專利名稱：驅動閥門的氣動執(zhí)行機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種驅動閥門的氣動執(zhí)行機構，尤其涉及用于控制球閥、蝶閥、旋塞閥等需要90°回轉開啟或關閉閥門的氣動執(zhí)行機構。
背景技術：
90°回轉氣動執(zhí)行機構是自動化控制中的重要設備，主要應用在石油化工、煤化工、冶金、電力等工業(yè)領域，用于控制球閥、碟閥、旋塞閥等閥門的開啟與關閉。氣動執(zhí)行機構的可靠性是保證受控閥門正常工作的重要前提，尤其在煤化工領域，閥門及其氣動執(zhí)行機構一般工作在劇烈振動的惡劣工況中，因此，氣動執(zhí)行機構需要具備較高的性能要求。在實際應用中，氣動執(zhí)行機構經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，導致閥門無法正常開啟或關閉，影響整個裝置的穩(wěn)定運行。當前的90°回轉氣動執(zhí)行機構存在以下幾個方面的問題:一、普通的回轉氣動執(zhí)行機構的滾套是圓柱式的，撥叉與滾套之間是線接觸，對于大扭矩氣動執(zhí)行機構常需要輸出幾萬甚至十幾萬牛米的扭矩，容易因撥叉與滾套之間的接觸應力過大造成滾套失效。二、現(xiàn)有氣動執(zhí)行機構活塞與活塞桿之間的連接方式一般是螺母連接，螺母在振動和沖擊的環(huán)境中極易脫落。此外，滾套和銷軸在振動和沖擊中脫落的現(xiàn)象也時有發(fā)生。三、為防止粉塵進入氣動執(zhí)行機構內(nèi)部，影響潤滑和密封性能，通常氣動執(zhí)行機構各部分是密閉的。若氣動部件密封失效導致氣體進入執(zhí)行機構驅動部件，或者閥門密封填料處泄漏，導致閥內(nèi)高壓介質進入驅動部件，不僅會影響執(zhí)行機構的正常動作性能，甚至會使作為非承壓件的箱體承受較高的內(nèi)部壓力而破裂，造成嚴重的事故。

實用新型內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的一個目的是提供一種保持滾套安全有效的驅動閥門的氣動執(zhí)行機構。本實用新型進一步的目的是提供一種防止螺母、滾套和銷軸在振動和沖擊的環(huán)境中脫落的驅動閥門的氣動執(zhí)行機構。本實用新型更進一步的目的是提供一種防止氣動部件密封失效導致執(zhí)行機構的動作性能失效的驅動閥門的氣動執(zhí)行機構。本實用新型采取以下技術方案:一種驅動閥門的氣動執(zhí)行機構，包括一個驅動部件和至少一個例如兩個相同或不同的氣動部件，優(yōu)選一個或兩個相同的氣動部件；所述驅動部件包括:箱體和箱蓋；具有上、下兩支撐軸和上、下兩回轉臂的撥叉，所述撥叉位于箱體和箱蓋形成的空間之中，且所述撥叉上、下兩支撐軸分別位于所述箱體和箱蓋的軸承孔中，撥叉可繞上、下兩支撐軸轉動，所述撥叉上、下回轉臂均設置有滑動槽；在撥叉上、下回轉臂之間設置有導向塊，所述導向塊與固定于箱體中的導向桿滑動連接；一個銷軸穿過撥叉上、下回轉臂的同時穿過導向塊，當所述導向塊沿導向桿滑動時可以帶動銷軸在箱體內(nèi)做直線運動；銷軸的上、下兩端套有滾套，滾套安裝在撥叉上、下回轉臂的滑動槽內(nèi)，銷軸的直線運動通過滾套在撥叉滑動槽內(nèi)的滑動轉換為撥叉繞上、下支撐軸做90。轉動(也就是說，銷軸通過位于撥叉上、下回轉臂滑動槽內(nèi)的兩個滾套將銷軸的直線運動轉換為撥叉繞上、下支撐軸的轉動)，轉動角度由箱體上的兩個限位螺柱控制；所述氣動部件包括:缸筒、隔板和端蓋組成的氣缸；設置在氣缸內(nèi)部的活塞，所述活塞將氣缸分成兩個腔體(和/或另一側的氣缸分成兩個腔體)；固定在活塞上并穿過隔板的活塞桿，所述活塞桿與上述驅動部件的導向塊固定；該氣動執(zhí)行機構的特征在于:滾套為方形結構并且撥叉與滾套間采用面接觸。優(yōu)選地，所述滾套接觸面經(jīng)過高頻硬化處理。優(yōu)選地，撥叉與滾套間的接觸面設計有錐入角，使撥叉與滾套接觸面間的潤滑脂得到及時補充。優(yōu)選地，所述銷軸上、下兩端部環(huán)形槽處分別安裝有一組組合擋環(huán)，更優(yōu)選地每組所述組合擋環(huán)由兩個銷軸半圓形擋環(huán)和一個銷軸彈性擋圈組成，且一個銷軸彈性擋圈將兩個銷軸半圓形擋環(huán)固定成一組組合擋環(huán)。用組合擋環(huán)對滾套軸向限位，防止?jié)L套受振動從銷軸上脫落。進一步優(yōu)選地，所述銷軸中部設有環(huán)形槽，所述導向塊側面對應位置處設有螺紋孔，螺紋孔中擰入緊定螺釘至銷軸中部環(huán)形槽內(nèi)，限定銷軸的軸向移動，防止銷軸從導向塊中脫落。優(yōu)選地，在氣動部件內(nèi)設置一個與活塞桿平行的固定桿。固定桿一端插入端蓋中，另一端穿過活塞和隔板固定在箱體一側支撐面內(nèi)，防止活塞及活塞桿轉動。優(yōu)選地，在所述活塞通過一組組合擋環(huán)固定在活塞桿端部。所述組合擋環(huán)由兩個活塞桿半圓形擋環(huán)和一個活塞桿彈性擋圈組合而成，所述活塞桿彈性擋圈固定兩個活塞桿半圓形擋環(huán)，防止活塞桿半圓形擋環(huán)脫落。此種結構可解決用螺母帶動活塞時螺母受振動脫落的現(xiàn)象。優(yōu)選地，在箱體上分別設有兩個獨立的泄壓口:氣動泄壓口和閥門泄壓口，泄壓口上可安裝單向泄壓閥。氣動泄壓口釋放氣動部件可能泄漏到箱體內(nèi)的氣體，閥門泄壓口釋放可能進入箱體的閥體內(nèi)部介質。氣動泄壓口和閥門泄壓口上可以各自安裝有單向閥。當需要較小輸出扭矩時，可在箱體一側安裝氣動部件，箱體另一側安裝擋板，結構更加簡單。以上實用新型使氣動執(zhí)行機構有效防止活塞桿、滾套、銷軸等因振動造成的脫落、損壞等現(xiàn)象，確保執(zhí)行機構在大扭矩振動工況中運行安全可靠、壽命更長。

圖1是本實用新型主視剖視圖；圖2是本實用新型俯視剖視圖；圖3是圖2中活塞桿局部示意圖1 ;圖4是圖2中滾套局部示意圖1I ；圖5是圖1中銷軸及滾套局部示意圖1II ;[0029]圖6是半圓形擋環(huán)主視圖；圖7是半圓形擋環(huán)側視圖；圖8是組合擋環(huán)軸側視圖；圖9是箱體泄壓口局部示意圖。附圖標記列表如下:1.箱體；2.箱蓋；3.撥叉；4.銷軸；5.隔板；6.活塞桿；7.固定桿；8.活塞；9.缸筒；10.端蓋；11.氣動泄壓口 ；12.閥門泄壓口 ；13.導向塊；14.導向桿；15.導向塊墊片；16.銷軸彈性擋圈；17.滾套；18.銷軸半圓形擋環(huán)；19.銷軸墊片；20.活塞桿半圓形擋環(huán)；21.活塞桿彈性擋圈；22.限位螺柱。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1和圖2所示，一種驅動閥門的氣動執(zhí)行機構，包括驅動部件和兩個相同的氣動部件，所述驅動部件包括:箱體I和箱蓋2 ;具有上、下兩支撐軸和上、下兩回轉臂的撥叉3，所述撥叉3位于箱體I和箱蓋2之間，且撥叉3上、下兩支撐軸分別位于所述箱體I和箱蓋2的軸承孔中，撥叉3可繞上、下支撐軸轉動，撥叉3上、下回轉臂均設置有滑動槽；在撥叉3上、下回轉臂之間設置有導向塊13，所述導向塊13與固定于箱體I中的導向桿14滑動連接，一個銷軸4穿過撥叉3上、下回轉臂的同時穿過導向塊13，當所述導向塊13沿導向桿14滑動時可帶動銷軸4在箱體I內(nèi)直線運動，銷軸4通過位于撥叉3上、下回轉臂滑動槽內(nèi)的兩個滾套17將銷軸的直線運動轉換為撥叉繞上、下支撐軸做90°轉動，轉動角度由箱體I上的兩個限位螺柱22控制；所述氣動部件包括:缸筒9、隔板5和端蓋10組成的氣缸；設置在氣缸內(nèi)部的活塞8，所述活塞8將氣缸分成兩個腔體LI和L2 (設置在另一氣動部件的氣缸內(nèi)部的活塞將氣缸分成兩個腔體L3和L4);固定在活塞8上并穿過隔板5的活塞桿6，所述活塞桿6與上述驅動部件的導向塊13固定；其特征在于，滾套17為方形結構，撥叉3與滾套17間采用面接觸(如圖4所述Ml和M2配合面)。工作過程:執(zhí)行機構動作時，將一側氣動部件端蓋10上的氣孔Al和另一側氣動部件隔板5上的氣孔A2向內(nèi)同時通入一定壓力的氣體，氣體壓力推動活塞8帶動活塞桿6向一側做直線運動，活塞桿6帶動導向塊13及銷軸4沿導向桿14做直線運動，滾套17在銷軸4的作用下在撥叉上、下回轉臂滑動槽內(nèi)推動撥叉3實現(xiàn)撥叉3的轉動。撥叉3轉動為閥門開啟和關閉提供動力。相反動作時，將一側氣動部件隔板5上的氣孔BI和另一側氣動部件端蓋10上的氣孔B2向內(nèi)同時通入一定壓力的氣體，可實現(xiàn)反方向動作。如圖2所示，箱體內(nèi)的兩個限位螺柱22通過限制撥叉3的轉動角度，調整和控制執(zhí)行機構輸出的轉動角度為90°。優(yōu)選地，所述滾套17接觸面經(jīng)過高頻硬化處理。優(yōu)選地，滾套17與撥叉3的回轉臂滑動槽側面之間設有錐入角(如圖4和圖5中的箭頭所示)，使撥叉3與滾套17接觸面間的潤滑脂得以及時補充。此外，優(yōu)選地如圖5、圖6、圖7和圖8所示，所述銷軸4上、下兩端部環(huán)形槽處分別安裝有一組銷軸半圓形組合擋環(huán)，更優(yōu)選地每組所述組合擋環(huán)由兩個相同銷軸半圓形擋環(huán)18和一個銷軸彈性擋圈16組成。一個銷軸彈性擋圈16套在兩個銷軸半圓形擋環(huán)18外圓凹槽處，固定兩個銷軸半圓形擋環(huán)18，防止銷軸半圓形擋環(huán)18受振動從銷軸4上脫落。進一步優(yōu)選地，所述銷軸4中部設有環(huán)形槽，所述導向塊13 —側面對應位置處設有螺紋孔，螺紋孔中擰入緊定螺釘至銷軸4中部環(huán)形槽內(nèi)，限定銷軸的軸向移動，防止銷軸4從導向塊13中脫落。優(yōu)選地，如圖3所示，活塞桿6端部設有環(huán)形槽，槽內(nèi)安裝一組組合擋環(huán)。在所述活塞桿6與活塞8之間用該組組合擋環(huán)固定。如圖6、圖7和圖8所示，所述組合擋環(huán)由兩個活塞桿半圓形擋環(huán)20和一個活塞桿彈性擋圈21組合而成。所述活塞桿彈性擋圈21將兩個活塞桿半圓形擋環(huán)20固定成一組組合擋環(huán)。組合擋環(huán)帶動活塞8做往復直線運動。此種結構可解決用螺母帶動活塞時螺母受振動脫落的現(xiàn)象。優(yōu)選地，在氣動部件內(nèi)端蓋10與隔板5之間設置一個與活塞桿6平行的固定桿7。固定桿7的一端穿過活塞8裝入端蓋10配合孔內(nèi)，另一端穿過隔板5固定在箱體I 一側的側壁支撐面上。固定桿7防止活塞8轉動帶動活塞桿6轉動，即防止活塞桿6脫落。優(yōu)選地，如圖9所示，在箱體上分別設有兩個獨立的泄壓口:氣動泄壓口 11和閥門泄壓口 12。氣動泄壓口 11位于在箱體I側面上，一端與箱體I內(nèi)部腔體相連，另一端與大氣相連；閥門泄壓口 12 —端位于箱體I底部，另一端位于在箱體I側面支撐面上。氣動泄壓口 11釋放氣動部件可能泄漏到箱體內(nèi)的氣體，當隔板5密封失效時，氣動部件泄漏到箱體I內(nèi)的氣體沿氣動泄壓口 11排到箱體I外部。閥門泄壓口 12釋放可能進入箱體的閥體內(nèi)部介質，閥門泄漏的介質沿箱體底部(介質進口處)穿過箱體支撐面，從閥門泄壓口 12 (介質出口)排出而不進入執(zhí)行機構驅動部件內(nèi)部。氣動泄壓口 11和閥門泄壓口 12上各自安裝有單向閥，對執(zhí)行機構起到超壓保護作用。雖然本實用新型已經(jīng)結合附圖作出了詳細的說明，并給出了具體的實施方式，但應當理解，上述說明或具體實施方式
僅僅是用于使本領域技術人員更好地理解本實用新型，而不是用于對本實用新型的保護范圍加以限制。本領域技術人員可以根據(jù)需要采用多個氣缸串聯(lián)組合，并通過布置空氣氣路，達到提高輸出力矩的目的。因此，本實用新型的保護范圍應當以權利要求書限定的技術方案為準。
權利要求1.一種驅動閥門的氣動執(zhí)行機構，包括一個驅動部件和一個或兩個相同的氣動部件； 所述驅動部件包括:箱體(1)，箱蓋(2)，具有上、下兩支撐軸和上、下兩回轉臂的撥叉(3)，所述撥叉(3)位于箱體(I)和箱蓋(2)之間，且所述撥叉(3)上、下兩支撐軸分別位于所述箱體(I)和箱蓋(2)的軸承孔中，撥叉(3)可繞上、下兩支撐軸轉動，所述撥叉(3)上、下回轉臂均設置有滑動槽；在撥叉(3)上、下回轉臂之間設置有導向塊(13)，所述導向塊(13)與固定于箱體(I)中的導向桿(14)滑動連接；一個銷軸(4)穿過撥叉(3)上、下回轉臂的同時穿過導向塊(13)，當所述導向塊(13)沿導向桿(14)滑動時可以帶動銷軸(4)在箱體(I)內(nèi)做直線運動，銷軸(4)通過位于撥叉(3)上、下回轉臂滑動槽內(nèi)的兩個滾套(17)將銷軸的直線運動轉換為撥叉繞上、下支撐軸的轉動，轉動角度由箱體(I)上的兩個限位螺柱(22)控制； 所述氣動部件包括:缸筒(9)、隔板(5)、端蓋(10)組成的氣缸；設置在氣缸內(nèi)部的活塞(8)，所述活塞(8)將氣缸分成腔體(LI)和腔體(L2);固定在活塞(8)并穿過隔板(5)的活塞桿(6)，所述活塞桿(6)與上述驅動部件的導向塊(13)固定； 其特征在于，滾套(17)為方形結構并且撥叉(3)與滾套(17)間采用面接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述氣動執(zhí)行機構，其特征在于撥叉(3)與滾套(17)間的接觸面設計有錐入角，使撥叉與滾套接觸面間的潤滑脂得到及時補充。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，銷軸(4)兩端分別設有環(huán)形槽，在兩環(huán)形槽處分別安裝一組銷軸半圓形組合擋環(huán)。
4.根據(jù)權利要求3所述氣動執(zhí)行機構，其特征在于，每組組合擋環(huán)由兩個相同的銷軸半圓形擋環(huán)(18)和一個銷軸彈性擋圈(16)組成；一個銷軸彈性擋圈(16)將兩個銷軸半圓形擋環(huán)(18)固定成一體，組成一組組合擋環(huán)。
5.根據(jù)權利要求1所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，銷軸(4)中部設有環(huán)形槽，在導向塊(13) —側面對應位置處設有螺紋孔；螺紋孔中擰入緊定螺釘至銷軸(4)中部環(huán)形槽內(nèi)，限制銷軸(4)的軸向移動，防止銷軸(4)從導向塊(13)中脫落。
6.根據(jù)權利要求1所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，活塞桿(6)端部設有環(huán)形槽，槽內(nèi)安裝一組組合擋環(huán)，所述組合擋環(huán)由兩個活塞桿半圓形擋環(huán)(20)和一個活塞桿彈性擋圈(21)組合而成，該組合擋環(huán)帶動活塞(8)做往復直線運動。
7.根據(jù)權利要求1所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，在氣動部件內(nèi)的端蓋(10)與隔板(5)之間設置一個與活塞桿(6)平行的固定桿(7)，固定桿(7)的一端穿過活塞(8)裝入端蓋(10)配合孔內(nèi)，另一端穿過隔板(5)固定在箱體(I) 一側的側壁支撐面上。
8.根據(jù)權利要求1所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，在箱體(I)上分別開通有兩個泄壓口:氣動泄壓口( 11)和閥門泄壓口( 12 );氣動泄壓口( 11)位于在箱體(I)側面上，一端與箱體(I)內(nèi)部腔體相連，另一端與大氣相連；閥門泄壓口(12)—端位于箱體(I)底部，另一端位于在箱體(I)側面支撐面上。
9.根據(jù)權利要求8所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，氣動泄壓口(11)和閥門泄壓口(12)上各自安裝有單向閥。
10.根據(jù)權利要求1所述的氣動執(zhí)行機構，其特征在于，氣動執(zhí)行機構在箱體(I)一側安裝氣動部件，箱體(I)另一側安裝擋板。
專利摘要本實用新型涉及一種驅動閥門的氣動執(zhí)行機構，包括一個驅動部件和一個或兩個相同的氣動部件；所述驅動部件包括箱體(1)，箱蓋(2)，具有上、下兩支撐軸和上、下兩回轉臂的撥叉(3)，所述撥叉(3)位于箱體(1)和箱蓋(2)之間，且所述撥叉(3)上、下兩支撐軸分別位于所述箱體(1)和箱蓋(2)的軸承孔中，撥叉(3)可繞上、下兩支撐軸轉動，所述撥叉(3)上、下回轉臂均設置有滑動槽；銷軸(4)通過位于撥叉(3)上、下回轉臂滑動槽內(nèi)的兩個滾套(17)將銷軸的直線運動轉換為撥叉繞上、下支撐軸的轉動，滾套(17)為方形結構并且撥叉(3)與滾套(17)間采用面接觸。
文檔編號F16K31/122GK203036059SQ201220604608
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者周巖, 黎玉飛, 蓋玉龍, 李伯文, 劉永良 申請人:航天長征化學工程股份有限公司, 北京航天長征機械設備制造有限公司