CN114017537A - 双轨道执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双轨道执行机构，其包括缸体、传动轴、拨叉盘、平衡轨道圈和摆臂；所述传动轴贯穿所述缸体；所述拨叉盘与所述缸体内的所述传动轴连接，所述拨叉盘转动能够带动所述传动轴旋转；平衡轨道圈固定设置于所述缸体内，所述平衡轨道圈上设置摆臂轨道；所述摆臂分为左摆臂与右摆臂，所述左摆臂一端和右摆臂一端各与一设置于所述缸体内两端的活塞盘连接，所述左摆臂另一端和右摆臂另一端分别与所述拨叉盘的两侧连接。本发明具有结构紧凑，节约空间，输出力矩大，出力更平稳，节约了成本，使用寿命长，安全可靠性高等优点。

Description

双轨道执行机构

技术领域

本发明涉及阀门控制技术领域，具体涉及一种双轨道执行机构。

背景技术

现有执行机构在主杆轴的一侧设有一个拨叉，拨叉缸体与两端动力源隔断，通过两边各有一个的活塞来带动拨叉，达到控制传动主杆轴的作用，这种结构体积大，即占用空间又太沉重，出力小；现有另一种结构，在主杆轴的两侧各设有一条齿条及活塞，与主杆轴上的齿轮相连带，通过动力源来推动活塞传动齿条，带动主杆轴的旋转，这种结构出力较小，动作过程中，对缸壁磨损较大，特别是在一些大扭力方面不能用。因此，如何提供一种体积精小、扭力大、活塞动作平稳、大扭力的执行机构是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种双轨道执行机构，旨在解决的技术问题之一是：现有执行机构体积大、扭力小及运行不平稳的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种双轨道执行机构，其包括：

缸体；

传动轴，所述传动轴贯穿所述缸体；

拨叉盘，所述拨叉盘包括设置于中部的传动轴孔和设置于两侧的拔叉槽，所述传动轴孔与所述传动轴连接，所述拨叉盘转动能够带动所述传动轴旋转；

平衡轨道圈，其固定设置于所述缸体内，所述平衡轨道圈上设置轨道槽，所述轨道槽分为分别设置于平衡轨道圈左侧和右侧的左轨道槽和右轨道槽；

摆臂轨道，所述摆臂轨道分为左摆臂轨道和右摆臂轨道，所述左摆臂轨道设置于所述左轨道槽内，所述右摆臂轨道设置于所述右轨道槽内；

摆臂，所述摆臂分为左摆臂与右摆臂，所述左摆臂设置于所述左摆臂轨道上且能够移动，所述右摆臂设置于右摆臂轨道上且能够移动，以及所述左摆臂与右摆臂分别与设置于所述缸体内两端的活塞盘连接，且所述左摆臂与右摆臂分别通过转动推销滑动配合在所述拨叉盘上的拔叉槽内，由气体推动所述两端的活塞盘移动，所述两端的活塞盘分别带动所述左摆臂与右摆臂移动，所述左摆臂与右摆臂在移动的情况下通过转动推销带动所述拨叉盘转动。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

进一步地，所述平衡轨道圈两侧分别设置内凹的用于防止拨叉盘在转动时产生干涉的拨叉盘槽位。

进一步地，所述传动轴上部通过设置上定位支座与所述缸体和平衡轨道圈连接。

进一步地，所述上定位支座内设置密封所述传动轴的第一上密封圈和第二上密封圈。

进一步地，所述传动轴下部通过设置下定位支座与所述缸体和平衡轨道圈连接。

进一步地，所述下定位支座内设置密封所述传动轴的第一下密封圈和第二下密封圈。

进一步地，所述转动推销下方设置下挡板。

进一步地，所述传动轴孔为方形。

进一步地，所述拔叉槽边缘设置为开口。

进一步地，所述活塞盘与缸盖之间设置弹簧装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种双轨道执行机构，可适用于大规格、大力矩的控制输出，其具有结构紧凑，节约空间，输出力矩大，出力更平稳，使用寿命长，以及安全可靠性高，且节约了成本，实现了节能减排的作用。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为根据本发明一个实施例的双轨道执行机构纵向剖面示意图。

图2为根据本发明一个实施例的双轨道执行机构横向剖面部分示意图。

图3为根据本发明一个实施例的平衡轨道圈正面剖视示意图。

图4为根据本发明另一个实施例的平衡轨道圈侧面剖视示意图。

图5为根据本发明一个实施例的左摆臂正视示意图。

图6为根据本发明一个实施例的右摆臂正视示意图。

图7为根据本发明另一个实施例的双轨道执行机构的外形侧面剖视示意图。

图8为根据本发明一个实施例的拨叉盘的剖面示意图。

图9为根据本发明一个实施例的拨叉盘的端面示意图。

图10为根据本发明一个实施例的上定位圈的结构示意图。

图11为根据本发明一个实施例的活塞外限位弹簧座的端面示意图。

图12为根据本发明一个实施例的活塞外限位弹簧座的纵剖面示意图。

图13为根据本发明一个实施例的活塞外限位弹簧座的安装弹簧示例示意图。

其中，附图中附图标记对应的部件名称为：

1-缸体，2-平衡轨道圈，3-传动轴，4-拨叉盘，5-转动推销，6-螺帽，7-轨道槽壁，8-摆臂，81-左摆臂， 82-右摆臂，9-摆臂轨道，91-左摆臂轨道，92-右摆臂轨道，10-下挡板，11-上定位支座，12-第一上密封圈，13-第二上密封圈，14-上定位圈，15-上卡簧，16-上连接盘，17-下定位支座，18-第一下密封圈，19-第二下密封圈，20-下支架，21-活塞内限位圈，22-活塞圈，23-活塞盘，24-第一活塞密封圈，25-第二活塞密封圈，26-活塞止推垫圈，27-活塞外限位弹簧座，28-弹簧座密封圈，29-缸盖，30-螺钉，31-主弹簧座位，32-中端部出入孔，33-左端部气体出入孔，34-右端部气体出入孔，35-拨叉盘槽位，36-轨道槽，361-左轨道槽，362-右轨道槽，37-上支座孔，38-下支座孔，39-第一密封槽，40-第二密封槽，41-活塞止推圈座，42-销上轴承，43-销下轴承，44-传动轴孔，45-拔叉槽，46-上传动轴孔，47-定位槽，48-活塞外限位部，49-弹簧座密封凹槽，50-主弹簧，51-副弹簧。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，一种双轨道执行机构，其包括缸体1、传动轴3、拨叉盘4、平衡轨道圈2、摆臂轨道9和摆臂8；所述传动轴3贯穿所述缸体1；所述拨叉盘4包括设置于中部的传动轴孔44和设置于两侧的拔叉槽45，所述传动轴孔44与所述传动轴3连接，所述拨叉盘4转动能够带动所述传动轴3旋转；平衡轨道圈2固定设置于所述缸体1内，所述平衡轨道圈2上设置轨道槽36，所述轨道槽36分为分别设置于平衡轨道圈2左侧和右侧的左轨道槽361和右轨道槽362；所述摆臂轨道9分为左摆臂轨道91和右摆臂轨道92，所述左摆臂轨道91设置于所述左轨道槽361内，所述右摆臂轨道92设置于所述右轨道槽362内；所述摆臂8分为左摆臂81与右摆臂82，所述左摆臂81设置于所述左摆臂轨道91上且能够移动，所述右摆臂82设置于右摆臂轨道92上且能够移动，以及所述左摆臂81与右摆臂82分别与设置于所述缸体1内两端的活塞盘23连接，且所述左摆臂81与右摆臂82分别通过转动推销5滑动配合在所述拨叉盘4上的拔叉槽45内，由气体推动所述两端的活塞盘23移动，所述两端的活塞盘23分别带动所述左摆臂81与右摆臂82移动，所述左摆臂81与右摆臂82在移动的情况下通过转动推销5带动所述拨叉盘4转动。本实施例中，气体提供动力源，通过气压推动缸体1两端的活塞盘23移动，活塞盘23带动摆臂8移动，摆臂8沿平衡轨道圈2的摆臂轨道9移动，通过该设置方式保证了摆臂8移动稳定性和缸体1的使用寿命，由于摆臂8的移动使拨叉盘4联动，从而使拨叉盘4转动，继而使传动轴3旋转，使得传动轴3可以控制阀门的开启或关闭，以上方式可提供较大的扭矩。

图2示出了双轨道执行机构的左侧的摆臂8及相关结构，省略了右侧部分结构，其右侧设置方式可与左侧类似或一致，例如整体以传动轴3为中心呈中心对称结构。

一般而言，缸体1两端的活塞盘23与缸盖29之间还可设置弹簧装置，图2 中未示出。

如图8和图9，其示出了拨叉盘4一优选实施方案，所述拨叉盘4包括设置于中部且用于与传动轴3连接的传动轴孔44和设置于两侧的用于与所述摆臂8连接的拔叉槽45。传动轴孔44的形状可与传动轴3形状匹配。两个拔叉槽45可以是以传动轴孔44为中心对称设置，拔叉槽45边缘侧可设置为开口，靠近中心侧设置为弧形。

再结合图1所示，所述摆臂8通过转动推销5与所述拔叉槽45连接。例如，转动推销5上下两端与摆臂8连接，其上端可设置螺帽6、下端设置下挡板10进行固定，转动推销5位于图9的拔叉槽45内并能再其内滑动。

对于传动轴3的安装固定，其所述传动轴3上部通过设置上定位支座11与所述缸体1和平衡轨道圈2连接。且传动轴3与上定位支座11之间设置第一上密封圈12和第二上密封圈13，从而起到密封的作用。

上定位支座11上方设置用于传动轴3定位的上定位圈14，其上定位圈14上方的传动轴3上再设置上卡簧15。以及传动轴3上部与上连接盘16连接。

所述传动轴3下部通过设置下定位支座17与所述缸体1和平衡轨道圈2连接。下定位支座17与传动轴3之间设置第一下密封圈18和第二下密封圈19。传动轴3下端再连接下支架20。

图2中还示出了：用于限位的活塞内限位圈21，以及设置于活塞盘23边缘的活塞圈22，活塞圈22与缸体1之间设置第一活塞密封圈24和第二活塞密封圈25，缸体1内还设置活塞外限位弹簧座27，及设置于活塞盘23和活塞外限位弹簧座27端面的活塞止推垫圈26，活塞外限位弹簧座27与缸体1之间设置弹簧座密封圈28。

缸盖29可通过螺钉30与缸体进行固定连接，当然也还可以采用其他方式进行固定连接。

图2所示活塞外限位弹簧座27上可设置用于安装弹簧的主弹簧座位31。缸体1中部设置作为气体通道的中端部出入孔32，缸体1左侧设置左端部气体出入孔33，缸体1右侧设置右端部气体出入孔34。

图3示出了一优选方案的平衡轨道圈2的结构，所述平衡轨道圈2两侧分别设置内凹的用于配合拨叉盘4的拨叉盘槽位35。通过设置的拨叉盘槽位35，拨叉盘4边缘的一部分可伸入该拨叉盘槽位35内。

以及图3中的平衡轨道圈2上可设置轨道槽36，摆臂轨道9可设置于该轨道槽36上。平衡轨道圈2上侧和下侧分别设置上支座孔37和下支座孔38，其上支座孔37和下支座孔38内用于与传动轴3配合。

图7示出了另一实施例的缸体内的侧面剖视结构，上述实施例的活塞盘23可以包括活塞止推圈座41，该活塞止推圈座41圆周上设置第一密封槽39和第二密封槽40。

图7中的转动推销5上下两端均与摆臂8连接，转动推销5上端设置螺帽6，下端设置下挡板10，且转动推销5上部与摆臂8的连接处设置销上轴承42，转动推销5下部与摆臂8的连接处设置销下轴承43。

图10示出了一个实施例的上定位圈14的结构，其上定位圈14中部设置上传动轴孔46，上定位圈14两侧设置定位槽47。

图11和图12示出了活塞外限位弹簧座27的优选结构，活塞外限位弹簧座27上设置弹簧座密封凹槽49，活塞外限位弹簧座27一端为活塞外限位部48，活塞外限位弹簧座27的圆周外侧设置主弹簧座位31，结合图13所示，主弹簧座位31上安装主弹簧50，活塞外限位弹簧座27的圆周内侧安装副弹簧51。

对于上述公开的结构，其一装配方式包括：

结合图1-图13所示，本发明是一种双轨道执行机构，可以为bx型的双轨道执行机构，其在缸体1中间设有上下两个孔，把平衡轨道圈2套入缸体1内腔中间，把上支座孔37与缸体1上端孔对好，下支座孔38与缸体1下端孔对好，再把上定位支座11顶入缸体1上端孔和平衡轨道圈2上支座孔37内，顶紧焊好，把下端孔与平衡轨道圈2的下支座孔38对好，把下定位支座17连同支架顶入缸体1下端孔与平衡轨道圈2的下支座孔38内焊好，起到稳定平衡轨道圈2的作用，下定位支座17与下支架20相连一体，作为双轨道执行机构与外设备稳固相连接的端部。再把拨叉盘4放入平衡轨道圈2内，装好上第一上密封圈12、第二上密封圈13、第一下密封圈18和第二下密封圈19，把传动轴3穿过第二下密封圈19和第一下密封圈18，再穿入拨叉盘4，然后穿过第一上密封圈12和第二上密封圈13，压紧后，传动轴3的上端穿入上定位圈14和上卡簧15，从左侧再装入左活塞圈，活塞主体板，第一活塞密封圈24、第二活塞密封圈25，活塞摆臂，连同转动推销5，与活塞盘紧密结合，再装上左端的活塞外限位弹簧座27，弹簧座密封圈28，活塞止推垫圈26以及压上左端缸盖，用多个螺钉锁紧。再从右侧再装入右活塞圈，活塞主体板，第一活塞密封圈24、第二活塞密封圈25，活塞摆臂，连同转动推销5，与活塞盘紧密结合，再装右端的活塞外限位弹簧座27，弹簧座密封圈，活塞止推垫圈26以及压上右端缸盖，用多个螺钉锁紧。

一实施例的工作原理：动力源通过中端部出入孔在缸体内逐渐增压，左端部气体出入孔和右端部气体出入孔排放动力源压力，推动左右两端的活塞圈、主活塞盘、第一活塞密封圈、第二活塞密封圈、摆臂、摆臂轨道、转动推销、销上轴承、销下轴承、螺帽、下挡板以上合称摆臂组件，通过转动推销，传动拨叉盘，联动传动轴，起到旋转开闭的控制作用，在开闭的行程中，摆臂轨道与平衡轨道圈上的轨道槽平稳地滑动摩擦，使摆臂组件在动作行程中能够平稳有力的工作，达到了高稳定高出力的作用，当摆臂组件滑行到两端末端时，主活塞盘上的活塞止推圈顶上活塞外限位，终止行程，起到行程外定位作用，同时气缸顶上的上定位圈也顶上了上定位支座的限位槽边缘，实现了双限位作用。反过来，从左、右端部出入孔进入动力源，中端部出入孔排放中腔动力源，在缸体内左、右两端的逐渐增压作用下，摆臂组件平稳向中部滑动，带动转动推销，传动拨叉盘，转动传动轴，起到旋转开闭的作用，在开闭的行程中，摆臂轨道与平衡圈上的轨道槽平稳地摩擦滑动，使摆臂组件在动作行程中能够平稳有力地动作，达到了高稳定、高出力的作用。当摆臂组件滑行到中腔内极限位置时，活塞圈的内侧与平衡轨道圈的侧沿相顶上，产生内侧限位，同时，气缸顶上的活塞内限位圈大扭力的需求方面，具有结构紧凑，节约空间，节能减排，节约成本的优点，同时出力更平稳快速，使用寿命更长的特点。

在有些工况需要带弹簧复位的情况下，可以把缸体两端加长、把活塞外限位弹簧加长，放入主弹簧或副弹簧，中腔通过中端部出入孔以动力源加压推力摆臂组件，带动拨叉盘，转动传动轴，起到了开闭作用。反过来，从中端部出入孔排放中腔动力源，左、右两端弹簧推动左、右摆臂组件，联动拨叉盘，带动传动轴，起到旋转开闭作用。

本结构的杠杆作用力主要取决于传动轴中心与转动推销的距离来决定，比原有的双齿轮结构力矩大出很多，在摆臂轨道的作用下，本结构更适合于大规格、大力矩的执行机构，具有结构紧凑，节约空间，输出力矩大，出力更平稳，节约成本，使用寿命更长等优点，在市场上会有很好的实用性。

综上而言，由于现有执行机构是单边拨叉、出力小、体积大又重、占用空间大，以及现有的双齿条执行机构没有轨道圈左右摆臂，没有平衡轨槽和摆臂上没有平衡轨道，基本上用于90°回转应用动作行程所产生的扭力变化与90°回转的球阀与蝶阀出力大小变化不相符，也不适合大扭力的应用，而本发明的bx双轨道执行机构设有轨道圈、左右轨道槽和相对应的左右摆臂上的轨道，使活塞在动作过程中平稳可承受更大推力，使用寿命更好；采用钢管、钢板等零部件整体焊接，提高整体质量及安全可靠性；具有占用空间小、扭力大、工作更平稳可靠，比同等扭力节约成本，更有在大扭力选型方面的较大优势。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种双轨道执行机构，其特征在于包括：

缸体（1）；

传动轴（3），所述传动轴（3）贯穿所述缸体（1）；

拨叉盘（4），所述拨叉盘（4）包括设置于中部的传动轴孔（44）和设置于两侧的拔叉槽（45），所述传动轴孔（44）与所述传动轴（3）连接，所述拨叉盘（4）转动能够带动所述传动轴（3）旋转；

平衡轨道圈（2），其固定设置于所述缸体（1）内，所述平衡轨道圈（2）上设置轨道槽（36），所述轨道槽（36）分为分别设置于平衡轨道圈（2）左侧和右侧的左轨道槽（361）和右轨道槽（362）；

摆臂轨道（9），所述摆臂轨道（9）分为左摆臂轨道（91）和右摆臂轨道（92），所述左摆臂轨道（91）设置于所述左轨道槽（361）内，所述右摆臂轨道（92）设置于所述右轨道槽（362）内；

摆臂（8），所述摆臂（8）分为左摆臂（81）与右摆臂（82），所述左摆臂（8）设置于所述左摆臂轨道（91）上且能够移动，所述右摆臂（82）设置于右摆臂轨道（92）上且能够移动，以及所述左摆臂（81）与右摆臂（82）分别与设置于所述缸体（1）内两端的活塞盘（23）连接，且所述左摆臂（81）与右摆臂（82）分别通过转动推销（5）滑动配合在所述拨叉盘（4）上的拔叉槽（45）内，由气体推动所述两端的活塞盘（23）移动，所述两端的活塞盘（23）分别带动所述左摆臂（81）与右摆臂（82）移动，所述左摆臂（81）与右摆臂（82）在移动的情况下通过转动推销（5）带动所述拨叉盘（4）转动。

2.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述平衡轨道圈（2）两侧分别设置内凹的用于防止拨叉盘（4）在转动时产生干涉的拨叉盘槽位（35）。

3.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述传动轴（3）上部通过设置上定位支座（11）与所述缸体（1）和平衡轨道圈（2）连接。

4.根据权利要求3所述的双轨道执行机构，其特征在于所述上定位支座（11）内设置密封所述传动轴（3）的第一上密封圈（12）和第二上密封圈（13）。

5.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述传动轴（3）下部通过设置下定位支座（17）与所述缸体（1）和平衡轨道圈（2）连接。

6.根据权利要求5所述的双轨道执行机构，其特征在于所述下定位支座（17）内设置密封所述传动轴（3）的第一下密封圈（18）和第二下密封圈（19）。

7.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述转动推销（5）下方设置下挡板（10）。

8.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述传动轴孔（44）为方形。

9.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述拔叉槽（45）边缘设置为开口。

10.根据权利要求1所述的双轨道执行机构，其特征在于所述活塞盘（23）与缸盖（29）之间设置弹簧装置。

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