多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构制造技术

本发明专利技术属于电动执行机构技术领域，特别是涉及一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，包括主箱体，所述主箱体上设有动力机构、动力切换机构、传动系统、角行程输出系统；所述动力机构通过传动系统带动角行程输出系统实现角行程输出；所述动力机构包括电力驱动系统和手轮操作系统；所述动力切换机构用于实现电力驱动系统和手轮操作系统之间的切换。本发明专利技术简化了电动执行器的结构、优化了电动执行器的使用过程、提升了系统可靠性、提高了电动执行器的工作效率、降低了电动执行器的能耗，并有助于实现可远程智能化控制，实时监测油气系统。

【技术实现步骤摘要】
多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构
本专利技术属于电动执行机构
，特别是涉及一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构。
技术介绍
随着我国管道建设的快速发展，实现油气管道关键设备国产化的必要性日益迫切。油气管道关键设备国产化既是国家的要求，也是输油气企业降低建设和运营成本的需要，其国产化对于降低工程造价、打破国外的产品垄断和价格壁垒以及发展我们的民族产业、推动油气管道装备水平的提高具有重要意义。近年来，随着自动化控制过程中对安全要求的与日俱增，尤其在石油石化系统对大口径阀的安全需求已十分迫切。而电动执行器作为大口径阀控制系统的终端执行机构，其动力源来自于电力系统，当事故或者其它原因造成电力系统停电，电动执行器不能将阀门调整到安全需求位置，进而造成人员伤亡和财产损失。目前市场上使用的大扭矩快速关断装置主要为气动执行器、电液执行器等。二者都是通过给非电力系统蓄能，在电源故障的情况下可以自动将阀门驱动到全开或全关位置。但以上执行装置存在以下缺点：①电液执行器需要配套的液压系统，体积较大，维护工作困难，且价格昂贵；②气动执行器存在复杂的气路铺设工作，并且会有“漏气”的危险；③在极端情况下，导致电液和气动系统容易故障，稳定性较低；④使用螺母作为行程输出端，对于螺母的加工要求增高；⑤原动机只有单电机，在电机故障的情况下，会导致系统瘫痪；⑥采用单电机作为原动机，在高功率情况下，经济型较低。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，将“伺服电直驱”、“分散多动力”和“手动复位”思想应用到传统电动执行器的设计过程中，从而简化电动执行器的结构、优化电动执行器的使用过程、提升系统可靠性、提高电动执行器的工作效率、降低电动执行器的能耗，并有助于实现可远程智能化控制，实时监测油气系统。本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，其特殊之处在于：包括主箱体，所述主箱体上设有动力机构、动力切换机构、传动系统、角行程输出系统；所述动力机构通过传动系统带动角行程输出系统实现角行程输出；所述动力机构包括电力驱动系统和手轮操作系统；所述动力切换机构用于实现电力驱动系统和手轮操作系统之间的切换。优选地，上述动力切换机构包括滑移套，滑移套外侧安装有拨叉，拨叉通过拨叉操纵杆进行控制。优选地，上述电力驱动系统包括在主箱体两侧对称分布的第一伺服电机和第二伺服电机。优选地，上述传动系统包括电机蜗杆轴，电机蜗杆轴两端分别连接第一伺服电机和第二伺服电机的动力输出端；电机蜗杆轴通过蜗轮蜗杆机构将动力传递到传动蜗轮上，传动蜗轮空套在传动套筒上；传动蜗轮的一侧通过齿槽与滑移套接合，另一侧通过圆螺母轴向定位在传动套筒上；滑移套内通过滑移花键与传动套筒连接，可在传动套筒上进行轴向移动，传动套筒内部通过花键与螺母连接，端部通过第一轴承支撑在主箱体上，螺母内部安装有丝杠轴，螺母端部经由法兰盖和推力轴承安装在主箱体上。优选地，上述传动系统还包括手轮传动套，手轮传动套空套在传动套筒与丝杠轴上，手轮传动套可通过齿槽与滑移套接合传递扭矩。优选地，上述第一伺服电机通过第一伺服电机安装座安装在主箱体上，第二伺服电机通过第二伺服电机安装座安装在主箱体上。优选地，上述第一伺服电机与第一伺服电机安装座之间安装有第一伺服抱闸系统；第二伺服电机与第二伺服电机安装座之间安装有第二伺服抱闸系统。优选地，上述手轮操作系统包括手轮，手轮通过方形面安装在手轮传动套的一侧。优选地，上述手轮外侧安装有保护丝杠轴的丝杠轴保护套。优选地，上述角行程输出系统包括输出齿条、输出齿轮；输出齿条与丝杠轴固连，将直线运动传递到输出齿轮上。本专利技术的优点：(1)本专利技术将“分散多动力”思想应用到一种可手动复位分散多动力伺服直驱控制的多回转快速切断电动执行机构上，首先，采用两个同转子的伺服直驱电机驱动，可以避免传统的单电机所造成的受力不平衡；其次，在某一伺服电机故障的时候，另一伺服电机允许短时间过载运行，保证油气系统的正常运行，给维修争取时间；最后，采用两个同轴电机使得执行器的驱动更加高效，经济；(2)本专利技术将“伺服电直驱”思想应用到一种可手动复位分散多动力伺服直驱控制的多回转快速切断电动执行机构上，将两台伺服电机的定子轴与用于传动的蜗杆轴合而为一，省掉传统的联轴器系统，使得执行器的结构简单紧凑；(3)本专利技术设计了一种可手动复位的执行机构，在本机构连接的阀门打开的情况下若突发事故或者其它原因造成电力系统停电，电磁阀失电制动，伺服电机无动力输出，可通过拨叉装置以实现自动和手动控制的切换，将手轮反转，利用丝杠螺母系统推动丝杠，带动齿轮齿条系统，从而关闭阀门，避免了人员伤亡和财产损失。附图说明图1是本专利技术的整体三维视图；图2是本专利技术的电机蜗轮轴1/4剖视图；图3是本专利技术的手轮操作系统1/4剖视图；图4是本专利技术的手动电动切换系统图；图5是本专利技术的角行程输出系统图。其中：1、主箱体，2、第一伺服电机，3、第二伺服电机，4、主箱体盖，5、电动系统控制盒，6、手轮操作系统，7、角回转输出系统，8、电机蜗杆轴，9、第一伺服电机安装座，10、第二伺服电机安装座，11、第一伺服抱闸系统，12、第二伺服抱闸系统，13、传动蜗轮，14、传动套筒，15、滑移套，16、圆螺母，17、螺母，18、第一轴承，19、丝杠轴，20、法兰盖，21、推力轴承，22、手轮传动套，23、手轮，24、第二轴承，25、透盖，26、丝杠轴保护套，27、拨叉，28、拨叉操纵杆，29、角行程输出系统安装座，30、角行程输出系统壳体，31、输出齿条，32、输出齿轮，33、输出齿轮轴，34、第三轴承，35、角行程输出系统壳体盖。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。如附图1所示，一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，包括主箱体1，主箱体两侧分别有结构完全相同且对称分布的第一伺服电机2和第二伺服电机3，主箱体1顶部有主箱体盖4，主箱体盖4上有电动系统控制盒5，另外两侧有手轮操作系统6，和角行程输出系统7。如附图2所示，所述主箱体1内部有安装电机蜗杆轴8，电机蜗杆轴8两端分别安装有第一伺服电机2和第二伺服电机3。第一伺服电机2通过第一伺服电机安装座9安装在主箱体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，其特征在于：/n包括主箱体(1)，/n所述主箱体(1)上设有动力机构、动力切换机构、传动系统、角行程输出系统(7)；/n所述动力机构通过传动系统带动角行程输出系统(7)实现角行程输出；/n所述动力机构包括电力驱动系统和手轮操作系统(6)；/n所述动力切换机构用于实现电力驱动系统和手轮操作系统(6)之间的切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，其特征在于：
包括主箱体(1)，
所述主箱体(1)上设有动力机构、动力切换机构、传动系统、角行程输出系统(7)；
所述动力机构通过传动系统带动角行程输出系统(7)实现角行程输出；
所述动力机构包括电力驱动系统和手轮操作系统(6)；
所述动力切换机构用于实现电力驱动系统和手轮操作系统(6)之间的切换。


2.根据权利要求1所述的一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，其特征在于：
所述动力切换机构包括滑移套(15)，滑移套(15)外侧安装有拨叉(27)，拨叉(27)通过拨叉操纵杆(28)进行控制。


3.根据权利要求2所述的一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，其特征在于：
所述电力驱动系统包括在主箱体(1)两侧对称分布的第一伺服电机(2)和第二伺服电机(3)。


4.根据权利要求3所述的一种多动力式人工复位直驱型角行程阀快速切断执行机构，其特征在于：
所述传动系统包括电机蜗杆轴(8)，电机蜗杆轴(8)两端分别连接第一伺服电机(2)和第二伺服电机(3)的动力输出端；
电机蜗杆轴(8)通过蜗轮蜗杆机构将动力传递到传动蜗轮(13)上，传动蜗轮(13)空套在传动套筒(14)上；
传动蜗轮(13)的一侧通过齿槽与滑移套(15)接合，另一侧通过圆螺母(16)轴向定位在传动套筒(14)上；
滑移套(15)内通过滑移花键与传动套筒(14)连接，可在传动套筒(14)上进行轴向移动，传动套筒(14)内部通过花键与螺母(17)连接，端部通过第一轴承(18)支撑在主箱体(1)上，螺母(17)内部安装有丝杠轴(19)，螺母(17)端部经...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中山，赖少川，杨昌群，王永飞，赵升吨，牛道东，张晨，赵飞，刘孟轩，
申请(专利权)人：中国石化销售股份有限公司华南分公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：广东;44