CN117028649A - 一种阀门用气动执行器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种阀门用气动执行器及其工作方法；本发明提供了一种阀门用气动执行器，包括：外壳体、输出轴、两活塞板和两联动件，所述外壳体内部中空，所述输出轴可转动的设置在所述外壳体内，且所述输出轴沿所述外壳体径向方向设置；两所述联动件可滑动的设置在所述外壳体内，且两所述联动件分别设置在所述输出轴的两侧；一个活塞板对应一个联动件，所述活塞板与相对的一个联动件联动，且所述联动件与所述输出轴联动；其中，压缩空气自所述外壳体中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板向两端移动；所述活塞板适于带动所述联动件向输出轴方向移动，联动件适于挤压所述活塞板，以提高活塞板与外壳体内壁间的气密性。

Description

一种阀门用气动执行器及其工作方法

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种阀门用气动执行器及其工作方法。

背景技术

现有的气动执行器，在频繁控制阀门开闭后，气动执行器内的活塞盘会磨损老化，影响了设备的气密性。同时，气动执行器内的活动盘撞击设备的两端壁，也会导致密封性变差。因此，研发一种阀门用气动执行器及其工作方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种阀门用气动执行器及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阀门用气动执行器，包括：

外壳体、输出轴、两活塞板和两联动件，所述外壳体内部中空，所述输出轴可转动的设置在所述外壳体内，且所述输出轴沿所述外壳体径向方向设置；

两所述联动件可滑动的设置在所述外壳体内，且两所述联动件分别设置在所述输出轴的两侧；

一个活塞板对应一个联动件，所述活塞板与相对的一个联动件联动，且所述联动件与所述输出轴联动；

所述外壳体外壁固定有一进气定位块，所述进气定位块适于向外壳体内输送压缩空气；

其中，压缩空气自所述外壳体中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板向两端移动；

所述活塞板适于带动所述联动件向输出轴方向移动，联动件适于挤压所述活塞板，以提高活塞板与外壳体内壁间的气密性。

作为优选，所述活塞板与所述外壳体滑动适配；

所述活塞板沿周向设置有一密封圈，所述密封圈适于与外壳体的内壁抵接。

作为优选，所述活塞板内部开设有一与所述联动件相适配的锥形槽；

所述联动件可滑动的设置在所述锥形槽内。

作为优选，所述活塞板内开设有一放置槽，所述放置槽内设置有若干滚珠，所述滚珠可转动的设置在所述放置槽内；

所述滚珠凸出所述锥形槽，且所述滚珠适于与所述密封圈抵接。

作为优选，所述联动件包括：锥形块和直线齿条，所述锥形块沿所述外壳体轴向方向设置，所述直线齿条固定在所述锥形块靠近所述输出轴的一端；

所述直线齿条的另一端固定在相对设置的活塞板侧壁；

其中，活塞板向远离所述输出轴方向移动时，所述活塞板适于带动相对应的锥形块向输出轴方向移动。

作为优选，所述输出轴外壁套定有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述直线齿条互相啮合。

作为优选，所述外壳体的两端分别固定有一盖板，每个所述盖板内壁固定有一锥形件，所述锥形件朝向输出轴。

作为优选，所述锥形件中部开设有一通孔，所述通孔内可滑动的设置有一调节柱，所述调节柱的端部固定有一调节盘，所述调节盘与所述外壳体滑动适配。

作为优选，所述调节柱外壁套设有一定位盘，所述定位盘设置在所述外壳体外壁，所述定位盘适于限位所述调节柱。

作为优选，所述外壳体的两端分别设置有一与所述锥形件相适配的缓冲件，所述缓冲件设置在所述调节盘和所述锥形件之间，所述缓冲件适于减缓调节盘对盖板的冲击力。

作为优选，所述外壳体上端固定有一扇形片，所述扇形片设置在所述输出轴的外侧，所述扇形片上设置有刻度。

另一方面，本发明还提供了一种阀门用气动执行器的工作方法，压缩空气自所述外壳体中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板向两端移动；

两所述活塞板相离移动时，所述活塞板适于带动所述锥形块同步向所述输出轴的方向移动，同步的，直线齿条水平移动，所述直线齿条适于驱动所述输出轴周向转动；

锥形块在向输出轴的方向移动时，活塞板挤压所述锥形块外壁，所述锥形块适于挤压所述滚珠，滚珠被挤压后，向所述密封圈方向移动，密封圈被滚珠挤压后适于向外膨胀，从而提高了密封圈与外壳体内壁之间的接触面积，从而提高了活塞板与外壳体之间的气密性；

压缩空气自所述外壳体的两端向中间流动时，压缩空气适于推动两所述活塞板向输出轴方向移动，活塞板推动所述直线齿条水平向外滑动；

活塞板在向输出轴移动的过程中，直线齿条推动所述锥形块向外滑动，以使所述锥形块外壁与所述锥形槽内壁之间设有间隙；

活塞板在向内滑动的过程中，活塞板能够刮除外壳体内壁溅射的油脂；压缩空气适于吹动锥形块外壁上的油脂，将其吹向输出轴方向。

本发明的有益效果是，本发明的一种阀门用气动执行器，通过活塞板与联动件的配合，能够提高活塞板外壁与外壳体内壁之间的气密性；同时，锥形块还能够引导油脂滴落在输出轴外壁；而缓冲件的设置，能够减缓调节盘对盖板的冲击力，提高了设备的使用寿命。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种阀门用气动执行器的优选实施例的立体图；

图2是本发明的外壳体内部立体图；

图3是本发明的外壳体的纵截面剖视立体图；

图4是本发明的外壳体的横截面剖视立体图。

图中：

1、外壳体；10、扇形片；11、进气定位块；

2、输出轴；

3、活塞板；31、密封圈；32、放置槽；33、滚珠；

4、联动件；41、锥形块；42、直线齿条；

5、盖板；51、锥形件；52、调节柱；53、调节盘；54、定位盘；55、缓冲件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例一，如图1至图4所示，本发明提供了一种阀门用气动执行器，包括：外壳体1、输出轴2、两活塞板3和两联动件4，所述外壳体1内部中空，所述输出轴2可转动的设置在所述外壳体1内，且所述输出轴2沿所述外壳体1径向方向设置；输出轴2的下端固定在阀门的阀盘转轴上，活塞板3在外壳体1内水平移动时，适于驱动所述输出轴2周向转动，输出轴2周向转动，适于控制阀门打开或闭合。所述外壳体1外壁固定有一进气定位块11，所述进气定位块11上开设有两气孔，一个气孔适于向外壳体1中部输送压缩空气，另一个气孔适于向外壳体1两端输送压缩空气；两所述联动件4可滑动的设置在所述外壳体1内，且两所述联动件4分别设置在所述输出轴2的两侧；一个活塞板3对应一个联动件4，所述活塞板3与相对的一个联动件4联动，且所述联动件4与所述输出轴2联动；联动件4水平移动时，适于驱动所述输出轴2周向转动。其中，压缩空气自所述外壳体1中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板3向两端移动；活塞板3自中间向两端水平移动时，活塞板3带动直线齿条42水平移动，所述直线齿条42适于驱动所述输出轴2周向转动；所述活塞板3适于带动相对应的一个所述联动件4向输出轴2方向移动，联动件4适于挤压所述活塞板3，以提高活塞板3与外壳体1内壁间的气密性。在压缩空气自外壳体1自中部向两端流动时，直线齿条42与传动齿轮之间的油脂容易被压缩空气吹气，并且油脂容易溅射到外壳体1内壁和锥形块41外壁上。而当压缩空气自外壳体1两端向中部流动时，压缩空气能够推动两活塞板3自两端向输出轴2的方向移动，而两活塞板3相向移动时，两锥形块41逐渐相离移动，压缩空气适于通过锥形块41外壁和活塞板3的锥形槽之间的缝隙向输出轴2方向流动，压缩空气适于吹动锥形块41外壁上的油脂，使其向输出轴2处流动，并且，在活塞板3向内移动时，活塞板3侧壁适于刮除外壳体1内壁上的油脂。而锥形块41与活塞板3之间产生缝隙，是为了平衡活塞板3左右两侧的压差。由于进气定位块11上开设的排气孔的排气速度较慢，因此，在活塞板3自端部向中间移动时，活塞板3在逐渐向中部移动的过程中，活塞板3与锥形块41之间会产生缝隙，一方面能够平衡压差，另一方面，压缩空气能够吹动锥形块41外壁的油脂，以使油脂向输出轴2处流动。

参考附图2，所述活塞板3与所述外壳体1滑动适配；所述活塞板3沿周向设置有一密封圈31，所述密封圈31适于与外壳体1的内壁抵接。所述活塞板3外壁适于与所述外壳体1内壁抵接，所述密封圈31能够提高所述活塞板3与所述外壳体1之间的密闭性，所述密封圈31的内圈适于与所述滚珠33外壁抵接。所述活塞板3内部开设有一与所述联动件4相适配的锥形槽；所述联动件4可滑动的设置在所述锥形槽内。所述锥形槽的内径，自靠近所述输出轴2的一端向另一端逐渐变大。当活塞板3逐渐向靠近输出轴2的方向移动时，活塞板3适于挤压位于内部的锥形块41，锥形块41适于挤压滚珠33，以使滚珠33沿活塞板3的径向方向向外滑动，滚珠33适于推动所述密封圈31向外膨胀形变，密封圈31膨胀后与外壳体1内壁之间的接触面积增大，提高了活塞板3与外壳体1之间的气密性。

参考附图3和图4，所述活塞板3内开设有一放置槽32，所述放置槽32内设置有若干滚珠33，所述滚珠33可转动的设置在所述放置槽32内；所述滚珠33凸出所述锥形槽，且所述滚珠33适于与所述密封圈31抵接。所述滚珠33适于在所述放置槽32内自转，同时，所述滚珠33还能够在所述放置槽32内，沿所述活塞板3的径向方向，向外移动，当滚珠33向密封圈31方向移动时，若干所述滚珠33适于挤压所述密封圈31向外膨胀形变，以提高密封圈31与外壳体1之间的接触面积，从而提高活塞板3与外壳体1之间气密性。外壳体1内壁的油脂被密封圈31刮除后，油脂顺密封圈31能够与滚珠33接触，并且，滚珠33能够引导油脂落在锥形块41的外壁上。

参考附图4，所述联动件4包括：锥形块41和直线齿条42，所述锥形块41沿所述外壳体1轴向方向设置，所述锥形块41的表面上设置有一柔性材料，所述柔性材料可以为橡胶。在锥形块41外壁设置柔性材料，能够提高锥形块41与活塞板3之间的密封性。所述直线齿条42固定在所述锥形块41靠近所述输出轴2的一端；所述锥形块41与所述锥形槽相适配，当锥形块41向输出轴2方向移动时，此时，压缩空气推动所述活塞板3自中间向两端水平移动；即活塞板3与锥形块41的水平移动方向相反；锥形块41外壁适于与锥形槽内壁抵接，锥形块41适于推动所述滚珠33向密封圈31的方向移动，从而提高了密封圈31与外壳体1内壁之间的密封性。所述直线齿条42的另一端固定在相对设置的活塞板3侧壁；其中，活塞板3向远离所述输出轴2方向移动时，所述活塞板3适于带动相对应的锥形块41向靠近输出轴2的方向移动。所述输出轴2外壁套定有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述直线齿条42互相啮合。压缩空气推动两活塞板3相向或相离移动时，活塞板3适于带动直线齿条42同步水平移动，而直线齿条42的水平移动，适于驱动所述传动齿轮正反向转动，从而实现打开或闭合阀门的效果。锥形块41与活塞板3分体设置，在活塞板3自中间向两端移动时，锥形块41挤压滚珠33，以提高密封圈31与外壳体1内壁之间的气密性；而当活塞板3自两端向中间移动时，锥形块41能够分担活塞板3受到的压力，从而减缓直线齿条42的移动速度。

参考附图2至图4，所述外壳体1的两端分别固定有一盖板5，所述盖板5适于盖合并密封所述外壳体1的两端，每个所述盖板5内壁固定有一锥形件51，所述锥形件51的最大处的外径，小于所述外壳体1的内径；所述锥形件51朝向输出轴2。所述锥形件51中部开设有一通孔，所述通孔沿所述锥形件51轴向方向开设，所述通孔内可滑动的设置有一调节柱52，所述调节柱52的端部固定有一调节盘53，所述调节盘53与所述外壳体1滑动适配。所述调节盘53可滑动的设置在所述外壳体1内部；推动调节柱52向内移动时，所述调节盘53向输出轴2方向移动，从而实现减小外壳体1内的空间的效果；所述调节柱52外壁套设有一定位盘54，所述定位盘54设置在所述外壳体1外壁，所述定位盘54适于限位所述调节柱52。所述外壳体1的两端分别设置有一与所述锥形件51相适配的缓冲件55，所述缓冲件55设置在所述调节盘53和所述锥形件51之间，所述缓冲件55适于减缓调节盘53对盖板5的冲击力。当活塞板3向外滑动至与调节盘53抵接时，活塞板3适于推动调节盘53向外滑动，调节盘53同步推动缓冲件55向外移动，所述缓冲件55适于减缓调节盘53对盖板5的冲击力。

为了便于观测阀门的开合角度，所述外壳体1上端固定有一扇形片10，所述扇形片10设置在所述输出轴2的外侧，所述扇形片10上设置有刻度。所述输出轴2外壁固定有一指示针，所述指示针朝向扇形片10，输出轴2周向转动时，指示针朝向扇形片10上的不同刻度。

实施例二，本实施例在实施例一的基础上，还提供了一种阀门用气动执行器的工作方法，包括如实施例一所述的一种阀门用气动执行器，具体结构与实施例一相同，此处不再赘述，具体的一种阀门用气动执行器的工作方法如下：

压缩空气自所述外壳体1中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板3向两端移动；两所述活塞板3相离移动时，所述活塞板3适于带动所述锥形块41同步向所述输出轴2的方向移动，同步的，直线齿条42水平移动，所述直线齿条42适于驱动所述输出轴2周向转动；锥形块41在向输出轴2的方向移动时，活塞板3挤压所述锥形块41外壁，所述锥形块41适于挤压所述滚珠33，滚珠33被挤压后，向所述密封圈31方向移动，密封圈31被滚珠33挤压后适于向外膨胀，从而提高了密封圈31与外壳体1内壁之间的接触面积，从而提高了活塞板3与外壳体1之间的气密性。

压缩空气自所述外壳体1的两端向中间流动时，压缩空气适于推动两所述活塞板3向输出轴2方向移动，活塞板3推动所述直线齿条42水平向外滑动；活塞板3在向输出轴2移动的过程中，直线齿条42推动所述锥形块41向外滑动，以使所述锥形块41外壁与所述锥形槽内壁之间设有间隙；活塞板3在向内滑动的过程中，活塞板3能够刮除外壳体1内壁溅射的油脂；压缩空气适于吹动锥形块41外壁上的油脂，将其吹向输出轴2方向。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本申请所涉及的软件程序均为现有技术，本申请不涉及对软件程序作出任何改进。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种阀门用气动执行器，其特征在于：包括：

外壳体（1）、输出轴（2）、两活塞板（3）和两联动件（4），所述外壳体（1）内部中空，所述输出轴（2）可转动的设置在所述外壳体（1）内，且所述输出轴（2）沿所述外壳体（1）径向方向设置；

两所述联动件（4）可滑动的设置在所述外壳体（1）内，且两所述联动件（4）分别设置在所述输出轴（2）的两侧；

一个活塞板（3）对应一个联动件（4），所述活塞板（3）与相对的一个联动件（4）联动，且所述联动件（4）与所述输出轴（2）联动；

所述外壳体（1）外壁固定有一进气定位块（11），所述进气定位块（11）适于向外壳体（1）内输送压缩空气；

其中，压缩空气自所述外壳体（1）中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板（3）向两端移动；

所述活塞板（3）适于带动所述联动件（4）向输出轴（2）方向移动，联动件（4）适于挤压所述活塞板（3），以提高活塞板（3）与外壳体（1）内壁间的气密性；

所述联动件（4）包括：锥形块（41）和直线齿条（42），所述锥形块（41）沿所述外壳体（1）轴向方向设置，所述直线齿条（42）固定在所述锥形块（41）靠近所述输出轴（2）的一端；

所述直线齿条（42）的另一端固定在相对设置的活塞板（3）侧壁；

其中，活塞板（3）向远离所述输出轴（2）方向移动时，所述活塞板（3）适于带动相对应的锥形块（41）向输出轴（2）方向移动。

2.如权利要求1所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述活塞板（3）与所述外壳体（1）滑动适配；

所述活塞板（3）沿周向设置有一密封圈（31），所述密封圈（31）适于与外壳体（1）的内壁抵接。

3.如权利要求2所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述活塞板（3）内部开设有一与所述联动件（4）相适配的锥形槽；

所述联动件（4）可滑动的设置在所述锥形槽内。

4.如权利要求3所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述活塞板（3）内开设有一放置槽（32），所述放置槽（32）内设置有若干滚珠（33），所述滚珠（33）可转动的设置在所述放置槽（32）内；

所述滚珠（33）凸出所述锥形槽，且所述滚珠（33）适于与所述密封圈（31）抵接。

5.如权利要求4所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述输出轴（2）外壁套定有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述直线齿条（42）互相啮合。

6.如权利要求5所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述外壳体（1）的两端分别固定有一盖板（5），每个所述盖板（5）内壁固定有一锥形件（51），所述锥形件（51）朝向输出轴（2）。

7.如权利要求6所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述锥形件（51）中部开设有一通孔，所述通孔内可滑动的设置有一调节柱（52），所述调节柱（52）的端部固定有一调节盘（53），所述调节盘（53）与所述外壳体（1）滑动适配。

8.如权利要求7所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述调节柱（52）外壁套设有一定位盘（54），所述定位盘（54）设置在所述外壳体（1）外壁，所述定位盘（54）适于限位所述调节柱（52）。

9.如权利要求8所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述外壳体（1）的两端分别设置有一与所述锥形件（51）相适配的缓冲件（55），所述缓冲件（55）设置在所述调节盘（53）和所述锥形件（51）之间，所述缓冲件（55）适于减缓调节盘（53）对盖板（5）的冲击力。

10.如权利要求9所述的一种阀门用气动执行器，其特征在于：

所述外壳体（1）上端固定有一扇形片（10），所述扇形片（10）设置在所述输出轴（2）的外侧，所述扇形片（10）上设置有刻度。

11.一种阀门用气动执行器的工作方法，其特征在于，使用如权利要求10所述的一种阀门用气动执行器，

压缩空气自所述外壳体（1）中部向两端流动时，压缩空气适于推动两活塞板（3）向两端移动；

两所述活塞板（3）相离移动时，所述活塞板（3）适于带动所述锥形块（41）同步向所述输出轴（2）的方向移动，同步的，直线齿条（42）水平移动，所述直线齿条（42）适于驱动所述输出轴（2）周向转动；

锥形块（41）在向输出轴（2）的方向移动时，活塞板（3）挤压所述锥形块（41）外壁，所述锥形块（41）适于挤压所述滚珠（33），滚珠（33）被挤压后，向所述密封圈（31）方向移动，密封圈（31）被滚珠（33）挤压后适于向外膨胀，从而提高了密封圈（31）与外壳体（1）内壁之间的接触面积，从而提高了活塞板（3）与外壳体（1）之间的气密性；

压缩空气自所述外壳体（1）的两端向中间流动时，压缩空气适于推动两所述活塞板（3）向输出轴（2）方向移动，活塞板（3）推动所述直线齿条（42）水平向外滑动；

活塞板（3）在向输出轴（2）移动的过程中，直线齿条（42）推动所述锥形块（41）向外滑动，以使所述锥形块（41）外壁与所述锥形槽内壁之间设有间隙；

活塞板（3）在向内滑动的过程中，活塞板（3）能够刮除外壳体（1）内壁溅射的油脂；压缩空气适于吹动锥形块（41）外壁上的油脂，将其吹向输出轴（2）方向。