CN210128110U - 电动调节驱动装置和具有电动调节驱动装置的调节装置 - Google Patents

Abstract

在用于调节工艺生产设备的调节件如阀构件的具有安全功能的调节装置的电动调节驱动装置中，调节驱动装置包括：用于提供转矩以操作调节件的电动机，其中该电动机具有用于输出转矩的电机轴；用于将转矩从电动机传输至调节件的输出轴；和尤其是电磁的离合器和/或无电流分离的离合器，其用于提供和/或中断所述电机轴与输出轴之间的转矩传递联接，其中所述输出轴、电机轴和离合器相互同心布置。

Description

电动调节驱动装置和具有电动调节驱动装置的调节装置

技术领域

本实用新型涉及用于工艺生产设备如化工设备如石化设备、发电厂、食品加工设备、供暖设备如用于建筑、建筑局部如单元或建筑房间的供暖设备等的调节件如阀构件的具有安全调节功能的调节装置的电动调节驱动装置。本实用新型也涉及包括工艺生产设备的调节件如阀构件和本实用新型的电动调节驱动装置的具有安全调节功能的调节装置。

背景技术

具有电动调节驱动装置的调节装置例如由DE19519638A1公开了。已知的调节装置包括具有安全调节功能的阀操作用阀调节驱动装置。在该已知的调节装置中设有在转动方向上可掉转的驱动电机，其驱动力可通过传动装置被传递至阀操作用推杆。该调节装置还包括电磁制动器或电磁离合器和作用于推杆的弹簧蓄能器，弹簧蓄能器在调节装置的正常运行中通过电磁制动器或电磁离合器的作用与驱动电机相关联。在供电出故障时，在已知调节装置中的阀出于安全考虑被置入规定的一般是关闭的阀位，做法是在该电动机与推杆之间的电离合器被分离，使得弹簧蓄能器作用于推杆以将阀置于其规定(关闭)位置。在已知的调节装置和其它根据前言的具有安全功能的调节装置中，驱动电动机被迫设计成它提供足够的最小转矩以使调节件移动到理论位置，尽管将调节阀迫向关闭位置的弹簧蓄能器在连续作用。已知的调节装置在实用中已得到证明并且深受喜爱。但是，人们期望在较小的结构空间里提供已知调节装置的功能性，其中该调节装置的购置和维护成本应该尽量低。

实用新型内容

本实用新型基于以下任务，提供一种具有安全调节功能的调节装置或一种用于具有安全调节功能的调节装置的电动调节驱动装置，其克服现有技术的缺点并且尤其减小所需的结构空间，优选同时保持或降低购置和运行成本。

因此，规定一种用于调节工艺生产设备、化工设备且尤其是石化设备、发电厂、食品加工设备、供暖设备等的调节件如阀构件的具有安全调节功能的调节装置的电动调节驱动装置。电动调节驱动装置包括用于提供转矩以操作调节件的电动机，其中该电动机具有用于输出转矩的电机轴、用于将转矩从电动机传递至调节件的驱动轴和用于提供和/或中断所述电机轴与驱动轴之间的转矩传递联接的离合器。

该离合器优选以断电分离的离合器形式实现。这尤其可能在安全调节功能在电流故障、电信号故障等情况下应被激活时是有利的。替代地或附加地，离合器可以是电磁离合器。电磁离合器例如可以用两个软磁笼和一个线圈实现，其中优选该线圈和其中一个所述笼位置固定(固定于壳体上)地、尤其相对于电动机的固定部抗转动地保持就位，其中所述第二笼可相对其转动并且与电机轴和驱动轴之间的转矩传递联接相连。当电磁离合器的线圈通电时，这两个软磁笼可以相互间施加吸持力矩。本实用新型的电动调节驱动装置最好包括正好一个电动机。作为电动机，例如可以采用50赫兹同步电机，其很适合以标准化欧洲50赫兹电网的供电投入使用，在此不需要附加的变压器来使电网电流适配于电动机。或者，作为电动机可以使用直流电动机或DC电机。

根据本实用新型，该驱动轴、电机轴和离合器相互同轴布置。出乎意料地事实表明，在离合器与电机轴和驱动轴同轴布置时，本实用新型的电动调节驱动装置的所需结构空间以及单独构件的数量相比于传统的电动调节驱动装置可明显减小。本实用新型的调节驱动装置的一个优点在于，它允许调节装置的组成部分布置在比常见更少量的轴上，做法是放弃现有技术所需要的单独的离合器轴线。优选地，电动机和/或或许离合器的(电网)供电部分尤其相对于电动调节驱动装置或调节装置的壳体位置固定地设置。通过这种方式避免了电动机和或许电磁离合器的(电网)供电部分的布线成本需要更高的投资成本。

根据本实用新型的一个优选实施方式，电动调节驱动装置还包括优选与驱动轴同轴布置的传动装置且尤其是行星齿轮传动装置用于将转矩从电动机传递至驱动轴，其中该电机轴提供来自电动机的待传递转矩且尤其是驱动转矩至该传动装置。也可以想到其它的传动装置。该传动装置优选具有多个彼此相对运动的传动部件如转矩输入传动部件、转矩输出传动部件和/或转矩传递传动部件或者说转矩传递部件。该电机轴可以抗转动地尤其是以材料融合、形状配合或力配合的方式联接至转矩输入传动部件。输出轴可以抗转动地、尤其是以材料融合、形状配合或力配合的方式联接至转矩输出传动部件。显然，驱动轴的增速传动装置或减速传动装置提供输出转矩，其不同于直接加在源于电动机的轴上的驱动转矩。就此而言可以区分在传动装置驱动侧的驱动转矩和在传动装置的原理电机侧的输出转矩。但显然，当在此一般提到转矩时，该术语不仅可以包含驱动转矩，也包含输出转矩，以及或许在存在多个传动级时包含多个驱动转矩和多个输出转矩。技术人员清楚知道，提供给调节装置的总功率在电动机输出端以存在于那里的驱动转速和存在于那里的驱动转矩的形式存在，且不管是以一个或多个传动级增速或减速都不会超过该功率，并且限定电动机所提供以操作调节装置的电动机转矩。

电动调节驱动装置的传动装置优选由正好一个传动级构成。优选该电动调节驱动装置的传动装置设计成尤其具有正好一个减速传动级的减速传动装置。优选地，该减速传动装置具有至少为2、3、5、7或9的减速比。设计成减速传动装置的传动装置尤其好地适于将高驱动转速下的低驱动转矩转换为低输出转速下的较高输出转矩。尤其优选地，该传动装置设计成是非自锁的。非自锁的传动装置尤其好地适于与设于传动装置从动侧的用于使调节件进入安全位置的弹簧蓄能器组合。

根据本实用新型的电动调节驱动装置的一个优选改进方案，优选减速的传动装置设计成行星齿轮传动装置。行星齿轮传动装置包括(作为传动部件)同轴的中央的中心齿轮、带内齿的外同轴齿圈以及至少一个行星齿轮、优选多个行星齿轮且尤其是奇数个行星齿轮如三个或五个行星齿轮，它们设置在中心齿轮和齿圈之间并且与齿圈和中心齿轮啮合。行星齿轮传动装置还包括(作为其它传动部件)行星架，其与所述至少一个行星齿轮或多个行星齿轮相连，其中所述行星齿轮可绕其行星齿轮轴线转动地安装在行星架且优选是该行星架的轴或轴线体上。尤其是，该输出轴可以至少部分作为传动装置的行星架来实现。或者，尤其是行星齿轮传动装置的一个行星架可以直接传递转矩地且优选抗转动地以力配合和/或形状配合的方式联接至该输出轴。附加地或替代地，该电机轴可以抗转动联接至行星齿轮传动装置的中心齿轮。将传动装置设计成具有被驱动的中心齿轮和从动的行星齿轮连同优选固定不动的齿圈的行星齿轮传动装置非常适用于比较高的减速比。

在本实用新型的可以与上述的组合的一个优选改进方案中，传动部件优选是或许设计成行星齿轮传动装置的传动装置的齿圈相对于可转动的离合器部是抗转动的。优选在电动调节驱动装置的这个优选实施方式中，离合器包括相对于电动机和/或调节驱动装置壳体固定不动的离合器部。该离合器可以在功能上被分为可转动部和固定的离合器部，可转动部可以连同电机轴和驱动轴之间的转矩传递联接的至少一部分一起完成回转运动，固定的离合器部优选是位置固定的和/或固定于壳体上的。与上述的尤其以行星齿轮传动装置形式实现的传动装置相结合地，这样的离合器提供如下优点，传动装置的传动部件且尤其是行星齿轮传动装置的齿圈能可选地位置固定地实现，以提供在电机轴和输出轴之间的传力联接，或者可选地在离合器断开时可以自由运动地实现该传动部件且尤其是齿圈，使得其余传动部件例如行星齿轮在中心齿轮和齿圈之间自由运动，从而实际上在电机轴与输出轴之间未进行转矩传递。

在本实用新型的调节驱动装置的一个优选实施方式中，该电动机设计成具有至少200转/分钟、至少500转/分钟、至少1000转/分钟、至少3000转/分钟或至少6000转/分钟的优选恒定的额定转速。在本实用新型的调节驱动装置的一个优选实施方式中，该电动机的转动方向可以掉转。该电动机优选是同步电机，其设计用于在50赫兹电网中运行。根据一个替代的优选实施方式，该电动机可以是直流电动机或DC电机。

在本实用新型的电动调节驱动装置的一个优选实施方式中，优选与驱动轴同轴布置的离心力制动器抗转动联接至所述传动装置和/或离合器。尤其是离心力制动器可以抗转动联接至所述传动装置的传动部件尤其是齿圈。当本实用新型的电动调节驱动装置被用作具有安全调节功能的调节装置的一部分时被证明有利的是设置离心力制动器，其优选在调节工作期间，即在调节件通过电动机操作时未产生制动力。另外证明有利的是离心力制动器被设计用于在调节装置执行安全调节功能时提供制动力且优选是与输出轴的加速度相关的制动力，其优选在高于加速度极限值时施展其制动功能，以防止调节装置因过强的加速度而受损。该电动调节驱动装置优选包括与离心力制动器配合的制动筒，其位置固定地被保持在壳体上和/或相对于离合器的固定部或电动机保持位置固定。

在本实用新型的电动调节驱动装置的一个优选实施方式中，电机轴在一个轴向上从传动装置尤其是传动输入部件或转矩输入传动部件且尤其是行星齿轮传动装置的中心齿轮延伸到电动机，优选在电动机的固定部分中和/或穿过电动机的固定部分。此时，电机轴优选完全延伸穿过离合器、离合器的固定部和/或可转动部和/或或许通过离心力制动器、离心力制动器的可转动部和/或制动筒。在此布置结构中，电机轴沿轴向穿过离合器以及或许离心力制动器。通过这种优选布置结构，可以实现很紧凑的调节驱动装置结构。

在本实用新型的电动调节驱动装置的一个优选实施方式中，电机轴在轴向局部在径向上优选完全被套筒或空心轴包围。空心轴尤其相对于电机轴可转动和/或安装在电机轴上。空心轴在电机轴上的支承优选以滑动轴承形式实现。该空心轴优选抗转动联接至传动部件且优选是转矩传递件或者转矩传输部件尤其是齿圈、离心力制动器的可转动部和/或离合器的可转动部。采用包围电机轴的空心轴用于尤其设计成行星齿轮传动装置的传动装置的传动部件尤其是齿圈与离合器以及或许离心力制动器之间的转矩传递改善了转动部分的支承稳定性，即在调节工作期间改善电机轴的支承，并且在安全调节功能触发时改善空心轴连同安置在其上的离合器和或许离心力制动器的转动运动。

在本实用新型的电动调节驱动装置的可与之前组合的一个优选实施方式中，该电机轴至少部分延伸经过电动机的定子和/或转子，其中优选该电机轴在轴向上可转动安装在电动机两侧。优选地，为了可转动支承电机轴，在轴向上在电动机两侧各自设有一个滚动轴承尤其是球轴承。使用很长的特殊轴作为电机轴以将转矩自电动机传送至调节件允许在电动机和调节件或设于调节件前方的传动装置如减速传动装置如行星齿轮传动装置之间节省地方地布置其它的部件尤其是离合器。在电动调节驱动装置的一个优选实施方式中，电机轴在轴向上在电极外延伸至少25％、至少33％、至少40％或至少50％。在本实用新型的电动调节驱动装置的可以与之前组合的一个优选实施方式中，电机轴的轴向延伸尺寸比电动机的轴向延伸尺寸大了至少25％、至少33％、至少40％或至少50％。当使用这样的过长的特殊轴时，设置多个轴承出乎意料地被证明就轴的稳定性及其转动运动而言是有利的，它们优选可以具有与电动机壳体相连的固定部分。因为例如可通过最好要采用的同步电机、直流电动机或DC电机可获得的从数百转/分钟至一千转/分钟的很高转速，尤其滚动轴承如球轴承适合用于支承。

本实用新型还涉及一种具有安全调节功能的调节装置，其具有用于调节工艺生产设备的工艺流体流动的调节件如阀构件以及如上所述的电动调节驱动装置，工艺生产设备例如是化工设备如石化设备、食品加工设备、发电厂、供暖设备如楼层加热设备或中央加热设备等。该调节装置尤其可以具有可通过输出轴操作的且用于阀构件的线性操作的偏心轮。或者，该调节装置尤其是可以具有可通过输出轴被操作的主轴驱动机构如丝杠来线性操作该阀构件。

本实用新型的调节装置的一个优选实施方式包括弹簧蓄能器尤其是旋转弹簧蓄能器用于将调节件置于安全位置，尤其在离合器和/或电动机断电情况下，其中优选该弹簧蓄能器与输出轴和/或电机轴同轴布置。优选地，该弹簧蓄能器可以相对于上述传动装置布置在两侧。

本实用新型的调节装置的一个优选实施方式包括调节装置壳体，其包括两个半壳罩。尤其是可以在第一半壳罩内最好安全安装本实用新型的电动调节驱动装置。优选地，该调节装置的所有电流接线端可以设置在第一半壳罩内。优选尤其与电机轴同轴地将从动偏心轮以及或许弹簧蓄能器安装在第二半壳罩内。在这样的实施方式中，该调节装置包括限定该驱动轴线的电机轴以及用于确定从动偏心轮的转动轴线的支承轴或输出轴，其中该输出偏心轮的转动轴线与驱动轴线同轴。这样的设计允许实现很紧凑的调节装置。

根据本实用新型调节装置的一个替代实施方式，该调节驱动装置和输出偏心轮能具有偏心轮转动轴线与驱动轴线的平行布置，且尤其安装在同一壳罩内，在这里，优选设有分开的腔室来容纳一方面是本实用新型的调节驱动装置和另一方面是输出偏心轮。在调节装置的第二替代实施方式中，确定偏心轮转动轴线的支承轴线在偏心轮两侧可安装在调节装置壳体上，从而可以获得很稳定的偏心轮支承，借此尤其避免将偏心轮失衡传递至调节驱动装置的输出轴。在本实用新型调节装置的这个替代实施方式中，至少一个转矩传递构件如正齿轮可以设置在调节驱动装置的输出轴与从动偏心轮之间。这样的正齿轮优选以减速正齿轮形式设计成是两级的。

在本实用新型的调节装置的一个优选实施方式中，可以在从动偏心轮前方设置其它传动装置且尤其是行星齿轮传动装置和/或减速传动装置，优选设有尤其具有被驱动的中心齿轮或多个中心齿轮和/或从动的行星齿轮架的多级行星齿轮传动装置。当调节装置壳体根据第二替代方式实现时，第二传动装置优选安装在壳体的偏心轮腔室内。该其它传动装置优选是行星齿轮传动装置，尤其是多级且优选是两级行星齿轮传动装置。尤其可以在一个调节装置中采用多个减速传动装置，即除了调节驱动装置的传动装置外的其它传动装置，在此，例如可以实现至少100、至少500、至少1000、至少2000或甚至至少5000、优选是500-3000、尤其是1000-2000的高的总减速比。

附图说明

本实用新型的其它优点、特征和性能通过以下结合附图对本实用新型优选实施方式的描述变得清楚明白，其中：

图1是本实用新型的电动调节驱动装置的剖视图；

图1a是根据图1的调节驱动装置的分解视图；

图2示出具有根据图1的本实用新型调节驱动装置的本实用新型调节装置的本实用新型第一实施方式；和

图3是具有根据图1的本实用新型调节驱动装置的根据本实用新型的第二替代调节装置的横剖视图。

具体实施方式

如图1和图1a所示的本实用新型调节驱动装置1的优选实施方式作为主要组成部件包括带有电机轴21的电动机5、输出轴3以及电磁离合器11，电磁离合器在通电状态中提供从电机轴21到输出轴3的转矩传递联接。电机轴21和输出轴3相互同轴布置。其各自的或共同的转动轴线限定电机轴线A。

在电动机5的壳体上，在电机轴线A的方向上在两侧安装球轴承23、25以便相对于电动机5的固定部分可转动支承电机轴21。电机轴21在轴向A完全延伸穿过电动机5 的固定部分，直至达到传动装置。在本实用新型的调节驱动装置1的如图1所示的优选实施方式中，该传动装置以行星齿轮传动装置7形式实现，其作为传动部件包括一个中心齿轮71、三个行星齿轮76、一个齿圈75和一个行星齿轮架73。行星齿轮传动装置 7的中心齿轮71抗转动联接至电机轴21并且用作传动输入部件。由电机5施加至电机轴 21的驱动转矩通过中心齿轮71被输入行星齿轮传动装置7，以便通过行星齿轮传动装置7传递到输出轴3并从那里继续传递向图1未示出的调节件。

在调节驱动装置1的电磁离合器11的通电状态中，行星齿轮传动装置7的齿圈75静止。行星齿轮传动装置7的齿圈75通过空心轴27抗转动联接至电磁离合器11的可转动部分12。在电磁离合器11的通电状态中，电磁铁10在电磁离合器11的固定部15与活动部12之间造成吸持力。电磁离合器11的固定部15和活动部12以软磁性爪的形式实现。也称为固定部15的位置固定部分抗转动联接至电动机5的固定部分和调节驱动装置的壳体35。调节驱动装置壳体35设计用于如下所述地抗转动固定在调节装置壳体(135,135')内，例如法兰联接。调节驱动装置壳体35也可以被称为固定部或调节驱动装置法兰。电磁铁10属于电磁离合器11的固定部分15。离合器11的电磁铁10和电动机5 都可以通过位置固定的不经受转动运动的电流导线被供应电流。

空心轴27在径向上全面包围电机轴21。在空心轴27和电机轴21之间可以设有滑动配合。在空心轴27上，沿轴向A在齿圈75和电磁离合器11的可转动部12之间设有离心力制动器13。离心力制动器13抗转动联接至空心轴27。在相对于电机轴线A的径向上，包围离心力制动器13地在调节驱动装置壳体35内设有制动筒17，离心力制动器13可以与制动筒摩擦接触以产生制动力。离心力制动器13包括两个相互旋转对称布置的制动臂，在其径向靠外的部段中设有多个缺口如孔以容纳重物如例如由金属尤其是铅构成的柱形销。筒17优选被压入调节驱动装置壳体35中并且尤其可以相对于固定部35不可转动地定位。为了空心轴27抗转动联接至径向外设于其上的部件，即可转动的离合器部12、离心力制动器13和/或齿圈75，例如可以规定楔形轴联接、非圆形联接、压合联接、花键联接等。

当如图1和图1a所示的调节驱动装置1的行星齿轮传动装置7的齿圈75静止不动时，因为它被通电的离合器11相对于壳体和电动机5保持位置固定不动，故行星齿轮 76通过中心齿轮71的运动驱动而可在齿圈75内滚动。齿圈75和行星齿轮76作为转矩传递传动部件。行星齿轮76的滚动运动也使行星齿轮架73运动，其可转动地装载有行星齿轮76。图1a所示的行星齿轮架73设计成是两件式的并且组合形成用于容纳行星齿轮 76的笼结构。行星齿轮架76的两半可通过快速卡接或锁定联接固定相连。行星齿轮架 73具有用于支承行星齿轮76的销轴。输出轴3设计成与行星齿轮架73成一体并且在外侧具有齿轮轮廓形状。输出轴3可以通过其齿轮外廓型输出行星齿轮传动装置7的输出转矩。行星齿轮架73实现了传动输出部件或转矩输出传动部件。

当调节驱动装置1的离合器11被断开时，这在所示的优选实施方式中可以如此实现，电磁离合器11切换至无电流，离合器11的可转动部12可与电磁离合器11的固定部 15无关地运动。电磁离合器11于是未对离合器的可转动部12施以吸持力或制动力。由此也取消保持齿圈75固定不动的吸持力。当齿圈75未通过离合器11被位置固定地保持时，齿圈75可自由转动。当齿圈75可自由转动时，行星齿轮76在齿圈75内不滚动。通过离合器11的分离，输出轴3的转动运动可以通过行星架73和行星齿轮76被直接传递至齿圈75。齿圈75在离合器11分离时随输出轴3转动。

当齿圈75不是固定不动时，没有或只有很小的转矩从中心齿轮71经行星齿轮76被传递至行星齿轮架73。当齿圈75自由运动时，行星齿轮76可以在齿圈75内自由运动，使得中心齿轮71的运动没有造成或最多造成最轻微的行星齿轮架73转动。

当在传动装置的远离电机侧有转矩例如通过调节件复位弹簧作用于输出轴3时，该转矩可以在离合器11分离时顺利地通过电动机5的驱动转矩作用于输出轴3。显然，代替所示的电磁离合器11，可以替代地设有另一种离合器用于提供和/或中断电机轴 21和输出轴3之间的转矩传递联接，例如摩擦离合器、牙嵌离合器等。

调节驱动装置1的电动机5可以优选如此安排，即也在未通电状态中有小转矩自电动机5作用于电机轴21。这样的最小转矩例如可以由设计成同步电机、直流电动机或 DC电机形式的电动机通过其永磁体来提供。如果该离合器也被接入无电流状态，则电机最小转矩可以因为该传动装置的大变速比和快速而足以造成相对于借助弹簧蓄能器操作输出轴3的调节驱动装置1自锁。这样的安全紧要的自锁通过离合器分离以断开转矩传递联接而得以避免。

当在离合器11断开时因来自远离驱动装置侧的转矩而有转矩作用于输出轴3时，这使输出轴3在远离驱动装置的转矩的转动方向上加速。可转动的齿圈75也伴随输出轴3被转动，齿圈抗转动联接至离心力制动器13。离心力制动器13设计用于提供与加速度相关的制动作用。离心力制动器13的加速度越大，离心力制动器13的承受离心力的制动臂径向向外运动得越远，直到它们在由结构预定的加速度极限值情况下进入与制动鼓17的滑动接触或摩擦接触，以施展离心力制动器13的制动作用。通过这种方式，离心力制动器13防止由大的加速度引起的有害的突然运动。

如图2和图3所示的不同的本实用新型调节装置101、102两者均包括一个如上所述的调节驱动装置1。为了简单易读且为了避免重复，以下针对相同的或等同的构件采用相同的或相似的附图标记。

根据图2的调节装置101作为其主要组成部分包括调节驱动装置1，其具有电动机5、电机轴21、输出轴3和用于提供和/或中断在电机轴21与驱动轴3之间的转矩传输联接的离合器11。

作为其它的主要组成部分，根据图2的调节装置101包括调节件，其在图2中仅示意性地作为调节阀113被示出。调节装置101的调节阀113被设计用于完成平移运动。调节装置101的调节阀113通过调节装置101的推杆111来操作，推杆通过偏心轮103接受电动机转矩。偏心轮103可绕偏心轮支承轴121转动地安装。偏心轮103尤其设计用于执行不到180°、优选不到135°、尤其小于90°的最大转动幅度。偏心轮103的转动通过推杆111被转换为调节件平移运动。

旋转弹簧蓄能器105固定联接至偏心轮103。弹簧蓄能器105设计用于如此使偏心轮103运动，即，调节阀113被移入预定的安全位置。安全位置例如可以是全开阀位或全闭阀位。弹簧蓄能器105包括扭簧，其在一侧支承在偏心轮壳体139上并在另一侧固定联接至偏心轮103。弹簧蓄能器105可以设计用于在预定的安全位置上提供预定的多余安全弹簧力，从而尤其在安全关闭位置上保证足够的关闭力。

偏心轮103完全容纳在偏心轮壳体139中。偏心轮支承轴121在其轴向上完全被偏心轮壳体139包围。弹簧蓄能器105沿着其轴向弹簧高度以及在周向上完全被偏心轮壳体139包围。

调节驱动装置1被驱动装置壳体135包围。由电机轴21限定的驱动轴线A在根据图2的优选实施方式中与偏心轮支承轴121和由偏心轮支承轴121限定的偏心轮轴线E同轴布置。偏心轮103的转动轴线E与电机轴线A同轴布置。驱动装置壳体135和偏心轮壳体139相互同轴取向并且在端侧固定在一起，例如螺栓联接。调节驱动装置1的输出轴3以齿轮状突起与行星齿轮传动装置7的行星齿轮架73连成一体并且可以在轴向A 上伸出驱动装置壳体135。

调节驱动装置1的输出轴3可以直接或间接传递转矩地联接至偏心轮103。在根据图2的调节装置101的优选实施方式中，转矩从输出轴3至偏心轮103的传递间接地通过其它传动装置107进行，其它传动装置以两级行星齿轮传动装置的形式实现。在其它传动装置107中设有固定于偏心轮壳体(139)上的齿圈，行星齿轮在齿圈中滚动。输出轴3作为其它传动装置107的第一传动级的中心齿轮。偏心轮支承轴121自偏心轮壳体 139一直延伸到输出轴3中以便支承偏心轮103和其它传动装置107。在偏心轮支承轴 121上也可转动地安装有中央行星架和与之一体形成的中心齿轮，中心齿轮将其它传动装置107的两个行星传动级相连。

偏心轮103具有用于可转动支承其它传动装置107的第二行星齿轮的销轴。其它传动装置107实现进一步的减速。电动机5的驱动转矩通过调节驱动装置1的行星齿轮传动装置7被转换为存在于输出轴3上的输出转矩。

该调节装置的输出转矩作为驱动转矩作用于其它传动装置107且被其它传动装置107转换为加在偏心轮103上的输出转矩，偏心轮103以该输出转矩操作推杆111和进而阀构件113，根据上述内容只在离合器11接通时进行转矩从调节驱动装置1的电动机5 传递至调节装置101的偏心轮103。如果离合器11在此所述的优选实施方式中例如通过将电磁离合器11切换至无电流被断开，以致固定的离合器部15和离合器的可转动部12 之间的电磁吸持力取消，则调节驱动装置1的行星齿轮传动装置7的抗转动连接至离合器的可转动部12的齿圈75也不再保持位置固定不动，因此基本可自由转动。来自电动机5的转矩于是几乎无法再从中心齿轮71传递至行星齿轮架73。

在离合器11切换至无电流断开时，弹簧蓄能器105还传递转矩地作用于偏心轮103。弹簧蓄能器转矩如上所述地造成调节阀113移动到预定的安全位置。此时偏心轮 103绕偏心轮103的转动轴线E实现的转动运动导致了偏心轮103的销轴的运动，销轴支承其它传动装置107的齿圈。因为偏心轮运动103，进行其它传动装置107的运动，其被传递至输出轴3。输出轴3如上所述被设计成行星齿轮传动装置7的行星齿轮架73的行星齿轮齿轮状突起，其转动运动在离合器11断开时实际上被完全转换为齿圈(75)运动，其中在加速度高于加速阈值地足够高时，离心力制动器13的制动作用被触发。离心力制动器13的制动力矩通过行星齿轮传动装置7被变速地通过其它传动装置107的行星齿轮传动级回传至偏心轮103并且制动其转动和进而阀构件113的线性运动。因此防止阀构件113突然移入预定的安全位置(一般是关闭位置)，从而避免阀构件113损伤。

图3示出了本实用新型的调节装置102的另一个替代的优选实施方式。调节装置102与上述调节装置101的区别基本在于，调节驱动装置1的驱动轴线A平行于偏心轮转动轴线E布置。为了跨过驱动轴线A和偏心轮转动轴线E之间的径向距离，在输出轴 3之间传递转矩地将正齿轮109可转动安装在调节装置102的壳体137上。偏心轮103的第二其它传动装置107'除了阶梯状正齿轮109外为了跨过驱动轴线A和偏心轮转动轴线E之间距离而还具有第二阶梯状正齿轮119，其与偏心轮转动轴线E同轴地绕固定于壳体上的偏心轮支承轴121'可转动支承。第二传动装置107'类似于上述调节装置101的其它传动装置107地包括两级减速行星齿轮传动装置，其输入级形成阶梯状第二正齿轮119。

调节装置102的壳体基本上被分为两个半壳体135'和137。相比于偏心轮支承轴121'和电机轴21的轴向伸展尺寸，第一半壳体137在轴向上的伸展尺寸明显小于第二半壳体135'。第一半壳体137也可以被称为壳盖。第二半壳体135'以下被称为壳罩。壳罩135'包括两个并排布置的腔室，其中调节驱动装置1以电动机5、离合器11、可选的离心力制动器13和可选的传动装置7安置在一个腔室内。在壳罩135'的第二腔室内安装有偏心轮103、弹簧蓄能器105和其它传动装置107的行星传动级以及可选的第二正齿轮119。偏心轮支承轴121在其轴向E上延伸经过偏心轮103和其它传动装置107'的行星齿轮传动级。支承轴121'在其对置的两端被固定在半壳体135'、137中。

在根据图3的调节驱动装置102中，偏心轮103的功能在也考虑推杆111的弹簧蓄能器105和离合器11以及离心力制动器13的情况下基本对应于与根据图2的调节装置101 相关的上述功能。其它传动装置107、107'的两级行星齿轮传动装置在两个实施方式中也基本相同作用。

在两个调节装置101、102的情况下，离合器11和电动机5通过固定部35相互抗转动联接。固定部35也可以用于将调节驱动装置1抗转动固定在一个半壳体135或135' 中。为此，固定部35例如可以设计成法兰状用于固定在调节装置101或102的半壳体 135、135'上。

在之前的说明书、附图和权利要求书中公开的特征不仅可以单独地、也可以在任何组合形式中对于以不同实施方式实现本实用新型来说是有意义的。

附图标记列表

1 调节驱动装置

3 输出轴

5 电动机

7 行星齿轮传动装置

10 电磁铁

11 电磁离合器

12 可转动的离合器部

13 离心力制动器

15 固定的离合器部

17 制动筒

21 电机轴

23,25 球轴承

27 空心轴

35 调节驱动装置壳体

71 中心齿轮

73 行星齿轮架

75 齿圈

76 行星齿轮

101,102 调节装置

103 偏心轮

105 弹簧蓄能器

107,107' 其它传动装置

109,119 正齿轮

111 推杆

113 调节阀

121,121' 偏心轮支承轴

135,135' 驱动装置壳体

137 壳盖

139 偏心轮壳体

A 电机转动轴线

E 偏心轮转动轴线

Claims (26)

1.一种用于调节工艺生产设备的调节件的具有安全功能的调节装置的电动调节驱动装置(1)，该电动调节驱动装置包括：

用于提供转矩以操作所述调节件的电动机(5)，其中所述电动机(5)具有用于输出所述转矩的电机轴(21)，

用于将所述转矩从所述电动机传输至所述调节件的输出轴(3)，和

离合器(11)，用于提供和/或中断所述电机轴(21)与所述输出轴(3)之间的转矩传递联接，

其特征是，所述输出轴(3)、所述电机轴(21)和所述离合器(11)相互同心布置。

2.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述电动调节驱动装置(1)还包括：传动装置，用于将所述转矩从所述电动机(5)传递至所述输出轴(3)，其中所述电机轴(21)从所述电动机(5)向所述传动装置提供所述转矩。

3.根据权利要求2所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，传动装置设计成行星齿轮传动装置(7)。

4.根据权利要求2或3所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，或许设计成行星齿轮传动装置(7)的传动装置的一个传动部件相对于所述离合器(11)的可转动部分(12)是不可转动的。

5.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述电动机(5)设计成具有至少200转/分钟、至少500转/分钟、至少1000转/分钟、至少3000转/分钟或至少6000转/分钟的额定转速，和/或所述电动机(5)的转动方向可掉转。

6.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，离心力制动器(13)抗转动联接至所述传动装置和/或所述离合器(11)。

7.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述电机轴(21)在其轴向(A)上从所述传动装置朝向所述电动机(5)延伸经过所述离合器(11)，以及或许延伸经过所述离心力制动器(13)和/或或许可选的齿圈(75)。

8.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述电机轴(21)在轴向局部沿径向被空心轴(27)包围。

9.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述电机轴(21)延伸穿过所述电动机(5)的定子和/或转子。

10.根据权利要求1所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述离合器(11)是电磁的和/或无电流分离的。

11.根据权利要求2所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述电动调节驱动装置(1)还包括行星齿轮传动装置(7)。

12.根据权利要求3所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，减速的传动装置设计成行星齿轮传动装置(7)。

13.根据权利要求3所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述输出轴(3)至少局部以所述传动装置的行星架(73)形式实现，或者一个行星架(73)直接传递转矩地以力配合和/或形状配合方式连接至所述输出轴(3)，和/或其中所述电机轴(21)抗转动连接至所述传动装置的中心齿轮(71)。

14.根据权利要求4所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，或许设计成行星齿轮传动装置(7)的传动装置的齿圈(75)相对于所述离合器(11)的可转动部分(12)是不可转动的。

15.根据权利要求6所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，与输出轴(3)同轴布置的离心力制动器(13)抗转动联接至所述传动装置和/或所述离合器(11)。

16.根据权利要求15所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述离心力制动器(13)抗转动联接至所述传动装置的一个传动部件且或许是齿圈(75)。

17.根据权利要求8所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述空心轴相对于所述电机轴(21)以可转动的方式安装和/或安装在所述电机轴(21)上。

18.根据权利要求8所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述空心轴相对于所述电机轴(21)以可转动的方式安装和/或借助滑动轴承安装在所述电机轴(21)上。

19.根据权利要求8所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述空心轴(27)抗转动联接至齿圈(75)。

20.根据权利要求8所述的电动调节驱动装置(1)，其特征是，所述空心轴(27)抗转动联接至或许是所述离心力制动器(13)的转矩传递部件和/或所述离合器(11)的可转动部分(12)。

21.一种具有安全调节功能的调节装置(101,102)，该调节装置包括用于调节工艺生产设备的工艺流体流动的调节件以及根据前述权利要求中任一项所述的电动调节驱动装置(1)。

22.根据权利要求21所述的调节装置(101,102)，其特征是，所述调节装置(101,102)包括弹簧蓄能器(105)，用于将所述调节件置入安全位置。

23.根据权利要求21所述的调节装置(101,102)，其特征是，所述调节装置能通过所述输出轴(3)被操作的偏心轮(103)或用于所述调节件的线性操作的主轴传动机构。

24.根据权利要求22所述的调节装置(101,102)，其特征是，所述调节装置(101,102)包括旋转弹簧蓄能器。

25.根据权利要求22所述的调节装置(101,102)，其特征是，所述弹簧蓄能器(105)用于在所述离合器(11)和/或所述电动机(5)断电的情况下将所述调节件置入安全位置。

26.根据权利要求22所述的调节装置(101,102)，其特征是，所述弹簧蓄能器(105)与所述输出轴(3)同轴布置和/或相对于所述传动装置布置在从动侧。

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