有利地用于伺服电机系统的行星齿轮系、方法以及使用该行星齿轮系的伺服电机系统技术方案

技术编号:21001298 阅读:26 留言:0更新日期:2019-04-30 20:52
本发明专利技术涉及一种有利地用于伺服电机系统的行星齿轮系,所述这种类型的行星齿轮系包括定位在壳体(18)中的伺服电机系统、承载多个行星齿轮(26)的行星架(24)、齿圈(28)和太阳齿轮(30)。所述行星齿轮系的特征在于,其包括用于改变所述输入和输出速比的装置(40),所述装置可以从所述壳体(18)的外部被致动。本发明专利技术可用于伺服电机系统。

【技术实现步骤摘要】
有利地用于伺服电机系统的行星齿轮系、方法以及使用该行星齿轮系的伺服电机系统
本专利技术涉及一种有利地用于伺服电机系统的行星齿轮系,这种类型的行星齿轮系包括容纳在输入轴和输出轴之间的壳体中的伺服电机系统、行星架、齿圈和太阳齿轮、以及特别是对于使用这种行星齿轮系并配备有飞轮手动控制机构的阀和伺服电机系统的控制方法。
技术介绍
已知的是,关闭阀所需的力不是恒定的,并且以图2所示的方式基于移动构件的行进而改变。在移动构件的较长接近阶段期间,即,在到达阀的密封座之前,所需力相对恒定且较低,并且仅在短暂的紧固阶段中大幅增加直到关闭阀为止,该持续时间通常短于总行进时间的10%。然而,在已知的手动控制的飞轮伺服电机系统中,阀的手动控制机构仅设计用于较短的高力阶段的功能,而不考虑更长的接近阶段。
技术实现思路
本专利技术旨在弥补以上缺陷。为了实现该目的,本专利技术提出使用行星齿轮系在输入和输出之间传输速度,其特征在于,其包括用于改变可以从外部被致动的速度的齿轮比的装置。根据本专利技术的一个有利的特征,行星齿轮系的特征在于,齿圈安装成在壳体中旋转,且其特征在于,控制装置适于将旋转速度施加在齿圈上,该旋转速度经确定用于产生第一速比并且用于将齿圈和行星架旋转固定以产生第二速比。根据另一特征,行星齿轮系的特征在于,齿圈可以被控制装置阻止而无法旋转。根据另一特征,行星齿轮系的特征在于,齿圈和行星架各自设有外齿,且其特征在于,控制装置包括小齿轮,该小齿轮可仅在齿圈的外齿的啮合位置与通过齿圈的外齿和行星架的啮合而将齿圈和行星架旋转固定的位置之间移动。根据另一特征,行星齿轮系的特征在于,其仅在齿圈的阻挡位置中产生输入与输出之间传输的速度的倍增,并且在其将齿圈和行星架旋转固定的位置中产生输入和输出之间的1:1的比例的速度传输。根据另一特征,行星齿轮系的特征在于,小齿轮安装在杆上,该杆可平行于行星齿轮系的轴在壳体中轴向地移动,且其特征在于,杆在其外端处包括用于改变速比并选择所需比率的控制机构。根据另一特征,行星齿轮系的特征在于,通过将控制构件推入壳体或将构件从壳体中拉出来完成对变速比的改变和选择。根据另一特征,行星齿轮系的特征在于,行星架构成输入构件,太阳齿轮构成输出构件。一种用于控制诸如阀的装置的旋转致动器构件的方法,该方法通过在阀的打开位置和阀的闭合位置之间旋转手动致动飞轮来移动所述旋转构件,从打开位置到闭合位置的移动包括第一阶段和第二阶段,该第一阶段用于接近闭合位置,其中施加到飞轮的扭矩相对较低,该第二阶段用于产生关闭,其中施加到飞轮的扭矩大大增加,其特征在于,在所述第一接近阶段期间,相对于第二阶段,在飞轮和旋转构件之间提供转数的倍增。根据一个有利的特征,该方法的特征在于,使用根据本专利技术的行星齿轮系来改变传输速度。根据另一有利的特征,该方法的特征在于,在行进的第二阶段(b)期间,行星齿轮系用于其中齿圈和行星架被旋转固定的配置中且用于第一阶段(a)中用于分离齿圈的配置中。用于控制诸如管的流体流动路径的开关阀的致动器构件并且设有用于致动器构件的手动控制飞轮的伺服电机系统的特征在于,其包括根据本专利技术的行星齿轮系。根据一个有利的特征,该系统的特征在于其根据本专利技术实施该方法。附图说明本专利技术将得到更好地了解,其它目的、特征、细节和优点将在参考附图的以下说明性描述中更清楚地显现,仅作为说明本专利技术的一个实施例的示例,其中:-图1是根据本专利技术的伺服电机系统的示意图;-图2是阀的操作图,并且说明阀的关闭扭矩和阀的行进之间的关系;-图3和图4是根据本专利技术的行星齿轮系的第一模型实施例的立体图,其分别示出后者在其用于增加速度的配置中和在其具有1:1的变速齿轮比的配置中;-图5和图6是根据本专利技术的行星齿轮系的第二实施例的第一版本的功能性示意图,其分别示出后者在其用于增加速度的配置中和在其具有1:1的变速齿轮比的配置中;以及-图7和图8是行星齿轮系的第二实施例的第二版本的功能性示意图,其分别示出后者在其用于增加速度的配置中和在其具有1:1的变速齿轮比的配置中。具体实施方式作为非限制性示例,下面将本专利技术描述为其适用于如图1所示的多匝伺服电机系统。根据该图的突触框图,该系统包括串联安装的电机1、行星齿轮系3、束力限制器5和减速器7,该减速器包括蜗杆8和齿轮9,该齿轮由螺丝8驱动并与输出轴14一起旋转固定,用于驱动致动器构件(如用于关闭和打开管的阀的旋转构件)。该图进一步示出与蜗杆8串联安装的用于手动致动致动器和离合器系统13的飞轮11以及根据本专利技术的设有控制构件17的行星齿轮系16。图2示出该阀的移动致动器构件的扭矩C的特性曲线,作为该构件在其图右侧的打开位置O与其左侧的闭合位置F之间的行进的函数。可以看出,该曲线具有两个部分,每个部分限定用于关闭阀的过程的步骤,即,第一阶段a,在该第一阶段过程中,扭矩C相对较低并且大致恒定,且其在与阀座接触接触之前是旋转构件的接近阶段以及关闭阀之前的紧固阶段b。若必须通过致动飞轮11来手动关闭阀,则关闭阀所需的力和操作者在飞轮上施加的力在接近阶段a相对较低,但在阶段b期间大大增加,在此期间,致动构件(即,薄膜密封件)啮合在阀座上。根据本专利技术,建议通过使其适应于图2的曲线来优化对手动控制器的使用。该目的是通过在扭矩近似恒定和较低的接近阶段a期间在两个元件(即飞轮和用于关闭和打开阀的旋转构件)之间提供两个元件之间的传输速度的增加,即,相对于在阶段b中的两个元件之间的传输速度的转数,其中为确保关闭,操作者必须提供更大的力。实际上,在扭矩较低的阶段a中,本专利技术可以减少施加到飞轮上的转数,用于给定的阀行进。为此,在飞轮和旋转构件之间会完成倍增。当然,由于存在倍增,所以飞轮上的力必须相对于直接扭矩的传递更大,而无需倍增。但是,由于必要的扭矩相对较低,通过选择适当的倍增值,所以增加的力现在可具有不让操作者伤脑筋的值。在增加待提供的扭矩的阶段b中,本专利技术考虑到返回直接变速器,这相当于相对于阶段a增加待提供给飞轮的转数。但是,由此通过增加待施加到飞轮上的转数,减少了待供应给飞轮的力。为了实现这个目的,本专利技术提出在飞轮11和蜗杆8之间放置具有两档变速齿轮比的行星齿轮系。作为非限制性示例,在图3和图4中示出了这种行星齿轮系。根据本专利技术的标记为16的行星齿轮系容纳在输入轴20与输出22之间的壳体18中,其包括与轴20一起被旋转固定并承载三个行星齿轮26的行星齿轮架24,每个行星齿轮均绕行星架的轴27旋转、具有与行星齿轮26啮合的内齿的齿圈28以及由行星齿轮驱动并且用于与输出轴(未示出)一起被旋转固定的太阳齿轮30。在该配置中,当齿圈在壳体中被阻挡,即,不能旋转时,根据图3,行星齿轮26使太阳齿轮30旋转,并且行星齿轮系在其输入和输出之间产生速度传输中的倍增,其由构成齿轮系的部件的齿所确定。因此,输出轴以及蜗杆8的旋转速度相对于操作者相对于行星齿轮系的倍增而施加到飞轮11的旋转速度而倍增。根据本专利技术,行星齿轮系用于图3的配置,在阶段a中,待供应给致动器构件的扭矩较低。相反,为了确保在阶段b期间的最低旋转速度(其需要更高的扭矩以及来自操作者的更大的力),行星齿轮系16设有确保输入和输出之间的速度传输为1:1的比率。为此,根据本专利技术的行星齿轮系设有装置40,该装置允本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有利地用于伺服电机系统的行星齿轮系,这种类型的所述行星齿轮系包括定位在壳体(18)中的伺服电机系统、承载多个行星齿轮(26)的行星架(24)、齿圈(28)和太阳齿轮(30),其特征在于,包括用于改变输入和输出速比的装置(40),所述装置(40)可从所述壳体(18)的外部致动。

【技术特征摘要】
2017.10.20 FR 17599461.一种有利地用于伺服电机系统的行星齿轮系,这种类型的所述行星齿轮系包括定位在壳体(18)中的伺服电机系统、承载多个行星齿轮(26)的行星架(24)、齿圈(28)和太阳齿轮(30),其特征在于,包括用于改变输入和输出速比的装置(40),所述装置(40)可从所述壳体(18)的外部致动。2.根据权利要求1所述的行星齿轮系,其特征在于,所述齿圈(28)安装成在所述壳体(18)中旋转,且其特征在于,所述控制装置(40)适于将旋转速度施加于所述齿圈(28)上,所述旋转速度经确定用于产生第一速比并且用于将所述齿圈(28)和所述行星架(24)旋转固定以产生第二速比。3.根据权利要求2所述的行星齿轮系,其特征在于,所述齿圈(28)被所述控制装置(40)阻止旋转。4.根据权利要求2或3中任一项所述的行星齿轮系,其特征在于,所述齿圈(28)经安装可在所述壳体中在所述齿圈(28)在所述壳体中被阻止旋转的位置和所述齿圈(28)与所述行星架(24)一起被旋转固定的位置之间移动。5.根据权利要求2或3中任一项所述的行星齿轮系,其特征在于,所述齿圈(28)和所述行星架(24)各自设有外齿(36、38),且其特征在于,所述控制装置(40)包括小齿轮(44),所述小齿轮(44)可在仅所述齿圈的所述外齿(36)的啮合位置与通过所述齿圈的所述外齿(36、38)和所述行星架的啮合而将所述齿圈(28)和所述行星架(24)旋转固定的位置之间移动。6.根据权利要求5所述的行星齿轮系,其特征在于,其仅在所述齿圈(28)的所述阻挡位置中产生输入与输出之间传输的速度的倍增,并且在其将所述齿圈(28)和所述行星架(24)旋转固定的位置中产生输入和输出之间的1:1的比例的速度传输。7.根据权利要求5或6中任一项所述的行星齿轮系,其特征在于,所述小齿轮(44)安装在杆(42)上,所述杆(42)...

【专利技术属性】
技术研发人员:艾蒂安·伯纳德雷米·勒潘
申请(专利权)人:伯纳德控制设备有限公司
类型:发明
国别省市:法国,FR

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