[实用新型]一种手动离合机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备，属于调节和截流装置技术领域。 

背景技术

执行机构，主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关及调节，代替人工作业。按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类；按运动形式可分为直行程、角行程、回转型（多转式）等几类。早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作过程中人体可能直接接触到工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成直接伤害，具有较大的安全隐患；设备寿命短、易损坏、维修量大。 

基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，以减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。传统的手动控制执行机构，在输出轴部位，需要很大的外力才能实现手动功能；同时由于手动时的时间短，很容易造成齿轮件的齿部损坏，故需在机械部分增加离合机构。

电动执行器由于使用电源作为动力，有其它几类传动类型不可比拟的优势，所以电动型执行器近年来发展最快，它的特点是获取能源方便，动作快，信号传递速度快，且可远距离传输信号，便于和数字装置配合使用等。所以电动执行器处于发展和上升时期，是一种有发展前途的装置。其缺点是结构复杂，价格贵和推动力小。

电动执行器内部包括电子元器件部分和机械部分。现在该类型的电动执行器大多采用离合机构，且多采用轴向移动齿轮或径向移动齿轮两种方式；离合机构通常使用压杆直接与齿轮接触，通过弹簧回位实现齿轮的分离与结合（齿轮轴向移动实现离合）；或通过凸轮的旋转，拨动齿轮的位置（改变齿轮的径向移动实现离合）。以上的离合机构在使用中会存在以下缺点：

1、手动压杆较长，占内部空间，且工作不稳定（齿轮轴向移动式），同时要将上盖部位留有压杆位置，容易造成整个电动执行器密封防水性能（IP67/IP68）差；

2、齿轮径向移动要通过转换力臂实现，并需要加大的外力使其结合，不但安装不便，同时还要增加凸轮、转换力臂等零件，使结构复杂，造成成本浪费；

3、小型电动执行器由于价格及体积问题，内部结构非常紧凑，故结构要求尽量优化，但现有执行器还不够优化；

4、现有离合机构很多存在工作稳定性差、安装不方便、操作不可靠等等方面的问题。

发明内容

本实用新型所涉及的手动离合机构，是一种小输出力矩的电动执行器，可用于25-50N.m力矩环境下管路的控制阀门的开启，操作人员既可在现场进行手动操作，也可以对阀门进行远程控制，广泛应用于排水、暖通、石油、化工、电子、轻工、食品、医药、轻纺、造纸、水电、船舶、冶炼、能源系统等流体管线上的各个领域。 

本实用新型的目的是将执行器空间有效利用，使离合机构更简单、安全、可靠地应用于小型电动执行器，同时将手动装置设计在输出前一级的齿轮轴上，使手动时更加省力（力矩约为手动在输出轴的1/3~1/4），同时优化了小电动执行器的结构，减轻重量，减少加工成本，提高执行器的操作稳定性、可靠性。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案对先前设计理念进行改进，使其降低成本，减小执行器体积及重量，同时提高执行器离合可靠性性能。

因手动操作的力矩跟齿轮传动的速比及手动操作的位置有关，故本实用新型所涉及的手动离合机构将齿轮传动系统中断，使手动操作的力矩变小。

在下文中我们对设计进行分析，局部图见图2：

本实用新型所涉及的手动离合机构，由上离合体4，下离合体5，支撑弹簧8，定位套9、离合拨片10、双联齿轮7、紧定螺钉6、轴用固定件3、芯轴2、定位套9组成；

其中所述上离合体4由D型连接方式连接在基板1上，并用轴用固定件3固定防止脱落，下离合体5由紧定螺钉6固定在芯轴2上，双联齿轮7与芯轴2间隙配合，双联齿轮7下有支撑弹簧8，定位套9的作用是控制支撑弹簧8与芯轴2间的径向间隙；O型圈14装配在本体11上，与芯轴2紧密配合起到密封作用。

1、本实用新型应用于手动工作状态的离合机构，离合机构工作原理为：上离合体4与下离合体5（上离合体4固定在基板1上）采用楔形角的相对运动，实现啮合齿轮的分离；同时在上离合体4设计有限位平面21，下离合体5设计有下限位平面22，用于分离后的限位；齿轮分离后，通过旋转手动装置从而实现阀门的开启与关闭。