一种电动执行机构手轮自锁互保装置的制作方法

本发明属于电动执行机构技术领域，具体涉及一种电动执行机构手轮自锁互保装置。

背景技术：

电动执行机构指能提供直线或旋转运动的驱动装置，一般均包含有手动驱动和电动驱动两种方式，使得机构在有电或无电的情况下均能进行控制。

但是现有执行机构内的切换装置的操作和结构大多较为复杂，例如在手动驱动时需要长期按压住手轮，才能实现手动结构的闭合，并且在切换后还需要进行二次锁定，影响切换速度，而复杂的切换结构导致生产成本和组装成本均较高，并且若停电时进行手动切换，常常存在忘记关闭电驱动结构的情况，再次通电则会引起电驱动结构的自动启动，此时若电驱动结构被锁死则会存在驱动电机卡死而被烧毁的现象，若电驱动结构被分离，则存在相应结构不稳定的现象，导致整体切换操作仍存在较大的安全隐患，另外由于切换装置结构较为复杂，导致其拆装操作也十分麻烦，若在频繁切换锁定后出现结构磨损时，难以进行快速的更换操作，大多情况下为节省维修所造成的时间浪费，会直接更换整体执行机构，特别是对于大型工厂而言，大大提高了后期维护成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电动执行机构手轮自锁互保装置，以解决现有执行机构内的切换装置的操作和结构大多较为复杂和拆装操作也十分麻烦的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动执行机构手轮自锁互保装置，包括外壳，所述外壳的两端通过螺栓分别固定连接有电机罩和手轮安装盖，所述电机罩的内部安装有驱动电机，所述手轮安装盖的一侧外壁上安装有手轮，所述外壳的内部安装有涡轮、控制器和空心蜗杆，所述空心蜗杆位于涡轮和控制器之间，且空心蜗杆的两端分别与驱动电机和手轮转动连接，所述涡轮的中心位置处贯穿有输出轴，所述空心蜗杆的两端分别连接有第一空心连轴和第二空心连轴，所述第一空心连轴和第二空心连轴远离空心蜗杆的一端分别连接有第一锁定件和第二锁定件，所述第一锁定件和第二锁定件的截面形状均为u字形，且第一锁定件和第二锁定件的内部均安装有活塞和第一弹簧，所述活塞位于第一弹簧的一端，且两个活塞与第一锁定件和第二锁定件的内壁之间均形成有气腔，所述第一弹簧位于气腔的内部，所述活塞远离第一弹簧的一侧外壁上焊接有限位斜齿，所述限位斜齿共设置有六个，且六个限位斜齿呈环形阵列分布，所述手轮与手轮安装盖之间连接有手轮轴，所述手轮轴通过轴承安装于手轮安装盖的中间位置处，且手轮轴的内部贯穿有切换螺杆，所述切换螺杆与手轮轴旋合连接，所述手轮轴和驱动电机的主轴上分别套设有第二锥齿轮和第一锥齿轮，所述第二锥齿轮和第一锥齿轮通过限位斜齿分别与第二锁定件和第一锁定件啮合连接。

优选的，所述第一空心连轴与第一锁定件和第二空心连轴与第二锁定件之间均连接有连接阀，所述连接阀的两侧内壁上均焊接有密封块，且连接阀的内部安装有第一移动板和第二移动板，所述第一移动板和第二移动板之间焊接有第二弹簧，且第一移动板和第二移动板远离第二弹簧的一侧外壁上均焊接有推块，两个所述推块的内部均开设有t型内孔，所述第一移动板和第二移动板上位于推块两侧的位置处均开设有导通孔，所述导通孔与密封块卡合连接。

优选的，所述第一锁定件和第二锁定件的内壁上均焊接有滑块，所述滑块与限位斜齿滑动连接。

优选的，所述连接阀共设置有四个，且四个连接阀以两个为一组，每组所述连接阀的两端均通过密封法兰固定连接。

优选的，所述第一锥齿轮的一侧外壁上嵌入有开关，其中一个所述活塞的一侧外壁上焊接有压杆，所述压杆的活动端与开关连接，所述驱动电机与开关电性连接，所述开关与控制器电性连接。

优选的，所述外壳相邻于电机罩的一侧外壁上通过螺栓固定连接有壳盖，所述壳盖位于控制器的一侧，且壳盖的内部嵌入有显示屏。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明设置了第一锁定件、第二锁定件、第一锥齿轮、第二锥齿轮和切换螺杆，在进行该电动执行机构的手自动切换时，利用切换螺杆的伸缩同步改变了两个锁定件与两个锥齿轮之间的定位状态（电动驱动时第一锁定件与第一锥齿轮锁定，手动驱动时第二锁定件与第二锥齿轮锁定），使得该执行机构在更换驱动方式时能自动形成另一种结构的锁定，以此达到同步自锁的效果，避免两种驱动结构相互干扰，并且操作简单，便于实现该执行机构的快速切换；

而第一锁定件和第二锁定件均由限位斜齿、活塞和气腔等结构组成，其结构简单，易于生产，有效降低整体自锁装置的加工成本；

另外上述自锁结构还配合压杆和开关进行同步使用，保证该执行机构在手动驱动时其内部的驱动电机始终处于断电状态，有效避免了在手动驱动的同时电动机构被启动，从而进一步提高该自锁结构的使用安全性。

(2)本发明设置了连接阀和推块，整体自锁结构中，利用两个相互连接阀的连接阀能有效实现对应锁定件与空心连轴之间的快速拆装，从而大大提高了整体结构的可更换性，有效避免了因自锁结构的磨损而造成整体执行机构报废的现象，其中连接阀在连接使用时，利用推块的限定有效改变连接阀内部结构的位置，从而保证连接阀在不同的状态下形成不同的使用模式，例如连接阀的两侧均与对应结构连接时，其内部则为导通状态，以保证整体自锁结构能形成顺利导通，而在进行拆卸更换时，其内部则形成密封状态，以此则有效保证拆卸下来的结构和未拆卸的结构均保持密封，避免因拆卸作用而造成锁定结构的失效。

(3)本发明设置了连接阀和密封法兰，在进行连接阀的拆装时，通过密封法兰进行相应结构之间的有效连接，从而使连接阀的拆装方式更加简单，不仅能形成对应锁定件的拆卸更换，还能有效实现连接阀本身的拆卸，使得连接阀可进行有效的重复使用，有效减少在维修更换过程中所造成的结构浪费。

附图说明

图1为本发明电动驱动的正视图；

图2为本发明手动驱动的正视图；

图3为本发明的a处放大图；

图4为本发明第一锁定件的侧视图；

图5为本发明手轮的结构示意图；

图6为本发明连接阀的结构示意图；

图7为本发明连接阀的使用示意图；

图中：1-电机罩、2-驱动电机、3-第一锁定件、4-外壳、5-涡轮、6-输出轴、7-第二锁定件、8-手轮安装盖、9-手轮、10-手轮轴、11-控制器、12-第二空心连轴、13-空心蜗杆、14-第一空心连轴、15-第一锥齿轮、16-限位斜齿、17-活塞、18-连接阀、19-气腔、20-第一弹簧、21-滑块、22-切换螺杆、23-第二锥齿轮、24-密封块、25-第一移动板、26-推块、27-第二弹簧、28-第二移动板、29-t型内孔、30-导通孔、31-密封法兰、32-压杆、33-开关、34-壳盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7所示，本发明提供如下技术方案：一种电动执行机构手轮自锁互保装置，包括外壳4，外壳4的两端通过螺栓分别固定连接有电机罩1和手轮安装盖8，电机罩1的内部安装有驱动电机2，手轮安装盖8的一侧外壁上安装有手轮9，外壳4的内部安装有涡轮5、控制器11和空心蜗杆13，空心蜗杆13位于涡轮5和控制器11之间，且空心蜗杆13的两端分别与驱动电机2和手轮9转动连接，涡轮5的中心位置处贯穿有输出轴6。

空心蜗杆13的两端分别连接有第一空心连轴14和第二空心连轴12，第一空心连轴14和第二空心连轴12远离空心蜗杆13的一端分别连接有第一锁定件3和第二锁定件7，第一锁定件3和第二锁定件7的截面形状均为u字形，且第一锁定件3和第二锁定件7的内部均安装有活塞17和第一弹簧20，活塞17位于第一弹簧20的一端，且两个活塞17与第一锁定件3和第二锁定件7的内壁之间均形成有气腔19，第一弹簧20位于气腔19的内部，活塞17远离第一弹簧20的一侧外壁上焊接有限位斜齿16，限位斜齿16共设置有六个，且六个限位斜齿16呈环形阵列分布，手轮9与手轮安装盖8之间连接有手轮轴10，手轮轴10通过轴承安装于手轮安装盖8的中间位置处，且手轮轴10的内部贯穿有切换螺杆22，切换螺杆22与手轮轴10旋合连接，手轮轴10和驱动电机2的主轴上分别套设有第二锥齿轮23和第一锥齿轮15，第二锥齿轮23和第一锥齿轮15通过限位斜齿16分别与第二锁定件7和第一锁定件3啮合连接，利用限位斜齿16与第一锥齿轮15或第二锥齿轮23之间的啮合有效实现不同结构之间的锁定，其中每组限位斜齿16均设置有六个，能有效保证限位斜齿与锥齿轮之间连接的稳定，另外整体结构中利用两个气腔19有效实现两个锁定件之间的联动，从而保证该装置能同步实现切换和锁定操作。

本发明中，优选的，第一空心连轴14与第一锁定件3和第二空心连轴12与第二锁定件7之间均连接有连接阀18，连接阀18的两侧内壁上均焊接有密封块24，且连接阀18的内部安装有第一移动板25和第二移动板28，第一移动板25和第二移动板28之间焊接有第二弹簧27，且第一移动板25和第二移动板28远离第二弹簧27的一侧外壁上均焊接有推块26，两个推块26的内部均开设有t型内孔29，第一移动板25和第二移动板28上位于推块26两侧的位置处均开设有导通孔30，导通孔30与密封块24卡合连接，利用推块26的限定有效改变连接阀18内部结构的位置，从而保证连接阀18在不同的状态下形成不同的使用模式，例如连接阀18的两侧均与对应结构连接时，其内部则为导通状态，以保证整体自锁结构能形成顺利导通，而在进行拆卸更换时，其内部则形成密封状态，以保证各个结构的有效性。

本发明中，优选的，第一锁定件3和第二锁定件7的内壁上均焊接有滑块21，滑块21与限位斜齿16滑动连接，通过滑块21的配合有效保证了限位斜齿16移动时的稳定。

本发明中，优选的，连接阀18共设置有四个，且四个连接阀18以两个为一组，每组连接阀18的两端均通过密封法兰31固定连接，利用两个相互连接阀的连接阀18能有效实现对应锁定件与空心连轴之间的快速拆装，从而大大提高了整体结构的可更换性，并且与密封法兰31配合，使得连接阀18的拆装方式更加简单。

本发明中，优选的，第一锥齿轮15的一侧外壁上嵌入有开关33，其中一个活塞17的一侧外壁上焊接有压杆32，压杆32的活动端与开关33连接，驱动电机2与开关33电性连接，开关33与控制器11电性连接，利用压杆32和开关33的配合使用，保证该执行机构在手动驱动时其内部的驱动电机2始终处于断电状态，有效避免了在手动驱动的同时电动机构被启动，从而进一步提高该自锁结构的使用安全性。

本发明中，优选的，外壳4相邻于电机罩1的一侧外壁上通过螺栓固定连接有壳盖34，壳盖34位于控制器11的一侧，且壳盖34的内部嵌入有显示屏，通过壳盖34的设置使得控制器11的安装检修更加方便。

本发明的工作原理及使用流程：在使用该执行机构时，可选择电动驱动和手动驱动两种使用模式，其中电动驱动为常用模式（如图1所示），此时手轮轴10内部的切换螺杆22处于伸长状态，从而推动第二锁定件7内的限位斜齿16和活塞17远离第二锥齿轮23，使得第二锁定件7与手轮9之间形成分离状态，与此同时第二锁定件7内的气腔19和第一弹簧20被压缩，使得其内部的气流穿过第二空心连轴12、空心蜗杆13和第一空心连轴14流向第一锁定件3内，使得第一锁定件3内部的气腔19形成正压状态，从而推动第一锁定件3内的限位斜齿16和活塞17靠近第一锥齿轮15，使得第一锁定件3与驱动电机2之间形成闭合状态，同时该活塞17上的压杆32还对开关33产生压紧作用，使得开关33形成闭合，在此状态下，驱动电机2可顺利通电，并且在转动时通过第一空心连轴14的连接能顺利驱动空心蜗杆13，空心蜗杆13在转动时与涡轮5啮合，从而驱使涡轮5转动，涡轮5在转动时带动输出轴6转动，以此有效实现整体执行机构的电动驱动模式；

而在停电或者电动驱动结构有损坏时，则可启用手动驱动进行备用（如图2所示），其中手动切换方式即为上述过程的逆向操作，利用切换螺杆22的回转和第一弹簧20的回弹使得两个气腔19之间的储气状态发生互换，从而使第一锁定件3与驱动电机2形成分离，而第二锁定件7则与手轮9形成闭合，在此状态下，转动手轮9即可通过第二空心连轴12顺利驱动空心蜗杆13，以此达到手动驱动的效果，同时在该状态下，压杆32与开关33之间形成分离，使得开关33断开，因而即使出现电力恢复的情况，驱动电机2也无法进行通电启动，从而保证该执行机构在手动模式下其电动驱动结构始终处于锁定关闭的状态，有效提高手动驱动时的安全性；

另外，在长期使用的过程中上述离合锁定结构存在一定程度的磨损或者漏气，此时则可对相应的结构进行更换或者检修，以保证该执行机构能始终保持有效的锁定保护，而在进行对应锁定件的拆除更换时，即可将锁定件与空心连轴之间的两个连接阀18分离开即可，而两个连接阀18之间又采用密封法兰31进行固定连接，使得其拆装方式较为简单，而两个相互连接的连接阀18在拆卸后，其中一侧的推块26则失去限定，在第二弹簧27的回弹下向连接阀18的外部弹出，对应的第一移动板25或第二移动板28也随之移动，使得对应的导通孔30与密封块24形成卡合，从而使连接阀18的内部形成密封状态（如图6所示），以此则有效保证拆卸下来的结构和未拆卸的结构均保持密封，避免因拆卸作用而造成锁定结构的失效，并且在将对应的锁定件拆卸后，还可将分离下的连接阀18进行进一步拆卸，使得连接阀18可进行有效的重复使用，有效减少在维修更换过程中所造成的结构浪费；

在重新进行锁定件的安装时，同样利用两个连接阀18之间的配合进行安装，此时通过相邻两侧结构的限定，使得连接阀18上的推块26被推回至连接阀18的内部，推块26在回缩后推动导通孔30与密封块24形成分离，并与t型内孔29形成配合，从而使连接阀18形成导通，然后利用密封法兰31实现相邻结构之间的固定和密封，以保证整体锁定结构的有效导通。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。