一种用于油罐车辆的执行机构的制作方法
【专利摘要】一种油罐车辆的执行机构，它由电机、箱体、凸轮、凸轮顶杆、行程开关A、B、弹簧、弹簧挡板以及阀门轴和阀门轴套组成；弹簧挡板、行程开关A、B、和电机固定在箱体上，阀门轴和阀门轴套通过螺钉连接，凸轮通过安装孔和电机的输出轴连接，凸轮通过凸轮顶杆和阀门轴套连接，凸轮在电机的带动下转动，凸轮的转动带动凸轮顶杆做往复运动，通过凸轮顶杆一端插入和退出阀门轴套来实现油罐车辆油罐的施封和解封。本发明便于操作和管理，且易于制造实现，成本低廉，方便使用。
【专利说明】—种用于油罐车辆的执行机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油罐车辆的执行机构，特别涉及一种能够电控开启、闭合的执行机构。属于机械工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]油罐车辆中执行机构的应用较广，其主要作用是完成油罐车辆各个油罐的开启和闭合。目前油罐车辆使用的阀门常见的为手动球阀，通过手动旋转阀门轴来实现阀门的开闭。通过阀门的开闭实现油罐开启和闭合的功能。
[0003]手动球阀需要人为动手才能打开，自动化程度不高，而且可能会出现在运输途中运输人员随意打开油罐的现象。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种油罐车辆的执行机构，以便能够电子控制油罐车辆油罐的开关，已解决上述问题和现有技术的不足。
[0005]本发明的技术方案:本发明一种油罐车辆的执行机构,它主要由电机、箱体、凸轮、凸轮顶杆、行程开关A、B、弹簧、弹簧挡板以及阀门轴和阀门轴套组成。它们之间的位置连接关系是弹簧挡板、行程开关A、B、电机固定在箱体上，阀门轴和阀门轴套通过螺钉连接，凸轮通过安装孔和电机的输出轴连接。凸轮通过凸轮顶杆和阀门轴套连接。凸轮在电机的带动下转动，凸轮的转动带动凸轮顶杆做往复运动，通过凸轮顶杆一端插入和退出阀门轴套来实现油罐车辆油罐的施封和解封。
[0006]所述箱体为箱体式结构件，可通过铸造的方法得到，其表面粗糙度和精度要求不高，箱体壁和箱体底面之间设置加强筋，以保证其具有足够的强度。箱体上设置有安装孔，安装孔可通过镗孔的方式得到。安装孔主要有两个功能:一方面是能够通过安装孔把箱体固定安装在车体上，另一方面可以把阀门轴和电机固定安装在箱体上面。
[0007]所述凸轮和凸轮顶杆为普通机加工零件，其具体尺寸可根据所需载荷大小而确定。
[0008]所述电机选用永磁直流普通减速电机，其具体型号根据挡勾负荷的大小进行选购。
[0009]所述弹簧也是选购件，当阀门轴没有被锁止时，弹簧处于自由状态；当阀门轴被锁止时，弹簧处于压缩状态。当凸轮转动带动凸轮顶杆向上运动时，弹簧压缩，凸轮顶杆插入阀门轴套，阀门轴套被锁止。当凸轮带动凸轮顶杆向下运动时，弹簧使凸轮顶杆向下运动，直到弹簧处于自由状态，此时，凸轮顶杆退出阀门轴套，阀门套轴解除锁止状态。
[0010]所述行程开关A、B也是选购件，其主要用来使电机停止转动。当凸轮顶杆和两个行程位置开关A、B接触，使他们闭合时，电机停止转动。
[0011]所述弹簧挡板是套筒式结构件；其中一方面起到导向槽的作用，保证凸轮顶杆能够在阀门轴套做直线往复运动，而不偏离，这样凸轮顶杆能够准确的插入或退出阀门轴套。另一方面，在当电机转动使凸轮顶杆退出阀门轴套时，弹簧顶板保证弹簧在弹簧力的作用下，使凸轮顶杆退出阀门轴套。
[0012]所述阀门轴是圆轴件，通过阀门轴的转动实现油罐车辆卸油。当阀门轴被锁止时，阀门轴不能正常旋转，工作人员无法通过旋转阀门轴的操作卸油；当阀门轴解除锁止时，阀门轴可以自由转动，工作人员可以通过旋转阀门轴进行卸油操作。
[0013]所述阀门轴套是圆柱状件，它和阀门轴通过螺栓固定在一起。当凸轮顶杆一端插入阀门轴套时，阀门轴套锁止，此时阀门轴也相应锁止；当凸轮顶杆一端退出阀门轴套时，阀门轴套解除锁止，此时阀门轴也相应解除锁止。
[0014]其中，凸轮处于低速轻载的状态，所以，凸轮的余地规律选择使用等加速等减速运动(即抛物线运动)，凸轮轮廓根据从动件凸轮顶杆的运动规律(包括位移曲线，速度曲线和加速度曲线)设计。
[0015]其中，在工作的过程中，凸轮顶杆通过电机的带动锁止和松开阀门轴套，实现油罐车辆各个油罐的解封和施封。
[0016]本发明的优点是:首先是结构简单。整个执行机构主要部件较少，而且加工简单，易于实现。其次是易于操作。电机带动凸轮，凸轮和弹簧推动凸轮顶杆来实现油罐车辆油罐的施封和解封代替了依靠人工打开球门阀的旧执行机构，节省了人力。最后是便于管理。有效的扼制了工作人员随意打开油罐的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1.执行机构施封示意图；
[0018]图2.凸轮设计图；
[0019]图3.顶杆位移随时间变化曲线；
[0020]图4.顶杆速度随时间变化曲线；
[0021]图5.顶杆加速度随时间变化曲线。
[0022]图中符号说明如下:
[0023]I阀门轴套；2阀门轴；3弹簧挡板；4行程开关A ；5凸轮；6行程开关B ；7电机；8电机输出轴；9凸轮顶杆；10弹簧；11箱体；12安装孔。
[0024]A、B、C、D、E、F、G、H、I表示凸轮的各设计点。
【具体实施方式】
[0025]如图1-图5所示，本发明是一种用于油罐车辆的执行机构，其主要由电机7、箱体
11、凸轮5、凸轮顶杆9、行程开关A4、行程开关B6、弹簧10、弹簧挡板3以及阀门轴2和阀门轴套I组成。它们之间的位置连接关系是弹簧挡板、行程开关A4、行程开关B6和电机7固定在箱体11上，阀门轴2和阀门轴套I通过螺钉连接，凸轮5通过安装孔12和电机输出轴8连接。凸轮顶杆9和凸轮5接触，电机7带动凸轮5转动，凸轮5带动凸轮顶杆9做往复运动，凸轮顶杆9通过另一端插入和移出阀门轴套I来实现油罐车辆油罐的施封和解封。
[0026]该执行机构的具体执行方式为，在本系统设计的执行机构中，通过电机7的转动带动凸轮5转动，同时，凸轮5带动凸轮顶杆9向上运动，此时，凸轮顶杆9压缩处于自由状态的弹簧10，顶凸轮杆9 一端插入阀门轴套I中，阀门轴2被锁止，油罐处于施封状态，工作人员无法通过旋转阀门轴2的操作进行卸油操作；电机7接收到解封信号时，电机7转动，带动凸轮5转动，因弹簧10处于压缩状态，所以弹簧10推动凸轮顶杆9向下运动，此时，凸轮顶杆9退出阀门轴套1，阀门轴2解除锁止，油罐处于解封状态，阀门轴2可以自由旋转，工作人员可以通过旋转阀门轴2来进行卸油操作。
[0027]以上所述，当施加施封信号时，会给电机7发送一个转动的信号，此时，电机7的转动带动凸轮5转动，凸轮5又推动凸轮顶杆9做往复运动，直到凸轮顶杆9接触到行程开关A4并使其闭合，此时电机7停止转动，凸轮顶杆9另一端插入阀门轴套I中，阀门轴2被锁止，不能转动，油罐处于施封状态。当施加解封信号时，依然会给电机7发送一个转动信号，此时电机7转动带动凸轮5转动，因为此时弹簧10处于压缩状态，所以凸轮顶杆9在弹簧10的推动下运动，直到凸轮顶杆9接触到行程开关B6并使其闭合，此时电机7停止转动，凸轮顶杆9在弹簧10推力的作用下退出阀门轴套1，阀门轴2可以自由转动，油罐处于解封状态。
[0028]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种油罐车辆的执行机构，其特征在于:它由电机、箱体、凸轮、凸轮顶杆、行程开关A、B、弹簧、弹簧挡板以及阀门轴和阀门轴套组成；弹簧挡板、行程开关A、B、和电机固定在箱体上，阀门轴和阀门轴套通过螺钉连接，凸轮通过安装孔和电机的输出轴连接，凸轮通过凸轮顶杆和阀门轴套连接，凸轮在电机的带动下转动，凸轮的转动带动凸轮顶杆做往复运动,通过凸轮顶杆一端插入和退出阀门轴套来实现油罐车辆油罐的施封和解封； 所述箱体为箱体式结构件，通过铸造的方法得到，箱体壁和箱体底面之间设置加强筋，以保证具有足够的强度；箱体上设置有安装孔，一方面是能够通过安装孔把箱体固定安装在车体上，另一方面把阀门轴和电机固定安装在箱体上面； 所述凸轮和凸轮顶杆为普通机加工零件，其具体尺寸根据所需载荷大小而确定； 所述电机选用永磁直流普通减速电机，其具体型号根据挡勾负荷的大小进行选购；所述弹簧是根据负荷选购，当阀门轴没有被锁止时，弹簧处于自由状态；当阀门轴被锁止时，弹簧处于压缩状态；当凸轮转动带动凸轮顶杆向上运动时，弹簧压缩，凸轮顶杆插入阀门轴套，阀门轴套被锁止；当凸轮带动凸轮顶杆向下运动时，弹簧使凸轮顶杆向下运动，直到弹簧处于自由状态，此时，凸轮顶杆退出阀门轴套，阀门套轴解除锁止状态； 所述行程开关A、B，用来使电机停止转动；当凸轮顶杆和两个行程位置开关A、B接触，使他们闭合时，则电机停止转动； 所述弹簧挡板是套筒式结构件；一方面起到导向槽的作用，保证凸轮顶杆在阀门轴套做直线往复运动而不偏离，这样凸轮顶杆能够准确的插入或退出阀门轴套；另一方面，在当电机转动使凸轮顶杆退出阀门轴套时，弹簧顶板保证弹簧在弹簧力的作用下，使凸轮顶杆退出阀门轴套； 所述阀门轴是圆轴件，通过阀门轴的转动实现油罐车辆卸油；当阀门轴被锁止时，阀门轴不能正常旋转，工作人员无法通过旋转阀门轴的操作卸油；当阀门轴解除锁止时，阀门轴自由转动，工作人员通过旋转阀门轴进行卸油操作； 所述阀门轴套是圆柱状件，它和阀门轴通过螺栓固定在一起；当凸轮顶杆一端插入阀门轴套时，阀门轴套锁止，此时阀门轴也相应锁止；当凸轮顶杆一端退出阀门轴套时，阀门轴套解除锁止，此时阀门轴也相应解除锁止。
2.根据权利要求1所述的一种油罐车辆的执行机构，其特征在于:该凸轮处于低速轻载的状态，所以，凸轮的余地规律选择使用等加速等减速运动即抛物线运动设计，凸轮轮廓则根据从动件凸轮顶杆的运动规律即位移曲线、速度曲线和加速度曲线设计。
3.根据权利要求1所述的一种油罐车辆的执行机构，其特征在于:在工作过程中，凸轮顶杆通过电机的带动锁止和松开阀门轴套，实现油罐车辆各个油罐的解封和施封。
【文档编号】F16K35/00GK103953778SQ201410133809
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】王建, 杨燕飞, 周文立 申请人:北京航空航天大学