一種電動執行機構扭矩動態檢測裝置的製作方法

2023-06-18 09:22:21

專利名稱：一種電動執行機構扭矩動態檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及扭矩動態檢測裝置，特別是用於電動執行機構動態扭矩檢測的檢測裝置，可應用於各類電動執行機構，包括調節型、開關型、角行程和多迴轉等電動執行機構。
背景技術：
電動執行機構的過扭矩保護是其十分重要的功能。當電動執行機構在轉動過程中一旦出現負載轉矩超過容許的扭矩設定值時，應立即切斷電源，停止電機的轉動，以達到保護閥門也保護執行機構自身的目的。因此電動執行機構扭矩實時動態檢測的十分必要的。目前，電動執行機構的扭矩檢測大多採用推力彈片。電動執行機構轉動過程中作用在彈片上的推力直接反應了負載轉矩的大小。當負載轉矩達到一定數值時，其產生的推力頂開控制電源線的觸點開關，從而切斷電源，停止電機轉動。這種全機械式的方法主要存在三個問題一是機械部件的壽命通常較短，使用一段時間後容易出現故障；二是需要根據要求的轉矩保護值來對彈片的鬆緊程度進行調節，不易準確掌握，有時容易產生較大的誤差；三是無法實現動態扭矩保護，只能起到開關報警作用，對扭矩變化無法實時監控。因此，電動執行機構的扭矩動態實時監控已經成為電動執行機構發展的一個重要問題。近年來，還有採用測量電機電流和磁通，並通過計算的方法進行電動執行機構的扭矩動態實時檢測，但是仍然存在一些問題，一是精度不高，只能將扭矩的採樣值分為幾檔進行控制，無法完全線性檢測；二是電機隨著現場使用時間的增長，其性能在逐步下降，因此參數也隨之變化，扭矩的檢測必然越來越不精確。

實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有動態實時檢測扭矩的功能，能夠實時線性反應電動執行機構的輸出扭矩電動執行機構扭矩動態檢測裝置。本實用新型的技術方案是一種電動執行機構扭矩動態檢測裝置，其特徵在於，該裝置由環形齒條、蝸輪、蝸杆、轉矩軸、轉矩齒輪、電位器齒輪和電位器構成，其中，所述環形齒條安裝在所述蝸杆上，所述蝸杆與所述蝸輪嚙合，所述蝸杆通過齒條齒輪嚙合方式與所述轉矩軸連接，所述轉矩軸的另一端裝有轉矩齒輪，該齒輪通過齒輪電位器齒輪嚙合，所述電位器齒輪與電位器的軸通過頂絲固定。進一步，該裝置還包括碟形彈簧，所述碟形彈簧與蝸杆連接，對於瞬時巨大扭矩變化有著緩衝作用。本實用新型有益效果是由於採用上述技術方案，本實用新型具有動態實時檢測扭矩的功能，能夠實時線性反應電動執行機構的輸出扭矩電動執行機構扭矩動態檢測，大大提高了電動執行機構的扭矩檢測和控制水平，並降低了使用成本，解決了現有電動執行機構在扭矩檢測上所面臨的難題。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖。圖中1.電機7.碟形彈簧[0011]2.電機齒輪8.轉矩齒輪[0012]3.蝸杆9.電位器齒輪[0013]4.環形齒條10電位器[0014]5.蝸輪11轉矩軸[0015]6.蝸杆
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。圖1所示為本實用新型的整體結構示意圖。如圖1所示，一種電動執行機構扭矩動態檢測裝置，該裝置由環形齒條、轉矩軸、電位器齒輪和電位器構成。其中，電機1的電機齒2與設置在蝸杆6 —端的蝸杆齒輪3嚙合，輪環形齒條4安裝蝸杆6上，蝸杆6的另一端與碟形彈簧7連接，蝸杆6與蝸輪5嚙合，環形齒條4通過齒條齒輪嚙合方式與轉矩軸11的一端連接，所述轉矩軸的另一端裝有轉矩齒輪8，轉矩齒輪8 與電位器齒輪9嚙合，電位器齒輪9與電位器10的軸通過頂絲固定。本實用新型的工作原理是由於電動執行機構的輸出扭矩通過蝸輪傳動和蝸杆的軸向竄動距離成線性關係，因此在電動執行機構的蝸杆上增加環形齒條，通過齒條齒輪嚙合的方式，帶動轉矩軸轉動，轉矩軸的另一端裝有轉矩齒輪，該齒輪通過齒輪嚙合，帶動電位器齒輪，進而帶動電位器轉動，實現蝸杆的軸向竄動距離到電位器上轉動角度的變化，再將電位器上的電信號變化，通過模數轉換電路轉換為連續變化的數字量輸入控制器中，提供控制器進行扭矩控制和報警顯示。同時在蝸杆的末端安裝碟形彈簧，提供蝸杆的竄動空間，增加蝸杆軸向竄動的緩衝力，對於瞬間劇烈變化的扭矩有緩衝作用。本實用新型由於採用了將電動執行機構的扭矩信號通過本裝置轉換為數字量電信號，實現了對電動執行機構的實時動態跟蹤檢測，用戶可以根據反饋的扭矩實時值判斷閥門和電動執行機構的運行狀況，並可在額定扭矩40% -100%之間設定扭矩保護值，這樣就實現了電動執行機構的通用性，在電動執行機構更換到不同閥門上時可以很方便的修改扭矩保護值，不用打開電動執行機構調整推力彈片來調整扭矩保護值，而只需要在控制器上設定即可。這樣大大方便了用戶的使用。綜上所述，本說明書中所述的只是本實用新型的一種較佳具體實施例。凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本實用新型的權利要求保護範圍內。
權利要求1.一種電動執行機構扭矩動態檢測裝置，其特徵在於，該裝置由環形齒條(4)、蝸輪、 (5)、蝸杆(6)、轉矩齒輪(8)、轉矩軸(11)、電位器齒輪(9)和電位器(10)構成，其中，所述環形齒條(4)安裝在所述蝸杆(6)上，所述蝸杆(6)與所述蝸輪(5)嚙合，所述蝸杆(6) 通過齒條齒輪嚙合方式與所述轉矩軸(11)連接，所述轉矩軸(11)的另一端裝有轉矩齒輪 (8)，所述轉矩齒輪(8)與所述電位器輪齒(9)嚙合，所述電位器齒輪(9)與電位器轉(10) 的軸通過頂絲固定。
2.根據權利要求1所述的電動執行機構扭矩動態檢測裝置，其特徵在於，該裝置還包括碟形彈簧(7)，所述碟形彈簧(7)與蝸杆(6)連接，對於瞬時巨大扭矩變化有著緩衝作用。
專利摘要本實用新型提供一種電動執行機構扭矩動態檢測裝置，由於電動執行機構的輸出扭矩通過蝸輪傳動和蝸杆的軸向竄動距離成線性關係，因此在電動執行機構的蝸杆上增加環形齒條，通過齒條齒輪嚙合的方式，帶動轉矩軸轉動，轉矩軸的另一端裝有轉矩齒輪，該齒輪通過齒輪嚙合，帶動電位器齒輪，進而帶動電位器轉動，實現蝸杆的軸向竄動距離到電位器上轉動角度的變化，再將電位器上的電信號變化，通過模數轉換電路轉換為連續變化的數字量輸入控制器中，提供控制器進行扭矩控制和報警顯示。同時在蝸杆的末端安裝碟形彈簧，提供蝸杆的竄動空間，增加蝸杆軸向竄動的緩衝力，對於瞬間劇烈變化的扭矩有緩衝作用。
文檔編號G01L3/00GK202002762SQ20102066137
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者張麗芳, 曹式錄, 楊菊臣, 王婷婷, 高亮亮 申請人:天津埃柯特閥門控制設備有限公司