专利名称：适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种闸门启闭机，具体来说涉及一种适于太阳能供电的低功耗螺杆 启闭机。属于水利灌溉装置。
背景技术：
灌溉在我国农业生产、农村经济发展，乃至整个经济社会发展中有着十分重要的作用。 我国目前灌区总面积占全国耕地面积的43%。在大中型灌区都存在大量孤立、位置偏僻 的灌溉闸门需要控制和管理，目前这些灌溉闸门控制都是由运行管理人员到现场手动操 作控制，劳动强度大，而且难以及时启闭。灌溉时无法计量，不能实现计划配水，存在 大量水资源浪费。对灌区闸门集中控制的闸门监控系统是灌区信息化建设的重要组成部 分。对实现闸门的可靠监控，工作电源可靠性十分重要。但由于灌溉面积大，线路长， 大量闸门位置偏僻、分散，取交流电困难，若就近取农村用电，电源质量差，可靠性低， 无法满足闸门监控要求。如果由灌区集中供电，根据低压供电规则要求，供电半径应小 于500米，对于大量偏远、分散的闸门供电需要架设变压器供电，这样成本高，而且电 能损失大。因此，我国已有一些大型灌区采用太阳能供电闸门控制装置，所使用的闸门 启闭机通常是常规的螺杆启闭机，其中的减速器多是蜗轮蜗杆减速器，该减速器的传动 效率低，仅15% 35%，能耗较大，造成电机的功率较大，太阳能供电系统中电池板和 蓄电池的配置相应加大，且工作时间短，成本较高。
中国专利公告号CN 2506695，公告闩2002年8月21日，实用新型名称《太阳能 供电遥控水工闸门》，由信号参比电路，电动控制电路，机械执行机构，太阳能电源组成， 由机械执行机构操作水工闸门升、降、停。其中所述的机械执行机构是采用蜗轮蜗杆式、 巻扬机式或液压传动式的机械结构，上述机械执行机构结构体积比较大，工作效率低， 电机功率大，使得太阳能板和蓄电池容量大，系统成本高，同时系统可靠性低。如用于 分水闸的蜗轮蜗杆式小规格螺杆启闭机，其直流电机的规格均在500W以上，太阳能供 电系统中的两块太阳能电池板功率为50W，启闭机两次开机需间隔15分钟以上，在阴雨天气下可靠运行的天数为6天，很难满足对太阳能供电可靠性的要求。 发明内容
本实用新型的目的就是为了克服现有闸门启闭机工作效率低，功率大，系统成本及 能耗高的缺陷不足，提供一种适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机。
为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是适于太阳能供电的低功耗螺杆启 闭机，包括螺杆启闭机构，减速装置和直流电机，所述的减速装置是行星齿轮减速机， 行星齿轮减速机的输入端与直流电机的输出轴连接，行星齿轮减速机的输出轴经法兰盘 与螺杆启闭机构上的驱动轴连接。
所述螺杆启闭机构的驱动轴上设置有小锥齿轮，小锥齿轮与固定在螺母上的大锥齿 轮相啮合，螺母与螺杆相啮合。
所述的螺杆启闭机构还设置有手柄轴，手柄轴上有小锥齿轮与固定在螺母上的大锥 齿轮相啮合。
所述行星齿轮减速机的传动比为10 1000: 1。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是
1. 对常规螺杆启闭机结构进行改造，采用传动效率高达96%以上的行星齿轮减速传 动装置，其高速比、高效率及机电一体化的优良性能及结构，使启闭机传动机构的体积 减小、结构紧凑，总传动效率提高，电机功率大大降低，也使得太阳能供电系统的功率 要求下降，供电及使用的可靠性提高。
2. 本实用新型可广泛应用于灌区的太阳能供电闸门监控系统中，使该系统具有低功
耗、节能、可靠、方便、维护简单、制造成本较低、经济实用的特点。可大幅降低太阳 能供电闸门监控系统的运行成本，适应范围广。
图1是本实用新型的外形示意图； 图2是本实用新型的内部结构示意图。
图中螺杆启闭机构l，小锥齿轮ll,大锥齿轮12，螺母13，螺杆14，机座15， 手柄轴16，法兰盘2，行星齿轮减速3，直流电机4，螺栓连接件5。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述参见图l，图2，本实用新型适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机，包括螺杆启闭机 构l，减速装置3和直流电机4，所述的减速装置3是行星齿轮减速机，行星齿轮减速机 的输入端与直流电机4的输出轴连接，行星齿轮减速机的输出轴经法兰盘2与螺杆启闭 机构1上的驱动轴连接。所述螺杆启闭机构1包括机座16和上部的箱体，螺杆启闭机构 1的驱动轴上设置有小锥齿轮ll，小锥齿轮11与固定在螺母13上的大锥齿轮12相啮合， 螺母13与螺杆14相啮合。
所述的螺杆启闭机构1还设置有手柄轴16，手柄轴16上有小锥齿轮11与固定在螺 母13上的大锥齿轮12相啮合。在手柄轴16的外端套接上摇把，即可进行手动操作。
所述法兰盘2外壳的一端经螺栓连接件5固定在行星齿轮减速机的壳体上，另一端 经螺栓连接件5固定在螺杆启闭机构1的箱体上，法兰盘2内部的连接套一端套接在行 星齿轮减速机的输出轴上，另一端套接在螺杆启闭机构1的驱动轴上，形成机电一体化 结构。所述行星齿轮减速机的传动比为10 1000: 1，根据需要选定。
本实用新型在1吨的直流螺杆启闭机上进行试验，采用传动比为45: 1的行星齿轮 减速机，只需配上功率为180W、转速为_^_转/分的+直流电机，启闭机的开启速度即 可达到0.11米/分，完全满足启闭机的使用要求。与现有太阳能供电闸门监控系统中 采用蜗轮蜗杆减速机的直流螺杆启闭机在功率、性能和成本等方面进行比较，其结果见 下表。
启闭机电机功率太阳能供电系统性能成本(元)
采用蜗轮蜗 轮减速机的 常规1吨太 阳能供电螺 杆启闭机500W电机电源蓄电池 4只40Ah 12V;太阳能电 池板为2块50W24V。启闭机开启控制两 次之间必须要间隔15 分钟以上。连续6天 阴雨天系统可靠运 行。14600
本实用新型 的1吨太阳 能供电螺杆 启闭机180W电机电源蓄电池 4只25Ahl2V:太阳能电 池板为2块25W24V。启闭机开启控制任 意开启。保证连续15 天阴雨天系统可靠运 行。11000
通过上表可见本实用新型结构紧凑、系统成本较低，运行功率小，连续运行时间 长，使用稳定可靠，使用方便，维护简单，经济实用，降低了运行管理成本，在全国大 型灌区节水改造中具有很好地推广应用价值。
权利要求1.适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机，包括螺杆启闭机构(1)，减速装置(3)和直流电机(4)，其特征在于所述的减速装置(3)是行星齿轮减速机，行星齿轮减速机的输入端与直流电机(4)的输出轴连接，行星齿轮减速机的输出轴经法兰盘(2)与螺杆启闭机构(1)上的驱动轴连接。
2. 根据权利要求1所述的适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机，其特征在于所述 螺杆启闭机构(1)的驱动轴上设置有小锥齿轮(11)，小锥齿轮(11)与固定在螺母(13) 上的大锥齿轮(12)相啮合，螺母(13)与螺杆(14)相啮合。
3. 根据权利要求1所述的适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机，其特征在于所述 的螺杆启闭机构(1)还设置有手柄轴(16)，手柄轴(16)上有小锥齿轮(11)与固定 在螺母(13)上的大锥齿轮(12)相啮合。
4. 根据权利要求1所述的适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机，其特征在于所述 行星齿轮减速机的传动比为1Q 1000: 1。
专利摘要适于太阳能供电的低功耗螺杆启闭机，属于水利灌溉装置。所述的减速装置(3)是行星齿轮减速机，行星齿轮减速机的输入端与直流电机(4)的输出轴连接，行星齿轮减速机的输出轴经法兰盘(2)与螺杆启闭机构(1)上的驱动轴连接。体积减小、结构紧凑，总传动效率提高，电机功率大大降低，也使得太阳能供电系统的功率要求下降，供电及使用的可靠性提高。可大幅降低太阳能供电闸门监控系统的运行成本，适应范围广。
文档编号F16K31/53GK201377634SQ20092008495
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者代春兰, 任茂昆, 何南英, 刘洪新, 孙文玲, 李咏霞, 汤文华, 骥 熊, 王小平, 贾泽玉, 魏万水 申请人:湖北省水利水电科学研究院;湖北金浪勘察设计有限公司;武汉慧测科技有限公司