断电复位型电动执行器的制作方法

本发明涉及一种断电复位型电动执行器。

背景技术：

传统电动执行器包括驱动电机，驱动电机通过传动机构驱动竖向输出轴，当安装在阀门上时输出轴驱动阀门启闭，因此不论是阀门的开启和关闭都是电力驱动。但是，在实际操作环境中有出现断电的情况，此时则无法直接控制电动执行器以驱动阀门关闭，若断电情况下必须关闭阀门则无法及时实现。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种断电复位型电动执行器，该执行器能够在断电情况下机械驱动阀门复位。

为此，本发明提供的断电复位型电动执行器，包括驱动电机，驱动电机通过传动机构驱动直齿出力轴，直齿出力轴配套设置有弹性转动复位机构，其特征是：所述弹性转动复位机构包括壳体，所述直齿出力轴穿过壳体并于下端处设置有驱动接口，所述壳体内设置有齿条，齿条与所述直齿出力轴上的直齿出力轴齿啮合，齿条固定在导向座上，导向座后侧与壳体侧壁之间设置有复位弹簧，所述驱动电机驱动直齿出力轴转动到位时所述驱动电机的直齿出力轴通过直齿出力轴齿推动齿条向外移动以压缩复位弹簧，使所述直齿出力轴获得回转到初始位置的回复力。

进一步的，所述直齿出力轴的前后侧均啮合有所述齿条，齿条均固定于所述导向座上，导向座与壳体侧壁之间均设置有复位弹簧；所述齿条被压紧在所述壳体的临近侧壁上，所述齿条与壳体之间形成可滑动的滑动带。

进一步的，所述导向座与壳体内腔匹配并沿壳体内腔左右移动，所述导向座与所述壳体内壁之间的配合处设置有橡胶件。

进一步的，所述导向座外侧设置有至少两个弹簧端槽，所述壳体侧壁上对应于所述弹簧端槽设置有壳体端槽，所述两复位弹簧分别设置于弹簧端槽和壳体端槽之间。

进一步的所述驱动电机配置有制动器，所述直齿出力轴被驱转到位后触发制动开关，制动开关启动所述制动器，制动器吸合使所述驱动电机输出轴停转；所述电动执行器断电后，制动器松开对所述驱动电机输出轴的制动，所述弹性转动复位机构反向驱转所述直齿出力轴回复到初始状态。

进一步的，所述驱动电机到直齿出力轴的传动路径上设置有离合器，离合器在所述驱动电机正向驱转时接合并传递力、在所述驱动电机反向驱转时脱离并切断力的传递。

进一步的，所述离合器为单向轴承，单向轴承作为所述传动机构中的从动齿轮的轴承；所述限位开关设置于所述导向座向外移动的尽头位置，所述导向座移动到底后触发所述限位开关，限位开关通过电信号连接所述制动器，并启动所述制动器吸合。

进一步的，所述传动机构包括依次连接的从动齿轮、第一斜齿轴、第一斜齿轮、第二斜齿轴、第二斜齿轮和驱动轴，驱动轴通过联轴器带动直齿出力轴，所述驱动电机的输出轴与从动齿轮啮合，所述单向轴承设置于所述从动齿轮内环并套接在所述第一斜齿轴套上。

本发明的技术效果：

1、本发明的断电复位型电动执行器能够在断电状态下以机械驱动的方式反向驱转直齿出力轴到初始位置，进而驱动与驱动接口连接的阀门恢复到初始位置，能够更加有效地确保断电状态下的复位，有力避免故障的发生。

2、采用压缩复位弹簧的方式蓄力，并采用齿条与直齿出力轴啮合实现联动，从而使直齿出力轴的转动转化为齿条和导向座的直线压缩和释放，提升了可靠性，并且能够确保获得足够大的反向驱转力度。

3、配置单向轴承作为离合器，从而避免驱动电机由于惯性原因仍然转动，进而带动从动齿轮反向转动（和驱动电机1通电转动方向相反），从而避免惯性造成机械冲击，防止电动装置损坏。

附图说明

图1为本发明提供的断电复位型电动执行器的纵向结构剖视示意图。

图2为图1中的断电复位型电动执行器的横向结构剖视示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2所示，本发明提供的断电复位型电动执行器，包括驱动电机1，驱动电机1通过传动机构驱动直齿出力轴11，直齿出力轴11配套设置有弹性转动复位机构，所述弹性转动复位机构包括壳体14，所述直齿出力轴11穿过壳体14并于下端处设置有驱动接口11a，所述壳体14内设置有齿条10，齿条10与所述直齿出力轴11上的直齿出力轴齿啮合，齿条10固定在导向座15上，导向座15后侧与壳体14侧壁之间设置有复位弹簧9，所述驱动电机1驱动直齿出力轴11转动到位时所述驱动电机1的直齿出力轴11通过直齿出力轴齿推动齿条10向外移动以压缩复位弹簧9，使所述直齿出力轴11获得回转到初始位置的回复力。

参照图1所示，上述直齿出力轴11的前后侧均啮合有所述齿条10，齿条10均固定于所述导向座上,一个齿条10的后端固定于一个导向座15上，导向座15与壳体14侧壁之间均设置有复位弹簧9，所述齿条10被压紧在所述壳体14的临近侧壁上，所述齿条10与壳体之间形成可滑动的滑动带，导向座15与壳体14内腔匹配并沿壳体14内腔左右移动，所述导向座15与所述壳体14内壁之间的配合处设置有橡胶件。所述导向座15外侧设置有至少两个弹簧端槽16，所述壳体14侧壁上对应于所述弹簧端槽16设置有壳体端槽17，所述两复位弹簧9分别设置于弹簧端槽16和壳体端槽17之间。上述构造使复位弹簧9对导向座5和齿条的驱动更加稳定且驱动方向更加准确，同样的导向座15也能够更加稳定地在预定轨迹内移动，从而确保整个弹性转动复位机构稳定、高效运作。

参照图1、图2所示，所述驱动电机1配置有制动器13，所述直齿出力轴11被驱转到位后触发制动开关，制动开关启动所述制动器13，制动器13吸合使所述驱动电机输出轴18停转；所述电动执行器断电后，制动器13松开对所述驱动电机输出轴18的制动，所述弹性转动复位机构反向驱转所述直齿出力轴11回复到初始状态，制动器13的构造属于常规技术范畴，在此不再赘述。

参照图1、图2所示，所述驱动电机1到直齿出力轴11的传动路径上设置有离合器，离合器在所述驱动电机1正向驱转时接合并传递力、在所述弹性转动复位机构反向驱转时脱离并切断力的传递。本实施例中，离合器为单向轴承12，单向轴承12作为所述传动机构中的从动齿轮2的轴承；所述限位开关设置于所述导向座15向外移动的尽头位置，所述导向座15移动到底后触发所述限位开关，限位开关通过电信号连接所述制动器13，并启动所述制动器13吸合。本实施例中，所述传动机构包括依次连接的从动齿轮2、第一斜齿轴3、第一斜齿轮4、第二斜齿轴5、第二斜齿轮6和驱动轴7，驱动轴通过联轴器带动直齿出力轴，所述驱动电机的输出轴与从动齿轮啮合，所述单向轴承设置于所述从动齿轮内环并套接在所述第一斜齿轴套上。

本发明提供的断电复位型电动执行器的工作原理如下：

当驱动电机1通电转动（同时制动器13放开），依次带动从动齿轮2、单向轴承12、第一斜齿轴3、第一斜齿轮4、第二斜齿轴5、第二斜齿轮6，驱动轴7转动，驱动轴7通过联轴器8带动直齿出力轴11转动，直齿出力轴11转动带动齿条10移动，压缩压力弹簧9，压力弹簧9被压缩后，制动器13吸合（同时驱动电机1停止转动），压力弹簧9进入储能状态。

当电源失电时（断电），制动器13放开，压力弹簧9释放，推动齿条10移动，带动直齿出力轴11转动，依次带动联轴器8、驱动轴7、第二斜齿轮6、第二斜齿轴5、第一斜齿轮4、第一斜齿轴3、单向轴承12、从动齿轮2、驱动电机1转动，当压力弹簧9释放完成后，停止推动齿条10移动，驱动电机1由于惯性原因仍然转动，带动从动齿轮2反向转动（和驱动电机1通电转动方向相反），从动齿轮2经过单向轴承12不能带动第一斜齿轴3转动，当驱动电机1惯性转动停止后，电动装置停止动作。以免驱动电机1转动惯性造成机械冲击，防止电动装置损坏。