一种电动通气阀执行机构装置的制作方法

本发明涉及一种电动通气阀执行机构装置，尤其适用于舰船内部阀门组件，属于电动阀门阀组技术领域。

背景技术：

通气阀是潜艇实现上浮下潜的重要阀门之一，也是潜艇的核心零部件。在过去的三十年间，中船重工、船舶工业等大型舰船研发企业和制造厂商均对通气阀进行了深入的研究与开发，历经三代产品的更新，基本满足我国舰船的使用需求。

近年来，国内外常规通气阀执行机构主要采用液压结构或纯手操结构。液压结构主要利用液压泵站及其管路的连接，实现通气阀的启闭；纯手操结构主要利用杠杆原理，并以人工辅助重型机械件的方式，实现通气阀的启闭。

现有技术中，传统通气阀执行机构主要存在如下问题：

第一、结构复杂、重量过大，为了满足的大重量级的舰艇设计要求，传统的通气阀涉及零部件较多，占用空间较大。

第二、通用性较差，由于传统的通气阀执行机构通常采用黄铜材料铸造成型，导致传统的通气阀执行机构仅能适用于狭小空间管路的应用环境，无法满足日益增长的多种型号舰艇的使用需求。

第三、效率较低、成本偏高，传统的纯手操机构通气阀执行机构工作时，需要专职人员进行无间断操作，浪费了大量的人力成本，且因为人工操作误差客观存在，致使阀门到位精度欠佳。

第四、工作时传统的通气阀执行机构由于液压泵站及管路原因，会产生比较高的振动噪声，并且液压产品的漏油现象不可避免，对工作人员的操作环境造成了一定程度的污染。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种电动通气阀执行机构装置，通过控制驱动器、电机、减速器、传动器、窗口和手轮的配合，简化了通气阀执行机构的整体结构并减轻了重量，优化了通气阀执行机构的操作方式，大幅缩减了通气阀执行机构的成本，达到了减振降噪的效果，实现了通气阀的高效启闭，弥补了传统通气阀执行机构结构复杂、重量过大、通用性差、效率较低、成本偏高、噪声及环境污染的缺陷。

本发明的技术解决方案是：

一种电动通气阀执行机构装置，包括控制驱动器、电机、减速器、传动器、窗口和手轮；减速器和通气阀之间分别安装有用于提供动能的电机和用于向通气阀传输动力的传动器，减速器上设有用于在断电状态时，驱动减速器的手轮，电机上安装有用于控制电机转速的控制驱动器，传动器上设有用于观察的窗口。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述控制驱动器采用三菱ipm功率模块。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述控制驱动器设有多圈编码器和dsp位置解算单元，多圈编码器用于实时位置监测，dsp位置解算单元用于调节缓冲控制算法切换。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述电机采用永磁同步伺服电机。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述减速器采用直齿轮减速器或锥齿轮减速器。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述传动器包括壳体、锁紧螺母、压盖、丝杠杆、圆螺母、止动垫圈、轴承座、轴承、丝杠螺母、顶杆；丝杠杆一端套装有用于支撑丝杠杆的轴承，轴承内侧通过圆螺母和止动垫圈锁紧，轴承外侧分别安装有用于固定轴承的轴承座和用于限位轴承的压盖，轴承座通过锁紧螺母安装在壳体内侧；丝杠杆另一端通过丝杠螺母与顶杆一端螺接，顶杆另一端与通气阀固定连接。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述壳体为空心圆柱体或空心立方体，壳体的材料采用316l不锈钢。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述丝杠杆采用梯形丝杠，丝杠杆的材料采用锌合金。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述窗口为矩形金属包边开口，开口中设有防雾化玻璃，玻璃边缘设有密封圈。

在上述的一种电动通气阀执行机构装置中，所述手轮采用a200-17g型扭转手轮。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

【1】本发明通过不断优化传动器的构型，达到了电动通气阀执行机构可靠自锁的技术效果，且便于观察维修，提高了产品的可靠性，有效避免了在断电状态时，电动通气阀执行机构失效的情况，显著提升了通气阀执行机构的工作效率。

【2】本发明通过巧妙设计控制驱动器中硬件、软件的组合方式，大幅提高了通气阀执行机构的控制精度，满足了通气阀开启时间或关闭时间均不超过3s，通气阀工作负载不超过40kn的设计要求，有效确保了通气阀执行机构的工作性能。

【3】本发明整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，具备良好的市场应用前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图

图2为传动器的结构示意图

图3为梯形丝杠结构示意图

其中：1控制驱动器；2电机；3减速器；4传动器；5窗口；6手轮；41壳体；42锁紧螺母；43压盖；44丝杠杆；45圆螺母；46止动垫圈；47轴承座；48轴承；49丝杠螺母；410顶杆；

具体实施方式

为使本发明的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：

如图1所示，一种电动通气阀执行机构装置，包括控制驱动器1、电机2、减速器3、传动器4、窗口5和手轮6；减速器3和通气阀之间分别安装有用于提供动能的电机2和用于向通气阀传输动力的传动器4，减速器3上设有用于在断电状态时，驱动减速器3的手轮6，电机2上安装有用于控制电机2转速的控制驱动器1，传动器4上设有用于观察的窗口5。

优选的，控制驱动器1采用三菱ipm功率模块，其体积较小，便于在狭小空间内实现电机2控制。

优选的，控制驱动器1设有多圈编码器和dsp位置解算单元，多圈编码器用于实时位置监测，dsp位置解算单元用于调节缓冲控制算法切换。

优选的，电机2采用永磁同步伺服电机，便于精确控制电机2自身转速及转矩。

优选的，减速器3采用直齿轮减速器或锥齿轮减速器，有利于高效传递电机2转速及转矩。

如图2所示，优选的，传动器4包括壳体41、锁紧螺母42、压盖43、丝杠杆44、圆螺母45、止动垫圈46、轴承座47、轴承48、丝杠螺母49、顶杆410；丝杠杆44一端套装有用于支撑丝杠杆44的轴承48，轴承48内侧通过圆螺母45和止动垫圈46锁紧，轴承48外侧分别安装有用于固定轴承48的轴承座47和用于限位轴承48的压盖43，轴承座47通过锁紧螺母42安装在壳体41内侧；丝杠杆44另一端通过丝杠螺母49与顶杆410一端螺接，顶杆410另一端与通气阀固定连接。

优选的，壳体41为空心圆柱体或空心立方体，壳体41的材料采用316l不锈钢，其耐腐蚀性能较强。

如图3所示，优选的，丝杠杆44采用梯形丝杠，丝杠杆44的材料采用锌合金，其耐磨性较高且耐腐蚀性能较强。

优选的，窗口5为矩形金属包边开口，开口中设有防雾化玻璃，玻璃边缘设有密封圈，便于观察维修。

优选的，手轮6采用a200-17g型扭转手轮，较为符合人体工程学设计要求。

本发明的工作原理是：

当通气阀执行机构工作时，控制驱动器1控制电机2转速，通过减速器3将电机2转速及扭矩传递给传动器4中的丝杠杆44，再通过丝杠杆44将旋转运动转化为直线位移，进而通过与丝杠杆44相连的顶盖410带动通气阀，即可完成各项指令动作。

本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。