一种电动执行器的自动限位机构制造技术

本实用新型专利技术涉及在工业应用的电动执行器领域,具体涉及一种电动执行器的自动限位机构，包括壳体、输入轴、主动齿轮、齿条、传动齿轮、输出轴、滑道槽、弹簧、固定座、强制限位块、力臂和限位开关；传动齿轮固定在输出轴上，输出轴通过轴承和轴承座固定在壳体上；固定座连通输出轴并且固定在壳体的外侧，固定座的内部设有螺栓能够进行360度移动的槽沟，强制限位块固定在固定座上；力臂在强制限位块外侧并且固定在输出轴的末端；强制限位块上固定限位开关，强制限位块和限位开关各为两个，两个限位开关分别设置在力臂旋转中的两个限位与力臂接触并切断动力电源。本实用新型专利技术适用于0至360度之间任何角度定制，电动执行器启闭准确。

【技术实现步骤摘要】
一种电动执行器的自动限位机构
本技术涉及在工业应用的电动执行器领域,具体涉及一种电动执行器的自动限位机构。
技术介绍
电动执行器主要应用在工业自动控制领域的机电一体化设备，常用于阀门启闭，结构比较复杂，包括电机、减速机构、力矩行程限制器、过力矩保护机构等，涉及电气领域的保护范围多，机械限位都是强制性限位保护，现有的强制限位机构会导致电机和减速机构过度损伤，同样的是电气保护也容易产生失灵现象，或者在电气保护直接失灵状态下造成电机和减速机构损害甚至电机烧毁，电动执行器的力臂到达极限位置后缺乏安全、有效、可靠的机械自动限位机构。为此，人们也提出了一些解决方案，例如，中国专利文献中技术专利号ZL201621248656.6公开了《一种电动执行器输出轴的机械限位装置》，解决了电动执行器机械限位的自我保护，但是所述文献的技术方案存在一些缺陷：其中所述文献【0004】内容中“输入轴1通过齿轮啮合连接减速轴2，减速轴设置齿轮7，输出轴设置手动配合齿轮11和齿轮10，齿轮7和齿轮10中间设置V型齿条9，所述V型齿条9设置为双面齿，分别与齿轮7和输出轴齿轮10啮合，齿轮7通过V型齿条9啮合连接提供动力输送给齿轮10，”的设置中“输入轴1通过齿轮啮合连接减速轴2，减速轴设置齿轮7，输出轴3设置手动配合齿轮11和齿轮10，”中“输出轴3设置手动配合齿轮11”和所述文献中【0006】“手动装置12的齿轮与输出轴3上设置的手动配合齿轮11啮合。”并且通过所述文献中“图1”和“图2”对比，其中的“手动装置12”设置在“输出轴3上设置的手动配合齿轮11啮合。”无法实现“手动”这一功能，因为电动执行器的减速机构具有自锁功能，这是非常关键的功能，而其中的“输出轴设置手动配合齿轮11和齿轮10”上设置的“齿轮10”无法与“减速轴设置齿轮7”上的“齿轮7”进行有效的分离，因此所述文献【0006】中的“手动装置12的齿轮与输出轴3上设置的手动配合齿轮11啮合。”设置“手动装置12”是无效的设置，由此可见所述文献的上述设置属于设计缺陷，这是其一；其二所述文献中缺少行程达到极限后的强制限位机构，因为有很多被执行的设备没有设置强制限位功能，其行程的启或闭位置达到极限后在特殊运行环境状态中由于设备中的共振、压力以及气流的作用导致设定的位置会变相位移，然而上述文献中的综合设置属于机械自动限位，可以理解的为所述文献【0004】中“输出轴3设置手动配合齿轮11和齿轮10，”没有自锁功能，所以在“齿轮10”与“V型齿条9”脱离啮合后“齿轮10”在外力的作用下很容易继续旋转导致预设的行程启或闭位置产生位移，一旦行程的启或闭位置发生变化，将无法直接恢复到预先设定的位置。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述存在的问题，依据中国专利文献中技术专利号ZL201621248656.6公开了《一种电动执行器输出轴的机械限位装置》中【0004】的部分方案，提供了一种电动执行器的自动限位机构，解决了目前电动执行器存在的部分技术缺陷；为实现上述目的，本技术通过的技术方案为：一种电动执行器的自动限位机构，其包括壳体、输入轴、主动齿轮、齿条、传动齿轮、输出轴、滑道槽、弹簧、固定座、强制限位块、力臂和限位开关；所述壳体一侧贯穿输入轴，所述输入轴连接电动执行器的减速机构，所述输入轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮的下部设有齿条，所述齿条的下部设有传动齿轮，所述齿条设置为双面齿，其上部齿与主动齿轮啮合，其下部齿与传动齿轮啮合；所述传动齿轮固定在输出轴上，所述输出轴贯穿并且通过轴承和轴承座固定在壳体上；所述齿条的两侧设有滑道槽，所述滑道槽固定在壳体的两侧，所述齿条的两侧和滑道槽之间设有滑道；所述齿条的开端和末端各设有一个弹簧，并且齿条的所述两端与对应的弹簧之间设置一定距离，所述弹簧固定在对应的壳体上；所述固定座连通输出轴并且固定在壳体的外侧，固定座为圆形，所述固定座的内部设有螺栓能够进行360度移动的槽沟，所述强制限位块通过螺栓固定在固定座上；所述力臂在强制限位块外侧并且固定在输出轴的末端；其中，所述强制限位块上固定限位开关，所述强制限位块和限位开关各为两个，所述两个限位开关分别设置在力臂旋转中的两个限位与力臂接触并切断动力电源；另一种方案，所述限位开关还可以设置在滑道槽的两端，并且在齿条往复运动到主动齿轮和传动齿轮脱离啮合前预设位置与齿条的开端或末端进行接触并切断动力电源；其中，当所述输入轴旋转时，所述主动齿轮带动齿条的开端通过滑道在滑道槽内移动，同时齿条的下部齿带动与其啮合的传动齿轮旋转，所述齿条的开端在移动过程中挤压对应的弹簧，在取消限位开关保护的状态下，所述齿条的末端移动到与主动齿轮和传动齿轮脱离啮合时，所述齿条的末端在弹簧的反作用力下始终与主动齿轮和传动齿轮接触；在主动齿轮停止旋转时，所述弹簧的反作用力推动齿条末端的上部齿、下部齿分别与主动齿轮和传动齿轮重新啮合。进一步地，所述两个强制限位块分别固定在力臂旋转中的A极限位置和B极限位置与力臂接触。进一步地，所述限位开关的两个限位分别为A限位和B限位。进一步地，所述力臂的A极限位置为力臂在A限位位置时主动齿轮和传动齿轮与齿条开端脱离啮合的位置，所述力臂的B极限位置为力臂在B限位位置时齿条的末端运动到与主动齿轮和传动齿轮脱离啮合的位置。进一步地，所述限位开关的A限位为主动齿轮和传动齿轮与齿条开端脱离啮合前的预设位置，所述限位开关的B限位为齿条的末端运动到与主动齿轮和传动齿轮脱离啮合前的位置。基于上述技术方案，本技术中所述限位开关的A限位可以设置在传动齿轮与齿条的开端脱离啮合后的任一位置，其行程不会发生变化。进一步地，所述限位开关随着强制限位块的位置变化而改变限位调节。进一步地，所述力臂的行程由齿条的下部齿和传动齿轮啮合的齿的数量比例分配决定。进一步地，基于上述技术方案，本技术方案可以作为电动执行器的一个配置机构使用，也可以连接电机、减速机和配置一定的电器控制系统以及手动装置组成为一种电动执行器单独使用。本技术同现有技术相比，具有以下优点：1.本技术具有独立的机械安全性能，做到驱动电机以及减速机构100%的安全。2.本技术适用于0至360度之间任何角度定制，电动执行器启闭准确。3.本技术中的力臂与被执行设备的连接杆连接方式简单、可靠，力臂可以在任一位置与被执行设备的连接杆连接。4.本技术中的限位开关与强制限位块一体式固定结构使得限位开关的行程调节简单、实用。5.本技术方案承载能力高，不宜损坏，维修简单方便。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。图2是本技术实施例中图1的A向视图。图3是本技术实施例中图1的B-B剖视图。图4是本技术实施例中图3的C-C剖视图。图中标记：1、壳体，2、输入轴，3、主动齿轮，4、齿条，5、传动齿轮，6、输出轴，7、滑道槽，8、弹簧，9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动执行器的自动限位机构，其特征在于，包括壳体、输入轴、主动齿轮、齿条、传动齿轮、输出轴、滑道槽、弹簧、固定座、强制限位块、力臂和限位开关；/n所述壳体一侧贯穿输入轴，所述输入轴连接电动执行器的减速机构，所述输入轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮的下部设有齿条，所述齿条的下部设有传动齿轮，所述齿条设置为双面齿，其上部齿与主动齿轮啮合，其下部齿与传动齿轮啮合；/n所述传动齿轮固定在输出轴上，所述输出轴贯穿并且通过轴承和轴承座固定在壳体上；/n所述齿条的两侧设有滑道槽，所述滑道槽固定在壳体的两侧，所述齿条的两侧和滑道槽之间设有滑道；所述齿条的开端和末端各设有一个弹簧，并且齿条的两端与对应的弹簧之间设置一定距离，所述弹簧固定在对应的壳体上；/n所述固定座连通输出轴并且固定在壳体的外侧，固定座为圆形，所述固定座的内部设有螺栓能够进行360度移动的槽沟，所述强制限位块固定在固定座上；所述力臂在强制限位块外侧并且固定在输出轴的末端；/n所述强制限位块上固定限位开关，所述强制限位块和限位开关各为两个，两个限位开关分别设置在力臂旋转中的两个限位与力臂接触并切断动力电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动执行器的自动限位机构，其特征在于，包括壳体、输入轴、主动齿轮、齿条、传动齿轮、输出轴、滑道槽、弹簧、固定座、强制限位块、力臂和限位开关；
所述壳体一侧贯穿输入轴，所述输入轴连接电动执行器的减速机构，所述输入轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮的下部设有齿条，所述齿条的下部设有传动齿轮，所述齿条设置为双面齿，其上部齿与主动齿轮啮合，其下部齿与传动齿轮啮合；
所述传动齿轮固定在输出轴上，所述输出轴贯穿并且通过轴承和轴承座固定在壳体上；
所述齿条的两侧设有滑道槽，所述滑道槽固定在壳体的两侧，所述齿条的两侧和滑道槽之间设有滑道；所述齿条的开端和末端各设有一个弹簧，并且齿条的两端与对应的弹簧之间设置一定距离，所述弹簧固定在对应的壳体上；
所述固定座连通输出轴并且固定在壳体的外侧，固定座为圆形，所述固定座的内部设有螺栓能够进行360度移动的槽沟，所述强制限位块固定在固定座上；所述力臂在强制限位块外侧并且固定在输出轴的末端；
所述强制限位块上固定限位开关，所述强制限位块和限位开关各为两个，两个限位开关分别设置在力臂旋转中的两个限位与力臂接触并切断动力电源。


2.根据权利要求1所述的一种电动执行器的自动限位机构，其特征在于，两个强制限位块分别固定在力臂旋转中的A极限位置和B极限位置与力臂接触。


3.根据权利要求1所述的一种电动执行器的自动限位机构，其特征在于，所述限位开关的两个限位分别为A限位和B限位。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种电动执行器的自动限位机构，其特征在于，所述力臂的A极限位置为力臂在A限位位置时主动齿轮和传动齿轮与齿条开端脱离啮合的位置，所述力臂的B极限位置为力臂在B限位位置时齿条的末端运动到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希国，
申请(专利权)人：大连广的科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21