专利名称：直线运动式电子控制电动油门执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动油门执行器。
背景技术：
目前国内使用的电动油门执行器，一般是直接采用高速直流伺服电机为动力，经蜗轮减速后输出旋转动力，经连接件驱动发动机的调速手柄；也有一种是采用汽车用雨刷电机作为动力，经螺杆减速带动一轴向移动的拨杆，再经连接件(一般是钢丝绳)驱动发动机的调速手柄。这两种电动油门执行器存在的问题主要有四个一是外形尺寸大、重量大，不便安装。上述的蜗轮减速电动油门执行器外形尺寸为(长×宽×高)210×208×84mm；另一种外形尺寸为(长×宽×高)235×200×100mm。从而带来一个较普遍的问题，就是安装不便，特别是在中小型发动机上使用时，由于发动机外形较小，这个问题更为突出。一般情况下只能将其装在发动机以外，通过钢丝绳连接发动机的调速手柄，这种方式经常会由于钢丝绳故障导致电动调速失效。二是可靠性差。上述的两种电动油门执行器装有高、低速极限的限位开关，除此外没有其它保护装置，因此当用户调整不当或发动机调速手柄及连接件发生故障时极易造成油门执行器过载损坏或发动机调速机构损坏。三是驱动电流大，控制不便。上述的两种电动油门执行器电机的工作电流均在3A以上，为了减小油门执行器的外形尺寸，一般均选用微型限位开关，其触点容量多在2A以下，因此，常烧坏触点，造成油门执行器失控而过载损坏。同时在自动控制系统中，常用的微型继电器触点容量也多在2A以下，为了控制电动油门执行器，须专门配置大容量触点的继电器，不适应自动化和小型化发展的需要。四是手动调节不尽如人意。手动调节是一种备用功能，一般正常工作状态下是不用的。主要是在装机调整时使用和一旦电动控制装置出现故障时，应急使用。上述的两种电动油门执行器，其中一种是没有手动调节装置，一旦电动控制装置出现故障时，会给用户造成很大麻烦；另一种是加装了较复杂的手动调节机构，虽然使用比较方便，但增加了较大的外形尺寸，又给安装带来了不便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种直线运动式电子控制电动油门执行器，所要解决的技术问题是进一步减小电动油门执行器的体积，提高其工作的可靠性，而且使其具有手动调节的备用功能。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下一种直线运动式电子控制电动油门执行器，具有壳体、电机、减速机构，电机的动力输出端与减速机构的动力输入端相连接，其技术方案是它还具有通过螺纹传动连接的两个连接件、手动调整旋钮、手动/电动转换钮机构、轴向限位体、电机控制电路，所述的电机为微型直流减速电机；减速机构的动力输出端与其中一个连接件固接于一起，能在壳体上旋转的该连接件由壳体限位支承；另一个连接件其与连接件螺纹传动连接的另一侧经过将其限位支承的手动调整旋钮从壳体伸出，能在壳体上旋转的手动调整旋钮由壳体径向限位支承，手动调整旋钮由上述轴向限位体轴向限位，连接件与手动调整旋钮之间具有只限于二者同步做旋转运动，或者连接件单独做轴向运动而限制其单独做旋转运动的限位结构；限制手动调整旋钮在壳体上旋转的手动/电动转换钮机构安装于壳体上，手动调整旋钮上具有与手动/电动转换钮机构相配合而限制其在壳体上旋转的结构；电机控制电路包括接线端子、无极性变换电路、桥式电机驱动电路、电流检测电路、过载锁定电路，接线端子的电源输出端与无极性变换电路的输入端相连接，无极性变换电路的输出端与桥式电机驱动电路的输入端相连接，桥式电机驱动电路的两个输出端分别与电流检测电路的输入端及微型直流减速电机端子相连接，电流检测电路的输出端、接线端子的控制信号输出端分别与过载锁定电路的输入端相连接，过载锁定电路的输出端与桥式电机驱动电路的输入端相连接。
上述技术方案中，减速机构可以仅包括一对相啮合的大小齿轮，微型直流减速电机的动力输出端与减速机构的小齿轮固接于一起，减速机构的大齿轮与连接件固接于一起。上述与减速机构的动力输出端固接于一起的连接件为螺纹套，连接件为其一侧带有与螺纹套螺纹传动连接的外螺纹的螺杆，该螺杆上的外螺纹大径为10mm。本实用新型还可以具有用以调定调速器调速手柄的额定工作转速和怠速位置的限位螺钉，该限位螺钉在上述螺杆从螺纹套伸出的正对位置与壳体螺纹连接。上述微型直流减速电机为直径≤Φ40mm、长度≤80mm的微型直流减速电机。上述连接件与手动调整旋钮之间的限位结构可以具有与手动调整旋钮固接的销钉、设于连接件上位于其与手动调整旋钮结合处长度与连接件的行程相当的一段凹槽，上述限制连接件做旋转运动的销钉其端头伸进该凹槽内。上述能在壳体上旋转的手动调整旋钮是由壳体上的固定套径向限位支承的，安装于壳体上的手动/电动转换钮机构可以具有销轴、压簧、定位销，所述的销轴具有设于壳体外部的轴头、设于壳体内部的轴身及轴尾，销轴由其穿过的壳体的侧壁及固定套限位，压簧位于壳体的内壁与固定套外壁之间，压簧套装于销轴的轴身上，压簧两端分别由壳体的内壁和销轴上与之固接的定位销限位；上述手动调整旋钮上与手动/电动转换钮机构相配合而限制其在壳体上旋转的结构是，手动调整旋钮上具有所述销轴的轴尾能伸进其内与之配合而限制手动调整旋钮旋转的定位孔。将手动调整旋钮轴向限位的上述轴向限位体即为手动/电动转换钮机构，此时，手动调整旋钮的外圆侧壁上具有经过定位孔绕其侧壁一周、当销轴的轴尾离开该定位孔伸进其内与之配合而将手动调整旋钮轴向限位的环形槽。上述接线端子J1由脚1、2、3、4、5构成，上述无极性变换电路由整流桥D3构成，接线端子J1的1、4脚接整流桥D3的1、3脚，整流桥D3的第4脚接地，整流桥D3的第2脚为电路的电源“+”。上述桥式电机驱动电路由桥式连接的大功率三极管PNP1、PNP2、NPN1、NPN2及电阻R7、R8、R5、R6构成，三极管PNP1、PNP2的发射极同时接整流桥D3的2脚，三极管PNP1的基极经电阻R7接至三极管PNP2的集电极，同时三极管PNP2的基极经R8接至三极管PNP1的集电极；三极管NPN1的基极经电阻R5接地，NPN2的基极经电阻R6接地；三极管PNP1的集电极与三极管NPN1的集电极接和后与微型直流减速电机的端子一端相接，三极管PNP2的集电极与三极管NPN2的集电极接和后与微型直流减速电机的端子另一端相接；三极管NPN1、NPN2的发射极相接。上述过载锁定电路由晶闸管T1、T2及二极管D1、D2、D4、D5、D6、D7和电阻R1、R2、R3、R4、R11与电容C1、C2构成，接线端子J1的2脚接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极通过电阻R3接至晶闸管T2的控制极，同时通过电容C2接地；同时接线端子J1的2脚经电阻R1后，一路接至晶闸管T1的阳极，另一路经二极管D1后接至三极管NPN2的基极，并经电阻R6后接地；接线端子J1的3脚接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极通过电阻R4接至晶闸管T1的控制极，同时通过电容C1接地；同时接线端子J1的3脚经电阻R2后，一路接至晶闸管T2的阳极，另一路经二极管D2后接至三极管NPN1的基极，并经电阻R5后接地；晶闸管T1的阴极和晶闸管T2的阴极相接后接地；二极管D6的阴极接晶闸管T1的控制极，二极管D7的阴极接晶闸管T2的控制极，二极管D6的阳极与二极管D7的阳极接和后与电阻R11的一端相接。上述电流检测电路由电阻R10、电位器RW1、电阻R9、R12、R13、R14及光电耦合器OP1、电容C3构成，电阻R10一端与接合后的三极管NPN1、NPN2的发射极相连接，其另一端接地，接线端子J1的5脚通过电阻R12后接至光电耦合器OP1的接收管的发射极，同时经电阻R13后接地；光电耦合器OP1的接收管的集电极接整流桥D3的2脚；过载信号从电阻R10和三极管NPN1、NPN2的发射极相接的一端引出，经电位器RW1后分成四路，一路经电容C3后接地，一路经电阻R9后接地，第三路经电阻R14后接至光电耦合器OP1的发光二极管的阳极，光电耦合器OP1的发光二极管的阴极接地，第四路经电阻R11后接二极管D6的阳极和二极管D7的阳极。
同上述目前国内使用的电动油门执行器相比，本实用新型具有如下特点1、外形尺寸小，重量轻，安装方便。
本实用新型由于采用微型直流减速电机(其直径最好≤Φ40mm、长度最好≤80mm)作动力，采用螺纹套、螺杆(即上述两个连接件)作为螺纹减速增力机构(螺杆其与螺纹套螺纹传动连接的外螺纹大径最好为10mm)，其外形尺寸大为减小，再者，本实用新型最好为一级齿轮减速(即减速机构仅包括一对相啮合的大小齿轮)，这样对减小外形尺寸很有利。本实用新型的外形尺寸(长×宽×高)仅为126×117×52mm。非常适合于中小型发动机在需要电动控制转速时在发动机上直接安装使用。由于外形尺寸小，又将安装位置设计成对称形式，可适应于不同的安装要求。可通过不同形式的支架，方便的将其直接安装在中小型发动机上。本实用新型的主要性能参数见下表
2、工作安全可靠，控制电流小，适应自动控制需要，提高了发动机的调速精度。
本实用新型采用螺纹减速增力机构将旋转运动变为直线运动并使其具有反向自锁作用，而且其内装有电机控制电路，具有过载保护功能，当油门执行器遇到大于调定的额定输出力时，将自动切断电源，可保证在任何情况下都不会因过载而损坏该油门执行器及一切相关零部件。同时本实用新型可使油门执行器具有两种不同的接线控制方式，电路兼有控制功能，其控制电流仅为mA级，满足了微电子自动控制的需要。其控制电路中无任何有触点开关，不存在触点烧坏的问题。同时，因控制电流较小，大大提高了工作的可靠性。再者，上述电机控制电路改变了以往只能用限位开关调定发动机转速的办法(指自动调速时)。而用油门执行器本身的限位螺钉调定调速器调速手柄的额定工作转速和怠速的位置，这样比通常采用的限位开关的方法定位精度和定位可靠性高得多。其调速精度大大提高。以FL912发动机为例，原油门执行器仅能达到±50转/分，现可达到±10转/分。
3、在不增加外形尺寸的情况下，运用手动调整旋钮、手动/电动转换钮机构、限位结构与电动相反的方法实现了手动功能。其结构简单。
4、本实用新型可接收PWM调宽脉冲信号，以调整油门执行器的速度，从而适合不同的调速速率的需要。
图1为本实用新型的结构示意图(一个实施例)。
图2为本实用新型中电机控制电路的原理框图。
图3为本实用新型中电机控制电路的原理图。
图4为本实用新型的结构示意图(又一个实施例)。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型具有壳体12、微型直流减速电机15、减速机构、连接件10、连接件1、手动调整旋钮2、手动/电动转换钮机构7、轴向限位体、电机控制电路、限位螺钉13、壳体内部连接导线8、线路安装板9、接线插头17(即接线端子J1)。本实施例中连接件10为螺纹套，连接件1为其一侧带有与螺纹套螺纹传动连接的外螺纹的螺杆，该螺杆上的外螺纹大径为10mm。壳体12上具有安装孔16。微型直流减速电机15为直径≤Φ40mm、长度≤80mm的微型直流减速电机。微型直流减速电机15的动力输出端与减速机构的动力输入端相连接，减速机构的动力输出端与连接件10(即螺纹套)固接于一起。上述减速机构最好仅包括一对相啮合的大小齿轮11、14，微型直流减速电机15的动力输出端与减速机构的小齿轮14固接于一起，减速机构的大齿轮11与连接件10(即螺纹套)固接于一起。能在壳体12上旋转的连接件10(即螺纹套)由壳体12限位支承。连接件1(即螺杆)其与连接件10螺纹传动连接的另一侧经过将其限位支承的手动调整旋钮2从壳体12伸出，能在壳体12上旋转的手动调整旋钮2由壳体12上的固定套4径向限位支承，手动调整旋钮2由上述轴向限位体轴向限位，连接件1(即螺杆)与手动调整旋钮2之间具有只限于二者同步做旋转运动，或者螺杆单独做轴向运动而限制其单独做旋转运动的限位结构。限制手动调整旋钮2在壳体12上旋转的手动/电动转换钮机构7安装于壳体12上，手动调整旋钮2上具有与手动/电动转换钮机构7相配合而限制其在壳体12上旋转的结构。上述限位结构可以具有与手动调整旋钮2固接的销钉3、设于连接件1(即螺杆)上位于其与手动调整旋钮结合处长度与螺杆的行程相当的一段凹槽1a，上述限制螺杆做旋转运动的销钉3其端头伸进该凹槽1a内。上述限位结构还可以是连接件1(即螺杆)带有凸起，手动调整旋钮2上其与螺杆结合处具有凹槽，所述的凸起与凹槽相配合(此结构图中未画出)。上述安装于壳体上的手动/电动转换钮机构7可以具有销轴6、压簧5、定位销6′。所述的销轴6具有设于壳体12外部的轴头、设于壳体内部的轴身及轴尾，销轴6由其穿过的壳体12的侧壁及固定套4限位，压簧5位于壳体12的内壁与固定套4外壁之间，压簧5套装于销轴6的轴身上，压簧5两端分别由壳体12的内壁和销轴上与之固接的定位销6′限位。上述手动调整旋钮2上与手动/电动转换钮机构7相配合而限制其在壳体上旋转的结构是，手动调整旋钮2上具有所述销轴6的轴尾能伸进其内与之配合而限制手动调整旋钮2旋转的定位孔2a。将手动调整旋钮2轴向限位的上述轴向限位体可以就是手动/电动转换钮机构7，此时，手动调整旋钮2的外圆侧壁上具有经过定位孔2a绕其侧壁一周、当销轴6的轴尾离开该定位孔2a伸进其内与之配合而将手动调整旋钮2轴向限位的环形槽2b。将手动调整旋钮2轴向限位的上述轴向限位体还可以是位于手动调整旋钮2内侧的固定套4及卡簧(图中未画出)，卡簧设于手动调整旋钮2的外圆上。用以调定调速器调速手柄的额定工作转速和怠速位置的限位螺钉13，在螺杆从螺纹套伸出的正对位置与壳体12螺纹连接。这样，本实用新型工作时，手动/电动转换钮机构7中的销轴6在压簧5的作用下，销轴6的轴尾插入手动调整旋钮2的定位孔2a中，使手动调整旋钮固定，当微型直流减速电机15接通电源时，微型直流减速电机旋转，经减速机构进一步减速增力，带动连接件10(即螺纹套)旋转，连接件1(即螺杆)由于限位结构中销钉3的限制，不能做旋转运动，因此在与螺纹套相接合的螺纹作用下，螺杆做轴向运动，并将其动力通过连接件传递给发动机的调速手柄。微型直流减速电机15的电源正负端转换时，它的旋转方向变换，螺杆的运动方向随之转换。当需要手动时，将手动/电动转换钮机构7中的销轴6的轴尾从手动调整旋钮2的定位孔2a拉出(销轴6的轴尾不脱离环形槽2b)，手动调整旋钮2即可自由转动，用手转动手动调整旋钮2，螺杆在限位结构中销钉3的作用下，随手动调整旋钮2转动，而螺纹套在减速机构的阻力作用下，不能做旋转运动，螺杆在与螺纹套相接合的螺纹作用下，边旋转边做轴向运动。手动功能是为了调整方便和电气控制系统发生故障时应急使用的。当需手动调节发动机转速时，向外拉出手动/电动转换钮机构7中的销轴时，不要松开。然后旋转手动调整旋钮2即可。调整完成后，释放手动/电动转换钮机构7中的销轴，向左或右微转手动调整旋钮2，使销轴6的轴尾插入手动调整旋钮2的定位孔2a而恢复到原位。
如图2、图3所示，电机控制电路包括接线端子J1、无极性变换电路18、桥式电机驱动电路19、电流检测电路20、过载锁定电路21。电机控制电路设于线路安装板9上。接线端子J1的电源输出端与无极性变换电路18的输入端相连接，无极性变换电路18的输出端与桥式电机驱动电路19的输入端相连接，桥式电机驱动电路19的两个输出端分别与电流检测电路20的输入端及微型直流减速电机15端子相连接，电流检测电路20的输出端、接线端子J1的控制信号输出端分别与过载锁定电路21的输入端相连接，过载锁定电路21的输出端与桥式电机驱动电路19的输入端相连接。接线端子J1由脚1、2、3、4、5构成，上述无极性变换电路18由整流桥D3构成，接线端子J1的1、4脚接整流桥D3的1、3脚，整流桥D3的第4脚接地，整流桥D3的第2脚为电路的电源“+”。这样外接电源正负两条任意接线，电子线路所需电源极性均一定，可防止用户因电源接反而损坏电子线路，给使用带来很大方便。桥式电机驱动电路19可实现微型直流减速电机所需正、反转的电流方向控制，同时控制电流可以很小，便于实现智能自动控制。它由桥式连接的大功率三极管PNP1、PNP2、NPN1、NPN2及电阻R7、R8、R5、R6构成，三极管PNP1、PNP2的发射极同时接整流桥D3的2脚，三极管PNP1的基极经电阻R7接至三极管PNP2的集电极，同时三极管PNP2的基极经R8接至三极管PNP1的集电极；三极管NPN1的基极经电阻R5接地，NPN2的基极经电阻R6接地；三极管PNP1的集电极与三极管NPN1的集电极接和后与微型直流减速电机15的端子一端相接，三极管PNP2的集电极与三极管NPN2的集电极接和后与微型直流减速电机15的端子另一端相接；三极管NPN1、NPN2的发射极相接。过载锁定电路21由晶闸管T1、T2及二极管D1、D2、D4、D5、D6、D7和电阻R1、R2、R3、R4、R11与电容C1、C2构成，接线端子J1的2脚接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极通过电阻R3接至晶闸管T2的控制极，同时通过电容C2接地；同时接线端子J1的2脚经电阻R1后，一路接至晶闸管T1的阳极，另一路经二极管D1后接至三极管NPN2的基极，并经电阻R6后接地；接线端子J1的3脚接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极通过电阻R4接至晶闸管T1的控制极，同时通过电容C1接地；同时接线端子J1的3脚经电阻R2后，一路接至晶闸管T2的阳极，另一路经二极管D2后接至三极管NPN1的基极，并经电阻R5后接地；晶闸管T1的阴极和晶闸管T2的阴极相接后接地；二极管D6的阴极接晶闸管T1的控制极，二极管D7的阴极接晶闸管T2的控制极，二极管D6的阳极与二极管D7的阳极接和后与电阻R11的一端相接。电流检测电路20由电阻R10、电位器RW1、电阻R9、R12、R13、R14及光电耦合器OP1、电容C3构成，电阻R10一端与接合后的三极管NPN1、NPN2的发射极相连接，其另一端接地，接线端子J1的5脚通过电阻R12后接至光电耦合器OP1的接收管的发射极，同时经电阻R13后接地；光电耦合器OP1的接收管的集电极接整流桥D3的2脚；过载信号从电阻R10和三极管NPN1、NPN2的发射极相接的一端引出，经电位器RW1后分成四路，一路经电容C3后接地，一路经电阻R9后接地，第三路经电阻R14后接至光电耦合器OP1的发光二极管的阳极，光电耦合器OP1的发光二极管的阴极接地，第四路经电阻R11后接二极管D6的阳极和二极管D7的阳极。电流检测电路的功能是通过检测取样电阻R10上的电压测量微型直流减速电机工作电流，当微型直流减速电机过载时，电阻R10上产生电压可通过电位器RW1与电阻R9分压去触发过载锁定电路。当微型直流减速电机工作过载时，电流检测电路产生触发信号触发过载锁定电路工作，晶闸管T1、T2同时导通并锁定，微型直流减速电机停止转动，直至控制信号消失后解锁；过载信号同时通过光电耦合器OP1发出过载高电平信号通知自动控制器。这样，本实用新型工作时，接线端子J1的1、4脚接电源(12-24V不用分正负端)。接线端子J1的2、3脚为控制信号输入端，高电平有效(信号电平为电源电压)。当接线端子J1的2脚接信号电平时，三极管PNP1、NPN2的基极高电位，三极管PNP1、NPN2导通，电流经整流桥D3的2脚，到三极管PNP1的发射极，经三极管PNP1的集电极到达微型直流减速电机的“+”，再经微型直流减速电机通过三极管NPN2流过采样电阻R10，到达整流桥D3的4脚，形成回路，微型直流减速电机旋转。连接件1(即螺杆)向内缩进。当接线端子J1的3脚接信号电平时，三极管PNP2、NPN1的基极高电位，三极管PNP2、NPN1导通，电流经整流桥D3的2脚，到三极管PNP2的发射极，经三极管PNP2的集电极到达微型直流减速电机的“-”，再经微型直流减速电机通过三极管NPN1流过采样电阻R10，到达整流桥D3的4脚，形成回路，微型直流减速电机反向旋转。连接件1(即螺杆)向外伸出。当接线端子J1的2脚、3脚同时接高电平信号时，接线端子J1的2脚电流经二极管D4、电阻R3到达晶闸管T2；接线端子J1的3脚电流经二极管D5、电阻R4到达晶闸管T1，晶闸管T1、T2均导通，将大功率三极管NPN1、NPN2的基极置低电位，三极管PNP1、PNP2、NPN1、NPN2均截止，微型直流减速电机无电流通过。通过微型直流减速电机的电流与移动螺杆1所受到的阻力成正比，其电流会在电流采样电阻R10上产生相应的电压降，当移动螺杆1所受到的阻力大于额定值(由电位器RW1设定)时，电阻R10上产生的电压降使得电阻R9上端的电位高于晶闸管T1或晶闸管T2的导通电压，相应方向的晶闸管导通，将大功率三极管的基极置低电位，大功率三极管截止，切断微型直流减速电机的电源，微型直流减速电机停止转动。电容C3用于起动时保证短时提供较大电流和提高抗干扰能力。当接线端子J1的2脚或3脚接于PWM调宽信号时，相应的大功率三极管也工作于脉冲状态下，改变PWM信号的脉宽，即可使移动螺杆1运动的速度得到调整。光电耦合器OP1用于为控制装置提供执行器工作状态信号。当微型直流减速电机旋转时，流经电阻R10的电流在电阻R10上产生的压降使光电耦合器OP1导通，通过电阻R12向控制装置提供高电位信号；当微型直流减速电机停止旋转时，没有电流流过电阻R10，电阻R10上没有压降，光电耦合器OP1截止，通过电阻R12向控制装置提供低电位信号。
本实用新型的电动油门执行器可采用推升速方式或拉升速方式两种工作方式，推升速方式是指油门执行器的连接件1(即螺杆)向外伸出时，发动机转速升高。拉升速方式是指油门执行器的连接件1(即螺杆)向内缩进时，发动机转速升高。
如图4所示，本实施例中连接件1为螺纹套，连接件10为其一侧带有与螺纹套螺纹传动连接的外螺纹的螺杆，其它结构同上。
权利要求1.一种直线运动式电子控制电动油门执行器，具有壳体、电机、减速机构，电机的动力输出端与减速机构的动力输入端相连接，其特征在于它还具有通过螺纹传动连接的连接件(1)和连接件(10)、手动调整旋钮(2)、手动/电动转换钮机构(7)、轴向限位体、电机控制电路，所述的电机为微型直流减速电机(15)；减速机构的动力输出端与其中一个连接件(10)固接于一起，能在壳体(12)上旋转的该连接件(10)由壳体(12)限位支承；另一个连接件(1)其与连接件(10)螺纹传动连接的另一侧经过将其限位支承的手动调整旋钮(2)从壳体(12)伸出，能在壳体(12)上旋转的手动调整旋钮(2)由壳体(12)径向限位支承，手动调整旋钮(2)由上述轴向限位体轴向限位，连接件(1)与手动调整旋钮(2)之间具有只限于二者同步做旋转运动，或者连接件(1)单独做轴向运动而限制其单独做旋转运动的限位结构；限制手动调整旋钮(2)在壳体(12)上旋转的手动/电动转换钮机构(7)安装于壳体(12)上，手动调整旋钮(2)上具有与手动/电动转换钮机构(7)相配合而限制其在壳体(12)上旋转的结构；电机控制电路包括接线端子(J1)、无极性变换电路(18)、桥式电机驱动电路(19)、电流检测电路(20)、过载锁定电路(21)，接线端子(J1)的电源输出端与无极性变换电路(18)的输入端相连接，无极性变换电路(18)的输出端与桥式电机驱动电路(19)的输入端相连接，桥式电机驱动电路(19)的两个输出端分别与电流检测电路(20)的输入端及微型直流减速电机(15)端子相连接，电流检测电路(20)的输出端、接线端子(J1)的控制信号输出端分别与过载锁定电路(21)的输入端相连接，过载锁定电路(21)的输出端与桥式电机驱动电路(19)的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述减速机构可以仅包括一对相啮合的大小齿轮(11、14)，微型直流减速电机(15)的动力输出端与减速机构的小齿轮(14)固接于一起，减速机构的大齿轮(11)与连接件(10)固接于一起。
3.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述与减速机构的动力输出端固接于一起的连接件(10)为螺纹套，连接件(1)为其一侧带有与螺纹套螺纹传动连接的外螺纹的螺杆，该螺杆上的外螺纹大径为10mm。
4.根据权利要求3所述的油门执行器，其特征在于它还可以具有用以调定调速器调速手柄的额定工作转速和怠速位置的限位螺钉(13)，该限位螺钉(13)在上述螺杆从螺纹套伸出的正对位置与壳体(12)螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述微型直流减速电机(15)为直径≤Φ40mm、长度≤80mm的微型直流减速电机。
6.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述连接件(1)与手动调整旋钮(2)之间的限位结构可以具有与手动调整旋钮(2)固接的销钉(3)、设于连接件(1)上位于其与手动调整旋钮结合处长度与连接件(1)的行程相当的一段凹槽(1a)，上述限制连接件(1)做旋转运动的销钉(3)其端头伸进该凹槽(1a)内。
7.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述能在壳体(12)上旋转的手动调整旋钮(2)是由壳体(12)上的固定套(4)径向限位支承的，安装于壳体上的手动/电动转换钮机构(7)可以具有销轴(6)、压簧(5)、定位销(6′)，所述的销轴(6)具有设于壳体(12)外部的轴头、设于壳体内部的轴身及轴尾，销轴(6)由其穿过的壳体(12)的侧壁及固定套(4)限位，压簧(5)位于壳体(12)的内壁与固定套(4)外壁之间，压簧(5)套装于销轴(6)的轴身上，压簧(5)两端分别由壳体(12)的内壁和销轴上与之固接的定位销(6′)限位；上述手动调整旋钮(2)上与手动/电动转换钮机构(7)相配合而限制其在壳体上旋转的结构是，手动调整旋钮(2)上具有所述销轴(6)的轴尾能伸进其内与之配合而限制手动调整旋钮(2)旋转的定位孔(2a)。
8.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述能在壳体(12)上旋转的手动调整旋钮(2)是由壳体(12)上的固定套(4)径向限位支承的，将手动调整旋钮(2)轴向限位的上述轴向限位体即为手动/电动转换钮机构(7)，手动/电动转换钮机构(7)可以具有销轴(6)、压簧(5)、定位销(6′)，所述的销轴(6)具有设于壳体(12)外部的轴头、设于壳体内部的轴身及轴尾，销轴(6)由其穿过的壳体(12)的侧壁及固定套(4)限位，压簧(5)位于壳体(12)的内壁与固定套(4)外壁之间，压簧(5)套装于销轴(6)的轴身上，压簧(5)两端分别由壳体(12)的内壁和销轴上与之固接的定位销(6′)限位；上述手动调整旋钮(2)上与手动/电动转换钮机构(7)相配合而限制其在壳体上旋转的结构是，手动调整旋钮(2)上具有所述销轴(6)的轴尾能伸进其内与之配合而限制手动调整旋钮(2)旋转的定位孔(2a)；同时，手动调整旋钮(2)的外圆侧壁上具有经过定位孔(2a)绕其侧壁一周、当销轴(6)的轴尾离开该定位孔(2a)申进其内与之配合而将手动调整旋钮(2)轴向限位的环形槽(2b)。
9.根据权利要求1所述的油门执行器，其特征在于上述接线端子(J1)由脚1、2、3、4、5构成，上述无极性变换电路(18)由整流桥D3构成，接线端子(J1)的1、4脚接整流桥D3的1、3脚，整流桥D3的第4脚接地，整流桥D3的第2脚为电路的电源“+”。
10.根据权利要求9所述的油门执行器，其特征在于上述桥式电机驱动电路(19)由桥式连接的大功率三极管PNP1、PNP2、NPN1、NPN2及电阻R7、R8、R5、R6构成，三极管PNP1、PNP2的发射极同时接整流桥D3的2脚，三极管PNP1的基极经电阻R7接至三极管PNP2的集电极，同时三极管PNP2的基极经R8接至三极管PNP1的集电极；三极管NPN1的基极经电阻R5接地，NPN2的基极经电阻R6接地；三极管PNP1的集电极与三极管NPN1的集电极接和后与微型直流减速电机(15)的端子一端相接，三极管PNP2的集电极与三极管NPN2的集电极接和后与微型直流减速电机(15)的端子另一端相接；三极管NPN1、NPN2的发射极相接。
11.根据权利要求10所述的油门执行器，其特征在于上述过载锁定电路(21)由晶闸管T1、T2及二极管D1、D2、D4、D5、D6、D7和电阻R1、R2、R3、R4、R11与电容C1、C2构成，接线端子(J1)的2脚接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极通过电阻R3接至晶闸管T2的控制极，同时通过电容C2接地；同时接线端子(J1)的2脚经电阻R1后，一路接至晶闸管T1的阳极，另一路经二极管D1后接至三极管NPN2的基极，并经电阻R6后接地；接线端子(J1)的3脚接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极通过电阻R4接至晶闸管T1的控制极，同时通过电容C1接地；同时接线端子(J1)的3脚经电阻R2后，一路接至晶闸管T2的阳极，另一路经二极管D2后接至三极管NPN1的基极，并经电阻R5后接地；晶闸管T1的阴极和晶闸管T2的阴极相接后接地；二极管D6的阴极接晶闸管T1的控制极，二极管D7的阴极接晶闸管T2的控制极，二极管D6的阳极与二极管D7的阳极接和后与电阻R11的一端相接。
12.根据权利要求11所述的油门执行器，其特征在于上述电流检测电路(20)由电阻R10、电位器RW1、电阻R9、R12、R13、R14及光电耦合器OP1、电容C3构成，电阻R10一端与接合后的三极管NPN1、NPN2的发射极相连接，其另一端接地，接线端子(J1)的5脚通过电阻R12后接至光电耦合器OP1的接收管的发射极，同时经电阻R13后接地；光电耦合器OP1的接收管的集电极接整流桥D3的2脚；过载信号从电阻R10和三极管NPN1、NPN2的发射极相接的一端引出，经电位器RW1后分成四路，一路经电容C3后接地，一路经电阻R9后接地，第三路经电阻R14后接至光电耦合器OP1的发光二极管的阳极，光电耦合器OP1的发光二极管的阴极接地，第四路经电阻R11后接二极管D6的阳极和二极管D7的阳极。
专利摘要一种直线运动式电子控制电动油门执行器，具有壳体、微型直流减速电机、减速机构、通过螺纹传动连接的两个连接件、手动调整旋钮、手动/电动转换钮机构、轴向限位体、电机控制电路。减速机构的动力输出端与一个连接件固接于一起，能在壳体上旋转的该连接件由壳体限位支承；另一个连接件其一侧经过将其限位支承的手动调整旋钮从壳体伸出；能在壳体上旋转的手动调整旋钮由壳体径向限位支承，手动调整旋钮由上述轴向限位体轴向限位，经过手动调整旋钮的连接件与手动调整旋钮之间具有限位结构；电机控制电路包括接线端子、无极性变换电路、桥式电机驱动电路、电流检测电路、过载锁定电路。它体积小，工作可靠，而且具有手动调节的备用功能。
文档编号F02D11/10GK2555408SQ02243850
公开日2003年6月11日 申请日期2002年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者李志伟, 孙书建 申请人:石家庄市银象机电自控研究所