CN209856476U - 一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，包括壳体和转轴，所述壳体两端设有端盖，所述壳体下方设有底座；所述壳体上设有上沉孔和下沉孔，所述转轴的端部分别安装在所述上沉孔和下沉孔上；所述下沉孔贯穿所述底座，所述底座下表面开有泄压槽,所述泄压槽两端延伸至所述端盖,所述泄压槽的宽度小于所述下沉孔的外径；所述泄压槽靠近所述下沉孔处的槽壁为圆弧形、其弧度大于所述下沉孔外径；所述壳体内还设置有斜拨叉，所述转轴插在所述斜拨叉中。本执行器结构紧凑、密封性能好、传动卡阻少，泄压槽的设置，起到引流和导流的作用，避免了泄漏的高压介质直接冲刷执行器，保护了执行器，延长了执行器的使用寿命。

Description

一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器

技术领域

本实用新型涉及到气动执行器技术领域，具体涉及到一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器。

背景技术

气动执行器是用气压力驱动启闭或调节阀门的执行装置，又被称气动执行机构或气动装置，不过一般通俗的称之为气动头。气动执行器有时还配备一定的辅助装置，目前市场上有齿条式气动执行器和拨叉气动执行器两种，拨叉式气动执行器是用压缩空气驱动的活塞，直线运动转变为输出轴的回转运动特殊装置，从而实现对阀门的控制。

通常气缸底部是直接与阀门连接的，执行器各方面的密封一般是按照0.8Mpa来设计的，可是管道里面的压力偏大甚至会有40Mpa以上的；一旦开闭阀门的转轴泄漏，或阀门密封没做好或者是发生了别的故障，出现压力差，会造成内部高压介质顺着转轴冲出，冲到执行器底部，对执行器产生一个直接的冲刷，影响执行器寿命，甚至会损坏执行器。

另外，现有的拨叉通常为轴对称的拨叉，在工作时，输出扭矩能随着拨叉转动角度的改变而改变，并在开启和关闭点(及拨叉旋转到0°和90°)时都会达到最大值，一旦阀门被打开，扭矩需求降低；现有的拨叉为轴对称结构在开启点和转到关闭点时扭矩都是最大并且相同，能量分配不合理，一方面造成能量浪费，另一方面长期以最大扭矩值关闭阀门，转轴承担的扭矩较大，磨损较大，容易泄漏，造成气缸内外部出现压力差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，包括壳体和转轴,所述壳体为中空结构,所述壳体两端设有端盖，所述壳体下方设有底座；所述壳体中部设有上沉孔和下沉孔，所述转轴的端部分别安装在所述上沉孔和下沉孔上；所述下沉孔贯穿所述底座，所述底座下表面开有泄压槽,所述泄压槽两端延伸至所述端盖,所述泄压槽的宽度小于所述下沉孔的外径；所述泄压槽靠近所述下沉孔处的槽壁为圆弧形、其弧度大于所述下沉孔外径。

本气动执行器，在壳体底部设有一条泄压槽，能够避免了阀门或气缸内高压介质顺着转轴冲出对执行器产生一个直接的冲刷，保护了执行器，延长执行器使用寿命。

当有高压介质泄漏出来时，高压介质会沿所述泄压槽向执行器壳体两侧的端盖方向流动，经壳体边缘流向空气中；圆弧形的槽壁有利于高压介质向两侧流动。

进一步的，所述壳体内对称的设有两个一体成型的活塞机构,所述活塞机构之间设置并连接有拨叉机构；所述活塞机构具有活塞部与导向部，所述活塞部靠近所述端盖设置，所述导向部连接所述拨叉机构；所述拨叉机构包括相互配合的斜拨叉、拨叉销、滚套和活塞销，所述斜拨叉正面中部插有所述转轴，所述斜拨叉侧面中部插有所述拨叉销，所述拨叉销穿过所述转轴。所述斜拨叉的叉口设置所述滚套并在所述上下夹板之间绕活塞销转动，所述滚套套设在所述活塞销上，所述活塞销端部连接所述导向部。

本气动执行器在工作时，活塞机构移动时，其导向部向斜拨叉方向移动，为斜拨叉提供扭矩使斜拨叉转动，此时执行器处于0°，阀门(以蝶阀为例)对应处于关闭状态，阀门开度为0°，阀门与阀座(密封面)紧密配合，此时需要一个最大的扭矩来带动阀门旋转，使之脱离阀座(密封面)，斜拨叉式气动执行器在该角度可以提供所需的最大扭矩；当阀门脱离阀座后，因密封面接触面积减小，在阀门趋向全开是所需扭矩不断下降，在全开状态下(执行器或阀门开度处于90°时)所需扭矩最小。驱动阀门关闭时，活塞结机构带动导向部返回移动，斜拨叉回转，此时的斜拨叉不需要最大的扭矩(与开启时相同的扭矩)即可让阀门关闭；在斜拨叉回转的过程中，随着阀门开度的减小，斜拨叉的扭矩传递给转轴的扭矩输出也逐渐减小。由于本实用新型的斜拨叉的叉口与拨叉轴线为倾斜设置，刚好在0°强化了扭矩，在90°不需要扭矩那么多的时候，降低了扭矩，使扭矩分配合理，降低了主轴的受力,减少了转轴的磨损，从而减小了转轴泄漏的几率。

进一步的，所述斜拨叉的叉口为倾斜设置，所述叉口与所述斜拨叉的轴线有1°～5°的倾角。使斜拨叉在0°开启时，扭矩有5％以上的提升，斜拨叉在90°回复时，降低5％以上的扭矩需求。

进一步的，所述端盖的中部开有螺纹孔，所述螺纹孔中还安装有平端紧定螺栓并连接至所述壳体内部；所述平端紧定螺栓上安装有密封螺母，所述密封螺母与所述端盖外壁之间设有“O”型圈。采用此结构使得本气动执行器结构紧凑，端盖与活塞机构不会产生干涉，而且密封性良好。

进一步的，所述端盖与所述壳体连接处为台阶结构，所述台阶结构的装配面与所述壳体的端面通过螺栓固定连接，所述台阶结构的密封面与所述壳体内壁之间设有异型密封圈。台阶结构的设置使得端盖不仅能够稳固的固定在壳体上，而且有利于在两者之间设置密封元件

进一步的，所述泄压槽两侧的平面上还设有若干中心对称的安装孔。所述安装孔便于执行器与其它元件的连接。

进一步的，所述导向部靠近所述拨叉的一端与所述壳体内壁之间设有导向片,所述导向片安装在所述导向部的侧边。导向片的设置，使得导向部来回移动时，更加顺畅，不会产生卡阻。

进一步的，所述活塞部的外圆周上设有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述第一环形凹槽内安装有活塞导向环，便于活塞结构往复运动；所述第二环形凹槽内安装有“O”型圈，密封效果良好，而且摩擦力小，密封面磨损后自动弹性补偿。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本执行器底部泄压槽的设置，起到引流和导流的作用，避免了泄漏的高压介质直接冲刷执行器，保护了执行器，延长了执行器的使用寿命；2、斜拨叉的设置强化了本气动执行器在0°的扭矩，降低了在90°的扭矩需求，使扭矩分配合理、减少了转轴长期的磨损，减少泄漏；3、一体成型的活塞机构，没有中间额外设置的传递机构和导向机构，其导向部能够直接传递扭矩，减少了卡阻现象，降低扭转能量浪费；4、本气动拨叉内部结构紧凑、密封性良好，外部结构简单便于安装。

附图说明

图1为本实用新型具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器仰视图；

图2为本实用新型具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器左视图；

图3为本实用新型具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器内部结构剖视图；

图4为本实用新型具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器的拨叉示意图

图中：1、壳体；2、转轴；3、端盖；4、底座；5、上沉孔；6、下沉孔；7、泄压槽； 8、活塞机构；801、活塞部；802、导向部；9、导向环；10、“O”型密封圈；11、斜拨叉；1101、叉口；1102、轴线；1103、倾角；12、拨叉销；13、滚套；14、活塞销；15、导向片；16、异型密封圈；17、紧定螺栓；18、密封螺母；19、“O”型密封圈；20、安装孔。

需要说明的是图中10和19都为“O”型圈，只是设置的位置不同，O型圈选用的尺寸和型号不同。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。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。

实施例一：

如图1和图2所示，一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，包括壳体1和转轴2,所述壳体1为中空结构,所述壳体1两端设有端盖3，所述壳体1下方设有底座4；所述壳体1上顶面和下底面上分别设有上沉孔5和下沉孔6，所述转轴2直径较小的端部安装在所述上沉孔5上、直径较大的端部安装在下沉孔6上；所述下沉孔6贯穿所述底座4，所述底座4下表面开有泄压槽7,所述泄压槽7两端延伸至所述端盖3,所述泄压槽7的宽度小于所述下沉孔6的外径；所述泄压槽7靠近所述下沉孔6处的槽壁为圆弧形、其弧度略大于所述下沉孔6的外径。所述壳体1内设置有斜拨叉，所述转轴2插在所述斜拨叉的通孔中。

进一步的，所述泄压槽7两侧的平面上还设有四组中心对称的安装孔20。所述安装孔 20便于执行器与其它元件的连接。

本气动执行器，在壳体1底部设有一条泄压槽7，能够避免了阀门或气缸内高压介质顺着转轴冲出对执行器产生一个直接的冲刷，保护了执行器，延长执行器使用寿命。

当有高压介质泄漏出来时，高压介质会沿所述泄压槽7向执行器壳体1两侧的端盖3 方向流动，经壳体边缘流向空气中；圆弧形的槽壁有利于高压介质向两侧流动。

实施例二：

在实施例一的气动执行器的基础上对其内部结构进一步改进，如图3和图4所示，所述壳体1内对称的设有两个一体成型的活塞机构8,所述活塞机构8之间设置并连接有拨叉机构；所述活塞机构8具有活塞部801与导向部802，所述活塞部801靠近所述端盖3设置，所述导向部802连接所述拨叉机构；所述拨叉机构包括相互配合的斜拨叉11、拨叉销 12、滚套13和活塞销14，所述斜拨叉11正面中部插有所述转轴2，所述斜拨叉11侧面中部插有所述拨叉销12，所述拨叉销12穿过所述转轴2中间的通孔。靠近所述斜拨叉11 的叉口1101设置所述滚套13，所述滚套13套设在所述活塞销14上，所述活塞销14端部连接所述导向部802。

本气动执行器在工作时，活塞机构移动时，其导向部802向斜拨叉11方向移动，为斜拨叉11提供扭矩使斜拨叉转动，此时执行器处于0°，斜拨叉11需要最大的扭矩带动执行器的阀板转动起来；当阀门打开，执行器处于90°时，活塞结机构带动导向部802返回移动，斜拨叉11回转，此时的斜拨叉11不需要最大的扭矩(与开启时相同的扭矩)即可让阀板关闭；由于本实用新型的斜拨叉的叉口1101与拨叉轴线1102为倾斜设置，刚好在0°强化了扭矩，在90°不需要扭矩那么多的时候，降低了扭矩，使扭矩分配合理，减少了转轴2在最大受力时的扭矩，减少了转轴的磨损，减小了转轴2泄漏的几率。

进一步的，所述叉口1101与所述斜拨叉的轴线1102有2°的倾角，具体的所述倾角1103为叉口的边线延长线与轴线1102之间的夹角角度。使斜拨叉11在0°开启时，扭矩有6％的提升，斜拨叉在90°回复时，降低6％的扭矩需求，合理分配了扭矩。

进一步的，所述端盖3的中部开有螺纹孔，所述螺纹孔中还安装有平端紧定螺栓17并连接至所述壳体1内部；所述平端紧定螺栓17上安装有密封螺母18，所述密封螺母18 与所述端盖3外壁之间设有“O”型密封圈19。采用此结构使得本气动执行器结构紧凑，端盖3与活塞机构8不会产生干涉，而且密封性良好。

进一步的，所述端盖3与所述壳体1连接处为台阶结构，所述台阶结构的装配面与所述壳体1的端面通过螺栓固定连接，所述台阶结构的密封面与所述壳体1内壁之间设有异型密封圈16。台阶结构的设置使得端盖3不仅能够稳固的固定在壳体1上，而且有利于在两者之间设置密封元件，提高密封效果。

进一步的，所述导向部802靠近所述斜拨叉11的一端与所述壳体1内壁之间设有导向片15,所述导向片15安装在所述导向部802的侧边。导向片15的设置，使得导向部802 来回移动时，更加顺畅，不会产生卡阻。

进一步的，所述活塞部801的外圆周上设有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述第一环形凹槽内安装有活塞导向环9，便于活塞结构往复运动；所述第二环形凹槽内安装有“O”型密封圈10，提升密封效果，而且摩擦力小，密封面磨损后自动弹性补偿。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，包括壳体和转轴,所述壳体为中空结构,所述壳体两端设有端盖，所述壳体下方设有底座；其特征在于，所述壳体中部设有上沉孔和下沉孔，所述转轴的端部分别安装在所述上沉孔和下沉孔上；所述下沉孔贯穿所述底座，所述底座下表面开有泄压槽,所述泄压槽两端延伸至所述端盖,所述泄压槽的宽度小于所述下沉孔的外径；所述泄压槽靠近所述下沉孔处的槽壁为圆弧形、其弧度大于所述下沉孔外径。

2.根据权利要求1所述的具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，其特征在于，所述壳体内对称的设有两个一体成型的活塞机构,所述活塞机构之间设置并连接有拨叉机构；所述活塞机构具有活塞部与导向部，所述活塞部靠近所述端盖设置，所述导向部连接所述拨叉机构；所述拨叉机构包括相互配合的斜拨叉、拨叉销、滚套和活塞销，所述斜拨叉正面中部插有所述转轴，所述斜拨叉侧面中部插有所述拨叉销，所述拨叉销穿过所述转轴。

3.根据权利要求2所述的具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，其特征在于，所述斜拨叉的叉口为倾斜设置，所述叉口与所述斜拨叉的轴线有1°～5°的倾角。

4.根据权利要求1所述的具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，其特征在于，所述端盖的中部开有螺纹孔，所述螺纹孔中还安装有平端紧定螺栓并连接至所述壳体内部；所述平端紧定螺栓上安装有密封螺母，所述密封螺母与所述端盖外壁之间设有“O”型圈。

5.根据权利要求1所述的具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，其特征在于，所述端盖与所述壳体连接处为台阶结构，所述台阶结构的装配面与所述壳体的端面通过螺栓固定连接，所述台阶的密封面与所述壳体内壁之间设有异型密封圈。

6.根据权利要求1所述的具有泄压功能的斜拨叉式气动执行器，其特征在于，所述泄压槽两侧的平面上还设有若干中心对称的安装孔。