本發(fā)明涉及一種氣動觸動器，具體的涉及一種用于安全閥快速打開和閉合的氣動觸動器。

背景技術(shù)：

眾所周知，安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過規(guī)定值時(shí)，通過系統(tǒng)向外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的特殊閥門。

尤其是在井下石油的開采過程中，其安全閥的使用，能夠有效地防止井噴的現(xiàn)象發(fā)生，因此，安全閥的快速打開和閉合就十分的重要，且直接影響井下的正常作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于安全閥快速打開和閉合的氣動觸動器。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種用于安全閥快速打開和閉合的氣動觸動器，其包括內(nèi)部具有空腔且豎直設(shè)置的腔體、分別將腔體的進(jìn)口和出口閉合設(shè)置的上封蓋和下封蓋、下端部自下封蓋穿出并與安全閥的閥板相連接的驅(qū)動桿、橫設(shè)在空腔內(nèi)且與上封蓋之間形成氣腔的活塞、用于將活塞與驅(qū)動桿的上端部相連接的連接套、向氣腔內(nèi)快速充入氣體以使得活塞頂推驅(qū)動桿向下運(yùn)動并由閥板向下運(yùn)動而打開安全閥的充氣系統(tǒng)、用于將氣腔內(nèi)的氣體快速排出且能夠驅(qū)動活塞向上復(fù)位運(yùn)動的復(fù)位系統(tǒng)、以及根據(jù)氣腔內(nèi)部的氣壓控制氣體充入和排出量的控制系統(tǒng)，其中當(dāng)氣腔充入氣體后且氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，活塞停止下行，安全閥打開；當(dāng)氣腔排氣時(shí)，閥板隨著活塞的復(fù)位并逐步地將安全閥閉合，直到該氣腔內(nèi)的氣壓降低至設(shè)定值時(shí)，活塞停止運(yùn)動，安全閥完全閉合。

優(yōu)選地，充氣系統(tǒng)包括位于上封蓋上的充氣接口、供氣源以及供氣管道。

優(yōu)選地，復(fù)位系統(tǒng)包括設(shè)置在上封蓋上的快速泄壓閥、位于活塞與下封蓋之間使得活塞存在遠(yuǎn)離下封蓋方向運(yùn)動趨勢的復(fù)位彈性件，其中快速泄壓閥能夠快速的將活塞與上封蓋之間空腔內(nèi)的氣體排出。

進(jìn)一步的，復(fù)位彈性件為彈簧，且彈簧套設(shè)在連接套的外周。

具體的，分別在活塞底部和下封蓋上形成有第一擋圈和第二擋圈，彈簧的上下端部分別設(shè)置在第一擋圈和第二擋圈內(nèi)。便于彈簧的定位，確?；钊椒€(wěn)運(yùn)行。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施和優(yōu)選方面，腔體內(nèi)壁呈上粗下細(xì)的階梯狀，當(dāng)活塞運(yùn)動至該階梯處時(shí)，由該階梯限制活塞的下行。

優(yōu)選地，在階梯處設(shè)有限位卡槽，當(dāng)階梯限制活塞的下行時(shí)，活塞位于限位卡槽內(nèi)；當(dāng)閥板復(fù)位時(shí)，活塞能夠自限位卡槽內(nèi)脫離并向上運(yùn)動。由限位卡槽的設(shè)計(jì)，其主要的目的在于，在活塞下行過程中，將活塞限定在階梯處，從而便于閥板的定位，然而，一旦外力消失，活塞自動從限位卡槽內(nèi)脫離并向上運(yùn)動，直到閥板將安全閥閉合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施和優(yōu)選方面，氣動觸動器還包括用于限定活塞向上運(yùn)動行程的上行限位機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，上行限位機(jī)構(gòu)包括下端部與所述活塞固定連接、上端部穿出所述上封蓋的頂桿、通過螺紋連接在上封蓋上且用于限定頂桿上行行程的限位套，其中頂桿沿著活塞的運(yùn)動方向延伸設(shè)置，且頂桿上設(shè)有的限位凸起部，當(dāng)活塞向上復(fù)位時(shí)，頂桿逐步穿出限位套，直到限位凸起部與限位套抵觸時(shí)，活塞停止上行，彈簧仍然處于壓縮狀態(tài)，安全閥閉合。

具體的，上行限位機(jī)構(gòu)還包括用于將頂桿與上封蓋上的避讓孔進(jìn)行密封的密封圈、擋塵圈和孔用彈性擋圈。

此外，在上封蓋的底部設(shè)有開口朝下的環(huán)形槽，充氣系統(tǒng)與環(huán)形槽相連通。

由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過氣壓控制，能夠快速實(shí)現(xiàn)安全閥的打開或閉合，特別適用于井下石油的開采，能夠有效地防止井噴和其他事故的發(fā)生，非常實(shí)用，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施方便，且成本低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為根據(jù)本發(fā)明氣動觸動器的主視示意圖（剖視）；

其中：1、腔體；2、上封蓋；20、環(huán)形槽；3、下封蓋；4、驅(qū)動桿；5、活塞；6、連接套；7、充氣系統(tǒng)；70、充氣口；8、復(fù)位系統(tǒng)；80、快速泄壓閥；81、復(fù)位彈性件（彈簧）；9、密封圈；10、耐磨環(huán)；11、上行限位機(jī)構(gòu)；110、頂桿；111、限位套；112、密封圈；113、擋塵圈；114、孔用彈性擋圈；t、階梯；c、限位卡槽；a、第一擋圈；b、第二擋圈；d、限位凸起部。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例的用于安全閥快速打開和閉合的氣動觸動器，其包括內(nèi)部具有空腔且豎直設(shè)置的腔體1、分別將腔體1的進(jìn)口和出口閉合設(shè)置的上封蓋2和下封蓋3、下端部自下封蓋3穿出并與安全閥的閥板相連接的驅(qū)動桿4、橫設(shè)在空腔內(nèi)且與上封蓋2之間形成氣腔的活塞5、用于將活塞5與驅(qū)動桿4的上端部相連接的連接套6、向氣腔內(nèi)快速充入氣體以使得活塞5頂推驅(qū)動桿4向下運(yùn)動并由閥板向下運(yùn)動而打開安全閥的充氣系統(tǒng)7、用于將氣腔內(nèi)的氣體快速排出且能夠驅(qū)動活塞5向上復(fù)位運(yùn)動的復(fù)位系統(tǒng)8、以及根據(jù)氣腔內(nèi)部的氣壓控制氣體充入和排出量的控制系統(tǒng)，其中當(dāng)氣腔充入氣體后且氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，活塞5停止下行，安全閥打開；當(dāng)氣腔排氣時(shí)，閥板隨著活塞5的復(fù)位并逐步地將安全閥閉合，直到該氣腔內(nèi)的氣壓降低至設(shè)定值時(shí)（快速泄壓），活塞5停止運(yùn)動，安全閥完全閉合。

本例中，腔體1呈圓柱狀。

同時(shí)，在腔體1內(nèi)壁呈上粗下細(xì)的階梯狀，當(dāng)活塞5運(yùn)動至該階梯t處時(shí)，由該階梯t限制活塞5的下行。

進(jìn)一步的，在階梯t處設(shè)有限位卡槽c，當(dāng)階梯t限制活塞5的下行時(shí)，活塞5位于限位卡槽c內(nèi)；當(dāng)閥板復(fù)位時(shí)，活塞5能夠自限位卡槽c內(nèi)脫離并向上運(yùn)動。

具體的，由限位卡槽c的設(shè)計(jì)，其主要的目的在于，在活塞5下行過程中，將活塞5限定在階梯t處，從而便于閥板的定位，然而，一旦外力消失，活塞5自動從限位卡槽c內(nèi)脫離并向上運(yùn)動，直到閥板將安全閥閉合。

本例中，充氣系統(tǒng)7包括位于上封蓋2上的充氣接口70、供氣源以及供氣管道。

本例中，復(fù)位系統(tǒng)8包括設(shè)置在上封蓋2上的快速泄壓閥80、位于活塞5與下封蓋3之間使得活塞5存在遠(yuǎn)離下封蓋方向運(yùn)動趨勢的復(fù)位彈性件81，其中快速泄壓閥81能夠快速的將活塞5與上封蓋2之間空腔內(nèi)的氣體排出。

進(jìn)一步的，復(fù)位彈性件81為彈簧，且彈簧81套設(shè)在連接套6的外周。

具體的，分別在活塞5底部和下封蓋3上形成有第一擋圈a和第二擋圈b，彈簧81的上下端部分別設(shè)置在第一擋圈a和第二擋圈b內(nèi)。便于彈簧81的定位，確?；钊?平穩(wěn)運(yùn)行。

進(jìn)一步的，為了有效地防止泄壓，在活塞5的外周設(shè)有能夠與腔體1內(nèi)部密封設(shè)置的密封圈9和耐磨環(huán)10。

氣動觸動器還包括用于限定活塞5向上運(yùn)動行程的上行限位機(jī)構(gòu)11。

上行限位機(jī)構(gòu)11包括下端部與活塞5固定連接、上端部穿出上封蓋2的頂桿110；通過螺紋連接在上封蓋2上且用于限定頂桿110上行行程的限位套111；用于將頂桿110與上封蓋2上的避讓孔進(jìn)行密封的密封圈112、擋塵圈113和孔用彈性擋圈114。

具體的，頂桿110沿著活塞5的運(yùn)動方向延伸設(shè)置，且頂桿110上設(shè)有限位凸起部d，當(dāng)活塞5向上復(fù)位時(shí)，頂桿110逐步穿出限位套111，直到限位凸起部d與限位套111抵觸時(shí)，活塞5停止上行，彈簧81仍然處于壓縮狀態(tài)，安全閥閉合。

此外，上述的上封蓋2是自腔體1的進(jìn)口塞入，并與腔體1的進(jìn)口通過密封件密封連接。同時(shí)上封蓋2的上表面與腔體1頂部齊平設(shè)置。

進(jìn)一步的，在上封蓋2底部設(shè)有開口朝下的環(huán)形槽20，其中充氣接口70和快速泄壓閥80均與該環(huán)形槽20相連通，防止上行限位機(jī)構(gòu)11失靈后，活塞與上封蓋2之間仍然存在容納空間，從而方便氣體的快速充入，活塞的快速下行運(yùn)動。

以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例。凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。