CN214036794U - 一种双层对置减速机构及阀门控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双层对置减速机构及阀门控制系统，双层对置减速机构包括包括安装板、可旋转地穿设于安装板上的主轴、安装在主轴上的主齿轮和中心齿轮，和可旋转地穿设于安装板上的跨层齿轮；所述主齿轮和中心齿轮分布于安装板相对两侧，所述主齿轮与同侧的跨层齿轮相啮合，所述中心齿轮与同侧的跨层齿轮相啮合，所述中心齿轮与主轴转动配合。本申请的减速机构在保障传动效率的同时能有效减小减速机构的整体体积，使阀门控制系统能适应更多工况，提高市场接受度。

Description

一种双层对置减速机构及阀门控制系统

技术领域

本申请涉及阀门控制领域，特别涉及一种双层对置减速机构及阀门控制系统。

背景技术

在中央空调、楼宇自控或采暖系统中，水系统的开启和关闭控制是由电动执行器控制阀门实现的；对于一些高压阀门，由于实际工作压力较高，开启或关闭阀门所需要的扭矩很大，单独使用电动执行器难以开启或关闭阀门。因此，需要在阀门控制系统中加装与电动执行器传动的减速机构，以增大阀门控制系统的扭矩。

相关技术中，阀门控制系统的减速机构采用一级涡轮、蜗杆机构来增大执行器的扭矩，但是此结构使得减速机构的输入轴与输出轴呈直角布置，占用的空间较大，且蜗轮蜗杆结构复杂，制造成本较高，传动效率较低；另一种减速机构采用两级涡轮、蜗杆机构和伞齿轮机构，虽然使得减速机构的输入轴与输出轴的轴线平行布置，但减速机构的体积依然较大，并且两级结构更复杂，传动效率更低，成本更高。

综上所述，如何解决减速机构的体积较大，传动效率较低，成本较高，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本申请提供一种双层对置减速机构及阀门控制系统。

第一方面，本申请提供一种双层对置减速机构,采用如下的技术方案：

一种双层对置减速机构，包括安装板、可旋转地穿设于安装板上的主轴、安装在主轴上的主齿轮和中心齿轮，和可旋转地穿设于安装板上的跨层齿轮；所述主齿轮和中心齿轮分布于安装板相对两侧，所述主齿轮与同侧的跨层齿轮相啮合，所述中心齿轮与同侧的跨层齿轮相啮合，所述中心齿轮与主轴转动配合。

通过采用上述技术方案，本减速机构的主轴居中布置，齿轮组以主轴为中心相对分布，且上下布置为双层，然后通过跨层齿轮将上下两层齿轮拉动，在保障传动效率的同时能有效减小减速机构的整体体积，使阀门控制系统能适应更多工况，提高市场接受度。

可选的，所述中心齿轮由动力源直接驱动。

可选的，所述安装板上安装有传动齿轮组，所述传动齿轮组与中心齿轮位于安装板同一侧，所述中心齿轮与传动齿轮组啮合传动连接，所述传动齿轮组输入端由动力源驱动。

可选的，所述安装板上设置有支撑框架，所述传动齿轮组的各齿轮独立转动安装在支撑框架中。

通过采用上述技术方案，支撑框架为传动齿轮组的各齿轮提供安装基础，使得传动齿轮组的各齿轮装配在一起，更能节省空间。

可选的，所述支撑框架上设置有使自身能相对于主轴作靠近或远离位移的转动点，所述安装板上设置有限制支撑框架转动、将传动齿轮组与中心齿轮保持在啮合传动状态的固定件。

通过采用上述技术方案，装配或更换检修双层对置减速机构的齿轮组时，能够通过转动支撑框架，将传动齿轮组和中心齿轮分离，对中心齿轮的安装位置进行让位，以便进行后续拆装操作。

可选的，所述固定件包括固定在安装板上的固定轴和套设在固定轴上的扭簧，所述扭簧的施力端对支撑框架施加驱使支撑框架自由端朝向主轴转动的作用力。

通过采用上述技术方案，扭簧的弹力将第三双联齿轮压制在中心齿轮上，使两者配合的更加紧密，提高两者配合的稳定性。

可选的，所述固定件包括可旋转地穿设在安装板上的限位轴、同轴固接在限位轴上的限位结构和主动齿轮，及同轴固接在支撑框架转动点上的从动齿轮；所述限位轴与安装板滑动配合，所述主动齿轮相对位于限位结构上方，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合；所述安装板上开设有与限位结构相适配的沉头孔。

通过采用上述技术方案，调节支撑框架位置时，通过限位轴将限位齿轮从沉头孔中提出，然后转动限位轴，经过主动齿轮和从动齿轮的啮合传动，最终带动支撑框架转动，使第三双联齿轮和中心齿轮分离，然后将限位轴归位，限位齿轮装嵌于沉头孔中，将支撑框架保持在固定状态后，再进行后续的拆装操作；如此，通过利用齿牙啮合传动特性实现对支撑框架的调节与固定，可以将支撑框架保持在任一角度的固定状态，不会干扰齿轮组的拆装操作，使人们工作过程更加方便。

可选的，所述限位结构呈齿轮状。

通过采用上述技术方案，限位机构设置为齿轮状，使得固定件限定支撑框架的角度更多，适应性更好。

可选的，所述传动齿轮组的齿轮、中心齿轮和跨层齿轮均为双联齿轮，且沿啮合传动方向，各双联齿轮的尺寸规格依次增大。

通过采用上述技术方案，采用双联齿轮组来改变传动比，增大阀门控制系统的扭矩。

第二方面，本申请提供一种阀门控制系统,采用如下的技术方案：

一种阀门控制系统，包括电动执行器和减速机构，所述电动执行器包括具有腔室的机壳、安装在机壳上的动力电机及执行件，所述减速机构安装在机壳内，所述减速机构将动力电机的动力传递至执行件上。

通过采用上述技术方案，阀门控制系统工作时，动力电机通过电机齿轮带动支撑框架内的第一双联齿轮、第二双联齿轮、第三双联齿轮依次转动，第三双联齿轮再带动第一减速区内的中心齿轮、跨层齿轮转动，然后通过穿入第二减速区内的跨层齿轮的小齿轮，带动主齿轮和主轴转动，从而实现对执行件的驱动。

可选的，阀门控制系统还包括手动组件，所述手动组件设置在安装板背离主齿轮一侧，所述手动组件包括均转动安装在安装板上的手动齿轮轴和第四双联齿轮，所述第四双联齿轮将手动齿轮轴与中心齿轮联动配合。

通过采用上述技术方案，转动手动齿轮轴，经过第四双联齿轮的传动，带动减速机构的其余齿轮组同步转动，最终带动主轴同步转动，驱使执行件工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、减速机构通过采用双联齿轮组来改变传动比，能有效增大阀门控制系统的扭矩

2、减速机构将主轴居中布置，双联齿轮组以主轴为中心相对分布，且上下布置为双层，在保障传动效率的同时能有效减小减速机构的整体体积，使阀门控制系统能适应更多工况，提高市场接受度；

3、将装配有双联齿轮组的支撑框架转动设置，使支撑框架能相对于主轴作靠近或远离位移，以便进行后续拆装齿轮组操作。

附图说明

图1是实施例1中阀门控制系统的结构示意图；

图2是实施例1中双层对置减速机构的底部结构示意图；

图3是实施例2中弹性固定件的结构示意图；

图4是实施例3中刚性固定件的结构示意图。

附图标记说明：1、电动执行器；2、机壳；21、安装轴；3、动力电机；31、电机齿轮；4、执行件；5、双层对置减速机构；51、安装板；511、沉头孔；52、主轴；53、主齿轮；54、第一双联齿轮；55、第二双联齿轮；56、第三双联齿轮；57、中心齿轮；58、跨层齿轮；6、支撑框架；7、手动组件；71、手动齿轮轴；72、第四双联齿轮；8、弹性固定件；81、固定轴；82、扭簧；9、刚性固定件；91、限位轴；92、限位齿轮；93、主动齿轮；94、从动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种阀门控制系统。

实施例1

如图1所示，阀门控制系统包括电动执行器1和双层对置减速机构5，双层对置减速机构5与电动执行器1传动连接，实现降速，进而实现增大力矩的目的。

电动执行器1包括机壳2、动力电机3及执行件4，机壳2内部具有腔室，动力电机3安装在机壳2上，其输出端伸入至机壳2腔室中，安装有电机齿轮31；双层对置减速机构5安装在机壳2的腔室内，双层对置减速机构5的输入端与动力电机3输出端连接，双层对置减速机构5的输出端与执行件4连接。

如图1、图2所示，双层对置减速机构5包括安装板51、主轴52、主齿轮53、第一双联齿轮54、第二双联齿轮55、第三双联齿轮56、中心齿轮57、跨层齿轮58；中心齿轮57和跨层齿轮58也为双联齿轮，第一双联齿轮54至跨层齿轮58尺寸规格依次增大。第一双联齿轮54、第二双联齿轮55、第三双联齿轮56组成本实施例的传动齿轮组。

其中，安装板51水平安装在机壳2内，将机壳2腔室分隔成上下两个工作区域，位于上方的工作区域为第一减速区，位于下方的工作区域为第二减速区，动力电机3输出端位于第一减速区内。

主轴52垂直穿设于安装板51中部，一端位于第一减速区中，另一端位于第二减速区中，可以与执行件4相连接；主轴52可通过轴承与安装板51转动安装在一起。主齿轮53位于第二减速区中，采用键连接安装在主轴52上，带动主轴52同步转动。

安装板51朝向第一减速区的板面上固设有支撑框架6，本实施例中，支撑框架6主体呈矩形，竖向固接在安装板51上，且支撑框架6的开口朝向主轴52设置。

第一双联齿轮54、第二双联齿轮55和第三双联齿轮56均独立转动安装在支撑框架6中，且第一双联齿轮54和第三双联齿轮56同轴分布，第二双联齿轮55布置在第一双联齿轮54、第三双联齿轮56背离主轴52的一侧；彼此间的配合关系为，电机齿轮31与第一双联齿轮54的大齿轮啮合，第一双联齿轮54的小齿轮与第二双联齿轮55的大齿轮啮合，第二双联齿轮55的小齿轮又与第三双联齿轮56的大齿轮啮合。

中心齿轮57套设在主轴52位于第一减速区的轴体上，两者通过轴承转动配合。跨层齿轮58布置在中心齿轮57一侧，与支撑框架6内的齿轮组相对设置，跨层齿轮58的小齿轮朝向第二减速区分布；机壳2内部于跨层齿轮58安装位置处，竖直固接有安装轴21，安装板51上开设有让位孔，安装轴21的上端通过让位孔穿入第一减速区中；跨层齿轮58通过轴承转动安装于安装轴21的上端，跨层齿轮58的大齿轮与中心齿轮57的小齿轮啮合，跨层齿轮58的小齿轮通过让位孔向下伸入到第二减速区内，与主齿轮53相啮合。

阀门控制系统工作时，动力电机3通过电机齿轮31带动支撑框架6内的第一双联齿轮54、第二双联齿轮55、第三双联齿轮56依次转动，第三双联齿轮56再带动第一减速区内的中心齿轮57、跨层齿轮58转动，然后通过穿入第二减速区内的跨层齿轮58的小齿轮，带动主齿轮53和主轴52转动，从而实现对执行件4的驱动。

本阀门控制系统中的减速机构，采用双联齿轮组来改变传动比，增大阀门控制系统的扭矩；将减速机构的主轴52居中布置，双联齿轮组以主轴52为中心相对分布，且上下布置为双层，在保障传动效率的同时能有效减小减速机构的整体体积，使阀门控制系统能适应更多工况，提高市场接受度。

阀门控制系统中还可设置手动组件7，手动组件7包括手动齿轮轴71和第四双联齿轮72，手动齿轮轴71和第四双联齿轮72均位于第一减速区内，其中手动齿轮轴71垂直转动安装在安装板51上，轴线与主轴52轴线平行；手动齿轮的输入端穿出机壳2，连接有手轮结构。第四双联齿轮72转动安装在安装板51上，第四双联齿轮72的大齿轮与手动齿轮轴71相啮合，小齿轮与第四齿轮轴啮合。

通过手轮结构转动手动齿轮轴71时，经过第四双联齿轮72的传动，带动减速机构的其余齿轮组同步转动，最终带动主轴52同步转动，驱使执行件4工作。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，如图3所示，支撑框架6转动安装在安装板51上，转动点可设置在支撑框架6端部，使支撑框架6能相对于主轴52作远离位移即可。

安装板51面向第一减速区的一侧设置有对支撑框架6进行限位的弹性固定件8，弹性固定件8包括固定轴81和套设在固定轴81上的扭簧82。弹性固定件8布置在支撑框架6活动端一侧，其中固定轴81垂直固接在安装板51上，扭簧82一端可固接在安装板51上，另一端抵压在支撑框架6自由端上、并背离主轴52的一侧，对支撑框架6施加驱使支撑框架6自由端朝向主轴52转动的压力。

如此设置，一是利用弹力将第三双联齿轮56压制在中心齿轮57上，使两者配合的更加紧密，提高两者配合的稳定性；二是在装配或更换检修双层对置减速机构5的齿轮组时，能够通过转动支撑框架6，将第三双联齿轮56和中心齿轮57分离，对中心齿轮57的安装位置进行让位，以便进行后续拆装操作。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于，如图4所示，安装板51面向第一减速区的一侧设置有对支撑框架6进行限位的刚性固定件9，刚性固定件9包括限位轴91、限位齿轮92、主动齿轮93和从动齿轮94。

刚性固定件9布置在支撑框架6转动点的一侧，其中限位轴91可旋转地垂直穿设在安装板51上，限位轴91与安装板51滑动配合；安装板51上开设有与限位轴91相配合的盲孔。

限位齿轮92和主动齿轮93同轴固接在限位轴91上，主动齿轮93相对位于限位齿轮92的上方，两者齿牙一一对应；安装板51的板面上开设有与限位齿轮92形状相适配的沉头孔511，沉头孔511与盲孔同轴线。滑动限位轴91，限位齿轮92能装嵌或脱出沉头孔511中，且当限位齿轮92从沉头孔511脱出后，限位轴91端部仍位于盲孔中。

从动齿轮94同轴固接在支撑框架6的转动点上，主动齿轮93与从动齿轮94相啮合，且两者齿面配合宽度的尺寸不小于限位齿轮92脱出沉头孔511的位移尺寸。

调节支撑框架6位置时，通过限位轴91将限位齿轮92从沉头孔511中提出，然后转动限位轴91，经过主动齿轮93和从动齿轮94的啮合传动，最终带动支撑框架6转动，使第三双联齿轮56和中心齿轮57分离，然后将限位轴91归位，限位齿轮92装嵌于沉头孔511中，将支撑框架6保持在固定状态后，再进行后续的拆装操作；完成后反向转动支撑框架6即可。

本实施例中，利用齿牙啮合传动特性实现对支撑框架6的调节与固定，可以将支撑框架6保持在任一角度的固定状态，不会干扰齿轮组的拆装操作，使人们工作过程更加方便。

本实施例中，限制限位轴91转动的结构除了可设置为齿轮状，还可设置为棱柱等中心对称形状，只要装嵌于沉头孔511中两者卡接配合即可；沉头孔511的形状与限位结构相适配。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种双层对置减速机构，其特征在于：包括安装板(51)、可旋转地穿设于安装板(51)上的主轴(52)、安装在主轴(52)上的主齿轮(53)和中心齿轮(57)，和可旋转地穿设于安装板(51)上的跨层齿轮(58)；

所述主齿轮(53)和中心齿轮(57)分布于安装板(51)相对两侧，所述主齿轮(53)与同侧的跨层齿轮(58)相啮合，所述中心齿轮(57)与同侧的跨层齿轮(58)相啮合，

所述中心齿轮(57)与主轴(52)转动配合。

2.根据权利要求1所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述中心齿轮(57)由动力源直接驱动。

3.根据权利要求1所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述安装板(51)上安装有传动齿轮组，所述传动齿轮组与中心齿轮(57)位于安装板(51)同一侧，所述中心齿轮(57)与传动齿轮组啮合传动连接，所述传动齿轮组输入端由动力源驱动。

4.根据权利要求3所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述安装板(51)上设置有支撑框架(6)，所述传动齿轮组的各齿轮独立转动安装在支撑框架(6)中。

5.根据权利要求4所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述支撑框架(6)上设置有使自身能相对于主轴(52)作靠近或远离位移的转动点，所述安装板(51)上设置有限制支撑框架(6)转动、将传动齿轮组与中心齿轮(57)保持在啮合传动状态的固定件。

6.根据权利要求5所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述固定件包括固定在安装板(51)上的固定轴(81)和套设在固定轴(81)上的扭簧(82)，所述扭簧(82)的施力端对支撑框架(6)施加驱使支撑框架(6)自由端朝向主轴(52)转动的作用力。

7.根据权利要求5所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述固定件包括可旋转地穿设在安装板(51)上的限位轴(91)、同轴固接在限位轴(91)上的限位结构和主动齿轮(93)，及同轴固接在支撑框架(6)转动点上的从动齿轮(94)；

所述限位轴(91)与安装板(51)滑动配合，所述主动齿轮(93)相对位于限位结构上方，所述主动齿轮(93)与从动齿轮(94)相啮合；

所述安装板(51)上开设有与限位结构相适配的沉头孔(511)。

8.根据权利要求3所述的双层对置减速机构，其特征在于：所述传动齿轮组的齿轮、中心齿轮(57)和跨层齿轮(58)均为双联齿轮，且沿啮合传动方向，各双联齿轮的尺寸规格依次增大。

9.一种阀门控制系统，包括电动执行器(1)和减速机构，所述电动执行器(1)包括具有腔室的机壳(2)、安装在机壳(2)上的动力电机(3)及执行件(4)，其特征在于：所述减速机构安装在机壳(2)内，所述减速机构将动力电机(3)的动力传递至执行件(4)上；所述减速机构为权利要求1至8之一所述的双层对置减速机构。

10.根据权利要求9所述的阀门控制系统，其特征在于：阀门控制系统还包括手动组件(7)，所述手动组件(7)设置在安装板(51)背离主齿轮(53)一侧，所述手动组件(7)包括均转动安装在安装板(51)上的手动齿轮轴(71)和第四双联齿轮(72)，所述第四双联齿轮(72)将手动齿轮轴(71)与中心齿轮(57)联动配合。

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