專利名稱：微型閥門電動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于閥門驅(qū)動裝置。
目前閥門電動裝置微型化已取得不少進(jìn)展，顯著的方面是采用行星齒輪傳動，使減速器質(zhì)量、體積減少了30％～50％，采用一套機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩控制、手電動切換和手動等功能，減少了控制機(jī)構(gòu)占用的空間。但是按現(xiàn)有技術(shù)制造的小規(guī)格電動裝置，控制機(jī)構(gòu)所占的空間則顯得過大，同時由于控制機(jī)構(gòu)布局的要求，還給改進(jìn)整個裝置的結(jié)構(gòu)帶來不利的限制，這些都影響了小規(guī)格電動裝置的進(jìn)一步微型化。
本實(shí)用新型的目的，就是提供一系列微型閥門電動裝置，其控制機(jī)構(gòu)所占的空間明顯減小，并通過和四種減速器優(yōu)化組合，使該系列電動裝置在功能適宜的前提下，結(jié)構(gòu)簡單，體積更小，以實(shí)現(xiàn)小規(guī)格電動裝置的微型化，同時從一個新的途徑實(shí)現(xiàn)大、中規(guī)格電動裝置的微型化。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置主要由電機(jī)、主軸、減速器、離合器、控制桿、控制輪、箱體、箱罩、手柄座組成，離合器牙嵌式，梯形牙，其中可滑移半離合器裝在主軸上以導(dǎo)鍵相聯(lián)接，并始終受到一個彈性力的作用，使其靠向另一個半離合器，離合器牙傾斜角在12°～40°之間，彈性力在0.5～10kgf之間，本實(shí)用新型特征是可滑移半離合器工作中產(chǎn)生滑移時所發(fā)出的位移信號，是由與之聯(lián)動的控制桿傳遞，又由與控制桿聯(lián)動的控制輪接收的，作用于可滑移半離合器上的使之趨向嚙合的彈性力和使之脫開嚙合的剛性力，也是由控制桿傳遞的，控制桿設(shè)置于離合器所包容的主軸軸內(nèi)孔中或軸表面槽中，控制輪由凸輪和不完全齒輪組成，與主軸同軸安裝，凸輪的工作表面由旋轉(zhuǎn)體的部分表面及其兩邊的斜面組成，旋轉(zhuǎn)體母線為折線，一段平行于軸線形成圓柱面，一段傾于軸線形成園錐面，斜面經(jīng)過園柱體母線，控制輪被主軸聯(lián)動而轉(zhuǎn)動，同時也被控制桿聯(lián)動而竄動，這兩個方面的運(yùn)動同時控制行程開關(guān)?？苫瓢腚x合器，控制輪與控制桿的聯(lián)接，都是通過銷、鍵等零件實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)控制桿設(shè)在軸內(nèi)孔中時，還須在軸上銑出一段透過孔的通槽。
減速器可選用單級行星減速器，兩級行星減速器，單級蝸桿減速器以及蝸桿－行星減速器。
對于采用這四種類型減速器的電動裝置，離合器都可以在減速器輸出端安裝，對于采用兩級行星減速器或蝸桿－行星減速器的電動裝置，也可以把兩級減速器的第一級減速機(jī)構(gòu)和第二級減速機(jī)構(gòu)的傳動聯(lián)接處做成前面所說的梯形牙離合器形式，其中第二級減速機(jī)構(gòu)中有離合器牙的輸入構(gòu)件裝在主軸上，與主軸、與控制桿的聯(lián)接方式，具有前面所說的可滑移半離合器的特點(diǎn)。
對于采用這四種類型減速器的電動裝置，主軸是部分回轉(zhuǎn)時，控制輪直接裝在主軸上，導(dǎo)鍵相聯(lián)接，主軸是多回轉(zhuǎn)時，在主軸上同軸安裝NN型少齒差行星減速器，減速器偏心套裝在主軸上，與主軸、與控制桿的聯(lián)接方式，具有前面所說的控制輪的特點(diǎn)。該偏心套上有一段與其轉(zhuǎn)動軸線同軸的園柱面用以安裝控制輪，并用擋圈限位，使控制輪不能軸向竄動，減速器輸出內(nèi)齒輪上有導(dǎo)柱，穿入控制輪沿軸向加工的孔中，這樣，控制桿通過偏心套帶動控制輪竄動，主軸通過減速器帶動控制輪轉(zhuǎn)動，就可以實(shí)現(xiàn)控制輪的功能。
對于采用單級或兩級行星減速器的電動裝置，離合器、控制輪與電機(jī)、減速器同軸安裝。
本實(shí)用新型由于采用了具有上面所說的離合器－控制桿－控制輪這種特點(diǎn)的控制機(jī)構(gòu)設(shè)計，充分開發(fā)了電動裝置中尚可利用的空間，所用零件功能多、數(shù)量少、所以明顯減少了控制機(jī)構(gòu)占用的空間。通過和幾種減速器優(yōu)化組合產(chǎn)生的一系列電動裝置(特別是采用行星減速器的電動裝置)，功能適宜，結(jié)構(gòu)緊湊。適于做成小規(guī)格的電動裝置，同時也可以做成大、中規(guī)格的電動裝置。
采用離合器－控制桿－控制輪這一控制機(jī)構(gòu)和上述四種減速器優(yōu)化組合，本實(shí)用新型可提供12種微型閥門電動裝置。為節(jié)省篇幅，這里提供4種有代表性的電動裝置，其中包括了其余8種所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖，詳述其結(jié)構(gòu)和動作原理。
圖1是采用單級行星齒輪減速器(N型)的Q型電動裝置示意圖。圖2是
圖1的局部視圖。
圖3是采用兩級行星齒輪減速器(NGW－NN型)的Z型電動裝置示意圖。
圖4是采用單級蝸桿減速器的Q型電動裝置示意圖。
圖5是采用蝸桿－行星齒輪減速器的Q型電動裝置示意圖，行星齒輪減速器為NGW型。
參照
圖1，圖2，主軸(1)為空心軸，上、下端均銑有離合器牙，軸下部裝有可滑移半離合器，以導(dǎo)鍵相聯(lián)接，軸孔內(nèi)有控制桿(4)，軸上的虛線為銑出的通槽，槽寬比銷(44)直徑大0.1～0.3mm，槽長為銷(44)直徑加上離合器牙高的1.2～1.5倍，用來穿過銷(44)，聯(lián)接可滑移半離合器(3)和控制桿(4)，并傳遞運(yùn)動?？刂戚?65)在主軸(1)的上部安裝，與主軸(1)，與控制桿(4)的聯(lián)接方式具有可滑移半離合器(3)的特點(diǎn)。控制桿(4)上部加工成螺桿，螺桿上有調(diào)節(jié)螺母(42)壓著裝在主軸軸孔臺階上的彈簧(43)，手輪座(7)裝在箱罩(9)上，可以自由轉(zhuǎn)動和上下滑動，蓋(72)裝在手輪座(7)上，和控制桿端呈點(diǎn)接觸，由于彈簧(43)的作用，手輪座(7)與主軸(1)間的離合器呈脫開狀態(tài)。電機(jī)定子(93)和內(nèi)齒輪(35)固定在箱體上，箱體(95)上部和下部裝有軸套(91)和軸套(96)，銷(41)用來聯(lián)接控制輪(65)和控制桿(4)。軸套(94)可在主軸(1)上空轉(zhuǎn)，其上固定著電機(jī)轉(zhuǎn)子(92)和偏心套(33)，輸出內(nèi)齒輪(31)下端面和可滑移半離合器相聯(lián)接處為前面所說的梯形牙離合器。
電動過程啟動電機(jī)，轉(zhuǎn)子(92)、軸套(94)和偏心套(33)一起轉(zhuǎn)動，接著的傳動路線是偏心套(33)→雙聯(lián)齒輪(36)→輸出內(nèi)齒輪(31)→可滑移半離合器(3)→主軸(1)。電動裝置的轉(zhuǎn)矩由主軸輸出。
行程控制過程控制輪(65)隨主軸(1)同步轉(zhuǎn)動，由該輪凸輪部分的園柱面及其兩邊的斜面控制兩個分別管開、關(guān)到位的行程開關(guān)(64)，當(dāng)控制輪轉(zhuǎn)過某一限定角度時，其中的一個開關(guān)的觸頭由園柱進(jìn)入斜面而動作，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，從而控制開閥或關(guān)閥。
轉(zhuǎn)矩控制過程當(dāng)經(jīng)離合器傳遞的扭矩大于控制轉(zhuǎn)矩時，可滑移半離合器(3)向下滑移，帶動控制桿(4)、控制輪(65)也向下滑動，開關(guān)(64)的觸頭由園柱面進(jìn)入園錐面而動作，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制。
手電動切換和手動過程壓下手輪(71)及與其固定聯(lián)接的手輪座(7)、蓋(72)，使控制桿(4)下移，聯(lián)動可滑移半離合器(3)和控制輪(65)，使主軸上端離合器嚙合。這時邊壓邊轉(zhuǎn)動手輪(71)，即可實(shí)現(xiàn)手動。放開手輪(71)，彈簧(43)作用在螺母(42)上的力克服手輪(71)、手輪座(7)等物的重力，使控制桿(4)上移，主軸(1)上端離合器脫開，然后行程開關(guān)(64)閉合，主軸(1)下端離合器嚙合，即可實(shí)現(xiàn)電動。
開度指示過程控制輪(65)齒輪部分聯(lián)動電位器齒輪(82)帶動電位器(83)及同軸上的指針(8)，在刻度盤(8)上指示開度，給電位器(83)通電，則可經(jīng)它輸出開度的電信號。
參照圖3，主軸(2)僅上端銑有離合器牙，其余結(jié)構(gòu)與圖(1)中主軸(1)相同?？刂茥U(4)、手輪座(7)結(jié)構(gòu)與
圖1中同名零件相同。軸套(94)可以在主軸(2)上自由轉(zhuǎn)動，其上固定著電動機(jī)轉(zhuǎn)子(92)和太陽輪(51)，行星架(53)和偏心套(34)相接處為前面所說的梯形牙離合器，輸出內(nèi)齒輪(32)的下端銑有離合器牙?？刂戚?65)裝在偏心套(62)上，與主軸(2)同心，用擋圈(67)軸向固定，偏心套(34)、偏心套(62)與主軸、與控制桿的聯(lián)接方式，具
圖1中所述的可滑移半離合器的特點(diǎn)。內(nèi)齒輪(68)固定在機(jī)架(6)上，雙聯(lián)齒(61)輸出內(nèi)齒輪(63)可以在機(jī)架(6)內(nèi)轉(zhuǎn)動，但不能竄動，輸出內(nèi)齒輪上有導(dǎo)柱(66)，穿在控制輪(65)孔中。內(nèi)齒輪(35)電機(jī)定子(93)固定在箱體(95)上，其余零件如下(其安裝如
圖1同名零件的有關(guān)說明)電位器(83)，銷(41)，調(diào)整螺母(42)蓋(72)，手輪(71)，彈簧(43)，指針(8)，刻度盤(81)，齒輪(82)，電位器(83)，箱罩(9)，軸套(91)，銷(44)，箱體(95)，軸套(96)。
電動過程啟動電機(jī)，太陽輪(51)同轉(zhuǎn)子(92)一起轉(zhuǎn)動，接著傳動路線是大陽輪(51)→行星齒輪(5)→行星架(53)→偏心套(34)→雙聯(lián)齒輪(36)輸出齒輪(32)。電動裝置的轉(zhuǎn)矩由輸出內(nèi)齒輪(32)輸出。
行程控制過程該過程傳動路線是主軸(2)→偏心套(62)→雙聯(lián)齒輪(61)→輸出內(nèi)齒輪(63)→導(dǎo)柱(66)→控制輪(65)→行程開關(guān)(64)，控制輪(65)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而控制行程開關(guān)(64)的原理同
圖1圖2有關(guān)說明。
轉(zhuǎn)矩控制過程當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩大于控制轉(zhuǎn)矩時，作用在太陽輪(51)和偏心套(34)間離合器牙面上的軸向力使偏心套(34)下移，帶動控制桿(4)，該桿帶動偏心套(62)及其上的控制輪(65)?？刂戚?65)向下竄動，進(jìn)而控制行程開關(guān)(64)的原理同
圖1有關(guān)說明。
手電動切換、手動和開度指示過程同
圖1有關(guān)說明。
參照圖4，主軸(1)，可滑移半離合器(3)，控制桿(4)，手輪座(7)與
圖1同名零件結(jié)構(gòu)相同。蝸桿(11)與電機(jī)(12)的轉(zhuǎn)子軸為一體。其余的零件安裝方式同
圖1同名零件有關(guān)說明，它們是軸套(91)，行程開關(guān)(64)，控制輪(65)，銷(41)，手輪座(7)，手輪(71)，蓋(72)，調(diào)整螺母(42)，彈簧(43)，指針(8)，刻度盤(81)齒輪(82)，電位器(83)，箱罩(9)，箱體(95)，軸套(96)，銷(44)，電機(jī)(12)啟動，轉(zhuǎn)子－蝸桿軸轉(zhuǎn)動，聯(lián)動蝸輪(10)，蝸輪(10)端面銑有前面所說的梯形離合器牙，聯(lián)動可滑移半離合器(3)，其余的電動、行程控制、轉(zhuǎn)矩控制、手電動切換、手動和開度指示等過程同
圖1圖2有關(guān)說明。
參照圖5，主軸(1)、可滑移半離合器(3)、控制桿(4)、蝸桿(11)、電動機(jī)(12)，控制輪(65)與圖4同名零件結(jié)構(gòu)相同。蝸輪(10)和太陽輪(51)固定在可在主軸(1)上自由轉(zhuǎn)動的軸套(94)上。行星架端面上銑有前面所說的梯形離合器牙，內(nèi)齒輪(52)固定在箱體(95)上，其余零件的安裝方式同
圖1同名零件有關(guān)說明，它們是銷(41)控制輪(65)，行程開關(guān)(64)，手輪座(7)，手輪(71)，調(diào)整螺母(42)，彈簧(43)，指針(8)，箱罩(9)，刻度盤(81)，齒輪(82)，電位器(83)，軸套(91)，箱體(95)，軸套(96)，銷(44)。
電動過程啟動電動機(jī)(12)，轉(zhuǎn)子－蝸桿(11)轉(zhuǎn)動，接著的傳動路線是蝸桿(11)→蝸輪(10)→軸套(94)→太陽輪(51)→行星輪(5)→行星架(53)→可滑移半離合器(3)→主軸(1)，電動裝置的轉(zhuǎn)矩經(jīng)主軸輸出。
行程控制、轉(zhuǎn)矩控制、手電動切換、手動、開度指示等過程同
圖1圖2有關(guān)說明。
權(quán)利要求1.用于驅(qū)動閥門的微型閥門電動裝置，主要由電機(jī)、主軸、減速器、離合器、控制桿、控制輪、箱體、箱罩、手柄座組成，離合器牙嵌式、梯形牙，牙傾斜角在12°～40°之間，其中可滑移半離合器裝在主軸上，以導(dǎo)鍵相聯(lián)接，并始終受到一個彈性力的作用，使其靠向另一個半離合器，彈性力在0.5～10Kgf之間，本實(shí)用新型特型特征是設(shè)置控制桿和控制輪，可滑移半離合器以銷聯(lián)接方式或鍵聯(lián)接方式與控制桿聯(lián)動，控制桿再以銷聯(lián)接或鍵聯(lián)接方式與控輪制聯(lián)動，控制桿設(shè)置于離合器所包容的主軸軸內(nèi)孔中或軸表面槽中，控制輪由凸輪和不完全齒輪組成，與主軸同軸安裝，凸輪的工作表面由旋轉(zhuǎn)體的部分表面及其兩邊的斜面組成，旋轉(zhuǎn)體母線為折線，一段平行于軸線形成園柱面，一段傾斜于軸線形成園錐面，斜面經(jīng)過園柱面母線。
2.按權(quán)利要求1所述的電動裝置，其特征是減速器可以是單級行星減速器。
3.按權(quán)利要求1所述的電動裝置，其特征是減速器也可以是兩級行星減速器。
4.按權(quán)利要求1所述的電動裝置，其特征是減速器也可以是單級蝸桿減速器。
5.按權(quán)利要求1所述的電動裝置，其特征是減速器也可以是蝸桿－行星減速器。
6.按權(quán)利要求2或3或4或5所述的電動裝置，其特征是離合器可以在減速器輸出端安裝。
7.按權(quán)利要求3或5所述的電動裝置，其特征是也可以把兩級減速器的第一級減速機(jī)構(gòu)和第二級減速機(jī)構(gòu)的傳動聯(lián)接處做成前面所說的梯形牙離合器形式，其中第二級減速機(jī)構(gòu)中，有離合器牙的輸入構(gòu)件裝在主軸上，與主軸、與控制桿的聯(lián)接方式，具有前面所說的可滑移半離合器的特點(diǎn)。
8.按權(quán)利要求2或3或4或5所述的電動裝置，其特征是控制輪可以直接裝在主軸上。
9.按權(quán)利要求2或3或4或5所述的電動裝置，其特征是也可以在主軸上同軸安裝NN型少齒差行星減速器，減速器偏心套裝在主軸上，該套與主軸、與控制桿的聯(lián)接方式，具有前面所說的控制輪的特點(diǎn)，該套上有一段與其轉(zhuǎn)動軸線同軸的園柱面用以安裝控制輪，并用擋圈軸向限位，減速器輸出內(nèi)齒輪上有導(dǎo)柱，穿入控制輪沿軸向加工的孔中。
10.按權(quán)利要求2或3所述的電動裝置，其特征是離合器、控制輪與電機(jī)、減速器同軸安裝。
專利摘要本實(shí)用新型屬于閥門驅(qū)動裝置。
按現(xiàn)有技術(shù)制造的小規(guī)格閥門電動裝置，其控制機(jī)構(gòu)所占的空間顯得過大，影響了小規(guī)格閥門電動裝置的微型化。本實(shí)用新型采用離合器-控制桿-控制輪這種特點(diǎn)的控制機(jī)構(gòu)，明顯減少了占用的空間，通過和四種減速器優(yōu)化組合，可以做成一系列功能適宜，結(jié)構(gòu)緊湊的小規(guī)格微型閥門電動裝置。本設(shè)計也可用于大、中規(guī)格的電動裝置。
文檔編號F16K31/04GK2184831SQ93222419
公開日1994年12月7日 申請日期1993年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月19日
發(fā)明者馬富才 申請人:馬富才