一种带阀门定位器的气动马达执行机构的制作方法

本发明属于仪器仪表领域，具体涉及一种带阀门定位器的气动马达执行机构。

背景技术：

利用净化压缩空气作为动力源的执行机构，结构简单,维修方便,价格低廉,抗环境污染,动作平稳，并且安全防爆，在气动调节阀上被广泛应用。常见的气动执行机构有气动薄膜式、气缸活塞式。由于推杆的位移量与信号压力成正比，对于大口径、高压力场合，需要很大的输出力，只能选择气缸活塞式，但是气缸活塞式执行机构体积庞大、质量很大，给安装带来很多不便。

气动马达执行机构的动力取自净化压缩空气，获取简单安全，输出力大；结构简单，体积小，重量轻；本质安全，适用于防爆场合。由于现有气动马达执行机构精度太低，无法实现控制阀的精确定位，故很少被选用。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种带阀门定位器的气动马达执行机构，以解决现有技术中对控制阀的定位不准、出现气源发生故障时，不能方便进行手动操作和不能实时观测阀门开启程度的技术问题。

为了解决上述技术问题，实现本发明目的，采取以下技术方案：一种带阀门定位器的气动马达执行机构，包括双作用阀门定位器、气动马达、伞齿传动机构、推杆、支架、法兰管件和马达连接件，所述马达连接件一端与气动马达通过紧固件ⅱ连接，其另一端与伞齿传动机构的一端通过紧固件ⅰ连接，所述伞齿传动机构另一端通过紧固件ⅲ与法兰管件一端连接，所述法兰管件另一端可连接在支架上，所述推杆的上端安装在所述伞齿传动机构内，其下端固定有双作用阀门定位器并置于支架上，所述双作用阀门定位器通过正转进气管路和反转进气管路与气动马达连接。

进一步地，所述伞齿传动机构，包括锥齿轴、伞齿、键、内齿轮、外齿轮、螺纹压套和连接套，气动马达的输出轴经过连接套与伞齿传动机构的锥齿轴连接，锥齿轴与伞齿通过齿轮啮合，伞齿与内齿轮通过键进行键连接，内齿轮与外齿轮通过齿轮啮合，外齿轮内圆柱面与推杆外圆柱面进行螺纹连接，所述内齿轮和外齿轮固定在螺纹压套下面，其只能绕推杆的轴线进行旋转运动，所述螺纹压套中间开设有通孔并使推杆上端在其中能轴向移动。

进一步地，还包括手动机构和对开螺母，所述手动机构置于法兰管件和支架之间，其上端与法兰管件的下端通过紧固件ⅳ连接，其下端通过紧固件ⅴ与支架连接，所述手动机构包括蜗杆、涡轮和轴承，所述推杆上套设有导套ⅱ，并通过销轴将导套ⅱ固定在推杆外圆柱侧，螺钉ⅰ将导套ⅰ固定在导套ⅱ外圆柱侧，所述涡轮内圆柱面上带有内螺纹，导套ⅱ的外圆柱面上带有与涡轮内螺纹相配合的外螺纹；所述对开螺母内圆柱面带有内螺纹，并与推杆的带有外螺纹下端螺纹连接，通过螺钉和垫圈对对开螺母进行其固定。

进一步地，还包括行程指示器，行程指示器固定在支架上，其上设有行程刻度并能够显示推杆的轴向位移。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过双作用阀门定位器控制气动马达的旋转，从而实现气动马达执行机构对控制阀的精确驱动；可连接手动机构，实现气动马达执行机构的手动操作；带行程指示器，可指示阀门的行程位置。本发明结构简单，使用方便，安全，环保，效率高。

附图说明

附图1是本发明的原理图

图中：1、双作用阀门定位器；1-1、正转进气管路；1-2、反转进气管路；2、行程指示器；3、气动马达；4、伞齿传动机构；4-1、锥齿轴；4-2、伞齿；4-3、键；4-4、内齿轮；4-5、外齿轮；4-6、螺纹压套；4-7、连接套；5、推杆；5-1、导套ⅰ；5-2、螺钉ⅰ；5-3、导套ⅱ；5-4、销轴；6、手动机构；6-1、蝸杆；6-2、涡轮；6-3、轴承；7、支架；7-1、紧固件ⅴ；8、法兰管件；8-1、紧固件ⅲ；8-2、紧固件ⅳ；9、马达连接件；9-1、紧固件ⅰ；9-2、紧固件ⅱ；10、对开螺母；10-1、螺钉ⅱ；10-2、垫圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，图1内标注的正转指的是气动马达内部输出轴的旋转方向。本发明提供了一种带阀门定位器的气动马达执行机构，包括双作用阀门定位器1、行程指示器2、气动马达3、伞齿传动机构4、推杆5、手动机构6、支架7、法兰管件8、马达连接件9和对开螺母10。马达连接件9一端与气动马达3通过紧固件ⅱ9-2连接，其另一端与伞齿传动机构4的一端通过紧固件ⅰ9-1连接，所述伞齿传动机构4另一端通过紧固件ⅲ8-1与法兰管件8一端连接，所述法兰管件8另一端可连接在支架7上，优选通过手动机构6连接支架7，即所述手动机构6置于法兰管件8和支架7之间，其上端与法兰管件8的下端通过紧固件ⅳ8-2连接，其下端通过紧固件ⅴ7-1与支架7连接。所述推杆5的上端安装在所述伞齿传动机构4内，其下端固定有双作用阀门定位器1并置于支架7上，所述双作用阀门定位器1通过正转进气管路1-1和反转进气管路1-2与气动马达3连接。推杆5下端与对开螺母10连接。行程指示器2固定在支架7上，可通过行程指示器2上的行程刻度读取推杆5的轴向位移。

其中，伞齿传动机构4，包括锥齿轴4-1、伞齿4-2、键4-3、内齿轮4-4、外齿轮4-5、螺纹压套4-6、连接套4-7。

上述气动马达3与伞齿传动机构4之间，经过马达连接件9，使用紧固件ⅰ9-1和紧固件ⅱ9-2进行连接；伞齿传动机构4与法兰管件8之间通过紧固件ⅲ8-1连接；法兰管件8与手动机构6之间通过紧固件ⅳ8-2连接；手动机构6与支架7之间通过紧固件ⅴ7-1连接。双作用阀门定位器1固定在推杆5上。

输入信号经过双作用阀门定位器1转变成气压信号，气压信号由正转进气管路1-1和反转进气管路1-2与气动马达3进行连接。气体进入气动马达3以后，气体膨胀做功，将气体的压力能转换成输出轴的旋转机械能。

上述气动马达3的输出轴经过连接套4-7与伞齿传动机构4的锥齿轴4-1连接，将气动马达3输出轴的旋转运动传递到锥齿轴4-1；锥齿轴4-1与伞齿4-2通过齿轮啮合，伞齿4-2与内齿轮4-4通过键4-3进行键连接，内齿轮4-4与外齿轮4-5通过齿轮啮合，外齿轮4-5内圆柱面与推杆5外圆柱面进行螺纹连接，最终将气动马达3输出轴的旋转运动传递到推杆5的轴向移动。螺纹压套4-6使内齿轮4-4和外齿轮4-5固定在原处不会沿推杆5轴向窜动，只绕推杆5的轴线进行旋转运动，螺纹压套4-6中间的通孔使推杆5可自由轴向移动。

所示行程指示器2固定在支架7上，可通过行程指示器2上的行程刻度读取推杆5的轴向位移。

其中推杆5上套设有导套ⅱ5-3上，导套ⅰ5-1套设在导套ⅱ5-3上，螺钉ⅰ5-2将导套ⅰ5-1固定在导套ⅱ5-3外圆柱侧；销轴5-4将导套ⅱ5-3固定在推杆5外圆柱侧。当气动马达3的输出轴经过一系列机械传动使推杆5轴向移动时，由于销轴5-4将导套ⅱ5-3固定在推杆5外圆柱侧，导套ⅱ5-3也会随着推杆5进行轴向移动。

如图1所示，对开螺母10内圆柱面加工有螺纹，推杆5下端设有外螺纹，对开螺母10与推杆5通过螺纹连接，且使用螺钉ⅱ10-1和垫圈10-2进行固定，以防止对开螺母10与推杆5之间螺纹连接松动。

其中手动机构6包括蜗杆6-1、涡轮6-2和轴承6-3，当转动手动机构6上的蜗杆6-1时，由于轴承6-3的限制，涡轮6-2只绕推杆5的轴线在原地做旋转运动；涡轮6-）内圆柱面加工有螺纹，导套ⅱ5-3的外圆柱面也加工有螺纹，销轴5-4将导套ⅱ（5-3）固定在推杆（5）外圆柱侧；此时，涡轮6-2的旋转运动经过与导套ⅱ5-3的螺纹连接，传递到推杆5，由于对开螺母10的限制，推杆5不会绕轴线旋转，只会沿推杆5轴线产生轴向位移。通过手轮机构6实现了气动马达执行机构的手动操作。

当从双作用阀门定位器1给出的气压信号经过正转进气管路1-1进入气动马达3时，气动马达3的输出轴正转，锥齿轴4-1正转，从而使推杆5产生向上的轴向位移。当从双作用阀门定位器1给出的气压信号经过反转进气管路1-2进入气动马达3时，气动马达3的输出轴反转，锥齿轴4-1反转，从而使推杆5产生向下的轴向位移。

双作用阀门定位器1可以是气动双作用定位器，也可以是电气双作用定位器。

工作原理:

当双作用阀门定位器选择电气双作用定位器时，输入电信号进入双作用阀门定位器1，输出的气压信号由正转进气管路1-1进入气动马达3。气体进入气动马达3以后，气体膨胀做功，将气体的压力能转换成输出轴的旋转机械能，气动马达3的输出轴正转。气动马达3的输出轴经过连接套4-7将旋转运动传递给伞齿传动机构4的锥齿轴4-1，锥齿轴4-1正转；锥齿轴4-1与伞齿4-2通过齿轮啮合，伞齿4-2与内齿轮4-4通过键4-3进行键连接，内齿轮4-4与外齿轮4-5通过齿轮啮合，外齿轮4-5内圆柱面与推杆5外圆柱面进行螺纹连接，最终将气动马达3输出轴的正转旋转运动传递到推杆5的向上的轴向移动。

当双作用阀门定位器选择电气双作用定位器时，输入电信号进入双作用阀门定位器1，输出的气压信号由反转进气管路1-2进入气动马达3。气体进入气动马达3以后，气体膨胀做功，将气体的压力能转换成输出轴的旋转机械能，气动马达3的输出轴反转。气动马达3的输出轴经过连接套4-7将旋转运动传递给伞齿传动机构4的锥齿轴4-1，锥齿轴4-1反转；锥齿轴4-1与伞齿4-2通过齿轮啮合，伞齿4-2与内齿轮4-4通过键4-3进行键连接，内齿轮4-4与外齿轮4-5通过齿轮啮合，外齿轮4-5内圆柱面与推杆5外圆柱面进行螺纹连接，最终将气动马达3输出轴的正转旋转运动传递到推杆5的向下的轴向移动。

当转动手动机构6上的蜗杆6-1时，由于轴承6-3的限制，涡轮6-2只绕推杆5的轴线在原地做旋转运动；涡轮6-2内圆柱面加工有螺纹，导套ⅱ5-3的外圆柱面也加工有螺纹，销轴5-4将导套ⅱ5-3固定在推杆5外圆柱侧；此时，涡轮6-2的旋转运动经过与导套ⅱ5-3的螺纹连接，传递到推杆5，由于对开螺母10的限制，推杆5不会绕轴线旋转，只会沿推杆5轴线产生轴向位移。通过手轮机构6实现了气动马达执行机构的手动操作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。