[发明专利]用于阀门电动执行器的电机齿轮

说明书

本发明公开了一种用于阀门电动执行器的电机齿轮，包括外金属齿轮、金属套和绝缘隔离体，所述金属套同轴心设于外金属齿轮内，所述外金属齿轮和金属套之间通过绝缘隔离体连接。本发明通过绝缘隔离体使外金属齿轮和电机轴之间达到绝缘耐压标准，通过金属套增大了电机轴与外金属齿轮的紧配合程度，有利于电机轴传递更大的扭矩，使绝缘隔离体起到绝缘隔离的同时又起到外金属齿轮和金属套之间的刚性连接，既使执行器整体的绝缘耐压达到标准≥2Ui+1000V，又能满足较大扭矩的传动要求，结构简单可靠，延长了使用寿命。

技术领域

本发明属于阀门电动执行器领域，特别涉及一种用于阀门电动执行器中的电机齿轮。

背景技术

直流电机包括有刷直流电机和直流无刷电机，由于体积小巧，效率高，在阀门电动执行器领域(以下简称执行器)的应用越来越广泛。

直流电机常见的工作电压＜DC60V，主要有DC24V，DC12V，DC5V等。按照《JBT 8528普通型阀门电动装置》标准电机外壳与线圈之间或者内置的驱动板与外壳之间的绝缘耐压≥500V即符合标准，这也是电机很容做到的耐压标准。

执行器常见的结构是直流电机+减速器+控制板，其中控制板分为高压部分[电压＞60V]，低压部分[电压＜60V]，其中常见的执行器的金属部分主要包括，电机齿轮、减速器、输出轴、外壳或者底座等。

执行器常见的工作电压有AC95-265V,AC/DC24V,DC12V。

对于执行器的工作电压＜DC60V的，以上执行器的结构很容易做到缘耐压标准。

然而在日常大量使用的执行器，其工作电压大都在AC95-265V这个范围，根据绝缘耐压标准，产品整体耐压要求≥2Ui+1000V，执行器金属部分与控制板的高压部分耐压要达到2Ui+1000V，执行器金属部分与控制板的低压部分耐压要达到2Ui+1000V，控制高压部分与低压部分到要达到2Ui+1000V。

其中的控制板的高压部分和低压部分从技术角度非常容易做到2Ui+1000V的绝缘耐压，执行器金属部分和控制板的高压部分也容易做到2Ui+1000V的绝缘耐压。

执行器金属部分和控制板的低压部分之间的耐压如何满足的耐压要求：

首先电机的绝缘耐压是指电机金属部分和线圈之间的绝缘耐压，现有技术非常容易做到500V，而电机的线圈与控制板的低压驱动电器连接。所以电机的金属部分和控制板的低压部分只有500V的绝缘耐压。为了满足执行器金属部分和控制板低压部分的耐压要达到2Ui+1000V的绝缘耐压，则电机金属部分必须和执行器的金属部分必须绝缘隔离，通过不导电的绝缘支架把电机与执行器的金属部分相连，实现电机外壳和执行器金属部分的电器隔离。

对于电机轴与执行器的金属部分隔离我们可以采用如下几个方法实现：

1、电机齿轮采用塑料齿轮，这样电机轴就与金属传动齿轮隔离，同时也就达到了与执行器金属部分的绝缘隔离，从而满足整体的绝缘耐压要求。

2.电机齿轮采用金属齿轮，与之相啮合的齿轮采用塑料齿轮，同时也就达到了与执行器金属部分的绝缘隔离，从而满足整体的绝缘耐压要求。

以上两种方法都采用塑料齿轮，在电机扭矩低的场合可以使用，但在电机扭矩较大的情况下，由于塑料齿轮本身具有强度低，耐磨性差等缺陷，导致塑料齿轮无法满足执行器在较大负载下的使用寿命，所以只能使用金属材料的齿轮，然而金属齿轮之间又无法使产品的整体耐压达到标准要求。

另外，虽然还有一种提高电机的绝缘耐压的办法，就是使其电压达到2Ui+1000V，由于直流电机的结构所致，即使做到能满足绝缘耐压，其成本也非常高昂，这样失去了用在阀门电动执行器这个领域的必要了。

因此，如果能够解决电机执行器金属部分之间的绝缘耐压，则上述问题就能得以完美解决。