[發明專利]盤式電機驅動渦輪蝸桿傳動角行程式快速切斷執行機構

在審

• 申請號: 202010140538.8
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111425650A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 田中山;賴少川;楊昌群;王永飛;趙升噸;牛道東;張晨;杜一凡;高偉
• 申請（專利權）人: 中國石化銷售股份有限公司華南分公司;西安交通大學
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K31/05;F16K31/53;H02K7/116;H02K5/04;H02K3/47
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 朱偉軍

本發明公開了一種盤式電機驅動渦輪蝸桿傳動角行程式快速切斷執行機構，包括動力機構、動力切換機構、傳動系統；動力機構帶動傳動系統實現行程輸出；動力機構包括電力驅動系統和手動操作系統；動力切換機構用于實現電力驅動系統和手動操作系統之間的切換；傳動系統包括電機軸、蝸桿和渦輪，電機軸和蝸桿通過聯軸器連接，蝸桿與渦輪相嚙合。本發明用于在停電或者在調試、電機故障等非停電場合時，向上撥動撥叉可以將手輪通過行星減速器與螺母相連，從而實現手動控制。當在非停電場合使用手動操作功能時，向上撥動撥叉，角度傳感器發出電信號，控制系統對電機和抱閘機構進行斷電，從而提高電動執行機構的使用安全性。

技術領域

本發明涉及電動執行機構技術領域，具體涉及一種盤式電機驅動渦輪蝸桿傳動角行程式快速切斷執行機構。

背景技術

隨著我國管道建設的快速發展，實現油氣管道關鍵設備國產化的必要性日益迫切。油氣管道關鍵設備國產化既是國家的要求，也是輸油氣企業降低建設和運營成本的需要，其國產化對于降低工程造價、打破國外的產品壟斷和價格壁壘以及發展我們的民族產業、推動油氣管道裝備水平的提高具有重要意義。隨著過程自動化控制過程中的安全要求與日俱增，尤其在石油石化系統對大口徑閥的安全需求已十分迫切，而電動執行器作為大口徑閥控制系統的終端執行機構，其工作的可靠性將直接影響到整個系統的性能水平和系統安全。

傳統電動執行器主要包括固定殼體、電機、減速器、減速器輸出軸、螺母、絲杠以及操控電機運行的控制系統組成。其工作原理主要是：通過控制系統操控電機運動，電機帶動減速器工作，減速器輸出軸與絲杠相連接，轉動螺母從而實現直行程運動。但傳統電動執行器存在以下缺點：①由于動力源來自于電力系統，當事故或者其它原因造成電力系統停電，電動執行器不能將閥門動作到安全需求位置，從而造成人員傷亡和財產損失；②使用普通交流電機轉速無法調節，還需要減速器來降低轉速，結構復雜；③沒有手輪裝置，不能切換為手動模式操控行程上下；④使用螺母作為行程輸出端，對于螺母的加工要求增高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種盤式電機驅動渦輪蝸桿傳動角行程式快速切斷執行機構，將“交流伺服電直驅”的思想應用到傳統電動執行器的設計過程中去，從而增加電動執行器的安全性、簡化電動執行器的結構、優化電動執行器的空間布局、提高電動執行器的工作效率、降低電動執行器的能耗。

本發明解決上述問題的技術方案是：一種盤式電機驅動渦輪蝸桿傳動角行程式快速切斷執行機構，其特殊之處在于：

包括動力機構、動力切換機構、傳動系統；

所述動力機構帶動傳動系統實現行程輸出；

所述動力機構包括電力驅動系統和手動操作系統；

所述動力切換機構用于實現電力驅動系統和手動操作系統之間的切換；

所述傳動系統包括電機軸、蝸桿和渦輪，電機軸和蝸桿通過聯軸器連接，蝸桿與渦輪相嚙合。

進一步地，上述電力驅動系統包括中間定子結構盤式交流伺服電機，電機軸為所述中間定子結構盤式交流伺服電機的動力輸出軸。

進一步地，上述手動操作系統包括包括手輪和減速器；

所述減速器包括行星齒輪組，行星齒輪組包括行星齒輪組太陽齒輪、行星齒輪組行星小齒輪和行星齒輪架，手輪與行星齒輪組太陽齒輪相連，行星齒輪組太陽齒輪與行星齒輪組行星小齒輪之間相嚙合，行星齒輪架與行星齒輪組行星小齒輪配合。

進一步地，上述動力切換機構包括離合器接合套、撥叉，所述離合器接合套通過花鍵與電機軸連接；離合器接合套可在花鍵上滑動，離合器接合套可通過齒槽與離合器接合套結合傳遞扭矩，

撥叉與離合器接合套連接。

進一步地，還包括電磁抱閘制動電磁鐵、電磁抱閘閘瓦制動器，所述電磁抱閘閘瓦制動器與電機軸連接。