[发明专利]一种旋转式柴油机力矩电机执行器

说明书

(一)技术领域

发明涉及的是一种柴油机位置控制式电子调速执行器，特别是一种船用柴油机位置控制式电子调速执行器。

(二)背景技术

目前在我国舰船上使用的柴油机位置控制式电子调速执行器，基本上采用比例电磁铁、力矩电机或电液执行器作为执行器的运动元件，分别用于小、中、大功率柴油机转速的控制。比例电磁铁作为电子调速执行器只能通过增加复位弹簧实现双向的移动，这样其输出力一部分用于克服复位弹簧的拉力，影响了其输出力大小。

中国专利号：ZL 97242519.5、名称为“电磁执行器”的专利文件中公开了一种电磁执行器，其电磁铁线圈为单绕组线圈、传感器为单转角传感器；位置传感器总成的从动杆与执行器本体上的执行器轴经同步杆联成一体，以达到将衔铁的直线运动转换成转角传感器所需的转动的目的；执行器轴借助联接器实现其与油泵齿条间的无间隙传动。其缺点在于：单绕组线圈和单传感器工作的可靠性低；转角传感器线性度差；传感器没有间隙消除机构；运动转换机构复杂，降低了装置的响应速度、控制精度。综上所述，其性能与可靠性不能满足柴油机高压油泵对其驱动装置的要求。

采用电机作为柴油机位置控制式电子调速执行器的关键部件，已经获得研究，如中国专利申请号为02243850的专利文件中，提出一种直线运动式电子控制电动油门执行器，具有壳体、微型直流减速电机、减速机构、通过螺纹传动连接的两个连接件、手动调整旋钮、手动/电动转换钮机构、轴向限位体、电机控制电路。该结构功能复杂，采用直流电机作为运动部件，减速机构没有齿隙消除装置，螺纹传动难以保证精度。

中国专利申请号为200620113604的专利文件中，提出一种油门执行器，该执行器包括：控制器、数据采集调理装置、伺服控制器和伺服电机。该执行器采用伺服电机具有结构简单，可靠性好，精度高的优点，但伺服电机没有转角硬限位，没有安全保护。

此外，2008年8月在哈尔滨工程大学学报论文“有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构的设计研究”提出了采用有限转角力矩电机作为柴油机调速执行器。有限转角力矩电机与普通力矩电机相比设计复杂，价格成本较高，控制复杂。作为执行器时，体积较大，因此应用受到限制。

力矩电机结构简单，输出扭矩大，能实现连续堵转，技术成熟，重量和体积小，有较好的工业应用，将其作为柴油机位置控制式电子调速执行器的主要运动元件，可以实现较大功率范围内的柴油机转速控制。但由于力矩电机不能可靠的限制转动角度，直接驱动时喷油泵齿条时体积较大，以及不能直接反馈柴油机喷油泵齿条位移量等问题，因此，必须设计一套附加机构保证力矩电机作为柴油机调速执行机构的可靠安全使用。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种响应速度快，适用于较宽功率范围内的柴油机的转速控制，可靠性高的一种旋转式柴油机力矩电机执行器。

本发明的目的是这样实现的：

它包括轴、轴承、大齿轮、角度传感器、力矩电机、小齿轮、偏心轮、控制器，力矩电机安装在偏心轮中上，偏心轮的轴心和其上安装力矩电机的孔的圆心不同轴，，力矩电机上安装小齿轮，小齿轮与安装在轴上的大齿轮相互啮合，在轴的一端安装有角度传感器，角度传感器连接控制器将轴的转角反馈为控制器，控制器的输出控制力矩电机。

本发明还可以包括：

1、在大齿轮的两侧各安装有一个弹性挡铁。

2、在轴和壳体间安装有扭簧，扭簧一端固定在箱体上，扭簧的另一端固定在轴上。

所述的偏心轮调整好后紧固在壳体内是指调整偏心轮的角度，来消除安装在力矩电机上的小齿轮与大齿轮间的齿隙，然后偏心轮紧固在壳体内。

本发明提出了一种旋转式柴油机力矩电机执行器，采用小扭矩力矩电机通过齿轮机构进行力矩放大，可以实现较大的扭矩，并安装有齿隙消除机构和转角限位机构，可较好的实现柴油机位置控制式电子调速功能。

本发明提供的旋转式柴油机力矩电机执行器能够保证柴油机转速的可靠控制，其响应速度较快，适用于较宽功率范围内的柴油机的转速控制。

(四)附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图的左视图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：