專利名稱：手自一體式組合執(zhí)行器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)旋轉類調節(jié)閥調節(jié)功能的執(zhí)行器，具體地說是一種手自一體 式組合執(zhí)行器。
背景技術：
隨著調節(jié)閥現(xiàn)場使用工況的復雜化，流體工藝的多元化，由此對過程控制中調節(jié) 閥的調節(jié)功能要求也在不斷的提高。現(xiàn)有的角行程執(zhí)行器的傳動機構通常采用曲柄滑塊撥叉式。此種結構大多數(shù)手動 裝置采用側裝式，結構繁瑣，成本高昂。曲柄滑塊撥叉式傳動機構由于機構復雜，在運行過 程中經常出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，大大降低執(zhí)行器運行可靠性，增加維修成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種結構巧妙合理的實現(xiàn)旋 轉類調節(jié)閥調節(jié)功能的手自一體式組合執(zhí)行器，該組合執(zhí)行器具有精確的調節(jié)性能，調節(jié) 精度相當高，幾乎適用于所有過程控制，而且還能夠實現(xiàn)手動調節(jié)，操作靈活輕巧、安裝方
便可靠。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述手自一體式組合執(zhí)行器包括執(zhí)行器箱、擺臂、以 及用于驅動擺臂轉動的自動執(zhí)行機構和手動執(zhí)行機構；所述擺臂上設有一體的支承軸，擺臂通過支承軸安裝在執(zhí)行器箱內，擺臂能夠以 支承軸為中心自由旋轉；在支承軸的中心開設有花鍵孔；所述自動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱頂部，自動執(zhí)行機構包括膜箱、膜片、托盤、推 桿和彈簧，膜片裝在膜箱內并將膜箱分割成上部的第一膜腔和下部的第二膜腔，第一膜腔 與氣源相連通；推桿設置在第二膜腔內，推桿上端通過托盤與膜片連接，推桿下端穿入執(zhí)行 器箱內并利用關節(jié)軸承和連接銷與擺臂的上端鉸接；所述彈簧套在推桿上，彈簧上端頂在 托盤上，彈簧下端頂在執(zhí)行器箱頂部；所述手動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱底部，手動執(zhí)行機構包括傳動桿和推力環(huán)，推 力環(huán)通過銷軸安裝在擺臂的下端，傳動桿螺紋連接在執(zhí)行器箱上，傳動桿的上端穿入執(zhí)行 器箱內并與擺臂上的推力環(huán)對應配合。作為本發(fā)明的進一步改進，所述執(zhí)行器箱包括箱體和箱蓋，箱蓋固定安裝在箱體 兩面，兩面的箱蓋上分別開設有軸孔，支承軸通過箱蓋襯套裝在軸孔內。作為本發(fā)明的進一步改進，所述膜箱包括上膜蓋、中膜箱和下膜蓋，上膜蓋的下邊 沿、中膜箱的上下邊沿以及下膜蓋的上邊沿分別設有平面延邊，上膜蓋、中膜箱和下膜蓋利 用穿過平面延邊的螺栓連接固定；所述膜片夾裝在上膜蓋與中膜箱之間。作為本發(fā)明的進一步改進，所述推桿上端還裝有夾緊盤，夾緊盤與托盤分別從兩 面夾住膜片。作為本發(fā)明的進一步改進，所述執(zhí)行器箱的頂部凹設有彈簧腔，彈簧下端裝在彈簧腔內。作為本發(fā)明的進一步改進，所述執(zhí)行器箱底部安裝有起點限位螺栓和終點限位螺 栓，擺臂上端向上轉動至一定角度時，擺臂下端通過起點限位螺栓限制；擺臂上端向下轉動 至一定角度時，擺臂上端通過終點限位螺栓限制。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述傳動桿的下端安裝有手輪，傳動桿上配裝有緊定 螺母。作為本發(fā)明的進一步改進，所述擺臂上的支承軸與擺臂上端的距離L1小于與擺臂 下端的距離L2。作為本發(fā)明的進一步改進，所述箱蓋襯套采用硬質合金薄板制成，箱蓋襯套的外 側粘附一層錫青銅，箱蓋襯套的內表面軋制一層FDB有機物質與鉛混合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于(1)、結構巧妙合理、裝配容易、調節(jié)精度相當高，具有自動和手動兩種執(zhí)行機構， 幾乎適用于所有過程控制。(2)采用擺臂式結構，操作靈活輕巧，傳動效率高，死區(qū)降低了 40%，調節(jié)精度提 高 20%。(3)、設置有起點限位螺栓和終點限位螺栓，能夠限制擺臂的擺動范圍，安全性高。(4)、推桿與擺臂之間利用自潤滑的關節(jié)軸承連接，靈活可靠，消除了由推桿傾斜 產生的卡死現(xiàn)象，提高機械傳動的平穩(wěn)性、安全性，大大減低了事故的發(fā)生率。(5)、擺臂采用不對稱設計，確保手動裝置操作輕巧、省力。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的結構正剖視圖。圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部側剖視圖。附圖標記說明1_手輪、2-傳動桿、3-緊定螺母、4-起點限位螺栓、5-終點限位螺 栓、6-推力環(huán)、7-銷軸、8-擺臂、8a-支承軸、9-關節(jié)軸承、10_執(zhí)行器箱、IOa-箱體、IOb-箱 蓋、11-彈簧腔、12-彈簧、13-推桿、14-下膜蓋、15-中膜箱、16-螺栓、17-上膜蓋、18-膜片、 19-托盤、20-夾緊盤、21-第一膜腔、22-第二膜腔、23-連接銷、24-箱蓋襯套、25-花鍵孔。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示實施例中的手自一體式組合執(zhí)行器主要由執(zhí)行器箱10、擺臂8、以及用 于驅動擺臂8轉動的自動執(zhí)行機構和手動執(zhí)行機構組成。如圖1、圖2所示，所述擺臂8上設有一體的支承軸8a，擺臂8通過支承軸8a安裝 在執(zhí)行器箱10內，擺臂8能夠以支承軸8a為中心自由旋轉。所述執(zhí)行器箱10由箱體IOa 和箱蓋IOb組成，箱蓋IOb利用螺釘固定安裝在箱體IOa兩面，兩面的箱蓋IOb上分別開設 有軸孔，支承軸8a通過箱蓋襯套24裝在軸孔內，箱蓋襯套24能提高擺臂8轉動的靈活性， 降低設備的維護成本。所述支承軸8a的中心開設有花鍵孔25，花鍵孔25內用于插裝花鍵 軸(圖中未示出)，實現(xiàn)執(zhí)行器的扭矩輸出。如圖1、圖2所示，所述自動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱10頂部，自動執(zhí)行機構主要由上膜蓋17、中膜箱15、下膜蓋14、膜片18、夾緊盤20、托盤19、推桿13和彈簧12組成。上 膜蓋17、中膜箱15和下膜蓋14組成膜箱整體，上膜蓋17的下邊沿、中膜箱15的上下邊沿 以及下膜蓋14的上邊沿分別設有平面延邊，上膜蓋17、中膜箱15和下膜蓋14利用穿過平 面延邊的螺栓16連接固定。所述膜片18夾裝在上膜蓋17與中膜箱15之間，膜片18將膜 箱分割成上部的第一膜腔21和下部的第二膜腔22，第一膜腔21與氣源相連通。推桿13設 置在第二膜腔22內，推桿13上端通過托盤19和夾緊盤20與膜片18連接，夾緊盤20與托 盤19分別從兩面夾住膜片18 ；所述推桿13下端穿入執(zhí)行器箱10內并利用關節(jié)軸承9和連 接銷23與擺臂8的上端鉸接；所述彈簧12套在推桿13上，彈簧12上端頂在托盤19上，彈 簧12下端頂在執(zhí)行器箱10頂部。本發(fā)明中的執(zhí)行器箱10頂部凹設有彈簧腔11，彈簧12 下端裝在彈簧腔11內，使得彈簧12在伸縮時不會移動，確保設備能夠穩(wěn)定可靠高精度地工 作。如圖1、圖2所示，所述手動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱10底部，手動執(zhí)行機構主要 由傳動桿2、推力環(huán)6、手輪1和緊定螺母3組成，推力環(huán)6通過銷軸7安裝在擺臂8的下端， 傳動桿2螺紋連接在執(zhí)行器箱10上，傳動桿2的上端穿入執(zhí)行器箱10內并與擺臂8上的 推力環(huán)6對應配合，手輪1安裝在傳動 桿2的下端，以便于轉動傳動桿2 ；所述傳動桿2上 配裝有緊定螺母3，傳動桿2調節(jié)到位后，擰緊緊定螺母3以鎖緊傳動桿2。如圖1、圖2所示，為了提高本發(fā)明的安全性，所述執(zhí)行器箱10底部還安裝有起點 限位螺栓4和終點限位螺栓5，擺臂8上端向上轉動至一定角度時，擺臂8下端通過起點限 位螺栓4限制；擺臂8上端向下轉動至一定角度時，擺臂8上端通過終點限位螺栓5限制。如圖1、圖2所示，本發(fā)明中的擺臂8采用不對稱設計，即擺臂8上的支承軸8a與 擺臂8上端的距離L1小于與擺臂8下端的距離L2,從而確保操作手動執(zhí)行機構時輕巧省力。本發(fā)明中的箱蓋襯套24采用硬質合金薄板制成，箱蓋襯套24的外側粘附一層錫 青銅，箱蓋襯套24的內表面軋制一層FDB有機物質與鉛混合物。這種箱蓋襯套24替代了 以銅材質為主的傳統(tǒng)零件，具有摩擦系數(shù)小，耐磨抗腐蝕性能優(yōu)越，無油潤滑等優(yōu)點，能夠 起到精確導向作用，能有效提高推桿13的使用壽命，降低維護成本。本發(fā)明的工作過程和工作原理如下采用自動執(zhí)行機構驅動時膜箱的第一膜腔21進氣時，膜片18和推桿13在氣源 力的驅動下向下運動，彈簧12受力壓縮，推桿13帶動擺臂8繞支承軸8a轉動，擺臂8通過 插裝在花鍵孔25內的花鍵軸輸出扭矩；膜箱的第一膜腔21出氣時，膜片18和推桿13在彈 簧12的復位彈力下向上運動，推桿13帶動擺臂8繞支承軸8a反向轉動，擺臂8通過花鍵 軸反向輸出扭矩。在現(xiàn)場氣源出現(xiàn)故障時，可以通過手動執(zhí)行機構進行操作。具體如下旋轉手輪 1，傳動桿2轉動并向執(zhí)行器箱10內運動，傳動桿2的上端頂住擺臂8下端的推力環(huán)6，推 動擺臂8轉動，擺臂8轉動時拉動推桿13向下運動，彈簧12受力壓縮，同時擺臂8通過花 鍵軸輸出扭矩；當需要反向輸出扭矩時，反向轉動手輪1，傳動桿2向外運動，推桿13在彈 簧12的復位彈力下向上運動，推桿13帶動擺臂8繞支承軸8a反向轉動，擺臂8通過花鍵 軸反向輸出扭矩。
權利要求
手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于包括執(zhí)行器箱(10)、擺臂(8)、以及用于驅動擺臂(8)轉動的自動執(zhí)行機構和手動執(zhí)行機構；所述擺臂(8)上設有一體的支承軸(8a)，擺臂(8)通過支承軸(8a)安裝在執(zhí)行器箱(10)內，擺臂(8)能夠以支承軸(8a)為中心自由旋轉；在支承軸(8a)的中心開設有花鍵孔(25)；所述自動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱(10)頂部，自動執(zhí)行機構包括膜箱、膜片(18)、托盤(19)、推桿(13)和彈簧(12)，膜片(18)裝在膜箱內并將膜箱分割成上部的第一膜腔(21)和下部的第二膜腔(22)，第一膜腔(21)與氣源相連通；推桿(13)設置在第二膜腔(22)內，推桿(13)上端通過托盤(19)與膜片(18)連接，推桿(13)下端穿入執(zhí)行器箱(10)內并利用關節(jié)軸承(9)和連接銷(23)與擺臂(8)的上端鉸接；所述彈簧(12)套在推桿(13)上，彈簧(12)上端頂在托盤(19)上，彈簧(12)下端頂在執(zhí)行器箱(10)頂部；所述手動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱(10)底部，手動執(zhí)行機構包括傳動桿(2)和推力環(huán)(6)，推力環(huán)(6)通過銷軸(7)安裝在擺臂(8)的下端，傳動桿(2)螺紋連接在執(zhí)行器箱(10)上，傳動桿(2)的上端穿入執(zhí)行器箱(10)內并與擺臂(8)上的推力環(huán)(6)對應配合。
2.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述執(zhí)行器箱(10)包括 箱體(IOa)和箱蓋(10b)，箱蓋(IOb)固定安裝在箱體(IOa)兩面，兩面的箱蓋(IOb)上分 別開設有軸孔，支承軸(8a)通過箱蓋襯套(24)裝在軸孔內。
3.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述膜箱包括上膜蓋 (17)、中膜箱(15)和下膜蓋(14)，上膜蓋(17)的下邊沿、中膜箱(15)的上下邊沿以及下膜 蓋(14)的上邊沿分別設有平面延邊，上膜蓋(17)、中膜箱(15)和下膜蓋(14)利用穿過平 面延邊的螺栓(16)連接固定；所述膜片(18)夾裝在上膜蓋(17)與中膜箱(15)之間。
4.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述推桿(13)上端還裝 有夾緊盤(20)，夾緊盤(20)與托盤(19)分別從兩面夾住膜片(18)。
5.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述執(zhí)行器箱(10)的頂 部凹設有彈簧腔(11)，彈簧(12)下端裝在彈簧腔(11)內。
6.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述執(zhí)行器箱(10)底部 安裝有起點限位螺栓(4)和終點限位螺栓(5)，擺臂(8)上端向上轉動至一定角度時，擺臂 (8)下端通過起點限位螺栓(4)限制；擺臂(8)上端向下轉動至一定角度時，擺臂(8)上端 通過終點限位螺栓(5)限制。
7.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述傳動桿(2)的下端 安裝有手輪(1)，傳動桿(2)上配裝有緊定螺母(3)。
8.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述擺臂(8)上的支承 軸(8a)與擺臂⑶上端的距離L1小于與擺臂⑶下端的距離L2。
9.如權利要求1所述的手自一體式組合執(zhí)行器，其特征在于所述箱蓋襯套(24)采用 硬質合金薄板制成，箱蓋襯套(24)的外側粘附一層錫青銅，箱蓋襯套(24)的內表面軋制一 層FDB有機物質與鉛混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手自一體式組合執(zhí)行器。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述手自一體式組合執(zhí)行器包括執(zhí)行器箱、擺臂、以及用于驅動擺臂轉動的自動執(zhí)行機構和手動執(zhí)行機構；所述擺臂上設有一體的支承軸，擺臂通過支承軸安裝在執(zhí)行器箱內，擺臂能夠以支承軸為中心自由旋轉；所述自動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱頂部，自動執(zhí)行機構的推桿下端穿入執(zhí)行器箱內并利用關節(jié)軸承和連接銷與擺臂的上端鉸接；所述手動執(zhí)行機構設置在執(zhí)行器箱底部，手動執(zhí)行機構中的傳動桿的上端穿入執(zhí)行器箱內并與擺臂上的推力環(huán)對應配合。本發(fā)明結構巧妙合理，調節(jié)精度相當高，幾乎適用于所有過程控制，而且還能夠實現(xiàn)手動調節(jié)，操作靈活輕巧、安裝方便可靠。
文檔編號F16K31/60GK101871544SQ20101020683
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權日2010年6月13日
發(fā)明者楊密龍, 王寬, 陳彥 申請人:無錫智能自控工程有限公司