专利名称：电动执行器专用减速器的制作方法
技术领域：
本发明属于电动执行器专用的传动装置，特别涉及大型电动阀门的电动执行器专用减速器。
背景技术：
在发电厂(站)、冶金、石油、化工、轻纺、造纸等行业中，各种型式的大型电动阀门的电动执行器，需要传动比大、承载和过载能力强、能自锁、能适应户外恶劣环境等的专用减速器。
当前，国内生产大型电动阀门的电动执行器的各大专业厂家，仍然采用六十年代全国统一设计的单级内行星传动方式，轮齿齿廓为谐波形，角行程电动执行器的输出方式是八个销轴、八个销套和联轴器的传动机构。因为采用八个销轴、八个销套和联轴器的输出方式，所以该种机构的结构复杂、体积大、浪费材料、工艺复杂、制造成本高，机构不能自锁。因此，电动执行器的减速机均另设有制动器，从而导致其结构更复杂而庞大。电机增设制动器不仅造成制造成本高，而且电机防护等级降低，若是户外使用且不能防尘防雨。又因为制动器采用谐波形齿廓，所以必须使用昂贵的专用谐波插齿刀具，这不但增加了制造成本而且谐波形齿廓没有标准的检测工具和检测方法，给生产制造和质量检测带来困难，产品质量难以保持稳定。目前由于机械磨损、振动等原因，现有电动执行器减速机的制动器，每隔一定时间就需要调校，其技术要求高，且使用极不方便，效率不高。德国DREHMO(德瑞)公司采用独特的带偏心行星齿轮机构，设计出DREHMO电动执行器，有别于传统直齿齿轮和蜗轮蜗杆结构，能自锁、有较高的机械效率。但是其传动比范围不大，不能满足大型电动阀门的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有大型电动阀门的电动执行器中减速器的不足之处，提供一种电动执行器专用减速器，具有结构合理、效率高、可自锁、传动比大，承载和过载能力强，加工精度易保证，制造成本低，振动、噪声小，散热快等特点。
本发明的目的是这样来实现的一种电动执行器专用减速器，主要包括输入偏心轴、支架、箱体、行星轮、太阳轮、蜗杆及手轮、输出齿轮轴等。其输入偏心轴通过支架支承轴承活动连接在支架上，输入运动和动力，支架通过箱体支承轴承活动连接在箱体内的一端，输出齿轮轴通过输出轴支承轴承活动连接在箱体内的另一端，输入偏心轴与输出齿轮轴位于同一轴线上，同心不同轴。行星轮通过行星轮轴承活动连接在输入偏心轴上，行星轮为双联齿轮，当采用 形式时，两齿轮的齿宽中心平面的距离因加工、装配误差及结构需要为0～1/2个齿宽，其中“0”表示两轮齿齿宽的中心平面为同一空间平面。行星轮的一联外齿与输出齿轮轴的齿轮啮合，行星轮的外齿的齿数比与之啮合输出齿轮轴的齿轮齿数少1～3个，形成少齿差传动，输出运动和动力；行星轮的另一联齿轮与太阳轮的内齿啮合，行星轮外齿的齿数比与之啮合的太阳轮的内齿齿数少1～3个，它们形成少齿差啮合传动。太阳轮固接在支架上，支架通过支架支承轴承与输入偏心轴活动连接，太阳轮为双面齿轮，太阳轮的外齿与蜗杆啮合，蜗杆的两端通过蜗杆支承轴承分别活动连接在箱体上。手轮固接在蜗杆的一端中。
本发明的电动工作原理电机输入的运动和动力传递给输入偏心轴，此时蜗杆蜗轮(即太阳轮的外齿面)由于自锁导致太阳轮保持不动，行星轮既作自转又作公转，行星轮为双联齿轮，其一联轮齿与太阳轮的内齿面啮合实现一级少齿差传动，另一联轮齿与输出齿轮轴的轮齿啮合，实现二级少齿差传动，运动和动力通过输出齿轮轴输出，来控制电动阀门的关闭。
本发明的手动工作原理电机工作时，手轮保持不动。当电动变为手动时，电动执行器不另需任何机械转换装置。手动手轮，运动和动力通过蜗杆传递给太阳轮，太阳轮与行星轮的一齿面啮合，行星轮的另一齿面与输出齿轮轴的轮齿啮合，输出齿轮轴输出运动和动力，控制阀门的关闭。
本发明的主要有益效果是(1)采用双级内行星齿轮传动机构(NN型传动机构)，不但可以准确满足现有电动执行器的传动要求，而且减速器的输入、输出轴的方位及位置均保持不变，其互换性较好；(2)结构简单，速比范围宽，在不改变壳体尺寸和安装尺寸的条件下，仅改变四个齿轮的齿数，就可以设计制造出快速、标准速度和低速角行程电动执行器；(3)传动比大，在同等功率下，可以减小整体装置的重量和整机外形尺寸减小；(4)制造过程不需要特殊工装，不需要谐波齿轮插刀，零件数目少，制造成本低，容易检查且产品质量稳定；(5)该传动机构在运行时永远都是多点受力，减少机械磨损，大大提高了传动机构的寿命；(6)操作灵活方便，本发明可方便地进行手动或电动操作；
(7)承载和过载能力强，可自锁。
本发明可广泛用于冶金、石油、电站、化工、轻纺、造纸等工业部门的大型电动阀门中。
图1为本发明的工作原理图；图2为本实施例1的结构示意图；图3为图2的A-A剖面图；图4为本实施例2的结构示意图；图5为图4的A-A剖面图。
图中1.输入偏心轴；2.支架支承轴承；3.支架；4.箱体支承轴承；5.箱体；6.行星轮；7.太阳轮；8.蜗杆；9.输出齿轮轴；10.输出轴支承轴承；11.行星轮轴承；12.手轮；13.蜗杆支承轴承；14.套筒；15.端盖。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
，对本发明进一步说明。
实施例1如图2、3所示，一种电动执行器专用减速器，主要由输入偏心轴1、支架3、箱体5、行星轮6、太阳轮7、蜗杆8、输出齿轮轴9以及手轮12等组成，其输入偏心轴1通过支架支承轴承2活动连接在支架3上，输入运动和动力，支架3通过箱体支承轴承4活动连接在箱体5内的一端，输出齿轮轴9通过输出轴支承轴承10活动连接在箱体5内的另一端，输入偏心轴1与输出齿轮轴9位于同一轴线上，同心不同轴。行星轮6通过行星轮轴承11活动连接在输入偏心轴1上，行星轮6为双联齿轮，行星轮6的一联外齿与输出齿轮轴9的齿轮啮合，行星轮6的外齿的齿数比与之啮合的输出齿轮轴9的齿轮齿数少1个，形成少齿差传动，输出运动和动力；行星轮6的另一联齿轮与太阳轮7的内齿啮合，行星轮6的外齿的齿数比与之啮合的太阳轮7的内齿齿数少1个，形成少齿差啮合传动。太阳轮7固接在支架3上，支架3通过支架支承轴承2与输入偏心轴1活动连接，太阳轮7为双面齿轮，太阳轮7的外齿与蜗杆8啮合，蜗杆8的两端分别通过蜗杆支承轴承13活动连接在箱体5上。手轮12固接在蜗杆8的一端中。
电动执行器专用减速器工作的时候有两种工况(1)当电机通过输入偏心轴1输入转矩时，蜗杆8与太阳轮7的外齿面由于自锁而保持不动，因此此时太阳轮7也保持固定不动。行星轮6随输入偏心轴1转动而公转，并且此时行星轮6可相对偏心轴而自转。行星轮6为双联齿轮，其中一联轮齿与太阳轮7啮合，另一联轮齿与输出齿轮轴9的轮齿啮合。由于行星轮6的齿数与太阳轮7的齿数不同，轮齿齿数相差1，则此时的行星轮6和太阳轮7之的传动比为i1。同样地，行星轮6的另一联轮齿的齿数与输出齿轮轴9的齿数相差1，它们之间形成少齿差传动，其传动比为i2。因此总的传动比i＝i1*i2，能够实现较大的传动比。(2)当电动执行器由于停电或者电机发生故障时，此时输入偏心轴1固定不动，通过手动蜗杆8，带动太阳轮7转动，而太阳轮7的内齿轮与行星轮6的外齿轮啮合，通过行星轮6将运动传递给输出齿轮轴9，从而控制电动执行器阀门的关闭。
实施例2如图4、5所示，一种电动执行器专用减速器，主要由输入偏心轴1、支架3、箱体5、行星轮6、太阳轮7、蜗杆8、输出齿轮轴9、手轮12以及套筒14等组成，其输入偏心轴1通过支架支承轴承2活动连接在支架3上，输入运动和动力，支架3通过箱体支承轴承4活动连接在箱体5内的一端，输出齿轮轴9通过输出轴支承轴承10活动连接在箱体5内的另一端，输入偏心轴1与输出齿轮轴9位于同一轴线上，同心不同轴。行星轮6通过行星轮轴承11活动连接在输入偏心轴1上，行星轮6为双联齿轮，由于采用 型式，两齿轮的齿宽中心平面的为同一空间平面。行星轮6的一联外齿与输出齿轮轴9的齿轮啮合，行星轮6的外齿的齿数比与之啮合的输出齿轮轴9的轮齿齿数少1个，形成少齿差传动，输出运动和动力；行星轮6的另一联齿轮与太阳轮7的内齿啮合，行星轮6的外齿的齿数比与之啮合的太阳轮7的内齿齿数少1个，它们形成少齿差啮合传动。太阳轮7固接在支架3上，支架3通过支架支承轴承2与输入偏心轴1活动连接，太阳轮7为双面齿轮，太阳轮7的外齿与蜗杆8啮合，蜗杆8的两端分别通过蜗杆支承轴承13活动连接在箱体5上。手轮12固接在蜗杆8的一端中。
电动执行器专用减速器工作的时候有两种工况(1)当电机通过输入偏心轴1输入转矩时，太阳轮7为双面齿轮，蜗杆8与太阳轮7的外齿面由于自锁而保持不动，因此此时太阳轮7也保持固定不动。行星轮6随输入偏心轴1转动而公转，并且此时行星轮6可相对偏心轴而自转。行星轮6为双联齿轮，其中一联轮齿与太阳轮7啮合，另一联轮齿与输出齿轮轴9的轮齿啮合。由于行星轮6的齿数与太阳轮7的齿数不同，轮齿齿数相差1，则此时的行星轮6和太阳轮7之间的传动比为i1。同样地，行星轮6的另一联轮齿的齿数与输出齿轮轴9的齿数相差1，它们之间形成少齿差传动，其传动比为i2。因此总的传动比i＝i1*i2，能够实现较大的传动比。(2)当电动执行器由于停电或者电机发生故障时，此时输入偏心轴1固定不动，通过手动蜗杆8，带动太阳轮7转动，而太阳轮7的内齿轮与行星轮6的外齿轮啮合，通过行星轮6将运动传递给输出齿轮轴9，从而控制电动执行器阀门的关闭。
权利要求
1.一种电动执行器专用减速器，主要包括输入偏心轴(1)、箱体(5)，其特征在于还有支架(3)、行星轮(6)、太阳轮(7)、蜗杆(8)、手轮(12)及输出齿轮轴(9)，其输入偏心轴(1)通过支架支承轴承(2)活动连接在支架(3)上，支架(3)通过箱体支承轴承(4)活动连接在箱体(5)内的一端，输出齿轮轴(9)通过输出轴支承轴承(10)活动连接在箱体(5)内的另一端，输入偏心轴(1)与输出齿轮轴(9)位于同一轴线上，同心不同轴，行星轮(6)通过行星轮轴承(11)活动连接在输入偏心轴(1)上，行星轮(6)为双联齿轮，当采用 形式时，两齿轮的齿宽中心平面的距离为0～1/2个齿宽，其中“0”表示两轮齿齿宽的中心平面为同一空间平面，行星轮(6)的一联外齿与输出齿轮轴(9)的齿轮啮合，行星轮(6)的外齿的齿数比与之啮合的输出齿轮轴(9)的齿轮齿数少1～3个，行星轮(6)的另一联齿轮与太阳轮(7)的内齿啮合，行星轮(6)外齿的齿数比与之啮合的太阳轮(7)的内齿齿数少1～3个，太阳轮(7)固接在支架(3)上，太阳轮(7)为双面齿轮，太阳轮(7)的外齿与蜗杆(8)啮合，蜗杆(8)的两端分别活动连接在箱体(5)上，手轮(12)固接在蜗杆(8)的一端中。
2.按照权利要求1所述的电动执行器专用减速器，其特征在于一种电动执行器专用减速器，主要由输入偏心轴(1)、支架(3)、箱体(5)、行星轮(6)、太阳轮(7)、蜗杆(8)、输出齿轮轴(9)以及手轮(12)组成，其输入偏心轴(1)通过支架支承轴承(2)活动连接在支架(3)上，支架(3)通过箱体支承轴承(4)活动连接在箱体(5)内的一端，输出齿轮轴(9)通过输出轴支承轴承(10)活动连接在箱体(5)内的另一端，输入偏心轴(1)与输出齿轮轴(9)位于同一轴线上，同心不同轴，行星轮(6)通过行星轮轴承(11)活动连接在输入偏心轴(1)上，行星轮(6)为双联齿轮，行星轮(6)的一联外齿与输出齿轮轴(9)的齿轮啮合，行星轮(6)的外齿的齿数比与之啮合的输出齿轮轴(9)的齿轮齿数少1个，行星轮(6)的另一联齿轮与太阳轮(7)的内齿啮合，行星轮(6)的外齿的齿数比与之啮合的太阳轮(7)的内齿齿数少1个，太阳轮(7)固接在支架(3)上，太阳轮(7)为双面齿轮，太阳轮(7)的外齿与蜗杆(8)啮合，蜗杆(8)的两端分别活动连接在箱体(5)上，手轮(12)固接在蜗杆(8)的一端中。
3.按照权利要求1所述的电动执行器专用减速器，其特征在于一种电动执行器专用减速器，主要由输入偏心轴(1)、支架(3)、箱体(5)、行星轮(6)、太阳轮(7)、蜗杆(8)、输出齿轮轴(9)、手轮(12)以及套筒(14)组成，其输入偏心轴(1)通过支架支承轴承(2)活动连接在支架(3)上，支架(3)通过箱体支承轴承(4)活动连接在箱体(5)内的一端，输出齿轮轴(9)通过输出轴支承轴承(10)活动连接在箱体(5)内的另一端，输入偏心轴(1)与输出齿轮轴(9)位于同一轴线上，同心不同轴，行星轮(6)通过行星轮轴承(11)活动连接在输入偏心轴(1)上，行星轮(6)为双联齿轮，其两齿轮的齿宽中心平面的为同一空间平面，行星轮(6)的一联外齿与输出齿轮轴(9)的齿轮啮合，行星轮(6)的外齿的齿数比与之啮合的输出齿轮轴(9)的轮齿齿数少1个，行星轮(6)的另一联齿轮与太阳轮(7)的内齿啮合，行星轮(6)的外齿的齿数比与之啮合的太阳轮(7)的内齿齿数少1个，太阳轮(7)固接在支架(3)上，支架(3)通过支架支承轴承(2)与输入齿轮轴(1)活动连接，太阳轮(7)为双面齿轮，太阳轮(7)的外齿与蜗杆(8)啮合，蜗杆(8)的两端分别活动连接在箱体(5)上，手轮(12)固接在蜗杆(8)的一端中。
全文摘要
一种电动执行器专用减速器，涉及大型电动阀门的电动执行器专用减速器。本发明主要由输入偏心轴、支架、箱体、行星轮、太阳轮、蜗杆、手轮及输出齿轮轴等组成。由于本发明具有结构简单、速比范围大、传动比大、制造成本低、承载和过载能力强、能自锁、操作方便等特点，故本发明可广泛应用于发电厂(站)、冶金、石油、化工、轻纺、造纸等工业部门的大型电动阀门中。
文档编号F16H1/28GK1877160SQ20061005442
公开日2006年12月13日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者朱才朝, 黎利华, 林超 申请人:重庆大学