在电动执行器中,传动齿轮系统软件与扭距测量系统是执行器2个主要构成部分。文中将概述二种不一样的传动齿轮系统软件及其相对应的二种不一样的扭距测量法。
1. 传动齿轮系统软件 电动执行器的能源来源于是电动机,一般电机的转速比十分快(额定值转速比一般为3000rpm或1500rpm),而导出扭距又十分小(一般处于0.5Nm~20Nm中间),因此务必凭借传动齿轮系统软件传动系统,运用其降速及变大扭距的作用,一方面把导出转速比降至理想化速率,另一方面将较小的电动机輸出扭距变大到闸阀实际操作所必须的很大的扭距导出。与此同时,传动齿轮系統的传输特点也可用以执行器导出力矩的精确测量。
1.1 蜗轮蜗杆传动 不一样电动执行器中选用的传动齿轮形式不尽相同,但一般都包括有蜗轮蜗杆传动系统软件。蜗轮蜗杆传动系统具备许多的优势,例如单极减速比大、行星齿轮触碰范围大、承载力强、传动系统稳定、特殊螺旋角下可完成锁紧等。但是蜗轮蜗杆传动系统软件因自己的构造也与此同时存有这比较大的缺陷:
1) 传动系统速率低:因为行星齿轮触碰范围大,相对性滚动摩擦比较大,传动系统高效率一般仅为10~20%。此外因为过大的滚动摩擦导致的齿面损坏也比较大,行星齿轮发热现象比较严重,必须不错的润化与排热。
2) 涡杆轴向力大:蜗轮蜗杆传动等同于螺旋传动,当涡杆旋转推动蜗轮蜗杆传动系统时,受反冲力的危害,在蜗轮蜗杆旋转的与此同时,涡杆会遭受与蜗轮蜗杆旋转方位相对的轴向力。负荷越大,轴向力越大。比较大的轴向力会导致涡杆适用构件的损坏,进而使涡杆的径向精准定位造成空隙,使系统软件传动系统的精密度减少,而且会造成传动系统波动及噪声。
1.2 大行星传动齿轮 为了更好地在运用蜗轮蜗杆传动优势的一起又尽可能减少其缺陷的危害,执行器可选用二级传动系统,常见的选取是选用大行星传动齿轮 蜗轮蜗杆传动的组成形式。
大行星传动齿轮的基本原理:
行星减速器系统软件由三个关键转动组件构成:太阳轮、大行星轮及齿轮。全部的大行星轮一般固定不动在一个大行星架子上。行星减速器系统软件的传动系统有双可玩性的特点,即在三个传动系统组件中,固定不动随意一个构件,此外2个就可传动系统。在电动执行器中,经常固定不动齿轮,太阳轮与电动机机床主轴联接,大行星架与涡杆联接。那样,在电动机旋转时,太阳轮会推动大行星轮带着行星架紧紧围绕太阳轮转动,进而推动涡杆旋转,导出驱动力。
大行星传动齿轮的特点:
大行星传动齿轮相对性蜗轮蜗杆传动有很多独具特色的优势,正好填补摆脱以上蜗轮蜗杆传动的缺陷:
1) 组织紧密:占有空间小,无轴向力。
2) 工作中稳定:波动及噪声小。
3) 滚动摩擦小:磨擦耗损小,传动系统高效率。
二种传动机构融合应用,既能完成锁紧的特性,又能得到较高的传输高效率,减少电机额定功率,降低耗能。下表即使用不一样传动装置的执行器的技术参数较为。
以上中可以看得出,2个型号规格的执行器全行程安排时长基本一致,即传动装置的传动比基本上一样,但针对相同的输入输出扭距,所必须的电机额定功率及运作电流量相距非常大,这表明在电动执行器中选用大行星传动齿轮可大幅度降低耗能。
2. 执行器导出力矩的精确测量:
电动执行器在推动闸阀姿势时,其导出扭距随负荷(闸阀实际操作扭距)的变动而转变。当闸阀运作到终点站(开全或关完)的部位或在运转环节中阀心产生卡死没动的情况下,执行器的输入输出力矩会骤然上升。为了更好地不会毁坏高压闸阀突面或阀座,必须限定执行器的最高輸出扭距。而这就必须扭距测量系统来即时精确测量执行器的输入输出扭距。
精确测量执行器导出扭距一般有这两种方式:运用涡杆的径向偏移,或运用行星减速器齿轮的轴向偏移。(也有一种测量法是使用精确测量电动机的效率来测算执行器的输入输出扭距,属于等效替代法法,没有在这篇阐述之列。)
2.1 涡杆径向位移测量法: 涡杆径向位移测量系统软件由碟簧、拨杆及拨动开关构成。碟簧顶在涡杆的两边,拨杆端部卡在涡杆上。如前所述,在蜗轮蜗杆传动全过程中,涡杆因为受轴向力的功效,会造成径向偏移。径向偏移的涡杆会缩小碟簧,当碟形弹簧缩小造成的扭簧力与轴向力均衡时,涡杆的径向偏移终止。负荷(执行器导出扭距)越大,涡杆径向偏移越大,当负荷(导出扭距)做到执行器设置扭距时,拨杆会打动拨动开关姿势,进而断开执行器电动机的开关电源,执行器终止旋转。 涡杆径向位移测量扭距的办法是一种简易的测量法,存有这一定的缺点:
1) 测量精度差:因为机械系统的规定,为了防止出现很大的振荡及维持精准定位的精确型,必须把涡杆的径向偏移限定在一个较小的范畴内,因此需要选用弹性模具比较大的碟簧。因此,企业扭簧变形相匹配的执行器导出扭距便会比较大,测量精度不高。
2) 测量精度随运作時间减少:涡杆是高速运转构件,在操作流程中涡杆、蜗轮蜗杆、涡杆适用构件及拨杆等组件均会出现损坏,因此会导致各种各样空隙的扩大,测量精度也会随着减少。
2.2 行星减速器齿轮轴向位移测量法:
行星减速器齿轮轴向位移测量系统软件由螺旋弹簧、拨杆及拨动开关构成。螺旋弹簧顶在滚轮上,滑块卡在齿轮上。拨杆端部卡在齿圈上。当电动机推动太阳轮转动时,太阳轮推动大行星轮旋转,与此同时也会推动齿轮旋转。齿轮的旋转会根据滚轮缩小螺旋弹簧。当扭簧变形造成的扭簧力与齿轮遭受的周向力均衡时,齿轮便会终止旋转。负荷(执行器导出扭距)越大,齿轮轴向偏移越大,当负荷(导出扭距)做到执行器设置扭距时,拨杆会打动拨动开关姿势,进而断开执行器电动机的开关电源,执行器终止旋转。
行星减速器齿轮轴向位移测量法像针对涡杆径向位移测量法有其特有的优点:
1) 测量精度高:齿轮轴向位移比涡杆径向偏移大,螺旋弹簧弹性模具小,扭簧企业变形相匹配的执行器导出扭距转变相对性小,因此测量精度较高。
2) 测量精度维持时间长:行星减速器外侧并不是高速运转构件,磨擦损坏小,测量精度不随执行器运作时长增多而减少,可以完成长期的高精密精确测量。
汇总: 武器装备有行星减速器传动装置的电动执行器要比纯粹应用蜗轮蜗杆传动系统软件的执行器的传动系统高效率,在相同的输入输出力矩及实际操作时长的前提下,武器装备有行星减速器传动装置的执行器电机额定功率小,耗能低。
运用行星减速器外侧轴向偏移要比运用涡杆径向偏移的方式 精确测量执行器导出扭距高精度,更能完成长久靠谱的精确测量。
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