CN103807489B - 一种气液联动快速作动缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气液联动快速作动缸，用于驱动阀门开启或关闭，该作动缸包括缸筒、安装在缸筒内的活塞机构、连接在缸筒上端的储气机构和连接在缸筒下端的端盖，所述的活塞机构包括活塞和活塞杆，所述的活塞将缸筒分隔为上腔和下腔，所述的上腔为气腔，与储气机构连通，所述的下腔为油腔，通过液压回路与液压油箱连接，所述的活塞杆一端与活塞连接，另一端穿过端盖与阀门连接。与现有技术相比，本发明具有功率密度大、快速性好、可靠性高、结构简单等优点。

Description

一种气液联动快速作动缸
技术领域
本发明涉及一种气缸，尤其是涉及一种气液联动快速作动缸。
背景技术
在工业生产中，某些场合如核(火)电站主蒸汽隔离阀的驱动有可靠性和安全性的要求，同时为了在紧急情况下确保快速关闭阀门，驱动装置也必须有快速性的要求。采用电机驱动的装置能够实现阀门开启和关闭，结构简单可靠，但是快速关闭性能受到电机功率的限制。采用油泵及蓄能器组合供油方式在小型阀门系统中比较常见，但在大型核(火)电站系统中由于功率很大，主蒸汽隔离阀所需要的关阀力很大，同时为了保证快速性要求，系统流量也大，难以找到容量满足需求的蓄能器；若采用多个蓄能器并联的形式，不仅需要考虑蓄能器充能及能量释放的安全可靠性，液压系统也会因此变得体积庞大，考虑到上述问题，本发明提供了一种新的液压缸形式，能很好地解决大型核(火)电站主蒸汽隔离阀的驱动要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高的气液联动快速作动缸，可用于控制具有快速关闭要求的大型阀门。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种气液联动快速作动缸，用于驱动阀门开启或关闭，该作动缸包括缸筒、安装在缸筒内的活塞机构、连接在缸筒上端的储气机构和连接在缸筒下端的端盖，所述的活塞机构包括活塞和活塞杆，所述的活塞将缸筒分隔为上腔和下腔，所述的上腔为气腔，与储气机构连通，所述的下腔为油腔，通过液压回路与液压油箱连接，所述的活塞杆一端与活塞连接，另一端穿过端盖与阀门连接；
液压油箱内的液压油泵入缸筒的下腔，液压油推动活塞上移，通过活塞杆带动阀门开启，当需要快速关闭阀门时，储气机构内的气体作用于活塞的上端，推动活塞快速下移，从而快速关闭阀门，同时将缸筒内的液压油排回油箱。
所述的储气机构包括半球形外壁和连接件，所述的连接件一端伸入缸筒内，并与缸筒焊接，另一端与半球形外壁连接，形成一个存储气体的容腔，所述的半球形外壁上开有充气孔。
所述的连接件四周均匀焊接有四个用于吊装作动缸的吊耳。
所述的充气孔上连接有向储气机构充入高压气体的充气装置。
所述的活塞上开有多个环形槽，各环形槽内分别设有密封圈或导向环。
所述的环形槽设有四个，靠近气腔一端的环形槽内安装有QY密封圈，靠近油腔一端的环形槽内安装有O型密封圈，中间两个环形槽内安装有导向环。
所述的活塞中部开有用于储存润滑油的环形槽，该环形槽上开有活塞径向孔，所述的活塞杆中设有中心孔，所述的中心孔上端与活塞径向孔相通，下端连接有管接头。
所述的缸筒下腔的下部焊接有凸台，该凸台上开有进油口，所述的进油口通过液压回路与液压油箱连通。
所述的活塞杆与端盖的连接处由上至下依次设有导向环、密封圈和防尘圈。
所述的端盖底部通过扣环与阀门罩或液压站底座连接。
与现有技术相比，本发明将气压与油压技术相结合，通过活塞实现气腔与油腔的隔离，活塞在油压驱动下在缸筒内移动时实现阀门开启动作，活塞在气压驱动下在缸筒内移动时实现阀门关闭动作，与系统卸压阀配合，可以实现大功率阀门系统快速关闭的功能。本发明功率密度大、快速性好、可靠性高、结构简单，使得系统构成大为简化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种气液联动快速作动缸，用于驱动阀门开启或关闭，该作动缸包括缸筒14、安装在缸筒14内的活塞机构、连接在缸筒14上端的储气机构16和连接在缸筒14下端的端盖18，活塞机构包括活塞12和活塞杆13，活塞12将缸筒14分隔为上腔和下腔，上腔为气腔，与储气机构16连通，下腔为油腔，通过液压回路与液压油箱连接，活塞杆13一端通过螺纹孔与活塞12连接，另一端穿过端盖18与阀门连接。
储气机构16包括半球形外壁2和连接件4，连接件4一端伸入缸筒14内，并与缸筒14焊接，起到定位作用，另一端与半球形外壁2连接，形成一个存储气体的容腔，半球形外壁2上开有充气孔，可充入压缩氮气或其他气体。连接件4四周均匀焊接有四个用于吊装作动缸的吊耳3。充气孔上连接有充气装置1，可向储气机构16充入高压气体并检测气体压力。
活塞12与缸筒14之间采用多级密封。活塞12上开有四个环形槽，其中，靠近气腔一端的环形槽内安装有QY密封圈5，对气体有良好的密封性，靠近油腔一端的环形槽内安装有O型密封圈8，对液压油具有良好的密封性，中间两个环形槽内安装有导向环6和7。
活塞12中部开有用于储存润滑油的环形槽9，该环形槽9上开有活塞径向孔10，活塞杆13中设有中心孔11，中心孔11上端与活塞径向孔10相通，下端连接有管接头24。由管接头24导入的低压润滑油通过活塞杆13的中心孔11和活塞径向孔10导入到环形槽9中，可以使导向环6和7处在良好的工作状态。
缸筒14下腔的下部焊接有凸台15，该凸台15上开有进油口，进油口通过液压回路与液压油箱连通。
活塞杆13与端盖18的连接处由上至下依次设有导向环19、密封圈20和防尘圈21，导向环19用于支撑活塞杆运动并防止活塞杆在运动过程中与端盖发生直接接触和摩擦；密封圈20用于防止缸筒内的液压油外泄；防尘圈21用于保持活塞杆的清洁。
端盖18底部具有凸起的外缘，端盖底部通过扣环22与阀门罩或液压站底座23连接，端盖18和缸筒14通过焊接相连。
当需要活塞12上移的时候，液压油由缸筒14下端的进油口泵入，作用于活塞12的下端以克服气体压力(或气体压力和工作负载)推动活塞12上移，通过活塞杆13带动阀门开启；当需要快速关闭阀门时，储气机构16内的高压气体作用于活塞12的上端，克服负载推动活塞12快速下移，从而快速关闭阀门，同时将缸筒14内的液压油排回油箱。
以上所述，仅为本发明的较佳实施实例，不能以之限制本发明权利要求的范围。即凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和权利要求范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (10)

1.一种气液联动快速作动缸，用于驱动阀门开启或关闭，其特征在于，该作动缸包括缸筒、安装在缸筒内的活塞机构、连接在缸筒上端的储气机构和连接在缸筒下端的端盖，所述的活塞机构包括活塞和活塞杆，所述的活塞将缸筒分隔为上腔和下腔，所述的上腔为气腔，与储气机构连通，所述的下腔为油腔，通过液压回路与液压油箱连接，所述的活塞杆一端与活塞连接，另一端穿过端盖与阀门连接；
液压油箱内的液压油泵入缸筒的下腔，液压油推动活塞上移，通过活塞杆带动阀门开启，当需要快速关闭阀门时，储气机构内的气体作用于活塞的上端，推动活塞快速下移，从而快速关闭阀门，同时将缸筒内的液压油排回油箱。
2.根据权利要求1所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的储气机构包括半球形外壁和连接件，所述的连接件一端伸入缸筒内，并与缸筒焊接，另一端与半球形外壁连接，形成一个存储气体的容腔，所述的半球形外壁上开有充气孔。
3.根据权利要求2所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的连接件四周均匀焊接有四个用于吊装作动缸的吊耳。
4.根据权利要求2所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的充气孔上连接有向储气机构充入高压气体的充气装置。
5.根据权利要求1所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的活塞上开有多个环形槽，各环形槽内分别设有密封圈或导向环。
6.根据权利要求5所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的环形槽设有四个，靠近气腔一端的环形槽内安装有QY密封圈，靠近油腔一端的环形槽内安装有O型密封圈，中间两个环形槽内安装有导向环。
7.根据权利要求1所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的活塞中部开有用于储存润滑油的环形槽，该环形槽上开有活塞径向孔，所述的活塞杆中设有中心孔，所述的中心孔上端与活塞径向孔相通，下端连接有管接头。
8.根据权利要求1所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的缸筒下腔的下部焊接有凸台，该凸台上开有进油口，所述的进油口通过液压回路与液压油箱连通。
9.根据权利要求1所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的活塞杆与端盖的连接处由上至下依次设有导向环、密封圈和防尘圈。
10.根据权利要求1所述的一种气液联动快速作动缸，其特征在于，所述的端盖底部通过扣环与阀门罩或液压站底座连接。
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