CN211288942U - 一种气动执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气动执行器，其特征在于包括本体及位置传感装置，在所述的本体内设有活塞套、驱动件及弹簧组；在活塞套的侧壁上设有两端端点的延长线呈90°直角的螺旋导槽；所述的驱动件一端置于活塞套内，另一端与本体动密封连接；在所述的驱动件的侧壁上设有可沿螺旋导槽滑动的导向销；所述的弹簧组安装在活塞套和驱动件之间，活塞套在外力驱动下可沿本体向下位移并使驱动件沿螺旋导槽旋转90°的第一工作位置和在弹簧组的作用下复位使驱动件沿螺旋导槽反向旋转90°的第二工作位置；所述的位置传感装置安装在本体上和活塞套同步联动，且与自动控制系统电相连，并可实时将驱动件的第一工作位置和第二工位置状态传输至自动控制系统。

Description

一种气动执行器

技术领域

本实用新型涉及一种自动化控制系统的辅助装置，更具体的说是涉及一种气动执行器，主要应用于阀门开启与闭合的自动控制。

背景技术

气动执行器俗称为气动头，气动头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。由于齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，输出推力大，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。

现有的气动头结构较为复杂，而且在使用过程中，当发生气压中断后，无法通过人工进行干预阀门的开启或关闭，会引发潜在的安全生产事故。

实用新型内容

为了解决现有气动执行器在发生断气后无法人为干预阀门的开启或关闭等技术问题，本实用新型提供一种气动执行器，该气动执行器不仅结构简单，可靠性高；而且，在当气动执行器发生断气后，或通过人工操作关闭或开启阀门，保证生产安全。

为解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案是一种气动执行器，其特征在于包括具有密封容腔的本体及位置传感装置，在所述的本体内设有活塞套、驱动件及弹簧组；在本体的上下两端分别设有进气口和排气口，所述的活塞套一端为开口，在活塞套的侧壁上设有两条相对设置且两端端点的延长线呈90直角的螺旋导槽；所述的驱动件一端置于活塞套内，另一端与本体动密封连接；在所述的驱动件的侧壁上设有可沿螺旋导槽滑动的导向销，在驱动件的底端设有穿过本体与阀杆相连的转接头；所述的弹簧组安装在活塞套和驱动件之间，活塞套在外力驱动下可沿本体向下位移并使驱动件沿螺旋导槽旋转90°的第一工作位置和在弹簧组的作用下复位使驱动件沿螺旋导槽反向旋转90°的第二工作位置；所述的位置传感装置安装在本体上和活塞套同步联动，且与自动控制系统电相连，并可实时将驱动件的第一工作位置和第二工位置状态传输至自动控制系统。

进一步，在所述的位置传感装置包括有支架、导杆、感应磁铁、至少两个感应开关及调节滑块，所述的支架一端为开口状且其开口端与本体的顶部相固定连接，所述的导杆置于支架内且感应磁铁安装在导杆的一端端部，导杆的另一端穿过本体与本体动密封配合并与活塞套固定连接；所述的感应开关分别安装在调节滑块且通过导线与自动控制系统电连接；所述的调节滑块与设置在支架一侧的调节杆活动连接。

进一步，所述的本体包括有两端相通的圆筒，在圆筒两端分别固定安装和顶盖和底盖，进气口设置在顶盖上一端连接进气管，另一端与圆筒相连通，排气口设置在底盖上一端与圆筒相通，另一端与排气管相连通；所述的支架与顶盖相固定且导杆与顶盖动密封配合并穿过顶盖与活塞套相连接；在所述的底盖上设有第一滚针轴承，驱动件的底部与第一滚针轴承相贴合且转接头穿过底盖与底盖动密封配合。

进一步，在所述的圆筒的内侧壁上设有相对的两个限位销且分别在限位销上设置有第二滚针轴承，在所述的活塞套的外侧壁上相应设有直行槽，所述的限位销上的第二滚针轴承置于直行槽内，且直行槽的长度与螺旋导槽的长度相匹配。

进一步，所述的驱动件一端为开口呈桶体状，在该驱动件的桶体底部设有托板及第三滚针轴承，托板置于第三滚针轴承上，所述的弹簧组一端置于驱动件内与托板抵压配合，另一端与活塞套相抵压配合；所述的活塞套侧壁上设有两个相对设置的螺旋导槽，在驱动件的侧壁上相应设有两个导向销且两个导向销上均安装有第四滚针轴承；在所述驱动件的底端设有转接杆，该转接杆一端穿过底盖与底盖动密封配合并置于底盖外且与转接头固定连接。

进一步，所述的弹簧组包括有三条依次叠套在一起的弹簧，在所述的底盖上设有转接孔，所述的驱动件上的转接杆穿过转接孔并通过O型圈与底盖密封连接。

进一步，在所述的活塞套顶端的外侧壁上设有密封槽且在该密封槽内设有密封圈使活塞套与本体形成动密封连接。

本实用新型的有益效果是通过在本体设置活塞套和驱动件，在使用过程中，利用高压气体驱使活塞套向下位移，在活塞套的螺旋导槽的作用下，驱动件就可与活塞套同步旋转，利用转接头与阀门门杆的连接就可实现阀门的开启；而在活塞套的驱动件之间设置弹簧组，当关闭高压气体并打开排气口后，活塞套就可在弹簧组的作用力下迅速复位，而在螺旋导槽的作用下就可驱使驱动件反向旋转实现阀门的闭合；而在本体上设置位置传感装置并使其与活塞套同步联动，这样自动控制系统就可依据位置传感装置的信号发送指令控制气路的通断实现阀门的开启和闭合，而且操作人员也可根据位置传感装置反馈信号了解阀门的实时状态，以便于生产操作，有效保证生产的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种气动执行器的剖视结构图

图2为本实用新型实施例一种气动执行器的剖视工作状态图

图3为本实用新型实施例中活塞套的立体结构图

图4为本实用新型实施例中驱动件的立体结构图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步说明：

如图1-4所示，本实用新型为一种气动执行器，包括具有密封容腔的本体1及位置传感装置2，在所述的本体1内设有活塞套3、驱动件4及弹簧组5；在本体1的上下两端分别设有进气口11和排气口12，所述的活塞套3一端为开口，在活塞套3的侧壁上设有两条相对设置且两端端点的延长线呈90直角的螺旋导槽31；所述的驱动件4一端置于活塞套3内，另一端与本体1动密封连接；在所述的驱动件4的侧壁上设有可沿螺旋导槽31滑动的导向销41，在驱动件4的底端设有穿过本体1与阀杆相连的转接头42；所述的弹簧组5安装在活塞套3和驱动件4之间，活塞套3在外力驱动下可沿本体1向下位移并使驱动件4沿螺旋导槽31旋转90°的第一工作位置和在弹簧组5的作用下复位使驱动件4沿螺旋导槽31反向旋转90°的第二工作位置；所述的位置传感装置2安装在本体1上和活塞套3同步联动，且与自动控制系统电相连，并可实时将驱动件4的第一工作位置和第二工位置状态传输至自动控制系统；通过在本体1设置活塞套3和驱动件4，在使用过程中，利用高压气体驱使活塞套3向下位移，在活塞套3的螺旋导槽31的作用下，驱动件4就可与活塞套3同步旋转，利用转接头42与阀门门杆的连接就可实现阀门的开启；而在活塞套3的驱动件4之间设置弹簧组5，当关闭高压气体并打开排气口12后，活塞套3就可在弹簧组5的作用力下迅速复位，而在螺旋导槽31的作用下就可驱使驱动件4反向旋转实现阀门的闭合；而在本体1上设置位置传感装置2并使其与活塞套3同步联动，这样自动控制系统就可依据位置传感装置2的信号发送指令控制气路的通断实现阀门的开启和闭合，而且操作人员也可根据位置传感装置2反馈信号了解阀门的实时状态，以便于生产操作。

在本实施例中，为了便于自动控制系统可实时监测阀门的启闭状态，在所述的位置传感装置2包括有支架21、导杆22、感应磁铁23、至少两个感应开关24及调节滑块25，所述的支架21一端为开口状且其开口端与本体1的顶部相固定连接，所述的导杆22置于支架21内且感应磁铁23安装在导杆22的一端端部，导杆22的另一端穿过本体1与本体1动密封配合并与活塞套3固定连接；所述的感应开关24分别安装在调节滑块25上且通过导线与自动控制系统电连接；所述的调节滑块25与设置在支架21一侧的调节杆26活动连接；通过设置导杆22并使导杆22与活塞套3相连接，这样当活塞套3向下位移或在弹簧组5的作用下复位，导杆22均可同步进行移动；而在导杆22设置感应磁铁23，在调节滑块25上安装感应开关24，当导杆22随活塞套3位移到阀门开启状态时，可根据导杆22的位置相应的调整调节滑块25在调节杆26上的位置并固定，而当活塞套3在弹簧组5的作用下复位时，则可根据导杆22的位移行置设置另一组感应开关24和调节滑块25的安装位置，安装设定完成后，自动控制系统就可根据感应开关24和感应磁铁23之间的磁信号并实时显示在自动控制系统的平台上，自动控制系统则可根据实时的信号反馈来发送指令控制气路管道上的电磁阀来开启或闭合气路实现阀门启闭的自动化控制，而且操作人员也可通过位置传感装置2了解阀门的实时状态以便于生产操作。

在本实施例中，为了便于本体1的生产及加工，所述的本体1包括有两端相通的圆筒13，在圆筒13两端分别固定安装和顶盖14和底盖15，进气口11设置在顶盖14上一端连接进气管，另一端与圆筒13相连通，排气口12设置在底盖15上一端与圆筒13相通，另一端与排气管相连通；所述的支架21与顶盖14相固定且导杆22与顶盖14动密封配合并穿过顶盖14与活塞套3相连接；在所述的底盖15上设有第一滚针轴承151，驱动件4的底部与第一滚针轴承151相贴合且转接头42穿过底盖15与底盖15动密封配合、通过将本体1设为分体结构，这样不仅可便于本体1的生产加工，而且还可便于各部件的生产组装，可极大的提高生产效益；而在底盖15上设置第一滚针轴承151，这样在使用过程中，就可保证驱动件4在活塞套3螺旋导槽31的作用下旋转顺畅，减少阻力，保证阀门的开启和闭合的性能，延长阀门的使用寿命。

在本实施例中，为了防止活塞套3在高压气体的作用下向下位移和在弹簧组5的作用下复位的过程中发生受力不均导致错位，影响活塞套3的上下位移行程，在所述的圆筒13的内侧壁上设有相对的两个限位销16且分别在限位销16上设置有第二滚针轴承17，在所述的活塞套3的外侧壁上相应设有直行槽32，所述的限位销16上的第二滚针轴承17置于直行槽32内，且直行槽32的长度与螺旋导槽31的长度相匹配；通过在活塞套3上设置直行槽32，而在本体1的圆筒13上设置限位销16并安装第二滚针轴承17，这样当活塞套3在高压气体的作用下向下位移时，限位销16就可对活塞套3的位移行程进行限制，防止活塞套3在位移过程中发生偏移甚至是错位，保证阀门的开启或闭合性能；而在限位销16上设置第二滚针轴承17，就可减少限位销16与直行槽32之间的磨擦，减小阻力，保证阀门的开启和闭合的顺畅。

在本实施例中，为了避免驱动件4在活塞套3的螺旋导槽31的作用下同步旋转开启阀门的过程中，弹簧组5发生扭曲变形影响活塞套3的复位，所述的驱动件4一端为开口呈桶体状，在该驱动件4的桶体底部设有托板43及第三滚针轴承44，托板43置于第三滚针轴承44上，所述的弹簧组5一端置于驱动件4内与托板43抵压配合，另一端与活塞套3相抵压配合；所述的活塞套3侧壁上设有两个相对设置的螺旋导槽31，在驱动件4的侧壁上相应设有两个导向销41且两个导向销41上均安装有第四滚针轴承45；在所述驱动件4的底端设有转接杆46，该转接杆46一端穿过底盖15与底盖15动密封配合并置于底盖15外且与转接头42固定连接；通过在驱动件4的底部设置第三滚针轴承44并在第三滚针轴承44上放置托板43，这样当弹簧组5安装时就可直接与托板43相抵压配合，当驱动件4在活塞套3螺旋导槽31的作用下发生旋转时，第三滚针轴承44在托板43和弹簧组5的作用力下就可相对的保持静止状态，有效防止了弹簧组5随驱动件4旋转发生扭曲变形，保证活塞套3可以在弹簧组5的作用下可迅速复位；而在驱动件4的导向销41上设置第四滚针轴承45并使第四滚针轴承45置于活塞套3的螺旋导槽31内，这样当活塞套3在高压气体的驱动下向下位移的过程中，就可减少驱动件4导向销41与螺旋导槽31之间的磨擦阻力，保证驱动件4的旋转顺畅和阀门开启或闭合的灵敏度。

在本实施例中，为了保证活塞套3的迅速复位及驱动件4与本体1之间的密封效果，所述的弹簧组5包括有三条依次叠套在一起的弹簧，在所述的底盖15上设有转接孔152，所述的驱动件4上的转接杆46穿过转接孔152并通过O型圈153与底盖15密封连接；通过设置三条依次叠套的弹簧，这样就可最大程度的保证弹簧组5的弹力，有效提高活塞套3的复位效果，保证阀门关闭的反应时间；而在底盖15上设置转接孔152并在转接杆46上设置O型圈153，这样就可有效保证驱动件4与本体1之间的密封性能，避免发生气体泄漏。

在本实施例中，为了保证活塞套3与本体1之间的密封效果，在所述的活塞套3顶端的外侧壁上设有密封槽33且在该密封槽33内设有密封圈34使活塞套3与本体1形成动密封连接，由于活塞套3需要在本体1的圆筒13内上下位移，为避免发生气体泄漏影响对阀门启闭的控制，通过在活塞套3外设置密封槽33并安装密封圈34，这样就可有效避免活塞套3和本体1之间发生气体泄漏，保证对阀门启闭的控制。

上述实施例不应视为对本实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种气动执行器，其特征在于包括具有密封容腔的本体及位置传感装置，在所述的本体内设有活塞套、驱动件及弹簧组；在本体的上下两端分别设有进气口和排气口，所述的活塞套一端为开口，在活塞套的侧壁上设有两条相对设置且两端端点的延长线呈90直角的螺旋导槽；所述的驱动件一端置于活塞套内，另一端与本体动密封连接；在所述的驱动件的侧壁上设有可沿螺旋导槽滑动的导向销，在驱动件的底端设有穿过本体与阀杆相连的转接头；所述的弹簧组安装在活塞套和驱动件之间，活塞套在外力驱动下可沿本体向下位移并使驱动件沿螺旋导槽旋转90°的第一工作位置和在弹簧组的作用下复位使驱动件沿螺旋导槽反向旋转90°的第二工作位置；所述的位置传感装置安装在本体上和活塞套同步联动，且与自动控制系统电相连，并可实时将驱动件的第一工作位置和第二工位置状态传输至自动控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种气动执行器，其特征在于在所述的位置传感装置包括有支架、导杆、感应磁铁、至少两个感应开关及调节滑块，所述的支架一端为开口状且其开口端与本体的顶部相固定连接，所述的导杆置于支架内且感应磁铁安装在导杆的一端端部，导杆的另一端穿过本体与本体动密封配合并与活塞套固定连接；所述的感应开关分别安装在调节滑块且通过导线与自动控制系统电连接；所述的调节滑块与设置在支架一侧的调节杆活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种气动执行器，其特征在于所述的本体包括有两端相通的圆筒，在圆筒两端分别固定安装和顶盖和底盖，进气口设置在顶盖上一端连接进气管，另一端与圆筒相连通，排气口设置在底盖上一端与圆筒相通，另一端与排气管相连通；所述的支架与顶盖相固定且导杆与顶盖动密封配合并穿过顶盖与活塞套相连接；在所述的底盖上设有第一滚针轴承，驱动件的底部与第一滚针轴承相贴合且转接头穿过底盖与底盖动密封配合。

4.根据权利要求3所述的一种气动执行器，其特征在于在所述的圆筒的内侧壁上设有相对的两个限位销且分别在限位销上设置有第二滚针轴承，在所述的活塞套的外侧壁上相应设有直行槽，所述的限位销上的第二滚针轴承置于直行槽内，且直行槽的长度与螺旋导槽的长度相匹配。

5.根据权利要求4所述的一种气动执行器，其特征在于所述的驱动件一端为开口呈桶体状，在该驱动件的桶体底部设有托板及第三滚针轴承，托板置于第三滚针轴承上，所述的弹簧组一端置于驱动件内与托板抵压配合，另一端与活塞套相抵压配合；所述的活塞套侧壁上设有两个相对设置的螺旋导槽，在驱动件的侧壁上相应设有两个导向销且两个导向销上均安装有第四滚针轴承；在所述驱动件的底端设有转接杆，该转接杆一端穿过底盖与底盖动密封配合并置于底盖外且与转接头固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种气动执行器，其特征在于所述的弹簧组包括有三条依次叠套在一起的弹簧，在所述的底盖上设有转接孔，所述的驱动件上的转接杆穿过转接孔并通过O型圈与底盖密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种气动执行器，其特征在于在所述的活塞套顶端的外侧壁上设有密封槽且在该密封槽内设有密封圈使活塞套与本体形成动密封连接。

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