转角型智能电动执行机构制造技术

一种转角型智能电动执行机构，由智能控制器、单相伺服电机、减速器、位置传感器、行程限位机构和力矩保护机构组成。智能控制器由信号处理和控制单元，Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换器和固态继电器组成，智能控制器上设有通讯接口、信号输入输出接口，反馈信号接口接位置传感器和固态继电器输出口接伺服电机。减速器上设有位置传感器和连接伺服电机的行程限位力矩保护机构；减速器是由二级精密蜗轮蜗杆传动机构组成，初级蜗杆轴一端连有驱动伺服电机，蜗轮端面上设有离合器，离合器上设有分离手柄和手轮，离合器输出轴与穿过蜗轮的次级蜗杆轴相连，次级蜗轮的输出轴接执行机构输出轴，反馈轴接位置传感器。本实用新型专利技术性价比优、自动化程度高、适用性强、控制精度高。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Corner type intelligent electric actuator

The utility model relates to a corner type intelligent electric actuator, which is composed of an intelligent controller, a single-phase servo motor, a speed reducer, a position sensor, a travel limit mechanism and a torque protection mechanism. The intelligent controller is composed of signal processing and control unit, A / D, D / A converter and solid-state relay, intelligent controller is provided with a communication interface, signal input and output interface, feedback signal interface position sensor and solid-state relay output is connected with a servo motor. Speed reducer is provided with a position sensor and a servo motor connected stroke limit torque protection mechanism; the speed reducer is composed of two class precision worm gear worm gear, the worm shaft is connected with one end of the primary drive servo motor, worm gear end face is provided with a clutch, clutch is provided with a separate handle and a hand wheel, worm shaft and the secondary clutch output shaft through the worm wheel connected to the secondary gear output shaft is connected with the actuator output shaft, shaft position sensor feedback. The utility model has the advantages of high cost performance, high automation, strong applicability and high control precision.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种属于自动化控制仪表领域的电动执行机构，具体地说是一种联接旋转阀门控制管道流量的转角型智能电动执行机构。
技术介绍
目前，现有技术的电动执行机构多数采用模拟量控制技术，控制精度低，性能差。减速器方面主要有两种结构一种是少齿差行星传动机构，电机带电磁制动器，缺点是噪音较大，密封性和可靠性差；另一种是采用多转电动执行机构加一级蜗轮蜗杆来完成转角的输出，其缺点是加工复杂，体积笨重，价格昂贵。
技术实现思路
本技术的目的就是要克服现有电动执行机构的缺陷，提供一种性价比优、适用性强、控制精度高的转角型智能电动执行机构。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种转角型智能电动执行机构，由智能控制器、单相伺服电机、减速器、位置传感器、行程限位机构和力矩保护机构组成。智能控制器是由信号处理和控制单元，A/D、D/A转换器和固态继电器组成，智能控制器上设有通讯接口、信号输入输出接口，反馈信号接口接位置传感器，固态继电器输出口接伺服电机。减速器上设有位置传感器和连接伺服电机的行程限位力矩保护机构；减速器是由二级精密蜗轮蜗杆传动机构组成，初级蜗杆轴一端连有驱动伺服电机，蜗轮端面上设有离合器，离合器上设有分离手柄和手轮，离合器输出轴与穿过蜗轮的次级蜗杆轴相连，次级蜗轮的输出轴接执行机构输出轴，反馈轴接位置传感器。智能控制器信号处理和控制单元是由高效单片CPU和外围芯片组成，通信接口是RS-485，能与上位机相联系。驱动伺服电机是F级绝缘单相伺服电机，内部带热保护器，能承受10-20次/分的频繁动作。离合器内设有自动复位装置。位置传感器采用导电塑料电位器。行程限位机构和力矩限制机构是由凸轮机构和微动开关组成。转角型智能电动执行机构的外壳是由经表面氧化及镀层处理的铝合金制成，配有O型密封圈。本技术与现有技术的电动执行机构相比，具有的有益效果是由微电子、微机技术和通信技术组成的智能控制器具有手操、自诊断、自动扫描、运行显示、故障报警、事故处理、零点和量程的自动设置功能，整机调试方便；采用特殊的电机控制算法后，电机不需要电磁制动器就能精确控制电动执行机构的位置；通讯接口能与上位机相联系，在此基础上可发展成现场总线型智能电动执行机构；二级精密蜗轮蜗杆减速机构传动效率高、噪音低、寿命长，并且具有机械自锁性能；手/自动切换机构能自动复位，自动状态优先于手动状态；产品外壳防护性好，达到IP65防护等级，可做户外型产品使用。附图说明附图1是本技术的系统原理图。附图2是本技术的传动示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的描述。在图1中，转角型智能电动执行机构，由智能控制器、单相伺服电机、减速器、位置传感器、行程限位机构和力矩保护机构组成。智能控制器是由高效单片CPU和外围芯片组成的信号处理和控制单元，A/D、D/A转换器和固态继电器组成。智能控制器上设有通讯接口、信号输入输出接口，反馈信号接口接位置传感器11和固态继电器输出口接伺服电机1，减速器4上设有位置传感器11和连接伺服电机1的行程限位力矩保护机构。运作时，智能控制器接受标准直流信号，经信号处理及A/D转换送至微处理机进行数据运算处理，然后送至显示单元显示调节结果，并发出信号控制固态继电器来驱动伺服电机1。同时，位置信号经设在减速器4上的位置传感器11自我反馈到智能控制器，及时调整输出数据，起到自动调节的作用。应用特殊电机控制算法程序的智能控制器通过由凸轮机构和微动开关组成行程限位机构和力矩限制机构对电动执行机构实行自我诊断、自动扫描、满度设置、零点和量程自动设置、事故报警和事故处理，通过RS-485通讯接口与上位机进行通讯联系。在图2中，减速器是由二级精密蜗轮蜗杆传动机构组成，初级蜗杆2轴一端连有驱动伺服电机1，蜗轮3端面上设有离合器4，离合器4上设有分离手柄5和手轮6，离合器4输出轴与穿过蜗轮3的次级蜗杆8轴相连，次级蜗轮9的输出轴7接执行机构输出轴，反馈轴10接位置传感器11。驱动伺服电机1是F级绝缘单相伺服电机，内部带热保护器，能承受10-20次/分的频繁动作。离合器4内设有自动复位装置。自动方式传动时，伺服电机1起动后带动初级蜗杆2、蜗轮3旋转，通过与初级蜗轮3咬合的离合器4带动次级蜗杆8旋转，从而带动与之啮合的次级蜗轮9实现主轴的转角输出；手动方式传动时，在伺服电机没有电信号的情况下，扳动离合器4的分离手柄5，使离合器4与初级蜗轮3脱开，并与手轮6相联，转动手轮6带动次级蜗杆8旋转，从而带动与之啮合的次级蜗轮9实现主轴的转角输出；当伺服电机1一旦接受电信号启动，离合器4内的弹簧复位机构马上促使离合器4自动复位，使执行机构恢复到自动方式传动。权利要求1.一种转角型智能电动执行机构，由智能控制器、单向伺服电机、减速器、位置传感器、行程限位机构和力矩保护机构组成，其特征在于，智能控制器由信号处理和控制单元，A/D转换器和固态继电器组成，智能控制器上设有通讯接口、信号输入输出接口，反馈信号接口接位置传感器(11)和固态继电器输出口接伺服电机(1)，减速器上设有位置传感器(11)和连接伺服电机(1)的行程限位力矩保护机构；所述的减速器是由二级精密蜗轮蜗杆传动机构组成，初级蜗杆轴(2)一端连有驱动伺服电机(1)，蜗轮(3)端面上设有离合器(4)，离合器(4)上设有分离手柄(5)和手轮(6)，离合器(4)输出轴与窜过蜗轮(3)的次级蜗杆(8)轴相连，次级蜗轮(9)的输出轴(7)接执行机构，反馈轴(10)接位置传感器(11)。2.根据权利要求1所述的转角型智能电动执行机构，其特征在于，所述的具有手操、自诊断、自动扫描、运行显示、故障报警、事故处理、零点和量程的自动设置的智能控制器信号处理和控制单元是由高效单片CPU和外围芯片组成，其上与上位机相联系的通信接口是RS-485。3.根据权利要求1所述的转角型智能电动执行机构，其特征在于，所述能承受10-20次/分的频繁动作的驱动伺服电机(1)是F级绝缘单相伺服电机，内部带热保护器。4.根据权利要求1所述的转角型智能电动执行机构，其特征在手，所述的离合器(4)内设有自动复位装置。5.根据权利要求1所述的转角型智能电动执行机构，其特征在于，所述的位置传感器(11)采用导电塑料电位器。6.根据权利要求1所述的转角型智能电动执行机构，其特征在于，所述的行程限位机构和力矩限制机构是由凸轮机构和微动开关组成。7.根据权利要求1所述的转角型智能电动执行机构，其特征在于，所述能达到IP65防护等级的转角型智能电动执行机构的外壳是由经表面氧化及镀层处理的铝合金制成，并配有O型密封圈后。专利摘要一种转角型智能电动执行机构，由智能控制器、单相伺服电机、减速器、位置传感器、行程限位机构和力矩保护机构组成。智能控制器由信号处理和控制单元，A/D、D/A转换器和固态继电器组成，智能控制器上设有通讯接口、信号输入输出接口，反馈信号接口接位置传感器和固态继电器输出口接伺服电机。减速器上设有位置传感器和连接伺服电机的行程限位力矩保护机构；减速器是由二级精密蜗轮蜗杆传动机构组成，初级蜗杆轴一端连有驱动伺服电机，蜗轮端面上设有离合器，离合器上设有分离手柄和手轮，离合器输出轴与穿过蜗轮的次级蜗杆轴相连，次级蜗轮的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转角型智能电动执行机构，由智能控制器、单向伺服电机、减速器、位置传感器、行程限位机构和力矩保护机构组成，其特征在于，智能控制器由信号处理和控制单元，Ａ／Ｄ转换器和固态继电器组成，智能控制器上设有通讯接口、信号输入输出接口，反馈信号接口接位置传感器（１１）和固态继电器输出口接伺服电机（１），减速器上设有位置传感器（１１）和连接伺服电机（１）的行程限位力矩保护机构；所述的减速器是由二级精密蜗轮蜗杆传动机构组成，初级蜗杆轴（２）一端连有驱动伺服电机（１），蜗轮（３）端面上设有离合器（４），离合器（４）上设有分离手柄（５）和手轮（６），离合器（４）输出轴与窜过蜗轮（３）的次级蜗杆（８）轴相连，次级蜗轮（９）的输出轴（７）接执行机构，反馈轴（１０）接位置传感器（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁忠，徐浩，陈蒙南，杨之仪，周婷，
申请(专利权)人：上海工业自动化仪表研究所，上海西派埃仪表成套有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]