态下，刹车电机1突然失电，即电机电源12、刹车电源13同时失电，此时刹车电机1的输出轴11与超越离合器2的内圈20保持静止，而涡卷弹簧41失去制约而复位，驱动主轴3顺时针转动，使得阀门阀杆顺时针转动，主轴3带动第二齿轮31顺时针转动，第二齿轮31带动超越离合器2的外圈21、超越离合器2的内圈20、刹车电机1的输出轴11逆时针转动，主轴3转动至凸起32与左限位螺栓34相接触时，涡卷弹簧41完全释放，并由左限位螺栓34对主轴3进行阻挡，使得主轴3静止，完成阀门复位；此时刹车电机1的输出轴11在惯性作用下依然维持逆时针转动，内圈20随刹车电机1的输出轴11转动，外圈21随主轴3保持静止，超越离合器2的内圈20和外圈21分离，直至惯性完全消失，刹车电机1的输出轴11静止，可避免急停造成刹车电机1输出轴11的损坏；超越离合器2的存在，使得阀门可迅速复位，但刹车电机1的输出轴11不会立即停止转动，对刹车电机1的输出轴11形成了保护。

实施例6

实施例3所述的弹簧复位电动执行器传动结构的工作方法，包括如下步骤：

A、刹车电机1的电机电源12得电、刹车电源13失电时，刹车电机1的输出轴11顺时针转动，带动第一齿轮24、第一传动轴22逆时针转动，超越离合器2、第二传动轴23顺时针转动，第二齿轮31、主轴3逆时针转动，使得主轴3带动阀门阀杆逆时针转动，实现流量调节；主轴3转动带动涡卷弹簧41逆时针转动实现涡卷弹簧41的储能。

B、阀门阀杆转动至所需位置后，刹车电机1的电机电源12失电、刹车电源13得电，刹车电机1的输出轴11锁死，使得第一齿轮24、第一传动轴22、超越离合器2、第二传动轴23、第二齿轮31、主轴3保持静止状态，完成对阀门阀杆和涡卷弹簧41的锁定。

C、在使用过程中，刹车电机1存在失电的风险，具体分两种情况，其一是刹车电机1处于电机电源12得电、刹车电源13失电状态下，即阀门阀杆处于正在转动状态，刹车电机1突然失电，即电机电源12、刹车电源13同时失电，此时刹车电机1的输出轴11在惯性作用下依然保持顺时针转动，第一齿轮24、第一传动轴22逆时针转动，带动超越离合器2的外圈21顺时针转动，涡卷弹簧41失去制约而复位，由涡卷弹簧41驱动主轴3顺时针转动，使得阀门阀杆顺时针转动，主轴3带动第二齿轮31顺时针转动，第二齿轮31带动第二传动轴23和超越离合器2的内圈20逆时针转动，内圈20与外圈21的转动方向相反，使得第二传动轴23与第一传动轴22之间形成离合作用，主轴3的反向转动无法传递至刹车电机1的输出轴11，避免对刹车电机1造成影响，主轴3转动至凸起32与左限位螺栓34相接触时，涡卷弹簧41完全释放，并由左限位螺栓34对主轴3进行阻挡，使得主轴3、第二传动轴23静止，完成阀门复位；输出轴11转动至惯性作用消失，输出轴11、第一齿轮24、第一传动轴22、超越离合器2的外圈21停止转动。

D、其二是刹车电机1处于电机电源12失电、刹车电源13得电状态下，即阀门阀杆处于锁定静止状态下，刹车电机1突然失电，即电机电源12、刹车电源13同时失电，此时刹车电机1的输出轴11与第一齿轮24、第一传动轴22、超越离合器2保持静止，而涡卷弹簧41失去制约而复位，驱动主轴3顺时针转动，使得阀门阀杆顺时针转动，主轴3带动第二齿轮31顺时针转动，第二传动轴23逆时针转动，同时带动超越离合器2的内圈20和外圈21逆时针转动、第一传动轴22和第一齿轮24顺时针转动、刹车电机1的输出轴11逆时针转动，主轴3转动至凸起32与左限位螺栓34相接触时，涡卷弹簧41完全释放，并由左限位螺栓34对主轴3进行阻挡，使得主轴3、第二传动轴23静止、超越离合器2的内圈20静止，完成阀门复位；此时刹车电机1的输出轴11在惯性作用下依然维持逆时针转动，外圈21随刹车电机1的输出轴11转动，内圈20随主轴3保持静止，超越离合器2的内圈20和外圈21分离，直至惯性完全消失，刹车电机1的输出轴11静止，可避免急停造成刹车电机1输出轴11的损坏；超越离合器2的存在，使得阀门可迅速复位，但刹车电机1的输出轴11不会立即停止转动，对刹车电机1的输出轴11、单向传动机构形成了保护。

作为优选，可通过转动蜗杆43，带动涡轮环42转动，使得涡卷弹簧41对主轴3产生预紧扭力，蜗杆43停止转动后对涡轮环42形成自锁；当刹车电机1通电带动主轴3转动时，涡卷弹簧41进一步收紧，当刹车电机1整体失电时，涡卷弹簧41获得释放，释放的扭矩逐步减小，当左限位螺栓34顶住主轴3的凸起32时，释放的扭矩即为原来的预紧扭矩，达到主轴3可根据需要停留在所需位置的目的。

实施例7

实施例4所述的弹簧复位电动执行器传动结构的工作方法，包括如下步骤：

A、刹车电机1的电机电源12得电、刹车电源13失电时，刹车电机1的输出轴11顺时针转动，带动第一齿轮24、第一传动轴22逆时针转动，超越离合器2、第二传动轴23顺时针转动，第二齿轮31、主轴3逆时针转动，使得主轴3带动阀门阀杆逆时针转动，实现流量调节；主轴3转动带动齿轮44转动，齿轮44与左活塞式齿条45、右活塞式齿条46配合，使得主轴3左右两侧的压缩式螺旋弹簧47被拉伸，实现压缩式螺旋弹簧47的储能。

B、阀门阀杆转动至所需位置后，刹车电机1的电机电源12失电、刹车电源13得电，刹车电机1的输出轴11锁死，使得第一齿轮24、第一传动轴22、超越离合器2、第二传动轴23、第二齿轮31、主轴3保持静止状态，完成对阀门阀杆和压缩式螺旋弹簧47的锁定。

C、在使用过程中，刹车电机1存在失电的风险，具体分两种情况，其一是刹车电机1处于电机电源12得电、刹车电源13失电状态下，即阀门阀杆处于正在转动状态，刹车电机1突然失电，即电机电源12、刹车电源13同时失电，此时刹车电机1的输出轴11在惯性作用下依然保持顺时针转动，第一齿轮24、第一传动轴22逆时针转动，带动外圈21保持顺时针转动，超越离合器2顺时针转动，压缩式螺旋弹簧47失去制约而复位，推动齿轮44进行顺时针转动，进而驱动主轴3顺时针转动，使得阀门阀杆顺时针转动，主轴3带动第二齿轮31顺时针转动，第二传动轴23和超越离合器2的内圈20逆时针转动，内圈20与外圈21的转动方向相反，使得第二传动轴23与第一传动轴22之间形成离合作用，主轴3的反向转动无法传递至刹车电机1的输出轴11，避免对刹车电机1造成影响，主轴3转动至凸起32与左限位螺栓34相接触时，压缩式螺旋弹簧47恢复原长，并由左限位螺栓34对主轴3进行阻挡，使得主轴3、第二传动轴23静止，完成阀门复位；输出轴11转动至惯性作用消失，输出轴11、第一齿轮24、第一传动轴22、超越离合器2的外圈21停止转动。

D、其二是刹车电机1处于电机电源12失电、刹车电源13得电状态下，即阀门阀杆处于锁定状态下，刹车电机1突然失电，即电机电源12、刹车电源13同时失电，此时刹车电机1的输出轴11与第一齿轮24、第一传动轴22、超越离合器2保持静止，压缩式螺旋弹簧47失去制约而复位，推动齿轮44进行顺时针转动，进而驱动主轴3顺时针转动，使得阀门阀杆顺时针转动，主轴3带动第二齿轮31顺时针转动，第二传动轴23逆时针转动，同时带动超越离合器2的内圈20和外圈21逆时针转动、第一传动轴22和第一齿轮24顺时针转动、刹车电机1的输出轴11逆时针转动，主轴3转动至凸起32与左限位螺栓34相接触时，涡卷弹簧41完全释放，并由左限位螺栓34对主轴3进行阻挡，使得主轴3、第二传动轴23、超越离合器2的内圈20静止，完成阀门复位；此时刹车电机1的输出轴11在惯性作用下依然维持逆时针转动，外圈21随刹车电机1的输出轴11转动，内圈20随主轴3保持静止，超越离合器2的内圈20和外圈21分离，直至惯性完全消失，刹车电机1的输出轴11静止，可避免急停造成刹车电机1输出轴11的损坏；超越离合器2的存在，使得阀门可迅速复位，但刹车电机1的输出轴11不会立即停止转动，对刹车电机1的输出轴11、单向传动机构形成了保护。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。而这些属于本实用新型的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，包括刹车电机、超越离合器、主轴、弹簧蓄能机构，所述刹车电机的输出轴经所述超越离合器与所述主轴传动配合，以使所述刹车电机可驱动所述主轴的转动，所述主轴与阀门的阀杆传动配合；所述弹簧蓄能机构包括蓄能弹簧，该蓄能弹簧与所述主轴传动配合，以使所述主轴转动时，阀门阀杆转动同时蓄能弹簧发生形变，进行能量存储；刹车电机失电时，蓄能弹簧复位，驱动主轴反向转动，带动阀门阀杆反向转动，实现阀门复位。

2.根据权利要求1所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述刹车电机的输出轴与所述超越离合器的内圈传动配合，所述超越离合器的外圈与所述主轴传动配合；或所述刹车电机的输出轴与所述超越离合器的外圈传动配合，所述超越离合器的内圈与所述主轴传动配合，以使所述刹车电机可驱动所述主轴转动，同时可在刹车电机输出轴和主轴之间形成离合作用。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述蓄能弹簧为涡卷弹簧，弹簧蓄能机构还包括涡轮环，所述主轴套设在所述涡卷弹簧内，所述涡卷弹簧套设在所述涡轮环内，所述涡卷弹簧的内侧起始端头与所述主轴传动配合，该涡卷弹簧的外侧端头与所述涡轮环内侧传动配合，以使所述主轴转动时可带动涡卷弹簧转动。

4.根据权利要求3所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述弹簧蓄能机构还包括蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮环的外侧相啮合，所述蜗杆转动时，驱动涡轮环转动，以使涡卷弹簧收紧或放松。

5.根据权利要求4所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述蜗杆与所述涡轮环自锁式配合，所述蜗杆可驱动所述涡轮环转动。

6.根据权利要求2所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述蓄能弹簧为压缩式螺旋弹簧，弹簧蓄能机构还包括齿轮和活塞式齿条，所述齿轮套接在所述主轴上，所述活塞式齿条的一端与所述齿轮相啮合，该活塞式齿条的活塞端与所述压缩式螺旋弹簧传动配合，以使所述主轴带动齿轮转动时，可驱动活塞式齿条拉伸或压缩所述压缩式螺旋弹簧。

7.根据权利要求5或6所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述刹车电机还包括转子组件、电磁吸盘、固定盘、刹车铁盘、弹簧片，所述固定盘与转子组件的顶端固定相连，所述刹车铁盘的下端面经弹簧片与所述固定盘固定相连，所述电磁吸盘与所述刹车铁盘间隙配合，刹车电源与所述电磁吸盘电连接，以使所述电磁吸盘通电后产生磁性，刹车铁盘被电磁吸盘吸住，弹簧片被拉伸产生形变，刹车铁盘、固定盘、转子组件被锁定；电磁吸盘断电后磁性消失，弹簧片在弹性作用下复位、刹车铁盘与电磁吸盘分离。

8.根据权利要求7所述的弹簧复位电动执行器传动结构，其特征在于，所述弹簧蓄能机构还包括用于限制所述主轴转动角度的左限位螺栓和右限位螺栓，所述主轴的底端设置凸起，以使所述主轴转动时凸起与左限位螺栓、或右限位螺栓相接触，由左限位螺栓或右限位螺栓对主轴的转动角度进行限位。