閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，包括手輪軸總成和與手輪軸總成相連接的測力總成，所述測力總成包括設(shè)置在主殼體（17）上的蝸桿安裝座（18），在蝸桿安裝座（18）內(nèi)設(shè)置有蝸桿軸（15），蝸桿軸（15）與蝸桿安裝座（18）之間設(shè)置有測量傳感機(jī)構(gòu)和蝸桿固定裝置。本實(shí)用新型通過利用軸向力傳感器來替代原來的機(jī)械測力裝置，可以精確測量蝸桿軸所受軸向力的大小，測量精度不受溫度的影響，同時實(shí)現(xiàn)手輪機(jī)構(gòu)的分體安裝，提高裝配效率。
【專利說明】 閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及手輪機(jī)構(gòu)，尤其是閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]閥門執(zhí)行器領(lǐng)域手輪機(jī)構(gòu)一般都是在斷電情況下人工操作時使用，利用蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)，然后通過主軸進(jìn)行輸出。在電動機(jī)工作時，為了防止電動機(jī)過載，需要對蝸桿所受軸向力的大小進(jìn)行判斷，如果軸向力過大，則中央處理器就會令電動機(jī)斷電，停止工作。
[0003]目前在閥門執(zhí)行器領(lǐng)域，一般采用機(jī)械的方法來判斷軸向力的大小，它是通過測量裝在蝸桿軸上的碟簧受到軸向力之后的變形量來計算軸向力的大小，用這種方法測量的軸向力大小不精確，因?yàn)閿?shù)個碟簧拼在一起時，它們的變形量和所受軸向力的大小并不呈線性變化；另外碟簧被裝在主殼體內(nèi)，里面充滿潤滑油，執(zhí)行器工作時潤滑油的溫度最高可以達(dá)到80° C，而有時在我國北方地區(qū)執(zhí)行器開始工作的溫度最低有-30° C，溫度對碟簧的彈性系數(shù)的影響是非常大的，這樣也會使得該裝置測量的軸向力不準(zhǔn)確，而且這種機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，安裝起來非常困難，工作可靠性較差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的閥門執(zhí)行器采用的是機(jī)械的方法來判斷軸向力的大小，而這種方法測量的軸向力大小不精確，容易受溫度影響，且機(jī)構(gòu)復(fù)雜，安裝起來非常困難，工作可靠性較差。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，包括手輪軸總成和與手輪軸總成相連接的測力總成，所述測力總成包括設(shè)置在主殼體上的蝸桿安裝座，在蝸桿安裝座內(nèi)設(shè)置有蝸桿，蝸桿與蝸桿安裝座之間設(shè)置有測量傳感機(jī)構(gòu)和蝸桿固定裝置。通過在蝸桿與蝸桿安裝座之間設(shè)置測量傳感機(jī)構(gòu)，當(dāng)蝸桿受到軸向力時，可以通過測量傳感機(jī)構(gòu)感應(yīng)出軸向力的大小。
[0007]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，測量傳感機(jī)構(gòu)包括位于蝸桿軸前端的端部傳感裝置和位于蝸桿中部與端部傳感裝置相配合的中部傳感測量裝置。當(dāng)蝸桿受到軸向力時，可以通過位于蝸桿軸前端的端部傳感裝置和位于蝸桿中部的中部傳感測量裝置來感應(yīng)出軸向力的大小。
[0008]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，中部傳感測量裝置包括套置在蝸桿中部的軸向力傳感器，在軸向力傳感器左右兩側(cè)分別設(shè)置有第一傳感部和第二傳感部。蝸桿所受到軸向力，通過第一傳感部或第二傳感部來傳感到軸向力傳感器上，軸向力傳感器受力后感應(yīng)出一個電阻，阻值大小會傳輸給中央處理器，從而感應(yīng)出軸向力的大小。
[0009]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，第一傳感部包括套置在蝸桿上的第一滾針推力軸承、第一碟簧和第一擋圈，第一滾針推力軸承位于軸向力傳感器左側(cè)，第一碟簧自左側(cè)將第一擋圈壓在第一滾針推力軸承上。第一碟簧是為了減小沖擊。當(dāng)蝸桿軸受到軸向力向右時，蝸桿軸會有向右運(yùn)動的趨勢，蝸桿軸端擋圈通過外花鍵套、第一碟簧、第一碟簧擋圈、第一滾針推力軸承把軸向力傳遞給軸向力傳感器的內(nèi)圈，軸向力傳感器的外圈被蝸桿軸安裝座固定，使得軸向力傳感器的內(nèi)外圈有被壓縮的趨勢，從而感應(yīng)出軸向力的大小。
[0010]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，第二傳感部包括套置在蝸桿上的第二滾針推力軸承、第二碟簧和第二擋圈，第二滾針推力軸承位于軸向力傳感器右側(cè)，第二碟簧自右側(cè)將第二擋圈壓在第二滾針推力軸承上。第二碟簧是為了減小沖擊。當(dāng)蝸桿軸受到向左的軸向力時，蝸桿軸會有向左移動的趨勢，它的軸肩就會壓到蝸桿軸上的第二碟簧，第二碟簧會通過第二擋圈、第二滾針推力軸承把軸向力傳遞給軸向力傳感器，軸向力傳感器的外圈被傳感器壓蓋固定，使得軸向力傳感器的內(nèi)外圈有被壓縮的趨勢，軸向力傳感器受力后感應(yīng)出一個電阻，阻值大小由中央處理器來進(jìn)行判斷，從而得出軸向力的大小。
[0011]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，還包括傳感器壓蓋，傳感器壓蓋設(shè)置在蝸桿軸安裝座前端、自左側(cè)將軸向力傳感器固定在蝸桿軸安裝座上。軸向力傳感器的外圈被傳感器壓蓋固定，使得軸向力傳感器的內(nèi)外圈有被壓縮的趨勢，從而感應(yīng)出軸向力的大小。
[0012]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，端部傳感裝置包括外花鍵套、蝸桿軸端固定螺釘、蝸桿軸端擋圈、第一平鍵和內(nèi)花鍵套，第一平鍵設(shè)置在蝸桿軸前部的鍵槽內(nèi)，外花鍵套設(shè)置在第一平鍵外部，蝸桿軸端固定螺釘穿過蝸桿軸將蝸桿軸端擋圈固定在蝸桿軸前端，蝸桿軸端擋圈壓在外花鍵套上。當(dāng)蝸桿軸受到向右的軸向力時，蝸桿軸有向右運(yùn)動的趨勢，蝸桿軸端擋圈通過外花鍵套筒傳遞給第一碟簧最終把軸向力傳遞給軸向力傳感器。
[0013]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，蝸桿固定裝置包括由前到后依次設(shè)置在蝸桿軸上的油封、襯套和彈性擋圈。油封用來密封主殼體的潤滑油，以防潤滑油流入裝有軸向力傳感器的腔體。襯套的外圓面和蝸桿軸安裝座為過渡配合，內(nèi)圓面跟蝸桿軸是間隙配合，主要是支撐作用。擋圈的左側(cè)面與襯套相貼合，防止襯套軸向滑動。
[0014]做為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述手輪軸總成包括手輪，手輪末端通過第二平鍵與手輪軸連接，手輪軸殼體內(nèi)設(shè)置有第二襯套，第二襯套與手輪軸殼體通過過渡配合連接在一起，手輪軸前端穿過第二襯套與手輪固定連接、末端通過圓柱銷與內(nèi)花鍵套)連接。手輪軸總成主要是把手輪所受的轉(zhuǎn)矩傳遞給蝸桿軸。人施加給手輪的轉(zhuǎn)矩通過與手輪連接的第二平鍵傳遞給手輪軸，手輪軸通過圓柱銷講轉(zhuǎn)矩傳遞到內(nèi)花鍵套上，內(nèi)花鍵套再傳遞給與之相嚙合的外花鍵，外花鍵套再通過與之連接的第二平鍵最終傳遞給蝸桿軸。
[0015]本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)利用軸向力傳感器來替代原來的機(jī)械測力裝置，可以精確測量蝸桿軸所受軸向力的大小，測量精度不受溫度的影響，同時實(shí)現(xiàn)手輪機(jī)構(gòu)的分體安裝，提高裝配效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)A部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、2所示，本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，包括手輪軸總成和與手輪軸總成相連接的測力總成。
[0019]手輪軸總成包括手3，手輪3末端與手輪軸殼體5連接，手輪軸殼體5內(nèi)設(shè)置有第二襯套4，第二襯套4與手輪軸殼體5通過過渡配合連接在一起，然后用第二彈性擋圈6卡住，防止襯套4軸向移動。手輪軸7穿過襯套4通過位于手輪軸7前部的第二平鍵25與手輪3連接在一起，手輪軸7頂端通過第二固定螺釘2把手輪端擋圈I固定在手輪3外端，以防止手輪3軸向移動。手輪軸7末端通過圓柱銷24與內(nèi)花鍵套12固連在一起，然后再與外花鍵套8相連，外花鍵套8和內(nèi)花鍵套12 二者可以軸向滑動。
[0020]測力總成包括設(shè)置在主殼體17上的蝸桿安裝座18，在蝸桿安裝座18內(nèi)設(shè)置有蝸桿軸15，蝸桿軸15與蝸桿安裝座18之間設(shè)置有測量傳感機(jī)構(gòu)和蝸桿固定裝置。
[0021]蝸桿固定裝置包括由前到后依次設(shè)置在蝸桿軸15上的油封13、襯套16和彈性擋圈14。
[0022]測量傳感機(jī)構(gòu)包括位于蝸桿軸15前端的端部傳感裝置和位于蝸桿軸15中部與端部感裝置相配合的中部傳感測量裝置。
[0023]端部傳感裝置包括外花鍵套8、蝸桿軸端固定螺釘9、蝸桿軸端擋圈10、第一平鍵11和內(nèi)花鍵套12，第一平鍵11設(shè)置在蝸桿軸15前部的鍵槽內(nèi)，外花鍵套8套置在第一平鍵11外部，蝸桿軸端固定螺釘9將蝸桿軸端擋圈10固定在蝸桿軸15前端，蝸桿軸端擋圈10壓在外花鍵套8上。當(dāng)蝸桿軸15受到向右的軸向力時，蝸桿軸15有向右運(yùn)動的趨勢，蝸桿軸端擋圈10通過外花鍵套筒傳遞給第一擋圈23最終把軸向力傳遞給軸向力傳感器19。
[0024]中部傳感測量裝置包括套置在蝸桿軸15中部的軸向力傳感器19，在軸向力傳感器19左右兩側(cè)分別設(shè)置有第一傳感部和第二傳感部。
[0025]第一傳感部包括套置在蝸桿軸15上的第一滾針推力軸承22、第一碟簧21和第一擋圈23，第一滾針推力軸承22位于軸向力傳感器19左側(cè)，第一碟簧21自左側(cè)將第一擋圈23壓在第一滾針推力軸承22上。第一碟簧21是為了減小沖擊。在蝸桿軸安裝座18前端設(shè)置有傳感器壓蓋20，傳感器壓蓋20自左側(cè)將軸向力傳感器19固定在蝸桿軸安裝座18上。由于軸向力傳感器19的外圈被傳感器壓蓋20固定,使得軸向力傳感器19的內(nèi)外圈有被壓縮的趨勢，從而感應(yīng)出軸向力的大小。第二傳感部包括套置在蝸桿軸15上的第二滾針推力軸承26、第二碟簧28和第二擋圈27，第二滾針推力軸承26位于軸向力傳感器19右側(cè)，第二碟簧28自右側(cè)將第二擋圈27壓在第二滾針推力軸承26上。第二碟簧28是為了減小沖擊。
[0026]本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)的工作原理是:
[0027]當(dāng)蝸桿軸15受到向左的軸向力時，蝸桿軸15會有向左運(yùn)動的趨勢，它的軸肩就會壓到蝸桿軸15上的第二碟簧28，第二碟簧28會通過第二擋圈27、第二滾針推力軸承26把軸向力傳遞給軸向力傳感器19內(nèi)圈，軸向力傳感器19的外圈被傳感器壓蓋20固定，使得軸向力傳感器19的內(nèi)外圈有被壓縮的趨勢，軸向力傳感器19受力后感應(yīng)出一個電阻,阻值大小由中央處理器來進(jìn)行判斷，從而得出軸向力的大小。
[0028]當(dāng)蝸桿軸15受到軸向力向右時，蝸桿軸15會有向右運(yùn)動的趨勢，蝸桿軸端擋圈10通過外花鍵套8、第一碟簧21、第一擋圈23、第一滾針推力軸承22把軸向力傳遞給軸向力傳感器19的內(nèi)圈，軸向力傳感器19的外圈被蝸桿軸安裝座18固定，使得軸向力傳感器19的內(nèi)外圈有被壓縮的趨勢，從而感應(yīng)出軸向力的大小。
[0029]手輪軸總成主要是把手輪3所受的轉(zhuǎn)矩傳遞給蝸桿軸15。人施加給手輪3的轉(zhuǎn)矩通過與手輪3連接的第二平鍵25傳遞給手輪軸7，手輪軸7通過圓柱銷24將轉(zhuǎn)矩傳遞到內(nèi)花鍵套12上，內(nèi)花鍵套12再傳遞給與之相嚙合的外花鍵套8，外花鍵套8再通過與之連接的第一平鍵11最終傳遞給蝸桿軸15。
[0030]本實(shí)用新型閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)的安裝方法如下:
[0031]a、將油封13、襯套16和彈性擋圈14由前到后依次裝入蝸桿軸安裝座18后部；
[0032]b、將蝸桿軸15穿入蝸桿軸安裝座18 ；
[0033]C、將第一碟簧21，第一擋圈23和第一滾針推力軸承22由內(nèi)至外依次套置在蝸桿軸15上，第一滾針推力軸承22與軸向力傳感器左側(cè)相接觸；
[0034]d、將第二擋圈27、第二碟簧28、第二滾針推力軸承26及軸向力傳感器19由內(nèi)至外依次套置在蝸桿軸15中部；
[0035]e、蓋上傳感器壓蓋20，傳感器壓蓋20自左側(cè)壓住軸向力傳感器19并固定在蝸桿軸安裝座18上；
[0036]f、將第一平鍵11裝入蝸桿軸15的鍵槽里，在第一平鍵11外套置安裝外花鍵套8 ；
[0037]h、蝸桿軸端固定螺釘9將蝸桿軸擋圈10固定在蝸桿軸15末端；
[0038]1、最后將蝸桿軸安裝座18通過螺栓裝入主殼體17，來實(shí)現(xiàn)所述機(jī)構(gòu)的分體安裝。
[0039]以上結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式做了詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括手輪軸總成和與手輪軸總成相連接的測力總成，所述測力總成包括設(shè)置在主殼體(17)上的蝸桿軸安裝座(18)，在蝸桿軸安裝座(18)內(nèi)設(shè)置有蝸桿軸(15),蝸桿軸(15)與蝸桿軸安裝座(18)之間設(shè)置有測量傳感機(jī)構(gòu)和蝸桿固定裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述測量傳感機(jī)構(gòu)包括位于蝸桿軸(15)前端的端部傳感裝置和位于蝸桿軸(15)中部與端部傳感裝置相配合的中部傳感測量裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述中部傳感測量裝置包括套置在蝸桿軸(15 )中部的軸向力傳感器(19 )，在軸向力傳感器(19 )左右兩側(cè)分別設(shè)置有第一傳感部和第二傳感部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第一傳感部包括套置在蝸桿軸(15)上的第一滾針推力軸承(22)、第一擋圈(23)和第一碟簧(21),第一滾針推力軸承(22 )位于軸向力傳感器(19 )左側(cè),第一碟簧(21)自左側(cè)將第一擋圈(23 )壓在第一滾針推力軸承(22)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第二傳感部包括套置在蝸桿軸上的第二滾針推力軸承(26)、第二擋圈(27)第二碟簧(28)，第二滾針推力軸承(26 )位于軸向力傳感器(19 )右側(cè)，第二碟簧(28 )自右側(cè)將第二擋圈(27 )壓在第二滾針推力軸承(26)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括傳感器壓蓋(20)，傳感器壓蓋(20)設(shè)置在蝸桿軸安裝座(18)前端、自左側(cè)將軸向力傳感器(19)固定在蝸桿軸安裝座(18)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述端部傳感裝置包括內(nèi)花鍵套(12)、蝸桿軸端固定螺釘(9)、蝸桿軸端擋圈(10)、第一平鍵(11)和外花鍵套(8)，第一平鍵(11)設(shè)置在蝸桿軸(15)前部的鍵槽內(nèi)，外花鍵套(8)設(shè)置在第一平鍵外部，蝸桿軸端固定螺釘(9)穿過外花鍵套(8)將蝸桿軸端擋圈(10)固定在蝸桿軸(15)前端，蝸桿軸端擋圈(10)壓在外花鍵套(8)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述蝸桿固定裝置包括由前到后依次設(shè)置在蝸桿軸(15)上的油封(13)、襯套(16)和彈性擋圈(14)，彈性擋圈(14)外圈卡在蝸桿軸安裝座(18)上，內(nèi)圈壓在襯套(16)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥門執(zhí)行器手輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述手輪軸總成包括手輪(3 )，手輪(3 )末端通過第二平鍵(25 )與手輪軸(7 )連接，手輪軸殼體(5 )內(nèi)設(shè)置有第二襯套(4)，第二襯套(4)與手輪軸殼體(5)通過過渡配合連接在一起，手輪軸(7)前端穿過第二襯套(4)與手輪(3)固定連接、末端通過圓柱銷(24)與內(nèi)花鍵套(12)連接。
【文檔編號】G05G1/08GK204229283SQ201420369159
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】聶建軍, 李輝, 楊輝, 王英杰, 鄢鴻楨 申請人:中原工學(xué)院