用于閥門的單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥門的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，尤其是在自動化儀表控制裝置中，在故障狀態(tài)下當(dāng)氣源斷氣時，在彈簧力的作用下使閥門快速開啟或關(guān)閉的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有安全保護(hù)功能。
【背景技術(shù)】
[0002]單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是作為自動化儀表控制裝置中一種重要的現(xiàn)場控制設(shè)備，是執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類中的品種之一。彈簧自動復(fù)位起到故障安全保護(hù)作用。
[0003]現(xiàn)有的單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)均是由氣缸、機(jī)械彈簧、機(jī)械手操、箱體、齒輪、主軸等主要零部件組成。其中彈簧作為工業(yè)自動化裝置中的一個重要元件。而機(jī)械彈簧就是充分利用材料的物理特性，通過一定的轉(zhuǎn)換方式來實(shí)現(xiàn)其存儲能量和釋放能量，材料的特性在一定程度上決定了彈簧的物理和力學(xué)特性，并影響著彈簧產(chǎn)品的設(shè)計和特殊性要求的提升。傳統(tǒng)的機(jī)械彈簧性能無法滿足工業(yè)自動化水平逐步提高的使用壽命要求，而采用新材料高性能的機(jī)械彈簧其熱處理和表面處理工藝復(fù)雜且精度要求比較高，熱處理和材料表面粗糙度對機(jī)械彈簧的疲勞強(qiáng)度影響很大。其中熱處理要消耗大量的電力能源、表面處理對環(huán)境污染嚴(yán)重。由于機(jī)械彈簧的物理和力學(xué)特性的影響在長期負(fù)載作用下工作容易產(chǎn)生疲勞，使彈簧的力學(xué)性能下降，使用壽命降低，當(dāng)自動化控制裝置在緊急故障時，可能出現(xiàn)無法控制閥門的開啟或關(guān)閉，造成自動化系統(tǒng)裝置失效，可靠性和穩(wěn)定性相對比較低，使用效果不理想。
[0004]機(jī)械手操結(jié)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接不緊湊、體積大，需要與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行附加連接，且操作力矩較大，現(xiàn)場需要幾個人同時進(jìn)行操作，降低了自動化控制水平，且浪費(fèi)資源和人力資源，使用不方便。因此急需出現(xiàn)一種體積小、安裝方便、操作省力、穩(wěn)定性強(qiáng)、安全可靠的單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0005]齒輪齒條結(jié)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩是線性的，隨著彈簧力的釋放;開啟力矩逐漸變小，到閥門開啟或關(guān)閉位置執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩是最小的，而閥門的開啟力矩是拋物線型的，在閥門開啟和關(guān)閉位置力矩是最大的，這樣配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積相對偏大，用執(zhí)行機(jī)構(gòu)最小的力矩點(diǎn)匹配閥門開啟的最大力矩點(diǎn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩曲線和閥門的開啟力矩曲線不吻合，不是最經(jīng)濟(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型根據(jù)以上不足，提供了一種用于閥門的單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]—種用于閥門的單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括:控制閥門開關(guān)的閥門主軸，其特征是，還包括:
[0009]箱體，與閥門殼體固定，箱體上設(shè)置穿入閥門主軸的軸孔；
[0010]氣缸，缸體與箱體固定，氣缸連桿伸入到箱體內(nèi)；[0011 ]油缸，缸體與箱體固定，油路敞開，油缸連桿伸入到箱體內(nèi)與氣缸連桿固定；
[0012]滑塊，與氣缸連桿固定；
[0013]轉(zhuǎn)軸，一端與滑塊固定，另一端從滑塊伸出；
[0014]撥叉，呈U字型，底部與閥門主軸固定，轉(zhuǎn)軸位于U字型空腔內(nèi)；
[0015]油缸罩，與箱體固定，油缸位于油缸罩內(nèi)；
[0016]氮?dú)鈴椈晌挥谟透谆钊c油缸罩的一個內(nèi)端面之間；
[0017]氣缸在氣壓的作用下，氣缸連桿伸張，施壓油缸連桿和滑塊，油缸連桿收縮，氮?dú)鈴椈墒軌?，滑塊上的轉(zhuǎn)軸帶動撥叉和閥門主軸轉(zhuǎn)動，打開或關(guān)閉閥門，氣缸連桿收縮時，氮?dú)鈴椈勺詣訌?fù)位，閥門快速復(fù)位。
[0018]氣缸連桿收縮可以是人工控制或自動控制，將氣缸內(nèi)的氣壓釋放。
[0019]氮?dú)鈴椈山Y(jié)構(gòu)緊湊、體積小、彈壓力較大(初始氮?dú)鈮毫?5MPa)、相當(dāng)于變載荷的液壓缸，耐沖擊力強(qiáng)、安全性和可靠性高、且使用壽命長等特點(diǎn)。使用壽命在100萬次以上，最大行程次數(shù)每分鐘6至40次使用頻率較高，已經(jīng)在汽車行業(yè)和沖壓設(shè)備中廣泛應(yīng)用，代表著新的技術(shù)發(fā)展方向。
[0020]閥門主軸、撥叉、滑塊、油缸連桿和轉(zhuǎn)軸組成的五連桿機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)輸出力矩曲線為拋物線型曲線，滿足閥門所需的力矩曲線為拋物線型曲線，即在閥門開啟和關(guān)閉位置力矩大，之間過程力矩小的力矩曲線。結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟(jì)性好且運(yùn)行平穩(wěn)。
[0021]為了控制油缸的動作，還包括:
[0022]手動栗、液壓閥和手動截止閥，三者與所述的油缸組成液壓手動系統(tǒng)，該液壓手動系統(tǒng)固定在所述油缸罩上，通過液壓手動系統(tǒng)，能手動讓油缸連桿收縮，在氣缸連桿收縮的前提下，還能在液壓手動系統(tǒng)和氮?dú)鈴椈傻淖饔孟?，讓油缸連桿伸張。
[0023]液壓的推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于機(jī)械結(jié)構(gòu)推力且不需減速。液壓技術(shù)的應(yīng)用將逐步被推廣和普及，工藝自動化裝置即將進(jìn)入液壓時代。
[0024]為了獲得閥門位置的信息，還包括閥位器，該閥位器與所述閥門主軸連接，閥位器能顯示閥門主軸的轉(zhuǎn)動角度。
[0025]為了獲得油缸活塞位置的信息，還包括油位透視窗，該油位透視窗設(shè)置在所述油缸罩上，油位透視窗能顯示油缸罩內(nèi)的油量，從而能得知所述油缸活塞的位置。
[0026]為了能受力合理、對稱，所述撥叉為雙U字型結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸從所述滑塊的兩端伸出且分別位于兩個U字型空腔內(nèi)。
[0027]為了拆裝方便，所述手動栗的栗體用螺紋結(jié)構(gòu)插裝在所述油缸罩上。
[0028]我們知道，氮?dú)鈴椈捎写嬖诼獾目赡苄?，為了能了解氮?dú)鈴椈墒欠衤?，還包括刻度盤和可拆卸的校驗(yàn)拉簧，校驗(yàn)拉簧的一端能鉤住所述手動栗的手壓桿、另一端能鉤住所述油缸罩的固定柱，刻度盤相對所述油缸罩固定，刻度盤能顯示手壓桿的角度。根據(jù)氮?dú)鈴椈蛇x擇合適的校驗(yàn)拉簧參數(shù)，結(jié)合刻度盤可獲得手壓桿的角度，進(jìn)而可以得知氮?dú)鈴椈傻某跏級毫?，舉例說，當(dāng)使用某校驗(yàn)拉簧時，手壓桿在刻度盤上的角度剛好是零對，對應(yīng)的是氮?dú)鈴椈傻某跏級毫?，?shù)月后，手壓桿在刻度盤上的角度變小，此時，就可以判斷氮?dú)鈴椈梢延凶兓?，可能是有漏氣發(fā)生。以此可以校驗(yàn)氮?dú)鈴椈墒欠衤?，非校?yàn)情況下，校驗(yàn)拉簧取下。
[0029]—種閥門，包括所述的用于閥門的單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0030]本實(shí)用新型應(yīng)用于石油、石化、電力等自動化儀表控制裝置中，可快速開啟或關(guān)閉閥門，避免事故發(fā)生，手動操作方便簡單省力，可靠地保護(hù)自動化儀表控制裝置，安全系數(shù)尚O
[0031]本實(shí)用新型具有整體體積小、安裝方便、靈敏度高、反應(yīng)迅速、穩(wěn)定性好、安全可靠、節(jié)省人力資源的有益效果。
【附圖說明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為圖1拆除撥叉后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3為本實(shí)用新型局部外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖4為本實(shí)用新型撥叉相關(guān)的局部側(cè)視圖。
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