一种手电动切换装置及电动执行机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种手电动切换装置，该手电动切换装置在手轮受力推进时，可以通过结合子与蜗杆结合，电动执行机构处于手动状态，当手轮不受推力时，可以在压簧力作用下自动退回，电动执行机构处于电动状态。本实用新型还公开了采用上述手电动切换装置的电动执行机构，包括交流异步电机，箱体和置于箱体内的蜗杆、蜗轮、蜗轮轴，电器罩和置于电器罩内的绝对编码器；蜗轮固定在蜗轮轴上；蜗杆通过所述蜗轮与绝对编码器传动相连；电动执行机构通过所述结合子与蜗杆的离合进行手电动切换控制；电动执行机构通过控制板控制交流异步电机的电源。该电动执行机构手电动切换灵敏安全，传动平稳，效率高，重量轻，操作便捷。
【专利说明】一种手电动切换装置及电动执行机构
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种手电动切换装置及采用该装置的电动执行机构。
【背景技术】
[0002]电动执行机构又称执行器，在管道阀门控制中得到广泛应用。目前的多回转电动执行机构，在手动和电动切换过程中，多是机械切换方式，经常出现手轮无法脱开的现象。有些多回转电动执行机构的手电动切换装置中结合子采用卡槽结构，当出现紧急情况需要手动推进时，无法及时与蜗杆结合，而且当执行器卡死需要较大力矩扳动手轮时，结合子强度不够。手电动切换的方式也决定了蜗轮轴上端的轴承须采用浮动支撑结构，传动不平稳，效率低，且容易造成密封失效。这会造成多回转电动执行机构在需要紧急开关阀门时，无法实现手动驱动，严重影响了电动执行机构的正常使用和寿命，会造成一定的安全隐患和事故。有些多回转电动执行机构的蜗轮轴上端轴承牢牢固定在箱体上，拆装维修不方便。因此，需要一种手电动切换更有效、机械传动更平稳高效的智能多回转电动执行机构。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种手电动切换更有效的切换装置。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型提供了一种手电动切换装置，该手电动切换装置设于电动执行机构的箱体上，通过与置于箱体内的蜗杆的离合进行手电动切换控制；箱体上设有控制板；本实用新型手电动切换装置包括手轮，手轮端盖，以及设于所述箱体内的手轮轴、限位挡片、手轮辐、磁钢支撑架、结合子和磁钢；手轮设于箱体外，且固定在手轮轴一端；结合子固定在手轮轴另一端；手轮端盖、限位挡片、手轮辐、磁钢支撑架沿手轮至结合子方向依次套在手轮轴上；手轮端盖的周侧与箱体相结合；手轮辐一端固定于手轮端盖与箱体的结合处，另一端设有小孔；磁钢支撑架一端设有卡爪，该端穿过手轮辐上的小孔，并通过卡爪与手轮辐相连；磁钢支撑架另一端设有磁钢；手轮辐与磁钢支撑架之间设有弹性装置一，手轮辐与限位挡片之间设有弹性装置二 ；箱体上设有控制板；当采用手动控制时，结合子与蜗杆相结合(优选通过花键联接)，且磁钢与控制板相对，使得磁钢感应控制板进而关断电动执行机构的电源。
[0005]其中，手轮辐上的小孔为多个，沿手轮轴对称分布；磁钢支撑架一端设有的卡爪为多个，分别与手轮辐上的小孔相对应。
[0006]弹性装置一和弹性装置二分别采用压簧一和压簧二 ；压簧一的弹性大于压簧二的弹性。
[0007]结合子与磁钢支撑架沿手轮轴方向的行程之差大于结合子与蜗杆花键配合的最大尺寸。
[0008]本实用新型还提供了一种电动执行机构，包括上述手电动切换装置，交流异步电机，箱体和置于箱体内的蜗杆、蜗轮、蜗轮轴，电器罩和置于电器罩内的绝对编码器、电气部分；蜗轮固定在蜗轮轴上；蜗杆通过所述蜗轮与绝对编码器传动相连；电动执行机构通过结合子与蜗杆的离合进行手电动切换控制；电动执行机构通过控制板控制交流异步电机的电源。
[0009]其中，位于蜗轮轴上方的箱体内侧设有上盖；上盖固定设有轴承；蜗轮轴上端通过轴承与箱体相连。
[0010]上述电动执行机构还包括大小锥反馈装置；蜗轮轴上设有大锥齿轮；大小锥反馈装置两端分别设有小锥齿轮、小齿轮；小锥齿轮、小齿轮分别与蜗轮轴上的大锥齿轮、绝对编码器的齿轮相啮合。
[0011]本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型的手电动切换采用机电结合的方式，有效解决了手轮卡死、切换不灵敏和不顺畅的问题，提高了切换的安全可靠性；同时结合子采用花键结构，切换更加快捷有效，操作更加方便。本实用新型电动执行机构采用的上盖对蜗轮轴上端轴承进行固定支撑，传动平稳，噪音小，且由于轴承并非直接固定在箱体上，拆装维修方便，有效减少维护成本。本实用新型设计合理，体积小、结构精巧。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型电动执行机构的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型电动执行机构的内部结构示意图；
[0014]图3为图1中手电动切换装置的手轮推进时工作状态示意图；
[0015]图4为图1中手电动切换装置的手轮退回时工作状态示意图。
[0016]图中，1-交流异步电机，3-箱体，4-蜗杆，6_接线盖，7-轴承，8_上盖，9_手电动切换装置，10-电气罩，11-电气部分，12-绝对编码器，13-大小锥反馈装置，14-蜗轮轴，15-蜗轮，16-控制板，17-磁钢，18-结合子，19-磁钢支撑架，20-手轮轴，21-压簧二，22-手轮辐，23-压簧一，24-限位挡片，25-手轮端盖，26-手轮。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0018]如图1和图2所示，本实用新型新型智能多回转电动执行机构包括交流异步电机I，箱体3和置于箱体3中的蜗杆4、蜗轮15、蜗轮轴14,电器罩10和置于电器罩10内的绝对编码器12和电器部分11，还包括手电动切换装置9、大小锥反馈装置13。箱体3内部根据结合部分别设置有接线腔、电机腔、电气腔、手轮腔部分，分别连接或装配接线盖6、交流异步电机1、电器罩10、手电动切换装置9。大小锥反馈装置13的一端小锥齿轮与蜗轮轴14上设置的大锥齿轮啮合，另一端的小齿轮与绝对编码器12的齿轮啮合。另外，箱体3上端内侧固定设有上盖8，上盖8固定安装了轴承7，蜗轮轴14与该轴承7配合，此处不同于传统方式将轴承装配在箱体上。电器部分11的旋钮和按钮安装在电器罩10上，方便控制电器部分。
[0019]如图3和图4所示,手电动切换装置9包括手轮26、手轮轴20、手轮端盖25、限位挡片24、压簧一 23、手轮辐22、压簧二 21、磁钢支撑架19、结合子18，连接关系为:手轮26、结合子18固定连接在手轮轴20两端，其间沿手轮轴20依次套入手轮端盖25、限位挡片24、压簧一 23、手轮辐22、压簧二 21、磁钢支撑架19，其中:手轮辐22的一端固定安装于手轮端盖25与箱体3结合处，本实施例采用固定安装方式是通过手轮辐22外侧带有与箱体3匹配凹槽或凸缘装配和手轮端盖25压紧固定于箱体3上，手轮端盖25通过螺栓固定和压紧将手电动切换装置9安装在箱体3上；手轮辐22另一端设有二个以上沿手轮轴20对称分布的小孔，与所述磁钢支撑架19上设置的对应数量的卡爪活动地插接在一起；手轮辐22设有小孔的一端内侧与限位挡片24之间设置的压簧一 23相互抵触，其外侧与磁钢支撑架19之间设置的压簧二 21相互抵触；手电动切换装置9还包括磁钢17，其固定连接在磁钢支撑架19上。
[0020]为实现手电动切换装置9对手动电动的安全切换，手电动切换装置9的结合子18设置为内设花键槽的柱体，蜗杆4尾端设置为与之配合的外花键；手电动切换装置9压簧一23的弹性大于所述的压簧二 21的弹性，结合子18与磁钢支撑架19沿手轮轴20方向的行程之差大于结合子18与蜗杆4的花键配合的最大尺寸；并且，在箱体3位于电动切换装置9的磁钢17行程处配置控制板16，在结合子18与蜗杆4的花键离合时，以同步感应输出控制交流异步电机I的电源的接通和关断。图3为结合子18与蜗杆4的花键结合状态，图4为结合子18与蜗杆4的花键离开状态。
[0021]本实用新型的手电动切换原理是，当手轮26受力时，压簧一 23受压，处于受压状态的压簧二 21释压，推动磁钢支撑架19和磁钢17向前移动，行至磁钢支撑架19的卡爪尾端卡在手轮辐22为止，且在结合子18接触蜗杆4的花键前，磁钢17感应控制板16关断交流异步电机I的电源，随后结合子18与蜗杆4的前端花键结合，进入手动状态。当手轮26受力解除时，压簧一 23迅速释压复位，压簧二 21则恢复处于受压状态，利用该设计结构能确保结合子18与蜗杆4的前端花键分离后磁钢17才离开控制板16，然后，交流异步电机I的电源回复的可启动状态。
[0022]本实用新型由于采用的手电动切换装置为机电结合的方式，克服机械切换方式经常出现手轮无法脱开的现象，由于本实用新型切换装置的结合子与蜗杆采用花键的离合，不存在准偏差难以结合的问题；另外，现有技术的蜗轮轴的轴承多牢牢固定在箱体上，拆装维修不方便，本实用新型采用的端盖装配轴承对蜗轮轴两端固定支撑，不仅解决这一问题，还具有传动平稳，噪音小，便于安装和减少维护成本等优点。本实用新型由于设计合理，还具有体积小、结构精巧的优点。
【权利要求】
1.一种手电动切换装置，所述手电动切换装置设于电动执行机构的箱体上，通过与置于箱体内的蜗杆的离合进行手电动切换控制；其特征在于:所述手电动切换装置包括手轮，手轮端盖，以及设于所述箱体内的手轮轴、限位挡片、手轮辐、磁钢支撑架、结合子和磁钢；所述手轮设于所述箱体外，且固定在所述手轮轴一端；所述结合子固定在手轮轴另一端；所述手轮端盖、限位挡片、手轮辐、磁钢支撑架沿手轮至结合子方向依次套在手轮轴上；所述手轮端盖的周侧与箱体相结合；所述手轮辐一端固定于手轮端盖与箱体的结合处，另一端设有小孔；所述磁钢支撑架一端设有卡爪，该端穿过手轮辐上的小孔，并通过所述卡爪与手轮辐相连；所述磁钢支撑架另一端设有所述磁钢；所述手轮辐与磁钢支撑架之间设有弹性装置一，手轮辐与限位挡片之间设有弹性装置二 ；所述箱体上设有控制板；当采用手动控制时，所述结合子与蜗杆相结合，且所述磁钢与控制板相对。
2.根据权利要求1所述的手电动切换装置，其特征在于:当采用手动控制时，所述结合子与蜗杆通过花键联接。
3.根据权利要求2所述的手电动切换装置，其特征在于:所述手轮辐上的小孔为多个，沿所述手轮轴对称分布；所述磁钢支撑架一端设有的卡爪为多个，分别与所述手轮辐上的小孔相对应。
4.根据权利要求3所述的手电动切换装置，其特征在于:弹性装置一和弹性装置二分别采用压簧一和压簧二 ；所述压簧一的弹性大于压簧二的弹性。
5.根据权利要求4所述的手电动切换装置，其特征在于:所述结合子与磁钢支撑架沿手轮轴方向的行程之差大于所述结合子与蜗杆花键配合的最大尺寸。
6.一种采用权利要求1至5任一所述手电动切换装置的电动执行机构，包括交流异步电机，箱体和置于箱体内的蜗杆、蜗轮、蜗轮轴，电器罩和置于电器罩内的绝对编码器、电气部分；所述蜗轮固定在蜗轮轴上；所述蜗杆通过所述蜗轮与绝对编码器传动相连；所述电动执行机构通过所述结合子与蜗杆的离合进行手电动切换控制；其特征在于:所述电动执行机构通过所述控制板控制所述交流异步电机的电源。
7.根据权利要求6所述的电动执行机构，其特征在于:位于所述蜗轮轴上方的箱体内侧设有上盖；所述上盖固定设有轴承；所述蜗轮轴上端通过轴承与所述箱体相连。
8.根据权利要求7所述的电动执行机构，其特征在于:所述电动执行机构还包括大小锥反馈装置；所述蜗轮轴上设有大锥齿轮；所述大小锥反馈装置两端分别设有小锥齿轮、小齿轮；所述小锥齿轮、小齿轮分别与蜗轮轴上的大锥齿轮、绝对编码器的齿轮相啮合。
【文档编号】F16K31/05GK203641631SQ201420008373
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】王成, 禹建勇, 徐航, 倪良华 申请人:南京科远控制工程有限公司