一种电动执行器输出轴的机械限位装置的制作方法

本实用新型涉及在工业应用的电动执行器输出轴的机械限位结构。

背景技术：

电动执行器主要应用在工业领域的阀门启闭，结构比较复杂，涉及位置感应装置，力矩感应装置，电极保护，逻辑控制装置，数字通信模块及PID控制模块等，保护范围多，都是电气领域，机械限位都是强制限位保护，但是在潮湿环境下电气保护容易产生失灵现象，或者在电气保护直接失灵状态下造成电机损害甚至烧毁，设备缺乏可靠的安全条件。

技术实现要素：

本实用新型根据上述存在的问题，依据实用新型专利ZL201620587096.0公开了《齿轮与齿条往复运动到终点齿脱离啮合装置》的应用，提供了一种电动执行器输出轴的机械限位装置，解决了电动执行器机械限位自我保护，为设备安全运行提供了必要条件，真正做到设备完全可以放心运行。

本实用新型通过的技术方案为：一种电动执行器输出轴的机械限位装置，包括输入轴1、减速轴2、第一齿轮7、第二齿轮10、V型齿条9、V型固定滑道8、输出轴3和执行器壳体4，其特征在于：执行器壳体4设置输入轴1、减速轴2、输出轴3和手动装置12；输入轴1通过齿轮啮合连接减速轴2，减速轴2设置第一齿轮7，输出轴3设置手动配合齿轮11和第二齿轮10，第一齿轮7和第二齿轮10中间设置V型齿条9，两块V型固定滑道8设置在V型齿条9两侧，两块V型固定滑道8上下两端与执行器壳体4用螺栓连接固定。

所述V型齿条9带齿面设置为双面对称、大小相同、数目相等的齿，V型齿条9两面齿分别与第一齿轮7和第二齿轮10啮合连接，V型齿条9无齿两侧面设置为中心对称倒V型凸面，V型齿条9倒V型凸面与V型固定滑道8中间的V型槽口对称配合，其配合间隙设置为0.5至1mm，所述V型齿条9在两块V型固定滑道8中间，两块V型固定滑道8下部与滑道固定板13和执行器壳体4通过螺栓连接固定；滑道固定板13和滑道固定连接挡板14设置凸出圆形部分为弹簧5固定台，滑道固定板13和滑道固定连接挡板14中间位置上设置限位开关6，V型齿条9上下两端与滑道固定连接挡板14和滑道固定板13设置一定距离，下部的弹簧5设置在滑道固定板13和V型齿条9中间，上部的弹簧5设置在V型齿条9和滑道固定连接挡板14中间，V型固定滑道8上部与滑道固定连接挡板14、执行器壳体4和固定板15通过螺栓连接固定。

手动装置12的齿轮与输出轴3上设置的手动配合齿轮11啮合。

所述执行器输出的角度根据V型齿条9的长度和第一齿轮7、第二齿轮10的直径大小配比决定，角度在0至360度之间。

本实用新型同现有技术相比，具有以下优点：

1、具有独特的安全性能，不用任何担心输出轴限位会出问题，做到真正放心使用，绝对安全实用。

2、适用于0至360度之间任何角度定制，执行器启闭准确到位。

3、对电机和执行器起到一个很好的安全保护作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图。

图2是本实用新型实施例图1A-A剖视图。

图3是本实用新型实施例图2B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1、图2、图3所示：一种电动执行器输出轴的机械限位装置，包括输入轴1、减速轴2、第一齿轮7、第二齿轮10、V型齿条9、V型固定滑道8、输出轴3和执行器壳体4；执行器壳体4设置输入轴1、减速轴2、输出轴3和手动装置12，其特征在于：输入轴1通过齿轮啮合连接减速轴2，减速轴2设置第一齿轮7，输出轴3设置手动配合齿轮11和第二齿轮10，第一齿轮7和第二齿轮10中间设置V型齿条9，所述V型齿条9设置为双面齿，分别与第一齿轮7和第二齿轮10啮合，第一齿轮7通过V型齿条9啮合连接提供动力输送给第二齿轮10，两块V型固定滑道8在V型齿条9两侧，两块V型固定滑道8上下两端与执行器壳体4用螺栓连接固定。

所述V型齿条9带齿面设置为双面对称、大小相同、数目相等的齿，V型齿条9两面齿分别与第一齿轮7和第二齿轮10啮合连接配合传递动力，V型齿条9无齿两侧面设置为中心对称倒V型凸面，V型齿条9倒V型凸面与两侧V型固定滑道8中间的V型槽口对称配合，其配合间隙设置为0.5至1mm，所述齿条9在两块V型固定滑道8中间通过第一齿轮7驱动力做上下往复直线限位运动，两块V型固定滑道8保证V型齿条9的直线运动轨迹，所述两块V型固定滑道8下部与滑道固定板13和执行器壳体4通过螺栓连接固定；滑道固定板13和滑道固定连接挡板14凸出圆形部分为弹簧5固定台，防止弹簧5自由活动，滑道固定板13和滑道固定连接挡板14中间位置上设限位开关6，V型齿条9上下两端与滑道固定连接挡板14和滑道固定板13设置一定距离，保证V型齿条9完成规定动作；下部的弹簧5设置在滑道固定板13和V型齿条9中间，上部的弹簧5设置在V型齿条9和滑道固定连接挡板14之间，当V型齿条9在第一齿轮 7旋转力的作用下运动到与限位开关6一定位置后，限位开关6进行断电工作，所述V型固定滑道8上部与滑道固定连接挡板14、执行器壳体4和固定板15通过螺栓连接固定。

所述第一齿轮7转动，V型齿条9同时在V型固定滑道8中间滑动，同时带动第二齿轮10旋转运动为输出轴3提供动力，依据实用新型专利ZL201620587096.0公开的《齿轮与齿条往复运动到终点齿脱离啮合装置》的[0021]的原理，V型齿条9运动到一端终点时，第一齿轮7的齿与V型齿条9末端的齿脱离啮合，同时V型齿条9与限位开关6接触，限位开关6进行工作切断电源，输出轴3完成规定动作，此时第二齿轮10的齿也同时与V型齿条9末端的齿脱离啮合；如果限位开关6失灵，第一齿轮7继续旋转，V型齿条9的齿已经脱离啮合不再旋转，在弹簧5的反作用力下V型齿条9末端一个齿与第一齿轮7旋转的齿做轻微碰触摩擦所产规则声音；当第一齿轮7停止旋转时，在弹簧5的反作用力的作用下，V型齿条9末端的齿迅速与第一齿轮7和第二齿轮10的齿啮合，恢复驱动状态。

所述V型齿条9上下直线运动受到限制，而且第一齿轮7的齿可以与V型齿条9末端的一个齿脱离啮合，做到第一齿轮7正常旋转却不会传递动力，保证了减速轴2上设置的第一齿轮7在一定范围内力的传递，最终同样限制了输出轴3力的传递，从而做到电动执行器设备真正运行安全的目的。

手动装置12的齿轮与输出轴3上设置的手动配合齿轮11啮合，在需要进行手动的情况下，通过旋转手动装置12为输出轴3通过动力。

所述执行器输出的角度根据V型齿条9的长度和第一齿轮7、第二齿轮10的直径大小配比决定，角度设置在0至360度之间。

其工作原理：主轴1旋转，减速轴2通过啮合齿轮旋转，减速轴第一齿轮7同时旋转，第一齿轮7旋转带动与其齿轮啮合的V型齿条9在两块V型固定滑道8中间做直线限位运动，第二齿轮10通过V型齿条9的直线运动带动第二齿轮10做旋转运动为输出轴3提供动力，V型齿条9运动到一端终点时，第一齿轮7的齿与V型齿条9末端一个齿脱离啮合，同时V型齿条9与限位开关6接触，限位开关6进行工作切断电源，输出轴3完成规定动作，此时第二齿轮10也同时与V型齿条9末端一个齿脱离啮合；如果限位开关6失灵，第一齿轮7继续旋转，V型齿条9的齿已经脱离啮合不再做直线运动，在弹簧5的反作用力下V型齿条9末端一个齿与第一齿轮7的齿做轻微碰触摩擦所产规则声音；当第一齿轮7停止旋转时，在弹簧5的反作用力的作用下，V型齿条9的末端一个齿迅速与第一齿轮7和第二齿轮10的齿啮合，恢复驱动状态。