CN115929978B - 一种应用曲线槽型的偏置型拨叉 - Google Patents

Abstract

本发明属于气动执行器领域，具体的说是一种应用曲线槽型的偏置型拨叉；包括箱体；所述箱体的表面固定连接有箱盖；所述箱体的内部滑动连接有滑块；所述箱体的内部安装有拨叉本体，该拨叉本体的表面设置有两个叶片；所述滑块位于拨叉本体的两个叶片之间；所述拨叉本体的表面开设有曲线环槽；所述箱体的内部且位于曲线环槽内设置有传动销；在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，该传动销与曲线环槽中的曲线槽相接触，由于传动销与曲线环槽接触后，接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，拨动叉旋转带动输出轴转动，从而实现对外接的阀门的控制。

Description

一种应用曲线槽型的偏置型拨叉

技术领域

本发明属于气动执行器领域，具体的说是一种应用曲线槽型的偏置型拨叉。

背景技术

拨叉本体式气动执行器，是一种程活塞式执行机构，适用于九十度转角阀门的开关切断或计量控制，压缩空气进入气缸，推动活塞作直线运动，活塞通利用活塞销与拨叉本体U形槽设计将活塞的直线运动转换为拨叉本体的旋转运动，拨动叉旋转带动输出轴转动，从而实现对阀门的控制。

拨叉本体式执行器的拨叉本体主要配置有两种槽型，对称型和偏置型，以双动作执行器为例，对称型在行程位置0度和九十度提供的扭矩基本相同，普遍应用于球阀的驱动，偏置型在对称型的基础上进行了角度的偏置，使得行程位置0度的扭矩增大，但同时九十度时的扭矩减小，普遍用于开关型蝶阀的驱动；

目前对于偏置型拨叉具体使用时，一般设计有10～20度的偏置角，使得关闭至0度附近扭矩急速增大，满足阀门关闭要求；但是在0度至-5度的行程可调范围内，扭矩仍然会继续快速增大，基于偏置角12度的情况进行测算，如果需要调节至-3度，输出扭矩可能会比0度增大25％，如果调节到-5度，则可能增大45％；由于扭矩增长太多，有可能会导致阀门阀杆被扭断，存在极大安全隐患。目前偏置型的拨叉槽形状及扭矩输出特性见图11-1，图11-2。

为此，本发明提供一种应用曲线槽型的偏置型拨叉。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，包括箱体；所述箱体的表面固定连接有箱盖；所述箱体的内部滑动连接有滑块；所述箱体的内部安装有拨叉本体，该拨叉本体的表面设置有两个叶片；所述滑块位于拨叉本体的两个叶片之间；所述拨叉本体的表面开设有曲线环槽；所述箱体的内部且位于曲线环槽内设置有传动销；所述传动销穿过滑块并与拨叉本体表面的曲线环槽相接触；需要说明的是，拨叉本体位于箱体中，拨叉本体被箱体和箱盖限制住轴向窜动，滑块位于拨叉本体的两个叶片之间，传动销穿过滑块，与拨叉本体中间的槽相接触；在对本发明实施例的拨叉式气动执行器正常使用时，在压缩空气进入气缸，推动活塞作直线运动，在拨叉本体和滑块正常运转时，如图13所示，若在零度至九十度行程内传动销会与曲线环槽中的直线槽接触，在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，该传动销与曲线环槽中的曲线槽相接触，由于传动销与曲线环槽接触后，接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，拨动叉旋转带动输出轴转动，从而实现对外接的阀门的控制。应用曲线槽型的偏置型拨叉槽形状及扭矩输出特性见图12-1，图12-2。

优选的，所述滑块和传动销之间设置有无油轴承；所述无油轴承设置两个，且分别设置在所述滑块和传动销的接触位置；设置了无油轴承，可以保证传动销在滑块内部滚动而没有卡顿出现。

优选的，所述拨叉本体的上下两个叶片上分别安装有销轴盖板；所述销轴盖板和拨叉本体之间螺纹连接有螺钉；设置了销轴盖板以及螺钉，上下两个销轴盖板可以保证传动销不会在拨叉本体的两个叶片之间上下移动。

优选的，所述滑块的两端分别安装有弹簧杆和活塞杆；所述弹簧杆和滑块之间以及所述活塞杆和滑块之间设置有锁紧螺杆；设置了锁紧螺杆，能防止弹簧杆、活塞杆与滑块之间相对转动；便于活塞杆的正常运转。

优选的，所述活塞杆的另一端固定连接有活塞座；所述活塞座的外表面设置有活塞密封圈；所述活塞密封圈的数量为两个，所述活塞座的外表面且位于活塞密封圈的一侧固定连接有导向带；在活塞座的表面设置了活塞密封圈，能提高活塞座与其外侧筒体相互接触的密封性，从而有利于对此拨叉执行器的正常使用。

优选的，所述箱体包括缸体和缸盖；所述缸体和缸盖呈一体式设计；所述缸体和缸盖之间固定连接有拉杆；所述拉杆穿过箱体中的连接盖，和缸体以及缸盖呈一体式设计；设置了缸体和缸盖，能提高整体装置的硬度，提高了本发明中各个结构的使用寿命。

优选的，所述弹簧杆的另一端设置有弹簧座；所述弹簧座和箱体的内部设置有压缩弹簧；所述箱体的内部设置了弹簧筒底盖，压缩弹簧的一端与弹簧筒底盖连接，且通过焊接的方式连接；在弹簧座以及压缩弹簧的相互作用下，能够给予此弹簧杆一定的缓冲，从而有利于提高拨叉本体的使用寿命。

优选的，所述弹簧杆的中部开设有螺纹孔，所述弹簧筒底盖的一端与弹簧杆表面的螺纹孔连接；开设了螺纹孔，可以方便对此弹簧筒底盖的连接，有利于弹簧杆的运转。

优选的，所述弹簧筒底盖的外表面设置有盖板密封圈；所述弹簧筒底盖的上表面设置有吊耳，设置了吊耳，有利于对本发明实施例中的装置进行吊装以及转运，使其输送时较为方便。

优选的，所述箱体的表面设置有调节螺栓；所述调节螺栓的数量设置多个，且分别设置在所述箱体以及拨叉本体的一侧；设置了调节螺栓，若传动销在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，可以通过调节螺栓的旋紧，将传动销在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内限位，有利于接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，提高了拨叉的使用寿命。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，若在零度至九十度行程内传动销会与曲线环槽中的直线槽接触，在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，该传动销与曲线环槽中的曲线槽相接触，由于传动销与曲线环槽接触后，接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，拨动叉旋转带动输出轴转动，从而实现对外接的阀门的控制，避免了阀门阀杆被扭断，提高本气动执行器的使用安全性。

2.本发明所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，若传动销在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，可以通过调节螺栓的旋紧，将传动销在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内限位，有利于接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，提高了拨叉的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的第一立体图；

图2是本发明的第二立体图；

图3是本发明中剖视结构示意图

图4是本发明中缸体的部分剖面结构示意图

图5是本发明中拨叉本体结构示意图

图6是本发明中缸体结构示意图

图7是本发明中箱体的部分剖视结构示意图；

图8是本发明中图7的A-A处结构剖面图；

图9是本发明中图7的C-C处结构剖面图；

图10是本发明中第二种实施例的调节螺栓结构示意图。

图11-1，11-2是本发明中的目前偏置型拨叉槽形状及扭矩输出特性图；

图12-1，12-2是本发明中应用曲线槽型的偏置型拨叉槽形状及扭矩输出特性图；

图13是本发明中应用曲线槽型的偏置型拨叉执行器传动箱体局部图。

图中：1、箱体；2、箱盖；3、滑块；4、拨叉本体；41、曲线环槽；5、传动销；6、无油轴承；7、销轴盖板；8、螺钉；9、弹簧杆；10、活塞杆；11、锁紧螺杆；12、活塞座；13、活塞密封圈；14、导向带；101、缸体；102、缸盖；15、拉杆；16、弹簧座；17、压缩弹簧；18、弹簧筒底盖；19、吊耳；20、调节螺栓。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图9所示，本发明实施例所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，包括箱体1；所述箱体1的表面固定连接有箱盖2；所述箱体1的内部滑动连接有滑块3；所述箱体1的内部安装有拨叉本体4，该拨叉本体4的表面设置有两个叶片；所述滑块3位于拨叉本体4的两个叶片之间；所述拨叉本体4的表面开设有曲线环槽41；所述箱体1的内部且位于曲线环槽41内设置有传动销5；所述传动销5穿过滑块3并与拨叉本体4表面的曲线环槽41相接触；需要说明的是，拨叉本体4位于箱体1中，拨叉本体4被箱体1和箱盖2限制住轴向窜动，滑块3位于拨叉本体4的两个叶片之间,传动销5穿过滑块3，与拨叉本体4中间的槽相接触；

目前对于偏置型拨叉具体使用时，一般设计有10～20度的偏置角，使得关闭至0度附近扭矩急速增大，满足阀门关闭要求；但是在0度至-5度的行程可调范围内，扭矩仍然会继续快速增大，基于偏置角12度的情况进行测算，如果需要调节至-3度，输出扭矩可能会比0度增大25％，如果调节到-5度，则可能增大45％；由于扭矩增长太多，有可能会导致阀门阀杆被扭断，存在极大安全隐患；在对本发明实施例的拨叉式气动执行器正常使用时，在压缩空气进入气缸，推动活塞作直线运动，在拨叉本体4和滑块3正常运转时，如图3-8所示，若在零度至九十度行程内传动销5会与曲线环槽41中的直线槽接触，在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，该传动销5与曲线环槽41中的曲线槽相接触，由于传动销5与曲线环槽41接触后，接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，拨动叉旋转带动输出轴转动，从而实现对外接的阀门的控制，避免了阀门阀杆被扭断，提高本气动执行器的使用安全性。

所述滑块3和传动销5之间设置有无油轴承6；所述无油轴承6设置两个，且分别设置在所述滑块3和传动销5的接触位置；设置了无油轴承6，可以保证传动销5在滑块3内部滚动而没有卡顿出现。

所述拨叉本体4的上下两个叶片上分别安装有销轴盖板7；所述销轴盖板7和拨叉本体4之间螺纹连接有螺钉8；设置了销轴盖板7以及螺钉8，上下两个销轴盖板7可以保证传动销5不会在拨叉本体4的两个叶片之间上下移动。

所述滑块3的两端分别安装有弹簧杆9和活塞杆10；所述弹簧杆9和滑块3之间以及所述活塞杆10和滑块3之间设置有锁紧螺杆11；设置了锁紧螺杆11，能防止弹簧杆9、活塞杆10与滑块3之间相对转动；便于活塞杆10的正常运转。

所述活塞杆10的另一端固定连接有活塞座12；所述活塞座12的外表面设置有活塞密封圈13；所述活塞密封圈13的数量为两个，所述活塞座12的外表面且位于活塞密封圈13的一侧固定连接有导向带14；在活塞座12的表面设置了活塞密封圈13，能提高活塞座12与其外侧筒体相互接触的密封性，从而有利于对此拨叉执行器的正常使用。

所述箱体1包括缸体101和缸盖102；所述缸体101和缸盖102呈一体式设计；所述缸体101和缸盖102之间固定连接有拉杆15；所述拉杆15穿过箱体1中的连接盖，和缸体101以及缸盖102呈一体式设计；设置了缸体101和缸盖102，能提高整体装置的硬度，提高了本发明中各个结构的使用寿命。

所述弹簧杆9的另一端设置有弹簧座16；所述弹簧座16和箱体1的内部设置有压缩弹簧17；所述箱体1的内部设置了弹簧筒底盖18，压缩弹簧17的一端与弹簧筒底盖18连接，且通过焊接的方式连接；在弹簧座16以及压缩弹簧17的相互作用下，能够给予此弹簧杆9一定的缓冲，从而有利于提高拨叉本体4的使用寿命；避免了阀门阀杆被扭断，提高本气动执行器的使用安全性。

所述弹簧杆9的中部开设有螺纹孔，所述弹簧筒底盖18的一端与弹簧杆9表面的螺纹孔连接；开设了螺纹孔，可以方便对此弹簧筒底盖18的连接，有利于弹簧杆9的运转。

所述弹簧筒底盖18的外表面设置有盖板密封圈；所述弹簧筒底盖18的上表面设置有吊耳19，设置了吊耳19，有利于对本发明实施例中的装置进行吊装以及转运，使其输送时较为方便。

实施例二

如图10所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述箱体1的表面设置有调节螺栓20；所述调节螺栓20的数量设置多个，且分别设置在所述箱体1以及拨叉本体4的一侧；设置了调节螺栓20，若传动销5在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，可以通过调节螺栓20的旋紧，将传动销5在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内限位，有利于接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，提高了拨叉的使用寿命。

在对本发明实施例的拨叉式气动执行器正常使用时，在压缩空气进入气缸，推动活塞作直线运动，在拨叉本体4和滑块3正常运转时，如图所示，若在零度至九十度行程内传动销5会与曲线环槽41中的直线槽接触，在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，该传动销5与曲线环槽41中的曲线槽相接触，由于传动销5与曲线环槽41接触后，接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，拨动叉旋转带动输出轴转动，从而实现对外接的阀门的控制；

设置了销轴盖板7以及螺钉8，上下两个销轴盖板7可以保证传动销5不会在拨叉本体4的两个叶片之间上下移动；设置了锁紧螺杆11，能防止弹簧杆9、活塞杆10与滑块3之间相对转动；便于活塞杆10的正常运转；在活塞座12的表面设置了活塞密封圈13，能提高活塞座12与其外侧筒体相互接触的密封性，从而有利于对此拨叉执行器的正常使用；设置了缸体101和缸盖102，能提高整体装置的硬度，提高了本发明中各个结构的使用寿命；箱体1的内部设置了弹簧筒底盖18，压缩弹簧17的一端与弹簧筒底盖18连接，且通过焊接的方式连接；在弹簧座16以及压缩弹簧17的相互作用下，能够给予此弹簧杆9一定的缓冲，从而有利于提高拨叉本体4的使用寿命；设置了吊耳19，有利于对本发明实施例中的装置进行吊装以及转运，使其输送时较为方便；

设置了调节螺栓20，若传动销5在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，可以通过调节螺栓20的旋紧，将传动销5在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内限位，有利于接触点的法线角度发生改变，使得接触力不再快速增大，抑制输出扭矩的快速增大，提高了拨叉的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，包括箱体（1）；其特征在于：所述箱体（1）的表面固定连接有箱盖（2）；所述箱体（1）的内部滑动连接有滑块（3）；所述箱体（1）的内部安装有拨叉本体（4）；所述滑块（3）位于拨叉本体（4）的两个叶片之间；所述拨叉本体（4）的表面开设有曲线环槽（41）；所述箱体（1）的内部且位于曲线环槽（41）内设置有传动销（5）；所述传动销（5）穿过滑块（3）并与拨叉本体（4）表面的曲线环槽（41）相接触；

在零度至九十度行程内传动销(5)会与曲线环槽(41)中的直线槽接触，在负五度至零度以及九十度至九十五度行程内，该传动销(5)与曲线环槽(41)中的曲线槽相接触。

2.根据权利要求1所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述滑块（3）和传动销（5）之间设置有无油轴承（6）；所述无油轴承（6）设置两个，且分别设置在所述滑块（3）和传动销（5）的接触位置。

3.根据权利要求1所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述拨叉本体（4）的上下两个叶片上分别安装有销轴盖板（7）；所述销轴盖板（7）和拨叉本体（4）之间螺纹连接有螺钉（8）。

4.根据权利要求1所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述滑块（3）的两端分别安装有弹簧杆（9）和活塞杆（10）；所述弹簧杆（9）和滑块（3）之间以及所述活塞杆（10）和滑块（3）之间设置有锁紧螺杆（11）。

5.根据权利要求4所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述活塞杆（10）的另一端固定连接有活塞座（12）；所述活塞座（12）的外表面设置有活塞密封圈（13）；所述活塞密封圈（13）的数量为两个，所述活塞座（12）的外表面且位于活塞密封圈（13）的一侧固定连接有导向带（14）。

6.根据权利要求5所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述箱体（1）包括缸体（101）和缸盖（102）；所述缸体（101）和缸盖（102）呈一体式设计；所述缸体（101）和缸盖（102）之间固定连接有拉杆（15）；所述拉杆（15）穿过箱体（1）中的连接盖，和缸体（101）以及缸盖（102）呈一体式设计。

7.根据权利要求6所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述弹簧杆（9）的另一端设置有弹簧座（16）；所述弹簧座（16）和箱体（1）的内部设置有压缩弹簧（17）；所述箱体（1）的内部设置了弹簧筒底盖（18），压缩弹簧（17）的一端与弹簧筒底盖（18）连接，且通过焊接的方式连接。

8.根据权利要求1所述的一种应用曲线槽型的偏置型拨叉，其特征在于：所述箱体（1）的表面设置有调节螺栓（20）；所述调节螺栓（20）的数量设置多个，且分别设置在所述箱体（1）以及拨叉本体（4）的一侧。