CN102853149B - 柱塞式高压执行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柱塞式高压执行器，包括缸体、缸盖、柱塞齿条和齿轮轴；缸盖为两个，分别设置在缸体的两端，与缸体固定连接；所述缸体内设置有偏心的水平通孔和垂直通孔，柱塞齿条设置在水平通孔内，并可在所述水平通孔内作直线运动，齿轮轴设置在垂直通孔内，并可在所述垂直通孔内作旋转运动；所述的柱塞齿条的中部设有若干齿条，所述齿条与齿轮轴啮合。本发明通过在柱塞齿条的中部开有若干齿条，使得齿条和齿轮轴上齿轮的接触中点离柱塞中心线比较近，所以它能承受很高的压力。

Description

柱塞式高压执行器

技术领域

本发明属于阀门驱动装置领域，具体涉及一种柱塞式高压执行器。

背景技术

阀门执行器在自控系统中的主要作用是接收控制器输出的控制信号，使调节阀的开度产生相应变化，从而达到调节操作变量流量的目的。气动执行器由于其结构简单、动作可靠稳定、安装维修方便、价格便宜等优点，目前已经得到了广泛的应用。但是，气动执行器一般都只能承受0.4-0.8Mpa的压力，不能承受高压。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种能耐高压的柱塞式高压执行器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种柱塞式高压执行器，其特征在于，包括缸体、缸盖、柱塞齿条和齿轮轴；缸盖为两个，分别设置在缸体的两端，与缸体固定连接；所述缸体内设置有偏心的水平通孔和垂直通孔，柱塞齿条设置在水平通孔内，并可在所述水平通孔内作直线运动，齿轮轴设置在垂直通孔内，并可在所述垂直通孔内作旋转运动；所述的柱塞齿条的中部设有若干齿条，所述齿条与齿轮轴啮合。

本发明的进一步设置在于，柱塞齿条的两端各设有一个星形密封圈。星形密封圈的设置可保证柱塞齿条的密封性和低摩擦力，星形密封圈由于有多个接触点，所以密封可靠，而且摩擦力小，适用快速开、关的需要。

本发明的进一步设置在于，柱塞齿条的外圆上开有若干根润滑兼能藏杂质的环形槽。环形槽的设置除了起到润滑的作用外，还可存储柱塞运动过程中所产生的杂质等东西，使柱塞式齿条的运动更灵活，使用寿命更长。

本发明的进一步设置在于，缸体侧面还设置有一盖板。盖板可以起到防止齿轮轴和密封环等零件掉出的作用。

本发明的进一步设置在于，所述缸盖上设有一进出油或气的锥螺纹连接口。

本发明的进一步设置在于，缸盖的中间设有可调定位杆。可调定位杆的设置可以调节阀门开关的角度。

本发明的进一步设置在于，缸盖具有一伸入缸体内的凸面，所述凸面的外圈上设有第一O形圈。

本发明的进一步设置在于，所述的齿轮轴的中间位置设置有与柱塞齿条相啮合的齿轮，齿轮轴的一端部设有用于可与阀杆相连接的交叉方孔槽，另一端设置有一阀位指示器。

本发明的进一步设置在于，所述的齿轮轴的外圈上装有密封环，密封环的外圈装有第二O型圈，密封环的内径方向装有第三O型圈和铜套。

本发明所述的柱塞式高压执行器，通过在柱塞齿条的中部开有若干齿条，使得齿条和齿轮轴上齿轮的接触中点离柱塞中心线比较近，所以它能承受很高的压力。而气动执行器的齿轮是在缸体的中部，要想增大扭矩就必须增大齿轮直径，而齿轮直径增大后，齿条和齿轮的接触中心就会远离活塞的中心，这样活塞上的齿条就要承受很大的偏转力矩，所以活塞式齿条就不能承受较高的压力。而柱塞式齿条由于偏转力距小，所以能承受比活塞式齿条高得多的压力。

本发明所述的柱塞式高压执行器主要用于扭矩要求大，产品占用空间小，开关要求比较快的场合，其克服了气动执行器，性价比不高的缺点，所谓性价比指得是在相同扭矩情况下，所用产品成本的大小，柱塞式高压执行器由于能承受高压（10MPa），比气动执行器只能承受0.4-0.8Mpa，的气压，要高出好多倍。所以它的体积可以缩小若干倍，因此成本也就比较低，由于体积变小了，那么缸体也就变小了，相应进缸体的容积也就比较小了，因此使阀门开关的速度也就变快了。

附图说明

图1为本发明所述柱塞式高压执行器的主视图；

图2为本发明所述柱塞式高压执行器的左视图；

图3为柱塞齿条的放大图；

图4为星形密封圈的结构图；

图中：1.内六角螺钉 2.缸盖 3.第一O型圈 4.星形密封圈 5.柱塞齿条 6．缸体 7.十字沉头螺钉 8.盖板 9.第二O型圈 10.第三O型圈 11.密封环 12.铜套 13.齿轮轴 14.可调定位杆 15.薄螺母 21.第一油气口 22.第二油气口 51.齿条 61偏心距。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-4所示，本发明提供了一种柱塞式高压执行器，包括缸体6、缸盖2、柱塞齿条5和齿轮轴13；缸盖2为两个，分别设置在缸体6的两端，与缸体6固定连接；所述缸体6内设置有偏心的水平通孔和垂直通孔，柱塞齿条5设置在水平通孔内，并可在所述水平通孔内作直线运动，齿轮轴13设置在垂直通孔内，并可在所述垂直通孔内作旋转运动。两孔偏心距61的大小影响扭矩的大小，偏心越大，说明齿轮节径越大，那么扭矩就会变大，反之亦然。所述的柱塞齿条5的中部设有若干齿条51，所述齿条51与齿轮轴13啮合，传递扭矩。柱塞齿条5的两端各设有一个星形密封圈4。柱塞齿条5的外圆上开有若干根润滑兼能藏杂质的环形槽。所述的齿轮轴13的中间位置设置有与柱塞齿条5相啮合的齿轮，齿轮轴13的一端部设有用于可与阀杆相连接的交叉方孔槽，另一端设置有一阀位指示器。

所述的缸盖2上有一个既进又出油或气的锥螺纹连接的油、气口；阀门关闭时，油从右缸盖油、气口进油，左缸盖油、气口出油或气，阀门打开时，油从左缸盖油、气口进油，右缸盖油、气口出油或气。

缸盖2上用若干个内六角螺钉1将它紧固在缸体6上，为了美观，螺钉不突出盖平面。另外缸盖2的中间设有可调定位杆14，可调定位杆14上设有一薄螺母15，主要是调正阀门开关90°的准确性。缸盖2具有一伸入缸体6内的凸面，缸盖2的凸面外圆上设有第一O形圈3作静密封用，保证液和气不要泄露到外部。所述的齿轮轴13上中间为与柱塞齿条5相连接的齿轮，轴的一端有交叉方孔槽可与阀杆相连接，轴的另一端可装阀位指示器，其外圈上装有密封环11，密封环11的外圆装有第二O型圈9，密封环11的内径方向有第三O型圈10和铜套12，该铜套可对齿轮轴13起到减磨的作用。盖板8起到防止齿轮轴13、密封环11等零件掉出。

本发明所述柱塞式高压执行器的工作原理是：

当油、气源压力从第一油气口21进缸体6时，压力油将推动柱塞齿条5向左方向移动，左腔缸体6中的液和气通过第二油气口22排出，同时在柱塞齿条5上的齿条，将带动齿轮轴13作90°的顺时针旋转，而齿轮轴13又带动阀门的阀杆也作顺时针旋转，至使阀门得到关闭。

反之，油、气压从油、气口22进入缸体6时，压力将推动柱塞齿条5向右方向移动，右腔油或气缸体6中的液和气通过油、气口11排出，同时柱塞上齿条，将带动齿轮轴13，作90°的反时针旋转。又带动阀门的阀杆也作反时针旋转，至使阀门得到打开。

由于柱塞齿条5中各齿条的距离比较小，所以它比气动活塞式齿条强度高得多，所以它能承受较高的压力，因为得到了三个的优点，一是相同规格的执行器，柱塞式高压执行器要大得多。二是操作的阀门开关速度快，这是因为缸体面积小，左右油、气腔需用油或气的体积也就小。所以很快就能充满油腔，因此阀门的开和关就很快。三是一种规格的执行器可以配置多种规格的阀门，一般都在4个以上，这是因为相邻两个规格的执行器扭矩相差较大，一般都在3倍以上，而阀门相邻规格所需要的扭矩相差不到1倍。

以上所述为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的等同变化，皆应属本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种柱塞式高压执行器，其特征在于，包括缸体(6)、缸盖(2)、柱塞齿条(5)和齿轮轴(13)；缸盖(2)为两个，分别设置在缸体(6)的两端，与缸体(6)固定连接；所述缸体(6)内设置有偏心的水平通孔和垂直通孔，柱塞齿条(5)设置在水平通孔内，并可在所述水平通孔内作直线运动，齿轮轴(13)设置在垂直通孔内，并可在所述垂直通孔内作旋转运动；所述的柱塞齿条(5)的中部设有若干齿条，所述齿条与齿轮轴(13)啮合；柱塞齿条(5)的两端各设有一个星形密封圈(4)；柱塞齿条(5)的外圆上开有若干根润滑兼能藏杂质的环形槽；缸体(6)的侧面还设置有一盖板(8)；所述缸盖(2)上设有一进出油或气的锥螺纹连接口；缸盖(2)的中间设有可调定位杆(14)；缸盖(2)具有一伸入缸体(6)内的凸面，所述凸面的外圈上设有第一O形圈(3)；所述的齿轮轴(13)的中间位置设置有与柱塞齿条(5)相啮合的齿轮，齿轮轴(13)的一端部设有用于可与阀杆相连接的交叉方孔槽，另一端设置有一阀位指示器；所述的齿轮轴(13)的外圈上装有密封环(11)，密封环(11)的外圈装有第二O型圈(9)，密封环(11)的内径方向装有第三O型圈(10)和铜套(12)。