驱动系统及其阀门结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种驱动系统，具体涉及一种驱动系统及其阀门结构。


背景技术：

2.目前市场上的电动执行机构大多为电机和齿轮箱的结构，无论是正转或反转都需要电能，一旦失去电能则无法运作，无法在出现故障时启动，保护特定设备的安全。


技术实现要素：

3.本公开针对现有技术所存在的上述缺陷，提供一种驱动系统及其阀门结构，解决现有电动执行机构由于控制方式单一所引起的故障安全问题。
4.本公开的技术方案：一种驱动系统，包括：
5.壳体；
6.驱动装置；
7.第一行星齿轮机构，包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架以及第一外齿圈，其中第一行星架设有第一输出轴；
8.电动固定装置，用于限制第一外齿圈转动；
9.卷簧结构，所述卷簧机构的一端与第一输出轴连接以驱动第一输出轴转动，卷簧机构的另一端与壳体连接；
10.其中，驱动装置用于驱动第一太阳轮转动。
11.在一些实施例中，当处于第一状态时，电动固定装置限制第一外齿圈转动，当处于第二状态时，电动固定装置关闭，第一外齿圈能在外力作用下转动。
12.在一些实施例中，当处于第二状态时，卷簧结构能够通过第一行星轮以及第一行星架带动第一外齿圈转动。
13.在一些实施例中，当处于第一状态时，驱动装置带动太阳轮转动，当处于第二状态时，驱动装置关闭，第一太阳轮固定不动。
14.在一些实施例中，当处于第一状态时，驱动装置与电动固定装置处于通电状态；当处于第二状态时，驱动装置与电动固定装置处于断电状态。
15.在一些实施例中，还包括第二行星齿轮机构，第二行星齿轮机构包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架以及第二外齿圈，其中第二行星架设有第二输出轴，驱动装置与第二太阳轮连接以驱动第二太阳轮，第二输出轴与第一太阳轮连接。
16.在一些实施例中，所述电动固定装置连接有阻尼器。
17.在一些实施例中，所述阻尼器为粘滞阻尼器、电磁阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器中的一种或者多种。
18.在一些实施例中，所述第一行星架上设有一个或多个止动柱。
19.本公开还提供了一种阀门结构，包括上述任一方案中所述的驱动系统，以及阀门，所述第一输出轴与阀门连接以启闭阀门。
20.有益效果：本公开的驱动系统采用多级行星齿轮传动在通电情况下，执行机构正常工作，弹簧机构蓄能；在断电情况下，弹簧机构释放存储在弹簧中的势能来机械地实现复位，保证故障时执行机构的安全；阻尼器起到缓冲的功能，不仅可以防止速度过快而损害整体系统，而且采用不同阻尼值的阻尼器还可以实现多种不同的回位速度。
附图说明
21.图1是本公开的一个实施例驱动系统的示意图；
22.图2是本公开的一个实施例第一行星架的示意图；
23.图3是本公开的一个实施例驱动系统的示意图。
24.其中，1、驱动装置；2、第一行星齿轮机构；21、第一太阳轮；22、第一行星轮；23、第一行星架；24、第一外齿圈；25、第一输出轴；3、电动固定装置；33、中心轴；4、卷簧机构；7、止动柱；8、限位结构；9、第二行星齿轮机构；91、第二太阳轮；92、第二行星轮；93、第二行星架；94、第二外齿圈；95、第二输出轴；10、阻尼器；101、转动轴。
具体实施方式
25.图1是本公开的一个实施例电磁故障安全系统的示意图，如图1所示，电磁故障安全系统包括壳体(图中未示出)，驱动装置1，第一行星齿轮机构2包括第一太阳轮21、第一行星轮22、第一行星架23以及第一外齿圈24，第一行星架23设有第一输出轴25。驱动装置1用于驱动第一太阳轮22转动。卷簧机构4的一端与第一输出轴25连接以驱动第一输出轴25转动，卷簧机构4的另一端与壳体连接，更具体地与壳体的内壁连接。本公开对卷簧机构的固定位置不作限制，在第一状态时卷簧机构可以在第一输出轴25带动下蓄能，当处于第二状态时可以释放存储的弹性势能驱动第二输出轴25在额定负载下转动复位至初始位置。电动固定装置3连接有阻尼器10。阻尼器10可以是粘滞阻尼器、电磁阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器中的一种或者多种。在本实施例中，阻尼器10为粘滞阻尼器。电动固定器3包括中心轴33，所述中心轴33一端与第一外齿圈24啮合，转动轴101一端与阻尼器10连接，转动轴101的另一端和中心轴33的另一端啮合，阻尼器10通过转动轴101与中心轴连接，为第一外齿圈24的转动提供阻力。在这个实施例中，电动固定装置3为电磁抱闸，电磁抱闸一端用于锁紧第一外齿圈，另一端用于连接阻尼器10的转动轴，接入执行机构的阻尼器10可以更换，并以此调整快速回位速度。
26.当处于第一状态时，驱动装置1与电动固定装置3处于通电状态；在这个实施例中，驱动装置1为电机，与第一行星齿轮机构2的第一太阳轮21上的第一外齿圈24配合，电机带动第一太阳轮21转动，由于第一行星齿轮机构2的第一外齿圈24被锁定，第一行星架23输出。卷簧机构4被压缩，同时第一输出轴25输出
±
90
°
旋转扭矩，卷簧机构4处于蓄能的状态。
27.当处于第二状态时，驱动装置1与电动固定装置3处于断电状态。当处于第一状态时，电动固定装置3限制第一外齿圈24转动，当处于第二状态时，由于电动固定装置3关闭，第一外齿圈24能在外力作用下转动。当处于第二状态时，卷簧结构4通过第一行星轮22以及第一行星架23带动第一外齿圈24转动。电动固定装置3可自由动作，此时第一外齿圈24为自由状态。驱动装置1由于失电，不可动作，因此弹簧可驱动第一行星架23转动，并输出扭矩，通过释放存储在弹簧中的势能来机械地实现复位。
28.图2是本公开的一个实施例第一行星架的示意图，如图2所示，第一行星架23上设有一个或多个止动柱7，本实施例中为2个。第一方向为断电时第一行星架23的转动方向。当第一行星架23沿第一方向(在本实施例中第一方向为逆时针方向)旋转时，设在壳体上的限位结构8抵住止动柱7从而限制第一行星架23的旋转，实现故障保护。当第一行星架23沿顺时针方向旋转时，设在壳体(图中未示出)上的另一个限位结构8抵住另一止动柱7从而限制第一行星架23的瞬时间旋转。在本实施例中，限位结构8可以为类似螺栓、插销的柱体。
29.如图1所示，在一些实施例中，还包括阻尼器10，阻尼器10通过直齿轮连接至电动固定装置3，以限制第一外齿圈的转速。本公开对阻尼器的种类不做限制，可以是粘滞阻尼器、电磁阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器中的一种或多种。在本实施例中，电动固定装置3为电磁刹车装置，处于第一状态时，电动固定装置3限制第一外齿圈24转动，处于第二状态时，由于电动固定装置3失效，失去固定第一外齿圈24的作用，使得第一外齿圈24能够在第一行星架23的驱动下转动，从而实现卷簧机构4带动第一输出轴25的复位。在本实施例中，阻尼器10起到缓冲的功能，首先防止速度过快而损害整体系统，其次通过调整阻尼值可实现多种快速回位速度，使用者可以根据实际需要的回位速度更换为合适的阻尼器。本实施例采用的是粘滞阻尼器，是一种速度相关型结构消能减振装置，当电动固定装置3发生旋转时，粘滞阻尼器的转动轴带动阻尼器内部机构在粘滞流体中转动，使得电磁刹车装置通过齿轮传递过来的旋转速度放缓。
30.如图3所示，第一行星齿轮机构2包括第一太阳轮21、第一行星轮22、第一行星架23以及第一外齿圈24，第一行星架23设有第一输出轴25。驱动装置1用于驱动第一太阳轮21转动。第二行星齿轮机构9包括第二太阳轮91、第二行星轮92、第二行星架93以及第二外齿圈94，其中第二行星架93设有第二输出轴95，驱动装置1与第二太阳轮91连接以驱动第二太阳轮91，而第二输出轴95与第一太阳轮21连接，通过齿轮的啮合实现力从第一行星齿轮机构2到第二行星齿轮机构9的传动。因此，驱动装置1与第一太阳轮21的连接方式可以是多种多样，除了可以是通过第二行星齿轮结构驱动外，还可以是驱动装置1与太阳轮21直接连接。
31.本公开上文描述的结构可以全部都在壳体内，或者部分在壳体内，本公开对此不作具体限制。
32.一些实施例中还提供了阀门结构，阀门结构包括上述任一实施例所述的驱动系统，以及阀门，所述第一输出轴25与阀门连接以开启和关闭阀门。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“信号连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。术语“连通”也应做广义理解，即可以是直接相连通，也可以通过中间媒介间接相连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
35.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。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例，都属于本实用新型保护的范围。