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（优秀毕业全套设计）电动阀门控制器的设计（整套下载）

转速等条件确定标准联轴器的型号和主要尺寸。必要时应对联轴器中易损的薄弱环节进行承载能力等的校核计算。选择或校核时的主要依据是联轴器实际所需传递的转矩，由于各种机械的转矩变化规律常较复杂，不易精确确定，通常可按计算转矩来选择或校核。联轴器传递的理论转矩联轴器的工作情况系数查阅简明机械设计手册表，取.，所以查表，选用凸缘联轴器。其图如下图联轴器示意图离合器的选择和计算离合器是用来联接两轴，但是可以在机器运转过程中随时进行接合或分离。离合器按其工作原理可分为牙嵌式摩擦式和电磁式三类按控制方式可分为操纵式和自动式两类操纵式离合器需要借助于人力或动力如液压气压电磁等进行操纵自动式离合器不需要外来操纵，可在定条件下实现自动分离和接合。对于已标准化的离合器，其选择步骤和计算方法与联轴器相同。对于非标准化或不按标准制造的离合器，可先根据工作情况选择类型，在进行具体的设计计算，具体的计算方法及计算内容可查阅有关资料。本次设计所选用的离合器为牙嵌式离合器，它由两个端面带牙的半离合器组成，从动半离合器用导向平键与轴联接，另半离合器用平键与轴联接，对中环用来使两轴对中，滑环可操纵离合器的分离或接合。牙嵌式离合器的常用牙型有矩形梯形和锯齿形等。矩形齿接合分离困难，牙的强度低，磨损后无法补偿，仅用于静止状态的手动接合梯形齿牙根强度高，接合容易，且能自动补偿牙的磨损与间隙，因此应用较广锯齿形牙根强度高，可传递较大转矩，但只能单向工作。为减小齿间冲击延长齿的寿命，牙嵌式离合器应在两轴静止或转速差很小时接合或分离。由于本次设计的电动控制器其输出转速较低，而且强度也比较低，用矩形牙嵌式离合器即可。查阅机械设计手册，选定型号为端面离合器其示意图如下图离合器示意图减速器的润滑与密封以及箱体的设计.润滑方式润滑的主要作用是减小摩擦和磨损，降低工作表面的温度。液体润滑剂还能带走摩擦产生的热量，对降温更为有效。此外，润滑剂有防锈传递动力消除污物减振密封等作用。润滑方式有液体润滑半固体润滑气体润滑和固体润滑四大类，查阅机械设计手册，在本控制器中，选择润滑方式为液体润滑方式中的油润滑，具体由可划分为以下三种飞溅润滑由传动带的传动带起润滑油直接溅入轴承内，或先溅到箱壁上，顺着内壁流入箱体的油槽中，再沿油槽流入轴承内。此时端盖端部必须开槽，并将端盖端部的直径取小些，以免油路堵塞。当传动件直径较小，或者传动件是斜齿轮或蜗杆斜齿轮具有沿齿轮向排油的作用时，会使过多的润滑油冲向轴承而增加轴承的阻力，这种情况下，应在轴承前装上挡油板。浸油润滑将轴承直接浸入箱内油中进行润滑，这种润滑方式常用于下置式蜗杆减速器蜗杆轴承的润滑，油面高度应不超过轴承最低滚动体的中心，以免加大搅油损失。若传动件直径小于轴承滚动体中心分布圆直径时，可在轴上装设溅油轮并使其浸入油中，传动件不接触油面而靠溅油润滑，轴承人使用浸油润滑。刮油润滑当传动件圆周速度很低时，可利用装在箱体内的刮油板刮油润滑轴承，刮油板和传动件之间应留的间隙。另外，润滑油有粘度闪点凝点酸值残炭灰分水分机械杂质等质量指标，亦是影响润滑油选择的主要因素。在本控制器中，蜗轮蜗杆采用闭式传动，其工作环境为温度湿度查阅机械设计手册，选定润滑油为合成齿轮油，其牌号为号，其运动粘度为,闪点开口，凝点倾点，酸值密封轴伸端密封方式有接触式和非接触式两种。橡胶油封是接触式密封中的种，密封效果好。橡胶油封中常用的密封件有型橡胶油封型橡胶油封型橡胶油封型橡胶油封和型橡胶油封等几种。其中较为常用的是型橡胶油封，可用于脂润滑和油润滑的轴承中。安装时应注意油封的安装方向，当以防漏油为主时，油封的唇边对着箱内当以防外界灰尘杂质为主时，油封的唇边对着箱外当两油封相背放置时，则防漏防尘能力都好。为使油封安装方便，轴上可做出斜角。毡圈密封是接触式密封中寿命较低密封效果相对较差的种，但其结构简单价格低廉，适用于脂润滑轴承中。毡圈的剖面为矩形，工作时将毡圈嵌入剖面为梯形的环形槽中并压紧在轴上，以获得密封效果。毡圈密封的接触面易磨损，般用于圆周速度小于场合。为避免磨损可采用非接触式密封，油沟密封是其中常用的种，它是利用充满润滑脂的环形间隙来达到密封效果。油沟密封结构简单成本低，但不够可靠，适用于脂润滑的轴承中。若要求更高的密封性能，可采用迷宫式密封。采用迷宫式密封的转动件和固定件之间存在着曲折的轴向间隙和径向间隙，利用其间充满的润滑脂来达到密封效果，可用于脂润滑和油润滑，迷宫式密封的结构复杂，制造和装配要求较高。选择密封方式时要考虑轴的圆周速度润滑剂种类环境条件和工作温度。在本带能动控制器中，采用型密封圈比较合理。.控制器箱体的结构设计本课题所设计的减速器，其基本结构设计是在参照机械设计基础课程设计图装配图的基础上完成的，该项减速器主要由传动零件蜗轮蜗杆，轴和轴承，联结零件键，销，螺栓，螺母等。箱体和附属部件以及润滑和密封装置等组成。控制器箱体起着支承和固定轴系零件，保证传动件的啮合精度和良好润滑以及轴系的可靠密封等重要作用，其质量约占控制器总质量的。设计箱体结构时必须综合考虑传动质量加工工艺及成本等因素。控制器箱体可以采用铸造的方法制造。进行控制器箱体的结构设计时应考虑以下几方面的问题箱体要具有足够的刚度若箱体的刚度不够，在加工和使用过程中会引起变形，使轴承孔中心线过度偏斜而影响传动件的运动精度。设计箱体时首先要保证轴承座的刚度，使轴承座有足够的壁厚，并在轴承座上加支承胫。箱体应有可靠的密封且便于传动件的润滑和散热为保证密封，箱体剖分面处的联接凸缘应有足够的宽度，联接螺栓的间距也不应过大，以保证足够的压紧力。为提高密封性，可在剖分面上制出回油沟，使渗出的油可沿回油沟的斜槽流回箱内。为提高密封性有时也允许在剖分面间涂密封胶。由于蜗杆控制器工作时发热量较大，其箱体的大小应考虑散热面积的需要，并要进行热平衡计算。若不能满足热平衡要求，则应适当增大箱体尺寸或增设散热片和风扇，散热片的方向应与空气的流动方向致。发热严重时还可以在油池中设置蛇形冷却水管，以降低油温。箱体结构要有良好的工艺性箱体结构工艺性的好坏对于提高加工精度和装配质量，提高生产效率以及便于检修维护等方面有很大影响，主要应考虑以下两方面的问题。.铸造工艺的要求在设计铸造箱体时应考虑箱体的铸造工艺特点，力求壁厚均匀过渡平稳，不要出现局部金属积聚。铸件的箱壁不可太薄，砂型铸造圆角半径可取.机械加工工艺性的要求设计箱体的结构形状时，应尽量减少机械加工的面积。设计时应尽量工件和刀具的调整。例如同轴心线上两轴承座孔的直径应尽量致，以便于镗孔并保证镗孔精度。同方向上的平面应尽量能次调整加工完成。各轴承座端面应在同平面上。箱体形状应力求均匀美观箱体的外形应简洁整齐尽量减少外凸形体。如采用“方形小圆角过渡”的造型比“曲线大圆角过渡”更美观。电动控制器控制系统部分的设计.引言电动控制器是对开环控制系统中最终控制元件如阀门的运行进行控制的种装置，使用于对截止阀闸阀节流阀水阀等的控制。主要在开和关位置上操作。通常电动执行机构和阀门连接起来，经过安装调试后成为电动阀。电动阀使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关调节动作。从而达到对管道介质的开关或是调节目的。阀门智能控制水平的提高，有助于提高国内阀门电动执行机构的产品水平，也有利于提高生产控制的自动化水平，最终实现生产过程的智能化，价值十分显著。阀门电动控制机构广泛应用于现代工业控制系统中，阀门电动控制器是阀门电动执行机构的核心部件。在水利电力及化工行业，不同种类的阀类，如截止阀闸阀蝶阀等得到了最广泛的应用。在对阀门实现远程控制集中控制和自动控制的过程中，阀门电动执行机构是种必不可少的执行部件。随着能源化工钢铁运输和建筑等现代工业高速发展以及与其有密切联系的水气汽油等流体在工业上的应用，管道系统中的电动阀门在生产中发挥着重要作用，因而对阀门电动执行机构的功能和使用要求也不断提高，迫切需要智能化的新代产品替代目前使用的产品，以提高生产效率。本设计的电动控制器的原理是首先通过加减调整三个按钮手动调整好阀门的上限位和下限位，同时由编码器把阀门在上限位和下限位时的门的驱动电机的脉冲数送入储存记忆起来。在要开启和关闭阀门时按开启或关闭的按钮，由带机械离合器的直流电机驱动带动阀杆正转或反转，在上升到记忆的上限位或下降到记忆的下限位时电机停转，并由机械离合器抱闸制动。电动执行器以单相交流电为电源，接受来自系统和其他操作器的，标准信号来控制执行器进行开关阀门。电子控制模块采用先进的混合集成电路，包含完整的保护功能，可现场控制或远程控制，被设计成匣子形式，并用树脂浇铸密封。驱动采用高性能导电塑料电位器精度高寿命长等特点，可与各种角行程调节机构组合成高性能高可靠性的电动调节阀。在对阀门实现远程控制集中控制和自动控制的过程中，阀门电动执行机构是种必不可少的执行部件。随着微电子技术电力电子技术微机控制技术及通讯技术等现代科学技术的发展，国外许多相关厂家长期对电动阀门的研究开发和改进，形成了新代智能电动阀门，增加了许多的功能，并扩展了它的应用领域，各项指标和性能也得到了提高，广泛应用于工业生产。运用数字技术电力电子技术等先进技术，开发研制性能先进功能完善，尤其是可对阀门实现远距离控制现场操作集中控制，以满足国内广大用户生产使用的要求，适合我国工业生产和发展需要的新型智能电动阀门执行机构，具有十分重要的现实意义。现在的大多数都具有高速计数器功能，不需增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百的脉冲信号，合理的选用编码器，让脉冲频率即能在处理的范围内又可以满足正反转的精度要求。利用对驱动电机进行脉冲计数成为可能而电动控制器对开启，关闭系统的精度和响应速度要求不是很高。可以通过对电动控制器开关系统驱动电机的上升和下降脉冲数的计算，在开关的过程中，让对所接收的两个脉冲数与设定好的两个脉冲数值进行比较，根据比较结果确定是否到阀杆转动圈数的上限，控制电机是否运转。从而保证了阀杆的开启和关闭的可行性所有都具有可擦写的软元件，使软元件中的内容可根据要求随时动态更新。在需要更改开启和关闭所需要转动的圈数的时侯可把手动调整的开启和关闭的上下限位的的驱动电机分别的脉冲数存储到的辅助继电器中记忆起来，使用做电动控制器的电子定位也成为可能。在控制系统中，可以利用直流电源电源部分的电容，二极管有配件，电源可修复作为需要的控制系统和直流电机的供给电源。从而简化了直流电源部分。还有可以利用简单的四个输入按钮，不需另外增加输入按钮。在这次的毕业设计中，我对现有的国内外阀门电动执行机构及其控制器进行了简单的对比和分析，借鉴和传承了它们的有效的成功经验，在此基础上，设计出新型的阀门电动执行机构的智能控制器。它以三菱公司的为控制的核心部件，不仅具有常规的控制调节功能，而且由于的可编程，使其更具智能化。根据“安全可靠简便先进”的设计原则，我对阀门电动执行机构进行了总体方案的设计，前面已经做了机械传动部分的设计，在此基础上进行整个控制系统的设计开发工作，同时，为了提高系统的抗干扰能力，采取了系列软件硬件抗干扰措施。力求使系统整体设计合理性能可靠，并实现预期设计目标。.控制系统总体方案的设计阀门电动装置是实现阀门程控自控和遥控不可缺少的驱动设备，其运动过程可由行程转矩或轴向推力的大小来控制。由设计说明书“电动控制器是对开环控制系统中最终控制元件如阀门的运行进行控制的种装置，使用于对截止阀闸阀节流阀水阀等的控制。主要在开和关位置上操作。”再根据现场的工艺要求可知，该控制器为开关电气控制方式。本设计的主要思路是用控制器驱动电动机转动，然后经过减速器减速，由连接减速器的轴将转速，转矩传给阀杆。具体工作原理流程如下图所示图阀门电动控制机构的工作原理对于该系统的起停方式，我准备采