[发明专利]一种电磁控制换向的电驱阀门

权利要求书

1.一种电磁控制换向的电驱阀门，其特征在于，包括固定部分和传动部分，所述固定部分包括箱体，位置传感器，所述传动部分包括电动传动机构、电动换向机构；

所述电动传动机构包括电机，所述电机通过电机板固定连接在箱体上，所述电机通过第一联轴器、第一锥齿轮轴与第一锥齿轮连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合，所述第二锥齿轮套装在第一传动轴上，第一传动轴转动连接于第二侧端盖上，所述第一传动轴上套装有第一小齿轮，第二小齿轮，所述第一小齿轮与第二大齿轮相互啮合，所述第二大齿轮套装在第二传动轴上，所述第二小齿轮与惰轮相互啮合，所述惰轮套装在惰轮轴上，所述惰轮与第一大齿轮相互啮合，所述第一大齿轮套装在第二传动轴上，第一适应套和第二适应套与第二传动轴同轴线配合；滑套内花键孔与第二传动轴中间外花键间隙配合，第二传动轴转动连接于箱体内部，所述第二传动轴上套装有蜗杆，所述蜗杆上啮合有蜗轮，所述蜗轮套装在花键轴上，所述花键轴与蝶阀连接，所述花键轴远离蝶阀的端部设有角度传感器；

所述电动换向机构包括旋转电磁铁，所述旋转电磁铁固定连接在箱体上，并与第一换向轴连接，所述第一换向轴与第二换向轴同轴线且一端重合布置，第一换向轴转动连接于顶盖板上，第二换向轴通过轴承和第一换向轴径向固定，可相对第一换向轴和拨叉内设置的滑动轴承轴向滑动，但与第一换向轴同步旋转；滑动轴承由箱体和第一轴承座固定，第一滑动头、第二滑动头、拨叉分别套装在第二换向轴上，第一滑动头通过正六角形孔与第二换向轴配合，通过左、右挡圈与第二换向轴轴向固定；第二滑动头通过六角形孔与第二换向轴配合，通过左、右挡圈与第二换向轴轴向固定；第二换向轴和拨叉通过滑动轴承连接，通过设在拨叉左、右的挡圈实现二者轴向固定，第二换向轴可相对拨叉转动；拨叉另一端与滑套连接，第一大齿轮上啮合有第三小齿轮，所述第三小齿轮套装在第二锥齿轮轴上，所述第二锥齿轮轴端部设有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮套装设在第三锥齿轮轴的一端，第三锥齿轮轴与第八轴承内圈配合，第八轴承内圈通过轴肩和挡圈双向固定在第三锥齿轮轴上，外圈由箱体和第二轴承座固定；第三锥齿轮轴与其端部的第三锥齿轮为一体，与第二锥齿轮轴上第四锥齿轮啮合，第二锥齿轮轴与第四锥齿轮为一体，第三换向轴与第九轴承内圈配合，第九轴承内圈通过轴肩和挡圈双向固定在第三换向轴上，外圈由箱体和第二轴承座固定，所述第三锥齿轮轴上设有第五小齿轮，所述第五小齿轮上啮合有第四小齿轮，所述第四小齿轮套装在第三换向轴上，第一凸轮套装在第三锥齿轮轴的另一端，第二凸轮套装在第三换向轴上；

位置传感器设置于拨叉上，并通过螺栓固定在顶盖板的内部；

通电工况下，电机带动第一锥齿轮轴运转，与第一锥齿轮轴上锥齿轮啮合的第二锥齿轮同时运转，将运动传递给第一传动轴，第一传动轴上的第一小齿轮和第二小齿轮同时转动，分别带动与第一小齿轮啮合的第二大齿轮，与第二小齿轮啮合的惰轮运转，同时惰轮与第一大齿轮啮合，从而将运动传递给第一大齿轮和第二大齿轮，由于第一小齿轮与第二大齿轮直接啮合，第二小齿轮与第一大齿轮之间有惰轮参与啮合，因此第一大齿轮和第二大齿轮旋转方向相反，所设置的第一小齿轮与第二大齿轮啮合传动比与第二小齿轮和第一大齿轮啮合传动比相同，故第一大齿轮和第二大齿轮转速大小相同，因此形成输出旋转方向相反，转速相同的两条传动路径；同时与第一大齿轮啮合的第三小齿轮旋转带动第二锥齿轮轴运转，与第二锥齿轮轴上锥齿轮啮合的第三锥齿轮轴上的锥齿轮同时运转，带动第三锥齿轮轴上第五小齿轮和第一凸轮运转，与第五小齿轮啮合的第四小齿轮运转带动与其同轴的第二凸轮运转，实现将电机动力分流传递给第一凸轮和第二凸轮，用来驱动拨叉移动；在电机不停机情况下，第一滑动头所处角度不能与第二凸轮接触，第二滑动头所处角度不能与第一凸轮接触，故第二换向轴和拨叉均不移动，滑套位于中间位置，与第一大齿轮和第二大齿轮均不啮合，第二传动轴不运转，蜗杆和蜗轮不运转，由于自锁作用，蜗轮处于锁死状态，蝶阀处于关闭状态；当需打开蝶阀时，远程控制器发出控制信号控制旋转电磁铁输出轴逆时针旋转一定角度，第二滑动头与第一凸轮接触，同时第一滑动头远离第二凸轮，由于凸轮的偏心作用，第一凸轮推动第二滑动头向靠近旋转电磁铁方向移动，带动第二传动轴向靠近旋转电磁铁方向移动，进而带动拨叉向靠近旋转电磁铁方向移动，在拨叉驱动下，滑套向靠近旋转电磁铁方向移动，与第一适应套啮合，同时，在滑套挤压下，第一适应套逐渐贴紧第二大齿轮，由于摩擦作用，其转速逐渐趋近第二大齿轮转速，带动滑套转速逐渐趋近第二大齿轮转速，第一适应套的设置便于滑套和第二大齿轮啮合，避免发生撞齿现象；当第一凸轮推动第二滑动头向靠近旋转电磁铁方向移动到极限位置时，滑套和第二大齿轮刚好完全啮合，第二大齿轮将动力传递给滑套，与滑套始终啮合的第二传动轴旋转，带动蜗杆旋转，将动力传递给与蜗杆啮合的蜗轮，蜗轮带动花键轴旋转，与花键轴通过平键连接的蝶阀输入轴同时旋转，从而使蝶阀开启，当蝶阀完全打开时，与花键轴通过平键连接的角度传感器将到位信号反馈给控制器，控制器发出控制信号控制旋转电磁铁输出轴顺时针旋转到第一滑动头与第二凸轮接触所需角度，同时第二滑动头远离第一凸轮，由于凸轮的偏心作用，第二凸轮推动第一滑动头向远离旋转电磁铁方向移动，带动第二转动轴向远离旋转电磁铁方向移动，进而带动拨叉向远离旋转电磁铁方向移动，在拨叉驱动下，滑套向远离旋转电磁铁方向移动，位置传感器检测拨叉处于中间位置时，将到位信号反馈给控制器，控制器控制旋转电磁铁输出轴逆时针旋转第一滑动头所处角度不能与第二凸轮接触，第二滑动头所处角度不能与第一凸轮接触所需角度，从而滑套与第一大齿轮，第二大齿轮均不啮合，第二传动轴不运转，由于蜗杆啮合和蜗轮自锁，蝶阀保持开启状态；当需关闭蝶阀时，远程控制器发出控制信号控制旋转电磁铁输出轴顺时针旋转一定角度，第一滑动头与第二凸轮接触，同时第二滑动头远离第一凸轮，由于凸轮的偏心作用，第二凸轮推动第一滑动头向远离旋转电磁铁方向移动，带动第二传动轴向远离旋转电磁铁方向移动，进而带动拨叉向远离旋转电磁铁方向移动，在拨叉驱动下，滑套向远离旋转电磁铁方向移动，与第二适应套啮合，同时，在滑套挤压下，第二适应套逐渐贴紧第一大齿轮，由于摩擦作用其转速逐渐趋近第一大齿轮转速，带动滑套转速逐渐趋近第一大齿轮转速，第二适应套的设置便于滑套和第一大齿轮啮合，避免发生撞齿现象；第二凸轮推动第一滑动头向远离旋转电磁铁方向移动到极限位置时，滑套和第一大齿轮刚好完全啮合，第一大齿轮将动力传递给滑套，与滑套始终啮合的第二传动轴向相反方向运转，带动蜗杆反方向旋转，将动力传递给与蜗杆啮合的蜗轮，蜗轮带动花键轴反方向运转，与花键轴通过平键连接的蝶阀输入轴同时反方向旋转，从而使蝶阀关闭；当蝶阀完全关闭时，与花键轴通过平键连接的角度传感器将到位信号反馈给远程控制器，远程控制器发出控制信号控制旋转电磁铁输出轴逆时针转动到第二滑动头与第一凸轮接触所需角度，同时第一滑动头与第二凸轮脱离接触，由于凸轮的偏心作用，第一凸轮推动第二滑动头向靠近旋转电磁铁方向移动，带动第二转动轴向靠近旋转电磁铁方向移动，进而带动拨叉向靠近旋转电磁铁方向移动，在拨叉驱动下，滑套向靠近旋转电磁铁方向移动，位置传感器检测拨叉处于中间位置时，将到位信号反馈给远程控制器，远程控制器控制旋转电磁铁输出轴顺时针旋转到第二滑动头所处角度不能与第一凸轮接触，第一滑动头所处角度不能与第二凸轮接触所需的角度，从而滑套与第一大齿轮，第二大齿轮均不啮合，第二传动轴不运转，蝶阀保持关闭状态。