一种用于阀门的致动器,将它设置在一个旋转的阀门比如球阀或者蝶阀中。一个目的是使得精确地控制阀门的角度,精确地检测出阀门的开关位置,以及使尺寸和重量减到最少、并且由于结构的简化节省成本成为可能。另一个目的是提供一种紧凑的并且经济性能极好的用于阀门的致动器,它使得阀门开口检测件比如限制开关和电位计和其他部件可以共同地使用、而不管输出扭矩的大小如何,并且确保实现阀门的开关位置的精确检测。一种用于阀门的致动器用来通过设置在一个壳体中、并适宜于实现旋转动力的减速的内啮合的行星齿轮减速机构将旋转动力由马达传递到输出轴,并且利用输出轴的旋转通过转动打开和关闭阀门。该齿轮减速机构包括:作为传递来自马达的旋转动力的结果被旋转的一个偏心的本体,被设置成通过该偏心的本体产生振动转动的一个外齿轮,以内切的方式与外齿轮啮合的一个内齿轮,用来由外齿轮的振动转动得到转动、并将得到的转动传递到输出轴的一个传递转动的机构,以及通过该传递转动的机构连接的一根输出轴。齿轮减速机构装有一个角度定位部分,它是一个止动部分或者一个接合区域,用来将输出轴的转动控制在规定的角度内。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装在旋转阀门比如球阀或者蝶阀中的一种用于阀门的致动器,更具体地说,涉及一种致动器,将它的结构做成使用电动机作为动力源,并且通过一个减速机构实现旋转阀门比如球阀或者蝶阀的阀门轴的转动。
技术介绍
传统的用于阀门的致动器装有一个减速机构,它有一个正齿轮的轮系,把这些齿轮设置成在输出轴与马达的旋转轴之间在多个阶段中进行啮合和连接,目的是减小马达的旋转作用力,并将减小的作用力传递到输出轴,并且,靠减速机构的作用可以减小来自马达的旋转作用力,并将已经减小的作用力传递到输出轴、随后传递到连接到输出轴上的阀门轴上,实现作为阀门本体的球或盘的切换动作。因为有上述的装在里面的减速机构的用于阀门的致动器要求保证在输出轴与马达的旋转轴之间有一个很宽的空间,这是由于它的结构有被设置成在多个阶段中进行啮合和连接的多个齿轮,所以必然出现一系列问题大大增加致动器的尺寸,使得结构变得复杂,增加部件的数目,并且增加成本。作为解决这些问题的一种方案,已经提出了JP-A 2002-115748。JP-A 2002-115748公布了一种致动器,它有装在里面的一个减速机构,该机构能够用少量的带齿的轮子获得大的减速比。该减速机构中包括一个减速机构,并且包括围绕输出轴共轴线地设置的一个偏心的本体,用来把转动传递到壳体的外面,一个马达使得它可以相对于输出轴转动,并且使它有相对于旋转轴偏心的一个外周边圆,该减速机构还包括一个环形的内部的恒星齿轮,将它的外和内周边与输出轴共轴线地设置,沿着它的内周边表面装有一个内齿轮,并且使它能够围绕着输出轴相对于壳体转动,该减速机构还包括一个外部的行星齿轮,该行星齿轮有与偏心的本体的外周边圆和设置在外周边上的外齿轮共轴线的一个内部开孔的圆,把该行星齿轮设置成可以相对于偏心的本体旋转,并且由于它的外齿轮部分地与环形的内部恒星齿轮啮合使得它能够沿着内恒星齿轮的内周边产生转动,该减速机构还包括一个转动传递机构,用来将外行星齿轮的转动传递到输出轴,该减速机构还包括一个转动中断机构,用来限制和松开环形的恒星齿轮相对于壳体的转动。此机构使得可以将致动器小型化。其中包括能够用少量带齿的轮获得大的减速比的传统的减速机构的致动器(如例如在JP-A 2002-115748中公布的那样)缺少一个机械装置,当通过该减速机构把来自马达的旋转作用力传递到输出轴时,该机械装置在规定的角度范围内控制输出轴的转动。在通过借助于一个凸轮压下一个限制开关的接触点实现接通和关断的操作中,例如当凸轮与限制开关的相对位置的关系产生偏差时,或者当限制开关产生故障时,致动器可能不能在阀门开口的规定范围内切换阀门本体,并且造成错误的流体供应。当在电源有故障用手动操作该致动器时,它必然出现某些问题。顺便说一下,这个传统工作原理的使转动中断的机构的目的是限制和松开环形的恒星齿轮相对于壳体的转动,而不是企图用来在马达工作或者手动工作的过程中控制输出轴旋转的角度范围。其中包括能够用少量带齿的轮获得大的减速比的传统的减速机构的致动器(如例如在JP-A 2002-115748中公布的那样)在改变来自马达的旋转作用力即改变输出扭矩的大小过程中会在操作和经济性能方面遇到这样的问题如要求与输出扭矩的大小一致地改变输出轴的直径,同时更换阀门本体的检测孔的件,比如凸轮件和限制开关以及安装在致动器上的其它部件,或者改变它们的设置位置,并且,准备上面提到的部分和部件和用来对于每个输出扭矩把这些部分和部件固定和设置在该致动器中的装配板并组装它们。进而,在更换阀门本体的检测孔的件比如限制开关和其它所安装的部件的过程中或者在改变它们的设置位置的过程中致动器在安装的现场或者设置的位置产生偏移时,它会遇到在凸轮件和限制开关的相对位置的关系上产生微小偏差的问题,特别是在通过借助于安装到输出轴上的凸轮件向下压限制开关的接触点实现接通和关断的操作的过程中会产生这种微小的偏差,并且会遇到使阀门的切换位置不能精确地测量的问题。为了通过一个装配件比如螺丝把凸轮件固定到输出轴的外周边部位上,传统的致动器要求以很高的精度对输出轴的直径和凸轮件的孔的直径进行精加工,并且由于怕在安装凸轮件过程中拧紧固定件比如螺丝将会使凸轮件的固定位置产生偏差或者使输出轴产生塑性变形,要求固定工作采用非常先进的调整和固定技术。当作为致动器连续使用的结果特别是在电动机所独有的震动的影响下致动器出现凸轮件的固定位置偏移时,通过压下限制开关的接触点实现的接通或关断的操作会遇到这样的问题这些问题如在凸轮件与限制开关的相对位置的关系中产生偏差,妨碍精确地检测出阀门的切换位置,以及迫使致动器出现故障的过程中出现的问题一样。出现过大的扭矩是致动器故障的一个主要原因。当一个外来的物体卡在齿轮轮系中时,该轮系形成通电运行过程中(通电期间)的运动动力传递机构,由键连接或者销柱连接以不能与运动动力传递轴产生相对转动的方式固定的齿轮由于咬住外部的物体产生过大的载荷,并且可能使电动机出现故障,比如燃烧。类似地,在手动操作的过程中(在电源出现故障的期间),当一个外来的物体卡在形成运动动力传递机构的齿轮轮系中时,由手动操作产生的超过规定范围的输出扭矩即过大的扭矩产生这样的问题这些问题如把一个过大的载荷施加在形成齿轮单元的齿轮上,逐渐地在齿轮上造成损坏,以及妨碍由手动操作实现运动动力的传递和实现阀门本体的切换动作过程中会遇到的问题一样。进而,因为在JP-A 2002-115748中公布的致动器有手动操纵的轴,该轴与输出轴共轴线地设置,这要求在阀门的直径改变输出轴的直径的任何时刻包括手动操纵的轴的整个致动器自身必须改变它们的尺寸。还有,为了使来自手动操纵的轴的扭矩有效地传递到阀门本体的目的,要求手动操纵的轴的直径足够大,以便能够经受该扭矩。当要把检测位置的装置设置在这个大直径的轴上时,将可能增加致动器的整个尺寸。这个致动器的减速机构必然会增加部件的数目,这是因为它设有旋转中断机构。这个旋转中断机构通过离合器齿轮与一个停止旋转的凹槽之间的接合保持内恒星齿轮固定不动。这样,这些机构会有耐用能力的问题,这是因为在该致动器的正常通电运行过程中扭矩集中在这些机构上。当这个致动器设有一个阀门开口显示装置时,该阀门开口显示装置的结构注定会是与手动操纵轴共轴线地设置该装置。因此,在手动操纵的过程中,该阀门开口显示装置将可能紧密地靠近手动操纵部分,并且变得很难读数。进而,因为通常用一片干净的聚丙烯薄片将阀门开口显示装置覆盖起来,该薄片与致动器的上表面或者横向表面齐平,结果能够通过这片聚丙烯薄片对于外面的观察者显示出在致动器内侧面上的它的读数部分,这样在进行肉眼观察的过程中产生了方向性,变得难以看到,除非在一个特定的方向上才能看到,并且使得手动操纵变得不方便。当齿轮的后退使输出轴的旋转精度产生偏差时,这种错误会影响阀门开口显示装置的显示,并且使得它很难精确地显示出阀门的打开。进而,在装有装在内部的行星齿轮机构的传统致动器(例如,如在JP-A 2002-115748中公布的那样)中,使外齿轮以一种内切的方式与内齿轮啮合,从而可以由外齿轮的震动获得输出到输出轴的转动输出。当使作为一个偏心的旋转体的携带装置旋转而推动环形的内部恒星齿轮时,将在震动中产生的径向载荷施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于阀门的致动器,用来通过设置在壳体中并适宜于实现旋转动力的减速的内啮合的行星齿轮减速机构将旋转动力由马达传递到输出轴,并且利用输出轴的旋转通过转动打开和关闭阀门,其中,齿轮减速机构包括作为传递来自马达的旋转动力的结果被旋转的偏心的本体,设置成通过该偏心的本体产生振动转动的外齿轮,以内切的方式与外齿轮啮合的内齿轮,用来由外齿轮的振动转动得到转动并将得到的转动传递到输出轴的传递转动的机构,以及通过该传递转动的机构连接的输出轴;以及齿轮减速机构装有角度定位部分,它是止动部分或者接合区域,用来将输出轴的转动控制在规定的角度范围内。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:青木和弘,药袋泰夫,横地良和,风间正裕,
申请(专利权)人:株式会社开滋,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
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