本實用新型涉及電動執行機構技術領域,具體涉及一種具有間隙消除裝置的智能型電動執行器力矩檢測機構。
背景技術:
力矩設定和保護功能是智能型電動執行器的主要功能之一,精確的力矩檢測機構可確保智能型電動執行器實現力矩設定及過載保護,并實時監測閥門的力矩變化。
當前市場應用的智能型電動執行器力矩檢測方式常用的是采用機電力矩檢測:蝸桿兩端通過深溝球軸承固定于本體中,在承受蝸輪軸向分力作用下,蝸桿隨軸承一起軸向移動,同時推動蝸桿上的碟形彈簧組壓縮變形,偏心拐臂部件通過偏心軸安裝于蝸桿環槽內,將蝸桿的直線位移量轉變成角度位移量,采用傳感器并輔以杠桿放大機構,將數碼精確轉換后傳送給cpu進行處理,從而實現高精度力矩參數的采集,不受電壓、頻率、溫度等波動的影響。該力矩檢測方式屬于傳統的機械力矩檢測機構,具有成熟、穩定可靠的優點。但由于偏心拐臂部件的偏心軸與蝸桿環槽配合處存在間隙,導致智能型電動執行器正向轉動與反向轉動相互切換中出現空程,從而出現力矩檢測出現很大的波動,嚴重影響力矩檢測的重復精度。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷和不足,提供一種具有間隙消除裝置的智能型電動執行器力矩檢測機構,它能解決智能型電動執行器力矩檢測機構偏心拐臂部件的偏心軸與蝸桿環槽配合處存在間隙,導致智能型電動執行器正向轉動與反向轉動相互切換中出現空程,從而出現力矩檢測出現很大的波動,嚴重影響力矩檢測重復精度的缺陷。
為實現上述目的,本實用新型采用以下技術方案是:它包含蝸桿固定軸、深溝球軸承、本體、蝸桿套、蝸輪、碟形彈簧、偏心拐臂部件、電位器組件,所述蝸桿固定軸的兩端通過深溝球軸承軸向固定在本體內,蝸桿固定軸的外部設置有蝸桿套,所述蝸桿套與蝸輪配合連接,蝸桿套的兩端設置有碟形彈簧,所述碟形彈簧安裝在蝸桿固定軸的兩端,所述蝸桿套的一端設置有蝸桿套環槽,所述偏心拐臂部件包含偏心軸,偏心拐臂部件通過偏心軸安裝在蝸桿套環槽內,所述偏心拐臂部件的一側配合連接有電位器組件。
所述偏心拐臂部件還包含偏心拐臂、力矩軸、扇形齒輪、拉簧固定柱、復位拉簧,所述偏心拐臂設置在偏心軸的一側,偏心拐臂的上端豎直設置有力矩軸,所述力矩軸的上端設置有扇形齒輪,所述扇形齒輪上設置有與力矩軸平行設置的拉簧固定柱,所述拉簧固定柱的下端設置有復位拉簧,所述復位拉簧一端與拉簧固定柱連接,復位拉簧另一端通過拉簧安裝柱與本體連接。
所述電位器組件包含與所述扇形齒輪相嚙合的電位器小齒輪,所述電位器小齒輪與導電塑料電位固定連接,所述導電塑料電位設置在電位器支架上,所述電位器支架固定在本體上。
所述力矩軸的外部套設有力矩銅套,所述電位器支架上開設有與所述力矩銅套配合連接的安裝孔。
本實用新型的工作原理:負載運轉過程中,蝸桿驅動蝸輪轉動,蝸輪的軸向分力推動蝸桿套在蝸桿固定軸中軸向移動,驅動安裝于蝸桿套環槽中的偏心拐臂部件旋轉轉動,即將蝸桿套的軸向移動位移量轉變成偏心拐臂部件旋轉運動的角度位移量,再通過扇形齒輪與電位器小齒輪的嚙合副將該角度位移量比例放大,電位器檢測該比例放大的角度位移量,將數碼精確轉換后傳送給cpu進行處理,從而實現高精度力矩參數的采集。蝸桿套軸向移動過程中同時推動蝸桿固定軸兩端的碟形彈簧組壓縮變形,當負載變小或負載消失,被壓縮變形的碟形彈簧組件向自由狀態舒張,推動蝸桿套向相反方向軸向移動,同時驅動安裝于蝸桿套環槽中的偏心拐臂部件向相反方向旋轉轉動。反之亦然。
采用上述技術方案后,本實用新型有益效果為:扇形齒輪安裝于偏心拐臂部件中,無論正向運轉還是反向運轉或者相互切換的過程中,復位拉簧將偏心拐臂部件中的偏心軸始終貼緊蝸桿套環槽的一個工作側面,兩者之間不存在任何間隙;
偏心拐臂部件旋轉運動的角度位移量通過扇形齒輪與電位器小齒輪的嚙合副將該角度位移量比例放大,電位器檢測該比例放大的角度位移量,將數碼精確轉換后傳送給cpu進行處理,從而實現高精度力矩參數的采集;
它使整個力矩檢測機構無論正向還是反向都處于無間隙狀態,可用于智能型電動執行器的力矩進行精確檢測,并實時進行動態雙向檢測,從而實現智能型電動執行器輸出力矩的設定調節及過載保護。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是本實用新型中偏心拐臂部件的結構示意圖;
圖3是本實用新型中電位器組件的結構示意圖。
附圖標記說明:蝸桿固定軸1、深溝球軸承2、本體3、蝸桿套4、蝸輪5、碟形彈簧6、偏心拐臂部件7、電位器組件8、蝸桿套環槽41、偏心軸71、偏心拐臂72、力矩軸73、扇形齒輪74、拉簧固定柱75、復位拉簧76、力矩銅套77、電位器小齒輪81、導電塑料電位82、電位器支架83。
具體實施方式
參看圖1-圖3所示,本具體實施方式采用的技術方案是:它包含蝸桿固定軸1、深溝球軸承2、本體3、蝸桿套4、渦輪5、碟形彈簧6、偏心拐臂部件7、電位器組件8,所述蝸桿固定軸1的兩端通過深溝球軸承2軸向固定在本體3內,蝸桿固定軸1的外部設置有蝸桿套4,所述蝸桿套4與蝸輪5配合連接,蝸桿套4的兩端設置有碟形彈簧6,所述碟形彈簧6套設在蝸桿固定軸1的兩端,所述蝸桿套4的一端設置有蝸桿套環槽41,所述偏心拐臂部件7包含偏心軸71,偏心拐臂部件7通過偏心軸71安裝在蝸桿套環槽41內,所述偏心拐臂部件7的一側配合連接有電位器組件8。
所述偏心拐臂部件7還包含偏心拐臂72、力矩軸73、扇形齒輪74、拉簧固定柱75、復位拉簧76,所述偏心拐臂72設置在偏心軸71的一側,偏心拐臂72的上端豎直設置有力矩軸73,所述力矩軸73的上端設置有扇形齒輪74,所述扇形齒輪74上設置有與力矩軸73平行設置的拉簧固定柱75,所述拉簧固定柱75的下端設置有復位拉簧76,所述復位拉簧76一端與拉簧固定柱75連接,復位拉簧76另一端通過拉簧安裝柱75與本體3連接。復位拉簧76一端與固定于扇形齒輪74上的拉簧固定柱75連接,另一端通過拉簧安裝立柱固定于本體3中;扇形齒輪74安裝于偏心拐臂部件7中,無論正向運轉還是反向運轉或者相互切換的過程中,復位拉簧76將偏心拐臂部件7中的偏心軸71始終貼緊蝸桿套環槽41的一個工作側面,兩者之間不存在任何間隙。
所述電位器組件8包含與所述扇形齒輪74相嚙合的電位器小齒輪81,所述電位器小齒輪81與導電塑料電位器82固定連接,所述導電塑料電位器82設置在電位器支架83上,所述電位器支架83固定在本體3上,所述力矩軸73的外部套設有力矩銅套77,所述電位器支架83上開設有與所述力矩銅套77配合連接的安裝孔。整個組件通過電位器支架83固定于本體3中,通過力矩銅套77保證與偏心拐臂部件7同心,偏心拐臂部件7旋轉運動的角度位移量通過扇形齒輪74與電位器小齒輪81的嚙合副將該角度位移量比例放大,電位器檢測該比例放大的角度位移量,將數碼精確轉換后傳送給cpu進行處理,從而實現高精度力矩參數的采集。
在具體實施時,負載運轉過程中,蝸桿驅動蝸輪5轉動,蝸輪5的軸向分力推動蝸桿套4在蝸桿固定軸1中軸向移動,驅動安裝于蝸桿套環槽41中的偏心拐臂部件7旋轉轉動,即將蝸桿套4的軸向移動位移量轉變成偏心拐臂部件7旋轉運動的角度位移量,再通過扇形齒輪74與電位器小齒輪81的嚙合副將該角度位移量比例放大,電位器檢測該比例放大的角度位移量,將數碼精確轉換后傳送給cpu進行處理,從而實現高精度力矩參數的采集。蝸桿套4軸向移動過程中同時推動蝸桿固定軸1兩端的碟形彈簧6壓縮變形,當負載變小或負載消失,被壓縮變形的碟形彈簧6組件向自由狀態舒張,推動蝸桿套4向相反方向軸向移動,同時驅動安裝于蝸桿套環槽41中的偏心拐臂部件7向相反方向旋轉轉動。反之亦然。
以上所述,僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制,本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的其它修改或者等同替換,只要不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍,均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。