一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下及陸地球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及利用該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)制造的一種撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于把閥門驅(qū)動(dòng)至全開或全關(guān)的位置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是使用液體、氣體、電力或其他能源并通過電機(jī)、氣缸或其它裝置將其轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)作用?，F(xiàn)行的多回轉(zhuǎn)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)多采用離合器和制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的啟停，由于離合器和制動(dòng)器會(huì)出現(xiàn)打滑磨損等現(xiàn)象，不能保證球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)在深海環(huán)境下平穩(wěn)、長(zhǎng)壽命地運(yùn)作。因此有必要設(shè)計(jì)開發(fā)一種更符合要求的雙向制動(dòng)機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及利用該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)制造的一種撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)和R0V驅(qū)動(dòng)(即無人遙控潛水器，是用于水下觀察、檢查和施工的水下機(jī)器人)兩種驅(qū)動(dòng)互不干涉。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用行星齒輪的雙向動(dòng)力傳輸功能和蝸輪蝸桿的反向自鎖功能，來實(shí)現(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)和R0V驅(qū)動(dòng)互不干涉驅(qū)動(dòng)球閥的運(yùn)轉(zhuǎn)。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由行星齒輪機(jī)構(gòu)和帶自鎖功能的蝸輪及蝸桿組成，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架組成，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述內(nèi)齒圈與蝸輪直接固連或蝸輪通過齒輪減速機(jī)構(gòu)與內(nèi)齒圈連接。所選取的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)具有反向自鎖性能，蝸桿是主動(dòng)件，蝸輪是從動(dòng)件，即蝸桿可以帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿。因此在R0V驅(qū)動(dòng)沒有動(dòng)力輸入時(shí)，蝸桿固定不動(dòng)，蝸輪也固定不動(dòng)，從而鎖止內(nèi)齒圈。
[0005]本發(fā)明還同時(shí)提出一種撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)由復(fù)位彈簧裝置、動(dòng)力傳輸裝置，液壓裝置組成，所述復(fù)位彈簧裝置包括彈簧缸、彈簧、推板，所述動(dòng)力傳輸裝置包括殼體、活塞桿、導(dǎo)桿、導(dǎo)塊、銷軸、撥叉、滑塊、行星齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪及蝸桿，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架組成，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述內(nèi)齒圈與蝸輪固連，所述液壓裝置包括液壓缸和活塞；其中，活塞桿與活塞、推板焊接在一起，活塞桿與導(dǎo)塊、滑塊通過銷軸連接，撥叉通過花鍵與太陽輪連接，行星架的輸出軸與球閥閥桿連接，蝸輪、蝸桿安裝在殼體上。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述蝸桿由水下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)。
[0007]當(dāng)采用液壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈固定，無論液壓輸入源帶動(dòng)太陽輪正轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力都可以通過太陽輪傳遞到行星輪上，最終由行星輪帶動(dòng)行星架旋轉(zhuǎn)，從而輸出動(dòng)力。此時(shí)，由于R0V驅(qū)動(dòng)沒有動(dòng)力輸入，蝸桿固定不動(dòng)，具有自鎖功能的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)將內(nèi)齒圈鎖止，確保動(dòng)力從太陽輪準(zhǔn)確地傳遞到行星輪。
[0008]當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)失效時(shí)，太陽輪沒有動(dòng)力輸入在液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的復(fù)位彈簧的作用下被鎖止，R0V驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與蝸輪一體的內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，通過內(nèi)齒圈帶動(dòng)行星輪和行星架旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)思巧妙；行星齒輪的雙向動(dòng)力傳遞和蝸輪蝸桿的反向自鎖，使液壓驅(qū)動(dòng)和R0V驅(qū)動(dòng)能夠相互獨(dú)立互不干涉的動(dòng)作，增強(qiáng)了深海球閥開啟的可靠性和安全性，易于生產(chǎn)，便于裝配和更換，可大大降低制造成本。
【附圖說明】
[0010]圖1是實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0011]圖2是撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0012]圖3是實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0013]其中:1-太陽輪、2_行星輪、3_內(nèi)齒圈、4_行星架、5_蝸輪、6_蝸桿、7_齒輪減速機(jī)構(gòu)、8-彈簧缸、9-彈簧、10-推板、11-導(dǎo)桿、12-活塞桿、13-導(dǎo)塊、14-銷軸、15-滑塊、16-撥叉、17-殼體、18-液壓缸、19-活塞、20-實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施示例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1所示，實(shí)施例一提供一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用行星齒輪的雙向動(dòng)力傳輸功能和蝸輪蝸桿的反向自鎖功能，來實(shí)現(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)和R0V驅(qū)動(dòng)互不干涉驅(qū)動(dòng)球閥的運(yùn)轉(zhuǎn)。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由行星齒輪機(jī)構(gòu)和帶自鎖功能的蝸輪5及蝸桿6組成，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪1、行星輪2、內(nèi)齒圈3、行星架4組成，所述內(nèi)齒圈3與蝸輪5直接固連。其中，太陽輪1與球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓驅(qū)動(dòng)軸連接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架4的輸出軸與球閥閥桿固連帶動(dòng)球閥開、關(guān)。蝸輪5與蝸桿6嚙合，蝸桿6與蝸輪5為過渡配合，液壓失效時(shí)，蝸桿6由水下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)。
[0016]如圖2所示，為撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)由復(fù)位彈簧裝置、動(dòng)力傳輸裝置，液壓裝置組成，左側(cè)復(fù)位彈簧裝置包括彈簧缸8、彈簧9、推板10，中間動(dòng)力傳輸裝置包括殼體17、活塞桿12、導(dǎo)桿11、導(dǎo)塊13、銷軸14、撥叉16、滑塊15、本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20，右側(cè)液壓裝置包括液壓缸18和活塞19 ;其中，活塞桿12與活塞19、推板10焊接在一起，活塞桿12與導(dǎo)塊13、滑塊15通過銷軸14連接，撥叉16通過花鍵與太陽輪1連接，行星架4的輸出軸與球閥閥桿連接，蝸輪5、蝸桿6安裝在殼體17上。液壓失效時(shí)，蝸桿6由水下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)。
[0017]當(dāng)液壓油推動(dòng)活塞19向左運(yùn)動(dòng)，活塞桿12另一端推板10壓縮彈簧9，導(dǎo)塊13順著導(dǎo)桿11向左運(yùn)動(dòng)，滑塊15在撥叉16的滑槽里運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)撥叉16和太陽輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，將動(dòng)力傳遞到行星架4的輸出軸從而帶動(dòng)球閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)球閥的開啟和關(guān)閉。
[0018]當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)失效時(shí)，太陽輪1沒有動(dòng)力輸入，在復(fù)位彈簧裝置的作用下被鎖止，這時(shí)可使用R0V驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)蝸桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與蝸輪5—體的內(nèi)齒圈3轉(zhuǎn)動(dòng)，通過內(nèi)齒圈3帶動(dòng)行星輪2和行星架4旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出，從而實(shí)現(xiàn)球閥的開啟和關(guān)閉。
[0019]如圖3所示，實(shí)施例二提供一種實(shí)現(xiàn)互不干涉的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。R0V操作機(jī)構(gòu)利用機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)于球閥開啟扭矩大的情況，不能直接利用一級(jí)蝸輪蝸桿減速來直接驅(qū)動(dòng)閥門，則可在行星齒輪機(jī)構(gòu)和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)間添加一套齒輪減速機(jī)構(gòu)7，來放大ROV的傳遞扭矩，帶動(dòng)球閥閥桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。其中齒輪減速機(jī)構(gòu)7 一端與蝸輪5連接，齒輪減速機(jī)構(gòu)7另一端與內(nèi)齒圈3連接，可以根據(jù)實(shí)際選用的水下機(jī)器人輸出扭矩和球閥操作扭矩具體要求，設(shè)計(jì)水下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)所需的總傳動(dòng)比，選取合適的減速齒輪結(jié)構(gòu)，精確保證水下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)閥門動(dòng)作的要求。
[0020]本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容，屬于本專業(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是:該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由行星齒輪機(jī)構(gòu)和帶自鎖功能的蝸輪及蝸桿組成，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架組成，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述內(nèi)齒圈與蝸輪固連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是:所述內(nèi)齒圈通過齒輪減速機(jī)構(gòu)與蝸輪連接。3.一種撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是:該執(zhí)行機(jī)構(gòu)由復(fù)位彈簧裝置、動(dòng)力傳輸裝置，液壓裝置組成，所述復(fù)位彈簧裝置包括彈簧缸、彈簧、推板，所述動(dòng)力傳輸裝置包括殼體、活塞桿、導(dǎo)桿、導(dǎo)塊、銷軸、撥叉、滑塊、行星齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪及蝸桿，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架組成，所述蝸輪與蝸桿嚙合，所述內(nèi)齒圈與蝸輪固連，所述液壓裝置包括液壓缸和活塞；其中，活塞桿與活塞、推板焊接在一起，活塞桿與導(dǎo)塊、滑塊通過銷軸連接，撥叉通過花鍵與太陽輪連接，行星架的輸出軸與球閥閥桿連接，蝸輪、蝸桿安裝在殼體上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的撥叉式液壓驅(qū)動(dòng)球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是:所述蝸桿由水下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及水下及陸地球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，提供了一種實(shí)現(xiàn)互不干涉驅(qū)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架、蝸輪、蝸桿組合而成。本發(fā)明采用行星齒輪的雙向動(dòng)力傳輸功能和蝸輪蝸桿的反向自鎖功能，來實(shí)現(xiàn)液壓驅(qū)動(dòng)和ROV驅(qū)動(dòng)互不干涉驅(qū)動(dòng)球閥的運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，增強(qiáng)了深海球閥開啟的可靠性和安全性，易于生產(chǎn)，便于裝配和更換，可大大降低制造成本。
【IPC分類】F16K31/12, F16H37/02, F16K31/53
【公開號(hào)】CN105387265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510886585
【發(fā)明人】李慧, 毋迪, 騰大偉, 姜勇, 向超, 廖聰
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日