CN210088120U - 用于阀门电动执行器的电机齿轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于阀门电动执行器的电机齿轮，包括外金属齿轮、金属套和绝缘隔离体，所述金属套同轴心设于外金属齿轮内，所述外金属齿轮和金属套之间通过绝缘隔离体连接。本实用新型通过绝缘隔离体使外金属齿轮和电机轴之间达到绝缘耐压标准，通过金属套增大了电机轴与外金属齿轮的紧配合程度，有利于电机轴传递更大的扭矩，使绝缘隔离体起到绝缘隔离的同时又起到外金属齿轮和金属套之间的刚性连接，既使执行器整体的绝缘耐压达到标准≥2Ui+1000V，又能满足较大扭矩的传动要求，结构简单可靠，延长了使用寿命。

Description

用于阀门电动执行器的电机齿轮

技术领域

本发明属于阀门电动执行器领域，特别涉及一种用于阀门电动执行器中的电机齿轮。

背景技术

直流电机包括有刷直流电机和直流无刷电机，由于体积小巧，效率高，在阀门电动执行器领域(以下简称执行器)的应用越来越广泛。

直流电机常见的工作电压＜DC60V，主要有DC24V，DC12V，DC5V等。按照《JBT 8528普通型阀门电动装置》标准电机外壳与线圈之间或者内置的驱动板与外壳之间的绝缘耐压≥500V即符合标准，这也是电机很容做到的耐压标准。

执行器常见的结构是直流电机+减速器+控制板，其中控制板分为高压部分[电压＞60V]，低压部分[电压＜60V]，其中常见的执行器的金属部分主要包括，电机齿轮、减速器、输出轴、外壳或者底座等。

执行器常见的工作电压有AC95-265V,AC/DC24V,DC12V。

对于执行器的工作电压＜DC60V的，以上执行器的结构很容易做到缘耐压标准。

然而在日常大量使用的执行器，其工作电压大都在AC95-265V这个范围，根据绝缘耐压标准，产品整体耐压要求≥2Ui+1000V，执行器金属部分与控制板的高压部分耐压要达到2Ui+1000V，执行器金属部分与控制板的低压部分耐压要达到2Ui+1000V，控制高压部分与低压部分到要达到2Ui+1000V。

其中的控制板的高压部分和低压部分从技术角度非常容易做到 2Ui+1000V的绝缘耐压，执行器金属部分和控制板的高压部分也容易做到 2Ui+1000V的绝缘耐压。

执行器金属部分和控制板的低压部分之间的耐压如何满足的耐压要求：

首先电机的绝缘耐压是指电机金属部分和线圈之间的绝缘耐压，现有技术非常容易做到500V，而电机的线圈与控制板的低压驱动电器连接。所以电机的金属部分和控制板的低压部分只有500V的绝缘耐压。为了满足执行器金属部分和控制板低压部分的耐压要达到2Ui+1000V的绝缘耐压，则电机金属部分必须和执行器的金属部分必须绝缘隔离，通过不导电的绝缘支架把电机与执行器的金属部分相连，实现电机外壳和执行器金属部分的电器隔离。对于电机轴与执行器的金属部分隔离我们可以采用如下几个方法实现：

1、电机齿轮E采用塑料齿轮，这样电机轴就与金属传动齿轮隔离，同时也就达到了与执行器金属部分的绝缘隔离，从而满足整体的绝缘耐压要求。

2.电机齿轮采用金属齿轮，与之相啮合的齿轮采用塑料齿轮F，同时也就达到了与执行器金属部分的绝缘隔离，从而满足整体的绝缘耐压要求。

以上两种方法都采用塑料齿轮，在电机扭矩低的场合可以使用，但在电机扭矩较大的情况下，由于塑料齿轮本身具有强度低，耐磨性差等缺陷，导致塑料齿轮无法满足执行器在较大负载下的使用寿命，所以只能使用金属材料的齿轮，然而金属齿轮之间又无法使产品的整体耐压达到标准要求。

另外，虽然还有一种提高电机的绝缘耐压的办法，就是使其电压达到 2Ui+1000V，由于直流电机的结构所致，即使做到能满足绝缘耐压，其成本也非常高昂，这样失去了用在阀门电动执行器这个领域的必要了。

因此，如果能够解决电机执行器金属部分之间的绝缘耐压，则上述问题就能得以完美解决。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种用于阀门电动执行器的电机齿轮，既满足了执行器的整体绝缘耐压达到标准要求，又使电机轴能够传递更大的扭矩，满足了齿轮在较大负载下的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于阀门电动执行器的电机齿轮，包括外金属齿轮、金属套和绝缘隔离体，所述金属套同轴心设于外金属齿轮内，所述外金属齿轮和金属套之间通过绝缘隔离体连接。

作为优选，所述外金属齿轮和金属套分别与绝缘隔离体固定连接。

作为优选，所述绝缘隔离体的材质为不导电的非金属材料，可通过注塑、机械加工获得。

作为优选，所述绝缘隔离体为注塑件，并通过注塑同时实现了绝缘隔离体与外金属齿轮和金属套的固定连接。

作为优选，所述绝缘隔离体通过粘接实现与外金属齿轮和金属套固定连接。

作为优选，所述绝缘隔离体通过挤压楔入实现与外金属齿轮和金属套的固定连接。

作为优选，所述绝缘隔离体通过注塑、粘接或挤压楔入中的一种、两种或三种方式，实现与外金属齿轮和金属套的固定连接。

作为优选，所述绝缘隔离体的外壁与外金属齿轮的内壁之间，以及绝缘隔离体内壁与金属套的外壁之间，分别设有一个或多个凹凸结构，以使所述绝缘隔离体、外金属齿轮和金属套之间的固定连接可靠。

作为优选，所述金属套设有中心孔与电机固定连接。

作为优选，所述金属套的中心孔的横截面形状为圆形和非圆形。

作为优选，所述金属套的非圆形的中心孔的横截面形状为D型、滚花型、多边形。

作为优选，所述绝缘隔离体与外金属齿轮和金属套之间通过键或齿连接。

作为优选，所述绝缘隔离体与外金属齿轮和金属套之间通过键或齿连接的形式为，通过在绝缘隔离体的内外表面加工凹凸槽并对应于在外金属齿轮的内表面，及其金属轴套的外表面加工相应的凹凸槽使三者楔入实现。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型通过在电机轴与外金属齿轮之间设置绝缘隔离体使外金属齿轮和电机轴之间达到绝缘耐压标准，通过金属套增大了电机轴与外金属齿轮的紧配合程度，有利于电机轴传递更大的扭矩，使绝缘隔离体起到绝缘隔离的同时又起到外金属齿轮和金属套之间的刚性连接，既能满足较大扭矩传动要求，又使执行器整体的绝缘耐压达到标准≥2Ui+1000V，结构简单可靠，延长了使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中执行器的剖视结构示意图；

图2为本实用新型中用于阀门电动执行器的电机齿轮的外金属齿轮的俯视结构示意图；

图3为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的外金属齿轮的剖视结构示意图；

图4为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的绝缘隔离体的俯视结构示意图；

图5为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的绝缘隔离体的剖视结构示意图；

图6为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的装配俯视结构示意图；

图7为图6中的A-A向剖视结构示意图；

图8为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮齿轮的带凹槽结构的绝缘隔离体的整体装配剖视结构示意图；

图9为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的带凹槽及与金属套连通的孔的结构的整体装配剖视结构示意图；

图10为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的金属套的D形中心孔的结构示意图；

图11为本实用新型用于阀门电动执行器的电机齿轮的金属套的滚花型中心孔的结构示意图；

图12为本实用新型阀门电动执行器的电机齿轮的金属套的多边形中心孔的结构示意图。

图中，1.机械运转部分；2.驱动板；3.上齿轮；4.下齿轮；5.电机轴；6。电机齿轮；61.外金属齿轮；62.凹槽；63.绝缘隔离体；64.凸起；65.金属套； 7.控制主板；71.低压部分；72.高压部分；8.减速器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

如图2至图11所示，本实用新型的实施例公开了一种用于执行器的绝缘电机齿轮，包括外金属齿轮61、金属套65和绝缘隔离体63，金属套65同轴心设于外金属齿轮61内，外金属齿轮61和金属套65之间通过绝缘隔离体 63连接，外金属齿轮61和金属套65分别与绝缘隔离体63固定连接。绝缘隔离体63的材质为不导电的非金属材料，可通过注塑、机械加工获得。例如，绝缘隔离体63可以为注塑件，并通过注塑同时实现了绝缘隔离体63与外金属齿轮61和金属套65的固定连接。

金属套65连接电机轴5，通过绝缘体隔离体63的隔离作用使外金属齿轮61和电机轴5之间达到绝缘耐压标准。金属套65增大了电机轴5与外金属齿轮61的紧配合程度，可以增大电机轴5和外金属齿轮61之间的压紧力，更有利于电机轴5传递更大的扭矩，使绝缘隔离体63起到绝缘隔离的同时又起到把外金属齿轮61和金属套65之间的刚性连接。

本实施例中，绝缘隔离体63可以通过粘接实现与外金属齿轮61和金属套65的固定连接，也可以通过挤压楔入实现与外金属齿轮61和金属套65 的固定连接，或者绝缘隔离体63通过注塑、粘接或挤压楔入中的一种、两种或三种相结合的方式，实现与外金属齿轮61和金属套65的固定连接。

本实施例中，继续结合图2至图5所示，为了防止外金属齿轮61、绝缘隔离体63和金属套65之间的相对滑动，绝缘隔离体65的外壁与外金属齿轮 61的内壁之间，以及绝缘隔离体63的内壁与金属套65的外壁之间，分别设有一个或多个凹凸结构，以使绝缘隔离体63、外金属齿轮61和金属套65之间的固定连接可靠。例如，绝缘隔离体63的内壁和外壁的两端分别设有一个凸起64，金属套65的外壁两端分别设有一个与凸起64对应的凹槽62，外金属齿轮61的内壁两端分别设有一个与凸起64对应的凹槽62，绝缘隔离体63 的内壁和外壁的凸起64卡入外金属齿轮61和金属套65对应的凹槽62内。当然，也可以在外金属齿轮61的内壁两端分别设置一个凸起64，而绝缘隔离体63的外壁两端分别设有一个与凸起64互相配合插入的凹槽62(图中未示出)。

本实施例中，继续结合图10至图12所示，金属套65设有中心孔与电机固定连接，金属套65的中心孔的横截面形状为圆形和非圆形，金属套65的非圆形的中心孔的横截面形状为D型、滚花型、多边形。

本实施例中，绝缘隔离体63与外金属齿轮61和金属套65之间通过键或齿连接(图中未示出，可以为公知的花键连接)，绝缘隔离体63与外金属齿轮61和金属套65之间通过键或齿连接的形式为，通过在绝缘隔离体63的内外表面加工凹凸槽并对应于在外金属齿轮61的内表面，及其金属套65的外表面加工相应的凹凸槽使三者楔入实现。

本实施例中，绝缘隔离体63可以做成如图5所示的结构，也可以做成如图8或图9所示的结构，也就是，绝缘隔离体63可以开设通孔或凹槽，金属套65置于通孔或凹槽内，绝缘隔离体63可以开设或不开设与金属套65连通的孔。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (13)

1.一种用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，包括外金属齿轮、金属套和绝缘隔离体，所述金属套同轴心设于外金属齿轮内，所述外金属齿轮和金属套之间通过绝缘隔离体连接。

2.根据权利要求1所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述外金属齿轮和金属套分别与绝缘隔离体固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体的材质为不导电的非金属材料，可通过注塑、机械加工获得。

4.根据权利要求3所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体为注塑件，并通过注塑同时实现了绝缘隔离体与外金属齿轮和金属套的固定连接。

5.根据权利要求3所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体通过粘接实现与外金属齿轮和金属套固定连接。

6.根据权利要求3所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体通过挤压楔入实现与外金属齿轮和金属套的固定连接。

7.根据权利要求3所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体通过注塑、粘接或挤压楔入中的一种、两种或三种方式，实现与外金属齿轮和金属套的固定连接。

8.根据权利要求1所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体的外壁与外金属齿轮的内壁之间，以及绝缘隔离体内壁与金属套的外壁之间，分别设有一个或多个凹凸结构，以使所述绝缘隔离体、外金属齿轮和金属套之间的固定连接可靠。

9.根据权利要求1所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述金属套设有中心孔与电机固定连接。

10.根据权利要求9所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述金属套的中心孔的横截面形状为圆形和非圆形。

11.根据权利要求9或10所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述金属套的非圆形的中心孔的横截面形状为D型、滚花型、多边形。

12.根据权利要求1所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体与外金属齿轮和金属套之间通过键或齿连接。

13.根据权利要求1所述的用于阀门电动执行器的电机齿轮，其特征在于，所述绝缘隔离体与外金属齿轮和金属套之间通过键或齿连接的形式为，通过在绝缘隔离体的内外表面加工凹凸槽并对应于在外金属齿轮的内表面，及其金属套的外表面加工相应的凹凸槽使三者楔入实现。

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