一种精巧型直行程电动执行机构的制作方法

本发明涉及电动执行机构，尤其对于体积尺寸要求较小、安全可靠性较高，采集精度高的精巧型直行程电动执行机构。

背景技术：

1、随着工业自动化水平的不断提高，作为工业自动化执行元件的电动执行机构得到越来越多的应用，对电动执行机构的的采集精度和安全可靠性也提出了更高的要求；而目前常规的直行程电动执行机构采集精度一般，按钮和旋钮存在误操作的风险；且在一些空间尺寸要求较高的位置无法进行安装，如船舶、暖通行业中的一些特殊场合。

2、为了解决特殊场合电动执行机构应用的局限性，提高电动执行机构的安全可靠性和采集精度，有必要提供一种体积尺寸小、采集精度高、安全可靠的直行程电动执行机构。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有直行程电动执行机构体积偏大、采集精度偏低、安全可靠性一般的问题，提供一种全新结构的精巧型直行程电动执行机构，其具有空间尺寸小、结构简单、采集精度高、安全可靠的特点，适合进行批量性应用。

2、为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种精巧型直行程电动执行机构，包括箱体、固定于箱体上进行信号采集的绝对编码器、电动操作装置、手动操作装置、手电动切换装置及进行工作模式切换的旋钮组件；电动操作装置包括：电机、传动组件、螺母、螺杆；电机固定设于箱体上，通过传动组件与螺母传动相连；螺杆通过螺杆支架可直线运动地设于箱体上；螺母与螺杆梯形螺纹连接，将旋转运动转化为直线运动；绝对编码器安装于箱体上，绝对编码器轴与电机输出轴配合连接；手动操作装置包括手轮轴、手轮结合子、手轮斜齿轮；螺母外螺纹为斜齿轮，手轮斜齿轮与螺母外螺纹相啮合；手电动切换装置包括弹性回位装置、手轮盖、卡扣；手轮轴通过滑动轴承安装于手轮盖上，卡扣设于手轮盖上；当切换手动操作时，手轮轴通过手轮结合子与手轮斜齿轮配合，并通过卡扣卡住；当切换电动操作时，手轮结合子在弹性回位装置的作用下与手动斜齿轮脱开。

4、本发明通过手电动切换装置实现手动电动切换，利用卡扣对手轮轴进行手动状态下的卡扣，方便手动操作，同时在电动状态下又可利用手轮结合子的回弹脱离手动斜齿轮，避免电动操作时手轮轴的转动，采用简单的结构，有效、可靠地实现了手电动切换。

5、进一步的，手轮结合子近手轮斜齿轮的一端处与手动斜齿轮上分别设有对应的卡槽与圆柱销；所述手轮结合子的另一端设有弹性圆柱销，通过弹性圆柱销安装于手轮轴上；所述弹性回位装置采用手轮压簧，两端分别抵触手动斜齿轮与手轮结合子；当切换手动操作时，推动手轮轴，手轮结合子的卡槽卡住手动斜齿轮的圆柱销，手轮压簧处于压缩状态。

6、该手轮压簧的一端抵触手动结合子，利用手轮压簧的弹性回复力作用于手轮结合子，在切换电动操作时，手轮结合子弹开与手动斜齿轮脱离。手轮压簧的另一端可抵触箱体或手动斜齿轮等在多种操作模式下位置相对无变化的部件处。

7、进一步的，手轮压簧两端分别抵触垫片与手轮结合子，该垫片安装于手动斜齿轮的安装轴承的挡圈处。

8、进一步的，卡扣上设有凸台及通孔；所述通孔形状为相连通的大圆孔和小圆孔；所述手轮轴的外周设有环形凹槽，所述卡扣通过通孔设于手轮轴的环形凹槽内；当切换手动操作时，卡扣通过凸台卡设于手轮盖上对应的凹槽内，手轮轴卡入卡扣的小圆孔处；当切换电动操作时，卡扣的凸台脱离手轮盖上对应的凹槽，手轮轴位于卡扣的大圆孔处。

9、通过卡扣凸台及通孔的设计，在切换手动操作时，能快速卡住手轮轴。

10、进一步的，螺杆支架上设有挡槽；所述螺杆上设有连接螺母，通过连接螺母与挡槽的配合，螺杆沿挡槽直线运动。

11、通过螺杆支架与连接螺母的设计，对螺杆有效实现防转。

12、进一步的，电机倒置于箱体内、螺杆一侧位置处，并通过电机安装板固定于箱体上；所述传动组件包括传动齿轮一、传动齿轮二；传动齿轮二与传动齿轮一啮合，且通过平键安装于所述螺母上；电机输出轴与传动齿轮一通过键槽配合，驱动传动齿轮一转动，并通过传动齿轮二带动螺母旋转；所述绝对编码器通过编码器安装板固定于箱体上。

13、进一步的，旋钮组件包括旋钮、旋钮底座、钢珠、旋钮压簧、圆柱销、旋钮锁；所述旋钮底座通过上盖固定于箱体上；所述钢珠、旋钮压簧安装于所述旋钮底座中，上方设有所述圆柱销；所述旋钮底座上设有三个圆形凸台，与旋钮安装时过盈配合；所述上盖对应安装位置处设有三个圆形凹槽，分别对应不同模式(就地、停止、远程)，通过旋转旋钮使钢珠进入指定位置的圆形凹槽内；所述旋钮上设有安装孔，当旋钮锁安装于安装孔内时，通过顶住圆柱销，将钢珠顶在圆形凹槽内，旋钮无法旋转。

14、通过对旋钮外加锁的设计，有效锁定旋钮，避免现场误操作对模式的切换。

15、本发明相比现有技术具有以下优点：

16、1、本发明采用手电动切换装置，利用具有u型槽的手轮结合子配合手轮压簧、卡扣等的设计，有效实现手动和电动的无忧切换，结构简单、空间尺寸小。

17、2、本发明利用直行程螺杆侧边的空间，将电机倒置，压缩空间，进一步提高空间利用率。

18、3、本发明通过对旋钮组件增加挂锁，安全可靠，防止使用现场误操作旋钮。

技术特征：

1.一种精巧型直行程电动执行机构，包括箱体、固定于箱体上进行信号采集的绝对编码器、电动操作装置、手动操作装置、手电动切换装置及进行工作模式切换的旋钮组件；其特征在于，所述电动操作装置包括：电机、传动组件、螺母、螺杆；所述电机固定设于箱体上，通过传动组件与螺母传动相连；所述螺杆通过螺杆支架可直线运动地设于箱体上；所述螺母与螺杆梯形螺纹连接，将旋转运动转化为直线运动；所述绝对编码器安装于箱体上，绝对编码器轴与电机输出轴配合连接；所述手动操作装置包括手轮轴、手轮结合子、手轮斜齿轮；所述螺母外螺纹为斜齿轮，所述手轮斜齿轮与螺母外螺纹相啮合；所述手电动切换装置包括弹性回位装置、手轮盖、卡扣；所述手轮轴通过滑动轴承安装于手轮盖上，卡扣设于手轮盖上；当切换手动操作时，手轮轴通过手轮结合子与手轮斜齿轮配合，并通过卡扣卡住；当切换电动操作时，手轮结合子在弹性回位装置的作用下与手动斜齿轮脱开。

2.根据权利要求1所述的一种精巧型直行程电动执行机构，其特征在于，所述手轮结合子近手轮斜齿轮的一端处与手动斜齿轮上分别设有对应的卡槽与圆柱销；所述手轮结合子的另一端设有弹性圆柱销，通过弹性圆柱销安装于手轮轴上；所述弹性回位装置采用手轮压簧，当切换手动操作时，手轮结合子的卡槽卡住手动斜齿轮的圆柱销，手轮压簧处于压缩状态，手轮压簧的一端抵触所述手动结合子。

3.根据权利要求2所述的一种精巧型直行程电动执行机构，其特征在于，所述手动斜齿轮通过轴承安装于所述箱体上，轴承的挡圈处设有垫片，所述手轮压簧两端分别抵触垫片与手轮结合子。

4.根据权利要求2所述的一种精巧型直行程电动执行机构，其特征在于，所述卡扣上设有凸台及通孔；所述通孔形状为相连通的大圆孔和小圆孔；所述手轮轴的外周设有环形凹槽，所述卡扣通过通孔设于手轮轴的环形凹槽内；当切换手动操作时，卡扣通过凸台卡设于手轮盖上对应的凹槽内，手轮轴卡入卡扣的小圆孔处；当切换电动操作时，卡扣的凸台脱离手轮盖上对应的凹槽，手轮轴位于卡扣的大圆孔处。

5.根据权利要求4所述的一种精巧型直行程电动执行机构，其特征在于，所述螺杆支架上设有挡槽；所述螺杆上设有连接螺母，通过连接螺母与挡槽的配合，螺杆沿挡槽直线运动。

6.根据权利要求1所述的一种精巧型直行程电动执行机构，其特征在于，所述电机倒置于箱体内、螺杆一侧位置处，并通过电机安装板固定于箱体上；所述传动组件包括传动齿轮一、传动齿轮二；传动齿轮二与传动齿轮一啮合，且通过平键安装于所述螺母上；电机输出轴与传动齿轮一通过键槽配合，驱动传动齿轮一转动，并通过传动齿轮二带动螺母旋转；所述绝对编码器通过编码器安装板固定于箱体上。

7.根据权利要求1所述的一种精巧型直行程电动执行机构，其特征在于，所述旋钮组件包括旋钮、旋钮底座、钢珠、旋钮压簧、圆柱销、旋钮锁；所述旋钮底座通过上盖固定于箱体上；所述钢珠、旋钮压簧安装于所述旋钮底座中，上方设有所述圆柱销；所述旋钮底座上设有三个圆形凸台，与旋钮安装时过盈配合；所述上盖对应安装位置处设有三个圆形凹槽，分别对应不同模式，通过旋转旋钮使钢珠进入指定位置的圆形凹槽内；所述旋钮上设有安装孔，当旋钮锁安装于安装孔内时，通过顶住圆柱销，将钢珠顶在圆形凹槽内，旋钮无法旋转。

技术总结
本发明公开了一种精巧型直行程电动执行机构，包括箱体、固定于箱体上的绝对编码器、电动操作装置、手动操作装置、手电动切换装置及旋钮组件；电动操作装置包括：电机、传动组件、螺母、螺杆；电机固定设于箱体上，与螺母传动相连；螺杆可直线运动地设于箱体上；螺母与螺杆梯形螺纹连接；绝对编码器安装于箱体上，绝对编码器轴与电机输出轴配合连接；手动操作装置包括手轮轴、手轮结合子、手轮斜齿轮；手轮斜齿轮与螺母外螺纹相啮合；手电动切换装置包括弹性回位装置、手轮盖、卡扣；手轮轴通过滑动轴承安装于手轮盖上，卡扣设于手轮盖上。本发明直行程电动执行机构具有空间尺寸小、结构简单、采集精度高、安全可靠的特点。

技术研发人员：王成,武文俊,禹建勇,刘伟,王列国,夏前好,蒋庆楠,姜华飞
受保护的技术使用者：南京拓耘达智慧科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12