專(zhuān)利名稱(chēng)：用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門(mén)啟閉控制的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，特別是一種用于球閥及蝶閥等角行程類(lèi)閥門(mén)，其角行程為O 90°的閥門(mén)啟閉控制的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
閥門(mén)在冶金、能源、化工、石油、煤氣化等行業(yè)有著十分廣泛的應(yīng)用，而使閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度而達(dá)到調(diào)節(jié)或開(kāi)關(guān)介質(zhì)流通能力的球閥、蝶閥、截止閥等閥門(mén)均通過(guò)電動(dòng)或氣動(dòng)角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于球閥、蝶閥等角行程為O 90°的閥門(mén)而言，其氣動(dòng)角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，無(wú)論國(guó)內(nèi)或是國(guó)外通常都采用氣缸或薄膜氣囊結(jié)構(gòu)，將氣缸或薄膜氣囊的直行程運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪齒條機(jī)構(gòu)或拔叉機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成角行程。對(duì)于單作用角行程機(jī)構(gòu)而言，還需設(shè)置復(fù)位用的壓縮或拉伸彈簧。因此，現(xiàn)有的氣動(dòng)角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)形體龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻、有沖擊、制造成本高，同時(shí)，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜而存在故障點(diǎn)多造成故障率較高。特別是在使用和安裝空間位置受到一定限制的情況下，其拆裝也十分困難，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)此進(jìn)行了一些改進(jìn)，但都沒(méi)有從根本上解決現(xiàn)有技術(shù)中氣動(dòng)角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在的上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于角行程為O 90°的閥門(mén)啟閉控制的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)動(dòng)勻速平穩(wěn)、沒(méi)有沖擊、安裝維護(hù)方便、截面占用面積小、使用壽命長(zhǎng)、故障率低、制造成本低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括角行程閥門(mén)閥桿、氣缸缸體、活塞、以及用于活塞復(fù)位的復(fù)位裝置，所述氣缸缸體上形成有相互獨(dú)立的且呈圓周分布的2 3個(gè)腔室，每一腔室連通有分別用于進(jìn)排氣的進(jìn)氣通道和排氣通道；所述活塞由一活塞套和2 3個(gè)活塞片組成，活塞套通過(guò)鍵連接方式套裝固定在閥桿上，活塞片圓周均布在活塞套外側(cè)，活塞片的數(shù)量有與所述腔室數(shù)量相同，每一活塞片分別位于一對(duì)應(yīng)的腔室中，活塞片可在腔室內(nèi)由壓縮空氣推動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)O 90° ;所述復(fù)位裝置用于使活塞轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，使用時(shí)，將氣缸缸體固定在角行程閥門(mén)的支架上，進(jìn)氣通道和排氣通道分別與供氣管道和排氣管道連接。由于氣缸缸體與活塞構(gòu)成了活塞可在O 90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)式氣缸結(jié)構(gòu)，利用活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)角行程閥門(mén)的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，如在活塞處于0°閥門(mén)為關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài)，在90°時(shí)閥門(mén)為對(duì)應(yīng)的開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)，則可方便地實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉控制，以取代現(xiàn)有技術(shù)中的齒輪齒條或拔叉機(jī)構(gòu)，從而簡(jiǎn)化了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，利于減小其截面積，可有效降低制造成本和故障率。其中腔室的設(shè)置數(shù)量根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的閥門(mén)通徑大小確定，通徑大的閥門(mén)設(shè)置3個(gè)腔室，通徑小的閥門(mén)設(shè)置2個(gè)腔室。通過(guò)設(shè)置2 3個(gè)腔室以形成多缸結(jié)構(gòu)，可成倍數(shù)地增大氣缸對(duì)閥桿的作用轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明中的氣缸缸體由缸體本體和分別固定連接在兩端的兩透蓋組成，缸體本體的主體呈圓管狀，缸體本體的圓管內(nèi)壁向內(nèi)延伸有肋板；透蓋與缸體本體及肋板的對(duì)應(yīng)端面形成靜密封連接；所述活塞的活塞套和活塞片的上下兩端面分別與透蓋的對(duì)應(yīng)端面形成密封連接；所述肋板向內(nèi)延伸的自由端端面與所述活塞的圓柱外表面形成動(dòng)密封連接。采用這樣的方案，以使氣缸缸體形成組合結(jié)構(gòu)，便于制造，降低制造成本，同時(shí)，還方便在各密封面設(shè)置相應(yīng)的密封元件，確保密封效果。當(dāng)然，最好是在第一透蓋和第二透蓋上設(shè)置與肋板和腔室相對(duì)應(yīng)的凸棱和凹腔，以進(jìn)一步確保密封元件的密封效果。為更進(jìn)一步確保加工簡(jiǎn)單，更好的辦法是將缸體本體的圓管體與肋板以及透蓋的蓋本體部分同其與肋板對(duì)應(yīng)的凸出部分均設(shè)置成可拆裝的組合結(jié)構(gòu)；同樣，活塞也由活塞套和各活塞片構(gòu)成可拆裝組合結(jié)構(gòu)為最佳。本發(fā)明中的復(fù)位裝置可采用以下兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是在供氣管道上設(shè)置一換向閥，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣通道和排氣通道的進(jìn)排氣換向，使轉(zhuǎn)動(dòng)式氣缸形成雙作用氣缸，通過(guò)氣壓推動(dòng)實(shí)現(xiàn)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)換繼而完成閥門(mén)的啟閉控制；另一種是在閥桿位于氣缸缸體的外部設(shè)置一卷簧、扭簧、拉伸或壓縮彈簧類(lèi)彈性元件，利用彈性元件的彈性力實(shí)現(xiàn)活塞的復(fù)位轉(zhuǎn)動(dòng)，以使轉(zhuǎn)動(dòng)式氣缸形成單作用氣缸。最好采用卷簧作為彈性元件，以充分利用氣缸的現(xiàn)有截面，減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸向尺寸，繼而減小其體積。采用單作用氣缸的結(jié)構(gòu)形式，可確保 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具有較小的截面積。本發(fā)明還包括在閥桿位于氣缸缸體的外部設(shè)置一可調(diào)節(jié)限位裝置，以調(diào)節(jié)活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)啟度的控制。本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)動(dòng)勻速平穩(wěn)、沒(méi)有沖擊、安裝維護(hù)方便、截面占用面積小、使用壽命長(zhǎng)、故障率低、生產(chǎn)成本低。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明圖I中的A— A剖視圖。圖3是本發(fā)明圖2中的B— B剖視圖。圖4是本發(fā)明中透蓋2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明中第一密封件9的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明圖5中的C一C剖視圖
圖7是本發(fā)明中第二密封件10的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明圖7中的D— D剖視圖 圖9是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明圖9中的E— E剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施范圍之中。實(shí)施例I參見(jiàn)圖I、圖2、圖3，一種用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括角行程閥門(mén)閥桿I、氣缸缸體2、活塞3、以及用于活塞3復(fù)位的復(fù)位裝置，所述氣缸缸體2上形成有相互獨(dú)立的且呈圓周分布的3個(gè)腔室2a，每一腔室2a連通有分別用于進(jìn)排氣的進(jìn)氣通道2b和排氣通道2c ;所述活塞3由一活塞套31和3個(gè)活塞片32組成，活塞套31通過(guò)鍵連接方式套裝固定在閥桿I上的活塞套31，活塞片32圓周均布在活塞套31外側(cè)，每一活塞片32分別位于一對(duì)應(yīng)的腔室2a中，活塞片32可在腔室2a內(nèi)由壓縮空氣推動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)O 90° ;所述復(fù)位裝置用于使活塞3轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位。所述氣缸缸體2由缸體本體21和分別固定連接在兩端的兩透蓋22組成，缸體本體21的主體呈圓管狀，缸體本體21的圓管內(nèi)壁向內(nèi)延伸有肋板211 ;透蓋22與缸體本體21及肋板211的對(duì)應(yīng)端面形成靜密封連接；所述活塞3的活塞套31和活塞片32的上下兩端面分別與透蓋22的對(duì)應(yīng)端面形成動(dòng)密封連接；所述肋板211向內(nèi)延伸的自由端端面與所述活塞3的圓柱外表面形成動(dòng)密封連接。所述透蓋22與缸體本體21及肋板211的對(duì)應(yīng)端面由第一密封件9形成靜密封連接；所述活塞3的活塞套31和活塞片32的上下兩端面分別與透蓋22的對(duì)應(yīng)端面由第二密 封件10形成動(dòng)密封連接，活塞片32的自由端端壁面與缸體本體21的圓管內(nèi)壁面由第二密封件10的豎向密封帶101形成動(dòng)密封連接；所述肋板211向內(nèi)延伸的自由端端面與所述活塞3的圓柱外表面由第一密封件9的豎條密封帶91形成動(dòng)密封連接。以使第一密封件9和第二密封件10呈閉環(huán)結(jié)構(gòu)，確保密封效果。參見(jiàn)圖4，所述透蓋22上設(shè)有與所述肋板211相對(duì)應(yīng)的凸棱221以及與所述腔室2a相對(duì)應(yīng)的凹腔222，凹腔222的腔底與其外側(cè)壁之間形成有過(guò)渡圓弧。所述缸體本體21的圓管體與肋板211構(gòu)成可拆裝的組合結(jié)構(gòu)；所述透蓋22在其蓋本體223上形成凹腔222，蓋本體223與凸棱221構(gòu)成可拆裝的組合結(jié)構(gòu)；所述活塞3由活塞套31和活塞片32構(gòu)成可拆裝組合結(jié)構(gòu)。所述閥桿I位于氣缸缸體2的外部連接有可調(diào)節(jié)限位裝置6，可調(diào)節(jié)限位裝置6外部設(shè)有保護(hù)罩7。所述可調(diào)節(jié)限位裝置6與撞塊61和可調(diào)擋鐵62組成，撞塊61固定連接在閥桿I上，可調(diào)擋鐵62與氣缸缸體2形成相位可調(diào)整的固定連接。所述復(fù)位裝置包括在供氣管道上設(shè)置一換向閥(附圖中未示出)，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣通道2b和排氣通道2c的進(jìn)排氣換向，使轉(zhuǎn)動(dòng)式氣缸形成雙作用氣缸，通過(guò)氣壓推動(dòng)實(shí)現(xiàn)活塞3轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)換繼而完成閥門(mén)的啟閉的復(fù)位控制。參見(jiàn)圖5、圖6，所述第一密封件9包括分別用于缸體本體21與兩透蓋22密封的上下兩環(huán)狀密封帶92，由環(huán)狀密封帶92向內(nèi)延伸有用于肋板211與兩透蓋22密封的水平密封帶93 ;所述豎條密封帶91由兩水平密封帶93內(nèi)端相向延伸形成；環(huán)狀密封帶92與所述腔室2a對(duì)應(yīng)段還設(shè)有向腔室2a延伸的邊翼94，邊翼94內(nèi)側(cè)面用于與所述活塞片32的自由端端壁面形成動(dòng)密封連接。以確保第一密封件9呈閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述第一密封件9的豎條密封帶91、環(huán)狀密封帶92和水平密封帶93的截面呈圓形，以減小摩擦阻力，提高機(jī)械效率；在所述缸體本體21的圓管及肋板211的相應(yīng)密封面上設(shè)有用于安裝所述第一密封件9的密封件卡槽，以確保第一密封件9被牢牢固定，降低故障發(fā)生率。參見(jiàn)圖7、圖8，所述第二密封件10包括分別用于活塞套31與兩透蓋22密封的上下兩密封環(huán)帶102，由密封環(huán)帶102向外延伸有用于活塞片32的上下兩端面分別與兩透蓋22密封的水平帶103 ;所述豎向密封帶101由兩水平帶103外端相向延伸形成；密封環(huán)帶102與所述腔室2a對(duì)應(yīng)段還設(shè)有向腔室2a延伸的外邊翼104，外邊翼104內(nèi)側(cè)面用于與所述肋板211的自由端端面形成動(dòng)密封連接。以確保第二密封件10呈閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述第二密封件10的豎向密封帶101、密封環(huán)帶102和水平帶103的截面呈圓形，以減小摩擦阻力，提高機(jī)械效率；在所述活塞3的活塞套31和活塞片32的相應(yīng)密封面上設(shè)有用于安裝所述第二密封件10的密封件卡槽，以確保第二密封件10被牢牢固定，降低故障發(fā)生率。本實(shí)施例中的腔室2a也可設(shè)置為2個(gè)，活塞片32的數(shù)量有與所述腔室2a數(shù)量相同。實(shí)施例2參見(jiàn)圖9、圖10，所述閥桿I位于氣缸缸體2的外部連接有一用于使活塞3轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位的彈性元件4。所述彈性元件4為卷簧，卷簧的內(nèi)端固定在所述閥桿1，卷簧的外端通過(guò)銷(xiāo)軸23固 定在氣缸缸體2的透蓋22上，卷簧外部設(shè)有卷簧蓋5予以保護(hù)。 本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同，在此不再贅述。以上雖然結(jié)合了附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以意識(shí)到對(duì)所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變化或修改，這些修改和變化應(yīng)理解為是在本發(fā)明的范圍和意圖之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括角行程閥門(mén)閥桿(I)、氣缸缸體(2)、活塞(3)、以及用于活塞(3)復(fù)位的復(fù)位裝置，其特征在于，所述氣缸缸體(2)上形成有相互獨(dú)立的且呈圓周分布的2 3個(gè)腔室(2a)，每一腔室(2a)連通有分別用于進(jìn)排氣的進(jìn)氣通道(2b)和排氣通道(2c);所述活塞(3)由一活塞套(31)和2 3個(gè)活塞片(32)組成，活塞套(31)通過(guò)鍵連接方式套裝固定在閥桿(I)上，活塞片(32)圓周均布在活塞套(31)外側(cè)，活塞片(32)的數(shù)量有與所述腔室(2a)數(shù)量相同，每一活塞片(32)分別位于一對(duì)應(yīng)的腔室(2a)中，活塞片(32)可在腔室(2a)內(nèi)由壓縮空氣推動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)O 90° ;所述復(fù)位裝置用于使活塞(3)轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述氣缸缸體(2)由缸體本體(21)和分別固定連接在兩端的兩透蓋(22)組成，缸體本體(21)的主體呈圓管狀，缸體本體(21)的圓管內(nèi)壁向內(nèi)延伸有肋板(211);透蓋(22)與缸體本體(21)及肋板(211)的對(duì)應(yīng)端面形成靜密封連接；所述活塞(3 )的活塞套(31)和活塞片(32 )的上下兩端面分別與透蓋(22 )的對(duì)應(yīng)端面形成動(dòng)密封連接；所述肋板(211)向內(nèi)延伸的自由端端面與所述活塞(3)的圓柱外表面形成動(dòng)密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述透蓋(22)上設(shè)有與所述肋板(211)相對(duì)應(yīng)的凸棱(221)以及與所述腔室(2a)相對(duì)應(yīng)的凹腔(222)，凹腔(222)的腔底與其外側(cè)壁之間形成有過(guò)渡圓弧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述缸體本體(21)的圓管體與肋板(211)構(gòu)成可拆裝的組合結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述透蓋(22)在其蓋本體(223)上形成凹腔(222)，蓋本體(223)與凸棱(221)構(gòu)成可拆裝的組合結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述活塞(3)由活塞套(31)和活塞片(32 )構(gòu)成可拆裝組合結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述閥桿(I)位于氣缸缸體(2)的外部連接有一用于使活塞(3)轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位的彈性元件(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性元件(4)為卷簧，卷簧的內(nèi)端固定在所述閥桿(1)，卷簧的外端固定在氣缸缸體(2)上，卷簧外部設(shè)有卷簧蓋(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述閥桿(I)位于氣缸缸體(2 )的外部連接有可調(diào)節(jié)限位裝置(6 )，可調(diào)節(jié)限位裝置(6 )外部設(shè)有保護(hù)罩(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述可調(diào)節(jié)限位裝置(6)與撞塊(61)和可調(diào)擋鐵(62)組成，撞塊(61)固定連接在閥桿(I)上，可調(diào)擋鐵(62)與氣缸缸體(2)形成相位可調(diào)整的固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于角行程閥門(mén)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括角行程閥門(mén)閥桿、氣缸缸體、活塞、以及用于活塞復(fù)位的復(fù)位裝置，所述氣缸缸體上形成有相互獨(dú)立的且呈圓周分布的2～3個(gè)腔室，每一腔室連通有分別用于進(jìn)排氣的進(jìn)氣通道和排氣通道；所述活塞由一活塞套和2～3個(gè)活塞片組成，活塞套通過(guò)鍵連接方式套裝固定在閥桿上，活塞片圓周均布在活塞套外側(cè)，活塞片的數(shù)量有與所述腔室數(shù)量相同，每一活塞片分別位于一對(duì)應(yīng)的腔室中，活塞片可在腔室內(nèi)由壓縮空氣推動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)0～90°；所述復(fù)位裝置用于使活塞轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位的卷簧構(gòu)成。本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)動(dòng)勻速平穩(wěn)、沒(méi)有沖擊、安裝維護(hù)方便、截面占用面積小、使用壽命長(zhǎng)、故障率低、生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)F16K31/122GK102878344SQ201210418700
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
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