CN201763719U - 一种三位齿条齿轮式气缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三位齿条齿轮式气缸，其与三位四通转换阀连接，包含：相互固定密封连接的第一缸体和第二缸体，设置在第一缸体内的活塞组件，设置在第二缸体内的齿条活塞组件，以及与该齿条活塞组件相连接的换向控制组件。本实用新型利用气缸内被压缩空气产生的压力推动活塞组件以及齿条活塞组件实现往复运动，从而带动换向控制组件做旋转运动，最终控制三位四通转换阀实现“向左”、“向右”或“中位”三种换向动作，且换向迅速可靠。

Description

一种三位齿条齿轮式气缸

技术领域

本实用新型涉及一种多位气缸，尤其涉及一种将压缩空气的能量转变为活塞机械能，并产生直线往复运动和旋转运动的三位齿条齿轮式气缸，属于气动控制元件技术领域。

背景技术

气缸在石油钻井、天然气钻井、修井用气控防喷器控制装置中使用较为广泛，其主要用于控制三位四通转换阀的换向，从而实现所述防喷器的“开”、“关”或处于“中位”这三个动作，是一个非常重要的气动控制元件。

目前在气控防喷器控制系统中所选用的气缸是一种活塞式双向作用的单活塞杆气缸，只具有二个换向动作，气缸所操控的三位四通转换阀只能实现“向左”或“向右”换向，而“中位”必须用手工扳动才能复回，给实际操作上带来不便。

因此，为解决上述难题，需要一种多位气缸，具有“向左”、“向右”或“中位”三种换向动作，更好的控制三位四通转换阀的状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三位齿条齿轮式气缸，可控制三位四通转换阀实现“向左”、“向右”或“中位”三种换向动作，且换向迅速可靠。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种三位齿条齿轮式气缸，其与三位四通转换阀连接，包含：相互固定密封连接的第一缸体和第二缸体，设置在第一缸体内的活塞组件，设置在第二缸体内的齿条活塞组件，以及与该齿条活塞组件相连接的换向控制组件。

所述的第一缸体1的直径大于第二缸体2的直径。

所述的第一缸体1与第二缸体2的外端分别设置有第一气体进出口10和第三气体进出口12；所述的第二缸体2与第一缸体1相连接的一端上设有第二气体进出口11。

所述的齿条活塞组件包含：分别设置于第二缸体2内的第一齿条活塞4和第二齿条活塞5，其分别与第二缸体2的内壁密封；齿条活塞杆7，其两端分别固定连接所述的第一齿条活塞4和第二齿条活塞5。

所述的活塞组件包含：设置于第一缸体1内的活塞3，其与第一缸体1的内壁密封；活塞杆6，其设置在活塞3与第一齿条活塞4之间，且该活塞杆6的一端与活塞3固定连接。

所述的换向控制组件包含齿轮8，以及与该齿轮8垂向固定连接输出轴9。其中，所述的齿轮8与齿条活塞组件的齿条活塞杆7啮合。所述的输出轴9与三位四通转换阀连接。

本实用新型一种三位齿条齿轮式气缸，当其中任二个或一个气体进出口与气源相通时，气缸内被压缩空气产生的压力将推动活塞组件以及齿条活塞组件实现往复运动，从而带动换向控制组件的齿轮和输出轴做旋转运动，控制与输出轴相连三位四通转换阀实现“向左”、“向右”或“中位”三种换向动作。

本实用新型的优点是：具有三个换向动作、结构新颖、换向迅速、可靠、反应快。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种三位齿条齿轮式气缸的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图1，详细说明本实用新型的一个优选的实施例。

如图1所示，为本实用新型所述的三位齿条齿轮式气缸的结构示意图。其与三位四通转换阀连接，包含相互固定密封连接的第一缸体1和第二缸体2，其中该第一缸体1的直径大于第二缸体2的直径。在所述的第一缸体1与第二缸体2的外端分别设有第一气体进出口10和第三气体进出口12；同时，在第二缸体2与第一缸体1相连接的一端上设有第二气体进出口11。

该三位齿条齿轮式气缸还包含设置在第一缸体1内的活塞组件，以及设置在第二缸体2内的齿条活塞组件。所述的齿条活塞组件包含：分别设置于第二缸体2内的第一齿条活塞4和第二齿条活塞5，其分别与第二缸体2的内壁密封；齿条活塞杆7，其两端分别固定连接所述的第一齿条活塞4和第二齿条活塞5。所述的活塞组件包含：设置于第一缸体1内的活塞3，其与第一缸体1的内壁密封；活塞杆6，其设置在活塞3与第一齿条活塞4之间，且该活塞杆6的一端与活塞3固定连接。

该三位齿条齿轮式气缸还包含一与齿条活塞组件相连接的换向控制组件。该换向控制组件包含齿轮8，以及与该齿轮8垂向固定连接输出轴9。其中，所述的齿轮8与齿条活塞组件的齿条活塞杆7啮合。所述的输出轴9与三位四通转换阀连接。

本实用新型所述的三位齿条齿轮式气缸的工作原理如下所述：

当第一缸体1上的第一气体进出口10和第二缸体2上的第二气体进出口11放气，且第二缸体2外端处的第三气体进出口12进气时，由于2个缸体内空气的压缩而产生的压力将依次推动第二齿条活塞5、第一齿条活塞4和活塞3均向左移动（即向第一缸体1的外端移动），在这个过程中，固定连接在第二齿条活塞5和第一齿条活塞4之间的齿条活塞杆7也向左移动，从而带动齿轮8和输出轴9向左旋转移动，最终控制三位四通转换阀实现“向左”换向。

当第一缸体1外端的第一气体进出口10和第二缸体2外端的第三气体进出口12进气，且第二缸体2上的第二气体进出口11放气时，由于第一缸体1内空气的压缩而产生的压力将推动活塞3向右运动至第一缸体1和第二缸体2的连接位置处停止，而第二缸体2内空气的压缩而产生的压力将依次推动第二齿条活塞5、齿条活塞杆7和第一齿条活塞4均向左运动，直至该第一齿条活塞4与活塞杆6的一端相接触后停止。此时，齿轮8和输出轴9也被齿条活塞杆7带动向左旋转后停止，其所处的位置控制三位四通转换阀处于“中位”。

当第一缸体1上的第一气体进出口10和第二缸体2上的第二气体进出口11进气，且第二缸体2外端处的第三气体进出口12放气时，由于2个缸体内空气的压缩而产生的压力将依次推动活塞3、第一齿条活塞4和第二齿条活塞5均向右移动（即向第二缸体2的外端移动），在这个过程中，固定连接在第二齿条活塞5和第一齿条活塞4之间的齿条活塞杆7也向右移动，从而带动齿轮8和输出轴9向右旋转移动，最终控制三位四通转换阀实现“向右”换向。

综上所述，本实用新型所提供的三位齿条齿轮式气缸，当其中任二个或一个气体进出口与气源相通时，气缸内被压缩空气产生的压力将推动活塞组件以及齿条活塞组件实现往复运动，从而带动换向控制组件的齿轮和输出轴做旋转运动，控制与输出轴相连三位四通转换阀实现“向左”、“向右”或“中位”三种换向动作。

本实用新型的优点是：具有三个换向动作、结构新颖、换向迅速、可靠、反应快。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种三位齿条齿轮式气缸，其与三位四通转换阀连接，特征在于，该三位齿条齿轮式气缸包含：相互固定密封连接的第一缸体（1）和第二缸体（2），设置在第一缸体（1）内的活塞组件，设置在第二缸体（2）内的齿条活塞组件，以及与该齿条活塞组件相连接的换向控制组件。

2.如权利要求1所述的三位齿条齿轮式气缸，其特征在于，所述的第一缸体（1）的直径大于第二缸体（2）的直径。

3.如权利要求2所述的三位齿条齿轮式气缸，其特征在于，所述的第一缸体（1）与第二缸体（2）的外端分别设置有第一气体进出口（10）和第三气体进出口（12）；所述的第二缸体（2）与第一缸体（1）相连接的一端上设有第二气体进出口（11）。

4.如权利要求3所述的三位齿条齿轮式气缸，其特征在于，所述的齿条活塞组件包含： 

分别设置于第二缸体（2）内的第一齿条活塞（4）和第二齿条活塞（5），其分别与第二缸体（2）的内壁密封；

齿条活塞杆（7），其两端分别固定连接所述的第一齿条活塞（4）和第二齿条活塞（5）。

5.如权利要求4所述的三位齿条齿轮式气缸，其特征在于，所述的活塞组件包含：

设置于第一缸体（1）内的活塞（3），其与第一缸体（1）的内壁密封；

活塞杆（6），其设置在活塞（3）与第一齿条活塞（4）之间，且该活塞杆（6）的一端与活塞（3）固定连接。

6.如权利要求5所述的三位齿条齿轮式气缸，其特征在于，所述的换向控制组件包含齿轮（8），以及与该齿轮（8）垂向固定连接输出轴（9），其中：

所述的齿轮（8）与齿条活塞组件的齿条活塞杆（7）啮合；

所述的输出轴（9）与三位四通转换阀连接。