CN211203065U - 轻型的拨叉执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轻型的拨叉执行器。其具有驱动模块和缸体。其中，缸体具有缸体壳和组合式端盖。缸体壳与组合式端盖一起形成密闭的腔室。其中，组合式端盖具有内端盖和外端盖。外端盖具有中心通孔，内端盖固定地设置在外端盖的中心通孔中，并且内端盖与中心通孔以密封的方式配合以形成组合式端盖。其中，缸体壳及外端盖由轻型的材料制成，以使得拨叉执行器的总质量减小。在这种组合式端盖中，内端盖可以设计成标准尺寸，而外端盖的外径可以根据实际应用进行改变。在这种组合式端盖中，内端盖可以由强度较高的材料制成，而外端盖可以由质量较轻的材料制成。由于拨叉执行器总质量较小，因此增加了其与阀门对接装配时的灵活性和易装配性。

Description

轻型的拨叉执行器

技术领域

本实用新型涉及一种具有组合式端盖的轻型的拨叉执行器，具体地涉及一种具有由轻型的材料制成的缸体壳和端盖部分的拨叉执行器。

背景技术

拨叉执行器是一种活塞式的执行机构，通常用于石油天然气行业中，用来控制管道的阀门的开闭。如图7所示，现有技术中的拨叉执行器通常具有气缸701、驱动模块702和弹簧缸703。气缸和弹簧缸分别位于驱动模块的两侧。活塞杆704连接气缸中活塞705和驱动模块中的滑块706。弹簧杆709连接弹簧缸中的弹簧板707和滑块706。这种拨叉执行器是利用活塞杆、弹簧杆将活塞和弹簧板的平移移动传递至驱动模块中的滑块。滑块与驱动模块中的拨叉708相联接，从而将滑块的平移转换成拨叉708的摆动运动，用以控制阀门的开闭。

现有技术的拨叉执行器的缸体壳通常使用无缝钢管或者焊接钢管制成并且具有一体式的端盖710。端盖710通过沿其外周均匀地设置的多个系杆711与缸体的缸体壳720固定连接。系杆设置在缸体壳的外侧。在拨叉执行器的缸体的尺寸改变时，需要改变整个端盖的尺寸。这种端盖不具有通用性。并且随着缸体直径的不断增加，缸体总重量也不断增大。缸体重量偏大将使得缸体装配时不易于对准，难以进行装配。

实用新型内容

为了解决现有技术中的拨叉执行器重量偏重、端盖的通用性较差的问题，本实用新型提供了一种具有由诸如玻璃纤维之类的轻型材料制成的缸体壳以及组合式端盖的拨叉执行器。

根据本实用新型的拨叉执行器具有驱动模块和缸体。其中，缸体具有缸体壳和组合式端盖，缸体壳与组合式端盖一起形成气密的腔室。其中，组合式端盖具有内端盖和外端盖。外端盖具有中心通孔，内端盖固定地设置在外端盖的中心通孔中，并且内端盖与中心通孔以密封的方式配合以形成组合式端盖。其中，缸体壳及外端盖由轻型的材料制成，以使得拨叉执行器的总质量减小。

其中，内端盖具有内端盖本体部和凸缘部。凸缘部从内端盖本体部沿径向向外突出，外端盖的中心通孔具有沿径向向内突出的第一台阶部。内端盖的凸缘部与外端盖的第一台阶部配合，从而使得内端盖和外端盖能够沿轴向方向装配并压靠在一起。

其中，内端盖本体部的径向外周面具有用于容纳密封件的凹槽。内端盖本体部的径向外周面与外端盖的第一台阶部的径向内表面间隙配合。

其中，内端盖具有关于内端盖的中心对称地设置的系杆孔，用于使内端盖压靠外端盖的系杆延伸穿过系杆孔。

其中，外端盖的径向外周面设置有用于容纳密封件的容纳凹槽。

其中，外端盖具有从外端盖的径向外周面沿径向向外延伸的第二台阶部。

其中，组合式端盖的内端盖和外端盖由不同的材料形成。

其中，内端盖的中心设置有中央孔，中央孔中能够设置止动螺栓。

其中，外端盖的中心通孔具有圆锥形内表面。内端盖具有圆锥形径向外表面。将所述内端盖与所述外端盖组装在一起时，圆锥形内表面与圆锥形径向外表面配合。

其中，缸体设置有系杆。系杆延伸穿过设置在缸体两端的两个内端盖中的系杆孔并且与内端盖固定连接，用以使内端盖压靠各自的外端盖。其中，系杆孔关于内端盖的中心对称地设置。

其中，系杆的第一端设置有销孔。系杆的第二端设置有外螺纹。

其中，外端盖的第二台阶部压靠缸体壳的轴向端部。并且外端盖的径向外周面与缸体壳的径向内表面配合。

其中，缸体为将弹簧缸与气缸集成在一个缸体中的弹簧-活塞缸体。

其中，缸体为气缸。

在这种组合式端盖中，内端盖可以设计成标准尺寸，而外端盖的外径可以根据实际应用进行改变。在实际应用中，内端盖与系杆连接，因此是主要的受力部件。所以在这种组合式端盖中，内端盖可以由强度较高的材料制成，而外端盖可以由质量较轻的材料制成。在这种情况下，不但内端盖能够设计成具有固定尺寸的标准件，而且能够减轻端盖的整体重量，从而增加了端盖以及具有这种组合式端盖的缸体的可装配性。

附图说明

图1是示出了根据本实用新型的组合式端盖的立体图。

图2a-2b分别是内端盖的立体图和B-B剖视图。

图3a-3b分别是外端盖的立体图和C-C剖视图。

图4a是组合式端盖的A-A剖视图，4b-4d是另外的实施方式的组合式端盖的A-A剖视图。

图5是带有组合式端盖的弹簧-活塞缸的剖视图。

图6是示例性拨叉执行器的剖视图。

图7现有技术的拨叉执行器。

具体实施方式

如上所述，现有技术的缸体壳通常采用无缝钢管或者卷制的钢管，整体质量较大而且所采用的一体式端盖不具有通用性。在端盖比较大时，端盖的重量太大，在装配至缸体上时导致缸体整体重量增加，从而影响拨叉执行器与阀门对接装配时的灵活性和易装配性。为了减小拨叉执行器的重量并且增加端盖的通用性，本实用新型提供了具有轻型的缸体和组合式端盖的拨叉执行器。

下面将结合附图，具体描述根据本实用新型的轻型的组合式端盖以及拨叉执行器的结构。

图1至图3b示出了根据本实用新型的轻型的拨叉执行器的组合式端盖的结构。这种组合式端盖10具有内端盖11和外端盖12。外端盖12具有中心通孔121。内端盖11设置在该中心通孔121中从而与外端盖12一起组成组合式端盖10。内端盖11具有位于其中心的中央孔110。该中央孔110用于设置止动螺栓140(参见图5)。内端盖11还具有关于其中心对称地设置的系杆孔111、112。组合式端盖10装配在拨叉执行器上时，系杆延伸穿过系杆孔111、112使内端盖与外端盖压配合。

内端盖11分为内端盖本体部113和凸缘部114。凸缘部114从内端盖本体部113的径向外周面1131沿径向向外突出。内端盖本体部113的径向外周面1131上具有用于容纳密封件的凹槽1132。凸缘部114具有垂直于径向外周面1131的表面1141。外端盖12的中心通孔121处具有沿径向向内突出的台阶部122。该台阶部122具有轴向表面1221和径向表面1222。当内端盖11组合在外端盖12上时，内端盖11的表面1141压靠外端盖12的径向表面1222，并且内端盖11的径向外周面1131与外端盖12的台阶部122的轴向表面1221间隙配合。可以在径向外周面1131与轴向表面1221之间设置密封件以形成密封配合。外端盖12的径向外周面123上具有用于容纳密封件的凹槽1231。在将内端盖与外端盖进行组装时，在外端盖固定不动的情况下，可以延第一轴向方向(沿图4a-4d中所示的向左的方向)移动内端盖并使内端盖的凸缘部114压靠在外端盖的台阶部122上。沿第一轴向方向进一步推动内端盖，使内端盖的凸缘部压紧外端盖的台阶部，不能使其彼此分离。在外端盖固定不动的情况下，沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移动内端盖，能够使内端盖与外端盖彼此分离。

如图4a所示的上述内端盖11与外端盖12之间的这种配合结构仅仅是示例性的。本领域的技术人员应当理解的是，能够实现内端盖11与外端盖12之间的密封配合的任何配合结构均适用于该组合式端盖。图4b-4d示出了内端盖和外端盖的其他的可能的配合方式。如图4b所示，外端盖的中心通孔可以具有圆锥形内表面，并且内端盖可以具有圆锥形的径向外周面。如图4c所示，内端盖11的表面1141和外端盖12的径向表面1222可以是能够相互配合的锥形表面。此外，内端盖11的径向外周面1131和外端盖12的轴向表面1221可以是能够相互配合的锥形表面。

图5示出了用于拨叉执行器的设置有组合式端盖10的弹簧-活塞缸体20。在所示出的示例性实施方式中，弹簧-活塞缸体20具有活塞21、弹簧22、弹簧座26、27、缸体壳23、以及组合式端盖10、25。活塞21、弹簧22、弹簧座26、27设置在缸体壳23内。组合式端盖10、25与缸体壳23的两端以密封的方式连接从而与缸体壳23一起形成气密的缸体壳。活塞21与缸体壳23的径向内表面以气密的方式配合并且能够沿缸体壳的内表面滑动平移。活塞21具有第一侧面211和第二侧面212。第一侧面211、端盖10和缸体壳23形成气缸室201。第二侧面212、端盖25和缸体壳23形成弹簧室202。气缸室201用于充气和放气以使活塞在缸体壳23内平移。弹簧座26、27分别固定在端盖25和活塞21上。弹簧座26、27的底部中心处具有拉杆261、271。拉杆267延伸穿过拉杆孔。导拉杆267两端设置有止挡件262、272，用以防止拉杆267从拉杆孔261、271中滑出。弹簧设置在弹簧室中并设置在两个筒状弹簧座26、27上。弹簧座26、27用于支撑和引导弹簧22。弹簧22在气缸室201充气时被活塞推压而储存弹性势能，在气缸室201放气时推动活塞21移动使其复位。

弹簧-活塞缸体20设置有系杆28、29。系杆28、29延伸穿过整个弹簧-活塞缸体20并且支撑在组合式端盖10、25上。系杆28、29的一端具有外螺纹，称为外螺纹端，并且其另一端具有销孔，称为销孔端。系杆的销孔端插入端盖25的系杆孔与系杆孔以密封的方式配合，并且通过销282、292与端盖25固定连接。系杆28、29的外螺纹端延伸穿过组合式端盖10的内端盖11上系杆孔并且与系杆孔以密封的方式配合。螺母283、293分别旋拧在系杆28、29的外螺纹端上，从而使内端盖压紧外端盖。

图6示出了示例性的拨叉执行器的剖视图。在拨叉执行器中剖切出图6所述的剖视图的剖切平面与剖切出图5所示的剖视图的剖切平面是相互垂直的。该拨叉执行器具有驱动模块40以及设置在驱动模块的两端的弹簧-活塞缸体20、30。除了气缸室与弹簧室在弹簧-活塞缸体内设置的方位不同之外，弹簧-活塞缸体30结构与弹簧-活塞缸体20的结构基本相同，在此不再赘述。驱动模块内设置有滑块41和与滑块41联接的拨叉42。活塞杆61和62与两个活塞21和31和滑块41固定连接。其中，活塞杆61和62彼此平行地设置并且关于活塞的中心和滑块的中心对称地设置。当拨叉执行器工作时，两个活塞同时沿相同的方向平移。两个活塞带动活塞杆61、62和滑块41平移。滑块41平移驱动拨叉42进行摆动，从而控制阀门的开闭。

根据本实用新型的这种组合式端盖，由于其由内端盖和外端盖两个部件组成，因此其内端盖可以是定尺寸的标准件，其可以与具有不同外径的外端盖配合。内端盖作为主要受力部件可以由钢制成，而外端盖可以由诸如玻璃钢之类的较轻的材料制成。以这种方式制成的组合式端盖与由钢制成的一体式的端盖相比质量较轻。配装有这种组合式端盖的缸体的总体重量相对较小，从而增加了缸体的易装配性。此外，为了进一步减小缸体的总体重量，缸体的缸体壳也可以由诸如玻璃钢之类的较轻质的材料制成以形成轻型的缸体壳。

上述组合式端盖和轻型的缸体壳不仅可以应用至如上所述弹簧-活塞缸中，而且可以应用至单独的弹簧缸、气缸中。而且，这种组合式端盖和轻型的缸体壳也可以应用至其他类型的需要形成气密的腔室的缸体中。

根据本实用新型的执行器轻型的拨叉执行器不仅可以是如上所述的具有两个弹簧-活塞缸的拨叉执行器，其还可以是具有一个弹簧-活塞缸的拨叉执行器。此外，上述轻型的拨叉执行器中的弹簧-活塞缸可以替换为气缸，即，上述轻型的拨叉执行器可以具有设置在驱动模块侧部的一个或两个气缸。可以将上述拨叉执行器中的一个弹簧-活塞缸替换为气缸并且将另外一个弹簧-活塞缸替换为弹簧缸，即：根据本实用新型的轻型的拨叉执行器可以为具有设置在驱动模块两侧的气缸和弹簧缸的拨叉执行器。

在本说明书中，“轴向”是指拨叉执行器中活塞杆的延伸方向，端盖装配在拨叉执行器中时端盖的轴向与活塞杆的延伸方向一致。“径向”是指与上述“轴向”垂直的方向。

为了详细地描述本实用新型而公开了示例性的结构和/或联接。然而，对于本领域的普通技术人员来说明显的是，这些示例性结构和/或联接可以以许多不同形式来实施，并且特定细节和示例性构型不应该被解释为限制本实用新型的范围。

附图标记

10 端盖

11 内端盖

110 中央孔

111、112 系杆孔

113 内端盖本体部

1131 径向外周面

1132 凹槽

114 凸缘部

1141 表面

12 外端盖

121 中心通孔

122 台阶部

1221 轴向表面

1222 径向表面

1231 凹槽

140 止动螺栓

20 弹簧-活塞缸体

21 活塞

22 弹簧

23 缸体壳

25 端盖

26、27 弹簧座

261、271 拉杆孔

28、29 系杆

201 气缸室

202 弹簧室

267 拉杆

282、292 销

283、293 螺母

262、272 止挡件

30 弹簧-活塞缸体

40 驱动模块

41 滑块

42 拨叉

61、62 活塞杆

Claims (14)

1.一种轻型的拨叉执行器，所述拨叉执行器具有：

驱动模块，

缸体，

其特征在于，所述缸体具有缸体壳和组合式端盖，所述缸体壳与所述组合式端盖一起形成密闭的腔室，

其中，所述组合式端盖具有内端盖和外端盖，所述外端盖具有中心通孔，所述内端盖固定地设置在所述外端盖的中心通孔中，并且所述内端盖与所述中心通孔以密封的方式配合以形成所述组合式端盖，

其中，所述缸体壳及所述外端盖能够由轻型的材料制成，以使得所述拨叉执行器的总质量减小。

2.根据权利要求1所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述内端盖具有内端盖本体部和凸缘部，所述凸缘部从所述内端盖本体部沿径向向外突出，所述外端盖的所述中心通孔具有沿径向向内突出的第一台阶部，所述内端盖的所述凸缘部与所述外端盖的所述第一台阶部配合，从而使得所述内端盖和所述外端盖能够沿轴向方向装配并压靠在一起。

3.根据权利要求2所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述内端盖本体部的径向外周面具有用于容纳密封件的凹槽，所述内端盖本体部的所述径向外周面与所述外端盖的所述第一台阶部的径向内表面间隙配合。

4.根据权利要求1所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述内端盖具有关于所述内端盖的中心对称地设置的系杆孔，用于使所述内端盖压靠所述外端盖的系杆延伸穿过所述系杆孔。

5.根据权利要求1所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述外端盖的径向外周面设置有用于容纳密封件的容纳凹槽。

6.根据权利要求5所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述外端盖具有从所述外端盖的所述径向外周面沿径向向外延伸的第二台阶部。

7.根据权利要求1所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述组合式端盖的所述内端盖和所述外端盖由不同的材料形成。

8.根据权利要求1所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述内端盖的中心设置有中央孔，所述中央孔中能够设置止动螺栓。

9.根据权利要求1所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述外端盖的所述中心通孔具有圆锥形内表面，所述内端盖具有圆锥形径向外表面，将所述内端盖与所述外端盖组装在一起时，所述圆锥形内表面与所述圆锥形径向外表面配合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述缸体设置有系杆，所述系杆延伸穿过设置在所述缸体两端的两个所述内端盖中的系杆孔并且与所述内端盖固定连接，用以使所述内端盖压靠各自的所述外端盖，其中，所述系杆孔关于所述内端盖的中心对称地设置。

11.根据权利要求10所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述系杆的第一端设置有销孔，所述系杆的第二端设置有外螺纹。

12.根据权利要求6所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述外端盖的所述第二台阶部压靠所述缸体壳的轴向端部，并且所述外端盖的所述径向外周面与所述缸体壳的径向内表面配合。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述缸体为将弹簧缸与气缸集成在一个缸体中的弹簧-活塞缸体。

14.根据权利要求1-9中任一项所述的轻型的拨叉执行器，其特征在于，所述缸体为气缸。

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