【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及执行器，具体为一种高精度高寿命的快速回转执行器及其使用方法。
技术介绍
1、回转执行器是一种常见的工业自动化设备，是一种提供旋转运动的驱动装置，回转电动执行器通过电动机驱动，将旋转运动转换为阀门或其他执行器的旋转运动，用来控制流体的流动和阀门的开关，广泛应用于化工、石油、天然气、水处理、制药、食品和饮料等领域，回转执行器通过蜗轮蜗杆转动来提供旋转驱动，但是现有的回转执行器在使用时不便于检测运行状态，执行器在不利状态下运行时，容易导致蜗杆或内壁元件损坏，降低执行器的使用精度的使用寿命。
2、现有的执行器存在的缺陷是：
3、专利文件us20120264562a1中，主要考虑的是实现回转执行器自动和手动操作的目的，没有考虑到不便于检测执行器运行状态，在不利状态下运行容易导致执行器损坏的问题；
4、申请文件jp2012137146a中，主要考虑的是通过限制动力传递的损失来有效且平稳地进行手动操作的问题，没有考虑对执行器运行时的不利状态进行调节的问题；
5、专利文件cn115183042b中，主要考虑的是通过设置限位结构，提高执行器稳定性的问题，没有考虑到不便于及时发现执行器故障并进行处理的问题；
6、专利文件cn113595326b中，主要考虑的是提高执行器输出转速的问题，没有考虑到在执行器发生故障时及时对故障进行警示提醒的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高精度高寿命的快速回转执行器及其使用方法
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高精度高寿命的快速回转执行器，包括：执行器本体、控制系统、故障信号检测模块、动作防护模块和预警调节模块，所述执行器本体的顶部安装有控制系统，用于接收、分析故障信息，并进行判断；
3、所述故障信号检测模块用于对执行器本体内部的温度、扭矩、振动和驱动电流进行检测，并获取检测数据信息，所述控制系统内设置有故障信息分析判断模块，控制系统接收数据信息，并通过故障信息分析模块对数据信息进行分析判断，获取执行器本体的运行状态，并输出判断结果，所述动作防护模块根据判断结果输出控制指令和做出响应动作，所述预警调节模块根据判断结果做出状态警示和远程提醒。
4、优选的，所述执行器本体包括壳体和位于壳体底部的阀门连接结构，壳体的外壁通过螺栓安装有驱动电机，驱动电机的输出端通过联轴器连接有传动蜗杆，传动蜗杆的后方啮合连接有蜗轮，蜗轮的内壁贯穿安装有输出轴，且输出轴的底端与阀门连接结构的顶部连接，蜗轮的右端通过联轴器连接有手轮转动轴，且手轮转动轴贯穿壳体的内壁并延伸至壳体的右侧。
5、优选的，所述故障信号检测模块包括传感器检测单元和信号交汇处理单元；
6、传感器检测单元包括温度传感器、扭矩传感器、电流传感器和振动传感器，温度传感器安装于壳体内壁，且温度传感器位于传动蜗杆的前方，用于检测壳体内壁温度，并将检测结果记为t；
7、扭矩传感器设置于联轴器上，用于检测传动蜗杆转动时产生的扭矩，并将检测结果记为n；
8、电流传感器安装于壳体内壁，且电流传感器位于温度传感器的左侧，并且扭矩传感器与驱动电机电性连接，用于检测驱动电机提供的驱动电流，并将检测结果记为i；
9、振动传感器安装于壳体底壁，用于检测传动蜗杆转动时，执行器本体的振动强度，并将检测结果记为z；
10、信号交汇处理单元内设置有信号处理模组，且信号处理模组包括温度信号处理模组、扭矩信号处理模组、电流信号处理模组和振动信号处理模组，温度信号处理模组、电流信号处理模组、扭矩信号处理模组均通过对应的自适应滤波处理算法和放大电路对温度检测结果t、电流检测结果i和扭矩检测结果n进行处理，并输出温度信息处理结果t1、电流信息处理结果i1和扭矩信息处理结果n1，振动信号处理模组通过差分处理算法、小波过滤算法和放大电路进行处理，并输出振动处理信号z1。
11、优选的，所述故障信号分析判断模块包括第一分析判断单元、第二信号判断单元和判断结果整合输出单元；
12、第一分析判断单元内设置有第一标准阈值设定子单元和第一对比子单元，第一标准阈值设定子单元用于设置导致执行器本体出现故障的检测数据参数标准阈值，其中设置温度的标准阈值为t2、电流的标准阈值为i2、扭矩的标准阈值为n2，第一对比单元用于将故障信号检测模块输出的处理信号与第一标准阈值设定子单元中设定的检测数据参数比标准阈值进行对比，并输出对比结果；
13、第二信号判断单元内设置有第二标准阈值设定子单元和第二对比子单元，第二标准阈值设定子单元用于设置代表执行器本体出现故障的检测数据参数标准阈值，其中设置振动强度的标准阈值为z3，第二对比子单元用于将振动处理信号与振动强度的标准阈值进行对比，并输出对比结果；
14、结果整合输出单元用于接收并整合第一对比子单元和第二对比子单元输出的对比结果，根据对比结果进行故障预测和故障判断，并向动作防护模块和预警调节模块输出控制指令。
15、优选的，所述动作防护模块包括散热单元、润滑单元和调节单元；
16、散热单元包括安装于壳体顶壁的微型散热风扇和安装于微型散热风扇外壁的信号接收器，微型散热风扇位于蜗杆的上方，润滑单元包括安装于壳体内壁的润滑油储存箱和微型油泵，且微型油泵的输入端通过进油管与润滑油储存箱连接，微型油泵的输出端与出油管连接，出油管用于向传动蜗杆补充润滑油，调节单元为电机控制器，用于向驱动电机输出调节指令，信号接收器、微型油泵和电机控制器与故障信息分析判断模块电性连接；
17、优选的，所述动作防护模块根据故障信息分析判断模块输出的控制指令，使散热单元、润滑单元和调节单元做出与控制指令相应的响应动作；
18、其中，当第一对比子单元输出的对比结果为t1﹥t2时，结果整合输出单元接收对比结果，并做出“壳体内壁温度升高，存在导致执行器本体内部元件损坏风险”的判断，并向散热单元输出驱动控制指令，信号接收器接收驱动控制指令，驱动微型散热风扇运转，对壳体内部进行散热；
19、当第一对比子单元输出对比结果为i1﹥i2时，结果整合输出单元接收对比结果，并做出“驱动电流增大，存在传动蜗轮与蜗杆之间摩擦增大，导致传动蜗杆磨损风险”的判断，并向润滑单元输出泵油控制指令，微型油泵接收泵油控制指令并进行泵油动作，向传动蜗杆外壁添加润滑油；
20、当第一对比子单元输出对比结果为n1﹥n2时，结果整合输出单元接收对比结果，并做出“传动蜗杆转动扭矩增大，存在导致传动蜗杆损坏风险”判断，并向调节单元输出调节控制指令，电机控制器接收调节控制指令，调节驱动电机的直流电压，降低传动蜗杆扭矩。
21、优选的，所述预警调节模块包括故障预警单元、远程监控单元和自控反馈单元；
22、故障预警单元包括壳体外壁的声光报警器，远程监控单元包括固定pc端和移动手机端，且远本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于，包括：执行器本体、控制系统、故障信号检测模块、动作防护模块和预警调节模块，所述执行器本体的顶部安装有控制系统，用于接收、分析故障信息，并进行判断；
2.根据权利要求1所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述执行器本体包括壳体和位于壳体底部的阀门连接结构，壳体的外壁通过螺栓安装有驱动电机，驱动电机的输出端通过联轴器连接有传动蜗杆，传动蜗杆的后方啮合连接有蜗轮，蜗轮的内壁贯穿安装有输出轴，且输出轴的底端与阀门连接结构的顶部连接，蜗轮的右端通过联轴器连接有手轮转动轴，且手轮转动轴贯穿壳体的内壁并延伸至壳体的右侧。
3.根据权利要求2所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述故障信号检测模块包括传感器检测单元和信号交汇处理单元；
4.根据权利要求3所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述故障信号分析判断模块包括第一分析判断单元、第二信号判断单元和判断结果整合输出单元；
5.根据权利要求4所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述动作
6.根据权利要求5所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述动作防护模块根据故障信息分析判断模块输出的控制指令，使散热单元、润滑单元和调节单元做出与控制指令相应的响应动作；
7.根据权利要求5所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述预警调节模块包括故障预警单元、远程监控单元和自控反馈单元；
8.根据权利要求7所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述预警调节模块根据故障信息分析判断模块输出的控制指令，使故障预警单元和自控反馈单元做出与控制指令相应的响应动作；
9.一种高精度高寿命的快速回转执行器的使用方法，适用于权利要求1-8任意一项所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于，快速回转执行器的使用方法如下：
10.根据权利要求9所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器的使用方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于，包括：执行器本体、控制系统、故障信号检测模块、动作防护模块和预警调节模块，所述执行器本体的顶部安装有控制系统，用于接收、分析故障信息，并进行判断；
2.根据权利要求1所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述执行器本体包括壳体和位于壳体底部的阀门连接结构，壳体的外壁通过螺栓安装有驱动电机，驱动电机的输出端通过联轴器连接有传动蜗杆，传动蜗杆的后方啮合连接有蜗轮，蜗轮的内壁贯穿安装有输出轴，且输出轴的底端与阀门连接结构的顶部连接，蜗轮的右端通过联轴器连接有手轮转动轴，且手轮转动轴贯穿壳体的内壁并延伸至壳体的右侧。
3.根据权利要求2所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述故障信号检测模块包括传感器检测单元和信号交汇处理单元；
4.根据权利要求3所述的一种高精度高寿命的快速回转执行器，其特征在于：所述故障信号分析判断模块包括第一分析判断单元、第二信号判断单元和判断结果整合输出单元；
5.根据权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓丽，陈华，陈钰辉，张小龙，周伟伟，圣菲，陆曙娟，
申请(专利权)人：江苏艾瑞自控科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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