氣動執(zhí)行元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了氣動執(zhí)行元件，包括：缸體、活塞及活塞桿及傳動套管，所述傳動套管套裝于活塞桿的伸出端，伸出端設有螺旋形溝槽，當活塞桿的伸出端相對于缸體運動時，導向桿在螺旋形溝槽的推動下，帶動傳動套管圍繞活塞桿的伸出端轉動。從而將活塞的直線行程運動轉換為軸線運動。通過螺旋副導向機構，縮短了導向距離，節(jié)約了傳動空間，解決了現(xiàn)有技術中導向距離長，元件體積大的問題。
【專利說明】氣動執(zhí)行元件

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體傳動領域，特別涉及氣動執(zhí)行元件。

【背景技術】
[0002]氣動執(zhí)行元件是氣壓傳動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)中的重要組成元件。被廣泛應用于石油化工、煤化工、冶金、電力等工業(yè)生產及加工領域。在氣壓傳動系統(tǒng)中，氣動執(zhí)行元件還可用于對球閥、碟閥、旋塞閥等閥門的開啟與關閉進行控制?，F(xiàn)有的撥叉式氣動執(zhí)行元件的執(zhí)行過程是，由氣壓推動活塞及活塞桿做直線運動，活塞桿帶動撥叉轉動，將直線運動轉化為軸線轉動。為使撥叉式氣動元件可旋轉輸出90°扭矩，相應的直線行程就將需要較大的行程距離，從而需要占用較大的安置空間。由此可知，現(xiàn)有的撥叉結構執(zhí)行元件其占用空間較大，在空間狹小或有限制要求時，將無法使用，從而使氣動執(zhí)行元件的通用性較差。


【發(fā)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明一方面提供了一種氣動執(zhí)行元件，其元件通過螺旋副導向機構，縮短了導向距離，節(jié)約了傳動空間。從而解決了上述現(xiàn)有技術中氣動執(zhí)行元件所存在的問題。
[0004]本發(fā)明一種實施方式中所提供的氣動執(zhí)行元件，包括:缸體1、活塞2及活塞桿3，其特征在于，還包括:傳動套管4,所述傳動套管4的內管徑與所述活塞桿3的伸出端外徑相應，套裝于所述活塞桿3的伸出端外側，與所述缸體I 一側活動連接；所述活塞桿3的伸出端設有:螺旋形溝槽31 ;所述傳動套管4的內管徑向固定導向桿5，所述導向桿5的導向端外徑與所述螺旋形溝槽31的槽寬相應，裝配于所述螺旋形溝槽31中，使所述活塞桿3的伸出端從所述缸體I中伸出時，所述導向桿5在所述螺旋形溝槽31的推動下，帶動所述傳動套管4圍繞所述活塞桿3的伸出端轉動。
[0005]在一些實施方式中，還包括:調整螺柱6，所述調整螺柱6從缸體I的一側穿入，并與所述缸體I活動連接，所述調整螺柱6的穿入端位于所述活塞2的進氣側，在所述活塞2的初始位置與所述活塞2的端面相抵。
[0006]在一些實施方式中，還包括:底座套管7，所述底座套管7的內孔與所述傳動套管4的外徑相應，所述底座套管7的一端與所述缸體I固定連接，內孔與所述傳動套管4的自由端外徑活動連接。
[0007]在一些實施方式中，還包括:法蘭盤8，所述法蘭盤8與所述底座套管7的外壁連接。
[0008]在一些實施方式中，所述螺旋形溝槽31為多個螺旋形溝槽，所述多個螺旋形溝槽沿所述的活塞桿3的伸出端外圓對稱或均勻分布。
[0009]在一些實施方式中，所述螺旋形溝槽31的底部為硬化處理面。
[0010]在一些實施方式中，所述的導向桿5的導向端的端面為高強度硬質合金面。
[0011 ] 在一些實施方式中，還包括:限位蓋9，所述限位蓋9固定于所述導向桿5與所述傳動套管4連接端的端部。
[0012]在一些實施方式中，還包括:固定桿10，所述固定桿10貫穿于活塞的進氣腔與出氣腔，兩端與所述缸體I固定連接。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，根據本發(fā)明的具有以下優(yōu)點:
[0014]1、螺旋式氣動執(zhí)行機構具有結構緊湊，行程短的優(yōu)點。
[0015]2、活塞桿只受軸線方向的拉、壓應力，沒有側向力的施加可以改善活塞桿的受力情況。
[0016]3、活塞桿螺旋槽表面及滾軸圓柱面經過強化處理，接觸表面強度得到大大提高。
[0017]4、滾軸在活塞桿及傳動軸內可繞其軸線自轉，此結構使得滾軸與螺旋槽之間為滾動摩擦，減小磨損，提高使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的氣動執(zhí)行元件在一種實施方式中的結構示意圖；
[0019]圖2為圖1中本發(fā)明的氣動執(zhí)行元件中傳動套管的結構示意圖。
[0020]附圖標記列表:
[0021]1-缸體、2-活塞、3-活塞桿、31-螺旋形溝槽、32-伸出端、4_傳動套管、41-內管徑、42-傳動端、5-導向桿、51-固定端、52-導向端、6-調整螺柱、7-底座套管、71-底座套管的內孔、72-底座套管的一端、73-螺栓、8-法蘭盤、9-限位蓋、10-固定桿、11-缸蓋、12-隔板、121-隔板的一側、13-復位彈簧。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0023]參照圖1，圖1為本發(fā)明的氣動執(zhí)行元件在一種實施方式中的結構示意圖。本發(fā)明中的氣動執(zhí)行元件，包括:由缸蓋11與隔板12組成的缸體1、活塞2、活塞桿3及傳動套管4?；钊? —側同軸連接活塞桿3，裝配于缸體I的內腔中，當缸體I的進氣口 “A”進氣，出氣口 “B”出氣時，推動活塞2，從缸體I內腔中的一側向另一側運動。在活塞桿3的伸出端32的外圓上，沿軸向開設螺旋形溝槽31，傳動套管4的內管徑41與活塞桿3的伸出端32的外徑相應，內管徑41裝配于活塞桿3的伸出端32外側，傳動套管4的上端面與隔板12軸承連接，置于隔板12的12U則。在傳動套管4的內管徑41中，沿徑向固定導向桿5 (即導向桿5的固定端51與內管徑41的側壁垂直連接),導向桿5的導向端52的外徑與螺旋形溝槽31的槽寬相對應，裝配于螺旋形溝槽31中。使所述活塞桿3的伸出端從缸體I中(SP，隔板12側)伸出時(直線運動)，導向桿5在螺旋形溝槽31的推動下，帶動傳動套管4圍繞活塞桿3的伸出端轉動(圍繞活塞桿3轉動)。為使活塞2在向一側運行時更為平穩(wěn)，在缸體I的隔板12與活塞2之間還設有復位彈簧13，從而當進氣口 “A”初始進氣時(在出氣管路中會有空壓時)，活塞2在初始運動過程中不會產生竄動，同時，當進氣口 “A”停止進氣或排氣時，可使活塞7移動到初始位置。
[0024]本發(fā)明的一種實施方式中氣動執(zhí)行元件的工作過程為，進氣口“A”進氣時，氣源壓力推動活塞2及活塞桿3向下做直線運動，活塞2向下壓縮復位彈簧13，活塞桿3向下移動，帶動導向桿5在活塞桿8螺旋形溝槽31中沿螺旋軌跡移動,導向桿5帶動傳動套管4繞其軸線轉動。當傳動套管4的傳動端42連接閥門或外接限位設備時，即可實現(xiàn)閥門的開啟或關閉。反之，進氣口 “A”排氣時，活塞2在復位彈簧13作用下向上移動，帶動活塞桿3向上做直線運動，活塞桿8帶動導向桿5在螺旋形溝槽31內移動，導向桿5帶動傳動套管4繞其軸線轉動，即可實現(xiàn)外接閥門的限位機構運動，從而實現(xiàn)閥門的開啟或關閉。
[0025]為使氣缸I可工作在多個初始位置上，即可滿足不同閥門的初始位置的需要，在本發(fā)明的一種實施方式中，還包括:調整螺柱6，調整螺柱6從缸蓋11的一側穿入與缸蓋11螺紋連接，調整螺柱6的穿入端位于活塞2的進氣側，在活塞2的初始位置與活塞2的端面相抵。由于調整螺柱6與缸蓋11為螺紋連接，因此，當需要調節(jié)時，可從外部調節(jié)調整螺柱6的旋入距離，從而實現(xiàn)對活塞2初始位置的調節(jié)。因此，可滿足不同控制閥門開啟或關閉的位置要求，提高了元件的適用范圍。
[0026]為使本元件的控制傳動(即傳動套管4的運動)不易受到外界的干擾，而保持穩(wěn)定，在本發(fā)明的一種實施方式中，還包括:底座套管7，底座套管7的內孔71與傳動套管4的外徑相應，底座套管7的一端72通過螺栓73與缸蓋11固定連接，內孔71通過軸承與傳動套管4的自由端外徑活動連接，從而在傳動套管4的兩端對傳動套管4產生支撐，從而使傳動套管4的轉動更為平穩(wěn)。同時，為便于本發(fā)明元件與其他裝置進行固定，在本發(fā)明的一種實施方式中，還包括:法蘭盤8,該法蘭盤8與底座套管7的外壁連接(圖中所示為法蘭盤8與底座套管7 —體制造的情形)。
[0027]為使傳動套管4對導向桿5的導向更為平穩(wěn)，在本發(fā)明的一種實施方式中，螺旋形溝槽31也可以為多個螺旋形溝槽，如2個、3個等等，該多個螺旋形溝槽沿的活塞桿3的伸出端外圓對稱或均勻分布。從而增大了導向桿5與螺旋形溝槽31的傳動面積，從而保證傳動更為平穩(wěn)。同時，為增強螺旋形溝槽31的強度，可對螺旋形溝槽31的底部進行表面硬化處理，使螺旋形溝槽31的底部為硬化處理面。同時，也可對導向桿5與螺旋形溝槽31裝配的裝配端面52進行焊接高強度硬質合金處理，使導向桿5的導向端52表面為高強度硬質合金面。從而提高了元件的使用壽命。
[0028]考慮到本發(fā)明元件的耐用性，在導向桿5的固定端51還固定限位蓋9，限位蓋9固定于導向桿5與傳動套管4連接端的端部。因此，防止長期使用過程中導向桿5與傳動套管4的連接脫離。從而提高了元件的可靠性。
[0029]為使本元件活塞2在缸體I中運行時更為穩(wěn)定，在本發(fā)明的一些實施方式中，還包括:固定桿10，固定桿10貫穿于活塞的進氣腔與出氣腔，一端與缸蓋11固定連接，另一端與隔板12固定連接，從而防止了活塞2的軸向竄動，使傳動套管4對外部閥門的控制更為穩(wěn)定。
[0030]以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.氣動執(zhí)行元件，包括:缸體(I)、活塞(2)及活塞桿(3),其特征在于,還包括:傳動套管(4)，所述傳動套管(4)的內管徑與所述活塞桿(3)的伸出端外徑相應，套裝于所述活塞桿(3)的伸出端外側，與所述缸體(I) 一側活動連接；所述活塞桿(3)的伸出端設有:螺旋形溝槽(31);所述傳動套管(4)的內管徑向固定導向桿(5)，所述導向桿(5)的導向端外徑與所述螺旋形溝槽(31)的槽寬相應，裝配于所述螺旋形溝槽(31)中，使所述活塞桿(3)的伸出端從所述缸體(I)中伸出時，所述導向桿(5)在所述螺旋形溝槽(31)的推動下，帶動所述傳動套管(4)圍繞所述活塞桿(3)的伸出端轉動。
2.根據權利要求1所述氣動執(zhí)行元件，其特征在于，還包括:調整螺柱(6)，所述調整螺柱(6)從缸體(I)的一側穿入，并與所述缸體(I)活動連接，所述調整螺柱(6)的穿入端位于所述活塞(2)的進氣側，在所述活塞(2)的初始位置與所述活塞(2)的端面相抵。
3.根據權利要求1或2所述氣動執(zhí)行元件，其特征在于，還包括:底座套管(7)，所述底座套管(7)的內孔與所述傳動套管(4)的外徑相應，所述底座套管(7)的一端與所述缸體(O固定連接，內孔與所述傳動套管(4)的自由端外徑活動連接。
4.根據權利要求3所述氣動執(zhí)行元件，其特征在于，還包括:法蘭盤(8)，所述法蘭盤(8)與所述底座套管(7)的外壁連接。
5.根據權利要求1所述氣動執(zhí)行元件，其特征在于，所述螺旋形溝槽(31)為多個螺旋形溝槽，所述多個螺旋形溝槽沿所述的活塞桿(3)的伸出端外圓對稱或均勻分布。
6.根據權利要求5所述氣動執(zhí)行元件，其特征在于，所述螺旋形溝槽(31)的底部為硬化處理面。
7.根據權利要求書1、4或6所述氣動執(zhí)行元件，其特征在于，所述的導向桿(5)的導向端的端面為高強度硬質合金面。
8.根據權利要求7所述的氣動執(zhí)行元件，其特征在于，還包括:限位蓋(9)，所述限位蓋(9)固定于所述導向桿(5)與所述傳動套管(4)連接端的端部。
9.根據權利要求1所述的氣動執(zhí)行元件，其特征在于，還包括:固定桿(10)，所述固定桿(10)貫穿于活塞的進氣腔與出氣腔，兩端與所述缸體(I)固定連接。
【文檔編號】F15B15/02GK104343763SQ201310325617
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權日:2013年7月30日
【發(fā)明者】周巖, 李峰, 黎玉飛, 劉永良 申請人:航天長征化學工程股份有限公司, 北京航天長征機械設備制造有限公司