CN111075986B - 一种调节阀驱动用气动执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调节阀组件领域，且公开了一种调节阀驱动用气动执行器，包括壳套，所述壳套的内部设有调节管，所述调节管内腔的中部设有转子，且转子的外侧与所述调节管的内壁完全贴合，所述转子的中部设有输出轴，所述输出轴与调节阀的阀杆固定连接，且输出轴的一端延伸至所述壳套的外部，所述调节管内腔的中部开设有位于转子外侧的环形槽。该调节阀驱动用气动执行器，通过调节管、转子、环形槽、环形管、活塞、联动轴、挡板以及弹簧的结构设计，由气体通入启动执行器内后直接驱动输出轴旋转，取消了现有气体执行器齿条移动带动输出轴上的齿轮转动的驱动方式，避免了克服齿轮齿条啮合阻力的额外驱动力做功，节省了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及调节阀组件领域，具体为一种调节阀驱动用气动执行器。
背景技术
气动执行器是用气压力驱动启闭或调节阀门的执行装置，通过压缩空气从管口进入气动执行器，气体推动执行器内部活塞直线运动，活塞上的齿条带动输出轴上的齿轮旋转，从而带动输出轴旋转来打开阀门，并通过控制气压的通入量来调节输出轴的旋转角度，以此来控制调节阀打开时的流量
然而，现有的气动执行器在使用时，由于通入的气体经过两级传动转化为输出轴的动力，而齿轮与齿条啮合传动时，存在一定的啮合阻力，因此，在气动执行器工作时，需要克服气动执行器啮合阻力做功，增加了能耗，且随着气动执行器的长时间使用，齿轮与齿条之间的润滑程度降低，导致阻力进一步增大，这使得通入相同量的气压情况下，克服齿轮与齿条的啮合阻力能耗相较于初始状态增加，从而导致驱动输出轴旋转的角度降低，使得气动执行器控制调节阀的流量精确性下降，影响了调节阀的流量控制。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种调节阀驱动用气动执行器，具备能耗较小和长期有效的精确控制调节阀流量的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种调节阀驱动用气动执行器，包括壳套，所述壳套的内部设有调节管，所述调节管内腔的中部设有转子，且转子的外侧与所述调节管的内壁完全贴合，所述转子的中部设有输出轴，所述输出轴与调节阀的阀杆固定连接，且输出轴的一端延伸至所述壳套的外部，所述调节管内腔的中部开设有位于转子外侧的环形槽，且环形槽的两端不通，所述调节管一侧的中部设有导气管，导气管的内部与环形槽相通，且导气管的一端延伸至所述壳套的外部，环形槽内设有环形管，转子上设有与环形槽完全适配的活塞，且活塞位于调节管内靠近导气管的一侧，所述活塞远离导气管的一侧设有联动轴，且联动轴的圆心在调节管、转子、环形槽、环形管的轴心线上，所述联动轴远离活塞的一端延伸至环形管内并固定连接有挡板，挡板与所述环形管的内壁之间活动套装有位于联动轴上的弹簧。
优选的，所述壳套背面的一侧通过螺丝法兰连接有封盖，且封盖与输出轴活动套接，封盖的侧面固定连接有限位挡块，壳套远离封盖一侧的内部设有两个限位轴，且两个限位轴延伸至调节管的内部。
优选的，所述转子的外侧套装有耐摩擦软密封体，且活塞的外侧套装有耐磨擦软密封体。
优选的，所述活塞与环形管的初始角度等于九十度，且环形管的内壁不与挡板的外侧接触。
本发明具备以下有益效果：
该调节阀驱动用气动执行器，通过调节管、转子、环形槽、环形管、活塞、联动轴、挡板以及弹簧的结构设计，由气体通入启动执行器内后直接驱动输出轴旋转，取消了现有气体执行器齿条移动带动输出轴上的齿轮转动的驱动方式，避免了克服齿轮齿条啮合阻力的额外驱动力做功，节省了能耗；且长时间使用后，由通入气体的压强大小来直接控制输出轴的旋转角度，不受其他因素影响，使得调节阀的流量大小长期有效的进行精确控制。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1结构壳套的侧面剖视示意图；
图3为本发明图2结构壳套的中部剖切示意图；。
图中：1、壳套；2、调节管；3、转子；4、环形槽；5、环形管；6、活塞；7、联动轴；8、挡板；9、弹簧；10、输出轴；11、导气管；12、封盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种调节阀驱动用气动执行器，包括壳套1，壳套1的内部固定套装有筒状的调节管2，调节管2内腔的中部活动套装有转子3，且转子3的外侧与调节管2的内壁完全贴合，转子3的中部固定套装有输出轴10，输出轴10与调节阀的阀杆固定连接，且输出轴10的一端延伸至壳套1的外部，调节管2内腔的中部开设有位于转子3外侧的环形槽4，且环形槽4的两端不通，调节管2一侧的中部固定套接有导气管11，导气管11的内部与环形槽4相通，且导气管11的一端延伸至壳套1的外部，环形槽4内固定套装有远离导气管11一侧的环形管5，转子3上固定连接有与环形槽4完全适配的活塞6，且活塞6位于调节管2内靠近导气管11的一侧，活塞6远离导气管11的一侧固定连接有联动轴7，且联动轴7的圆心在调节管2、转子3、环形槽4、环形管5的轴心线上，联动轴7远离活塞6的一端延伸至环形管5内并固定连接有挡板8，挡板8与环形管5的内壁之间活动套装有位于联动轴7上的弹簧9，通过导气管11向环形槽4内通入气体，环形槽4中活塞6一侧的气压增大，使得活塞6带动转子3转动，进而带动输出轴10转动，利用输出轴10的转动来控制调节阀的打开状态与关闭状态，由气体直接驱动输出轴10旋转，取消了现有的气体驱动活塞移动，再由活塞上齿条移动带动输出轴10上的齿轮转动，进行调节的方式，避免了克服齿轮齿条啮合阻力的额外驱动力做功，节省了能耗，并且，通入气体的压强大小来控制输出轴10的旋转角度，不受其他因素影响，使得调节阀的流量大小长期有效的进行精确控制。
其中，转子3的外侧套装有耐摩擦软密封体，且活塞6的外侧套装有耐磨擦软密封体，通过耐摩擦软密封体实现密封的同时，保障了气动执行器的长期有效使用。
其中，壳套1背面的一侧通过螺丝法兰连接有封盖12，且封盖12与输出轴10活动套接，封盖12的侧面固定连接有限位挡块，壳套1远离封盖12一侧的内部设有两个限位轴，且两个限位轴延伸至调节管2的内部，通过打开封盖12，可方便取出壳套1内的调节管2，以便进行后期维护，并通过限位块和限位轴对调节管2进行限位，确保调节管2工作时保持稳定。
其中，活塞6与环形管5的初始角度等于九十度，以确保输出轴10的最大旋转角度刚好为九十度，从而便于控制调节阀开启到最大流量，且环形管5的内壁不与挡板8的外侧接触，避免了环形管5与挡板8之间的滑动摩擦力所带来的额外能耗。
使用时，首先，将输出轴10的一端与调节杆的调节阀杆固定连接，然后执行调节阀的启闭工作，常态下，通过弹簧9的弹力，使得活塞6在常态下位于靠向导气管11处，此时调节阀处于关闭状态，通过导气管11向环形槽4内充气，使得活塞6相对调节管2旋转，从而带动输出轴10旋转，打开调节阀，并通过气体充入量，控制输出轴10的旋转角度，来控制调节阀的流量控制，即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种调节阀驱动用气动执行器，包括壳套（1），其特征在于：所述壳套（1）的内部设有调节管（2），所述调节管（2）内腔的中部设有转子（3），且转子（3）的外侧与所述调节管（2）的内壁完全贴合，所述转子（3）的中部设有输出轴（10），所述输出轴（10）与调节阀的阀杆固定连接，且输出轴（10）的一端延伸至所述壳套（1）的外部，所述调节管（2）内腔的中部开设有位于转子（3）外侧的环形槽（4），且环形槽（4）的两端不通，所述调节管（2）一侧的中部设有导气管（11），导气管（11）的内部与环形槽（4）相通，且导气管（11）的一端延伸至所述壳套（1）的外部，环形槽（4）内设有环形管（5），转子（3）上设有与环形槽（4）完全适配的活塞（6），且活塞（6）位于调节管（2）内靠近导气管（11）的一侧，所述活塞（6）远离导气管（11）的一侧设有联动轴（7），且联动轴（7）的圆心在调节管（2）、转子（3）、环形槽（4）、环形管（5）的轴心线上，所述联动轴（7）远离活塞（6）的一端延伸至环形管（5）内并固定连接有挡板（8），挡板（8）与所述环形管（5）的内壁之间活动套装有位于联动轴（7）上的弹簧（9），所述活塞（6）与环形管（5）的初始角度等于九十度，且环形管（5）的内壁不与挡板（8）的外侧接触。
2.根据权利要求1所述的一种调节阀驱动用气动执行器，其特征在于：所述壳套（1）背面的一侧通过螺丝法兰连接有封盖（12），且封盖（12）与输出轴（10）活动套接，封盖（12）的侧面固定连接有限位挡块，壳套（1）远离封盖（12）一侧的内部设有两个限位轴，且两个限位轴延伸至调节管（2）的内部。
3.根据权利要求1所述的一种调节阀驱动用气动执行器，其特征在于：所述转子（3）的外侧套装有耐摩擦软密封体，且活塞（6）的外侧套装有耐磨擦软密封体。
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