CN117948456A - 气液增压执行机构 - Google Patents

Abstract

本公开涉及增压设备技术领域，尤其涉及一种气液增压执行机构。包括缸体、增压缸、气液储罐、活塞杆、输出轴、第一活塞和第二活塞，形成第一容纳腔、第二容纳腔、第三容纳腔和第四容纳腔。活塞杆、第一活塞和增压活塞连接；第二活塞与输出轴连接。第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔通过气源管路与气源连通，气源管路上设有电磁阀；增压缸与气液储罐的上端通过第一增压管路连通；气源和气液储罐的顶部通过第二增压管路连通，第一换向阀还设置在第二增压管路上；第四容纳腔和气液储罐的底端通过液压油管路连通，液压油管路上设有第二换向阀；第一换向阀和第二换向阀均通过控制器控制。通过上述设置，本公开可以快速完成开阀或关阀。

Description

气液增压执行机构

技术领域

本公开涉及增压设备技术领域，尤其涉及一种气液增压执行机构。

背景技术

气液增压执行机构是应用于直行程阀门上的控制单元，尤其是应用在强制密封球阀上，通过阀杆的直线运动，实现阀门的开关，由于在开关阀时有气体压力作用在球体上，使得阀门开阀或关阀时力矩非常大。现有此类执行机构多为电动或手动加减速器的结构，缺点是开关阀门速度慢，效率低，为保证大力矩开阀或关阀，电机、手轮、减速机需要很庞大才能保证顺利开阀或关阀，尤其是大口径强制密封球阀的执行机构，现有常规的执行机构已经不再适用，无法满足其开阀或关阀的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种气液增压执行机构。

本公开提供了一种气液增压执行机构，包括缸体、增压缸、气液储罐、活塞杆和输出轴，所述缸体中由上至下依次设有第一端盖、第二端盖和第三端盖；

所述第一端盖和所述第二端盖之间设有第一活塞，所述第一端盖和所述第一活塞形成有第一容纳腔，所述第一活塞和所述第二端盖形成有第二容纳腔；

所述第二端盖和所述第三端盖之间设有第二活塞，所述第二端盖和所述第二活塞形成有第三容纳腔，所述第二活塞和所述第三端盖形成有第四容纳腔；

所述活塞杆的第一端与所述第一活塞连接，所述活塞杆的第二端穿过所述第二端盖，所述增压缸中设有增压活塞，所述活塞杆的第一端也与所述增压活塞连接；

所述第二活塞与所述输出轴连接，所述输出轴伸出所述第三端盖的一端设有输出端；

所述第一容纳腔、所述第二容纳腔和所述第三容纳腔通过气源管路与气源连通，所述气源管路上设有电磁阀；

所述增压缸与所述气液储罐的上端通过第一增压管路连通；

还包括第一换向阀和第二换向阀；

所述第一换向阀设置在所述第一端盖上，气源和所述气液储罐的顶部通过第二增压管路连通，所述第一换向阀还设置在所述第二增压管路上；

所述第四容纳腔和所述气液储罐的底端通过液压油管路连通，所述液压油管路上设有第二换向阀；

所述第一换向阀和所述第二换向阀均通过控制器控制。

可选地，所述缸体为分体式结构，包括上缸体和下缸体，所述上缸体和所述下缸体通过螺栓连接。

可选地，所述第一活塞和所述活塞杆固定连接，所述活塞杆和所述增压活塞固定连接。

可选地，所述第一换向阀为机械换向阀。

可选地，所述第二换向阀为气控换向阀，所述气控换向阀与所述第三容纳腔通过连接管路连通。

可选地，所述增压缸的底部与所述第一端盖连接。

可选地，所述输出端设置在所述缸体远离所述增压缸的一端。

可选地，还包括支撑连接座，所述支撑连接座与所述第三端盖连接，所述输出轴穿设在所述支撑连接座中。

可选地，所述第二换向阀设置在所述支撑连接座的侧壁上。

可选地，还包括导向件，所述导向件设置在所述支撑连接座中，用于导向所述输出轴。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供了一种气液增压执行结构，在需要阀门关闭状态时：电磁阀关闭，第一活塞和第二活塞均在气源的作用下朝向输出端的方向移动。在此过程中，第二换向阀开启，第四容纳腔中的液压油通过液压油管路输送至气液储罐。在需要阀门开启状态时：电磁阀开启，第一活塞向上移动，活塞杆带动增压活塞也向上移动，增压缸与气液储罐的上端通过第一增压管路连通，增压缸为气液储罐中的液压油加压。此时控制器控制第二换向阀开启，气液储罐中的液压油通过液压油管路输送至第四容纳腔中，进一步推动第二活塞向上移动，第二活塞同时也会推动第一活塞向上移动，此时控制器控制第一换向阀开启，第一换向阀和气源通过第二增压管路连通，从而通过气源继续为气液储罐中的液压油加压，继续将气液储罐中的液压油通过液压油管路输送至第四容纳腔中，进一步推动第二活塞向上移动。通过上述设置，本公开中的第一活塞与第二活塞为两个独立的活塞，增压过程中各自完成自己的工作，互不干涉，可以快速完成开阀或关阀。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述气液增压执行机构的原理图；

图2为本公开实施例所述气液增压执行机构的剖视图。

其中，1、缸体；11、第一端盖；12、第二端盖；13、第三端盖；14、第一活塞；15、第一容纳腔；16、第二容纳腔；17、第二活塞；18、第三容纳腔；19、第四容纳腔；2、增压缸；21、增压活塞；3、气液储罐；4、活塞杆；5、输出轴；6、第一换向阀；7、第二换向阀；81、气源管路；801、电磁阀；82、第一增压管路；83、第二增压管路；84、液压油管路；85、连接管路；9、支撑连接座；10、导向件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开提供了一种气液增压执行机构，包括缸体1、增压缸2、气液储罐3、活塞杆4和输出轴5，缸体1中由上至下依次设有第一端盖11、第二端盖12和第三端盖13。第一端盖11和第二端盖12之间设有第一活塞14，第一端盖11和第一活塞14形成有第一容纳腔15，第一活塞14和第二端盖12形成有第二容纳腔16。第二端盖12和第三端盖13之间设有第二活塞17，第二端盖12和第二活塞17形成有第三容纳腔18，第二活塞17和第三端盖13形成有第四容纳腔19。本实施例中的第一容纳腔15、第二容纳腔16和第三容纳腔18用于容纳气体，第四容纳腔19用于容纳液压油，即第一活塞14通过气压驱动，第二活塞17通过气压液压分别控制。

活塞杆4的第一端与第一活塞14连接，活塞杆4的第二端穿过第二端盖12，第一端盖11上设有增压缸2，增压缸2中设有增压活塞21，活塞杆4的第一端也与增压活塞21连接。具体来说，本实施例中活塞杆4的第二端是穿过第二端盖12，第一活塞14和增压活塞21连接，第一活塞14的移动会带动增压活塞21的移动，从而使得增压缸2工作。第二活塞17与输出轴5连接，输出轴5伸出第三端盖13的一端设有输出端，输出端用于控制阀门开闭。

第一容纳腔15、第二容纳腔16和第三容纳腔18通过气源管路81与气源连通，气源管路81上设有电磁阀801。增压缸2与气液储罐3的上端通过第一增压管路82连通。还包括第一换向阀6和第二换向阀7。第一换向阀6设置在第一端盖11上，气源和气液储罐的顶部通过第二增压管路83连通，第一换向阀6还设置在第二增压管路83上。第四容纳腔19和气液储罐3的底端通过液压油管路84连通，液压油管路84上设有第二换向阀7。第一换向阀6和第二换向阀7均通过控制器控制。

电磁阀801在关闭状态下流通低压气源，在开启状态下流通高压气源。

在需要阀门关闭状态时：电磁阀801关闭，第一活塞14和第二活塞17均在低压气源的作用下朝向输出端的方向移动。在此过程中，第二换向阀7开启，第四容纳腔19中的液压油通过液压油管路84输送至气液储罐3中。

在需要阀门开启状态时：电磁阀801开启，第一活塞14向上移动，活塞杆4带动增压活塞21也向上移动，增压缸2与气液储罐3的上端通过第一增压管路82连通，增压缸2为气液储罐3中的液压油加压。此时控制器控制第二换向阀7开启，气液储罐3中的液压油通过液压油管路84输送至第四容纳腔19中，进一步推动第二活塞17向上移动，第二活塞17同时也会推动第一活塞14向上移动，此时控制器控制第一换向阀6开启，第一换向阀6和气源通过第二增压管路83连通，从而通过气源继续为气液储罐3中的液压油加压，继续将气液储罐3中的液压油通过液压油管路84输送至第四容纳腔19中，进一步推动第二活塞17向上移动。

通过上述设置，本实施例中的第一活塞14与第二活塞17为两个独立的活塞，增压过程中各自完成自己的工作，互不干涉，可以快速开关阀门。

如图2所示，缸体1为分体式结构，包括上缸体和下缸体，上缸体和下缸体连接在一起。本实施例中的缸体1为分体式结构，分为上缸体和下缸体，从而将第二端盖12连接在上缸体和下缸体之间，第一端盖11设置在上缸体的上端，第三端盖13设置在下缸体的下端，便于完成缸体1和三个端盖之间的连接。

进一步地，第一活塞14和活塞杆4固定连接，活塞杆4和增压活塞21固定连接。固定连接方式可以选择螺纹连接或者销轴连接，从而使得三者共同移动。

本实施例中，第一换向阀6为机械换向阀。第一换向阀6为机械换向阀，第一换向阀6和第一活塞14通过定位杆连接，当与第一活塞14移动到第一容纳腔15的上端，与第一活塞14连接的定位杆移动到目标位置时，会使第一换向阀6开启，从而可以将高压气源与气液储罐3连通，推动气液储罐3中的液压油进入第四容纳腔19。

另外，第二换向阀7为气控换向阀，气控换向阀与第三容纳腔18通过连接管路85连通。如图1所示，本实施例中的第二换向阀7为气控换向阀，气控换向阀与第三容纳腔18通过连接管路85连通，在第三容纳腔18中的气体流通至气控换向阀时，气控换向阀开启，从而使得气液储罐3和第四容纳腔19之间连通。

而且，增压缸2的底部与第一端盖11连接。本实施例中增压缸2和第一端盖11固定连接，具体方式可以采用焊接或者螺接等方式。

如图2所示，输出端设置在缸体1远离增压缸2的一端。输出端伸出第三端盖13，并且输出端用于控制阀门。

在本实施例中，还包括支撑连接座9，支撑连接座9与第三端盖13的底部连接，输出轴5穿设在支撑连接座9中。本实施例中还设置有支撑连接座9，用于支撑气液增压执行机构，而且还能将输出轴5设置在支撑连接座9中，来保护输出轴5。

进一步地，第二换向阀7设置在支撑连接座9的侧壁上。本实施例中的第二换向阀7安装在支撑连接座9上，支撑连接座9为第二换向阀7提供安装空间。具体连接方式可以是螺接，也可以是焊接。

如图2所示，本实施例还包括导向件10，导向件10设置在支撑连接座9中，用于导向输出轴5。本实施例中的导向件10的一端与支撑连接座9的内壁连接，导向件10的另一端与输出轴5抵接，用于为输出轴5提供导向。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气液增压执行机构，其特征在于，包括缸体(1)、增压缸(2)、气液储罐(3)、活塞杆(4)和输出轴(5)，所述缸体(1)中由上至下依次设有第一端盖(11)、第二端盖(12)和第三端盖(13)；

所述第一端盖(11)和所述第二端盖(12)之间设有第一活塞(14)，所述第一端盖(11)和所述第一活塞(14)形成有第一容纳腔(15)，所述第一活塞(14)和所述第二端盖(12)形成有第二容纳腔(16)；

所述第二端盖(12)和所述第三端盖(13)之间设有第二活塞(17)，所述第二端盖(12)和所述第二活塞(17)形成有第三容纳腔(18)，所述第二活塞(17)和所述第三端盖(13)形成有第四容纳腔(19)；

所述活塞杆(4)的第一端与所述第一活塞(14)连接，所述活塞杆(4)的第二端穿过所述第二端盖(12)，所述增压缸(2)中设有增压活塞(21)，所述活塞杆(4)的第一端也与所述增压活塞(21)连接；

所述第二活塞(17)与所述输出轴(5)连接，所述输出轴(5)伸出所述第三端盖(13)的一端设有输出端；

所述第一容纳腔(15)、所述第二容纳腔(16)和所述第三容纳腔(18)通过气源管路(81)与气源连通，所述气源管路(81)上设有电磁阀(801)；

所述增压缸(2)与所述气液储罐(3)的上端通过第一增压管路(82)连通；

还包括第一换向阀(6)和第二换向阀(7)；

所述第一换向阀(6)设置在所述第一端盖(11)上，气源和所述气液储罐(3)的顶部通过第二增压管路(83)连通，所述第一换向阀(6)还设置在所述第二增压管路(83)上；

所述第四容纳腔(19)和所述气液储罐(3)的底端通过液压油管路(84)连通，所述液压油管路(84)上设有第二换向阀(7)；

所述第一换向阀(6)和所述第二换向阀(7)均通过控制器控制。

2.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述缸体(1)为分体式结构，包括上缸体和下缸体，所述上缸体和所述下缸体通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述第一活塞(14)和所述活塞杆(4)固定连接，所述活塞杆(4)和所述增压活塞(21)固定连接。

4.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述第一换向阀(6)为机械换向阀。

5.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述第二换向阀(7)为气控换向阀，所述气控换向阀与所述第三容纳腔(18)通过连接管路(85)连通。

6.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述增压缸(2)的底部与所述第一端盖(11)连接。

7.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述输出端设置在所述缸体(1)远离所述增压缸(2)的一端。

8.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，还包括支撑连接座(9)，所述支撑连接座(9)与所述第三端盖(13)连接，所述输出轴(5)穿设在所述支撑连接座(9)中。

9.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，所述第二换向阀(7)设置在所述支撑连接座(9)的侧壁上。

10.根据权利要求1所述的气液增压执行机构，其特征在于，还包括导向件(10)，所述导向件(10)设置在所述支撑连接座(9)中，用于导向所述输出轴(5)。