一种用于转矩控制的运动转换机构的制作方法

文档序号:12433778研发日期:2016年阅读:258来源:国知局
技术简介:
本发明针对螺旋机构效率低、自锁限制旋转角度的问题,提出一种基于转矩曲柄与齿条机构联动的运动转换方案。通过转矩轴驱动曲柄旋转,带动齿条直线运动并与转矩齿轮啮合,实现往复直线运动向大角度旋转的高效转换,适用于阀门执行器等精密控制场景。
关键词:运动转换机构,转矩控制,齿条曲柄传动

本发明属于运动转换机构技术领域,具体涉及一种用于转矩控制的运动转换机构。



背景技术:

目前在阀门执行器控制机构中,在将直线运动转换为旋转运动的机构多采用螺旋机构,其主要缺点是效率低,加工精度要求高,而且螺旋机构只能将直线运动转换为垂直于直线运动方向的旋转运动。当直线运动为往复运动时,为避免机构自锁,要使螺旋升角大于当量摩擦角,这就使得旋转角度范围受到极大限制。因此,螺旋机构不能很好的适用于往复直线运动位移量小同时要求输出的旋转运动转角范围大的场合。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种用于转矩控制的运动转换机构。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种用于转矩控制的运动转换机构,包括上下运动的转矩轴以及与所述转矩轴连接的可随转矩轴运动而进行旋转的转矩曲柄,所述转矩曲柄连接齿条机构并通过旋转而可使所述齿条机构作直线运动,直线运动的所述齿条机构与转矩齿轮啮合可使所述转矩齿轮对应进行旋转;其中所述转矩轴的上部外表面设有环形槽,所述转矩曲柄具有嵌入所述环形槽中的转矩轴嵌入部以及拔动所述齿条机构动作的齿条拔动部,所述转矩轴嵌入部与齿条拔动部相对设在与转矩曲柄支撑轴连接的连接块上。

所述齿条机构包括基板部,所述基板部一侧设有齿条部,用于与所述转矩齿轮上的齿轮啮合连接,所述基板部另一侧具有与所述转矩曲柄的齿条拔动部相配合的曲柄拔动部。

所述曲柄拔动部包括两个L形连接件,两个所述L形连接件间隔设置,所述齿条拔动部插入两个所述L形连接件中间位置。

本发明可将直线运动转换为空间旋转运动,适用于往复直线线运动位移量小,同时要求输出的旋转运动转角范围大的场合。

附图说明

图1是本发明提供的用于转矩控制的运动转换机构的示意图。

具体实施方式

下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1所示,一种用于转矩控制的运动转换机构,包括上下运动的转矩轴1以及与所述转矩轴1连接的可随转矩轴1运动而进行旋转的转矩曲柄2,所述转矩曲柄2连接齿条机构3并通过旋转而可使所述齿条机构3作直线运动,直线运动的所述齿条机构3与转矩齿轮4啮合可使所述转矩齿轮4对应进行旋转,其中所述转矩轴1的上部外表面设有环形槽11,所述转矩曲柄2具有嵌入所述环形槽11中的转矩轴嵌入部22以及与拔动所述齿条机构3直线移动的齿条拔动部23,所述转矩轴嵌入部22与齿条拔动部23相对设在与转矩曲柄支撑轴20连接的连接块21上。

其中,所述齿条机构3包括基板部30,所述基板部30一侧设有齿条部31,用于与所述转矩齿轮4上的齿轮啮合连接,所述基板部30另一侧具有与所述转矩曲柄的齿条拔动部23相配合的曲柄拔动部。

具体实现上,所述曲柄拔动部包括两个L形连接件32,两个所述L形连接件间隔设置,中间形成有用于所述转矩曲柄2的齿条拔动部23插入的插入空间,齿条拔动部23插入所述插入空间后,通过该齿条拔动部23的旋转可以来拔动相应的所述L形连接件32,从而使齿条机构3来回直线移动,从而与转矩齿轮4啮合,使转矩齿轮4顺时针或逆时针旋转。

所述转矩齿轮4连接转矩齿轮轴41,通过所述转矩齿轮4的旋转,可以同步带动所述转矩齿轮轴41旋转,从而实现驱动与所述转矩齿轮轴连接的旋转件进行旋转,从而实现利用了转矩轴1的上下运动,实现了与所述转矩齿轮轴连接的旋转件相应的进行旋转的功能与目的。

其中,所述转矩轴1可以是垂直设置,所述转矩曲柄2的转矩曲柄支撑轴20水平设置,与转矩轴1的轴线相垂直,所述转矩齿轮轴垂直设置,且与转矩轴1的轴线平行并错开设置,所述齿条机构3可水平设置。

当转矩轴1向上运动时,可带动转矩曲柄2绕转矩曲柄支撑轴20线做逆时针旋转运动,转矩曲柄2带动齿条机构3做直线运动,齿条机构3与转矩齿轮4啮合,使转矩齿轮4绕其轴线做顺时针旋转运动。当转矩轴1向下运动时,原理相同,运动方向相反,运动方向如图1中箭头所示。

本发明通过变换各零件的相对空间位置,亦可实现转矩轴1向上运动时,转矩齿轮4做逆时针旋转运动,转矩轴1向下运动时,转矩齿轮4做顺时针运动,其原理相同。

在具体应用于阀门电动装置转矩控制时,所述转矩曲柄支撑轴20可通过轴承安装在机构的壳体侧壁上,所述齿条机构3安装在壳体中并在基板部30下部设有支撑件以支撑齿条机构3,所述转矩轴1可作为外部的旋转控制轴使用,如连接动蜗杆装置,安装在机构的壳体中,所述转矩齿轮轴41连接要驱动的旋转件,如控制电机工作的微动开关,这样通过转矩轴1的升降运动,可以实现控制微动开关的旋转,从而控制执行机构的电机开关。

本发明用于转矩控制的运动转换机构,可用于阀门电动装置的转矩控制,其与螺旋机构不同,采用了曲柄滑块与齿条传动原理,效率高且加工精度要求低,不存在自锁问题,而且可以把直线运动转换为空间任意方向的旋转运动。

需要说明的是,本发明所述用于转矩控制的运动转换机构,不但可用于阀门电动装置的转矩控制,也可以用于任何需要进行将直线运动转换为空间旋转运动的机构当中去,特别是适用于往复直线线运动位移量小,同时要求输出的旋转运动转角范围大的场合。

本发明通过调节转矩曲柄的相对位置,能够轻松地实现将较小位移变化的直线运动转换为空间任意方向上的较大转角变化的旋转运动,便于阀门电动装置的转矩调节。

本发明能根据各零件的相对空间位置的不同,实现转矩轴做向上的直线运动时,转矩齿轮做空间任意方向上的顺时针旋转运动,相对应的转矩轴做向下的直线运动时,转矩齿轮做空间任意方向上的逆时针旋转运动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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