CN218564522U - 多回转电动执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多回转电动执行器，属于机电技术领域，多回转电动执行器，包括基座、电机、输出轴、减速机构、扭矩保护机构、手自动切换离合机构、手轮、以及位置信号检测机构，电机固定于基座，且输出端延伸至基座的内部与减速机构连接，基座的中部转动连接有输出轴，基座的顶部设置有手轮，通过转动手自动切换离合机构进行手自动切换，以使手自动切换离合机构的离合器与减速机构的蜗轮啮合或手轮啮合，扭矩保护机构设置于基座的内部，且一部分延伸至减速机构，位置信号检测机构的一部分固定于输出轴，另一部分固定于基座的内部。本实用新型的多回转电动执行器，结构紧凑，体积小，具有良好的安全性和精准度。

Description

多回转电动执行器

技术领域

本实用新型属于机电技术领域，尤其涉及一种多回转电动执行器。

背景技术

随着电力与化工行业的自动化技术不断的提供，电动执行器机构广发应用到电力、化工、石油等行业内。目前市面上常见的电动执行器主要为角行程，其输出角度为90°，而关于闸阀、截止阀、隔膜阀等直行程阀门需要电动执行器旋转多圈才能将阀门进行打开与关闭，因此需要多回转电动执行器，而现有的多回转电动执行器体积大、安全性和精准度有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种多回转电动执行器，结构紧凑，体积小，具有良好的安全性和精准度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的多回转电动执行器，包括基座、电机、输出轴、减速机构、扭矩保护机构、手自动切换离合机构、手轮、以及位置信号检测机构，电机固定于基座，且输出端延伸至基座的内部与减速机构连接，基座的中部转动连接有输出轴，基座的顶部设置有手轮，通过转动手自动切换离合机构进行手自动切换，以使手自动切换离合机构的离合器与减速机构的蜗轮啮合或手轮啮合，扭矩保护机构设置于基座的内部，且一部分延伸至减速机构，位置信号检测机构的一部分固定于输出轴，另一部分固定于基座的内部。

优选地，减速机构包括第一齿轮、第二齿轮、蜗杆、以及蜗轮，第一齿轮与电机的输出端连接，基座的内部转动连接有蜗杆，蜗杆的一端设置有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，蜗轮转动连接于基座的内部，且套设在输出轴外，蜗轮与蜗杆啮合。

优选地，手自动切换离合机构包括离合器、压簧、切换架、以及切换把手，压簧的一端连接于输出轴，压簧的另一端连接有离合器，离合器位于蜗轮和手轮之间，切换把手转动连接于基座，且内端延伸至基座固定有切换架，通过转动切换把手使得切换架转动，以推动离合器与蜗轮啮合或手轮啮合。

优选地，扭矩保护机构包括碟簧组、凸轮、微动开关、延伸块、摆杆、第一转轴、以及第一轴承座，第一齿轮与电机的输出端花键连接，第二齿轮与蜗杆的一端平键连接，蜗杆的另一端设置有第四轴承，第二齿轮和蜗杆的螺旋齿之间具有两个挡环，基座的内部固定有第二轴承座，蜗杆与第二轴承座间隙配合，第四轴承和第二轴承座之间设置有碟簧组，摆杆的底端转动连接有延伸块，延伸块延伸至两个挡环之间，第一轴承座固定于基座内，第一转轴穿过第一轴承座，第一转轴的一端固定有凸轮，第一转轴的另一端固定有摆杆，微动开关位于凸轮的上方，且与凸轮配合，微动开关与电机电连接。

优选地，位置信号检测机构包括端面齿轮、第三齿轮、第三轴承座、第四齿轮、第二转轴、第五齿轮、以及编码器，端面齿轮固定于输出轴，第三轴承座固定于基体的内部，第二转轴穿过第三轴承座，第二转轴的第一端固定有第三齿轮，第三齿轮与端面齿轮啮合，第二转轴的另一端固定有第四齿轮，编码器固定于基体的内部，编码器的编码轴固定有第五齿轮，第五齿轮与第四齿轮啮合，编码器与控制系统电连接，控制系统与电机电连接。

优选地，基座包括基体和底座，底座通过螺钉安装于基体的底部。

优选地，电机为鼠笼式异步电机。

优选地，第一齿轮和第二齿轮均为直齿齿轮。

优选地，手轮与输出轴之间、输出轴与基体之间均设有骨架油封，手轮与基体之间设有O型密封圈。

本实用新型的有益效果为：

1、采用减速机构与输出轴的配合设置，并且扭矩保护机构与减速结构的配合，整体结构紧凑，体积小。通过扭矩保护机构的设置提高设备安全性。通过位置信号检测机构的设置，可精准检测位置信息。本多回转电动执行器的结构简单、紧凑。

2、采用一级直齿减速和一级蜗轮蜗杆减速，当有不同的输出转速要求时，可以更换直齿的齿数比，使整体结构不变，需求多样化。

3、通过手自动切换离合机构的设置，可进行自动和手动的切换，避免出现因电源失效后无法调节阀门的问题。

4、通过位置信号检测机构的差动结构设计可将精度由原来的1°提升到0.1°，无需设置价格高昂的反馈装置，从而降低成本，阀门开闭角度可控制。

5、基体和底座的可拆卸设置，可根据需求更换不同的底座，适用性广。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的主视结构示意图。

图3是图2中A-A向剖视结构示意图。

图4是本实用新型的俯视结构示意图。

图5是图4中B-B向剖视结构示意图。

图6是本实用新型扭矩保护机构、离合器、输出轴、电机的立体结构示意图。

图7是本实用新型位置信号检测机构的立体结构示意图。

附图中的标记为：1-电机，2-输出轴，3-基座，4-减速机构，5-扭矩保护机构，6-手自动切换离合机构，7-手轮，8-位置信号检测机构，41-第一齿轮，42-第二齿轮，43-蜗杆，44-蜗轮，61-离合器，62-压簧，63-切换架，64-切换把手，51-碟簧组，52-凸轮，53-微动开关，54-延伸块，55-摆杆，57-第一转轴，58-第一轴承座，9-第四轴承，10-挡环，11-第二轴承座，81-端面齿轮，82-第三齿轮，83-第三轴承座，84-第四齿轮，85-第二转轴，86-第五齿轮，87-编码器，31-基体，32-底座，12-骨架油封，13-O型密封圈。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图7所示，本实施例中提供的多回转电动执行器，包括基座3、电机1、输出轴2、减速机构4、扭矩保护机构5、手自动切换离合机构6、手轮7、以及位置信号检测机构8，电机1固定于基座3，且输出端延伸至基座3的内部与减速机构4连接，基座3的中部转动连接有输出轴2，基座3的顶部设置有手轮7，通过转动手自动切换离合机构6进行手自动切换，以使手自动切换离合机构6的离合器61与减速机构4的蜗轮44啮合或手轮7啮合，扭矩保护机构5设置于基座3的内部，且一部分延伸至减速机构4，位置信号检测机构8的一部分固定于输出轴2，另一部分固定于基座3的内部。通过手自动切换离合机构6实现输出轴2的电驱动和手动驱动的切换，以使在失去动力源之后通过手动转动手轮7，使得输出轴2转动带动阀门转动。采用减速机构4与输出轴2的配合设置，并且扭矩保护机构5与减速结构的配合，整体结构紧凑，体积小。通过扭矩保护机构5的设置提高设备安全性。通过位置信号检测机构8的设置，可精准检测位置信息。本多回转电动执行器的结构简单、紧凑。

其中，减速机构4包括第一齿轮41、第二齿轮42、蜗杆43、以及蜗轮44，第一齿轮41与电机1的输出端连接，基座3的内部转动连接有蜗杆43，蜗杆43的一端设置有第二齿轮42，第二齿轮42与第一齿轮41啮合，蜗轮44转动连接于基座3的内部，且套设在输出轴2外，蜗轮44与蜗杆43啮合。电机1转动，带动第一齿轮41转动，使得第二齿轮42转动，带动蜗杆43转动，使得蜗轮44转动，当离合器61与蜗轮44啮合时，蜗轮44带动离合器61转动，使得输出轴2转动，如此实现阀门的自动开关。阀门的手动开关为：离合器61脱离蜗轮44与手轮7啮合，手动转动手轮7带动离合器61转动，使得输出轴2转动，如此实现阀门的手动开关。本实施例的第一齿轮41和第二齿轮42均为直齿齿轮，采用一级直齿减速和一级蜗轮44蜗杆43减速，当有不同的输出转速要求时，可以更换直齿的齿数比，使整体结构不变，需求多样化。扭力从电机1的输出端开始传递，以电机1输出端顺时针转动为例进行说明，一级减速为当扭力传递到电机1输出端后，其带动第一齿轮41进行顺时针转动，同时带动与之啮合的第二齿轮42进行逆时针转动，第二齿轮42通过平键固定于蜗杆43上，从而带动蜗杆43做逆时针自转。二级减速为蜗轮44蜗杆43减速，其蜗轮44与蜗杆43进行啮合，使蜗轮44做逆时针转动，蜗轮44与离合器61进行啮合，离合器61与输出轴2通过花键进行啮合，从而使输出轴2做逆时针自转。

其中，手自动切换离合机构6包括离合器61、压簧62、切换架63、以及切换把手64，压簧62的一端连接于输出轴2，压簧62的另一端连接有离合器61，离合器61位于蜗轮44和手轮7之间，切换把手64转动连接于基座3，且内端延伸至基座3固定有切换架63，通过转动切换把手64使得切换架63转动，以推动离合器61与蜗轮44啮合或手轮7啮合。蜗轮44通过离合器61与输出轴2进行咬合与断开，当蜗轮44与输出轴2咬合时，通过电机1带动减速机构4转动，进而带动输出轴2转动使得与输出轴2相连的阀门转动。在失去动力源时，通过切换把手64带动切换架63推动离合器61向上运动与手轮7啮合，转动手轮7，从而使执行器打开阀门。如此人力调节阀门的角度，避免出现因电源失效后无法调节阀门的问题。

其中，扭矩保护机构5包括碟簧组51、凸轮52、微动开关53、延伸块54、摆杆55、第一转轴57、以及第一轴承座58，第一齿轮41与电机1的输出端花键连接，第二齿轮42与蜗杆43的一端平键连接，蜗杆43的另一端设置有第四轴承9，第二齿轮42和蜗杆43的螺旋齿之间具有两个挡环10，基座3的内部固定有第二轴承座11，蜗杆43与第二轴承座11间隙配合，第四轴承9和第二轴承座11之间设置有碟簧组51，摆杆55的底端转动连接有延伸块54，延伸块54延伸至两个挡环10之间，第一轴承座58固定于基座3内，第一转轴57穿过第一轴承座58，第一转轴57的一端固定有凸轮52，第一转轴57的另一端固定有摆杆55，微动开关53位于凸轮52的上方，且与凸轮52配合，微动开关53与电机1电连接。本实施例的凸轮和微动开关均为两个。当阀门出现堵转等现象时，输出轴2受到一定的转矩后，蜗杆43除旋转运动外还产生轴向运动，推动延伸块54轴向运动，使得摆杆55摆动，使得第一转轴57转动，带动凸轮52转动，当输出轴2上的扭矩继续增大后，凸轮52运动至微动开关53，推动微动开关53的触发器，使接点变成OFF，切断电机1的电源，停止电机1的旋转，达到保护执行器的目的。通过碟簧组51的设置对扭矩保护机构5起到复位作用。

其中，位置信号检测机构8包括端面齿轮81、第三齿轮82、第三轴承座83、第四齿轮84、第二转轴85、第五齿轮86、以及编码器87，端面齿轮81固定于输出轴2，第三轴承座83固定于基体31的内部，第二转轴85穿过第三轴承座83，第二转轴85的第一端固定有第三齿轮82，第三齿轮82与端面齿轮81啮合，第二转轴85的另一端固定有第四齿轮84，编码器87固定于基体31的内部，编码器87的编码轴固定有第五齿轮86，第五齿轮86与第四齿轮84啮合，编码器87与控制系统电连接，控制系统与电机1电连接。随输出轴2转动端面齿轮81将位置信息通过第四齿轮84、第二转轴85、第五齿轮86的方式传动到绝对式编码器87内，编码器87内的控制板将采集到的信号传递到控制系统上，从而实现位置信号的传递。通过该差动结构可将精度由原来的1°提升到0.1°，无需设置价格高昂的反馈装置，从而降低成本。

其中，基座3包括基体31和底座32，底座32通过螺钉安装于基体31的底部。本实施例的底座32为通过四个内六角圆柱头螺钉安装于基体31的底部，当执行器配转矩型与推力型等不同类型的阀门时，可以更换不同的底座32，适用性广。

其中，电机1为鼠笼式异步电机1，满足产品结构要求。

其中，手轮7与输出轴2之间、输出轴2与基体31之间均设有骨架油封12，手轮7与基体31之间设有O型密封圈13，密封性良好。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.多回转电动执行器，其特征在于：

包括基座、电机、输出轴、减速机构、扭矩保护机构、手自动切换离合机构、手轮、以及位置信号检测机构；

所述电机固定于所述基座，且输出端延伸至所述基座的内部与减速机构连接；

所述基座的中部转动连接有输出轴，所述基座的顶部设置有手轮；

通过转动所述手自动切换离合机构进行手自动切换，以使手自动切换离合机构的离合器与所述减速机构的蜗轮啮合或所述手轮啮合；

所述扭矩保护机构设置于所述基座的内部，且一部分延伸至所述减速机构；

所述位置信号检测机构的一部分固定于所述输出轴，另一部分固定于所述基座的内部。

2.根据权利要求1所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述减速机构包括第一齿轮、第二齿轮、蜗杆、以及蜗轮；

所述第一齿轮与所述电机的输出端连接；

所述基座的内部转动连接有蜗杆，所述蜗杆的一端设置有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；

所述蜗轮转动连接于所述基座的内部，且套设在所述输出轴外，所述蜗轮与所述蜗杆啮合。

3.根据权利要求1所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述手自动切换离合机构包括离合器、压簧、切换架、以及切换把手；

所述压簧的一端连接于输出轴，所述压簧的另一端连接有离合器，所述离合器位于所述蜗轮和手轮之间；

所述切换把手转动连接于所述基座，且内端延伸至所述基座固定有切换架，通过转动所述切换把手使得切换架转动，以推动所述离合器与蜗轮啮合或所述手轮啮合。

4.根据权利要求2所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述扭矩保护机构包括碟簧组、凸轮、微动开关、延伸块、摆杆、第一转轴、以及第一轴承座；

所述第一齿轮与电机的输出端花键连接；

所述第二齿轮与所述蜗杆的一端平键连接，所述蜗杆的另一端设置有第四轴承，所述第二齿轮和蜗杆的螺旋齿之间具有两个挡环；

所述基座的内部固定有第二轴承座，所述蜗杆与第二轴承座间隙配合；

所述第四轴承和第二轴承座之间设置有碟簧组；

所述摆杆的底端转动连接有延伸块，所述延伸块延伸至两个所述挡环之间；

所述第一轴承座固定于所述基座内，所述第一转轴穿过所述第一轴承座，所述第一转轴的一端固定有凸轮，所述第一转轴的另一端固定有摆杆；

所述微动开关位于所述凸轮的上方，且与所述凸轮配合，所述微动开关与电机电连接。

5.根据权利要求1所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述位置信号检测机构包括端面齿轮、第三齿轮、第三轴承座、第四齿轮、第二转轴、第五齿轮、以及编码器；

所述端面齿轮固定于所述输出轴；

所述第三轴承座固定于所述基座的内部，所述第二转轴穿过所述第三轴承座，所述第二转轴的第一端固定有第三齿轮，所述第三齿轮与端面齿轮啮合，所述第二转轴的另一端固定有第四齿轮，所述编码器固定于所述基座的内部，所述编码器的编码轴固定有第五齿轮，所述第五齿轮与第四齿轮啮合；

所述编码器与控制系统电连接，所述控制系统与电机电连接。

6.根据权利要求1所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述基座包括基体和底座；

所述底座通过螺钉安装于所述基体的底部。

7.根据权利要求1所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述电机为鼠笼式异步电机。

8.根据权利要求2所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述第一齿轮和第二齿轮均为直齿齿轮。

9.根据权利要求6所述的多回转电动执行器，其特征在于：

所述手轮与输出轴之间、所述输出轴与基体之间均设有骨架油封；所述手轮与基体之间设有O型密封圈。

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