CN209294531U - 一种安全气动执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全气动执行机构，包括缸体、膨胀气囊和紧急制动组件；气压传感器检测气动活动腔内压力变化，当气动活动腔内气压过大时，向膨胀气囊内充气，活塞向上运动时，缓冲垫块与活塞上端面相接触；缓冲弹簧辅助活塞运动，使得气动过程准确可控；当气动活动腔内气压过小时，将膨胀气囊内气体抽出，增大活塞运动的灵活性，增强气动执行机构的工作效率；位移传感器检测活塞杆的运动位移，当活塞杆运动出现异常，控制系统控制驱动电机带动旋转轴转动；正常使用过程中两限位支轴中间连线与卡接杆所处位置成相互垂直结构，紧急制动过程中将卡接杆旋转至止位卡环处，迅速停止活塞杆的运动趋势。

Description

一种安全气动执行机构

技术领域

本实用新型涉及气动执行机构技术领域，尤指一种安全气动执行机构。

背景技术

气动执行机构俗称气动头又称气动执行器。执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之，当压缩空气从B管咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。A管咀进气为开启阀门，断气时靠弹簧力关闭阀门。

气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合：而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。但是现有的气动执行机构安全性能不够，当出现意外时无法及时发现，容易造成安全事故。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的气动执行机构安全性能不够，当出现意外时无法及时发现，容易造成安全事故，为了克服现有技术的缺点，现提供一种安全气动执行机构。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种安全气动执行机构，包括缸体、膨胀气囊和紧急制动组件；所述缸体上端设置有上缸盖，缸体下方设置有下缸盖；所述缸体内部为气动活动腔，气动活动腔内安装活塞，活塞下方连接活塞杆；所述上缸盖下方设置有连接通槽，连接通槽内安装固定杆，固定杆外侧套接膨胀气囊，膨胀气囊上设置有气孔，气孔上连接压缩气泵，压缩气泵连接至控制系统；所述膨胀气囊顶端连接缓冲弹簧，缓冲弹簧顶端安装活动环套，活动环套上连接有弹性塑胶套，弹性塑胶套顶端设置有缓冲垫块；所述活塞上安装位移传感器，位移传感器连接至控制系统；所述下缸盖上设置有连接通孔，活塞杆末端安装有紧急制动组件；所述紧急制动组件包括卡接杆和驱动电机，活塞杆末端连接有制动连接杆，制动连接杆伸出连接通孔，制动连接杆末端安装旋转轴，旋转轴上安装转接头，转接头上安装卡接杆；所述旋转轴上安装驱动电机，驱动电机连接至控制系统；所述下缸盖下方两侧安装限位支轴，限位支轴末端设置有止位卡环。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述膨胀气囊为环形圈结构，气动活动腔内安装气压传感器，气压传感器连接至控制系统。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述活动环套中心位置设置有连接通孔，连接通孔的直径大于固定杆的直径。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上缸盖下方设置有四个连接通槽，对应于活塞的位置均匀分布；活塞向上运动到一定位置，缓冲垫块与活塞上端面相接触。

作为本实用新型的一种优选技术方案，两限位支轴中间连线与卡接杆所处位置成相互垂直结构。

本实用新型所达到的有益效果是：气压传感器检测气动活动腔内压力变化，当气动活动腔内气压过大时，向膨胀气囊内充气，活塞向上运动时，缓冲垫块与活塞上端面相接触；缓冲弹簧辅助活塞运动，使得气动过程准确可控；当气动活动腔内气压过小时，将膨胀气囊内气体抽出，增大活塞运动的灵活性，增强气动执行机构的工作效率；位移传感器检测活塞杆的运动位移，当活塞杆运动出现异常，控制系统控制驱动电机带动旋转轴转动；正常使用过程中两限位支轴中间连线与卡接杆所处位置成相互垂直结构，紧急制动过程中将卡接杆旋转至止位卡环处，迅速停止活塞杆的运动趋势。本实用新型能够增强气动执行机构的安全性，并提供紧急制动功能，防止出现意外事故。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型控制系统示意图。

图中标号：1、缸体；2、上缸盖；3、下缸盖；4、气动活动腔；5、活塞；6、活塞杆；7、连接通槽；8、固定杆；9、膨胀气囊；10、气孔；11、压缩气泵；12、控制系统；13、缓冲弹簧；14、活动环套；15、弹性塑胶套；16、缓冲垫块；17、位移传感器；18、连接通孔；19、紧急制动组件；191、制动连接杆；192、旋转轴；193、转接头；194、卡接杆；195、驱动电机；196、限位支轴；197、止位卡环；20、气压传感器。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-2所示，本实用新型提供一种安全气动执行机构，包括缸体1、膨胀气囊9和紧急制动组件19；所述缸体1上端设置有上缸盖2，缸体1下方设置有下缸盖3；所述缸体1内部为气动活动腔4，气动活动腔4内安装活塞5，活塞5下方连接活塞杆6；所述上缸盖2下方设置有连接通槽7，连接通槽7内安装固定杆8，固定杆8外侧套接膨胀气囊9，膨胀气囊9上设置有气孔10，气孔10上连接压缩气泵11，压缩气泵11连接至控制系统12；所述膨胀气囊9顶端连接缓冲弹簧13，缓冲弹簧13顶端安装活动环套14，活动环套14上连接有弹性塑胶套15，弹性塑胶套15顶端设置有缓冲垫块16；所述活塞5上安装位移传感器17，位移传感器17连接至控制系统12；所述下缸盖3上设置有连接通孔18，活塞杆6末端安装有紧急制动组件19；所述紧急制动组件19包括卡接杆194和驱动电机195，活塞杆6末端连接有制动连接杆191，制动连接杆191伸出连接通孔18，制动连接杆191末端安装旋转轴192，旋转轴192上安装转接头193，转接头193上安装卡接杆194；所述旋转轴192上安装驱动电机195，驱动电机195连接至控制系统12；所述下缸盖3下方两侧安装限位支轴196，限位支轴196末端设置有止位卡环197。

进一步的，所述膨胀气囊9为环形圈结构，气动活动腔4内安装气压传感器20，气压传感器20连接至控制系统12。

进一步的，所述活动环套14中心位置设置有连接通孔，连接通孔的直径大于固定杆8的直径。

进一步的，所述上缸盖下方设置有四个连接通槽7，对应于活塞5的位置均匀分布；活塞5向上运动到一定位置，缓冲垫块16与活塞5上端面相接触。

进一步的，两限位支轴196中间连线与卡接杆194所处位置成相互垂直结构。

具体的：

缸体1上端设置有上缸盖2，缸体1下方设置有下缸盖3；所述缸体1内部为气动活动腔4，气动活动腔4内安装活塞5，活塞5下方连接活塞杆6；所述上缸盖2下方设置有连接通槽7，连接通槽7内安装固定杆8，固定杆8外侧套接膨胀气囊9，膨胀气囊9上设置有气孔10，气孔10上连接压缩气泵11，压缩气泵11连接至控制系统12；气压传感器检测气动活动腔内压力变化，控制系统根据检测结果控制压缩气泵向膨胀气囊内充气或者抽气；所述膨胀气囊9顶端连接缓冲弹簧13，缓冲弹簧13顶端安装活动环套14，活动环套14上连接有弹性塑胶套15，弹性塑胶套15顶端设置有缓冲垫块16；当气动活动腔内气压过大时，向膨胀气囊内充气，活塞向上运动时，缓冲垫块16与活塞5上端面相接触；缓冲弹簧辅助活塞运动，使得气动过程准确可控；当气动活动腔内气压过小时，将膨胀气囊内气体抽出，增大活塞运动的灵活性，增强气动执行机构的工作效率；

所述活塞5上安装位移传感器17，位移传感器17连接至控制系统12；所述下缸盖3上设置有连接通孔18，活塞杆6末端安装有紧急制动组件19；所述紧急制动组件19包括卡接杆194和驱动电机195，活塞杆6末端连接有制动连接杆191，制动连接杆191伸出连接通孔18，制动连接杆191末端安装旋转轴192，旋转轴192上安装转接头193，转接头193上安装卡接杆194；所述旋转轴192上安装驱动电机195，驱动电机195连接至控制系统12；所述下缸盖3下方两侧安装限位支轴196，限位支轴196末端设置有止位卡环197；位移传感器检测活塞杆的运动位移，当活塞杆运动出现异常，控制系统控制驱动电机带动旋转轴转动；正常使用过程中两限位支轴196中间连线与卡接杆194所处位置成相互垂直结构，紧急制动过程中将卡接杆旋转至止位卡环处，迅速停止活塞杆的运动趋势。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种安全气动执行机构，其特征在于，包括缸体(1)、膨胀气囊(9)和紧急制动组件(19)；所述缸体(1)上端设置有上缸盖(2)，缸体(1)下方设置有下缸盖(3)；所述缸体(1)内部为气动活动腔(4)，气动活动腔(4)内安装活塞(5)，活塞(5)下方连接活塞杆(6)；所述上缸盖(2)下方设置有连接通槽(7)，连接通槽(7)内安装固定杆(8)，固定杆(8)外侧套接膨胀气囊(9)，膨胀气囊(9)上设置有气孔(10)，气孔(10)上连接压缩气泵(11)，压缩气泵(11)连接至控制系统(12)；所述膨胀气囊(9)顶端连接缓冲弹簧(13)，缓冲弹簧(13)顶端安装活动环套(14)，活动环套(14)上连接有弹性塑胶套(15)，弹性塑胶套(15)顶端设置有缓冲垫块(16)；所述活塞(5)上安装位移传感器(17)，位移传感器(17)连接至控制系统(12)；所述下缸盖(3)上设置有连接通孔(18)，活塞杆(6)末端安装有紧急制动组件(19)；所述紧急制动组件(19)包括卡接杆(194)和驱动电机(195)，活塞杆(6)末端连接有制动连接杆(191)，制动连接杆(191)伸出连接通孔(18)，制动连接杆(191)末端安装旋转轴(192)，旋转轴(192)上安装转接头(193)，转接头(193)上安装卡接杆(194)；所述旋转轴(192)上安装驱动电机(195)，驱动电机(195)连接至控制系统(12)；所述下缸盖(3)下方两侧安装限位支轴(196)，限位支轴(196)末端设置有止位卡环(197)。

2.根据权利要求1所述的一种安全气动执行机构，其特征在于，所述膨胀气囊(9)为环形圈结构，气动活动腔(4)内安装气压传感器(20)，气压传感器(20)连接至控制系统(12)。

3.根据权利要求1所述的一种安全气动执行机构，其特征在于，所述活动环套(14)中心位置设置有连接通孔，连接通孔的直径大于固定杆(8)的直径。

4.根据权利要求1所述的一种安全气动执行机构，其特征在于，所述上缸盖下方设置有四个连接通槽(7)，对应于活塞(5)的位置均匀分布；活塞(5)向上运动到一定位置，缓冲垫块(16)与活塞(5)上端面相接触。

5.根据权利要求1所述的一种安全气动执行机构，其特征在于，两限位支轴(196)中间连线与卡接杆(194)所处位置成相互垂直结构。