专利名称：供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于暖通空调系统(HVAC)执行器的驱动电机，尤其涉及一种用于供热通风系统大冲程电动执行器的驱动电机，本实用新型还涉及一种使用该驱动电机的执行器。
背景技术：
供热通风系统的电动执行器用于控制供热通风系统内阀门的打开和关闭。现有的电动执行器的传动链形式主要有圆柱齿轮加螺旋机构传动，蜗杆传动，齿轮齿条传动和曲柄滑块传动。圆柱齿轮加螺旋机构传动和蜗杆传动的传动效率很低，从而需要增加驱动电机的功率以实现相同的驱动力和转速。齿轮齿条传动和曲柄滑块传动提高了传动效率，但为了防止加载在阀塞上的压力使传动链反转，需要安装结构十分复杂的传动链减速装置。同时，如果阀塞已经达到关闭或打开的最大行程，以及阀塞在运动的过程中被阻挡而无法运动时，电动机的电源没有切断而继续工作，导致电动机过载而被烧坏。为了保持阀门开启或闭合后的转矩且避免马达受到阻碍，通常情况下会使用设置在全开/全闭位置的切换开关。当执行器运动到指定的位置时切换开关才切断执行器的电源，且阀门开启或闭合的转矩通过切换开关的自锁功能或驱动链之间的摩擦力保持。目前常用的结构还有转矩保护开关，当输出轴受到阻碍时，转矩保护开关通过设置在传动链中的一个组件反转一定距离来切断电源。上述这些方式都需要增加复杂的机械结构，使得整个执行器的体积变大且结构都变得复杂。
实用新型内容本实用新型的目的是提供供热通风系统执行器的电机组件，即使阀塞运动受阻， 电机仍可以继续正常运行，而不会因过载而被烧毁。本实用新型的再一个目的是提供使用上述电机组件的传动机构，既避免电机烧毁，又增加传动机构的传动效率，又简化传动机构结构且保持阀门开启或闭合后的转矩。本实用新型的另一个目的是提供使用上述传动机构的执行器，即使阀塞运动受阻，电机可以继续正常运行，而不会被烧毁，同时简化执行器的结构，并保证阀门开启或闭合后的转矩。本实用新型提供了一种供热通风系统执行器的电机组件，包括一个电动机、一个离合器、一个电机齿轮和一个法兰盘。电动机上带有一个连接轴，电动机可以带动连接轴转动。连接轴与电机齿轮之间通过一个离合器实现互连，当离合器处于啮合状态时，连接轴可以驱动电机齿轮转动。离合器和电机齿轮都置于在法兰盘中。本实用新型还提供了一个供热通风系统执行器的传动机构，包括一个上述电机组件，一个传动链，一个输出齿条，一个上固定板，一个箱体和复数个轴杆。其中，传动链包括彼此啮合的传动齿轮，且传动齿轮的输入级与电机齿轮相啮合。传动链的传动齿轮的输出级与输出齿条相啮合。电机组件和传动链通过轴杆固定在上固定板和箱体之间。[0010]在一个供热通风系统执行器的传动机构的另一种示意性的实施方式中，传动机构还设有两个齿条衬套，输出齿条可穿设在两个齿条衬套中，且齿条衬套可固定于上固定板和箱体之间。在一个供热通风系统执行器的传动机构的另一种示意性的实施方式中，传动机构还设有两个滑动轴承套，两个滑动轴承套分别固定于上固定板和箱体中，且传动链的输出级齿轮的旋转轴可穿设在两个滑动轴承套中。本实用新型还提供了一种使用上述传动机构的执行器。在一种执行器一种示意性实施方式中，执行器还设有计时器，计时器与电动机可电连接。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，通过在电机组件中设置离合器，即使阀塞运动受阻后，电机可以继续运行而不会因过载而被烧毁。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，通过使用齿轮齿条传动并通过电机自身的静转矩，提高了传动效率，降低了能耗，简化了执行器的结构。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，电机组件通过轴杆固定连接，提高了整个电机组件的组装精度。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，通过将电机组件和传动链分别固定在上固定板和箱体上，提高了电机齿轮与传动链之间和啮合精度。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，通过设置与电动机可电连接的计时器，保证执行器在充裕的全行程时间下，电机不会长时间无效运转。
以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。图1是供热通风系统执行器的电机组件一种示意性实施方式的立体分解局部结构示意图。图2是传动机构一种示意性实施方式的立体分解局部结构示意图。标号说明电机组件 10电动机11计时器112连接轴 12电机齿轮 14法兰盘 16离合器18传动链20传动齿轮 202输出齿条 24滑动轴承套 25上固定板 26齿条衬套 27[0036]箱体28轴杆29
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
，在各图中相同的标号表示相同或结构相似但功能相同的部件的部分，且各图仅用于示意性地表示相关的结构，而非其实际的结构或真实的比例。图1是供热通风系统执行器的电机组件一种示意性实施方式的立体分解结构示意图，如图所示，供热通风系统执行器的电机组件包括一个电动机11、一个离合器18、一个电机齿轮14和一个法兰盘16。电动机11上的带有一个连接轴12，电动机11可以带动连接轴12转动。连接轴12与电机齿轮14之间通过一个离合器18实现互连，当离合器18处于啮合状态时，连接轴12可以驱动电机齿轮14转动。离合器18和电机齿轮14都置于在法兰盘16中。在供热通风系统执行器的电机组件一种示意性实施方式中，电动机11为同步电动机且离合器18为磁滞离合器。本领域技术人员可以理解，可以根据需要选用其他类型的电动机11和/或离合器18。当电机齿轮的转动受到阻碍时，设置在连接轴12和电机齿轮 14之间的离合器18可以实现连接轴12与电机齿轮14传动的脱离，这样即使电动机11继续转动也不会由于过载而被烧毁，从而避免了使用结构复杂的电机保护装置。图2是传动机构一种示意性实施方式的立体分解结构示意图，图中只示意性地绘出箱体的部分。如图所示，传动机构包括一个电机组件10，一个传动链20，一个输出齿条 24, 一个上固定板沈，一个箱体观和复数个轴杆四。其中，传动链20包括彼此啮合的传动齿轮202，且传动齿轮202的输入级(图中未显示)与电机齿轮14(参见图1)相啮合。传动链20的传动齿轮202的输出级与输出齿条M相啮合。电机组件10和传动链20通过轴杆四固定在上固定板沈和箱体观之间。本领域技术人员可以理解，传动链设置复数个传动齿轮202是为了实现一定的输出转速，可以根据需要增加或减少传动齿轮202的数量，传动齿轮202和电机齿轮14绕轴杆四旋转，且可以通过调节轴杆四之间的间距来调整传动齿轮202之间的距离。电机组件10和传动链20分开固定在上固定板沈和箱体观之间，而不是像传动产品那样将电机组件10固定在传动链20上，使得电机齿轮14与传动链20之间和啮合精度提高且可调。电机组件10中的所有旋转件都通过一个轴杆四穿设固定在法兰盘16中，并最终固定在箱体观上，以此确保了各旋转组件的同轴度。整个传动机构通过电动机自身、尤其是同步电动机自身的静转矩实现阀门开启或闭合后的转矩，从而避免了使用结构复杂转矩保持机构。如图2所示，传动机构还设有两个齿条衬套27，输出齿条M可穿设在两个齿条衬套27中，且齿条衬套27可固定于上固定板沈和箱体观之间。通过设置齿条衬套27，可以支撑且限制齿条M的运动轨迹。通过将传动链的输出级齿轮与齿条之间过盈配合，解决齿条与输出级齿轮之间的装配精度问题。如图2所示，传动机构还设有两个滑动轴承套25，两个滑动轴承套25分别固定于上固定板26和箱体观中，且传动链20的输出级齿轮22的旋转轴可穿设在两个滑动轴承套25中。[0046]本实用新型还提供了一种使用上述传动机构的执行器。如图2所示，执行器还设有与电动机11可电连接的计时器112，该计时器中主要提供电机运行计时功能，并预先设置了相应型号执行器的运行时间参数，以保证执行器在充裕的全行程时间下，电机不会长时间无效运转。图中只是示意性的显示了执行器包含计时器112，但并非表示计时器112真实的结构安装位置。通过使用齿轮齿条传动，可以提高执行器的传动效率，从而减小使用的电动机的体积，简化整个执行器的结构，并降低整个执行器的能量消耗。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，使得阀塞运动受阻后，电机可以继续运行而不会因过载而被烧毁。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，提高了传动效率，降低了能耗，简化了执行器的结构。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，电机组件通过轴杆固定连接，提高了整个电机组件的组装精度。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，通过将电机组件和传动链分别固定在上固定板和箱体上，提高了电机齿轮与传动链之间和啮合精度。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，通过设置与电动机可电连接的计时器，保证执行器在充裕的全行程时间下，电机不会长时间无效运转。在本文中，“上”、“下”仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.供热通风系统执行器的电机组件(10)，其包括一个带有连接轴(1 的电动机(11)；一个可由所述连接轴(1 驱动而转动的电机齿轮(14)；和一个可容纳所述电机齿轮(14)的法兰盘(16)，其特征在于所述电机组件(10)还包括一个置于所述法兰盘(16)中的离合器(18)，该离合器(18)用于连接所述连接轴(12) 和所述电机齿轮(14)。
2.一个供热通风系统执行器的传动机构，其包括一个如权利要求1所述的电机组件(10)；一个传动链(20)，该传动链00)的输入级和输出级之间具有彼此啮合的传动齿轮 002)，该传动链00)的输入级与所述电机齿轮(14)相啮合；一个与所述传动链00)的输出级相啮合的输出齿条04)；和一个上固定板( )、一个箱体08)和复数个轴杆(四)，所述电机组件(10)和所述传动链OO)通过所述轴杆09)固定于所述上固定板06)和所述箱体08)之间。
3.如权利要求2所述的传动机构，其中还设有两个齿条衬套(27)，所述输出齿条04) 可穿设在两个所述齿条衬套(XT)中，且所述齿条衬套(XT)可固定于所述上固定板06)和所述箱体0 之间。
4.如权利要求2所述的传动机构，其中还设有两个滑动轴承套(25)，两个所述滑动轴承套0 分别固定于所述上固定板06)和所述箱体08)中，且所述传动链OO)的输出级的旋转轴可分别穿设在两个所述滑动轴承套0 中。
5.使用如权利要求2至4任意一项所述传动机构的执行器。
6.如权利要求5所述的执行器，其中还设有计时器(112)，所述计时器(11 与所述电动机(11)可电连接。
专利摘要供热通风系统执行器的电机组件(10)包括一个电动机(11)、一个离合器(18)、一个电机齿轮(14)和一个法兰盘(16)。电动机(11)上带有一个连接轴(12)，电动机(11)可以带动连接轴(12)转动。连接轴(12)与电机齿轮(14)之间通过一个离合器(18)实现互连，当离合器(18)处于啮合状态时，连接轴可以驱动电机齿轮(14)转动，离合器(18)和电机齿轮(14)都置于在法兰盘(16)中。本实用新型还提供了使用上述电机组件的传动机构，以及执行器。使用供热通风系统执行器的电机组件、传动机构及其执行器，即使阀塞运动受阻后，电机可以继续运行而不会因过载而被烧毁。
文档编号H02H7/085GK202009298SQ201120042319
公开日2011年10月12日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者宋军, 张之山, 斯特凡·哈格曼, 李光伟, 李捷, 熊宏, 王建辉 申请人:西门子公司