CN219692399U - 一种自动校正的电动执行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动校正的电动执行器，包括壳体，壳体内设有电机、一级齿轮、二级齿轮以及输出齿轮；还设有微处理器通过控制线路与电机相连，输出齿轮的上端盘面的同一圆周线上均布设置若干个小磁铁，圆周线的正上方设有一磁传感器与微处理器形成信号传输连接。本实用新型通过磁感应器感应到的小磁铁数量计算输出齿轮的转动圈数，进而计算出阀门的开度；通过内置的单片机微处理器控制电机低速转动消除阀门开度误差；大大了提高电动执行器的控制精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及阀门驱动装置领域，尤其涉及一种自动校正的电动执行器。
背景技术
在管道通风、污水处理等领域经常需要用到各种类型的阀门，通常，阀门需要通过电动执行器来驱动，从而能够精确、快速的启闭这些阀门。电动执行器将电机的转速通过多级齿轮减速器传送到输出杆上。现有的电动阀门执行器在工作过程中，因齿轮间啮合传送存在时间间隙，电机启停和正反转变化时，与输出杆相连的最末级齿轮不能马上启停或改变转向，存在误差，导致阀门的开度不精确或无法完全关闭。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自动校正的电动执行器，能够精确控制阀门开度，消除齿轮传送误差。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种自动校正的电动执行器，包括壳体，所述壳体为中空腔体，内设有电机、一级齿轮、二级齿轮以及输出齿轮；所述电机输出轴连接有一电机齿轮，所述电机齿轮与一级齿轮啮合，所述一级齿轮与二级齿轮啮合，所述二级齿轮与输出齿轮啮合，所述输出齿轮的下端穿过所述壳体连接有阀门控制螺杆，所述阀门控制螺杆通过一阀门连接机构连接外部阀门；
所述壳体内设有微处理器通过控制线路与所述电机相连，所述输出齿轮的上端盘面的同一圆周线上均布设置若干个小磁铁，所述小磁铁所在圆周线的正上方设有一磁传感器，所述磁传感器固定安装在所述壳体内，与所述微处理器形成信号传输连接，所述电机通过所述一级齿轮和二级齿轮带动所述输出齿轮转动时，所述微处理器通过所述磁传感器通过感应到的小磁铁的个数计算所述输出齿轮的转动圈数，进而计算出外部阀门的升降距离。
进一步地，所述壳体包括上盖和下盖，所述上盖和下盖通过螺栓连接，盖合后形成一中空腔体，所述腔体内部从上至下依次固定安装有按钮安装板、端子连接板和电机安装板，所述电机安装在所述电机安装板上端面上，所述磁传感器安装在所述电机安装板的下端面上。
进一步地，所述磁传感器与所述小磁铁之间的垂直距离为0.5～1.5cm之间。
进一步地，所述输出齿轮的盘面上均布设置有10个所述小磁铁。
进一步地，所述一级齿轮和输出齿轮的上方通过转轴分别连接有一级小齿圈和输出小齿圈，所述一级小齿圈和输出小齿圈均与所述二级齿轮相啮合。
进一步地，所述阀门控制螺杆的外部套设有伸缩罩。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
1、通过在壳体内设置磁感应器，并在输出齿轮的盘面上均布设置若干个小磁铁，通过磁感应器感应到的小磁铁数量计算输出齿轮的转动圈数，进而计算出阀门的开度；
2、通过内置的单片机微处理器，计算出阀门开度对应的输出齿轮的转动圈数，通过与输出齿轮实际转动圈数之间的差值，控制电机低速转动带动输出齿轮转动对应差值角度，即可消除阀门开度误差；
3、本实用新型通过磁传感器检测、微处理器控制电机进行误差消除，大大了提高电动执行器的控制精度，可在现有电动执行器上进行增加改进，易于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型的剖视示意图。
图3是电机齿轮组的安装示意图。
图中，壳体1、上盖11、下盖12、按钮安装板13、端子连接板14、电机安装板15；
电机2、电机齿轮21、一级齿轮3、一级小齿圈31、二级齿轮4、输出齿轮5、输出小齿圈51、阀门控制螺杆6、伸缩罩61、阀门连接机构7、小磁铁8、磁传感器9。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
图1～3是本实用新型的优选方案，包括壳体1，壳体1包括上盖11和下盖12，上盖11和下盖12通过螺栓连接，盖合后形成一中空腔体，腔体内部从上至下依次固定安装有按钮安装板13、端子连接板14和电机安装板15，按钮安装板13上设有启动、调节等按钮(图中未示出)，端子连接板14上设有接线端子座(图中未示出)。
电机安装板15上端面固定安装有一电机2，下盖12内底面设有一级齿轮3、二级齿轮4以及输出齿轮5。电机2的输出轴朝下，穿过电机安装板15连接有一电机齿轮21，电机齿轮21与一级齿轮3啮合，一级齿轮3与二级齿轮4啮合，二级齿轮4与输出齿轮5啮合，电机2带动电机齿轮21转动，通过电机齿轮21带动一级齿轮3、二级齿轮4和输出齿轮5转动，输出齿轮5的下端穿过下盖12连接有阀门控制螺杆6，阀门控制螺杆6与阀门连接机构7相连，阀门连接机构7与外部阀门相连，输出齿轮5带动阀门控制螺杆6转动，进而控制阀门的启闭。壳体1内还设有微处理器(图中未示出)，本实施例的微处理器为单片机，内置有控制程序，通过控制线路与电机2相连，可根据外部指令控制电机2的启停和转动方向，还可控制电机2的转速。
因电机2需要在阀门到位时及时停止，或正反转变化控制阀门开启和关闭的方向改变，正反转变化时，需要电机齿轮21带动一级齿轮3改变转动方向，一级齿轮3带动二级齿轮4改变转动方向，最后由二级齿轮4带动输出齿轮5改变转动方向，由于电机2高速转动时，各级齿轮存在转动惯性，输出齿轮5不能及时停止或及时改变转动方向，导致转动指令发出后输出齿轮5的转动存在误差，阀门不能停止在准确的位置上。
为消除这种误差，进一步地如图2、3所示，在输出齿轮5的上端盘面的同一圆周线上均布设置若干个小磁铁8，在电机安装板15的下端面固定装有磁传感器9，磁传感器9位于小磁铁8所在圆周线的正上方，与小磁铁8之间的垂直距离为0.5～1.5cm之间，可更准确的采集小磁铁8的信息，磁传感器9与微处理器形成信号传输连接，可根据输出齿轮5上分布的小磁铁8的个数计算出相邻两个小磁铁8之间的角度，进而根据需要调整的高度判断需要采集几个小磁铁8信号。
本方案具备以下工作原理：工作时，阀门开度的位移值可通过微处理器的程序计算转化为磁传感器9所采集的小磁铁8的数量信息，即磁传感器9的感应次数。当阀门开度存在误差时，微处理器计算已检测到的感应次数与程序计算的感应次数的差值，通过感应次数差值计算出所对应的输出齿轮5的转动角度与转动方向，而后微处理器控制电机2低速启动，各级齿轮缓慢转动，在磁传感器9采集到对应差值个数的小磁铁8的信号后及时控制电机2停止，即可消除阀门开度误差。本实施例中，输出齿轮5的盘面上均布设置10个小磁铁8，被分为10格扇形区。
进一步地如图3所示，为缩小电动执行器的整体体积，在一级齿轮3和输出齿轮5的上方通过转轴(图中未示出)分别连接有一级小齿圈31和输出小齿圈51(图中未示意出输出小齿圈51的齿数)，一级小齿圈31和输出小齿圈51均与二级齿轮4相啮合，即二级齿轮4位于一级齿轮3和输出齿轮5的盘面上方，可减小一个齿轮的平面空间。
进一步地如图1所示，阀门控制螺杆6的外部套设有伸缩罩61，以避免灰尘污染阀门控制螺杆6，保证阀门开合顺畅。
以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种自动校正的电动执行器，包括壳体，所述壳体为中空腔体，内设有电机、一级齿轮、二级齿轮以及输出齿轮；所述电机输出轴连接有一电机齿轮，所述电机齿轮与一级齿轮啮合，所述一级齿轮与二级齿轮啮合，所述二级齿轮与输出齿轮啮合，所述输出齿轮的下端穿过所述壳体连接有阀门控制螺杆，所述阀门控制螺杆通过一阀门连接机构连接外部阀门；
其特征是：所述壳体内设有微处理器通过控制线路与所述电机相连，所述输出齿轮的上端盘面的同一圆周线上均布设置若干个小磁铁，所述小磁铁所在圆周线的正上方设有一磁传感器，所述磁传感器固定安装在所述壳体内，与所述微处理器形成信号传输连接，所述电机通过所述一级齿轮和二级齿轮带动所述输出齿轮转动时，所述微处理器通过所述磁传感器通过感应到的小磁铁的个数计算所述输出齿轮的转动圈数，进而计算出外部阀门的升降距离。
2.根据权利要求1所述的一种自动校正的电动执行器，其特征在于：所述壳体包括上盖和下盖，所述上盖和下盖通过螺栓连接，盖合后形成一中空腔体，所述腔体内部从上至下依次固定安装有按钮安装板、端子连接板和电机安装板，所述电机安装在所述电机安装板上端面上，所述磁传感器安装在所述电机安装板的下端面上。
3.根据权利要求1所述的一种自动校正的电动执行器，其特征在于：所述磁传感器与所述小磁铁之间的垂直距离为0.5～1.5cm之间。
4.根据权利要求1所述的一种自动校正的电动执行器，其特征在于：所述输出齿轮的盘面上均布设置有10个所述小磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种自动校正的电动执行器，其特征在于：所述一级齿轮和输出齿轮的上方通过转轴分别连接有一级小齿圈和输出小齿圈，所述一级小齿圈和输出小齿圈均与所述二级齿轮相啮合。
6.根据权利要求1所述的一种自动校正的电动执行器，其特征在于：所述阀门控制螺杆的外部套设有伸缩罩。
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