CN112728193B - 一种活门阀关紧作动器 - Google Patents

一种活门阀关紧作动器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活门阀关紧作动器，包括阀关紧装置和作动器本体，阀关紧装置连接在作动器本体前端，阀关紧装置包括前盖、碟形弹簧、连接件、壳体、限位开关、辅助压板，壳体设置在作动器本体前端，限位开关设置在壳体内，辅助压板包括安装面和弹片，安装面紧贴限位开关，弹片位于限位开关的触点上方，壳体包括连接端面和挤压端面，挤压端面上设置有过孔，前盖内部设置有台阶孔，连接件穿过前盖的通孔和壳体连接端面的螺纹孔，使前盖连接壳体，连接件包括螺纹段和光轴段，螺纹段与壳体的螺纹孔固定连接，光轴段的长度稍大于前盖通孔的深度，前盖可在光轴段轻微滑动，使壳体与前盖之间有一间隙，间隙为碟形弹簧的变形区间，挤压端面设置在前盖内部的台阶孔内，前盖的台阶孔内部设置有触杆，触杆穿过挤压端面的过孔，正对所述的弹片，碟形弹簧设置在前盖的台阶孔内，碟形弹簧一端紧贴台阶孔侧壁，另一端紧贴壳体的挤压端面。

Description

一种活门阀关紧作动器
技术领域
本发明属于作动器控制技术领域，涉及一种活门阀关紧作动器，用于发动机活门阀关紧控制。
背景技术
活门阀关闭时需要阀控制作动器压紧阀芯，每个阀的关闭行程不一致，均存在零点几毫米的差异，按照传统作动器位置反馈方式无法确定阀关闭的准确位置，从而也无法实现将阀可靠关闭。目前解决方法有以下两种，一是在作动器前端传动环节加装扭矩限制器，通过控制扭矩间接的控制作动器的推力，作动器推杆位置到达阀关闭状态时扭矩限制器打滑，完成阀关闭动作，这种方式扭矩限制器体积大而且本身精度较低，扭矩转换为推力的计算准确度也不够，使用时要通过反复调试测试才能确定扭矩限制器的扭矩给定状态，而且体积较大，不适用于飞机上小体积，低重量的要求；其二是在作动器控制器上加电流限流保护，阀关闭到位后电机堵转产生大电流，控制器进行保护从而完成关阀动作，这种方式在作动器出现其他卡滞造成电机堵转时无法准确判断阀是否关闭到位，同时每次关阀都处于电机超载的状况，对电机与控制器都不利，同时以上两种方法的实施器件采购成本也比较高。
发明内容
本发明的目的是：提出一种活门阀关紧作动器，用于发动机活门阀关紧控制。
本发明的技术方案：
一种活门阀关紧作动器，包括阀关紧装置和作动器本体(8)，所述的阀关紧装置连接在作动器本体(8)前端，所述阀关紧装置包括前盖(1)、碟形弹簧(3)、连接件(4)、壳体(5)、限位开关(7)、辅助压板(9)，所述的壳体(5)设置在作动器本体(8)前端，所述的限位开关(7)设置在所述的壳体(5)内，所述的辅助压板(9)包括安装面(10)和弹片(11)，所述的安装面(10)紧贴限位开关(7)，所述的弹片(11)位于限位开关(7)的触点上方，所述的壳体(5)包括连接端面(12)和挤压端面(13)，所述的挤压端面(13)上设置有过孔，所述的前盖(1)内部设置有台阶孔，所述的连接件(4)穿过前盖(1)的通孔和壳体(5)连接端面(12)的螺纹孔，使前盖(1)连接壳体(5)，所述的连接件(4)包括螺纹段和光轴段，螺纹段与壳体(5)的螺纹孔固定连接，所述的光轴段的长度稍大于前盖(1)通孔的深度，前盖(1)可在光轴段轻微滑动，使壳体(5)与前盖(1)之间有一间隙，所述的间隙为碟形弹簧(3)的变形区间，所述的挤压端面(13)设置在前盖(1)内部的台阶孔内，所述的前盖(1)的台阶孔内部设置有触杆(14)，所述的触杆(14)穿过所述挤压端面(13)的过孔，正对所述的弹片(11)，所述的碟形弹簧(3)设置在前盖(1)的台阶孔内，所述碟形弹簧(3)一端紧贴台阶孔侧壁，另一端紧贴壳体(1)的挤压端面(13)。
进一步，所述的前盖(1)外端面设置有安装耳片(15)，用于与飞机发动机活门结构件连接。
进一步，还包括垫片(2)，所述的垫片(2)设置在碟形弹簧(3)与前盖(1)台阶孔的内侧壁之间，通过调整垫片(2)可改变碟形弹簧(3)的初始安装状态与变形量。
进一步，还包括限位开关支架(6)，所述的限位开关支架(6)设置在壳体(5)内，所述的限位开关(7)通过限位开关支架(6)支撑。
进一步，所述的连接件(4)为螺钉，所述的螺钉包括光轴段、螺纹段以及螺钉头。
进一步，所述的作动器本体(8)内部设置有输出轴，所述的输出轴与活门阀连接。
进一步，所述前盖(1)的台阶孔为D型孔，所述壳体(1)的挤压端面(13)为D型结构，所述的挤压端面(13)与D型的台阶孔匹配定位，避免壳体(5)相对于前盖(1)周向旋转。
进一步，所述的作动器本体(8)上还设置有连接插座(16)，与作动器控制器连接。
本发明的有益效果：
本发明活门阀关紧动作可靠，结构简单，相对于其他活门阀关紧方法本发明体积小，成本显著降低。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图；
图2是阀关紧装置结构示意图；
图3是辅助压板结构示意图；
其中，1、前盖，2、垫片，3、碟形弹簧，4、连接件，5、壳体，6、限位开关支架，7、限位开关，8、作动器本体，9、辅助压板，10、安装面，11、弹片，12、连接端面，13、挤压端面，14、触杆，15、安装耳片，16、连接插座。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：
本发明的第一个实施例：
如图1所示，一种活门阀关紧作动器，包括阀关紧装置和作动器本体8，所述的阀关紧装置连接在作动器本体8前端，所述的作动器本体8内部设置有输出轴，所述的输出轴与活门阀连接，所述的作动器本体8上还设置有连接插座，与作动器控制器连接，用于实施控制器对作动器的位置和速度。
所述阀关紧装置包括前盖1、垫片2、碟形弹簧3、连接件4、壳体5、限位开关支架6、限位开关7、辅助压板，所述的壳体5设置在作动器本体8前端，所述的限位开关7设置在所述的壳体5内，所述的辅助压板9包括安装面10和弹片11，所述的安装面10为弯折的结构，并紧贴限位开关7安装，所述的弹片11位于限位开关7的触点上端，通过前盖1内部的触杆14可挤压弹片11，使弹片11与限位开关7上的触点接触，所述的壳体5包括连接端面12和挤压端面13，所述的挤压端面12上设置有过孔，所述的前盖1内部设置有台阶孔，所述的连接件4穿过前盖1的通孔和壳体5连接端面12的螺纹孔，使前盖1连接壳体5，所述的连接件4为特殊结构，包括螺纹段和光轴段，螺纹段与壳体5的螺纹孔固定连接，所述的光轴段的长度稍大于前盖1通孔的深度，⑩前盖1与壳体5之间有一间隙L，前盖1可在光轴段轻微滑动，滑动范围为壳体5与前盖1之间的间隙L，所述的间隙L为碟形弹簧3的变形区间，所述的挤压端面13设置在前盖1内部的台阶孔内，所述的前盖1的台阶孔内部设置有触杆14，所述的触杆14穿过所述挤压端面13的过孔，正对所述的弹片11，所述的碟形弹簧3设置在前盖1的台阶孔内，所述碟形弹簧3一端紧贴台阶孔侧壁，另一端紧贴壳体5的挤压端面13。所述的垫片2设置在碟形弹簧3与前盖1台阶孔的内侧壁之间，通过调整垫片2可改变碟形弹簧3的初始安装状态与变形量。从而保证作动器8在关紧阀之前前盖1与壳体5之间不会有相对移动。所述的前盖1端面设置有安装耳片15，用于与飞机发动机活门结构件连接，所述的限位开关支架6设置在壳体5内，所述的限位开关7通过限位开关支架6支撑。
其中，所述的连接件4为螺钉，所述的螺钉包括光轴段、螺纹段以及螺钉头，螺纹段用于和壳体5连接，光轴段长度用于定位前盖1与壳体5间的间隙L。
进一步，所述前盖1的台阶孔为D型孔，所述壳体5的挤压端面13为D型结构，所述的D型结构的挤压端面13与D型的台阶孔匹配定位，避免壳体5相对于前盖1周向旋转，保证了前盖1和壳体5的位置关系。或者，前盖1的台阶孔的形状与壳体5挤压端面13可以是任意相匹配的形状，例如扇形结构、矩形结构或者棱柱状的结构均可以，只要能保证前盖1与壳体5之间不发生相对旋转即可。
本发明的第二个实施例：
该阀控制作动器由一个前盖1、一组垫片2、一组碟形弹簧3、一组专用螺钉4，一个壳体5、一个限位开关支架6、一个限位开关7、作动器本体8组成，作动器本体8包含作动器电机、传动件、结构件、接插件等。
其中，碟形弹簧3装在前盖1内孔中，前盖1与壳体5通过专用螺钉4进行连接，限位开关支架6装在壳体5内端面，限位开关7装在限位开关支架6上。活门阀关闭到位后电机继续转动，作动器8的输出轴继续输出推力，螺钉4为专用的特殊结构，将壳体5压紧碟形弹簧3，专用螺钉4拧紧后两部件之间有一间隙预留为碟形弹簧3的变形区间。碟形弹簧3在作动器输8出力小于活门阀关紧力时不会发生变形，当壳体5向左移动压缩碟形弹簧3，壳体5轴向移动量一般L＝0.5～1mm，限位开关支架6安装在壳体5上，限位开关7安装在限位开关支架6上，当作动器8输出力大于阀关紧力后阀关紧时蝶形弹簧3发生变形，前盖1与壳体5相对位置发生变化，前盖1触动限位开关7，切断作动器电源。直至前盖1上中间的触杆14触碰到限位开关7上，切断电源，关阀动作完成。
限位开关7配装有辅助压板6，辅助压板6弹片从根部受压时前端可获得较大移动量，触碰限位开关7触点更可靠而且不会撞坏限位开关7触点。限位开关7选择装有弹性压片的类型，从根部受压时前端可获得较大移动量，触碰限位开关触点更可靠而且不会撞坏限位开关触点。
前盖1与壳体5的定位方式可选用D型孔进行定位，避免两部件间的周向运动与间隙。
通过选择蝶形弹簧3的尺寸可以确定蝶形弹簧3受压时的输出弹力，从而确定关阀时的推力；通过调整垫片2的数量可以改变碟形弹簧3的初始安装状态与变形量；通过调整限位开关支架6的位置可以调整限位开关7的位置；通过上述综合调整，可达到需要的关阀压力。
在调整时可将前端调整机构单独用试验工装进行调节到需要的压力，不需将作动器8整体进行拆装调试，大大简化了调节步骤。该阀控制作动器关阀机构结构简单，体积小、重量轻、性能可靠，成本低等优点。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种活门阀关紧作动器，其特征在于：包括阀关紧装置和作动器本体(8)，所述的阀关紧装置连接在作动器本体(8)前端，所述阀关紧装置包括前盖(1)、碟形弹簧(3)、连接件(4)、壳体(5)、限位开关(7)、辅助压板(9)，所述的壳体(5)设置在作动器本体(8)前端，所述的限位开关(7)设置在所述的壳体(5)内，所述的辅助压板(9)包括安装面(10)和弹片(11)，所述的安装面(10)紧贴限位开关(7)，所述的弹片(11)位于限位开关(7)的触点上方，所述的壳体(5)包括连接端面(12)和挤压端面(13)，所述的挤压端面(13)上设置有过孔，所述的前盖(1)内部设置有台阶孔，所述的连接件(4)穿过前盖(1)的通孔和壳体(5)连接端面(12)的螺纹孔，使前盖(1)连接壳体(5)，所述的连接件(4)包括螺纹段和光轴段，螺纹段与壳体(5)的螺纹孔固定连接，所述的光轴段的长度稍大于前盖(1)通孔的深度，前盖(1)可在光轴段轻微滑动，使壳体(5)与前盖(1)之间有一间隙，所述的间隙为碟形弹簧(3)的变形区间，所述的挤压端面(13)设置在前盖(1)内部的台阶孔内，所述的前盖(1)的台阶孔内部设置有触杆(14)，所述的触杆(14)穿过所述挤压端面(13)的过孔，正对所述的弹片(11)，所述的碟形弹簧(3)设置在前盖(1)的台阶孔内，所述碟形弹簧(3)一端紧贴台阶孔侧壁，另一端紧贴壳体(1)的挤压端面(13)。
2.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：所述的前盖(1)外端面设置有安装耳片(15)，用于与飞机发动机活门结构件连接。
3.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：还包括垫片(2)，所述的垫片(2)设置在碟形弹簧(3)与前盖(1)台阶孔的内侧壁之间，通过调整垫片(2)可改变碟形弹簧(3)的初始安装状态与变形量。
4.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：还包括限位开关支架(6)，所述的限位开关支架(6)设置在壳体(5)内，所述的限位开关(7)通过限位开关支架(6)支撑。
5.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：所述的连接件(4)为螺钉，所述的螺钉包括光轴段、螺纹段以及螺钉头。
6.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：所述的作动器本体(8)内部设置有输出轴，所述的输出轴与活门阀连接。
7.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：所述前盖(1)的台阶孔为D型孔，所述壳体(5 )的挤压端面(13)为D型结构，所述的挤压端面(13)与D型的台阶孔匹配定位，避免壳体(5)相对于前盖(1)周向旋转。
8.根据权利要求1所述的一种活门阀关紧作动器，其特征在于：所述的作动器本体(8)上还设置有连接插座(16)，与作动器控制器连接。
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