专利名称：油田计量站用电动执行机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田计量站用电动执行机构。
背景技术：
现有的油田基本已实现计量工作的自动化，自动化设备中，电动执行机构是其 中重要的部件，由于油田的工作区是一个高危的易燃易爆场所，现有的电动执行机构存 在以下缺陷1、手动电动操作转换中的离合操作容易造成金属撞击而产生火花，引发安 全隐患；2、现有的电动执行机构的体积均较大、价格高，无法在管道十分密集的油田计 量站中使用；3、管道四周设置有许多伴热管，使得计量站的环境温度夏天时高达50°C 左右，其使得含有电子元器件的电动执行机构在这种工作环境中难以正常工作。
发明内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种使用安全、体积 小、输出扭矩大、能够在高温下工作的油田计量站用电动执行机构。为实现上述目的，本实用新型油田计量站用电动执行机构，包括电机、减速 器、位置指示及行程控制装置，其中，电机内设置有热保护保险结构，减速器采取电动 减速机构与手动减速机构并用的联动结构，位置指示及行程控制装置采用凸轮式微动开 关，其凸轮直接安装在输出轴上。进一步，所述电动减速机构为一级平齿轮传动加一级2K-H行星齿轮减速结构。进一步，所述手动减速机构为蜗轮蜗杆加两级内齿轮减速。进一步，所述电动执行机构采用隔爆型结构，其壳体采用合金材质铸造而成。本实用新型油田计量站用电动执行机构，其体积大大减小，由于无离合操作， 提高了工作的安全性，并由于将电子线路及元件部分分离出去和电机内设置有热保护保 险结构，提高了其耐高温程度，保证了其在高温环境中也能正常工作。
图1为本实用新型剖视图；图2为图1中A-A向剖视图；图3为轮系结构示意图；图4为过扭矩保护结构示意图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型油田计量站用电动执行机构，包括壳体1、电机 14、齿轮组件2、涡杆组件3、手轮4、双联齿轮5、输出轴6、齿圈7、减速器、位置指 示及行程控制装置。壳体1采用轻合金铸造而成，齿轮组件2包括6个部件，分别为齿 轮柱28、扇形内齿轮29，置于上方的正向过扭保护微动开关30及正向过扭保护凸轮31，与它们对称叠放的是反向过扭保护凸轮32及反向过扭保护微动开关33。在齿轮组件2的 下方为涡杆组件3，涡杆组件3包括5个部件，分别是涡杆轴23、置于轴外的正向压缩弹 簧组24及反向压缩弹簧组26，置于正、反弹簧组之间的涡杆25，设置端头处的轴套27， 手轮4与涡杆轴相连接，置于手轮里侧为双联齿轮5，其外侧为输出轴6及齿圈7，其内 侧为平衡支架8，支架里侧为齿轮10及轴承11。电控板9设置于电机的下方，电机14 通过螺杆12来固定，其上盖装有上外壳13，绕在电动轴15外的过扭保护装置中上下两端 分别为上卡板16及下卡板21，中部为凸轮17及微动开关18，底座外侧设置有温度保险 19，及其下侧设置有防潮加热器20，下部的轴承及轴承内圈22。本本实施例中，电动减速结构为一级平齿轮传动加一级2K-H行星齿轮减速的 组合结构，其具有大于1000以上的减速比。手动减速结构为蜗轮蜗杆加两级内齿轮减 速，手动减速与电动减速器的安装位置的排列符合现场的操作位置要求。手动操作十分 方便，完全符合操作习惯。从传动轮系图上可看出当电动操作时由于蜗轮蜗杆传动的自锁特性，电动传 动时蜗杆将不被带动，即手轮系统处于静止状态，且电动传系统与手动操作系统之间允 许有相对运动，即在电动传动时同时进行手动操作，若手动操作的方向与电动传动的方 向相同时，输出轴的到位时间加快，而手动操作的方向与电动传动的方向相反，则使输 出轴的到位时间减短。本电动执行机构进行手动操作时绝对没有离合操作。也就减少了 造成金属撞击产生火花的机会，特别提出的是为了减速器安装方便，将本电动执行机构 蜗轮蜗杆传动的涡轮改为斜齿轮。本实用新型作为 开关型(积分型)电动执行机构在实际工作中一般只工作在全开 或全关位置，所以相对于普通型电动执行机构，本实用新型中省略了远传开度信号电路 仅有就地指示装置。如需要远传开度信号电路则可很方便的装上。为了简化结构和减小 体积，位置指示和行程控制装置采用凸轮微动开关结构形式。由于电运执行机构在采用 了大减速比的减速器后减少了运动惯性，控制凸轮直接装载在输出轴上，而不像有的电 动执行机构装在与输出轴还有着一定的传动关系的机构上。故本实用新型中位置指示和 行程控制机构的控制精度比较高。其位置信号为开关信号，省略了信号电平转换电路。 这样在整个电动执行机构的电路中均无电子线路。因而完全可保证在高温环境中长期工 作。开关型电动执行机构通常是工作在全开或全关位置，在实际使用中如果电动执 行机构与阀门的安装位置调节的不好或电动阀门在工作中出现卡死现象，都会影响到电 动执行机构的安全作用，甚至引起严重事故。故过扭矩保护机构在电动执行机构中的作 用是十分重要的。本实用新型的过扭保护装置是由齿圈、蜗杆轴、蜗杆套、蝶簧、动作 放大齿轮组、凸轮、微动开关所组成。其原理为在正常输出扭矩工作条件下蜗杆套 在蜗杆轴上的位置，在蝶簧反力的作用下仅能做出有限范围的位移，而当出现过扭矩现 象时齿圈推动蜗杆套的力量增大，可以克服蝶簧的反力使得蜗杆套在蜗杆轴上的直线位 移增大，过扭矩动作放大齿轮组将此直线位移转换为角位移并进行放大。齿轮柱的转动 带动凸轮制动了微动开关动作，从而切断电动执行机构的电源。即实现了电动执行机构 的过扭矩保护。调节蝶簧组的反力强度即可实现电动执行机构不同的过扭矩保护值的设 定。由于蝶簧在蜗杆套的两端是对称排列的，可以实现电动执行机构在开和关两个方向的保护。采用了过扭矩保护动作放大齿组可以较精确的实现过扭矩保护值的整定。采用 这种过扭矩保护机构虽简化了机构，缩小了整个机构的体积，但过扭矩保护的效果仍非 常好。在电路的连接上将过扭矩保护微动开关接在行程控制微动开关的前端，即电源先 通过扭矩保护微动开关后再通过行程控制微动开关。
本实用新型的防护按照隔爆型电动执行机构进行结构设计(dIIBT3)，隔爆面均 装有O型密封圈，其防护等级可达到IP65标准要求。将电机装在电动执行机构的防爆箱 体内，这样可对电机的结构进行适当的简化，而不影响整机的防爆性能。手动操作手轮 与整机是分离结构，可按照需要决定是否与整机进行永久连接。整机壳体采用轻合金铸 造，在保证防爆要求的条件下尽量减小整机重量。为了使行程控制机构运动稳定和控制 准确将安装凸轮的标尺轴从上壳体穿出，由上壳体和安装板对标尺轴进行两端支撑。在 标尺轴端装有指示箭头用以指示电动阀门的位置，如装上刻度盘即可指示阀门开度。本 执行机构与阀门之间采用连接套过渡结构，便于电动执行机构与阀门的安装，当阀门与 电动执行机构驱动轴位置不同时只需将连接套换一个方向即可调整过来。
权利要求1.油田计量站用电动执行机构，其特征在于，该电动执行机构包括电机、减速器、 位置指示及行程控制装置，其中，电机内设置有热保护保险结构，减速器采取电动减速 机构与手动减速机构并用的联动结构，位置指示及行程控制装置采用凸轮式微动开关， 其凸轮直接安装在输出轴上。
2.如权利要求1所述的油田计量站用电动执行机构，其特征在于，所述电动减速机构 为一级平齿轮传动加一级2K-H行星齿轮减速结构。
3.如权利要求1所述的油田计量站用电动执行机构，其特征在于，所述手动减速机构 为蜗轮蜗杆加两级内齿轮减速。
4.如权利要求1所述的油田计量站用电动执行机构，其特征在于，所述电动执行机构 采用隔爆型结构，其壳体采用合金材质铸造而成。
专利摘要本实用新型公开了一种油田计量站用电动执行机构，包括电机、减速器、位置指示及行程控制装置，其中，电机内设置有热保护保险结构，减速器采取电动减速机构与手动减速机构并用的联动结构，位置指示及行程控制装置采用凸轮式微动开关，其凸轮直接安装在输出轴上。本实用新型油田计量站用电动执行机构，其体积大大减小，由于无离合操作，提高了工作的安全性，并由于将电子线路及元件部分分离出去和电机内设置有热保护保险结构，提高了其耐高温程度，保证了其在高温环境中也能正常工作。
文档编号G05B19/04GK201804229SQ20102050106
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者吴锦, 李洪亮 申请人:雷神能源技术(山东)有限公司