[發(fā)明專(zhuān)利]扇型氣動(dòng)執(zhí)行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710014807.0
• 申請(qǐng)日: 2007-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101082381A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧國(guó)珍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)南高仕機(jī)械制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16K31/12
• 分類(lèi)號(hào): F16K31/12
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種執(zhí)行器，具體是一種氣動(dòng)執(zhí)行器。

背景技術(shù)

在一些自動(dòng)控制行業(yè)，特別是石油化工領(lǐng)域、食品制藥領(lǐng)域，為提高效率，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化自動(dòng)化生產(chǎn)的企業(yè)，均采用氣動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)控制閥門(mén)等開(kāi)關(guān)90度的設(shè)備器件。

如圖1所示：傳統(tǒng)的齒排式氣動(dòng)執(zhí)行器具有氣缸本體(10)，該本體中央設(shè)有一通氣孔(12)，通氣缸中間腔室(6)。兩端設(shè)有兩個(gè)通氣孔(11、14)，和外腔室(1)相通。該氣缸本體(10)內(nèi)有兩個(gè)活塞(3、8)，活塞(3、8)和齒條(4、9)是一體的?；钊耐庵軋A嵌設(shè)有O型密封圈(2、7)，將氣缸本體分成內(nèi)外腔。高壓氣體由入口(12)進(jìn)入時(shí)，活塞(3、8)在高壓氣體的作用下，向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，兩側(cè)的空氣會(huì)通過(guò)出氣孔(11、14)排除，活塞(3、8)也帶動(dòng)齒條(4、9)向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，齒條撥動(dòng)中軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的功能。該執(zhí)行器是將活塞的直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒條驅(qū)動(dòng)齒輪(5)變換成90度轉(zhuǎn)動(dòng)。

它的缺陷有：1、是傳動(dòng)采用齒條、齒輪傳動(dòng)，這樣在傳動(dòng)過(guò)程中，就一定會(huì)有傳動(dòng)滯后現(xiàn)象，隨著使用次數(shù)的增加，齒輪和齒條的磨損加劇、單邊補(bǔ)償墊片(13)的磨損嚴(yán)重，滯后現(xiàn)象將更明顯，特別是用在比例式控制閥，無(wú)辦法做到準(zhǔn)確控制。2、因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)的O型密封圈，隨著O型密封圈磨損的增加，密封性能就會(huì)逐漸下降。3、因?yàn)槭菣C(jī)械傳動(dòng)，增加動(dòng)力的消耗，降低了傳動(dòng)效率。4、因?yàn)辇X條齒輪傳動(dòng)，而且活塞和氣缸要密封，這樣所有的配合件均需要加工，制造成本高。

如圖2所示，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子式執(zhí)行器主要由上氣缸本體，下氣缸本體(17)、中軸轉(zhuǎn)子(15)和密封環(huán)(16)組成，當(dāng)上下缸體裝配到一起時(shí)，形成一個(gè)密封氣缸室，密封環(huán)(16)和上下氣缸內(nèi)壁形成一密封環(huán)，將氣缸室分成兩部分，當(dāng)通氣孔通氣時(shí)，氣體推動(dòng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)中軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的功能。

它有以下缺陷：1、采用轉(zhuǎn)子上加的動(dòng)密封環(huán)和氣缸室內(nèi)腔形成密封結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中，動(dòng)密封環(huán)不可避免要磨損，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封環(huán)的完好密封，其零件很多，制造成本和維修成本很高。2、其上下氣缸室內(nèi)腔也作為密封面，也必須加工得很光滑和平整，制造成本大大增加。3、其中軸是非ISO結(jié)構(gòu)，無(wú)法與閥門(mén)直接裝配，必須增加支架和連接件。4、進(jìn)出氣孔不是采用標(biāo)準(zhǔn)Namur型規(guī)格，與電磁閥無(wú)法直接裝配，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化快速裝配。所以是世界上最昂貴的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種扇型氣動(dòng)執(zhí)行器，它傳動(dòng)無(wú)滯后、能耗少且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、生產(chǎn)成本低，可直接與電磁閥連接，使用成本低。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：扇型氣動(dòng)執(zhí)行器，包括外殼體、安裝在外殼體內(nèi)的中軸、轉(zhuǎn)子和密封裝置，轉(zhuǎn)子安裝在中軸上，密封裝置設(shè)置于轉(zhuǎn)子和外殼體之間，外殼體上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口，外殼體由左外殼體、右外殼體組成，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)子為扇型，密封裝置為一固定密封圈；該密封圈包括轉(zhuǎn)子密封葉片和外殼體密封葉片，轉(zhuǎn)子密封葉片位于密封圈內(nèi)側(cè)緊貼轉(zhuǎn)子的外表面，外殼體密封葉片位于密封圈的外側(cè)緊貼外殼體的內(nèi)表面，轉(zhuǎn)子密封葉片與外殼體密封葉片的兩側(cè)呈“><”設(shè)置；在外殼體密封葉片的外圍上兩側(cè)均設(shè)有凸臺(tái)，密封圈通過(guò)凸臺(tái)鑲嵌于左外殼體、右外殼體的結(jié)合面處而固定。

密封圈不僅在轉(zhuǎn)子與外殼體內(nèi)表面之間形成密封，將外殼體內(nèi)腔隔成兩個(gè)腔，還起到左外殼體、右外殼體結(jié)合面處的密封作用；密封圈與外殼體固裝在一起，生產(chǎn)時(shí)對(duì)外殼體內(nèi)表面的粗糙度要求不高，從而能降低生產(chǎn)成本；當(dāng)有空氣壓力時(shí)，轉(zhuǎn)子密封葉片、外殼體密封葉片將被氣壓緊密的壓在轉(zhuǎn)子、外殼體內(nèi)表面上，氣流越大密封越緊密，密封效果越好。

在該扇型氣動(dòng)執(zhí)行器中，為了使閥門(mén)與該執(zhí)行器直接裝配，減少連接件，所述的中軸的兩端分別設(shè)置一中軸孔，兩中軸孔為雙規(guī)格ISO5211標(biāo)準(zhǔn)接頭軸孔；中軸兩端處的外殼體上設(shè)有雙規(guī)格ISO5211標(biāo)準(zhǔn)法蘭；外殼體上的進(jìn)氣口、出氣口為標(biāo)準(zhǔn)的Namur尺寸的接口。

所述的中軸和轉(zhuǎn)子鑄造為一體式，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)有間隙，無(wú)滯后現(xiàn)象，可以精確控制開(kāi)度比例。

所述的左外殼體、右外殼體均為塑鋼制成，用注塑機(jī)一次壓注成形，機(jī)械性能好，抗腐蝕性好，而且成本低；為了進(jìn)一步節(jié)約生產(chǎn)成本，左外殼體、右外殼體結(jié)構(gòu)及大小完全相同，一付模具即可生產(chǎn)出整個(gè)外殼體。

中軸的兩端分別套裝有剛性固定套，剛性固定套的一端設(shè)有翻邊，翻邊卡接在外殼體上的凹槽內(nèi)；這樣將左外殼體、右外殼體牢固地卡在一起，保證內(nèi)腔有空氣壓力時(shí)，外殼不會(huì)變形而影響ISO和Namur尺寸。