本發(fā)明涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種疊加式大推力氣動執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

自動控制閥門廣泛應(yīng)用于化工、電廠、冶金、造船等領(lǐng)域，控制流體的切換隔離和調(diào)節(jié)。閥門的執(zhí)行器通常有電動執(zhí)行器和氣動執(zhí)行器。與電動執(zhí)行器相比，氣動執(zhí)行器具有節(jié)能、防爆、故障保護(hù)等獨(dú)特優(yōu)勢。

氣動執(zhí)行器的推力往往取決于氣缸直徑的大小，隨著工業(yè)自動控制要求的不斷提升，對氣動執(zhí)行器推力的要求不斷增大，現(xiàn)有技術(shù)中的氣動執(zhí)行器的氣缸直徑較小，產(chǎn)生的推力也較小，不能滿足現(xiàn)有技術(shù)中的高推力需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種疊加式大推力氣動執(zhí)行器，通過豎直疊加設(shè)置的兩個結(jié)構(gòu)相同的上氣缸和下氣缸，增加了執(zhí)行器的推力，降低了單一氣缸直徑，減小安裝空間，滿足自動控制要求。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種疊加式大推力氣動執(zhí)行器，所述氣動執(zhí)行器包括豎直疊加的兩個結(jié)構(gòu)相同的上氣缸和下氣缸，所述上氣缸包括第一上殼體和第一下殼體，所述上氣缸頂部設(shè)置有上進(jìn)氣口，所述上氣缸底部設(shè)置有上排氣口，所述下氣缸包括第二上殼體和第二下殼體，所述下氣缸頂部設(shè)置有下進(jìn)氣口，所述下氣缸底部設(shè)置有下排氣口，所述上氣缸上部覆蓋有上氣缸膜片，所述上氣缸膜片下方設(shè)置有上彈簧底座，所述第一上殼體與上氣缸膜片形成上腔體，所述上氣缸膜片與第一下殼體形成上彈簧室；

所述下氣缸頂部覆蓋有下氣缸膜片，所述下氣缸膜片下方設(shè)置有下彈簧底座，所述下彈簧底座下方圍繞推力軸均勻設(shè)置有下彈簧，所述下彈簧的另一端與第二下殼體固定，所述第二上殼體與下氣缸膜片形成下腔體，所述下氣缸膜片與第二下殼體形成下彈簧室；

所述上氣缸膜片正中心設(shè)有推力軸，所述推力軸從上到下依次垂直貫穿上氣缸膜片、上彈簧底座、第一下殼體、第二上殼體、下氣缸膜片、下彈簧底座和第二下殼體，所述上氣缸和下氣缸之間設(shè)置有連接支撐法蘭，所述連接支撐法蘭與第一下殼體和第二上殼體的連接處套設(shè)有連接套，所述推力軸與連接套接觸處套設(shè)有密封圈。

優(yōu)選的，所述推力軸與上氣缸膜片和上彈簧底座之間固定連接，所述推力軸隨著上氣缸膜片和上彈簧底座的運(yùn)動而進(jìn)行運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述推力軸與下氣缸膜片和下彈簧底座之間固定連接，所述推力軸隨著下氣缸膜片和下彈簧底座的運(yùn)動而進(jìn)行運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述第一上殼體、上氣缸膜片、第一下殼體圓周均勻設(shè)置有若干相互對應(yīng)的第一通孔，所述第一上殼體、上氣缸膜片和第一下殼體通過依次貫穿第一通孔的螺栓和固定螺栓螺母進(jìn)行固定。

優(yōu)選的，所述第二上殼體、下氣缸膜片和第二下殼體圓周均勻設(shè)置有若干個互相對應(yīng)的第二通孔，所述第二上殼體、下氣缸膜片和第二下殼體通過依次貫穿第二通孔的螺栓和固定螺栓螺母進(jìn)行固定。

優(yōu)選的，所述第一下殼體與連接支撐法蘭之間、第二上殼體與連接支撐法蘭之間均采用螺栓連接。

優(yōu)選的，所述第二下殼體下方設(shè)置有用于校正推力軸的連接板，所述第二下殼體與連接板通過螺栓進(jìn)行連接。

優(yōu)選的，所述上氣缸膜片還可設(shè)置在上氣缸下部，所述上氣缸膜片上方設(shè)置有上彈簧底座，所述下氣缸膜片還可設(shè)置在下氣缸下部，所述下氣缸膜片上方設(shè)置有下彈簧底座，形成反作用。

本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明提供了一種疊加式大推力氣動執(zhí)行器，通過豎直疊加設(shè)置的兩個結(jié)構(gòu)相同的上氣缸和下氣缸，在上氣缸和下氣缸上分別設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口，通過雙倍進(jìn)氣增加了執(zhí)行器的推力，降低了單一氣缸直徑，減小安裝空間，滿足了自動控制要求；且該氣動執(zhí)行器中的氣缸膜片和彈簧底座可設(shè)置在氣缸頂部或者底部，分別形成正作用或反作用，滿足了不同閥門的需求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明在正作用時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在反作用時的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、上氣缸，11、第一上殼體，12、第一下殼體，13、上進(jìn)氣口，14、上排氣口，15、上氣缸膜片，16、上彈簧底座，17、上彈簧，2、下氣缸，21、第二上殼體，22、第二下殼體，23、下進(jìn)氣口，24、下排氣口，25、下氣缸膜片，26、下彈簧底座，27、下彈簧，3、推力軸，4、連接支撐法蘭，41、連接套，42、密封圈，5、連接板，6、第一通孔，7、第二通孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。

如圖1和圖2所示，一種疊加式大推力氣動執(zhí)行器，所述氣動執(zhí)行器包括豎直疊加的兩個結(jié)構(gòu)相同的上氣缸1和下氣缸2，所述上氣缸1包括第一上殼體11和第一下殼體12，所述上氣缸1頂部設(shè)置有上進(jìn)氣口13，所述上氣缸1底部設(shè)置有上排氣口14，所述下氣缸2包括第二上殼體21和第二下殼體22，所述下氣缸2頂部設(shè)置有下進(jìn)氣口23，所述下氣缸2底部設(shè)置有下排氣口24，所述上氣缸1上部覆蓋有上氣缸膜片15，所述上氣缸膜片15下方設(shè)置有上彈簧底座16，所述第一上殼體11與上氣缸膜片15形成上腔體，所述上氣缸膜片15與第一下殼體12形成上彈簧室。

所述下氣缸2頂部覆蓋有下氣缸膜片25，所述下氣缸膜片25下方設(shè)置有下彈簧底座26，所述下彈簧底座26下方圍繞推力軸3均勻設(shè)置有下彈簧27，所述下彈簧27的另一端與第二下殼體22固定，所述第二上殼體21與下氣缸膜片25形成下腔體，所述下氣缸膜片25與第二下殼體22形成下彈簧室。

所述上氣缸膜片15正中心設(shè)有推力軸3，所述推力軸3從上到下依次垂直貫穿上氣缸膜片15、上彈簧底座16、第一下殼體12、第二上殼體21、下氣缸膜片25、下彈簧底座26和第二下殼體22，所述上氣缸1和下氣缸2之間設(shè)置有連接支撐法蘭4，所述連接支撐法蘭4與第一下殼體11和第二上殼體21的連接處套設(shè)有連接套41，所述推力軸3與連接套41接觸處套設(shè)有密封圈42。

所述上彈簧底座16和下彈簧底座26增加了氣缸膜片和彈簧之間的接觸面積，使氣缸膜片和彈簧之間得的作用力進(jìn)行勻速傳遞。

所述上彈簧17和下彈簧27圍繞推力軸3均勻設(shè)置，所述上彈簧17和下彈簧27的個數(shù)可根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)置，所述上彈簧17和下彈簧27的高度也可以根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)置。

優(yōu)選的方案是，所述推力軸3與上氣缸膜片15和上彈簧底座16之間固定連接，所述推力軸3隨著上氣缸膜片15和上彈簧底座16的運(yùn)動而進(jìn)行運(yùn)動。

優(yōu)選的方案是，所述推力軸3與下氣缸膜片25和下彈簧底座26之間固定連接，所述推力軸3隨著下氣缸膜片25和下彈簧底座26的運(yùn)動而進(jìn)行運(yùn)動。

優(yōu)選的方案是，所述第一上殼體11、上氣缸膜片15、第一下殼體12圓周均勻設(shè)置有若干相互對應(yīng)的第一通孔6，所述第一上殼體11、上氣缸膜片15和第一下殼體12通過依次貫穿第一通孔6的螺栓和固定螺栓螺母進(jìn)行固定。

優(yōu)選的方案是，所述第二上殼體21、下氣缸膜片25和第二下殼體22圓周均勻設(shè)置有若干個互相對應(yīng)的第二通孔7，所述第二上殼體21、下氣缸膜片25和第二下殼體22通過依次貫穿第二通孔7的螺栓和固定螺栓螺母進(jìn)行固定。

優(yōu)選的方案是，所述第一下殼體12與連接支撐法蘭4之間、第二上殼體21與連接支撐法蘭4之間均采用螺栓連接。

優(yōu)選的方案是，所述第二下殼體21下方設(shè)置有用于校正推力軸3的連接板5，所述第二下殼體22與連接板5通過螺栓進(jìn)行連接。

優(yōu)選的方案是，所述上氣缸膜片15還可設(shè)置在上氣缸1下部，所述上氣缸膜片15上方設(shè)置有上彈簧底座16，所述推力軸3從上到下依次垂直貫穿上氣缸膜片15、上彈簧底座16、第一下殼體12、第二上殼體21、下氣缸膜片25、下彈簧底座26和第二下殼體22，所述下氣缸膜片25還可設(shè)置在下氣缸2下部，所述下氣缸膜片25上方設(shè)置有下彈簧底座26，形成反作用。

本發(fā)明的工作原理是，在正作用時，如圖1所示，氣源同時分別通過上進(jìn)氣口13進(jìn)入上腔體和通過下進(jìn)氣口23進(jìn)入下腔體，氣壓作用于上氣缸膜片15和下氣缸膜片25的截面，上氣缸膜片15形成壓力作用于上彈簧底座16，下氣缸膜片25形成壓力作用于下彈簧底座26，通過上彈簧底座16、下彈簧底座26與推力軸3實(shí)現(xiàn)向下壓縮上彈簧17和下彈簧27并輸出推力，同時通過上排氣口14和下排氣口24將上下彈簧室的多余空氣排出至大氣壓。推力軸3下端口預(yù)留連接螺紋與閥門閥桿頭部連接后輸出推力，實(shí)現(xiàn)閥門動作。當(dāng)氣源排氣時，同時通過上進(jìn)氣口13排出上腔體氣壓和下進(jìn)氣口23排出下腔體氣壓，上彈簧17和下彈簧27依靠彈簧的彈性作用力，同時通過上排氣口14和下排氣口24將大氣引入上下彈簧室至大氣壓，帶動推力軸3上移，使閥門動作。

本發(fā)明的工作原理是，在反作用時，如圖2所示，氣源同時分別通過上進(jìn)氣口13進(jìn)入上腔體和通過下進(jìn)氣口23進(jìn)入下腔體，氣壓作用于上氣缸膜片15和下氣缸膜片25的截面，上氣缸膜片15形成壓力作用于上彈簧底座16，下氣缸膜片25形成壓力作用于下彈簧底座26，通過上彈簧底座16、下彈簧底座26與推力軸3實(shí)現(xiàn)向上壓縮上彈簧17和下彈簧27并輸出推力，同時通過上排氣口14和下排氣口24將上下彈簧室的多余空氣排出至大氣壓。推力軸3下端口預(yù)留連接螺紋與閥門閥桿頭部連接后輸出推力，實(shí)現(xiàn)閥門動作。當(dāng)氣源排氣時，同時通過上進(jìn)氣口13排出上腔體氣壓和下進(jìn)氣口23排出下腔體氣壓，上彈簧17和下彈簧27依靠彈簧的彈性作用力，同時通過上排氣口14和下排氣口24將大氣引入上下彈簧室至大氣壓，帶動推力軸3下移，使閥門動作。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。