专利名称：气动致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动致动器，所述气动致动器用于通过将由压缩空气所产生的线性运动(往复运动)转变成一种旋转运动，使一个输出轴旋转。更具体地说，本发明涉及一种待应用到一种球阀、一种蝶形阀或其它类似阀上的气动致动器，所述阀通过旋转约90°转换一个阀体如一个球或一个圆盘。
背景技术：
供在阀中使用的常规气动致动器来用这种结构，以便通过一种内装的运动变换机构将一直线性运动(往复运动)转变成一种旋转运动，并使由于变换的结果在输出轴上所产生的转动力通过上述运动变换机构作用到一个与输出轴连接的杆上，将一种转换运动赋予一个旋转阀如一种球阀或一种蝶形阀的阀体。装在这种致动器中的运动变换机构已知是成停车器轭式和齿条一齿轮式。尤其是，多数小尺寸的致动器都采用齿条一齿轮式运动变换机构。
顺便说说，齿条-齿轮式运动变换机构一般都具有一种结构一般都具有一种结构，所述结构包括一个旋转式设置的输出轴，所述输出轴在一个气缸中装备一个小齿轮；一对活塞，所述一对活塞设置在气缸中，并适合于在其中产生一种往复运动；及若干齿条，上述齿条各装配在活塞上，以便借助于待在各齿条与小齿轮之间形成的啮合可以将活塞的往复运动变换成一种旋转运动。
在上述齿条-齿轮式气动致动器中，致动器运转期间活塞的倾斜通常是根据小齿轮的有效直径和各活塞的齿条进行调节，因为在活塞的外径和气缸内径之间所产生的滑动面，和尤其是各活塞本身在它们往复运动期间，往往会在其轴向或旋转方向上产生一种倾斜现象。因此，这些致动器留下使活塞经受断裂并划伤它们的表面，甚至达到使它们的输出效率变差程度的问题。
因此，提出了下列技术作为克服这些问题的措施。JP-A-SHO 53-103915(以后称之为“专利文献1”)公开了一种结构，所述结构以克服存在的问题为目的，通过在一个活塞杆的相对端处各设置一个活塞，并使一个环形体与紧固到齿条齿支承部分上的行进路线滚动接触，来排除活塞在其往复运动期间倾斜的现象，上述活塞杆装备有若干待与一小齿轮啮合的齿条齿，而上述环形体用一个键固定到轴上。
实用新型注册登记No.2561362(以后称之为“专利文献2”)说明了一种致动器，所述致动器沿着一个齿条表面的纵向方向装备一个导轨，并且这个导轨如此设置，以便在一个输出轴的外周表面上自由导向。
上述先有技术参考文献涉及一些技术，所述这些技术在致动器中适合于分别用压缩空气和一种压缩弹簧作为动力源来转换一个阀，使它能减轻其中所用活塞朝其轴向方向和旋转方向倾斜的现象。在专利文献1中所公开的的技术要求一个环形部分用于与齿条接触。当致动器处于这些结构以致引起输出轴偏离气缸中心时，上述环形体必然经受干扰致动器气缸的内径，并且，为了避免这种麻烦，要求用一种特殊开头的接触件替换。
因此，在专利文献2中所公开的技术要求导轨，所述导轨用于支承待固定到致动器主体上的齿条。因此，这种技术导致添加元件部分数量并使致动器的结构变复杂。
另外，在一种弹簧返回式高输出致动器情况下，尽管其压缩弹簧注定采取一种大尺寸产生一种大的弹性推斥力，但这种压缩弹簧制成一种螺旋形状，并且压缩弹簧的终端部分因此能由于弹簧的膨胀和收缩的结果而越来越显著地在弹簧直径的圆周方向上产生一种收缩作用。而且，因为压缩弹簧的终端部分紧压着活塞，所以压缩弹簧终端部分的收缩作用有可能使活塞旋转，及使整体设置在活塞上的齿条倾斜和不均匀地碰撞整体设置在输出轴上的小齿轮，并因此缩短了致动器的使用寿命。
专利文献2公开了一种提供一种闭锁板的思想，所述闭锁板整体设置在装有一个压缩弹簧的气缸终端部分上，上述气缸是具有一个通风口，所述通风口适合于让空气进入气缸和将空气从气缸中排出。
这种通风口实际上设置在这样一个位置处，以便避免压缩弹簧的终端部分。当致动器小型化时，通风口有可能被压缩弹簧的终端部分闭锁。当致动器在户外使用时，通风口有可能通过它漏进雨水。
鉴于先有技术所遇到的各种问题，研究出了本发明。本发明目的是提供一种气动致动器，上述气动致动器能防止活塞产生在轴向或旋转方向上倾斜的现象，能使活塞的往复运动稳定地保持一段很长时间，方便检查用于证实气缸和活塞的密封性能并且还能使检查可靠地快速进行，及能同时进行操作的检查和用于检测外部漏泄的检查。
本发明另一个目的是提供一种气动致动器，所述气动致动器即使在一种联合操作式结构中也避免在检修期间经受一种压缩弹簧跳出，使致动器的孔径同样能在装入压缩弹簧一侧上调节，允许在装有压缩弹簧的气缸内部设置一种不能漏泄雨水的通风口，并且只形成很少从致动器外部形状伸出的部分。
发明公开为了达到上述目的，本发明提供一种气动致动器，所述气动致动器包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在上述输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干待与齿轮啮合的齿条齿，及若干活塞，所述活塞在活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器还包括一个压力检查室和一个压力检测孔，上述压力检查室由气缸和活塞围成，而上述压力检测孔在压力检查室和外部之间形成连通。在气动致动器中，压力检查室或压力检测孔之中可以设置一个压力传感器，用于检测上述压力检查室的内压。
本发明的另一方面提供一种气动致动器，所述气动致动器包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干待与齿轮啮合的齿条齿；及若干活塞，上述活塞在活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器满足0.2D＜e＜0.35D，式中D表示气缸的内径，而e表示活塞的中心线与齿轮中心线之间的距离，以便在活塞的中心线与齿条齿的齿距线之间形成一致。
本发明的另一方面提供一种气动致动器，所述气动致动器包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干待与齿轮啮合的齿条齿；及若干活塞，所述活塞在活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器还包括若干肋条，所述肋条在活塞杆齿条齿的上方和下方各设置一个，并使各肋条的末端部分碰撞输出轴的外周边。在气动致动器中，齿条齿上方可以装备一个开口部分，用于能目视检查齿条齿。
本发明的另一方面提供一种单操作气动致动器，所述气动致动器具有一个弹簧，并包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干待与齿轮啮合的齿轮齿；及若干活塞，所述活塞在活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器还包括一个用于压缩弹簧的弹簧止动器和一个制动螺栓，上述弹簧止动器装备有一个制动导向件，所述制动导向件自由地导向弹簧制动器，而上述止动螺旋插入制动导向件中。在单操作气动致动器中，制动导向件形成为一种圆筒形状。
本发明的另一方面提供一种单操作气动致动器，所述单操作气动致动器具有一个弹簧，并包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干待与齿轮啮合的齿条齿；及若干活塞，所述活塞在活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器机构还包括一个用于装入弹簧的圆筒形弹簧外壳，所述弹簧外壳在其外周表面上装备有一个通风口。在单操作气动致动器中，圆筒形弹簧外壳可以具有一个凸缘部分侧向表面，一个闭锁部分在上述凸缘部分侧向表面上伸出，用于闭锁一个连通孔的末端部分，上述连通孔在致动器主体的一个加压和减压口与一个加压和减压室之间形成连通，并且连通孔与闭锁部分并置。在单操作气动致动器中，通风口可以在其上安装一个弯管，所述弯管在致动器的下面方向中装备一个开口部分。
按照本发明，活塞的往复运动可以稳定地保持一段很长时间，因为各齿条齿和齿轮可以啮合，而同时活塞的中心线和齿条齿的齿距线可以保持处于相应一致。
另外，气缸在其内部具有一个压力检验室，通过在一个测试过程中经由一压力检测孔来检测这个压力检验室的内压，能够简化用于确证密封一个气缸和一个活塞的性能的测试，上述测试工作至今都花费更多的时间和劳力，使这种测试能在一短时间内可靠地实施，还能同时进行对操作的测试和对外部漏泄的测试，并减轻对从事测试的操作上的负担。
另外，由于设置了一个压力传感器，所以能够检测密封气缸和活塞的性能异常情况，并把这种检测结果通知一个遥远地点。
即使在自动操作过程中，也可以进行对密封气缸和活塞的性能的测试。
在本发明的还有另一方面，装备有齿条齿的活塞杆也防止被输出轴或装配在输出轴外周边上的圆筒形上推轴承导向，和能排除活塞杆和活塞偏置碰撞的现象，并进一步稳定活塞的往复运动。在安装产品期间，可以很容易目视确证各齿条齿与齿轮的接合，并能可靠地完成，及能方便而可靠地进行装配操作。
即使在一种单操作式气动致动器情况下，活塞的往复运动也可以类似于双工操作式气动致动器进行稳定，并可以直接利用未经修改形式的双工操作式气缸。当使用一种圆筒形制动导向件时，操作可以稳定，并且装配可以方便。另外，这种致动器可以用作一种高输出致动器。
另外，由于通风孔设置在一个弹簧外壳的外周边表面中，所以这种通风孔不能封闭，和进一步防止雨水侵入，并能保持它的透气性。通过使用于闭锁一个连通孔终端部分的闭锁部分伸出，并使一个通风弯管接合闭锁部分，能够保持弯免受损坏。
这种气动致动器能通过用铝压铸法制成其气缸、活塞、活塞杆等而大大减轻致动器的重量。
附图简介
图1是示出通过本发明实施的气动致动器一个实施例的透视图。
图2是图1的剖视图。
图3是示出一个压力入口/出口与一个压力检测孔(压力检测口)之间位置关系的前视图。
图4是本发明中一个气动致动器的口区域与一个检验夹具口区域的局部切去的剖视图。
图5是图1中所示的气动致动器的部件分解透视图。
图6是本发明的另一方面中一个活塞杆的透视图。
图7是穿过图2沿着线段A-A所作的剖视图。
图8是示出本发明还有另一方面中气动致动器另一个实施例的剖视图。
图9是图8中所示的一种弹簧外壳的透视图。
图10是示出本发明还有另一方面中气动致动器另一个实施例的剖视图。
图11是图10中所示的一种弹簧单元部分的部件分解透视图。
实施本发明的最佳方式为了更具体的说明本发明起见，本发明将在下面参照附图进行说明。
本发明的一个实施例在图1和2中示出。本发明中的一种气动致动器1是用铝通过压铸法生产。气动致动器1由下述部分构成一个气缸2，所述气缸2作为一个整体部分；两个端盖3，3，所述端盖3，3盖住气缸2的相对端，而同时用O形圈15a和15a将它们密封；一个输出轴5，所述输出轴5整体式或分开设置一个齿轮4；一对活塞6，6，所述一对活塞通过用铝压铸法制成，并横跨输出轴5彼此相对；一个活塞杆8，所述活塞杆8通过用铝压铸法制成，并具有在其中形成的齿条齿7，上述齿条齿7适合于与齿轮4啮合；加压室和减压室9和10，所述加压室和减压室9和10利用活塞6的外部侧向端部6a作为内壁；加压和减压口11和12，上述加压和减压口11和12通过连通孔9a和10a与加压室和减压室9和10连通；一个压力检验室13，所述压力检验室13由气缸2的内周表面2a和活塞对6和6的内部侧表面6b和6b围成；及一个压力检验孔14，所述压力检验孔14用于形成压力检验室13和外部之间的连通。
成对的活塞6和6具有在其中形成的插入槽6c和6d，并能将一个O形圈15b插入到插入槽6c中和将一个活塞轴承16插入到插入槽6d中，以便在气缸2的内周表面2a上滑动。
成对的活塞6和6设置成横跨输出轴5彼此相对，上述输出轴5旋转式设置在气缸2的内部。这些活塞与活塞杆8的相对端整体式或分开式设置。
在本实施例中，因为活塞6用一个螺栓19穿过一个O形圈15c固定到活塞杆8上，并且这种固定部分的平面形成在图2的轴承中以螺栓19的轴线为中心垂直对称，所以活塞6不容易受到一种偏置载荷的作用，并且可以消除滑动运动过程中活塞6倾斜的现象。
活塞杆8具有在其中形成的齿条齿7，并且齿条齿7与齿轮4啮合，上述齿轮4与输出轴6整体式/或分开式设置。
在这种情况下，通过满足条件0.2D＜e＜0.35D，齿条7和齿轮4能相互啮合，而同时活塞6的中心线6f和齿条齿7的齿距线7a保持处于对准状态，在上述公式中D代表汽缸2的内径，和e代表活塞6的中心线6f与齿轮4的中心线4a二者之间的距离。
当致动器的输出大，并且活塞6的运动或者一个弹簧的收缩动作显著时，将一个通过延伸一板式肋条/28所形成的活塞杆26设置在齿条垂直线的纵向方向上，如图6中所示的本发明还有另一方面所设想的。在这个活塞杆26中，上面肋条28具有一个开口部分29，所述开口部分29能在致动器装配过程中目视证实齿条齿27和齿轮之间的接合。
活塞杆26通过用铝压铸法产生，以便能很容易形成上述肋条28和开口部分29。
加压和减压室9和10设置成由汽缸2的内周表面2a、活塞6的外部侧表面6a和各端盖3围成。加压和减压室9和10制成通过连通孔9a和10a与加压和减压口11和12连通。上述连通孔9a和10a垂直地平行设置，如图3中所示。螺纹部分11a和12a在加压和减压口11和12的内表面上形成。
各端盖3都具有邻接螺栓孔的区域，上述螺栓孔各形成为一种支持面3a的形状。它们穿过支持面3a用六角螺栓17安装和固定到气缸2上。端盖3各用一个止动螺栓18设置在其中心处。止动螺栓18是用来通过碰撞固定螺栓19实施工作端孔径的细调，上述固定螺栓19用来固定活塞6和活塞杆8。
另外，在本实施例中，将一个电磁阀的输出口(未示出)通过O形圈(图中未示出)直接装配到加压和减压口11和12上，并用一个安装螺钉(未示出)拧到一个螺纹部分2c上，以便将电磁阀(未示出)直接固定到气缸2上，上述螺纹部分2c在气缸2的一个伸出部分(口部分)2b中形成。
在气缸2内部，将压力检查室13设置成被气缸2的内周表面2a和成对的活塞6和6的内部侧表面6b和6b包围。压力检查室13通过压力检测孔14与一个压力检查口20连通。压力检查口20如图3所示设置在伸出部分2b下方的一个位置处，以便避免干扰直接安装到气缸2伸出部分2b上的电磁阀(未示出)。
在压力检测孔14上安装一个压力传感器(未示出)，以便实施恒定的控制气缸2的内压，并且在检测出压力漏泄时，发射一个报告异常的信号。
现在，将在下面说明本例的操作。
通过将压缩空气穿过加压和减压口11，经由连通孔9a送入加压和减压室9中，如图2中实心线箭头标记所表示的，使活塞6和活塞杆8朝箭头“A”方向滑动，和随后促使加压和减压室20中的空气经由加压和减压口12排放。
因为与活塞杆8上形成的齿条齿7齿合的齿轮4随着这种运动而顺时针旋转，所以与输出轴5连接的阀体如一种球阀的阀体(未示出)旋转约90°，以便形成一种阀体的转换运动。
随后，通过将后面的状态转换到在加压和减压室9内部抽真空，而同时将空气从加压和减压口12经由连通孔10a供给到加压和减压室10中，如链线箭头标记所示，则使活塞6和活塞杆8朝箭头“B”方向滑动，并随后促使加压和减压室9中的空气通过加压和减压口11排放。
因为与活塞杆8上形成的齿条齿7啮合的齿轮4随着这种运动而反时针旋转，所以连接到输出轴上的阀体如一种球阀的阀体旋转的90°，以便形成阀体的转换运动。
在这种情况下，满足的是条件0.2D＜e＜0.35D，式中D代表气缸2的内径，和e代表活塞6的中心线6f与齿轮4的中心线4a之间的距离。
这种限制，即0.2D＜e＜0.35D由于下述原因可以知道。
现已发现，如果距离e没有达到0.2D，则距离不足将造成对气动致动器1驱动力的传送施加影响，因为当需要输出轴旋转约90°时，给插入齿轮4的输出轴5提供过小的直径，或使它变得难以固定许多齿条齿7用的齿。
现已发现，如果距离e相反超过0.35D，则过大距离将导致影响气动致动器1的尺寸及其元件部分数，因为使活塞杆8在插入气缸2过程中有干扰气缸2的内壁或干扰与插入气缸2中的输出轴5成整体的齿轮4的缺点，并且为了避免这种干扰起见，要求增加气缸2的直径，并保证一个大的空间单独用于将齿轮4作为一个分开部件设置的区域。
因此，通过将e的大小限制在上述范围内，因而使齿条齿7能与齿轮4啮合，而同时在不扩大气缸2直径或增加气缸元件部分数量的情况下，保持活塞6的中心线6f和齿条齿7的齿距线7a对准，同时适当考虑驱动力的传送和装配方便，它能防止活塞在滑动过程中倾斜的现象，和防止输出效率变差。
因为加压和减压室9和10制成如上所述通过连能孔9a和10a分别与加压和减压口11和12连通，所以能通过将加压和减压口11和12相互平行垂直设置，以便缩短从加压和减压口11和12到加压和压室9和10送气路线的长度。
另外，通过使各端盖3的区域邻接在与端盖3成为整体的支承面3a中形成的螺栓孔，使它能用六角螺栓17作为固定螺栓。因为支承面3a的外径保持在螺栓六角的相对侧距离范围内，所以不暴露在螺旋插入螺栓期间支承而涂层所经受的擦伤。因为各支承面和六角螺栓之间的接触面压力不需要利用一种端面环保持在一高水平处，所以传送紧固力的扭矩不会降低，并且必然保持紧固条件。
安装到气缸2相对端上的端盖3和3形状相同，并因此可互换使用。在打开侧和闭合侧上的端盖同样可以通过简单地更换止动螺栓18具有它们任意调节的操作孔径。
也就是说，它们能调节到适合的中间孔径。
还设置压力检查室13，所述压力检查室13由气缸2的内周面2a和活塞对6和6的内部侧表面6b和6b围成。在检查过程中通过压力检测孔14检测压力检查室13的内压，因此，使它能同时检查形成加压和减压室9的气缸2和活塞6的密封性能及形成加压和减压室10的气缸2和活塞6的密封性能。
当然，在两侧中的无论哪一侧上气缸2和活塞6的密封性能可以选择性地证实。
通过将压力传感器(未示出)安装到压力检查孔14上，使它能实施恒定的控制气缸2的内压，并且当检测出压力漏泄时，发出向远处报告异常的信号。
在本实施例中，作为检查气动致动器1在装配之间操作的一个实际例子，检查气缸2和活塞6的密封性能，及检查致动器是否外部漏泄，在构造中形成的一个检查夹具21能实施交替地通过加压和减压口11和12或同时通过它们将加压流体(压缩空气)送入气缸2，并且还准备和操纵密封压力检查孔14(压力检查口20)，用于实施没水中检查。
检查交替加入压力流体(压缩空气)的操作具体通过下列步骤实施将压力流体通过加压和减压口11(或12)经由连通孔9a(或10a)送入加压和压室9(或10)的内部；使加压流体作用的活塞6上；证实活塞6通常可在气缸2内流动；然后将加压流体同时通过加压和减压口11和12加入；通过压力检测孔14检测压力检查室13的内压；并根据检测结果确定加压和减压室9和10的气缸和活塞的密封性能；及同时，检查气缸2、各端盖3，或其它构件中的接合，以便确定是否存在外部漏泄。
也就是说，可以同时实施检查操作、检查气缸2和活塞6的密封性能、及检查用于检测外部漏泄。
在致动器使用期间，压力检查孔14用一个螺栓32穿过一个密封垫征21闭合，如图5所示，以便在压力检查室13中形成一个闭合的空间。当致动器拆卸时，通过首先松开这个螺栓32，也使它即使在压力检查室13密封时也能够减轻压力检查室13的压力。此后，可以在压力检查室处于大气压的状态下，安全地实施拆卸致动器的工作。
当经常进行压力检查时，将一个压力传感器(未示出)安装到压力检查孔14上，并用来经常控制气缸2的内压。当传感器检测压力不是时，它发出用于报告异常的信号，以便能操纵在远处实施。
当使用从延伸板状肋条28产生的活塞杆26时，肋条的各端面28a能碰撞输出轴的外周边，而更优选的是碰撞一个止推轴承30(在本实施例中用金属材料制造)，所述止推轴承由安装在输出轴5的外击边和气缸2之间的圆筒形上止推轴承30a、下止推轴承30b形成。这种止推轴承30插在输出轴5和气缸2之间，以便使输出轴旋转平稳，并且在轴向方向上具有一长的圆筒形状。由于这个事实与本发明的致动器保持活塞的中心线与齿条齿27的齿距线对准的事实有关，所以即使是在具有输出轴5的构造偏离气缸2中心时，也能防止活塞杆26的导向部分接触气缸2的内径，并且活塞杆26由圆筒形止推轴承30导向和防止它本身的旋转，其结果是绝对防止齿条和齿轮机构不均匀接触的现象。通过即使是在单一运动式气动致动器中也在活塞杆26的上方和下方各设置一个肋条28，上述单运动式气动致动器本文在下面具体说明，也能在不需要用分开的活塞杆情况下防止活塞杆随着压缩弹簧而旋转，无论弹簧单元设置在气缸2相对侧边其中任一侧上都无关紧要。
用本发明实施的气动致动器的还有另一个实施例在图8中示出。如图8所示，它要以是单操作式气动致动器1A，所述气动致动器1A安装有一个弹簧23。它可以很容易通过除去设置成安装到致动器1相对端上的端盖3其中之一，和具有一设置成安装到剩余开口端上的盒式弹簧单元22A从联合操作式气动致动器变换。
在单操作式气动致动器1A中，通过将空气穿过加工和减压口12经由连通孔10a送入加压和减压室10，使活塞6和活塞杆8朝箭头“B”方向滑动，并随着这种滑动，弹簧23被压缩，而加压和减压室9中的空气通过加压和减压口11排放。
为了使与在活塞杆8上形成的齿条齿7啮合的齿轮4随着上述运动反时针旋转起见，将一个连接到输出轴5上的阀主体如一种球阀的阀主体(未示出)旋转约90°，以便赋予阀主体一种转换运动。
当充满加压和减压室10的空气通过一个电磁阀(未示出)排放到外部时，通过处于压缩状态的弹簧23的反作用力把活塞6和活塞杆8朝箭头“A”方向往后推，并使齿轮4顺时针旋转。结果，将连接到输出轴5上的一个阀主体如一种球阀的阀主体(未示出)旋转约90°，并促使阀主体产生一种转换运动。
这时，因为齿条齿7和齿轮4相互啮合，而同时活塞6的中心线6f和齿条齿7的齿距线7a保持类似于联合操作式气动致动器1对准，所以能够防止活塞6在滑动过程中倾斜的现象和防止输出效率变差。
用于调节致动器孔径的止动螺栓18安装到一个封闭的圆筒形弹簧外壳33上，用于相对于弹簧外壳33的轴线同轴式装入弹簧23，而同时，将多个制动螺栓(内六角螺钉)34安装于其上，以便设置在一个与止动螺栓18同心的圆周上。由于各制动螺栓34是制动导向器，所以如此设置一个弹簧制动器，以便它可以自由导向。
在装配弹簧单元部分22A时，将弹簧23插在封闭的圆筒形弹簧外壳33的内部底表面和安装有多个阶梯的圆筒弹簧制动器35的外端区域之间，然后推动弹簧制动器35，直至弹簧23呈现压缩状态，和将具有其头部朝向活塞侧转动的制动螺栓34插入一个设置在弹簧制动器35内端部分的插孔35a中，并固定在弹簧外壳33的底部部分的内表面上，以便得到弹簧单元部分22A。弹簧23决不会跳动，因为这个弹簧23在弹簧单元部分22A内部保持处于一种稍微压缩的状态。
当弹簧单元部分22固定到气缸2上时，弹簧制动器35的外端部分碰撞一种阶梯式部分6e，所述阶梯部分6e在活塞6外周边部分的内径中形成。弹簧23呈现进一步稍微压缩的状态。
止动螺栓18打算用来调节致动器的孔径，上述止动螺栓18设置在多个制动螺栓34组的内部，上述制动螺栓34预定用作弹簧制动器36的制动件。通过使设置在气缸2中的止动螺栓18的末端部分比制动螺栓34的头部分更多的伸入气缸2中并碰撞活塞6，能够在不使止动螺栓干扰调节的情况下达到调节致动器的孔径。这种止动螺栓18在其位置已调到形成一规定的孔径之后，用一个螺栓37穿过密封垫片36固定到弹簧外壳33上。
这样，就防止弹簧23通过弹簧单元部分22A跳出，而同时使致动器能达到通过止动螺栓18调节孔径。
用标号24表示的一个通风弯管在其内部装备一个流动路线24a，所述流动路线24a具有一近似字母L的形状，并且当设置成连接一个伸出的闭锁部分3c’时安装在封闭的圆筒形弹簧外壳33的圆筒形部分外周表面上，和还安装在一个凸缘部分3b’的侧向表面上，并适合于闭锁连通孔9a和10a的末端部分，上述连通孔9a和10a形成致动器1A的加压和减压口11和12与加压和减压室9和10之间的连通。因此，通风口闭锁部分3c’除了具有闭锁连通孔9a(10a)末端部分的功能之外，还能完成防止在通风弯管24上产生擦伤的功能，上述通风弯管24预定形成为从弹簧外壳33的外周边伸出。这种保护性功能使通过使通风弯管垂直方向上的横截面保持在通风口闭锁部分3c’的区域之内更确实可靠。
通过将通风口设置在封闭的弹簧外壳33的圆筒形部分外击表面上，即使当致动器小型化时也能够消除通风口部分用弹簧23闭锁的可能性，上述通风口随着如上所述弹簧23的膨胀和收缩，将空气引入气缸2中和将空气从气缸2释放到外部。
因为这个通风弯管24的一个开口部分24b在致动器1A的下面部分中打开，所以即使致动器1A在户外使用时，开口部分也不可能受到雨水侵入。
在联合操作式气动致动器情况下，通过一个4通或5通电磁阀将空气压力加到致动器上。这种电磁阀装备有一朝向电磁阀的空气压力加入口、两个朝向致动器的空气压力入口、和一个或两个朝远离电磁阀的空气排放口。
在如本实施例中的单操作式致动器情况下，电磁阀只需要装备一个朝向电磁阀的空气压力加入口、一个朝向致动器的空气压力加入口、和一个朝向远离电磁阀的空气排放口。因此，在这种情况下，它需要在单操作式致动器和电磁阀之间插入一个适配器，用于闭锁一个朝向致动器的空气压力加入口，或者是准备一个分开的三通电磁阀。
在本实施例中，通过用一个插塞39闭锁加压和减压口11，所述加压和减压口11预定形成如图8中所示朝向弹簧外壳33的通风口，能够用于单操作式或联合操作式享有一四通或五通电磁阀，而不需要在致动器和电磁阀之间提供一种适配器或者准备一种分开的三通电磁阀。
按照本发明还有另一方面所述的气动致动器的另一个实施例在图10中示出。在这种情况下，代替由一内六角螺钉形成的制动螺栓34，设置一个螺栓38作为在一个弹簧制动器35轴线位置处的制动导向件，上述螺栓38预定用作一种圆筒形轴，所述圆筒形轴在其一端处具有一个凸缘部分38a用于紧固弹簧制动件35，所述弹簧制动件35用来压缩弹簧23，而在圆筒形轴的另一端处具有一个阳螺纹部分38b，所述阳螺纹部分38b螺旋式固定到设置在弹簧外壳33中的阴螺纹33a上。这种螺栓38具有一插入其中的止动螺栓18。因为单独用螺栓38足以装配弹簧单元部分22B，上述螺栓38预定用作制动导向件，所以最终的结构适用于一种高输出致动器，因为上述结构与图8中用多个制动螺栓的结构相比，除了方便装配弹簧单元部分22b的工作之外，不随弹簧23的膨胀和收缩将弹簧制动器35所产生的旋转传送到螺栓38。
检查单操作式气动致动器1A和1B在装动时的操作、气缸2和活塞6之间的密封性能及用于检测外部漏泄的检查，都是用与联合操作代气动致动器中相同的方式进行。因此，这些检查的说明将略去。
定期检查用与联合式气动致动器1中相同的方式进行。因此，其说明将略去。
另外，通过提供一种具有形成本发明气动致动器1的压力检查室13和压力检测孔14的停车器轭式气动致动器(未示出)，能够用与本发明相同的方式进行检查操作、检查气缸和活塞的密封性能及检查用于检测外部漏泄。
工业应用本发明可以用于气动致动器，所述气动致动器通过将压缩空气所产生的一种线性运动(往复运动)转变成一种旋转运动，使一个输出轴旋转。当它用于气动致动器，所述气动致动器应用到一种球阀、一种蝶形阀或其它旋转阀上，用于使阀体如一种球或一种圆盘转换约90°时，它明显地显示出效果。
权利要求
1.一种气动致动器，包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在上述输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备有若干齿条齿，以便待与上述齿轮啮合；和若干活塞，上述活塞在上述活塞杆的相对端处各设置一个其中气动致动器还包括一个压力检查室和一个压力检测孔，上述压力检查室由上述气缸和上述活塞围成，而上述压力检测孔在上述压力检查室和一个外部之间形成连通。
2.按照权利要求1所述的气动致动器，其中压力检查室或压力检测孔之中装备一个压力传感器，用于检测上述压力检查室的内压。
3.气动致动器，包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在上述输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备有若干齿条齿，以便待与上述齿轮啮合；和若干活塞，所述活塞在上述活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器满足0.2D＜e＜0.35D，式中D代表上述气缸的内径和e代表上述活塞的中心线与上述齿轮中心线之间的距离，以便在活塞的中心线与齿条齿的齿距线之间形成一致。
4.气动致动器，包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在上述输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备有若干齿条齿，以便待与上述活塞啮合；和若干活塞，上述活塞在上述活塞杆的相对端处各设置一个，其中气动致动器还包括若干肋条，并具有各肋条的末端部分，上述肋条在上述活塞杆齿条齿的上方和下方各设置一个，而上述肋条的末端部分造成碰撞输出轴的外周边。
5.按照权利要求4所述的气动致动器，其中在齿条齿上方的肋条装备一个开口部分，用于能目视检查齿条齿。
6.一种单操作工气动致动器，具有一个弹簧，并包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮所述设置在上述输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干齿条齿，以便待与上述齿轮啮合；及若干活塞，所述活塞在上述活塞杆相对端处备设置一个，其中气动致动器还包括一个用于压紧弹簧的弹簧制动器及一个止动螺栓，上述弹簧制动器装备有一个制动导向件，所述导向件自由地导向弹簧制动器，而上述止动螺栓插入制动导向件中。
7.按照权利要求6所述的气动致动器，其中上述制动导向件，其中上述制动导向件形成一种圆筒形状。
8.单操作式气动致动器，具有一个弹簧，并包括一个气缸；一个输出轴，所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮所述齿轮设置在上述输出轴中；一个活塞杆，所述活塞杆装备若干齿条齿，以便待与上述齿轮啮合；及若干活塞，所述活塞在上述活塞杆相对端处设置一个，其中气动致动器还包括一个用于装入弹簧的圆筒形弹簧外壳，上述外壳在其外周表面上具有一个通风口。
9.按照权利要求8所述的单气动致动器，其中圆筒形弹簧外壳具有一个凸缘部分侧向表面，一个闭锁部分在上述凸缘部分侧向表面上伸出，用于闭锁一个连通孔的末端部分，上述连通孔在致动器一个主体的一个加压和减压口与一个加压和减压室之间形成，并且连通孔与闭锁部分并置。
10.按照权利要求8或权利要求9所述的单操作气动致动器，其中上述通风口在其上安装一个弯管，所述管沿致动器的下面方向装备一个开口部分。
全文摘要
一种气动致动器包括一个气缸；一个输出轴；所述输出轴旋转式设置在上述气缸中；一个齿轮，所述齿轮设置在输出轴中，一个活塞杆，所述活塞杆装备若干齿轮齿，以便待与齿轮啮合；及若干活塞，所述活塞在活塞杆的相对端处各设置一个其中气动致动器还包括一个压力检查室和一个压力检测孔，上述压力检查室由气缸和活塞围成，而上述压力检测孔在压力检查室和外部之间形成连通。
文档编号F15B15/08GK1662747SQ0381383
公开日2005年8月31日 申请日期2003年6月13日 优先权日2002年6月14日
发明者野村泰之 申请人:株式会社开滋