CN204533054U - 用于气动执行机构的液压行程锁定机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及用于气动执行机构的液压行程锁定机构。双活塞杆液压缸的上活塞杆上端从上缸盖中心向上穿出,下活塞杆下端从下缸盖中心向下穿出;上缸盖上安装有活塞杆行程限位组件;下缸盖固定安装在支架上,下活塞杆自上向下从该活塞杆插孔插入到支架内,下活塞杆下端与气动执行机构的推杆上端固定连接。本实用新型结构合理,操作安全可靠,同时具有阀位锁定与手动操作两种功能,一方面可以快速地将气动执行机构的推杆连同阀门的阀芯组件锁定在行程区间内的任意位置,操作简单、省力;另一方面可以作为一种液压型手动装置用于紧急状态下操作阀门,避免阀门故障后造成装置紧急停车,应用本实用新型的气动执行机构不需加装手轮机构,避免成本浪费。

Description

用于气动执行机构的液压行程锁定机构
技术领域
本发明涉及一种用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其能够在阀门行程区间内将阀门锁定在任意开度位置,并且可以根据实际工艺参数调整,属于流体控制阀技术领域。
背景技术
在控制阀门行业中,有些重要位置的气动控制阀要求阀门在出现紧急状态时具有阀位锁定功能,而且可以根据要求进行手动设定。目前作为阀门驱动器的气动执行机构已经有多种锁定机构,但是大部分锁定机构的设计都是基于纯机械结构,如丝杆螺母型、插销型、机械限位型等等。但这些锁定机构普遍存在操作步骤繁琐、不能调节或不能快速快复、因间隙大锁不住阀位以及强度不够壳体容易破裂等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其结构合理,操作安全可靠,同时具有阀位锁定与手动操作两种功能,一方面可以快速地将气动执行机构的推杆连同阀门的阀芯组件锁定在行程区间内的任意位置,另一方面可以有效避免阀门故障后造成装置紧急停车。
按照本发明提供的技术方案:用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:包括双活塞杆液压缸、支架、第一直通接头、第一三通接头、第一阀门、第二阀门、第二直通接头、第二三通接头、第三阀门、柱塞形手动液压泵、内置式手动换向阀、操作手柄、第三直通接头、第四直通接头和油箱;所述双活塞杆液压缸包括上缸盖、缸体、上活塞杆、活塞、下活塞杆和下缸盖,所述上缸盖、下缸盖分别安装在缸体的上下两端,活塞设置在缸体内,活塞与上缸盖之间构成上缸室,活塞与下缸盖之间构成下缸室;所述上活塞杆、下活塞杆分别安装在活塞两侧,上活塞杆与下活塞杆同轴,上活塞杆位于上缸室内,上活塞杆上端从上缸盖中心向上穿出;下活塞杆位于下缸室内,下活塞杆下端从下缸盖中心向下穿出;所述上缸盖上安装有活塞杆行程限位组件,活塞杆行程限位组件与上活塞杆配合,限制上活塞杆向上动作的行程;所述下缸盖固定安装在支架上,支架紧固安装在气动执行机构上;支架顶部设有活塞杆插孔,所述下活塞杆自上向下从该活塞杆插孔插入到支架内,下活塞杆下端与气动执行机构的推杆上端固定连接;所述第一直通接头安装在上缸盖上,第一直通接头通过上缸盖内的油道与上缸室连通,第一直通接头另一端通过管路与第一三通接头的第一端连接;所述第二直通接头安装在下缸盖上,第二直通接头通过下缸盖内的油道与下缸室连通,第二直通接头另一端通过管路与第二三通接头的第一端连接;所述第一三通接头的第二端通过管路经第二阀门与第二三通接头的第二端连接;第一三通接头的第三端通过管路经第一阀门与第四直通接头连接,第二三通接头的第三端通过管路经第三阀门与第三直通接头连接,所述第三直通接头、第四直通接头分别与内置式手动换向阀的两个出油口连接,内置式手动换向阀的进油口与柱塞形手动液压泵的出油口连接,内置式手动换向阀和柱塞形手动液压泵安装在油箱上,柱塞形手动液压泵的进油口与油箱内部连通,柱塞形手动液压泵通过操作手柄控制。
作为本发明的进一步改进,所述活塞杆行程限位组件包括筒体、端盖、限位丝杆和锁紧螺母,所述筒体下端固定连接在上缸盖上,筒体上端安装端盖,所述限位丝杆螺纹装配在端盖上,限位丝杆与上活塞杆同轴设置,限位丝杆上配装锁紧螺母。
作为本发明的进一步改进,第一直通接头、第二直通接头、第三直通接头和第四直通接头均采用卡套式直通接头;所述第一三通接头和第二三通接头均采用卡套式三通接头。
作为本发明的进一步改进,所述第一阀门、第二阀门和第三阀门均采用高压球阀。
作为本发明的进一步改进,所述油箱上安装有油压调节阀。
作为本发明的进一步改进,所述下活塞杆下端与推杆上端通过哈夫节和碟形弹簧固定连接。
作为本发明的进一步改进,所述下活塞杆下端端面上设有第一定位台,下活塞杆下端周面上设有横截面呈等腰梯形的第一环形凹槽;所述推杆上端端面设有第二定位台,推杆上端周面设有横截面呈等腰梯形的第二环形凹槽;所述哈夫节包括两个结构相同的哈夫块,两个哈夫块对称布置并紧固连接;所述哈夫节中心孔内表面一端设有横截面呈等腰梯形的第一环形台阶,哈夫节中心孔内表面另一端设有横截面呈等腰梯形的第二环形台阶,哈夫节中心孔中部为圆柱形腔;所述下活塞杆下端与推杆上端对接并被哈夫节箍抱在内,下活塞杆下端的第一环形凹槽与哈夫节上的第一环形台阶对应配合,推杆上端的第二环形凹槽与哈夫节上的第二环形台阶对应配合,哈夫节中部的圆柱形腔内设置有若干个碟形弹簧,所述的若干个碟形弹簧分为两组并正反向对称布置,分别套装在下活塞杆下端的第一定位台和推杆上端的第二定位台上,碟形弹簧在装配时呈预压缩状态。
本发明与现有技术相比,具有如下优点:
本发明结构合理,操作安全可靠,同时具有阀位锁定与手动操作两种功能,一方面可以快速地将气动执行机构的推杆连同阀门的阀芯组件锁定在行程区间内的任意位置,操作简单、省力;另一方面可以作为一种液压型手动装置用于紧急状态下操作阀门,有效避免阀门故障后造成装置紧急停车,应用本发明的气动执行机构不需要再加装手轮机构,避免造成成本浪费。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的液压管路原理示意图。
图3为图1中的下活塞杆下端结构放大示意图。
图4为图1中的推杆上端结构放大示意图。
图5为图1中的哈夫节结构放大示意图。
附图标记说明:1-双活塞杆液压缸、1.1-上缸盖、1.2-缸体、1.3-上活塞杆、1.4-活塞、1.5-下活塞杆、1.5a-第一定位台、1.5b-第一环形凹槽、1.6-下缸盖、2-支架、3-哈夫节、3a-第一环形台阶、3b-第二环形台阶、3c-圆柱形腔、4-碟形弹簧、5-推杆、5a-第二定位台、5b-第二环形凹槽、6-第一直通接头、7-第一三通接头、8-第一阀门、9-第二阀门、10-第二直通接头、11-第二三通接头、12-第三阀门、13-柱塞形手动液压泵、14-内置式手动换向阀、15-操作手柄、17-第四直通接头、18-油压调节阀、19-油箱、20-气动执行机构、21-筒体、22-缸盖、23-限位丝杆、24-锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示:实施例中的用于气动执行机构的液压行程锁定机构主要有双活塞杆液压缸1、支架2、哈夫节3、碟形弹簧4、第一直通接头6、第一三通接头7、第一阀门8、第二阀门9、第二直通接头10、第二三通接头11、第三阀门12、柱塞形手动液压泵13、内置式手动换向阀14、操作手柄15、第三直通接头、第四直通接头17、油箱19、筒体21、缸盖22、限位丝杆23和锁紧螺母24等组成。
如图1所示,所述双活塞杆液压缸1包括上缸盖1.1、缸体1.2、上活塞杆1.3、活塞1.4、下活塞杆1.5和下缸盖1.6,所述上缸盖1.1、下缸盖1.6分别安装在缸体1.2的上下两端,活塞1.4设置在缸体1.2内,活塞1.4与上缸盖1.1之间构成上缸室,活塞1.4与下缸盖1.6之间构成下缸室;所述上活塞杆1.3、下活塞杆1.5分别安装在活塞1.4两侧,上活塞杆1.3与下活塞杆1.5同轴,上活塞杆1.3位于上缸室内,上活塞杆1.3上端从上缸盖1.1中心向上穿出;下活塞杆1.5位于下缸室内,下活塞杆1.5下端从下缸盖1.6中心向下穿出。
如图1所示,本发明实施例中,所述上缸盖1.1上安装有活塞杆行程限位组件,活塞杆行程限位组件与上活塞杆1.3配合,限制上活塞杆1.3向上动作的行程。图示实施例中,所述活塞杆行程限位组件主要由筒体21、端盖22、限位丝杆23和锁紧螺母24组成,所述筒体21下端固定连接在上缸盖1.1上,筒体21上端安装端盖22,所述限位丝杆23螺纹装配在端盖22上,限位丝杆23与上活塞杆1.3同轴设置,限位丝杆23上配装锁紧螺母24。上活塞杆1.3向上动作时与限位丝杆23接触,受到限位丝杆23限制而停于指定位置。
如图1所示,本发明实施例中,所述下缸盖1.6通过若干个标准件内六角螺钉固定安装在支架2上,支架2通过若干个标准件六角头螺栓紧固安装在气动执行机构20上;支架2顶部设有活塞杆插孔,所述下活塞杆1.5自上向下从该活塞杆插孔插入到支架2内,下活塞杆1.5下端与气动执行机构20的推杆5上端固定连接。
如图1所示,本发明实施例中,所述第一直通接头6安装在上缸盖1.1上,第一直通接头6通过上缸盖1.1内的油道与上缸室连通,第一直通接头6另一端通过管路与第一三通接头7的第一端连接;所述第二直通接头10安装在下缸盖1.6上,第二直通接头10通过下缸盖1.6内的油道与下缸室连通,第二直通接头10另一端通过管路与第二三通接头11的第一端连接;所述第一三通接头7的第二端通过管路经第二阀门9与第二三通接头11的第二端连接;第一三通接头7的第三端通过管路经第一阀门8与第四直通接头17连接,第二三通接头11的第三端通过管路经第三阀门12与第三直通接头连接,所述第三直通接头、第四直通接头17分别与内置式手动换向阀14的两个出油口连接,内置式手动换向阀14的进油口与柱塞形手动液压泵13的出油口连接,内置式手动换向阀14和柱塞形手动液压泵13安装在油箱19上,柱塞形手动液压泵13的进油口与油箱19内部连通,柱塞形手动液压泵13通过操作手柄15控制。
本发明实施例中,所述第一直通接头6、第二直通接头10、第三直通接头和第四直通接头17均优选采用卡套式直通接头;所述第一三通接头7和第二三通接头11均优选采用卡套式三通接头。所述第一阀门8、第二阀门9和第三阀门12均采用高压球阀。所述油箱19上安装有油压调节阀18,油压调节阀18用于出厂前设定液压油的操作压力设定。
如图1所示,本发明实施例中,所述下活塞杆1.5下端与推杆5上端通过哈夫节3和碟形弹簧4固定连接。所述下活塞杆1.5下端端面上设有第一定位台1.5a,下活塞杆1.5下端周面上设有横截面呈等腰梯形的第一环形凹槽5b(参见图3);所述推杆5上端端面设有第二定位台5a,推杆5上端周面设有横截面呈等腰梯形的第二环形凹槽5b(参见图4);所述哈夫节3主要由两个结构相同的哈夫块组成,两个哈夫块对称布置并通过标准件内六角螺钉紧固后形成整体的哈夫节3;所述哈夫节3中心孔内表面一端设有横截面呈等腰梯形的第一环形台阶3a,哈夫节3中心孔内表面另一端设有横截面呈等腰梯形的第二环形台阶3b,哈夫节3中心孔中部为圆柱形腔3c(参见图5);所述下活塞杆1.5下端与推杆5上端对接并被哈夫节3箍抱在内,下活塞杆1.5下端的第一环形凹槽5b与哈夫节3上的第一环形台阶3a对应配合,推杆5上端的第二环形凹槽5b与哈夫节3上的第二环形台阶3b对应配合,哈夫节3中部的圆柱形腔3c内设置有若干个碟形弹簧4,所述的若干个碟形弹簧4分为两组并正反向对称布置,分别套装在下活塞杆1.5下端的第一定位台1.5a和推杆5上端的第二定位台5a上,碟形弹簧4在装配时呈预压缩状态,这样可以消除下活塞杆1.5和推杆5之间的装配间隙,同时又可以保证两者之间存在一定的压缩变形量。
本发明中,所述双活塞杆液压缸1、第一直通接头6、第一三通接头7、第一阀门8、第二阀门9、第二直通接头10、第二三通接头11、第三阀门12、柱塞形手动液压泵13、内置式手动换向阀14、操作手柄15、第三直通接头、第四直通接头17、油箱19和配套的连接用的管路均可以直接采用现有的常规成品部件,或由成品部件组装获得,连接用的管路优选采用油压用标准不锈钢管。它们之间按照液压控制原理示意图进行配管连接,油压管路的相关连接技术为成熟工艺,这里就不再赘述。所述油压调节阀18用于出厂前设定液压油的操作压力设定,所述液压油存放在油箱19内,存放量以约为油箱19容积的2/3为最佳用量,液压油选型根据使用环境的极限温度选型原则,常温型推荐选用粘度较低的国标L-HM32号抗磨液压油,低温环境推荐选型为国标L-HV46低温型抗磨液压油。
本发明的具体操作原理如下(如图2所示):
在自动及出厂状态时,第二阀门9处于打开状态,所述双活塞杆液压缸1内的上活塞杆1.3、活塞1.4、下活塞杆1.5连同哈夫一起随气动执行机构20的推杆5作向上或向下运动。
在进行阀位锁定操作前,先将第二阀门9关闭,再打开第一阀门8和第三阀门12,然后根据操作要求切换内置式手动换向阀14的位置;通过往复上提和下压操作手柄15来驱动柱塞形手动液压泵13,柱塞形手动液压泵13将油箱19内的液压油泵入到双活塞杆液压缸1的上缸室或下缸室内;双活塞杆液压缸1内的活塞1.4由于油压作用而产生推力,带动上活塞杆1.3、上活塞杆1.3连同哈夫作向上或者向下动作,此时推杆5随动;当推杆5动作到需要位置时,先同时关闭第一阀门8和第三阀门12,然后转动调节双活塞杆液压缸1上所设的限位丝杆23,使限位丝杆23下端顶住上活塞杆1.3上端,即可实现阀位锁定功能。
本发明由阀位锁定操作恢复到自动状态的操作为上述过程的逆向操作,这里不再赘述。

Claims (7)

1. 用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:包括双活塞杆液压缸(1)、支架(2)、第一直通接头(6)、第一三通接头(7)、第一阀门(8)、第二阀门(9)、第二直通接头(10)、第二三通接头(11)、第三阀门(12)、柱塞形手动液压泵(13)、内置式手动换向阀(14)、操作手柄(15)、第三直通接头、第四直通接头(17)和油箱(19);所述双活塞杆液压缸(1)包括上缸盖(1.1)、缸体(1.2)、上活塞杆(1.3)、活塞(1.4)、下活塞杆(1.5)和下缸盖(1.6),所述上缸盖(1.1)、下缸盖(1.6)分别安装在缸体(1.2)的上下两端,活塞(1.4)设置在缸体(1.2)内,活塞(1.4)与上缸盖(1.1)之间构成上缸室,活塞(1.4)与下缸盖(1.6)之间构成下缸室;所述上活塞杆(1.3)、下活塞杆(1.5)分别安装在活塞(1.4)两侧,上活塞杆(1.3)与下活塞杆(1.5)同轴,上活塞杆(1.3)位于上缸室内,上活塞杆(1.3)上端从上缸盖(1.1)中心向上穿出;下活塞杆(1.5)位于下缸室内,下活塞杆(1.5)下端从下缸盖(1.6)中心向下穿出;所述上缸盖(1.1)上安装有活塞杆行程限位组件,活塞杆行程限位组件与上活塞杆(1.3)配合,限制上活塞杆(1.3)向上动作的行程;所述下缸盖(1.6)固定安装在支架(2)上,支架(2)紧固安装在气动执行机构(20)上;支架(2)顶部设有活塞杆插孔,所述下活塞杆(1.5)自上向下从该活塞杆插孔插入到支架(2)内,下活塞杆(1.5)下端与气动执行机构(20)的推杆(5)上端固定连接;所述第一直通接头(6)安装在上缸盖(1.1)上,第一直通接头(6)通过上缸盖(1.1)内的油道与上缸室连通,第一直通接头(6)另一端通过管路与第一三通接头(7)的第一端连接;所述第二直通接头(10)安装在下缸盖(1.6)上,第二直通接头(10)通过下缸盖(1.6)内的油道与下缸室连通,第二直通接头(10)另一端通过管路与第二三通接头(11)的第一端连接;所述第一三通接头(7)的第二端通过管路经第二阀门(9)与第二三通接头(11)的第二端连接;第一三通接头(7)的第三端通过管路经第一阀门(8)与第四直通接头(17)连接,第二三通接头(11)的第三端通过管路经第三阀门(12)与第三直通接头连接,所述第三直通接头、第四直通接头(17)分别与内置式手动换向阀(14)的两个出油口连接,内置式手动换向阀(14)的进油口与柱塞形手动液压泵(13)的出油口连接,内置式手动换向阀(14)和柱塞形手动液压泵(13)安装在油箱(19)上,柱塞形手动液压泵(13)的进油口与油箱(19)内部连通,柱塞形手动液压泵(13)通过操作手柄(15)控制。
2.如权利要求1所述的用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:所述活塞杆行程限位组件包括筒体(21)、端盖(22)、限位丝杆(23)和锁紧螺母(24),所述筒体(21)下端固定连接在上缸盖(1.1)上,筒体(21)上端安装端盖(22),所述限位丝杆(23)螺纹装配在端盖(22)上,限位丝杆(23)与上活塞杆(1.3)同轴设置,限位丝杆(23)上配装锁紧螺母(24)。
3.如权利要求1所述的用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:第一直通接头(6)、第二直通接头(10)、第三直通接头和第四直通接头(17)均采用卡套式直通接头;所述第一三通接头(7)和第二三通接头(11)均采用卡套式三通接头。
4.如权利要求1所述的用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:所述第一阀门(8)、第二阀门(9)和第三阀门(12)均采用高压球阀。
5.如权利要求1所述的用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:所述油箱(19)上安装有油压调节阀(18)。
6.如权利要求1所述的用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:所述下活塞杆(1.5)下端与推杆(5)上端通过哈夫节(3)和碟形弹簧(4)固定连接。
7.如权利要求6所述的用于气动执行机构的液压行程锁定机构,其特征在于:所述下活塞杆(1.5)下端端面上设有第一定位台(1.5a),下活塞杆(1.5)下端周面上设有横截面呈等腰梯形的第一环形凹槽(5b);所述推杆(5)上端端面设有第二定位台(5a),推杆(5)上端周面设有横截面呈等腰梯形的第二环形凹槽(5b);所述哈夫节(3)包括两个结构相同的哈夫块,两个哈夫块对称布置并紧固连接;所述哈夫节(3)中心孔内表面一端设有横截面呈等腰梯形的第一环形台阶(3a),哈夫节(3)中心孔内表面另一端设有横截面呈等腰梯形的第二环形台阶(3b),哈夫节(3)中心孔中部为圆柱形腔(3c);所述下活塞杆(1.5)下端与推杆(5)上端对接并被哈夫节(3)箍抱在内,下活塞杆(1.5)下端的第一环形凹槽(5b)与哈夫节(3)上的第一环形台阶(3a)对应配合,推杆(5)上端的第二环形凹槽(5b)与哈夫节(3)上的第二环形台阶(3b)对应配合,哈夫节(3)中部的圆柱形腔(3c)内设置有若干个碟形弹簧(4),所述的若干个碟形弹簧(4)分为两组并正反向对称布置,分别套装在下活塞杆(1.5)下端的第一定位台(1.5a)和推杆(5)上端的第二定位台(5a)上,碟形弹簧(4)在装配时呈预压缩状态。
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