一種電子執行器的製作方法
2023-08-03 16:03:21 2
專利名稱：一種電子執行器的製作方法
技術領域：
本發明涉及柴油機調速技術領域，特別涉及一種微型嵌入式直線運動電子執行器。
背景技術：
執行器(final controlling element)是自動化技術工具中接收控制信息並對受控對象施加控制作用的裝置。執行器也是控制系統正向通路中直接改變操縱變量的儀表。
執行器是柴油機電子調速系統中最重要零部件之一，其結構、工藝、可靠性、能耗直接影響柴油機的調速性能。而現有的一些柴油機調速器執行器，安裝結構複雜，體積大，性價比較低。
另外，柴油動力機傳統的控油裝置，大多採用機械機構，其缺點是控制精度不高，不便於實現自動化，雖然也有採用電子執行器作為控油裝置，但其內轉套與活塊的連接處多呈齒狀結構，不但結構較複雜，而且加工精度要求高，難以製造，相對成本較高，鑲嵌在內轉套上的活塊為電磁鐵，內有線圈，即一臺電子執行器有3個圈，這樣就增加了製造難度和成本。
故有必要設計一款電子執行器來解決上述缺陷。發明內容
本發明提出一種電子執行器，解決了現有技術中執行器安裝結構複雜，體積大和性價比低的缺陷。本發明通過研究現有柴油機調速方法，利用計算機輔助設計開發，將電子執行器分解為電磁動力模塊、運動執行模塊和接口模塊，本發明具有精度高、結構簡單、安裝操作方便、定位準確、重量輕、體積小、通用性強、能耗低的優點。
本發明的技術方案是這樣實現的:
一種電子執行器，其包括電磁動力模塊、運動執行模塊和接口模塊，所述電磁動力模塊通過所述接口模塊與所述運動執行模塊電性連接；所述運動執行模塊包括接線端子、外殼、定子、轉子、執行力矩調整機構、嵌入式雙耳法蘭座、彈簧拉銷和固定裝置；所述定子、所述轉子和所述執行力矩調整機構均安裝在所述外殼內；所述執行力矩調整機構包括支點槓桿撥叉支座、支點槓桿撥叉、撥叉支座軸和可調平衡復位裝置，所述支點槓桿撥叉嵌入在所述支點槓桿撥叉支座上，所述支點槓桿撥叉支座設於所述嵌入式雙耳法蘭座上；所述彈簧拉銷安裝在所述支點槓桿撥叉上；所述轉子中心嵌設有輸出軸，且所述輸出軸頭部安裝有調節頂帽，所述輸出軸一端設有前軸套，其另一端設有後軸套；所述調節頂帽連接所述可調平衡復位裝置和所述支點槓桿撥叉。
進一步，所述嵌入式雙耳法蘭座安裝在外殼上，且所述嵌入式雙耳法蘭座上設有耳架、嵌入口和密封裝置，所述運動執行模塊通過所述耳架和所述嵌入口安裝在所述電磁動力模塊上。
進一步，所述密封裝置連接所述支點槓桿撥叉支座。
進一步，所述接線端子與所述電磁動力模塊電性連接。
進一步，所述運動執行模塊進一步設有彈性卡環裝置，且所述支點槓桿撥叉通過所述撥叉支座軸和所述彈性卡環裝置安裝在所述支點槓桿撥叉支座上。
進一步，所述電磁動力模塊包括發動機、油泵和直線運動電機，且所述發動機與所述油泵電性連接，所述油泵上設有油門齒杆。
進一步，所述支點槓桿撥叉設有叉口、長端和短端，且所述支點槓桿撥叉為半圓弧叉形結構，所述長端具有第一長度，所述短端具有第二長度，所述叉口寬度為11_，所述第一長度和所述第二長度比例為2:1。
進一步，所述可調平衡復位裝置為單雙可調平衡復位彈簧，且所述可調平衡復位裝置連接所述支點槓桿撥叉和所述油門齒杆。
進一步，所述外殼包括底蓋、殼體和端蓋，且所述底蓋與所述殼體相互連接，所述殼體與所述端蓋相互連接，所述底蓋上設有散熱裝置。
進一步，所述散熱裝置通過所述固定裝置固定在所述直線運動電機上。
本發明結構緊湊精巧，安裝結構簡單，裝配工藝簡單，可以有效提高裝配效率，且縮小了使用和安裝所需的空間，其可通過不同的電子執行器與發動機的調速接口相匹配，實踐應用可靠性好、調節精度高、性能優異、壽命長。
為了更清楚地說明本發明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發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明電子執行器的結構示意圖2為本發明電子執行器的外形示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
參照圖1及圖2，一種電子執行器1，其包括電磁動力模塊(未圖示)、運動執行模塊(未圖示)和接口模塊(未圖示)，所述電磁動力模塊通過所述接口模塊與所述運動執行模塊電性連接；所述運動執行模塊包括接線端子2、外殼(未圖示)、定子4、轉子5、執行力矩調整機構(未圖示)、嵌入式雙耳法蘭座7、彈簧拉銷8和固定裝置9 ;所述定子4、所述轉子5和所述執行力矩調整機構均安裝在所述外殼內；所述執行力矩調整機構包括支點槓桿撥叉支座61、支點槓桿撥叉62、撥叉支座軸63和可調平衡復位裝置64，所述支點槓桿撥叉62嵌入在所述支點槓桿撥叉支座61上，所述支點槓桿撥叉支座61設於所述嵌入式雙耳法蘭座7上；所述彈簧拉銷8安裝在所述支點槓桿撥叉62上；所述轉子5中心嵌設有輸出軸(未圖示)，且所述輸出軸頭部安裝有調節頂帽51，所述輸出軸一端設有前軸套52，其另一端設有後軸套53 ;所述調節頂帽51連接所述可調平衡復位裝置64和所述支點槓桿撥叉62。
進一步，所述嵌入式雙耳法蘭座7安裝在外殼上，且所述嵌入式雙耳法蘭座7上設有耳架(未圖示)、嵌入口(未圖示)和密封裝置71，所述運動執行模塊通過所述耳架和所述嵌入口安裝在所述電磁動力模塊上。
進一步，所述密封裝置71連接所述支點槓桿撥叉支座61。本發明中所述密封裝置為密封膠圈，使用者可以根據工作需求選擇使用其它的密封裝置，只需達到密封的效果即可。
進一步，所述接線端子2與所述電磁動力模塊電性連接。
進一步，所述運動執行模塊進一步設有彈性卡環裝置10，且所述支點槓桿撥叉62通過所述撥叉支座軸63和所述彈性卡環裝置10安裝在所述支點槓桿撥叉支座61上。
進一步，所述電磁動力模塊包括發動機(未圖示)、油泵(未圖示)和直線運動電機(未圖示)，且所述發動機與所述油泵電性連接，所述油泵上設有油門齒杆(未圖示)。本發明所述發動機上設有調速接口(未圖示)，所述電子執行器通過嵌入式雙耳法蘭座上的耳架及嵌入口安裝在所述發動機上，且所述電子執行器與所述調速接口連接，且本發明可通過不同的電子執行器與發動機的調速接口箱匹配，實踐應用可靠性好、調節精度高、性能優異、壽命長。
進一步，所述支點槓桿撥叉62設有叉口(未圖示)、長端(未圖示)和短端(未圖示)，且所述支點槓桿撥叉為半圓弧叉形結構，所述長端具有第一長度(未圖示)，所述短端具有第二長度(未圖示)，所述叉口寬度為11mm，所述第一長度和所述第二長度比例為2:1。所述支點槓桿撥叉的設置，可保證電子執行器平滑穩定工作。
進一步，所述可調平衡復位裝置64為單雙可調平衡復位彈簧，且所述可調平衡復位裝置64連接所述支點槓桿撥叉62和所述油門齒杆。本發明電子執行器的工作行程大小可根據調節頂帽厚度進行小範圍調節，根據所需調速力矩的大小選擇配裝單可調平衡復位彈簧或雙可調平衡復位彈簧。
進一步，所述外殼包括底蓋31、殼體32和端蓋33，且所述底蓋31與所述殼體32相互連接，所述殼體32與所述端蓋33相互連接，所述底蓋31上設有散熱裝置(未圖示)。
進一步，所述散熱裝置通過所述固定裝置9固定在所述直線運動電機上。本發明所述散熱裝置使用的是散熱片，使用者可以根據需求選擇使用其它的散熱裝置，只需達到對直線運動電機進行充分散熱即可。本發明所述固定裝置使用的是固定螺栓，使用者可以根據需求選擇使用其它的固定裝置，只需達到將散熱裝置穩固的固定在直線運動電機上即可。
本發明所述前軸套和所述後軸套均由銅質材料製成；所述定子採用多組餅狀繞線機構組成；所述調節頂帽的設置，可對油泵行程控制進行微調，且調節頂帽的安裝和拆卸方便；所述油泵上設有齒條(未圖示)，所述支點槓桿撥叉一端被所述輸出軸頂住，其另一端與所述齒條連接；所述直線運動電機具有電磁模塊。在本發明中，電子執行器的工作行程大小可根據調節頂帽厚度進行小範圍調節。根據所需調速力矩的大小選擇配裝單平衡復位彈簧或雙平衡復位彈簧。
本發明電子執行器工作時，通過直線運動電機給定電流信號至所述轉子，轉子在可調平衡復位裝置的作用下推動支點槓桿撥叉做往復運動，帶動油門齒杆控制油門開度，達到精確平滑調速的目的。當斷電停機時，電磁模塊的力矩為零，可調平衡復位裝置拉動支點槓桿撥叉使油門齒杆位置歸零，實現斷電停機的目的，保證電子執行器調速的準確可靠。本發明結構緊湊精巧，安裝結構簡單，裝配工藝簡單，可以有效提高裝配效率，且縮小了使用和安裝所需的空間，其可通過不同的電子執行器與發動機的調速接口相匹配，實踐應用可靠性好、調節精度高、性能優異、壽命長。
本發明與現有技術相比具有以下有益效果:
(I)本發明電子執行器採用了先進的直線運動電機，簡化了零部件的結構，減少了零部件的數量。
(2)本發明電子執行器設置了執行力矩調整機構，可根據柴油機的使用情況採用單平衡復位彈簧模式或雙單平衡復位彈簧來調整力矩的大小，滿足各類中小功率柴油機的使用要求。
(3)本發明電子執行器可進行運動行程調節，根據不同柴油機的油泵齒杆行程調節轉子頂端的調節頂帽厚度實現執行器行程的小範圍調節，滿足各類中小功率柴油機的使用需求。
(4)本發明電子執行器安裝方便，結構簡單可靠，其通過嵌入式法蘭座安裝在柴油機上，支點槓桿撥叉端為半圓弧叉形結構，叉口寬度為Ilmm;支點撥叉長端和短端長度比為2:1，保證電子執行器平滑穩定工作。
(5)本發明電子執行器全部加工形面只有圓和平面，無特殊形面，加工製造成本低。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種電子執行器，其特徵在於，其包括電磁動力模塊、運動執行模塊和接口模塊，所述電磁動力模塊通過所述接口模塊與所述運動執行模塊電性連接； 所述運動執行模塊包括接線端子、外殼、定子、轉子、執行力矩調整機構、嵌入式雙耳法蘭座、彈簧拉銷和固定裝置；所述定子、所述轉子和所述執行力矩調整機構均安裝在所述外殼內； 所述執行力矩調整機構包括支點槓桿撥叉支座、支點槓桿撥叉、撥叉支座軸和可調平衡復位裝置，所述支點槓桿撥叉嵌入在所述支點槓桿撥叉支座上，所述支點槓桿撥叉支座設於所述嵌入式雙耳法蘭座上；所述彈簧拉銷安裝在所述支點槓桿撥叉上； 所述轉子中心嵌設有輸出軸，且所述輸出軸頭部安裝有調節頂帽，所述輸出軸一端設有前軸套，其另一端設有後軸套；所述調節頂帽連接所述可調平衡復位裝置和所述支點槓桿撥叉。
2.如權利要求1所述的電子執行器，其特徵在於，所述嵌入式雙耳法蘭座安裝在外殼上，且所述嵌入式雙耳法蘭座上設有耳架、嵌入口和密封裝置，所述運動執行模塊通過所述耳架和所述嵌入口安裝在所述電磁動力模塊上。
3.如權利要求2所述的電子執行器，其特徵在於，所述密封裝置連接所述支點槓桿撥叉支座。
4.如權利要求1-3中任一項所述的電子執行器，其特徵在於，所述接線端子與所述電磁動力模塊電性連接。
5.如權利要求4所述的電子執行器，其特徵在於，所述運動執行模塊進一步設有彈性卡環裝置，且所述支點槓桿撥叉通過所述撥叉支座軸和所述彈性卡環裝置安裝在所述支點槓桿撥叉支座上。
6.如權利要求5所述的電子執行器，其特徵在於，所述電磁動力模塊包括發動機、油泵和直線運動電機，且所述發動機與所述油泵電性連接，所述油泵上設有油門齒杆。
7.如權利要求6所述的電子執行器，其特徵在於，所述支點槓桿撥叉設有叉口、長端和短端，且所述支點槓桿撥叉為半圓弧叉形結構，所述長端具有第一長度，所述短端具有第二長度，所述叉口寬度為11mm，所述第一長度和所述第二長度比例為2:1。
8.如權利要求7所述的電子執行器，其特徵在於，所述可調平衡復位裝置為單雙可調平衡復位彈簧，且所述可調平衡復位裝置連接所述支點槓桿撥叉和所述油門齒杆。
9.如權利要求8所述的電子執行器，其特徵在於，所述外殼包括底蓋、殼體和端蓋，且所述底蓋與所述殼體相互連接，所述殼體與所述端蓋相互連接，所述底蓋上設有散熱裝置。
10.如權利要求9所述的電子執行器，其特徵在於，所述散熱裝置通過所述固定裝置固定在所述直線運動電機上。
全文摘要
本發明提出了一種電子執行器，其包括電磁動力模塊、運動執行模塊和接口模塊，運動執行模塊包括接線端子、外殼、定子、轉子、執行力矩調整機構、嵌入式雙耳法蘭座、彈簧拉銷和固定裝置；執行力矩調整機構包括支點槓桿撥叉支座、支點槓桿撥叉、撥叉支座軸和可調平衡復位裝置，支點槓桿撥叉支座設於嵌入式雙耳法蘭座上；彈簧拉銷安裝在支點槓桿撥叉上；轉子中心嵌設有輸出軸，且輸出軸頭部安裝有調節頂帽，輸出軸一端設有前軸套，其另一端設有後軸套；調節頂帽連接可調平衡復位裝置和支點槓桿撥叉。本發明結構緊湊精巧，安裝結構簡單，裝配工藝簡單，可以有效提高裝配效率，且縮小了使用和安裝所需的空間。
文檔編號F02D1/10GK103147862SQ20131009726
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者黃曉東, 魏志明, 許永泰, 王建平, 蘭春亮, 譚建松 申請人:黃曉東