CN2394041Y - 一种气动执行机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气动执行机构,它由上端盖、中间环形件、下端盖以及夹持在上端盖与中间环形件之间的下膜片和夹持在下端盖与中间环形件之间的下膜片等部件组成,上膜片呈盆形,下膜片呈锥柱形,其上部具有内外二层环状膜壁,上下膜片通过连接杆和执行杆联为一体。上下膜片的特殊构造使得本机构仅靠膜片的弹性变形就能完成执行和复位动作,不需其它弹簧构件,其结构简单轻巧,膜片弹性良好,抗疲劳性能高。
Description
本实用新型涉及一种利用气路来摇控或自动控制设备工作的气动执行机构。
气动执行机构在工业生产工艺过程中有着广泛的应用。而现有的气动执行机构基本上是由平面膜片、活塞、联杆、弹簧等多个部件组合而成，其工作原理是利用气路中气源的压力在膜片两侧产生压差，使膜片带动活塞连杆发生位移来实现执行，再借助弹簧或弹簧组件的外力使膜片及活塞联杆复位。这样，一方面平面形的膜片在频繁使用的过程中容易产生疲劳变形丧失弹性，出现龟裂导致漏气，直接影响气动执行机构的使用寿命，另一方面弹簧或弹簧组件也容易发生锈蚀、移位、卡死等现象，导致弹簧力变小甚至丧失，使得气动执行机构工作性能变差变坏。同时膜片、弹簧等部件的组合还存在着结构复杂、装配不便、笨重体大，需要经常维护等不足。
本实用新型的目的是针对现有技术的弊端，提供一种不需弹簧的外力作用，仅靠膜片的弹性变形就能完成执行和复位动作的气动执行机构。
为实现此目的，本实用新型所设计的气动执行机构，包括有上端盖、中间环形件以及下端盖，上端盖与中间环形件的上端之间夹有一个呈盆形的上膜片，其膜底中间设有与其嵌铸成一体的加强圆盘，圆盘中心设有连接杆通孔，其膜壁与膜底水平面之间的夹角α为45--170°，膜壁上边向外翻转形成与中间环形件上端相配合的密封凹槽；在下端盖与中间环形件下端之间夹有呈锥形或柱形的下膜片；其膜中心设有与其嵌铸成一体的执行杆，其上部具有内外二层环状膜壁，其中内环膜壁垂直向上与中间环形件下端相接，外环膜壁与垂直线的夹角β为0--20°，外环膜壁上边向外翻转形成与下端盖相配合的密封凹槽；上膜片、中间环形件以及下膜片构成气室空间，中间环形件上设有气室开口，连接杆穿过上端盖和上膜片上的连接杆通孔与执行杆螺纹联为一体。
本实用新型的优点在于：所用的盆形上膜片和锥柱形下膜片在向上变形完成执行过程后，能利用自身变形所储备的势能快速自动复位，匆需弹簧等的外力作用，这样机构中省去了弹簧等相关部件，结构变得简单、轻巧了，而且，上下膜片这种特殊的结构形状比平面形的膜片更具有良好的弹性和合理的硬度，其抗疲劳抗破损性能大为提高，再加上膜壁转边所形成的牢靠防漏密封结构，有效地保证了其工作的稳定性，极大地延长了其使用寿命。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述：
附图为一种气动执行机构的剖视结构示意图。
图中所示的气动执行机构，具有上端盖1、中间环形件3和下端盖5，上端盖1与中间环形件3上端之间紧密地夹持有上膜片2，下端盖5与中间环形件3下端之间紧密地夹持有下膜片4，由螺栓组件将上述部件联接紧固。上膜片2呈盆状，其膜底中间设有与其嵌铸为一体的加强金属圆盘8，圆盘8中心开有连接杆通孔。其膜壁与膜底水平面之间的夹角α一般在45--170°之间，夹角α在100--130°之间时上膜片2具有较好的弹性变形和复位能力，且其受力状况良好，抗疲劳性高，动作灵敏，位移量大，工作稳定可靠，特别适于较大的气动执行机构，夹角α为110°时，上述效果更佳更明显。也可以在上膜片2的膜壁内侧设计波纹状的凸环9，这样一方面可以加强膜片的抗疲劳性能，另一方面也使膜片在变形状态下容易复位。中间环形件3的形状与上膜片2对应，两者之间留有空隙。下膜片4呈锥形或柱形，其膜中心设计有与其嵌铸为一体的执行杆6，其上部设计有内外二层环状膜壁，其中内环膜壁垂直向上与中间环形件3下底相接，与执行杆6之间构成环状缝隙，外环膜壁与垂直线的夹角β一般为0--20°，二环状膜壁之间的间隙能满足膜片变形的需要。上膜片2、中间环形件3以及下膜片4所围构的空间形成控制气源进入的气室，上膜片2膜壁上边向外翻转所形成的与中间环形件3上端相吻合的凹槽，以及下膜片4外环膜壁上边向外翻转所形成的与下端盖5相吻合的凹槽，能有效地保证气室良好的密封性能。控制气源进入气室的开口10设计在中间环形件3上，连接杆7穿过上端盖1和垫圈11以及上膜片2上的连接杆通孔与执行杆6螺纹联为一体。
本实用新型工作时，控制气源通过气室开口10进入气室，由于上膜片2的受力面积远大于下膜片4的受力面积，上膜片2受向上力的作用，其几何形状出现变形，膜壁向内曲变，夹角α由大变小，膜底水平向上位移，通过连接杆7带动执行杆6向上运动。同时下膜片4在执行杆6向上力的作用下，其内外环膜壁相应向外发生变形和压缩，上下膜片同步完成变形位移和储蓄势能的过程。撤去气室中控制气源的压力，此时无需施加外力，上下膜片在自身势能释放的作用下，完成向下移动，恢复到初始几何形状，从而完成一个工作循环。
Claims (4)
1、一种气动执行机构，包括上端盖(1)、中间环形件(3)以及下端盖(5)，其特征在于：上端盖(1)与中间环形件(3)的上端之间夹有一个呈盆形的上膜片(2)，其膜底中间设有与其嵌铸成一体的加强圆盘(8)，圆盘(8)中心设有连接杆通孔，其膜壁与膜底水平面之间的夹角α为45--170°，膜壁上边向外翻转形成与中间环形件(3)上端相配合的密封凹槽；在下端盖(5)与中间环形件(3)下端之间夹有呈锥形或柱形的下膜片(4)，其膜中心设有与其嵌铸成一体的执行杆(6)，其上部具有内外二层环状膜壁，其中内环膜壁垂直向上与中间环形件(3)下端相接，外环膜壁与垂直线的夹角β为0--20°，外环膜壁上边向外翻转形成与下端盖(5)相配合的密封凹槽；上膜片(2)、中间环形件(3)以及下膜片(4)构成气室空间，中间环形件(3)上设有气室开口(10)，连接杆(7)穿过上端盖(1)和上膜片(2)上的连接杆通孔与执行杆(6)螺纹联为一体。
2、根据权利要求1所述的气动执行机构，其特征在于：所说上膜片(2)膜壁内侧还设有波纹状的凸环(9)。
3、根据权利要求1或2所述的气动执行机构，其特征在于：所说上膜片(2)的膜壁与膜底水平面之间的夹角α为100--130°。
4、根据权利要求1或2所述的气动执行机构，其特征在于：所说上膜片(2)的膜壁与膜底水平面之间的夹角α为110°。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 99244247 CN2394041Y (zh) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 一种气动执行机构 |
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| CN 99244247 CN2394041Y (zh) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 一种气动执行机构 |
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| CN2394041Y true CN2394041Y (zh) | 2000-08-30 |
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ID=34030378
Family Applications (1)
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| CN 99244247 Expired - Fee Related CN2394041Y (zh) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 一种气动执行机构 |
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| CN (1) | CN2394041Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913504A (zh) * | 2006-01-20 | 2013-02-06 | 费希尔控制产品国际有限公司 | 用于致动器壳体的隔离器 |
| CN110513351A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-29 | 电子科技大学 | 一种基于波纹薄片的无活塞气缸 |
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1999
- 1999-09-09 CN CN 99244247 patent/CN2394041Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913504A (zh) * | 2006-01-20 | 2013-02-06 | 费希尔控制产品国际有限公司 | 用于致动器壳体的隔离器 |
| CN102913504B (zh) * | 2006-01-20 | 2015-11-18 | 费希尔控制产品国际有限公司 | 用于致动器壳体的隔离器 |
| CN110513351A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-29 | 电子科技大学 | 一种基于波纹薄片的无活塞气缸 |
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