一種手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)中上離合體固定在基板上，撥動(dòng)離合撥片，離合撥片即帶動(dòng)芯軸及下離合體旋轉(zhuǎn)并下移，雙聯(lián)齒輪下部齒輪脫離上一級(jí)小齒輪，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中斷，同時(shí)上、下分離體的結(jié)合部位有兩個(gè)平面，離合撥片旋轉(zhuǎn)到一定角度后，兩平面相互重合卡住，實(shí)現(xiàn)離合機(jī)構(gòu)的定位功能。旋轉(zhuǎn)手動(dòng)操作部位，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器對(duì)閥門的開啟與關(guān)閉的控制。離合復(fù)位時(shí)，將離合撥片旋轉(zhuǎn)復(fù)位，下離合體在彈簧作用力及手動(dòng)力的作用下上移動(dòng)且與上離合體結(jié)合并固定，上、下分離體結(jié)合，雙聯(lián)齒輪大齒輪與前一級(jí)小齒輪嚙合（雙聯(lián)齒輪小齒輪一直與后一級(jí)大齒輪嚙合），齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連通，電動(dòng)控制系統(tǒng)恢復(fù)。
【專利說(shuō)明】ー種手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種自動(dòng)控制領(lǐng)域的常用機(jī)電一體化設(shè)備(器件)，是自動(dòng)化儀表的三大組成部分(檢測(cè)設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備)中的執(zhí)行設(shè)備，屬于調(diào)節(jié)和截流裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要是對(duì)ー些設(shè)備和裝置進(jìn)行自動(dòng)操作，控制其開關(guān)及調(diào)節(jié)，代替人工作業(yè)。按動(dòng)カ類型可分為氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)、電液動(dòng)等幾類；按運(yùn)動(dòng)形式可分為直行程、角行程、回轉(zhuǎn)型(多轉(zhuǎn)式)等幾類。早期的エ業(yè)領(lǐng)域，有許多的控制是手動(dòng)和半自動(dòng)的，在操作過(guò)程中人體可能直接接觸到エ業(yè)設(shè)備的危險(xiǎn)部位和危險(xiǎn)介質(zhì)(固、液、氣三態(tài)的多種化學(xué)物質(zhì)和輻射物質(zhì))，極易造成直接傷害，具有較大的安全隱患；設(shè)備壽命短、易損壞、維修量大。
[0003]基于以上原因，執(zhí)行機(jī)構(gòu)逐漸產(chǎn)生并應(yīng)用于エ業(yè)和其它控制領(lǐng)域，以減少和避免了人身傷害和設(shè)備損壞，極大的提高了控制精確度和效率，同時(shí)也極大提高了生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的手動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在輸出軸部位，需要很大的外力才能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)功能；同時(shí)由于手動(dòng)時(shí)的時(shí)間短，很容易造成齒輪件的齒部損壞，故需在機(jī)械部分增加離合機(jī)構(gòu)。
[0004]電動(dòng)執(zhí)行器由于使用電源作為動(dòng)力，有其它幾類傳動(dòng)類型不可比擬的優(yōu)勢(shì)，所以電動(dòng)型執(zhí)行器近年來(lái)發(fā)展最快，它的特點(diǎn)是獲取能源方便，動(dòng)作快，信號(hào)傳遞速度快，且可遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)，便于和數(shù)字裝置配合使用等。所以電動(dòng)執(zhí)行器處于發(fā)展和上升時(shí)期，是ー種有發(fā)展前途的裝置。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴和推動(dòng)カ小。
[0005]電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部包括電子元器件部分和機(jī)械部分。現(xiàn)在該類型的電動(dòng)執(zhí)行器大多采用離合機(jī)構(gòu)，且多采用軸向移動(dòng)齒輪或徑向移動(dòng)齒輪兩種方式；離合機(jī)構(gòu)通常使用壓桿直接與齒輪接觸，通過(guò)彈簧回位實(shí)現(xiàn)齒輪的分離與結(jié)合(齒輪軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)離合)；或通過(guò)凸輪的旋轉(zhuǎn)，撥動(dòng)齒輪的位置(改變齒輪的徑向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)離合)。以上的離合機(jī)構(gòu)在使用中會(huì)存在以下缺點(diǎn):
[0006]1、手動(dòng)壓桿較長(zhǎng)，占內(nèi)部空間，且工作不穩(wěn)定(齒輪軸向移動(dòng)式)，同時(shí)要將上蓋部位留有壓桿位置，容易造成整個(gè)電動(dòng)執(zhí)行器密封防水性能(IP67/IP68)差；
[0007]2、齒輪徑向移動(dòng)要通過(guò)轉(zhuǎn)換力臂實(shí)現(xiàn)，并需要加大的外力使其結(jié)合，不但安裝不便，同時(shí)還要増加凸輪、轉(zhuǎn)換力臂等零件，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成成本浪費(fèi)；
[0008]3、小型電動(dòng)執(zhí)行器由于價(jià)格及體積問(wèn)題，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常緊湊，故結(jié)構(gòu)要求盡量?jī)?yōu)化，但現(xiàn)有執(zhí)行器還不夠優(yōu)化；
[0009]4、現(xiàn)有離合機(jī)構(gòu)很多存在工作穩(wěn)定性差、安裝不方便、操作不可靠等等方面的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，是ー種小輸出力矩的電動(dòng)執(zhí)行器，可用于25-50N.m力矩環(huán)境下管路的控制閥門的開啟，操作人員既可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)操作，也可以對(duì)閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，廣泛應(yīng)用于排水、暖通、石油、化工、電子、輕エ、食品、醫(yī)藥、輕紡、造紙、水電、船舶、冶煉、能源系統(tǒng)等流體管線上的各個(gè)領(lǐng)域。
[0011]本實(shí)用新型的目的是將執(zhí)行器空間有效利用，使離合機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)單、安全、可靠地應(yīng)用于小型電動(dòng)執(zhí)行器，同時(shí)將手動(dòng)裝置設(shè)計(jì)在輸出前ー級(jí)的齒輪軸上，使手動(dòng)時(shí)更加省力(力矩約為手動(dòng)在輸出軸的1/3?1/4)，同時(shí)優(yōu)化了小電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)，減輕重量，減少加エ成本，提高執(zhí)行器的操作穩(wěn)定性、可靠性。
[0012]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案對(duì)先前設(shè)計(jì)理念進(jìn)行改進(jìn)，使其降低成本，減小執(zhí)行器體積及重量，同時(shí)提高執(zhí)行器離合可靠性性能。
[0013]因手動(dòng)操作的力矩跟齒輪傳動(dòng)的速比及手動(dòng)操作的位置有關(guān)，故本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)將齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中斷，使手動(dòng)操作的力矩變小。
[0014]在下文中我們對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，局部圖見圖2:
[0015]本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，由上離合體4，下離合體5，支撐彈簧8，定位套9、離合撥片10、雙聯(lián)齒輪7、緊定螺釘6、軸用固定件3、芯軸2、定位套9組成；
[0016]其中所述上離合體4由D型連接方式連接在基板I上，并用軸用固定件3固定防止脫落，下離合體5由緊定螺釘6固定在芯軸2上，雙聯(lián)齒輪7與芯軸2間隙配合，雙聯(lián)齒輪7下有支撐彈簧8，定位套9的作用是控制支撐彈簧8與芯軸2間的徑向間隙；0型圈14裝配在本體11上，與芯軸2緊密配合起到密封作用。
[0017]1、本實(shí)用新型應(yīng)用于手動(dòng)工作狀態(tài)的離合機(jī)構(gòu)，離合機(jī)構(gòu)工作原理為:上離合體4與下離合體5 (上離合體4固定在基板I上)采用楔形角的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)嚙合齒輪的分離；同時(shí)在上離合體4設(shè)計(jì)有限位平面21，下離合體5設(shè)計(jì)有下限位平面22，用于分離后的限位；齒輪分離后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手動(dòng)裝置從而實(shí)現(xiàn)閥門的開啟與關(guān)閉。
[0018]2、電動(dòng)時(shí)的接合，將離合撥片10回位，通過(guò)彈簧8的作用力使下分離體5回位并固定，大小齒輪的嚙合使齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的連通，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)控制。
[0019]3、本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)由外部離合撥片10操作，離合撥片帶動(dòng)芯軸2，由于下分離體5使通過(guò)緊定螺釘6鎖死在芯軸2上，下分離體5隨芯軸2轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，下分離體5在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)并有相對(duì)位置移動(dòng)，從而推動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)齒輪的嚙合與分離。
[0020]4、本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)工作相對(duì)可靠，不會(huì)出現(xiàn)失效，且操作相對(duì)簡(jiǎn)單；同時(shí)主體11上増加了離合撥片10的限位立柱19，限位作用明顯，能更有效地起到保護(hù)設(shè)備的作用。
[0021]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0022]圖1為電動(dòng)執(zhí)行器離合部件結(jié)構(gòu)外形示意圖；
[0023]圖2為電動(dòng)執(zhí)行器離合部件主視圖；
[0024]圖3為電動(dòng)執(zhí)行器的剖視圖；
[0025]其中，1、基板；2、芯軸；3、軸用固定件；4、上離合體；5、下離合體；6、緊定螺釘；7、雙聯(lián)齒輪；8、支撐彈簧；9、定位套；10、合撥片；11、本體；12、上蓋；13、含油軸承；14、0型圈；15、輸出軸；16、輸出指示桿；17、透明視窗；18、控制指示燈視窗；19、限位立柱；20、手動(dòng)軸；21、上限位平面；22、下限位平面。
[0026]圖4為電動(dòng)執(zhí)行器仰視圖；
[0027]圖5為結(jié)合狀態(tài)時(shí)的上下離合體位置示意簡(jiǎn)圖；[0028]圖6為分離狀態(tài)時(shí)的上下離合體位置示意簡(jiǎn)圖；
[0029]圖7為限位狀態(tài)時(shí)的上下離合體位置示意簡(jiǎn)圖。
[0030]【具體實(shí)施方式】:
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的描述。
[0032]如圖3為電動(dòng)執(zhí)行器剖視圖、圖4為電動(dòng)執(zhí)行器仰視圖，本執(zhí)行器包含機(jī)械部分和電子控制部分。機(jī)械部分包括本體11、上蓋12、基板1、輸入電機(jī)、第一到第七級(jí)齒輪級(jí)齒輪軸、芯軸2、定位套9、含油軸承13、手動(dòng)裝置、0型圈14、輸出軸15、輸出指示桿16、限位彈簧8、透明視窗17、控制指示燈視窗18等。
[0033]本實(shí)用新型所涉及的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)的機(jī)械部分分為電動(dòng)及手動(dòng)兩種工作狀態(tài)。
[0034]電動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)工作原理如下:
[0035]交流電經(jīng)過(guò)電子部分轉(zhuǎn)變到所述電動(dòng)執(zhí)行器中電機(jī)使用的額定值，電機(jī)帶動(dòng)齒輪經(jīng)七級(jí)齒輪傳動(dòng)變速增矩后輸出，輸出軸20通過(guò)十字鍵連接到閥門轉(zhuǎn)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)閥門的開啟與關(guān)閉，閥門開關(guān)角度及位置由電子部分控制輸出軸20轉(zhuǎn)動(dòng)的角度控制。
[0036]手動(dòng)工作通常在執(zhí)行器調(diào)試及斷電情況下使用。其原理如下:
[0037]所述電動(dòng)執(zhí)行器離合部件中上離合體4固定在基板I上，撥動(dòng)離合撥片10，離合撥片10即帶動(dòng)芯軸2及下離合體5旋轉(zhuǎn)并下移，雙聯(lián)齒輪7下部齒輪脫離上ー級(jí)小齒輪，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中斷，同時(shí)上、下分離體4、5的結(jié)合部位有兩個(gè)平面，離合撥片10旋轉(zhuǎn)到一定角度后，兩平面相互重合卡住，實(shí)現(xiàn)離合機(jī)構(gòu)的定位功能。旋轉(zhuǎn)手動(dòng)操作部位20，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器對(duì)閥門的開啟與關(guān)閉的控制。離合復(fù)位時(shí)，將離合撥片10旋轉(zhuǎn)復(fù)位，下離合體5在彈簧8作用力及手動(dòng)カ的作用下上移動(dòng)且與上離合體4結(jié)合并固定，上、下分離體結(jié)合，雙聯(lián)齒輪大齒輪與前一級(jí)小齒輪哨合(雙聯(lián)齒輪小齒輪一直與后ー級(jí)大齒輪哨合)，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連通，電動(dòng)控制系統(tǒng)恢復(fù)。
【權(quán)利要求】
1.ー種手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，由上離合體(4)，下離合體(5)，支撐彈簧(8)，定位套(9)、離合撥片(10)、雙聯(lián)齒輪(7)、緊定螺釘出)、軸用固定件(3)、芯軸(2)、定位套(9)組成； 其中所述上離合體(4)連接在基板(I)上，并用軸用固定件(3)固定；下離合體(5)由緊定螺釘(6)固定在芯軸(2)上；雙聯(lián)齒輪(7)下有支撐彈簧(8)，定位套(9)在支撐彈簧(8)下方，套在芯軸(2)上；0型圈(14)裝配在本體(11)上，與芯軸(2)配合； 其特征在于:上離合體(4)與下離合體(5)采用楔形角的配合。
2.如權(quán)利要求1所述的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，其特征在于:楔形角為15°到45°之間。
3.如權(quán)利要求1所述的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，其特征在于:上離合體(4)有上限位平面(21)，下離合體(5)有下限位平面(22)。
4.如權(quán)利要求1所述的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，其特征在于:上離合體(4)由D型連接方式連接在基板⑴上。
5.如權(quán)利要求1所述的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，其特征在于:主體(11)上設(shè)置限位立柱(19)。
6.如權(quán)利要求1所述的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，其特征在于:雙聯(lián)齒輪(7)與芯軸(2)為間隙配合。
7.如權(quán)利要求1所述的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，其特征在于:軸用固定件(3)是螺栓或軸用彈性擋圈。
【文檔編號(hào)】F16D11/16GK203453324SQ201320448557
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】徐國(guó)峯 申請(qǐng)人:上海孚因流體動(dòng)力設(shè)備有限公司