专利名称：活塞式气动控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气动控制阀，尤其涉及一种活塞式气动执行器的控制阀。
背景技术：
传统的气动控制阀，其执行器的气动元件为薄膜，存在输出力小、可靠性低、更换正反作用麻烦、体积大等缺点。因此，有人对此进行改进，发明了活塞式气动执行器(如图1所示)，该气动执行器用活塞代替薄膜，较好地克服了薄膜式气动执行器的缺点，但美中不足的是，该执行器使用弹簧作为复位元件。众所周知，控制阀动作频繁，要求气动执行器的复位元件具有很高的稳定性、可靠性，而弹簧是一种易损件，疲劳后不能提供足够的回位力，影响控制精度，严重的还会导致阀门打不开、关不严，控制失效，实际工作中常因更换弹簧不得不中断生产，给企业造成大的经济损失。
另外，由于控制阀的阀门是由执行器驱动的，其阀杆通常都较长，控制过程中，执行器驱动阀杆轴向位移，阀杆带动阀芯位移，从而改变阀芯与阀座间的流通间隙，实现流量控制的目的。由于阀杆较长，位移过程中阀芯容易摆动，阀杆、阀芯、阀座三者不同心，流通通径、介质流量与控制信号不对应，也会影响控制精度。
再有，现有的控制阀，其阀座与阀体之间是固定连接，不能拆卸。控制阀工作过程中，阀座与阀芯有摩擦，容易损坏，由于不能拆卸，阀座损坏后只好整只阀门报废，用户的使用成本高。
其次，现有的控制阀，其支架采用框式铸铁/铸钢支架，体积大、质量重，拆装不方便，并使控制阀的整体结构不紧凑，外形显得粗笨，不美观，检修拆装也不方便。
实用新型内容本实用新型的首要目的，是提供一种不用弹簧而又具有稳定回位力的活塞式气动执行器；另一目的是提供一种在工作过程中阀杆、阀芯、阀座三者始终同心，且阀座易于更换的阀门；再一目的是提供一种结构简单适用的支架，使本控制阀的整体结构紧凑、外形美观，拆装方便。
实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种活塞式气动控制阀，包括阀门及其气动执行器，气动执行器通过支架固定在阀门上；所述气动执行器采用活塞式气缸，所述阀门具有阀座和阀体；其特征在于所述气缸具有一个工作气室和一个阀杆回位气室，回位气室设有保位阀，用于提供稳定的回位气压。
所述阀门设有自定心机构，该机构包括定位套和导向套；所述导向套通过阀盖与阀体同中配合，阀芯置于导向套内，与之滑动配合；所述定位套的一端与导向套同中配合，另一端与阀座同中配合。
所述阀门的阀座与阀体采用可卸连接，阀座嵌入阀体内。
所述支架采用两根立柱，立柱的上端与气缸连接，下端与阀门的阀盖连接。
采用上述技术方案制作的本实用新型控制阀具有如下优点首先，阀杆回位是通过回位气室的空气压力实现，保位阀提供稳定的回位气压，回位可靠性高，因无更换弹簧引起的检修，控制阀连续工作周期长，对企业生产有利。
其二，工作过程中阀杆、阀芯、阀座三者始终同心，流通通径、介质流量与控制信号一一对应，控制精度很高。
其三，阀座损坏后易于更换，无须更换整只阀门，可降低使用成本。
其四，支架结构简单适用，拆装方便，造价低廉；控制阀的整体结构紧凑合理，外形美观。
以下结合附图及具体实施方式
详细说明本实用新型。
图1是现有控制阀活塞式气缸的结构图。
图2是本实用新型的结构图。
图3是图2中的阀门结构放大图。
具体实施方式
参见图2本控制阀由阀门、活塞式气动执行器、支架构成，支架的两端分别连接阀门和气动执行器，组成一只整体的控制阀。
本控制阀的主要特点，是对活塞式气动执行器的改进，该执行器的气缸由缸体1、缸盖2、活塞3组成，活塞3将缸体1内的空间分隔，形成上、下两个气室，其中一个用做工作气室，另一个用做回位气室，图1所示的是将下气室做工作气室，该气室通过缸盖2上的孔13连通控制系统的控制信号气源，用于控制活塞3的位移行程。上气室用做回位气室，回位气室内设有保位阀4，保位阀4通过缸体1上的孔12连通空压站(图中未示出)，当阀门处于关闭状态(初始位置)时，调节保位阀4，使回位气室具有一恒定值气压。控制阀工作时，活塞3将发生上下位移，位移量与控制信号强度相对应，控制信号增大，工作气室的气压相应增大，驱动活塞3上移，回位气室内的气体被进一步压缩，至两气室的压力平衡时，活塞3停止位移，阀门的开启度、介质流量保持在一确定值。反之，控制信号减小，工作气室的气压相应减小，两气室的压力失去平衡，回位气室内的压力大于工作气室，驱动活塞3下移，直至达到新的平衡。当控制信号为“0”时，工作气室的气压也为“0”，回位气室内的初始压力驱动活塞3下移，将阀门关闭。
实际工程中，上、下气室也可反向应用，即上气室作为工作气室，下气室作为回位气室，当然，此时须将保位阀4安装在下气室。
本控制阀的另一特点，是在阀门内增设了阀芯运动的自动定心机构，参见图3。该机构包括导向套7和定位套8，导向套7的上下两端分别设有定位台阶止口，上台阶与阀盖6配合(阀盖6与阀体14也是通过台阶配合同中的)，下台阶与定位套8的上端配合，定位套8的下端又与阀座9的台阶止口配合；阀芯10的柱状段置于导向套7内，与之滑动配合，阀芯10的工作面与阀座9的工作面配合，这样，阀芯10上下运动时，被导向套7约束，不会摆动，阀杆5、阀芯10、阀座9三者始终在同一中心线上，从而有效地保证了控制精度。
参见图3为了降低用户的使用成本，阀座9与阀体14之间被设计成可拆卸的，阀体14上设置有与阀座9适配的台阶止口，阀座9嵌入该止口内，当阀座9被磨损需要更换时，可非常方便地从阀体14上拆下，而不至于更换整只阀门。在阀体14与阀座9、阀盖6配合的止口内，分别设有密封圈15，以避免介质泄漏。
为了使本控制阀的整体结构更加紧凑、外形更美观，本控制阀的支架采用两根柱状双头螺栓11，螺栓11的一端与气缸盖2螺接，另一端通过螺帽与阀盖6的法兰连接。此支架简单适用，又美观，对控制阀装配、检修也提供了方便。
权利要求1.一种活塞式气动控制阀，包括阀门及其气动执行器，气动执行器通过支架固定在阀门上；所述气动执行器采用活塞式气缸，所述阀门具有阀座和阀体；其特征在于所述气缸具有一个工作气室和一个阀杆回位气室，回位气室设有用于提供回位气压的保位阀。
2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述阀门设有自定心机构，该机构包括定位套和导向套；所述导向套通过阀盖与阀体同中配合，阀芯置于导向套内，与之滑动配合；所述定位套的一端与导向套同中配合，另一端与阀座同中配合。
3.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述阀座与阀体采用可卸连接，阀座嵌入阀体内。
4.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于所述支架采用两根立柱，立柱的上端与气缸连接，下端与阀门的阀盖连接。
专利摘要本实用新型公开了一种活塞式气动控制阀。其主要特点是气缸具有一个工作气室和一个回位气室，回位气室设有用于提供回位气压的保位阀，利用回位气室的空气压力实现活塞回位，替代传统的弹簧回位，避免因弹簧疲劳不能提供足够的回位力，影响控制阀的控制精度。
文档编号F15B13/00GK2830742SQ20052003481
公开日2006年10月25日 申请日期2005年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者谢文儒, 袁平仁 申请人:四川威卡自控仪表有限公司