微型阀门电动装置

本实用新型属于阀门驱动装置。

目前阀门电动装置微型化已取得不少进展，显著的方面是：采用行星齿轮传动，使减速器质量、体积减少了30％～50％，采用一套机构实现了转矩控制、手电动切换和手动等功能，减少了控制机构占用的空间。但是按现有技术制造的小规格电动装置，控制机构所占的空间则显得过大，同时由于控制机构布局的要求，还给改进整个装置的结构带来不利的限制，这些都影响了小规格电动装置的进一步微型化。

本实用新型的目的，就是提供一系列微型阀门电动装置，其控制机构所占的空间明显减小，并通过和四种减速器优化组合，使该系列电动装置在功能适宜的前提下，结构简单，体积更小，以实现小规格电动装置的微型化，同时从一个新的途径实现大、中规格电动装置的微型化。

本实用新型的目的是这样实现的：该装置主要由电机、主轴、减速器、离合器、控制杆、控制轮、箱体、箱罩、手柄座组成，离合器牙嵌式，梯形牙，其中可滑移半离合器装在主轴上以导键相联接，并始终受到一个弹性力的作用，使其靠向另一个半离合器，离合器牙倾斜角在12°～40°之间，弹性力在0.5～10kgf之间，本实用新型特征是：可滑移半离合器工作中产生滑移时所发出的位移信号，是由与之联动的控制杆传递，又    由与控制杆联动的控制轮接收的，作用于可滑移半离合器上的使之趋向啮合的弹性力和使之脱开啮合的刚性力，也是由控制杆传递的，控制杆设置于离合器所包容的主轴轴内孔中或轴表面槽中，控制轮由凸轮和不完全齿轮组成，与主轴同轴安装，凸轮的工作表面由旋转体的部分表面及其两边地斜面组成，旋转体母线为折线，一段平行于轴线形成圆柱面，一段倾于轴线形成园锥面，斜面经过园柱体母线，控制轮被主轴联动而转动， 同时也被控制杆联动而窜动，这两个方面的运动同时控制行程开关。可滑移半离合器，控制轮与控制杆的联接，都是通过销、键等零件实现的，当控制杆设在轴内孔中时，还须在轴上铣出一段透过孔的通槽。

减速器可选用单级行星减速器，两级行星减速器，单级蜗杆减速器以及蜗杆－行星减速器。

对于采用这四种类型减速器的电动装置，离合器都可以在减速器输出端安装，对于采用两级行星减速器或蜗杆－行星减速器的电动装置，也可以把两级减速器的第一级减速机构和第二级减速机构的传动联接处做成前面所说的梯形牙离合器形式，其中第二级减速机构中有离合器牙的输入构件装在主轴上，与主轴、与控制杆的联接方式，具有前面所说的可滑移半离合器的特点。

对于采用这四种类型减速器的电动装置，主轴是部分回转时，控制轮直接装在主轴上，导键相联接，主轴是多回转时，在主轴上同轴安装NN型少齿差行星减速器，减速器偏心套装在主轴上，与主轴、与控制杆的联接方式，具有前面所说的控制轮的特点。该偏心套上有一段与其转动轴线同轴的园柱面用以安装控制轮，并用挡圈限位，使控制轮不能轴向窜动，减速器输出内齿轮上有导柱，穿入控制轮沿轴向加工的孔中，这样，控制杆通过偏心套带动控制轮窜动，主轴通过减速器带动控制轮转动，就可以实现控制轮的功能。

对于采用单级或两级行星减速器的电动装置，离合器、控制轮与电机、减速器同轴安装。

本实用新型由于采用了具有上面所说的离合器－控制杆－控制轮这种特点的控制机构设计，充分开发了电动装置中尚可利用的空间，所用零件功能多、数量少、所以明显减少了控制机构占用的空间。通过和几种减速器优化组合产生的一系列电动装置（特别是采用行星减速器的电动装置），功能适宜，结构紧凑。适于做成小规格的电动装置，同时也可以做成大、中规 格的电动装置。

采用离合器－控制杆－控制轮这一控制机构和上述四种减速器优化组合，本实用新型可提供12种微型阀门电动装置。为节省篇幅，这里提供4种有代表性的电动装置，其中包括了其余8种所具有的结构特点。下面结合附图，详述其结构和动作原理。

图1是采用单级行星齿轮减速器（N型）的Q型电动装置示意图。图2是图1的局部视图。

图3是采用两级行星齿轮减速器（NGW－NN型）的Z型电动装置示意图。

图4是采用单级蜗杆减速器的Q型电动装置示意图。

图5是采用蜗杆－行星齿轮减速器的Q型电动装置示意图，行星齿轮减速器为NGW型。

参照图1，图2，主轴（1）为空心轴，上、下端均铣有离合器牙，轴下部装有可滑移半离合器，以导键相联接，轴孔内有控制杆（4），轴上的虚线为铣出的通槽，槽宽比销（44）直径大0.1～0.3mm，槽长为销（44）直径加上离合器牙高的1.2～1.5倍，用来穿过销（44），联接可滑移半离合器（3）和控制杆（4），并传递运动。控制轮（65）在主轴（1）的上部安装，与主轴（1），与控制杆（4）的联接方式具有可滑移半离合器（3）的特点。控制杆（4）上部加工成螺杆，螺杆上有调节螺母（42）压着装在主轴轴孔台阶上的弹簧（43），手轮座（7）装在箱罩（9）上，可以自由转动和上下滑动，盖（72）装在手轮座（7）上，和控制杆端呈点接触，由于弹簧（43）的作用，手轮座（7）与主轴（1）间的离合器呈脱开状态。电机定子（93）和内齿轮（35）固定在箱体上，箱体（95）上部和下部装有轴套（91）和轴套（96），销（41）用来联接控制轮（65）和控制杆（4）。轴套（94）可在主轴（1）上空转，其上固定着电机转子（92）和偏心套（33），输出内齿轮（31）下端面和可滑移半离合器相联接处为前面所说的梯形牙离合器。

电动过程：启动电机，转子（92）、轴套（94）和偏心套（33）一起转动，接着的传动路线是：偏心套（33）→双联齿轮（36）→输出内齿轮（31）→可滑移半离合器（3）→主轴（1）。电动装置的转矩由主轴输出。

行程控制过程：控制轮（65）随主轴（1）同步转动，由该轮凸轮部分的园柱面及其两边的斜面控制两个分别管开、关到位的行程开关（64），当控制轮转过某一限定角度时，其中的一个开关的触头由园柱进入斜面而动作，使电机停转，从而控制开阀或关阀。

转矩控制过程：当经离合器传递的扭矩大于控制转矩时，可滑移半离合器（3）向下滑移，带动控制杆（4）、控制轮（65）也向下滑动，开关（64）的触头由园柱面进入园锥面而动作，使电机停转，实现转矩控制。

手电动切换和手动过程：压下手轮（71）及与其固定联接的手轮座（7）、盖（72），使控制杆（4）下移，联动可滑移半离合器（3）和控制轮（65），使主轴上端离合器啮合。这时边压边转动手轮（71），即可实现手动。放开手轮（71），弹簧（43）作用在螺母（42）上的力克服手轮（71）、手轮座（7）等物的重力，使控制杆（4）上移，主轴（1）上端离合器脱开，然后行程开关（64）闭合，主轴（1）下端离合器啮合，即可实现电动。

开度指示过程：控制轮（65）齿轮部分联动电位器齿轮（82）带动电位器（83）及同轴上的指针（8），在刻度盘（8）上指示开度，给电位器（83）通电，则可经它输出开度的电信号。

参照图3，主轴（2）仅上端铣有离合器牙，其余结构与图（1）中主轴（1）相同。控制杆（4）、手轮座（7）结构与图1中同名零件相同。轴套（94）可以在主轴（2）上自由转动，其上固定着电动机转子（92）和太阳轮（51），行星架（53）和偏心套（34）相接处为前面所说的梯形牙离合器，输出内齿轮（32）的下端铣有离合器牙。控制轮（65）装在偏心套（62）上，与主轴（2）同心，用挡圈（67）轴向固定，偏心套（34）、偏心套（62）与主轴、与控制杆 的联接方式，具图1中所述的可滑移半离合器的特点。内齿轮（68）固定在机架（6）上，双联齿（61）输出内齿轮（63）可以在机架（6）内转动，但不能窜动，输出内齿轮上有导柱（66），穿在控制轮（65）孔中。内齿轮（35）电机定子（93）固定在箱体（95）上，其余零件如下（其安装如图1同名零件的有关说明）：电位器（83），销（41），调整螺母（42）盖（72），手轮（71），弹簧（43），指针（8），刻度盘（81），齿轮（82），电位器（83），箱罩（9），轴套（91），销（44），箱体（95），轴套（96）。

电动过程：启动电机，太阳轮（51）同转子（92）一起转动，接着传动路线是：大阳轮（51）→行星齿轮（5）→行星架（53）→偏心套（34）→双联齿轮（36）输出齿轮（32）。电动装置的转矩由输出内齿轮（32）输出。

行程控制过程：该过程传动路线是：主轴（2）→偏心套（62）→双联齿轮（61）→输出内齿轮（63）→导柱（66）→控制轮（65）→行程开关（64），控制轮（65）转动，进而控制行程开关（64）的原理同图1图2有关说明。

转矩控制过程：当输出转矩大于控制转矩时，作用在太阳轮（51）和偏心套（34）间离合器牙面上的轴向力使偏心套（34）下移，带动控制杆（4），该杆带动偏心套（62）及其上的控制轮（65）。控制轮（65）向下窜动，进而控制行程开关（64）的原理同图1有关说明。

手电动切换、手动和开度指示过程同图1有关说明。

参照图4，主轴（1），可滑移半离合器（3），控制杆（4），手轮座（7）与图1同名零件结构相同。蜗杆（11）与电机（12）的转子轴为一体。其余的零件安装方式同图1同名零件有关说明，它们是：轴套（91），行程开关（64），控制轮（65），销（41），手轮座（7），手轮（71），盖（72），调整螺母（42），弹簧（43），指针（8），刻度盘（81）齿轮（82），电位器（83），箱罩（9），箱体（95），轴套（96），销（44），电机（12）启动，转子－蜗杆轴转动，联动蜗轮（10），蜗轮（10）端面铣有前面所说的梯形离合器牙，联动可滑移半离合器（3），其余的电动、行程 控制、转矩控制、手电动切换、手动和开度指示等过程同图1图2有关说明。

参照图5，主轴（1）、可滑移半离合器（3）、控制杆（4）、蜗杆（11）、电动机（12），控制轮（65）与图4同名零件结构相同。蜗轮（10）和太阳轮（51）固定在可在主轴（1）上自由转动的轴套（94）上。行星架端面上铣有前面所说的梯形离合器牙，内齿轮（52）固定在箱体（95）上，其余零件的安装方式同图1同名零件有关说明，它们是：销（41）控制轮（65），行程开关（64），手轮座（7），手轮（71），调整螺母（42），弹簧（43），指针（8），箱罩（9），刻度盘（81），齿轮（82），电位器（83），轴套（91），箱体（95），轴套（96），销（44）。

电动过程：启动电动机（12），转子－蜗杆（11）转动，接着的传动路线是：蜗杆（11）→蜗轮（10）→轴套（94）→太阳轮（51）→行星轮（5）→行星架（53）→可滑移半离合器（3）→主轴（1），电动装置的转矩经主轴输出。

行程控制、转矩控制、手电动切换、手动、开度指示等过程同图1图2有关说明。