[實用新型]一種電動開度執行器

無效

• 申請號: 200920030791.7
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN201487353U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 孫軍;段京東;張效曄;李澎;薛慶朋;盧立清
• 申請（專利權）人: 濰坊威度電子科技有限公司
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F02D11/10;F02D9/08
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 王慶德

技術領域

本實用新型涉及一種電動開度執行器。

背景技術

在汽車技術領域中，經常要用到用于精確控制直線位移或旋轉角度的開度執行機構，如：內燃機電子節氣門ETC、電控廢氣再循環系統EGR、可變噴嘴渦輪增壓器VNT等。目前，傳統的開度執行機構主要以氣動或液壓執行方式為主，氣動或液壓執行方式開度執行器的不足之處在于：結構復雜、占用空間大、反應時間長，且控制精度較低。隨著科學技術的進步，市場上出現了一種電動方式實現開度精確控制的開度執行器，電動開度執行器的優點是加工安裝簡單、動態反應快、控制線性度好等，如中國專利號為200420011409.5的實用新型專利公開了一種電動開度執行器，該開度執行器采用步進電機作為動力源，并通過齒輪減速機構減速后由輸出軸輸出，輸出軸的位置檢測由與步進電機軸安裝在一起的滑動變阻器來檢測，實際應用表明采用步進電機驅動方式存在響應速度較低、價格較高的缺點，而且利用滑動變阻器作為位置反饋機構，抗震動和耐磨性能較差，在使用該開度執行器時，需要在執行器外部配備單獨的控制器，使用起來非常麻煩。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構合理，響應速度快、壽命長，且成本較低的一種電動開度執行器。

為解決上述技術問題，本電動開度執行器包括外殼，外殼內安裝有直流電動機，直流電動機的電機軸上安裝有驅動齒輪，外殼上安裝有輸出軸，外殼內的輸出軸上安裝有與驅動齒輪嚙合的輸出齒輪，其結構特點是：輸出軸和外殼之間安裝有復位扭簧，電機軸或輸出軸上還安裝有編碼盤，外殼內安裝有控制器，控制器向直流電動機供電，控制器上安裝有與編碼盤配合的編碼傳感器。

本結構的電動開度執行器是通過一體式結構和平衡定位來實現開度控制的。一體式結構主要包括安裝在外殼內的直流電動機、安裝在外殼上的輸出軸和控制直流電動機轉動的控制器，輸出軸由直流電動機驅動，為了使輸出軸能隨直流電動機同時轉動，直流電動機和輸出軸之間通過齒輪傳動，具體而言，直流電動機的電機軸上安裝有驅動齒輪，輸出軸上安裝有輸出齒輪，驅動齒輪和輸出齒輪互相嚙合；直流電動機的電源由安裝在外殼內的控制器供給，直流電動機的電機軸上安裝有編碼盤，控制器上安裝有可以檢測編碼盤信號的編碼傳感器；平衡定位主要由安裝在輸出軸和外殼之間的復位扭簧來實現，復位扭簧可以給輸出軸提供一個與直流電動機輸出力矩相反的力矩，并在初始狀態時保持一定的預緊力，當控制器接收到開度指令后，控制器調節直流電動機的電流，使直流電動機轉動，直流電動機的電機軸驅動輸出軸轉動的同時，電機軸上的編碼盤也隨之同步轉動，編碼傳感器接收編碼盤的信號并傳送給控制器，控制器將該反饋信號與開度目標信號進行比較，當反饋信號接近目標信號時，控制器減小向直流電機的供電電流，當輸出軸的開度達到設定開度時，控制器供向直流電動機的電流使直流電動機傳遞到輸出軸上的力矩與復位扭簧和負載產生的力矩之和相等，輸出軸受力平衡，這樣便實現了輸出軸開度的精確控制。

作為實現方式，所述編碼盤為光電式編碼盤或磁電式編碼盤。

光電式編碼盤或磁電式編碼盤皆為非接觸式編碼盤，抗震性能好，不存在磨損問題，從而使本電動開度執行器性能更穩定、壽命更長。

綜上所述，采用這種結構的電動開度執行器，結構合理，響應速度快、壽命長，且成本較低，適合對各種油門或氣門進行精確開度控制時使用，尤其適合在注重控制響應性、穩定性和產品成本的機器上使用。

附圖說明

結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖

圖2為本實用新型的控制功能框圖。

圖中：1為外殼，2為直流電動機，3為減速齒輪，4為輸出軸，5為電機軸，6為驅動齒輪，7為輸出齒輪，8為復位扭簧，9為編碼盤，10為控制器，11為編碼傳感器，12為減速軸，13為軸承，14為軸承套，15為螺栓，16為固定螺栓，17為密封墊，18為頂蓋，19為底座，20為穩固軸承，21為信號處理接口，22為電源控制接口，23為電源接口，24為通訊接口，25為微處理器。

具體實施方式