CN102384304A - 单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构，其包括气缸、复位弹簧等元件，支架通过气缸卡环与气缸的下部连接，支架的外圆设有第三O型密封圈槽，第三O型密封圈槽中设有第三O型密封圈，支架的顶部设有放置复位弹簧的凹槽，活塞设置在气缸内，活塞的外圆设有第一O型密封圈槽，第一O型密封圈槽中设有第一O型密封圈，活塞的中心设有第二O型密封圈凹槽，第二O型密封圈凹槽中设有第二O型密封圈，复位弹簧放置在活塞和弹簧罩之间，预紧螺栓位于弹簧罩的上方，活塞的内孔与推杆相连，推杆穿越支架，支架的上部孔内设有第四O型密封圈。本发明具备单作用和双作用气缸式执行机构的优点，且能保障生产系统的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹簧气缸式执行机构，特别涉及一种单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构。
背景技术
单作用气缸式执行机构为有弹簧型，气缸内有一个复位弹簧，一端进气使活塞运动，失气后复位弹簧的反弹力使活塞复位。单作用气缸式执行机构的优点是复位弹簧的复位功能，能使阀芯自动关闭或打开，保证了生产系统的安全。单作用气缸式执行机构的缺点是气缸的一端和大气相通，并和大气进行气体交换，含有粉尘或腐蚀性气体进入气缸中容易产生划伤或腐蚀现象，影响它的使用寿命。而且弹簧复位后所产生的推力很小，不能使阀芯抵抗大的压差，所以只能使用在低压差的场合。
双作用气缸式执行机构为无弹簧型，气缸内没有弹簧，气缸两端都可进气，通过气缸中活塞上、下两部分气腔中气量的变化，推动活塞上下运动。双作用气缸式执行机构的优点是输出力大，能抵抗大的压差。气缸上、下部同时接收纯净的压缩空气，永不腐蚀，使用寿命长。双作用气缸式执行机构的缺点是因为没有复位弹簧，气源故障时活塞不能自动复位至上位或下位，也即不能使阀芯自动打开或关闭，不能保证生产系统的安全，因此影响了它的使用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构，其同时具备单作用气缸式执行机构和双作用气缸式执行机构的优点，输出力大，能抵抗大的压差，而且又有弹簧复位功能，气源故障时能保障生产系统的安全。
为解决所述技术问题，本发明提供了一种单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构，单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构包括气缸和复位弹簧，其特征在于，单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构还包括支架、活塞、预紧螺栓、弹簧罩、推杆、气缸卡环，支架通过气缸卡环与气缸的下部连接，支架的外圆设有第三O型密封圈槽，第三O型密封圈槽中设有第三O型密封圈，支架的顶部设有放置复位弹簧的凹槽，活塞设置在气缸内，活塞的外圆设有第一O型密封圈槽，第一O型密封圈槽中设有第一O型密封圈，活塞的中心设有第二O型密封圈凹槽，第二O型密封圈凹槽中设有第二O型密封圈，复位弹簧放置在活塞和弹簧罩之间，预紧螺栓位于弹簧罩的上方，活塞的内孔与推杆相连，推杆穿越支架，支架的上部孔内设有第四O型密封圈。
优选地，所述单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构还包括活塞固定套，活塞固定套固定在支架上且位于活塞的下方。
优选地，所述单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构还包括活塞固定套，活塞固定套固定在推杆上且位于活塞的上方。
本发明的积极进步效果在于：
一、由于在弹簧气缸式执行机构中，本发明一实施例将复位弹簧设置在弹簧罩与活塞之间，设为气开型气缸式执行机构，即当气源故障发生时，复位弹簧恢复原位，弹簧力使阀门关闭；本发明另一实施例将复位弹簧设置在弹簧罩与活塞之间，弹簧罩倒置在预紧螺栓的下端，设为气开型气缸式执行机构，即当气源故障发生时，复位弹簧恢复原位，弹簧力将阀门开启。上述气开型气缸式执行机构即为单作用气缸式执行机构。
二、本发明由于在气缸上部和支架上部均设有带内螺纹的进气孔，分别在气缸上部和下部形成气室，两个进气孔可以同时进气，利用活塞上、下两部份气室中气源压力的变化，结合复位弹簧的弹簧力的变化推动活塞上下运动，带动阀芯开启或关闭，关闭阀门的力是弹簧力和气源压力产生推力的组合，输出力很大，允许压差很高。气缸上下部同时接收纯净的压缩空气，永不腐蚀，使用寿命长。本发明同时具有单作用气缸式执行机构和双作用气缸执行机构的优点，极大地拓宽了它的使用范围，是一种改进型的气缸式执行机构。
三、本发明由于在活塞外壁、连接支架的外壁、推杆的外壁分别设有O型密封圈，使气缸达到严密密封，确保活塞在气缸中上下可靠运行。活塞外壁两侧加工有斜角，运行时推杆可以有微小的摆动，以克服推杆和阀杆连接不同心带来的阻力，使气缸式执行机构的输出力增大，称为摆动式活塞。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图1所示，本发明单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构(实施例1)包括支架201、气缸202、活塞225、预紧螺栓210、弹簧罩227、复位弹簧229、活塞固定套228、推杆211、气缸卡环276，支架201通过气缸卡环276与气缸202的下部连接，支架201的外圆设有第三O型密封圈槽，第三O型密封圈槽中设有第三O型密封圈274，支架201的顶部设有放置复位弹簧229的凹槽。活塞225设置在气缸202内，活塞225的外圆设有第一O型密封圈槽，第一O型密封圈槽中设有第一O型密封圈271，活塞225的中心设有第二O型密封圈凹槽，第二O型密封圈凹槽中设有第二O型密封圈272，复位弹簧229放置在活塞225和弹簧罩227之间，预紧螺栓210位于弹簧罩227的上方，活塞225的内孔与推杆211相连，推杆211穿越支架201，支架201的上部孔内设有第四O型密封圈278，活塞固定套228固定在推杆211上且位于活塞225的下方。
本发明单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构为气开型气缸式执行机构，在装配完成后，复位弹簧有一个预压缩量，当气开型气缸式执行机构与调节阀装配后就形成气开式调节阀，气源压力从支架上部的进气孔向气缸下部通气，活塞向上移动，压缩复位弹簧，使阀门开启；当气源发生故障时，复位弹簧的反弹力推动活塞和推杆向下移动，至阀门关闭；在正常情况下，气缸上部的进气孔进气，产生的推力和复位弹簧反作用力的合力推动活塞和推杆向下移动，带动调节阀的阀芯运动至关闭位置。
如图2所示，本发明单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构(实施例2)包括支架201、气缸202、活塞225、预紧螺栓210、弹簧罩227、复位弹簧229、活塞固定套228、推杆211、气缸卡环276，支架201通过气缸卡环276与气缸202的下部连接，支架201的外圆设有第三O型密封圈槽，第三O型密封圈槽中设有第三O型密封圈274，支架201的顶部设有放置复位弹簧229的凹槽。活塞225设置在气缸202内，活塞225的中心设有第二O型密封圈凹槽，第二O型密封圈凹槽中设有第二O型密封圈272，复位弹簧229放置在活塞225和弹簧罩227之间，预紧螺栓210在弹簧罩227的上方，留着气开式时备用；推杆211穿越支架201，支架201的上部孔内设有第四O型密封圈278，活塞固定套228固定在推杆211上且位于活塞225的上方。
本发明单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构装配完成后，复位弹簧有一个预压缩量，当气关型气缸式执行机构与调节阀装配后就形成气关式调节阀，气源压力从气缸的上部进气孔向气缸上部进气，推动活塞带动推杆向下移动，复位弹簧受压而压缩；当气源发生故障时，活塞上方释放气源，复位弹簧的反弹力推动活塞和推杆向上移动，至阀门全开；在正常情况下，气缸下方的进气孔进气，产生的推力和复位弹簧的反作用力的合力推动活塞和推杆向上移动，带动调节阀的阀芯运动至全开位置。
综上所述，气缸内设有复位弹簧，可根据生产工艺要求对复位弹簧产生不同的压缩量，气源故障时，复位弹簧依靠自身的反弹力使阀门关闭或打开，保证了生产系统的安全；在正常使用时，气缸的上部和下部同时接收纯净的压缩空气，通过活塞上、下两部份气腔中气源压力差的变化，推动活塞上下运动，从而使阀门关闭或打开，其作用在活塞上的力为气源压力产生的推力和弹簧反弹力的合力。本发明的输出力很大，使阀门适用压差很高，特别适用于高温高压介质的自动控制，而且使用寿命长，同时保证了生产系统的安全。本发明同时具有单作用气缸式执行机构和双作用气缸式执行机构的优点，克服了它们的缺点，是改进型的气缸式执行机构。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (3)
1.一种单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构，单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构包括气缸和复位弹簧，其特征在于，单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构还包括支架、活塞、预紧螺栓、弹簧罩、推杆、气缸卡环，支架通过气缸卡环与气缸的下部连接，支架的外圆设有第三O型密封圈槽，第三O型密封圈槽中设有第三O型密封圈，支架的顶部设有放置复位弹簧的凹槽，活塞设置在气缸内，活塞的外圆设有第一O型密封圈槽，第一O型密封圈槽中设有第一O型密封圈，活塞的中心设有第二O型密封圈凹槽，第二O型密封圈凹槽中设有第二O型密封圈，复位弹簧放置在活塞和弹簧罩之间，预紧螺栓位于弹簧罩的上方，活塞的内孔与推杆相连，推杆穿越支架，支架的上部孔内设有第四O型密封圈。
2.如权利要求1所述的单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构，其特征在于，所述单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构还包括活塞固定套，活塞固定套固定在支架上且位于活塞的下方。
3.如权利要求1所述的单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构，其特征在于，所述单作用结构和双作用结构使用的弹簧气缸式执行机构还包括活塞固定套，活塞固定套固定在推杆上且位于活塞的上方。
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