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多回转阀门智能电动执行器是石油化工、天然气、发电等行业领域用于快速驱动大尺寸阀门的常用设备之一 [1-5] ，以对阀门实现远程控制、集中控制和自动控制，常被称为工业生产过程自动化的“手足” 。随着现代工业生产自动化程度的逐步提高，对阀门执行器的功能和使用要求也不断提高，迫切需要智能化的新一代产品替代目前使用的产品，以提高生产效率，因此，郑州宏宇自控设备有限公司与中原工学院合作开发新型多回转阀门智能电动执行器。本文利用虚拟样机技术，设计开发了一种多回转阀门智能电动执行器的传动机构，并建立了参数化模型，为后续的产品改进和机构运动学/动力学分析及系列产品开发奠定了基础。

1电动执行器传动机构总体设计

目前，市场上存在的多回转阀门电动执行器，按减速机构的组成可以分为：SR 系列、SMC系列和ZA系列等 [6-7] 。通过对几种系列执行器的结构特征和优缺点分析，对该型多回转阀门智能电动执行器传动机构的总体设计如图1所示。电机减速采用两级直齿轮减速；主减速部

分由锥齿轮减速和行星齿轮减速两部分组成；为了实现电机正向动力输入时，无论电机正反转均可传递动力，而手动正反输入时，电机锁止，在电机减速与锥齿轮减速两者之间设置一双向逆止装置 [8] 。

2齿轮的参数化建模

多回转阀门电动执行器传动机构主要包括电机减速、锥齿轮减速、行星齿轮减速和手动机构的蜗轮蜗杆减速四个部分，分别由直齿轮、锥齿轮、蜗杆和蜗轮组成，其中，直齿轮最多，其次是锥齿轮，因此，为了缩短开发周期、便于设计的优化和修改，以及为后期运动学和动力学仿真建立更准确的样机模型 [9-12] ，对齿轮进行了参数化建模。

分析三种型号阀门电动执行器优缺点的基础上，确定了新型的多回转阀门智能电动执行器的总体布置，建立了各种齿轮的参数化模型，并基于虚拟样机技术对该型多回转阀门智能电动执行器的传动机构进行了结构设计，为后续的运动学和动力学仿真及结构优化提供了参数化模型，实际样机由郑州宏宇自控设备有限公司试制生产，目前已经投入市场，得到了用户的好评。