一种具有手轮电动切换装置的电动执行机构的制作方法

1.本实用新型涉及电动执行机构技术领域，尤其是涉及一种具有手轮电动切换装置的电动执行机构。


背景技术：

2.电动执行机构，是一种广泛用于管道及其他机械设备的流量及部件能提供直线或旋转运动的设备，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。其基本类型有部分回转、多回转及直行程三种驱动方式。
3.其中，角动量电动执行机构已被大量设备制造及设备维护厂家及购入并进行利用，电动执行机构具备电控功能，使得其具备的远程控制能力降低了工作人员的生产、制造及维护的操作难度，大大提高了人员的安全性。
4.然而，在例如断电、断网等极端特殊的情况下，电动执行机构需要具有机械传动的备份控制机构，例如留存手轮控制的装置，在电动传动部件失效的情况下，依旧能够进行控制操作，然而大多留存手轮控制机构的电动执行机构，手动电动仅能择任一驱动方式进行工作，而不工作的驱动装置将直接进行机械分离处理，在执行机构数量较多的情况下，手轮驱动因传动费力，操作繁琐，各个执行机构的状态确认将浪费大量时间，存在随机采用一种驱动方式介入操作时，执行机构无法工作的问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种具有手轮电动切换装置的电动执行机构，以解决现有技术中存在的，在执行机构数量较多的情况下，手轮驱动因传动费力，操作繁琐，各个执行机构的状态确认将浪费大量时间，存在随机采用一种驱动方式介入操作时，执行机构无法工作的问题。
6.本实用新型提供的一种具有手轮电动切换装置的电动执行机构，包括壳体、电机、手轮、切换总成和执行件；
7.所述电机和手轮的动力输出轴伸入壳体内；
8.所述切换总成包括太阳齿、上行星齿、下行星齿、第一行星支架、第二行星支架和齿圈，太阳齿与电机的动力输出轴传动连接，且与上行星齿相啮合，上行星齿和下行星齿一一对应且同轴连接于第一行星支架和第二行星支架上，且上行星齿和下行星齿啮合齿圈的内侧，手轮的动力输出轴捏合于上行星齿与下行星齿之间的齿圈外侧面；
9.所述执行件与第二行星支架相连接。
10.作为本技术的一种优选实施例，所述太阳齿包括太阳内齿和太阳外齿，太阳外齿套设于太阳内齿外侧，电机的动力输出轴与太阳外齿相啮合，上行星齿与太阳内齿相啮合。通过设置太阳内齿和太阳外齿，采用太阳外齿啮合电机的动力输出轴，长于太阳外齿的太阳内齿由多余的部分啮合上行星齿，实现了依靠太阳外齿限位于上行星齿的顶面，对上行
星齿的传动位置进行限制，降低了行星齿转轴的扭矩受力，提高了手轮驱动时行星齿的转动稳定性。
11.作为本技术的一种优选实施例，所述第一行星支架上设有支架齿轮，支架齿轮与第一行星支架底部形成一体结构，下行星齿与支架齿轮相啮合。通过设置支架齿轮，对下行星齿进行啮合操作，使得下行星齿的转动限制于齿圈及支架齿轮之间的环形空间内，进一步降低行星齿转轴收到的扭矩力，提高行星齿传动的稳定性。
12.作为本技术的一种优选实施例，所述壳体内设有电控设备腔。通过设置电控设备腔，使得壳体内预留有容纳电子控制设备的空间，避免其外置造成接线装配的繁琐或无独立腔体空间造成与机械传动机构的相互干涉，或壳体内的油烟水等物质对电子设备造成干扰。
13.作为本技术的一种优选实施例，所述手轮的动力输出轴选用蜗杆，蜗杆与齿圈相啮合。通过设置蜗杆啮合手轮的动力输出轴及齿圈，在电机驱动的过程中，得以对齿圈进行自锁操作。避免手轮自行转动。
14.作为本技术的一种优选实施例，所述电机的动力输出轴和所述手轮的动力输出轴在水平面上相互垂直设置。
15.作为本技术的一种优选实施例，所述壳体开设有集线槽，集线槽上可拆连接有检修盖。通过在壳体上设置集线槽和对应的检修盖，得以对连接的电线及信号线，以及对应位置内部的机械结构进行观察和维护，提高使用的便捷性。
16.作为本技术的一种优选实施例，所述集线槽的下方设有两个以上的聚线孔。通过设置两个以上的聚线孔，得以将不同种类的导线及信号线进行分离处理。
17.作为本技术的一种优选实施例，所述第二行星支架上设有角度限制块，壳体上设有与角度限制块相适配的角度限制螺栓，所述角度限制螺栓设置于角度限制块的转动方向上。通过设置角度限制块，得以对电动执行机构的转动角度进行控制。
18.作为本技术的一种优选实施例，所述执行件为装配盘，装配盘的一面为执行机构装配面，另一面为阻挡件装配面。
19.区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：通过设置切换总成，依靠太阳齿、上行星齿、下行星齿第一行星支架、第二行星支架和齿圈，实现了电机及手轮可同时进行控制电动执行机构的功能，在任一动力输入时均保证传动结构处于联动状态，降低操作人员的操作难度，并且已开轴连接的第一行星支架。第二行星支架、上行星齿和下行星齿，啮合齿圈及太阳齿结构，每组行星齿上下两个齿轮增加了啮合齿圈的接触面积，在手轮驱动的过程中，手轮的动力输出轴在齿圈中部，即上行星齿和下行星齿之间进行传动，使得齿圈得以对行星齿增大传动面积，提高行星齿传动轴及第二行星支架传动的稳定性。
20.上述实用新型内容相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对
具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例中具有手轮电动切换装置的电动执行机构的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例中具有手轮电动切换装置的电动执行机构的切换总成内部结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例中具有手轮电动切换装置的电动执行机构的切换总成剖面结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例中具有手轮电动切换装置的电动执行机构的底部结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例中具有手轮电动切换装置的电动执行机构的侧面结构示意图。
27.上述各附图中涉及的附图标记说明如下：
28.10、壳体；
29.11、电控设备腔；12、集线槽；13、检修盖；14、聚线孔；
30.20、电机；
31.30、手轮；
32.40、切换总成；
33.41、太阳齿；42、上行星齿；43、下行星齿；
34.44、第一行星支架；45、第二行星支架；46、齿圈；
35.47、太阳内齿；48、太阳外齿；49、支架齿轮；
36.410、角度限制块；
37.50、执行件；
38.60、传动主轴。
具体实施方式
39.为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
40.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
41.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
42.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
43.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
44.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
45.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
46.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
47.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
48.请一并参阅图1至图5，本实用新型公开了一种具有手轮电动切换装置的电动执行机构，包括壳体10、电机20、手轮30、切换总成40和执行件50。所述电机20和手轮30的动力输出轴伸入壳体10内部(手轮30的动力输出轴可通过设置一个连接手轮的转轴，作为转动手轮时驱动切换总成的动力输出轴)。电机20与信号线、供电导线相连接。所述切换总成40设置于壳体10的内侧，切换总成40包括太阳齿41、上行星齿42、下行星齿43、第一行星支架44、第二行星支架45和齿圈46。太阳齿41与电机20的动力输出轴通过啮合的方式实现传动连接，且太阳齿41与上行星齿42相啮合，上行星齿42和下行星齿43一一对应，且一一对应的上行星齿42和下行星齿43同轴连接于第一行星支架44和第二行星支架45上，且上行星齿和下行星齿的数量为两个以上，环绕太阳齿设置，上行星齿42和下行星齿43啮合齿圈46的内侧，手轮30的动力输出轴捏合于上行星齿与下行星齿之间的齿圈46外侧面。所述执行件50与第二行星支架45相连接，执行件50与阀芯、截留片等可转动结构相连接，伸入设备中。
49.根据上述结构，在具有手轮电动切换装置的电动执行机构的具体工作过程中，依
靠外部电源及外部或内部电子设备的信号线，为电机提供电力以供工作及信号控制。当需要通过电机对电动执行机构及连接的设备进行调整时，信号线输入控制信号，通过控制模块控制电机，电机的动力输出轴转动，带动太阳齿转动，太阳齿转动时，与太阳齿啮合的上行星齿沿太阳齿为中心环绕太阳齿转动。齿圈在手轮的动力输出轴(即蜗杆)的啮合状态下呈静止状态，使得同轴转动的上行星齿及下行星齿在同轴连接的状态下共同转动，进而带动第一行星支架及第二行星支架转动，且上行星齿和下行星齿环绕太阳齿转动。执行件在第二行星支架的带动下，联动与之连接的机械结构，进行电动驱动转动操作。当需要进行手动操作时，电机处于不工作状态，太阳齿静止，操作人员驱动手轮，手轮转动驱动其动力输出轴，动力输出轴通过蜗杆带动齿圈转动，齿圈带动上行星齿及下行星齿转动，并环绕太阳齿转动，进而带动第一行星支架及第二行星支架转动，执行件在第二行星支架的带动下，联动与之连接的机械结构，进行手动转动操作。当电机与手动驱动均处于动力输入状态时，则由太阳齿及齿圈的转速差，驱动上行星齿和下行星齿转动，进而带动第一行星支架及第二行星支架转动，执行件在第二行星支架的带动下，联动与之连接的机械结构，进行电动转向角度的细调。
50.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述太阳齿41包括太阳内齿47和太阳外齿48，太阳外齿48套设于太阳内齿47外侧，电机20的动力输出轴与太阳外齿48相啮合，上行星齿42与太阳内齿47相啮合。通过设置太阳内齿和太阳外齿，采用太阳外齿啮合电机的动力输出轴，长于太阳外齿的太阳内齿由多余的部分啮合上行星齿，实现了依靠太阳外齿限位于上行星齿的顶面，对上行星齿的传动位置进行限制，降低了行星齿转轴的扭矩受力，提高了手轮驱动时行星齿的转动稳定性。
51.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述第一行星支架44上设有支架齿轮49，支架齿轮49与第一行星支架44底部形成一体结构，下行星齿43与支架齿轮49相啮合。通过设置支架齿轮，对下行星齿进行啮合操作，使得下行星齿的转动限制于齿圈及支架齿轮之间的环形空间内，进一步降低行星齿转轴收到的扭矩力，提高行星齿传动的稳定性。
52.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述壳体10内设有电控设备腔11。通过设置电控设备腔，使得壳体内预留有容纳电子控制设备的空间，方便放置处理器及电子元器件，避免其外置造成接线装配的繁琐或无独立腔体空间造成与机械传动机构的相互干涉，或壳体内的油烟水等物质对电子设备造成干扰。
53.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述手轮30的动力输出轴选用蜗杆，蜗杆与齿圈相啮合。通过设置蜗杆啮合手轮的动力输出轴及齿圈，在电机驱动的过程中，得以对齿圈进行自锁操作。避免手轮自行转动。
54.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述电机的动力输出轴和所述手轮的动力输出轴在水平面上相互垂直设置。
55.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述壳体10开设有集线槽12，集线槽12上可拆连接有检修盖13。通过在壳体上设置集线槽和对应的检修盖，得以对连接的电线及信号线，以及对应位置内部的机械结构进行观察和维护，提高使用的便捷性。
56.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述集线槽12的下方设有两个以上的聚线孔14。通过设置两个以上的聚线孔，得以将不同种类的导线及信号线进行
分离处理。
57.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述第二行星支架45上设有角度限制块410，壳体10上设有与角度限制块410相适配的角度限制螺栓，所述角度限制螺栓设置于角度限制块的转动方向上。通过设置角度限制块，在角度限制块到达角度限制螺栓时，被螺栓阻挡停止移动，得以对电动执行机构的转动角度进行控制。
58.请一并参阅图1至图5，作为本技术的一种优选实施例，所述执行件为装配盘，装配盘的一面为执行机构装配面，另一面为阻挡件装配面。
59.请一并参阅图1至图5，在某些优选的实施例中，太阳内齿47的底部与第一行星支架44顶面相邻设置，使得第一行星支架得以依靠太阳内齿限制其上下滑动的空间，使得第一行星支架得以限制转动区间，提高传动的稳定性。
60.请参阅图1至图5在上述实施例中，在太阳齿、第一行星支架和第二行星支架的中心设有贯穿设置的传动主轴60，以限制太阳齿、第一行星支架和第二行星支架的自传方向。
61.最后需要说明的是，尽管在本技术的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念，利用本技术说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本技术的专利保护范围之内。