一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构的制作方法

1.本发明属于船用汽轮机阀门驱动机构技术领域，具体涉及一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构。


背景技术：

2.目前船用汽轮机及民用汽轮机一般采用电液执行机构或油动机控制阀门的开启与关闭。随着汽轮机功率的增大，阀门口径增大，阀门升程增加，执行机构所需的最大出力与尺寸结构也随之急剧增加。新型船用汽轮机对设备空间尺寸及重量等要求更加严格，现有的驱动方式无法满足大功率船用汽轮机组总体对于空间尺寸及重量的要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构。
4.一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，包括伺服电机、蜗轮蜗杆传动机构和输出轴；所述伺服电机为直驱式旋转电机，伺服电机的电机轴与蜗杆通过花键连接；所述输出轴通过花键与蜗轮连接，在蜗轮安装有一对旋转变压器作为伺服电机的位置控制信号来源。
5.进一步地，还包括蜗轮蜗杆壳体、上端盖、中间壳体、下壳体；所述蜗轮蜗杆壳体由左侧蜗轮壳体和右侧蜗杆壳体组成，且两侧壳体连通；所述伺服电机安装在具有定位功能的上端盖，在伺服电机上端设有顶盖，顶盖将伺服电机上端覆盖防止异物进入，顶盖通过第一螺钉和第一垫片安装，第一螺钉通过钢丝进行防松。
6.进一步地，所述蜗杆上端通过第一轴承与电机轴连接，蜗杆下端与推力轴承连接；所述第一轴承通过第一轴承套安装在蜗杆壳体上部，第一轴承上端通过蜗杆的轴肩定位，第一轴承的下端通过挡圈固定；所述推力轴承通过第二垫片、第二轴承套、第一圆螺母用止动垫圈、第一圆螺母安装在具有定位功能的中间壳体内，并用下壳体压紧；所述第二垫片用于调整推力轴承的位置。
7.进一步地，所述左侧蜗轮壳体中灌注一定高度润滑油，并通过第一螺堵和第二螺堵将注油口与排油口封堵住，防止漏油；在左侧蜗轮壳体上布置有液位计，用于测量液位高度；所述液位计通过第三螺堵和罩螺帽安装在左侧蜗轮壳体上。
8.进一步地，还包括罩壳盖、罩壳、调整垫圈、轴承盖、传感器套、限位板、旋转格莱圈；所述输出轴与蜗轮连接处通过第二圆螺母及第二圆螺母用止动垫圈锁紧，输出轴两端的轴承分别安装在蜗轮蜗杆壳体和罩壳盖上，分别用调整套筒和轴承端盖压紧；所述旋转格莱圈位于轴承端盖内起密封作用；所述传感器套用调整垫圈调整位置后固定在罩壳盖上，用于安装旋转变压器；所述限位板用于压紧旋转变压器；所述输出轴与两旋转变压器之间设有第一垫圈，输出轴通过第三螺钉、第三垫片、第二垫圈紧固定位；所述罩壳覆盖在外用于对零件进行保护。
9.本发明的有益效果在于：
10.本发明采用伺服电机为船用汽轮机阀门开启提供驱动力，伺服电机为旋转电机，电机输出轴与传动机构采用花键连接，传动机构为一级蜗轮蜗杆减速器，蜗轮上安装有一对旋转变压器作为伺服电机的位置控制信号来源。本发明结构简单紧凑，可用于大功率船用汽轮机的阀门控制，输出转矩与精度可满足船用汽轮机的控制需求。
附图说明
11.图1为一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构的主视图。
12.图2为一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构的侧视图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明做进一步描述。
14.本发明提供了一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，该机构采用伺服电机为船用汽轮机阀门开启提供驱动力，伺服电机为旋转电机，电机输出轴与传动机构采用花键连接，传动机构为一级蜗轮蜗杆减速器，蜗轮上安装有一对旋转变压器作为伺服电机的位置控制信号来源。该机构可用于大功率船用汽轮机的阀门控制。
15.实施例1：
16.如图1、2所示，一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，包括蜗轮蜗杆壳体1、蜗轮2、顶盖3、钢丝4、第一螺钉5、第一垫片6、电机轴7、伺服电机8、蜗杆9、上端盖10、第一轴承套11、挡圈12、第一轴承13、第二垫片14、中间壳体15、推力轴承16、第二轴承套17、第一圆螺母用止动垫圈18、第一圆螺母19、下壳体20、第一螺堵21、液位计22、第三螺堵23、罩螺帽24、第二螺堵25、罩壳盖26、罩壳27、调整垫圈28、轴承盖29、传感器套30、限位板31、旋转变压器32、第三螺钉33、第三垫片34、第二垫圈35、第一垫圈36、旋转格莱圈37、第二圆螺母38、第二圆螺母用止动垫圈、输出轴40、轴承41、调整套筒42。
17.伺服电机8为直驱式旋转电机，通过电机轴7与蜗杆9利用花键相连，电机转子旋转带动第一螺钉5与第一垫片6连接的电机轴旋转，电机轴7带动蜗杆9旋转，从而驱动蜗轮2及其输出轴40，将电机转矩传递出去。第一螺钉5用钢丝3进行防松，顶盖3将电机上端覆盖防止异物进入。伺服电机8安装在具有定位功能的上端盖10上，与安装第一轴承13用的第一轴承套11依次安装在蜗轮蜗杆壳体1上。第一轴承1一端靠蜗杆9的轴肩定位，一端靠挡圈12固定。第二垫片14用于调整推力轴承16的位置，推力轴承16用第二轴承套17、第一圆螺母用止动垫圈18、第一圆螺母19安装在具有定位功能的中间壳体15内，并用下壳体20压紧。蜗轮蜗杆壳体1中灌注一定高度润滑油，第一螺堵21和第二螺堵25将注油口与排油口封堵住，防止漏油。液位计22用于测量液位高度，通过第三螺堵23和罩螺帽24安装在蜗轮蜗杆壳体1上。
18.输出轴40与蜗轮2花键连接并用第二圆螺母38及第二圆螺母用止动垫圈39锁紧，两端的轴承41分别安装在蜗轮蜗杆壳体1和罩壳盖26上，分别用调整套筒42和轴承端盖29压紧。旋转格莱圈37位于轴承端盖29内起密封作用。传感器套30用调整垫圈28调整位置后固定在罩壳盖26上，用来安装旋转变压器32，限位板31压紧旋转变压器32，第一垫圈36安装在输出轴40上两旋转变压器32之间。第三螺钉33、第三垫片34、第二垫圈35为该轴向紧固定位。罩壳27覆盖在外用以对零件进行保护。
19.整套机构在蜗杆下端预留花键作为切换装置接口，用于安装手轮或其他驱动装
置。
20.本发明用于控制汽轮机变工况所需各阀门开度，整体为立式一级蜗轮蜗杆减速器，电机输出轴可拆卸，结构简单紧凑，便于安装。本发明可为实现伺服电机位置闭环控制提供位置信号。
21.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，其特征在于：包括伺服电机(8)、蜗轮蜗杆传动机构和输出轴(40)；所述伺服电机(8)为直驱式旋转电机，伺服电机(8)的电机轴(7)与蜗杆(9)通过花键连接；所述输出轴(40)通过花键与蜗轮(2)连接，在蜗轮(2)安装有一对旋转变压器(32)作为伺服电机(8)的位置控制信号来源。2.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，其特征在于：还包括蜗轮蜗杆壳体(1)、上端盖(10)、中间壳体(15)、下壳体(20)；所述蜗轮蜗杆壳体(1)由左侧蜗轮壳体和右侧蜗杆壳体组成，且两侧壳体连通；所述伺服电机(8)安装在具有定位功能的上端盖(10)，在伺服电机(8)上端设有顶盖(3)，顶盖(3)将伺服电机(8)上端覆盖防止异物进入，顶盖(3)通过第一螺钉(5)和第一垫片(6)安装，第一螺钉(5)通过钢丝(3)进行防松。3.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，其特征在于：所述蜗杆(9)上端通过第一轴承(13)与电机轴(7)连接，蜗杆(9)下端与推力轴承(16)连接；所述第一轴承(13)通过第一轴承套(11)安装在蜗杆壳体上部，第一轴承(13)上端通过蜗杆(9)的轴肩定位，第一轴承(13)的下端通过挡圈(12)固定；所述推力轴承(16)通过第二垫片(14)、第二轴承套(17)、第一圆螺母用止动垫圈(18)、第一圆螺母(19)安装在具有定位功能的中间壳体(15)内，并用下壳体(20)压紧；所述第二垫片(14)用于调整推力轴承(16)的位置。4.根据权利要求2所述的一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，其特征在于：所述左侧蜗轮壳体中灌注一定高度润滑油，并通过第一螺堵(21)和第二螺堵(25)将注油口与排油口封堵住，防止漏油；在左侧蜗轮壳体上布置有液位计(22)，用于测量液位高度；所述液位计(22)通过第三螺堵(23)和罩螺帽(24)安装在左侧蜗轮壳体上。5.根据权利要求2所述的一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构，其特征在于：还包括罩壳盖(26)、罩壳(27)、调整垫圈(28)、轴承盖(29)、传感器套(30)、限位板(31)、旋转格莱圈(37)；所述输出轴(40)与蜗轮(2)连接处通过第二圆螺母(38)及第二圆螺母用止动垫圈(39)锁紧，输出轴(40)两端的轴承(41)分别安装在蜗轮蜗杆壳体(1)和罩壳盖(26)上，分别用调整套筒(42)和轴承端盖(29)压紧；所述旋转格莱圈(37)位于轴承端盖(29)内起密封作用；所述传感器套(30)用调整垫圈(28)调整位置后固定在罩壳盖(26)上，用于安装旋转变压器(32)；所述限位板(31)用于压紧旋转变压器(32)；所述输出轴(40)与两旋转变压器(32)之间设有第一垫圈(36)，输出轴(40)通过第三螺钉(33)、第三垫片(34)、第二垫圈(35)紧固定位；所述罩壳(27)覆盖在外用于对零件进行保护。

技术总结
本发明属于船用汽轮机阀门驱动机构技术领域，具体涉及一种伺服电机驱动的船用汽轮机阀门驱动机构。本发明采用伺服电机为船用汽轮机阀门开启提供驱动力，伺服电机为旋转电机，电机输出轴与传动机构采用花键连接，传动机构为一级蜗轮蜗杆减速器，蜗轮上安装有一对旋转变压器作为伺服电机的位置控制信号来源。本发明结构简单紧凑，可用于大功率船用汽轮机的阀门控制，输出转矩与精度可满足船用汽轮机的控制需求。制需求。制需求。


技术研发人员：赵壮 崔秋雯 李海龙 张微
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/6/7