專利名稱：用于驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以壓力氣體、液體為動力源，通過活塞驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置。
目前工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的切換蝶閥、球閥等工業(yè)閥門多是以壓力氣體、液體為動力源通過活塞與活塞缸構(gòu)成的動力頭驅(qū)動閥門啟閉。當(dāng)閥門比較大或閥門的閥芯兩側(cè)的壓力差比較大，即驅(qū)動閥門切換阻力很大時，現(xiàn)有技術(shù)通常采用兩個活塞直徑和行程都完全相同的動力頭驅(qū)動閥門啟閉。動力頭的設(shè)置方式有兩種，一種是相對設(shè)置，兩個動力頭分別設(shè)置在閥芯轉(zhuǎn)軸兩側(cè)，一個動力頭推，一個動力頭拉，共同驅(qū)動閥門切換啟閉。另一種方式是兩個動力頭或串聯(lián)或并聯(lián)共同設(shè)置在閥芯轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)，兩個動力頭的活塞同步運動，或推或拉共同驅(qū)動閥門切換啟閉。動力頭的這兩種設(shè)置方式都能給閥門的啟閉提供足夠的動力，都能保證閥門在設(shè)定的工況條件下啟閉切換。但它們共同不足的地方是，動力頭的體積大，制造成本高，對于第一種設(shè)置方式和第二種設(shè)置方式中的并聯(lián)布置，兩個動力頭要分別配置運動方式轉(zhuǎn)換機構(gòu)，運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)多，占地面積大。對于第二種設(shè)置方式中的串聯(lián)布置，動力頭缸體很長，是一般單缸動力頭缸體長度的兩倍，占地面積也大，布局不協(xié)調(diào)。
本實用新型的發(fā)明者深入研究了切換閥門的啟閉過程，搞清楚了閥門啟閉過程中的阻力變化，即閥門開啟的初始階段阻力最大，隨著閥門開啟度的增大，阻力迅速下降。當(dāng)閥門開啟到一定的程度時，只需一個不大的驅(qū)動力就可帶動閥門完成開啟過程。切換閥門一般為單向閥，關(guān)閉阻力不大，一個不大的驅(qū)動力就可帶動閥門完成關(guān)閉過程。根據(jù)閥門啟閉過程的阻力變化，發(fā)明者設(shè)計出了一種全新的驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置。
本實用新型的主要目的是根據(jù)切換閥門啟閉過程中的阻力變化而設(shè)計一種新型的缸塞式動力裝置，使動力裝置的動力輸出變化與閥門啟閉過程中的阻力變化相接近，而體積小，制造成本低。
本實用新型的另一個目的是向公眾提供一種結(jié)構(gòu)筒單，加工制造容易的缸塞式動力裝置。
針對第一個目的，本實用新型是通過采取以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的。
驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，由活塞缸與活塞構(gòu)成，其中活塞缸又由一個主活塞缸和至少一個的副活塞缸構(gòu)成，主副活塞缸同軸線串聯(lián)配置，主活塞缸的活塞行程大于副活塞缸的行程，主副活塞缸設(shè)置有活塞工作面不能掃及的上下死點空間，該空間與動力介質(zhì)流體進出口相通，與活塞缸相配置的活塞也有一個主活塞和至少一個的副活塞構(gòu)成，生活塞設(shè)置有動力輸出桿，副活塞設(shè)置有將動力傳遞給主活塞的動力傳遞桿，當(dāng)副活塞與副活塞缸不至一個時，副活塞與副活塞的行程可以相同，也可以不相同，但最好是只設(shè)置一個副活塞與副活塞缸，副活塞的行程與主活塞的行程之比可在1/20～1/2之間。
針對本實用新型的第二個目的，可通過采取以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)主副活塞缸直徑相等，為組合式結(jié)構(gòu)，活塞缸由主段缸筒體，副段缸筒體和作為缸蓋的筒體堵頭配置構(gòu)成，兩段缸筒體之間的筒體堵頭既為其中一段缸的缸蓋又為另一段缸的缸底。為了更有利于實用新型目的的實現(xiàn)，可在作為上下端缸蓋的筒體堵頭上設(shè)置裝配法蘭，主副段缸筒體和與之相配置的筒體堵頭由長螺栓通過上下端筒體堵頭的裝配法蘭裝配在一起。
主副段活塞缸的配置方式可設(shè)計成，將副活塞缸和與其相配置的副活塞設(shè)置在上端，主活塞和與其相配置的主活塞設(shè)置在下端，主活塞的動力輸出桿滑動密封地穿過下缸蓋，將動力傳遞給運動方式轉(zhuǎn)換機構(gòu)，副活塞的動力傳遞桿滑動密封地穿過主副段缸界定筒體堵頭，將動力傳遞給主活塞。當(dāng)然也可將主活塞缸和與其相配置的主活塞設(shè)置在上端，副活塞缸和與其相配置的副活塞設(shè)置在下端，主活塞的動力輸出桿滑動密封地穿過主副段缸界定筒體堵頭和下端筒體堵頭，將動傳遞給運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，副活塞的動力傳遞桿滑動密封地穿過主副段缸界定筒體堵頭，將動力傳遞給主活塞。主段活塞缸設(shè)置在上端的配置方式，比主段活塞缸設(shè)置在下端的配置方式增加了一個滑動密封副，結(jié)構(gòu)要復(fù)雜些，摩擦阻力要大些。
本實用新型的結(jié)構(gòu)是根據(jù)切換閥門啟閉過程中的阻力變化而進行設(shè)計的，完全避免了已有技術(shù)的動力頭沒考慮阻力變化進行結(jié)構(gòu)設(shè)計所帶來的不足。本實用新型與已有技術(shù)的動力頭相比，在動力頭活塞直徑和作為動力介質(zhì)的流體壓力不變的情況下，本實用新型輸出的動力比已有技術(shù)的單缸動力頭輸出的動力大一倍以上，而活塞缸的長度增加不多。對于由已有技術(shù)的單缸動力頭并聯(lián)或串聯(lián)構(gòu)成的組合動力頭，本實用新型輸出的動力與組合動力頭輸出的動力基本相等，但其結(jié)構(gòu)要簡單得多，體積小得多。本實用新型與已有技術(shù)相比，最為突出的優(yōu)點是輸出動力大，裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡單，這些優(yōu)點，特別是當(dāng)本實用新型用于閥門尺寸比較大或閥芯兩側(cè)的壓力差比較大的切換閥門則更為突出，其技術(shù)先進性明顯地優(yōu)于已有技術(shù)的動力頭。
本實用新型與已有技術(shù)相比還具有其他一些方面的優(yōu)點。
本實用新型不限于使用在切換閥門，還可使用在其他切換裝置上。
附圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實用新型另一個實施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合著
給出本實用新型的一個實施例，并對本實用新型作進一步的詳細描述。
驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，由一個主活塞缸和一個副活塞缸，以及與主副活塞缸相配置的主副活塞構(gòu)成，副段活塞缸設(shè)置在上端，主段活塞缸設(shè)置在下端，主副段活塞缸直徑相等，都為組合式結(jié)構(gòu)。副段缸由副段缸筒體堵頭1、副段缸筒體5和主副段缸界定筒體堵頭8構(gòu)成，主段缸由主副段缸界定筒體堵頭8、主段缸筒體14和主段缸筒體堵頭16構(gòu)成，上下兩端的主副段缸筒體堵頭設(shè)計有裝配法蘭，主副段缸筒體和筒體堵頭由裝配螺桿19通過上下兩端筒體堵頭上的裝配法蘭同軸線地裝配在一起。副活塞3可滑動地安裝在副段活塞缸里，活塞與活塞缸筒體5內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞環(huán)6，在該活塞缸里設(shè)置有副活塞3工作面不能掃及的上死點空間2和下死點空間7，兩死點空間分別與動力源流體介質(zhì)的進出口相通。主活塞11可滑動地安裝在主活塞缸里，活塞與活塞缸筒體14之間設(shè)置有活塞環(huán)12，在該活塞缸里設(shè)置有主活塞11工作面不能掃及的上死點空間10和下死點空間15，兩死點空間分別與動力源流體介質(zhì)的進出口相通。主副活塞缸的上死點空間通過連通管22連通，與設(shè)置在主副段缸界定筒體堵頭8上的動力介質(zhì)流體進出口9相通，主活塞缸的下死點空間與設(shè)置在主段缸筒體堵頭16上的動力介質(zhì)流體進出口17相通，副活塞缸的下死點空間與設(shè)置在主副段缸界定筒體堵頭上的動力介質(zhì)流體進出口相通。副活塞上設(shè)置有動力傳遞桿4，傳遞桿可滑動地貫穿主副段缸界定筒體堵頭8，傳遞桿與堵頭之間設(shè)置有密封環(huán)20。主活塞上設(shè)置有動力輸出桿13，動力輸出桿可滑動地穿過主段缸筒體堵頭16，動力輸出桿與筒體堵頭之間設(shè)置有密封環(huán)18。副活塞的動力傳遞桿4與主活塞11為運動作用連接。主副段缸筒體堵頭和主副段缸界定筒體堵頭與活塞工作面相接觸的端面設(shè)置有彈性減震圈21，副活塞的行程與主活塞的行程之比為1/5。
將切換閥門從關(guān)閉狀態(tài)切換到開啟狀態(tài)，動力裝置的工作過程如下動力介質(zhì)流體從其進出口9進入主副活塞的上死點空間，主副活塞在動力介質(zhì)流體壓力的作用下開始向下運動，副活塞通過其動力傳遞桿4將動力傳遞給主活塞，主活塞又通過其動力輸出桿13將動力輸送給運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，由轉(zhuǎn)換機構(gòu)帶動閥門開啟。閥門在開啟的初始阻力很大，隨著閥門開啟的角度增大阻力迅速下降，當(dāng)阻力降到一定的值時，副活塞也運動到其下死點，閥門由主活塞帶動迴轉(zhuǎn)至全開啟狀態(tài)。在主副活塞向下死點運動的過程中，位于下死點空間的動力介質(zhì)流體已卸壓，隨著活塞下行，分別從各自的進出口排出死點空間。閥門的關(guān)閉，僅由主活塞帶動其關(guān)閉，副活塞不起作用。
附圖2描述的是另一個實施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，副活塞的動力傳遞桿上加工有連通孔23和24，主副活塞缸的上死點空間通過該連通孔相通。
本實用新型不限于實施例所描述的形式，根據(jù)其所揭示的思想還可設(shè)計成其他形式。
權(quán)利要求1.一種用于驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，由活塞與活塞缸構(gòu)成，活塞上設(shè)置有動力輸出桿，活塞缸中設(shè)置有活塞工作面不能掃及的上下死點空間，該空間與動力介質(zhì)進出口相通，其特征是活塞缸包括有一個主活塞缸和至少一個的副活塞缸，主活塞缸的活塞行程大于副活塞缸的活塞行程，主副活塞缸同軸線串聯(lián)配置，與活塞缸相配置的活塞也包括有主活塞(11)與副活塞(3)，主活塞設(shè)置有動力輸出桿(13)，副活塞設(shè)置有將動力傳遞給主活塞的動力傳遞桿(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，其特征是所說的活塞缸由一個主活塞缸和一個副活塞缸構(gòu)成，與活塞缸相配置的活塞也由一個主活塞和一個副活塞構(gòu)成，副活塞的行程與主活塞的行程之比為 ～
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，其特征是主副活塞和活塞缸直徑相等，主副活塞缸為組合結(jié)構(gòu)，由主段缸筒體(14)、副段缸筒體(5)，作為缸蓋的筒體堵頭(1，8，16)構(gòu)成，兩段缸筒體之間的筒體堵頭既為其中一段缸的缸蓋又為另一段缸的缸底。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，其特征是作為上下端缸蓋的筒體堵頭設(shè)計有裝配法蘭，主副段缸筒體和與之相配置的作為缸蓋的筒體堵頭由長螺栓通過上下端筒體堵頭的裝配法蘭固置在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動閥門啟閉的缸塞式動力裝置，其特征是副活塞缸和與其相配置的副活塞(3)設(shè)置在上端，主活塞缸和與其相配置的主活塞(11)設(shè)置在下端，主活塞的動力輸出桿滑動密封地穿過下端筒體堵頭(16)，將動力傳遞給運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，副活塞的動力傳遞桿滑動密封地穿過主副段缸界定筒體堵頭(8)將動力傳遞給主活塞。
專利摘要本實用新型是一種用于驅(qū)動切換閥門啟閉的缸塞式動力裝置，由主副活塞缸和與其對應(yīng)配置的主副活塞構(gòu)成，主副活塞缸同軸線串聯(lián)配置，為組合式結(jié)構(gòu)，設(shè)置有活塞不能掃及的上下死點空間，死點空間與動力介質(zhì)流體進出口相通。副活塞設(shè)置有將動力傳遞給主活塞的動力傳遞桿，主活塞設(shè)置有將動力輸送給運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的動力輸出桿，主活塞的行程大于副活塞的行程。本實用新型是根據(jù)閥門切換過程中的阻力變化設(shè)計的，結(jié)構(gòu)十分合理且簡單。
文檔編號F16K31/122GK2234543SQ9524192
公開日1996年9月4日 申請日期1995年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月25日
發(fā)明者艾軍, 閻輝, 楊永祥 申請人:楊永祥