CN213929613U - 一种新型电动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门执行器技术领域，具体涉及一种新型电动机构。该电动机构的电机、泵和电磁阀均安装在摆动缸的首端。电机的输出轴与泵的输入轴相联接，电机驱动泵向摆动缸提供动力。泵与摆动缸之间具有第一管路和第二管路。电磁阀安装在其中的任意一条管路上。当电磁阀处于打开状态，第一管路与第二管路相连通，电机正转，摆动缸的转轴顺时针旋转，电机反转，摆动缸的转轴逆时针旋转；当电磁阀处于关闭状态，第一管路与第二管路相隔断，摆动缸的转轴静止。本实用新型通过将电机，泵和摆动缸集成为执行结构，通过高速电机和小流量液压泵驱动低速大扭矩负载，降低了驱动系统体积和重量，集成化更高，使得阀门执行机构的效率更高，可靠性更好。

Description

一种新型电动机构

技术领域

本实用新型涉及机械驱动技术领域，具体涉及一种新型电动机构。

背景技术

电动机构作为一种动力装置，用于通过电控远程对气路或者液路中对阀门实施开启或者关闭动作。由于阀的启闭速度较低，扭矩较大，现有电动机构为电机直接驱动或者用齿式传动形式，将高速电机经齿轮和/或蜗轮蜗杆多级减速后驱动阀的启闭。但电机直接驱动由于扭矩大电机体积重量太大；高速电机减速驱动体积重量有所减小，但由于速比很大，齿式机构传动级数较多，效率较低，且遇到冲击可能造成轮齿损坏，或电动机构系统损坏。

综上所述，在控制管路中的阀门通断过程中，如何设计一种低转速、大扭矩且便于精准调控的执行机构，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，为管路控制的过程中，提供一种启闭阀门的执行机构，用于提高管路系统的稳定性及控制的精准度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种新型电动机构，包括电机、泵、电磁阀和摆动缸，所述电机、泵和电磁阀均安装在摆动缸的首端；

所述电机的输出轴与泵的输入轴相联接，电机驱动泵向摆动缸提供动力；

所述泵的第一端口与摆动缸的第一接口相连，形成第一管路，泵的第二端口与摆动缸的第二接口相连，形成第二管路；

所述电磁阀安装在第一管路和第二管路中的任意一条管路上，电磁阀具有打开状态和关闭状态；

当电磁阀处于打开状态，第一管路与第二管路相连通，电机正转，摆动缸的转轴顺时针旋转，电机反转，摆动缸的转轴逆时针旋转；

当电磁阀处于关闭状态，第一管路与第二管路相隔断，摆动缸的转轴静止。

作为优选，摆动缸的尾端连接有执行装置，执行装置的内部设置有启闭元件，启闭元件与摆动缸的转轴相连，启闭元件随转轴的转动而转动。

作为优选，执行装置为阀，阀的内部设置有阀门，阀门与摆动缸的转轴相连。

作为优选，执行装置的壳体与摆动缸之间设置有密封层，摆动缸内伸出的转轴与摆动缸外壳之间设置有密封圈防止内部油液流出。

作为优选，摆动缸的缸筒的内壁上设置有定位块，两个定位块沿着转轴的轴线呈对称分布，转轴的外圆周上对称地设置有两个叶片，叶片与定位块将缸筒的内部分隔成四个密闭的空腔，相邻的两个腔体相互隔断。

作为优选，空腔包括第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，第一腔体与第四腔体通过管路相连通，并与第一管路相连，第二腔体与第三腔体通过管路相连通，并与第二管路相连。

作为优选，摆动缸的首端还设置有控制器，控制器与电磁阀相连，切换电磁阀的打开状态和关闭状态，控制器与电机相连，切换电机的转向并驱动电机运转。

作为优选，摆动缸的侧面设置有用于连接电源线和信号线的插座。

本实用新型提供的新型电动机构使用时，电机驱动泵运行，泵产生的压力驱动摆动缸的转轴转动。与转轴相连的启闭元件，随转轴的转动而转动，进而控制流体管路的启闭。电机运转时，电磁阀处于打开状态，转轴随电机的运转而旋转；电机停止时，电磁阀关闭，转轴停止转动，实现启闭元件位置的锁定。由于摆动缸的排量比泵的排量大很多，因此承压面积也大很多，输出的扭矩比泵大很多，相应转速也降低很多，实现了用小的电机带动大扭矩阀的功能。

本实用新型提供的一种新型电动机构与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：

1、该新型电动机构将电机，泵和摆动缸集成在一起作为控制流体管路的执行结构，体积小且重量轻，通过电液传动方式降低了电机的转速，提高了扭矩，传动结构更加简单，使得阀门执行机构的效率更高，可靠性更好；

2、该新型电动机构利用电机的正、反转，切换泵的输送方向，进而改变摆动缸的转轴的旋转方向，实现对流体管路中阀门的开启和关闭，提高了控制精度和切换的稳定性；

3、该新型电动机构通过切换安装在第一管路和第二管路中的任意一条管路上的电磁阀的状态，实现对阀门位置的锁定，提高了对流体管路中流量控制的灵活性；

4、该新型电动机构通过调节电电机的转速，实现阀门转速的调节做到平稳启闭，提高了作为阀门执行机构的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中新型电动机构的示意图；

图2是图1在A-A处的剖视图；

图3是图1在B-B处的剖视图；

图4是图1中闸板处于关闭状态的示意图。

附图标记：闸板1、壳体2、电机3、电磁阀4、泵5、控制器6、插座7、摆动缸8、缸筒81、转轴82、定位块83、第一腔体84、第二腔体85、第三腔体86、第四腔体87。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

如图1-4所示的一种新型电动机构，用于启闭气阀或液阀的一种执行机构。该新型电动机构采用高速电机带动小油泵运行，油泵产生的压力油推动摆动油缸摆动，摆动油缸驱动阀的启闭。通过调整摆动油缸和小油泵的排量比来达到降低转速增加扭矩的目的。排量比调节的范围比传统的机械结构的传动比的调节范围大得多，因此只需一级就可将速比调整到需要的值，有利于提高效率和可靠性。

如图1结合图2所示，一种新型电动机构包括电机3、泵5、电磁阀4、摆动缸8。电机3、泵5和电磁阀4均安装在摆动缸8的首端。摆动缸8的首端为其提供安装的位置以及连接端口。电机3、泵5、电磁阀4和摆动缸8集成在一起，形成控制流体管路的执行结构。相比于传统的执行机构，体积更小且重量更轻。

电机3的输出轴与泵5的输入轴相联接，电机3驱动泵5向摆动缸8提供动力。电机3的输出轴与泵5的输入轴可选用通过联轴器联接的方式。电机3可选用常用的油泵电机作为泵5的驱动元件。

泵5的第一端口与摆动缸8的第一接口相连，形成第一管路。泵5的第二端口与摆动缸8的第二接口相连，形成第二管路。泵5可选用小流量油泵。其中，第一端口和第二端口分别为小流量油泵的油液进口和出口，用于油液进出小流量油泵。第一端口和第二端口的用途随油泵输送油液方向的变化而改变。摆动缸8可选用摆动油缸。同理，第一接口和第二接口分别为摆动油缸的油液进、出口。泵5、摆动缸8、第一管路和第二管路形成循环封闭的油路。

电磁阀4安装在第一管路和第二管路中的任意一条管路上，串联在上述循环封闭的油路中。电磁阀4具有打开状态和关闭状态。当电磁阀4处于打开状态时，第一管路与第二管路相连通，电机3正转，摆动缸8的转轴顺时针旋转，电机3反转，摆动缸8的转轴逆时针旋转；当电磁阀4处于关闭状态，第一管路与第二管路相隔断，摆动缸8的转轴静止。电磁阀4可选用带有中位机能的电磁阀，优选为两位两通电磁阀。

如图1-3所示，摆动缸8的尾端连接有壳体2。壳体2的内部设置有闸板1。闸板1与摆动缸8的转轴82的尾端相连，闸板1随转轴82的转动而转动，形成对流体管路中流量的控制。其中，壳体2的两端用于连通待控制的流体管路。随闸板1在壳体2中转动的角度不同，形成对流体管路不同程度的隔断。例如，流体管路的全开、半开和全封闭等。

优选地，闸板1的一侧设置有转动柄。闸板1通过紧固件固定安装在转动柄上。转动柄的首端与转轴82的尾端相连。转轴82的尾端设置有方孔，转动柄的首端插接在方孔内。转动柄的首端与方孔可以根据实际情况的需要，选择不同的配合类型，如间隙配合、过渡配合或者过盈配合。

优选地，壳体2与摆动缸8之间设置有密封层。该密封层具有多层，防止流体管路发生泄漏。

如图3所示，摆动缸8的缸筒81的内壁上设置有定位块83。两个定位块83沿着转轴82的轴线呈对称分布。转轴82的外圆周上对称地设置有两个叶片。叶片与定位块83将缸筒81的内部分隔成四个密闭的空腔。相邻的两个空腔相隔断。

优选地，空腔包括第一腔体84、第二腔体85、第三腔体86和第四腔体87。第一腔体84与第四腔体87通过管路相连通，并与第一管路相连。第二腔体85与第三腔体86通过管路相连通，并与第二管路相连。摆动缸8可选为摆动油缸，优选为双叶片摆动液压缸。

优选地，如图2所示，摆动缸8的首端还设置有控制器6。控制器6与电磁阀4相连，用于切换电磁阀4的打开状态和关闭状态。控制器6与电机3相连，用于切换电机3的转向和驱动电机运转。

优选地，摆动缸8的侧面设置有用于连接电源线和信号线的插座7。当电源和控制信号从插座7输入控制器6后，控制器6控制电磁阀4和电机3工作，进而驱动泵5运转。

本实施例中一种新型电动机构使用时，当控制信号要求开启流体管路上的闸板，控制器首先给电磁阀通电，接通油路，然后控制电机驱动小油泵正转。在泵的作用下液压油通过管路，由摆动缸的第二腔体和第三腔体流到第一腔体和第四腔体，推动转轴顺时针转动，从而使流体管路上的闸板开启。闸板开启到位后，控制器控制电机停止工作，同时给电磁阀断电，断开油路。由于油路断开，摆动缸各个腔体内的液压油液不能相互流动，转轴的位置固定，从而使流体管路上的闸板位置形成锁定，避免因流体或其他原因而改变闸板开启的状态。

当控制信号要求关闭流体管路上的阀时，控制器首先给电磁阀通电，接通油路，然后控制电机带动小油泵反转。在泵的作用下液压油通过管路由摆动缸的第一腔体和第四腔体流到第二腔体和第三腔体，推动转轴逆时针转动，从而使流体管路上的闸板关闭。如图4所示的闸板完全关闭的示意图。闸板关闭到位后，控制器控制电机停止工作，同时给电磁阀断电，断开油路。由于油路断开，摆动缸各个腔体内的液压油液不能相互流动，转轴的位置固定，从而使流体管路上的闸板位置形成锁定，避免因流体或其他原因而改变关闭的状态。

本实用新型与现有技术相比，传动简单，不用多级传动来实现降速增扭，效率高，可靠性好。可代替现有电动机构，实现阀的启闭，也可以用于其他相关领域实现轴的摆动。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型电动机构，其特征在于包括：电机、泵、电磁阀和摆动缸，所述电机、泵和电磁阀均安装在摆动缸的首端；

所述电机的输出轴与泵的输入轴相联接，电机驱动泵向摆动缸提供动力；

所述泵的第一端口与摆动缸的第一接口相连，形成第一管路，泵的第二端口与摆动缸的第二接口相连，形成第二管路；

所述电磁阀安装在第一管路和第二管路中的任意一条管路上，电磁阀具有打开状态和关闭状态；

当电磁阀处于打开状态，第一管路与第二管路相连通，电机正转，摆动缸的转轴顺时针旋转，电机反转，摆动缸的转轴逆时针旋转；

当电磁阀处于关闭状态，第一管路与第二管路相隔断，摆动缸的转轴静止。

2.根据权利要求1所述的新型电动机构，其特征在于，所述摆动缸的尾端连接有执行装置，执行装置的内部设置有启闭元件，启闭元件与摆动缸的转轴相连，启闭元件随转轴的转动而转动。

3.根据权利要求2所述的新型电动机构，其特征在于，所述执行装置为阀，阀的内部设置有阀门，阀门与摆动缸的转轴相连。

4.根据权利要求2-3中任意一项所述的新型电动机构，其特征在于，所述执行装置的壳体与摆动缸之间设置有密封层。

5.根据权利要求1所述的新型电动机构，其特征在于，所述摆动缸的缸筒的内壁上设置有定位块，两个定位块沿着转轴的轴线呈对称分布，转轴的外圆周上对称地设置有两个叶片，叶片与定位块将缸筒的内部分隔成四个密闭的空腔，相邻的两个腔体相隔断。

6.根据权利要求5所述的新型电动机构，其特征在于，所述空腔包括第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，第一腔体与第四腔体通过管路相连通，并与第一管路相连，第二腔体与第三腔体通过管路相连通，并与第二管路相连。

7.根据权利要求1所述的新型电动机构，其特征在于，所述摆动缸的首端设置有控制器，控制器与电磁阀相连，切换电磁阀的打开状态和关闭状态，控制器与电机相连，切换电机的转向。

8.根据权利要求1所述的新型电动机构，其特征在于，所述摆动缸的侧面设置有用于连接电源线和信号线的插座。

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