气动执行元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了气动执行元件，包括：缸体、活塞及活塞杆及传动套管，所述传动套管套装于活塞杆的伸出端，伸出端设有螺旋形沟槽，当活塞杆的伸出端相对于缸体运动时，导向杆在螺旋形沟槽的推动下，带动传动套管围绕活塞杆的伸出端转动。从而将活塞的直线行程运动转换为轴线运动。通过螺旋副导向机构，缩短了导向距离，节约了传动空间，解决了现有技术中导向距离长，元件体积大的问题。
【专利说明】气动执行元件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气体传动领域，特别涉及气动执行元件。
【背景技术】
[0002]气动执行元件是气压传动系统及控制系统中的重要组成元件。被广泛应用于石油化工、煤化工、冶金、电力等工业生产及加工领域。在气压传动系统中，气动执行元件还可用于对球阀、碟阀、旋塞阀等阀门的开启与关闭进行控制。现有的拨叉式气动执行元件的执行过程是，由气压推动活塞及活塞杆做直线运动，活塞杆带动拨叉转动，将直线运动转化为轴线转动。为使拨叉式气动元件可旋转输出90°扭矩，相应的直线行程就将需要较大的行程距离，从而需要占用较大的安置空间。由此可知，现有的拨叉结构执行元件其占用空间较大，在空间狭小或有限制要求时，将无法使用，从而使气动执行元件的通用性较差。
实用新型内容
[0003]针对现有技术中的缺陷，本实用新型一方面提供了一种气动执行元件，其元件通过螺旋副导向机构，缩短了导向距离，节约了传动空间。从而解决了上述现有技术中气动执行元件所存在的问题。
[0004]本实用新型一种实施方式中所提供的气动执行元件，包括:缸体1、活塞2及活塞杆3，其特征在于，还包括:传动套管4，所述传动套管4的内管径与所述活塞杆3的伸出端外径相应，套装于所述活塞杆3的伸出端外侧，与所述缸体I 一侧活动连接；所述活塞杆3的伸出端设有:螺旋形沟槽31 ;所述传动套管4的内管径向固定导向杆5，所述导向杆5的导向端外径与所述螺旋形沟槽31的槽宽相应，装配于所述螺旋形沟槽31中，使所述活塞杆3的伸出端从所述缸体I中伸出时，所述导向杆5在所述螺旋形沟槽31的推动下，带动所述传动套管4围绕所述活塞杆3的伸出端转动。
[0005]在一些实施方式中，还包括:调整螺柱6，所述调整螺柱6从缸体I的一侧穿入，并与所述缸体I活动连接，所述调整螺柱6的穿入端位于所述活塞2的进气侧，在所述活塞2的初始位置与所述活塞2的端面相抵。
[0006]在一些实施方式中，还包括:底座套管7，所述底座套管7的内孔与所述传动套管4的外径相应，所述底座套管7的一端与所述缸体I固定连接，内孔与所述传动套管4的自由端外径活动连接。
[0007]在一些实施方式中，还包括:法兰盘8，所述法兰盘8与所述底座套管7的外壁连接。
[0008]在一些实施方式中，所述螺旋形沟槽31为多个螺旋形沟槽，所述多个螺旋形沟槽沿所述的活塞杆3的伸出端外圆对称或均匀分布。
[0009]在一些实施方式中，所述螺旋形沟槽31的底部为硬化处理面。
[0010]在一些实施方式中，所述的导向杆5的导向端的端面为高强度硬质合金面。
[0011 ] 在一些实施方式中，还包括:限位盖9，所述限位盖9固定于所述导向杆5与所述传动套管4连接端的端部。
[0012]在一些实施方式中，还包括:固定杆10，所述固定杆10贯穿于活塞的进气腔与出气腔，两端与所述缸体I固定连接。
[0013]与现有技术相比，根据本实用新型的具有以下优点:
[0014]1、螺旋式气动执行机构具有结构紧凑，行程短的优点。
[0015]2、活塞杆只受轴线方向的拉、压应力，没有侧向力的施加可以改善活塞杆的受力情况。
[0016]3、活塞杆螺旋槽表面及滚轴圆柱面经过强化处理，接触表面强度得到大大提高。
[0017]4、滚轴在活塞杆及传动轴内可绕其轴线自转，此结构使得滚轴与螺旋槽之间为滚动摩擦，减小磨损，提高使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的气动执行元件在一种实施方式中的结构示意图；
[0019]图2为图1中本实用新型的气动执行元件中传动套管的结构示意图。
[0020]附图标记列表:
[0021]1-缸体、2-活塞、3-活塞杆、31-螺旋形沟槽、32-伸出端、4_传动套管、41-内管径、42-传动端、5-导向杆、51-固定端、52-导向端、6-调整螺柱、7-底座套管、71-底座套管的内孔、72-底座套管的一端、73-螺栓、8-法兰盘、9-限位盖、10-固定杆、11-缸盖、12-隔板、121-隔板的一侧、13-复位弹簧。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。
[0023]参照图1，图1为本实用新型的气动执行元件在一种实施方式中的结构示意图。本实用新型中的气动执行元件，包括:由缸盖11与隔板12组成的缸体1、活塞2、活塞杆3及传动套管4。活塞2—侧同轴连接活塞杆3，装配于缸体I的内腔中，当缸体I的进气口“A”进气，出气口 “B”出气时，推动活塞2，从缸体I内腔中的一侧向另一侧运动。在活塞杆3的伸出端32的外圆上，沿轴向开设螺旋形沟槽31，传动套管4的内管径41与活塞杆3的伸出端32的外径相应，内管径41装配于活塞杆3的伸出端32外侧，传动套管4的上端面与隔板12轴承连接，置于隔板12的121侧。在传动套管4的内管径41中，沿径向固定导向杆5 (即导向杆5的固定端51与内管径41的侧壁垂直连接),导向杆5的导向端52的外径与螺旋形沟槽31的槽宽相对应，装配于螺旋形沟槽31中。使所述活塞杆3的伸出端从缸体I中(S卩，隔板12侧)伸出时(直线运动)，导向杆5在螺旋形沟槽31的推动下，带动传动套管4围绕活塞杆3的伸出端转动(围绕活塞杆3转动)。为使活塞2在向一侧运行时更为平稳，在缸体I的隔板12与活塞2之间还设有复位弹簧13，从而当进气口 “A”初始进气时(在出气管路中会有空压时)，活塞2在初始运动过程中不会产生窜动，同时，当进气口 “A”停止进气或排气时，可使活塞7移动到初始位置。
[0024]本实用新型的一种实施方式中气动执行元件的工作过程为，进气口“A”进气时，气源压力推动活塞2及活塞杆3向下做直线运动，活塞2向下压缩复位弹簧13，活塞杆3向下移动，带动导向杆5在活塞杆8螺旋形沟槽31中沿螺旋轨迹移动，导向杆5带动传动套管4绕其轴线转动。当传动套管4的传动端42连接阀门或外接限位设备时，即可实现阀门的开启或关闭。反之，进气口“A”排气时，活塞2在复位弹簧13作用下向上移动，带动活塞杆3向上做直线运动，活塞杆8带动导向杆5在螺旋形沟槽31内移动，导向杆5带动传动套管4绕其轴线转动，即可实现外接阀门的限位机构运动，从而实现阀门的开启或关闭。
[0025]为使气缸I可工作在多个初始位置上，即可满足不同阀门的初始位置的需要，在本实用新型的一种实施方式中，还包括:调整螺柱6，调整螺柱6从缸盖11的一侧穿入与缸盖11螺纹连接，调整螺柱6的穿入端位于活塞2的进气侧，在活塞2的初始位置与活塞2的端面相抵。由于调整螺柱6与缸盖11为螺纹连接，因此，当需要调节时，可从外部调节调整螺柱6的旋入距离，从而实现对活塞2初始位置的调节。因此，可满足不同控制阀门开启或关闭的位置要求，提高了元件的适用范围。
[0026]为使本元件的控制传动(即传动套管4的运动)不易受到外界的干扰，而保持稳定，在本实用新型的一种实施方式中，还包括:底座套管7，底座套管7的内孔71与传动套管4的外径相应，底座套管7的一端72通过螺栓73与缸盖11固定连接，内孔71通过轴承与传动套管4的自由端外径活动连接，从而在传动套管4的两端对传动套管4产生支撑，从而使传动套管4的转动更为平稳。同时，为便于本实用新型元件与其他装置进行固定，在本实用新型的一种实施方式中，还包括:法兰盘8，该法兰盘8与底座套管7的外壁连接(图中所示为法兰盘8与底座套管7 —体制造的情形)。
[0027]为使传动套管4对导向杆5的导向更为平稳，在本实用新型的一种实施方式中，螺旋形沟槽31也可以为多个螺旋形沟槽，如2个、3个等等，该多个螺旋形沟槽沿的活塞杆3的伸出端外圆对称或均匀分布。从而增大了导向杆5与螺旋形沟槽31的传动面积，从而保证传动更为平稳。同时，为增强螺旋形沟槽31的强度，可对螺旋形沟槽31的底部进行表面硬化处理，使螺旋形沟槽31的底部为硬化处理面。同时，也可对导向杆5与螺旋形沟槽31装配的装配端面52进行焊接高强度硬质合金处理，使导向杆5的导向端52表面为高强度硬质合金面。从而提高了元件的使用寿命。
[0028]考虑到本实用新型元件的耐用性，在导向杆5的固定端51还固定限位盖9，限位盖9固定于导向杆5与传动套管4连接端的端部。因此，防止长期使用过程中导向杆5与传动套管4的连接脱离。从而提高了元件的可靠性。
[0029]为使本元件活塞2在缸体I中运行时更为稳定，在本实用新型的一些实施方式中，还包括:固定杆10，固定杆10贯穿于活塞的进气腔与出气腔，一端与缸盖11固定连接，另一端与隔板12固定连接，从而防止了活塞2的轴向窜动，使传动套管4对外部阀门的控制更为稳定。
[0030]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.气动执行元件，包括:缸体(I)、活塞(2)及活塞杆(3),其特征在于,还包括:传动套管(4)，所述传动套管(4)的内管径与所述活塞杆(3)的伸出端外径相应，套装于所述活塞杆(3)的伸出端外侧，与所述缸体(I) 一侧活动连接；所述活塞杆(3)的伸出端设有:螺旋形沟槽(31);所述传动套管(4)的内管径向固定导向杆(5)，所述导向杆(5)的导向端外径与所述螺旋形沟槽(31)的槽宽相应，装配于所述螺旋形沟槽(31)中，使所述活塞杆(3)的伸出端从所述缸体(I)中伸出时，所述导向杆(5)在所述螺旋形沟槽(31)的推动下，带动所述传动套管(4)围绕所述活塞杆(3)的伸出端转动。
2.根据权利要求1所述气动执行元件，其特征在于，还包括:调整螺柱(6)，所述调整螺柱(6)从缸体(I)的一侧穿入，并与所述缸体(I)活动连接，所述调整螺柱(6)的穿入端位于所述活塞(2)的进气侧，在所述活塞(2)的初始位置与所述活塞(2)的端面相抵。
3.根据权利要求1或2所述气动执行元件，其特征在于，还包括:底座套管(7)，所述底座套管(7)的内孔与所述传动套管(4)的外径相应，所述底座套管(7)的一端与所述缸体(I)固定连接，内孔与所述传动套管(4)的自由端外径活动连接。
4.根据权利要求3所述气动执行元件，其特征在于，还包括:法兰盘(8)，所述法兰盘(8)与所述底座套管(7)的外壁连接。
5.根据权利要求1所述气动执行元件，其特征在于，所述螺旋形沟槽(31)为多个螺旋形沟槽，所述多个螺旋形沟槽沿所述的活塞杆(3)的伸出端外圆对称或均匀分布。
6.根据权利要求5所述气动执行元件，其特征在于，所述螺旋形沟槽(31)的底部为硬化处理面。
7.根据权利要求书1、4或6所述气动执行元件，其特征在于，所述的导向杆(5)的导向端的端面为高强度硬质合金面。
8.根据权利要求7所述的气动执行元件，其特征在于，还包括:限位盖(9)，所述限位盖(9)固定于所述导向杆(5)与所述传动套管(4)连接端的端部。
9.根据权利要求1所述的气动执行元件，其特征在于，还包括:固定杆(10)，所述固定杆(10)贯穿于活塞的进气腔与出气腔，两端与所述缸体(I)固定连接。
【文档编号】F15B15/02GK203394917SQ201320460448
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】周岩, 李峰, 黎玉飞, 刘永良 申请人:航天长征化学工程股份有限公司, 北京航天长征机械设备制造有限公司