CN215172668U - 谐波减速电动执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种谐波减速电动执行器，包括壳体、承载在壳体上的伺服电机，可转动地设置在壳体上的轴套和可转动地设置在壳体一侧的蜗杆，所述谐波减速电动执行器还包括一谐波减速器，所述谐波减速器套定在所述伺服电机的输出轴上，以及所述谐波减速器的刚轮的外圈周向车有与所述蜗杆啮合的蜗轮齿；所述谐波减速器的柔轮与所述轴套固定连接。此种谐波减速电动执行器，通过伺服电机的转动带动轴套出现转动，从而促使阀门的启闭；通过蜗杆配合蜗轮齿，实现手动转动的效果，通过谐波减速器实现减速的效果。

Description

谐波减速电动执行器

技术领域

本实用新型涉及船用执行器，具体而言，涉及谐波减速电动执行器。

背景技术

当今国内外市场电动执行器尽管品种多样，但多数是采用的普通齿轮、或蜗轮蜗杆减速，一般步进电机作传动源。而谐波减速、伺服电机主要运用在机器人等高精密高端领域中。

中国专利申请号CN201822243627.6公开了一种船用阀门智能执行器，包括伺服电机、减速装置和伺服驱动控制器，减速装置包括二级行星少齿差减速机构和用于手动操作的蜗轮蜗杆机构，减速装置下部内置有行程开关，伺服电机安装在减速装置的箱体顶部，二级行星少齿差减速机构的太阳轮与伺服电机的输出轴连接；编码器安装在伺服电机的顶部，伺服驱动控制器通过支架安装在伺服电机或/和减速装置的侧部，伺服驱动控制器用于检测行程开关输出的到位行程开关信号和编码器输出的阀门开度位置信号，伺服驱动控制器的驱动端口与伺服电机连接用于控制伺服电机动作。此种技术方案集成化高，体积小，易于控制，使用安全可靠，定位精准。

但是以上的形式具有如下的缺点：

1、结构复杂，零件众多，组装相对困难；

2、整体转动负载较大；

因此，能够提供一种结构简单的谐波减速电动执行器是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单的谐波减速电动执行器。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种谐波减速电动执行器，包括壳体、承载在壳体上的伺服电机，可转动地设置在壳体上的轴套和可转动地设置在壳体一侧的蜗杆，

所述谐波减速电动执行器还包括一谐波减速器，所述谐波减速器套定在所述伺服电机的输出轴上，以及

所述谐波减速器的刚轮的外圈周向车有与所述蜗杆啮合的蜗轮齿；

所述谐波减速器的柔轮与所述轴套固定连接。

作为优选，所述谐波减速电动执行器还包括第一轴承和第二轴承；

所述壳体的内壁具有一梯台；

所述刚轮的外圈下部、外圈上部均开设有一下环槽和一上环槽；

所述第一轴承的内圈与所述上环槽的外壁贴合，所述第一轴承的外圈与所述壳体的内壁贴合；

所述第二轴承的内圈与所述下环槽的外壁贴合，所述第二轴承的外圈与所述壳体的内壁贴合。

作为优选，所述伺服电机的输出轴上具有若干卡设键，波发生器的内圈开设有与所述卡设键适配的卡设槽；

所述波发生器之下的所述伺服电机的输出轴上螺纹连接有限位螺母。

作为优选，所述柔轮的下部内环一体设置有一加粗环，所述加粗环的底面低于所述柔轮的底座底面，所述加粗环的顶面高于所述柔轮的底座顶面；

所述加粗环上沿其厚度方向开设有若干定位孔，所述轴套上端面开设有若干与所述定位孔适配的安装孔，所述加粗环和所述轴套通过所述定位孔和所述安装孔处的螺钉固定。

作为优选，所述谐波减速电动执行器还包括位置传递部；其中

所述位置传递部适于协同所述伺服电机的输出轴转动以被观测所述伺服电机的输出轴转动角度。

作为优选，所述位置传递部包括位置传递杆和位于所述伺服电机上端面的磁性开关，以及

所述位置传递杆的底端与所述加粗环固定连接并且贯穿所述伺服电机的输出轴至所述磁性开关。

作为优选，所述位置传递部还包括一连接板，以及

所述连接板与所述加粗环固定连接，所述位置传递杆与所述连接板固定连接。

作为优选，位于所述连接板与所述加粗环的贴合面处贴合有一第一橡胶圈；

位于所述加粗环与所述轴套的贴合面处贴合有一第二橡胶圈。

本实用新型的有益效果是此种谐波减速电动执行器，通过伺服电机的转动带动轴套出现转动，从而促使阀门的启闭；

通过蜗杆配合蜗轮齿，实现手动转动的效果，通过谐波减速器实现减速的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种谐波减速电动执行器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种谐波减速电动执行器的剖面结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的刚轮的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的柔轮的结构示意图。

图中：

1、壳体，2、伺服电机，201、卡设键，3、蜗杆；

4、谐波减速器，401、刚轮，4011、蜗轮齿，4012、下环槽，4013、上环槽，402、柔轮，4021、加粗环，4022、定位孔，403、波发生器，404、限位螺母；

5、第一轴承，6、第二轴承；

7、轴套，701、螺钉；

8、位置传递部，801、位置传递杆，802、磁性开关，803、连接板，804、第一橡胶圈，805、第二橡胶圈。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

现有技术中的船用执行器，减速通常是借助行星减速齿轮组，而一般的行星减速齿轮组具有如下几个缺点：结构复杂，零件众多，组装相对困难；整体转动负载较大。

针对以上的问题，采用了如下的技术方案：

如图1~4所示，一种谐波减速电动执行器，包括壳体1、承载在壳体1上的伺服电机2，可转动地设置在壳体1上的轴套7和可转动地设置在壳体1一侧的蜗杆3， 所述谐波减速电动执行器还包括一谐波减速器4，所述谐波减速器4套定在所述伺服电机2的输出轴上，以及所述谐波减速器4的刚轮401的外圈周向车有与所述蜗杆3啮合的蜗轮齿4011；所述谐波减速器4的柔轮402与所述轴套7固定连接。

其中，伺服电机2工作，带动轴套7同步旋转，在旋转的过程中，借助谐波减速器4实现良好的减速效果；同步地，轴套7的旋转实现整体阀门的启闭；而当伺服电机2停止工作的时候，可以转动蜗杆3，使蜗杆3带动谐波减速器4转动，并且同步实现减速效果，此时，轴套7同步转动实现启闭的效果。

此种谐波减速电动执行器，通过伺服电机2的转动带动轴套7出现转动，从而促使阀门的启闭；通过蜗杆3配合蜗轮齿4011，实现手动转动的效果，通过谐波减速器4实现减速的效果。

具体的，谐波减速器4依次包括有柔轮402、刚轮401以及波发生器403，而这三者的具体连接关系属于现有技术，因此在此处便不再累述。其中，在谐波减速器4安装的过程中，主要是柔轮402固定在轴套7上实现定位的效果，然后该种单一的定位固定形式，容易导致谐波减速器4出现左右晃动的情况，而为了保证其结构的稳定性，采用了如下的技术方案：所述谐波减速电动执行器还包括第一轴承5和第二轴承6；所述壳体1的内壁具有一梯台；所述刚轮401的外圈下部、外圈上部均开设有一下环槽4012和一上环槽4013；所述第一轴承5的内圈与所述上环槽4013的外壁贴合，所述第一轴承5的外圈与所述壳体1的内壁贴合；所述第二轴承6的内圈与所述下环槽4012的外壁贴合，所述第二轴承6的外圈与所述壳体1的内壁贴合。

其中，梯台、上环槽4013、下环槽4012的配合，为第一轴承5以及第二轴承6提供一个良好的安装空间，而第一轴承5和第二轴承6的安装，能够使谐波减速器4得到较好的限制定位的效果，保证整体结构的稳定性。

在一些实施例中，所述伺服电机2的输出轴上具有若干卡设键201，波发生器403的内圈开设有与所述卡设键201适配的卡设槽；所述波发生器403之下的所述伺服电机2的输出轴上螺纹连接有限位螺母404。

卡设键201的设置，便于使卡设槽相互匹配，从而使输出轴和波发生器403实现防转的效果，而限位螺母404的设置，能够使其实现良好的上下限位的效果。

所述柔轮402的下部内环一体设置有一加粗环4021，所述加粗环4021的底面低于所述柔轮402的底座底面，所述加粗环4021的顶面高于所述柔轮402的底座顶面；所述加粗环4021上沿其厚度方向开设有若干定位孔4022，所述轴套7上端面开设有若干与所述定位孔4022适配的安装孔，所述加粗环4021和所述轴套7通过所述定位孔4022和所述安装孔处的螺钉701固定。

其中，为了加强其整体的牢固度，设置了加粗环4021，而加粗环4021借助定位孔4022和安装孔实现良好的固定效果。

在一些实施例中，为了能够实时观察到阀门开启的程度，采用了如下的技术方案：所述谐波减速电动执行器还包括位置传递部8；其中所述位置传递部8适于协同所述伺服电机2的输出轴转动以被观测所述伺服电机2的输出轴转动角度。

通过位置传递部8的设置，便于实时观测阀门关闭的程度。

在一些实施例中，所述位置传递部8包括位置传递杆801和位于所述伺服电机2上端面的磁性开关802，以及所述位置传递杆801的底端与所述加粗环4021固定连接并且贯穿所述伺服电机2的输出轴至所述磁性开关802。通过磁性开关802的设置，便于系统的实时观测，保证系统的稳定性。

所述位置传递部8还包括一连接板803，以及所述连接板803与所述加粗环4021固定连接，所述位置传递杆801与所述连接板803固定连接。连接板803的设置，便于加强位置传递杆801的结构强度，保证整体结构的稳定性。

而为了保证整体良好的密封性能，避免外界对于谐波减速器4的干扰，采用了如下的密封方案：位于所述连接板803与所述加粗环4021的贴合面处贴合有一第一橡胶圈804；位于所述加粗环4021与所述轴套7的贴合面处贴合有一第二橡胶圈805。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种谐波减速电动执行器，包括壳体、承载在壳体上的伺服电机，可转动地设置在壳体上的轴套和可转动地设置在壳体一侧的蜗杆，其特征在于：

所述谐波减速电动执行器还包括一谐波减速器，所述谐波减速器套定在所述伺服电机的输出轴上，以及

所述谐波减速器的刚轮的外圈周向车有与所述蜗杆啮合的蜗轮齿；

所述谐波减速器的柔轮与所述轴套固定连接。

2.如权利要求1所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

所述谐波减速电动执行器还包括第一轴承和第二轴承；

所述壳体的内壁具有一梯台；

所述刚轮的外圈下部、外圈上部均开设有一下环槽和一上环槽；

所述第一轴承的内圈与所述上环槽的外壁贴合，所述第一轴承的外圈与所述壳体的内壁贴合；

所述第二轴承的内圈与所述下环槽的外壁贴合，所述第二轴承的外圈与所述壳体的内壁贴合。

3.如权利要求2所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

所述伺服电机的输出轴上具有若干卡设键，波发生器的内圈开设有与所述卡设键适配的卡设槽；

所述波发生器之下的所述伺服电机的输出轴上螺纹连接有限位螺母。

4.如权利要求3所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

所述柔轮的下部内环一体设置有一加粗环，所述加粗环的底面低于所述柔轮的底座底面，所述加粗环的顶面高于所述柔轮的底座顶面；

所述加粗环上沿其厚度方向开设有若干定位孔，所述轴套上端面开设有若干与所述定位孔适配的安装孔，所述加粗环和所述轴套通过所述定位孔和所述安装孔处的螺钉固定。

5.如权利要求4所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

所述谐波减速电动执行器还包括位置传递部；其中

所述位置传递部适于协同所述伺服电机的输出轴转动以被观测所述伺服电机的输出轴转动角度。

6.如权利要求5所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

所述位置传递部包括位置传递杆和位于所述伺服电机上端面的磁性开关，以及

所述位置传递杆的底端与所述加粗环固定连接并且贯穿所述伺服电机的输出轴至所述磁性开关。

7.如权利要求6所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

所述位置传递部还包括一连接板，以及

所述连接板与所述加粗环固定连接，所述位置传递杆与所述连接板固定连接。

8.如权利要求7所述的谐波减速电动执行器，其特征在于，

位于所述连接板与所述加粗环的贴合面处贴合有一第一橡胶圈；

位于所述加粗环与所述轴套的贴合面处贴合有一第二橡胶圈。

Images