气动执行器的制作方法

本实用新型涉及一种执行机构，尤其是一种气动执行器。

背景技术：

目前现有的角行程气动执行器为齿轮齿条结构或者拨叉结构。这两种结构都是把活塞组件运动中心线设置为力臂的一端；这种结构都只设置为一个偏芯，在使用从成本考虑中小扭矩通常选用齿轮齿条结构，大扭矩选用拨叉结构；各有优势；各有不足：齿轮齿条结构紧凑，力臂等分偏置，但不能提供大扭矩，因为越大越笨拙，效率越低；拨叉结构简单，力臂一侧偏芯设置，适合大扭矩输出，也是因为体大偏重，局限于侧偏芯重量不平衡问题，力臂长度选择的空间很小，效率不高，使用成本相对较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种气动执行器，针对扭矩问题，通过活塞运动组件上设置的偏置推杆增大了力臂长度提高扭矩值，以达到大扭矩输出的效果。本实用新型采用的技术方案是：

一种气动执行器，其特征在于，包括：

第一气室、第二气室、第三气室、第四气室、第一气缸体、第二气缸体、箱体、偏置推杆、中心推杆、曲柄、推动件、第一气孔、第二气孔、第三气孔、第四气孔、第一活塞、第二活塞、推杆锁夹、输出轴；

第一气缸体和第二气缸体分别连接在箱体的两侧，构成一个外架结构；第一活塞设置于第一气缸体内，将第一气缸体内空间分隔为第一气室和第三气室；第二活塞设置于第二气缸体内，将第二气缸体内空间分隔为第二气室和第四气室；其中，第三气室和第二气室位于靠近箱体的内侧，第一气室和第四气室位于背离箱体的外侧；第一气室和第三气室的缸体上分别设有第一气孔和第三气孔；第二气室和第四气室的缸体上分别设有第二气孔和第四气孔；

偏置推杆和中心推杆的两端分别与第一活塞和第二活塞连接，构成活塞运动组件；偏置推杆位于中心推杆的偏离输出轴的一侧；

推杆锁夹设于箱体内，推杆锁夹与偏置推杆和中心推杆均连接；在推杆锁夹上安装一个推动件；

曲柄设于箱体内，曲柄的下端连接输出轴；曲柄上设有一个滑槽，所述推动件嵌入所述滑槽内；推动件用于推动曲柄转动，从而带动输出轴转动。

进一步地，第一气孔位于第一气室背离箱体的缸体外侧一端；第三气孔位于第三气室靠近箱体的缸体内侧一端。

进一步地，第二气孔位于第二气室靠近箱体的缸体内侧一端；第四气孔位于第四气室背离箱体的缸体外侧一端。

进一步地，中心推杆位于第一气缸体、第二气缸体的中心轴线上或靠近第一气缸体、第二气缸体的中心轴线。

进一步地，推动件采用圆柱件或者滚轮。

进一步地，曲柄左右两侧各设有一个台肩，在箱体上曲柄左右两个旋转到位位置各设有一个用于与所述台肩相抵的定位螺栓。

进一步地，所述的气动执行器，还包括第一弹簧、第二弹簧；

第一弹簧和第二弹簧分别设置在第三气室、第四气室中；第一弹簧的一端连接第一活塞，另一端连接第三气室的内侧缸体；第二弹簧的一端连接第二活塞，另一端连接第四气室的外侧缸体；

或：

第一弹簧和第二弹簧分别设置在第一气室、第二气室中；第一弹簧的一端连接第一气室的外侧缸体，另一端连接第一活塞；第二弹簧的一端连接第二气室的内侧缸体，另一端连接第二活塞。

本实用新型的优点在于：

1）运用两个推杆连接活塞，杜绝了活塞运动时轴向转动的问题，增强了运动模块的整体刚性，使气缸运行更加平稳可靠；

2）使用推杆取代导向杆，优化了结构的一体性，整合了运动组件；

3）推杆锁夹取代目前执行器的滑动导向块，去除滑动导向块的在运动时的能量损耗；

4）将运动转换的着力点设置在直线运动中心推杆以外的另一个推杆上，使曲柄在传动轴中心点到活塞运动组件运动中心线的偏芯力臂长度以外又增加了一个偏芯力臂长度，因此得到双偏芯、增长力臂的结构，从而使输出轴输出扭矩得到倍增。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一气动执行器的状态之一示意图。

图2为本实用新型的实施例一气动执行器的状态之二示意图。

图3为本实用新型的实施例二气动执行器的状态之一示意图。

图4为本实用新型的实施例二气动执行器的状态之二示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一，如图1、图2所示，本实用新型提出的气动执行器，包括：

第一气室1、第二气室2、第三气室3、第四气室4、第一气缸体5、第二气缸体6、箱体7、偏置推杆8、中心推杆9、曲柄10、推动件11、第一气孔12、第二气孔13、第三气孔14、第四气孔15、第一活塞16、第二活塞17、推杆锁夹18、第一定位螺栓19、第二定位螺栓20、输出轴21；

第一气缸体5和第二气缸体6分别连接在箱体7的两侧，构成一个外架结构；第一活塞16设置于第一气缸体5内，将第一气缸体5内空间分隔为第一气室1和第三气室3；第二活塞17设置于第二气缸体6内，将第二气缸体6内空间分隔为第二气室2和第四气室4；其中，第三气室3和第二气室2位于靠近箱体7的内侧，第一气室1和第四气室4位于背离箱体7的外侧；第一气室1和第三气室3的缸体上分别设有第一气孔12和第三气孔14；第二气室2和第四气室4的缸体上分别设有第二气孔13和第四气孔15；优选地，第一气孔12位于第一气室1背离箱体7的缸体外侧一端；第三气孔14位于第三气室3靠近箱体7的缸体内侧一端。第二气孔13位于第二气室2靠近箱体7的缸体内侧一端；第四气孔15位于第四气室4背离箱体7的缸体外侧一端。

偏置推杆8和中心推杆9的两端分别与第一活塞16和第二活塞17连接，构成活塞运动组件；通常中心推杆9位于第一气缸体5、第二气缸体6的中心轴线上，但是也允许中心推杆9略微偏离第一气缸体5、第二气缸体6的中心轴线，只要大致处于第一气缸体5、第二气缸体6的轴向中心附近即可；偏置推杆8位于中心推杆9的偏离输出轴21的一侧；

推杆锁夹18设于箱体7内，推杆锁夹18与偏置推杆8和中心推杆9均连接；在推杆锁夹18上安装一个推动件11；推动件11用于推动曲柄10旋转，为了与曲柄10上的滑槽101配合，推动件11可以采用简单的圆柱件，或者更优地，采用滚轮可进一步减少在滑槽101中移动时的摩擦力；需要说明的是推杆锁夹18只是一个部件专用名称，不限定其是一个锁体或是一个夹子；

曲柄10设于箱体7内，曲柄10的下端连接输出轴21；曲柄10上设有一个滑槽101，所述推动件11嵌入所述滑槽101内；推动件11推动曲柄10转动后，可带动输出轴21转动；

曲柄10左右两侧各设有一个台肩102，在箱体7上曲柄10左右两个旋转到位位置各设有一个用于与所述台肩102相抵的定位螺栓19、20；

使用过程中通过第一气孔12、第二气孔13对第一气室1、第二气室2接入压缩空气，推动活塞运动组件向第三气室3、第四气室4方向运动，第三气室3、第四气室4的封闭气体通过第三气孔14、第四气孔15排出气室，偏置推杆8、中心推杆9上固定着的推杆锁夹18跟随活塞运动组件一起运动，推杆锁夹18上的推动件11推动曲柄10带动输出轴21作旋转运动；若改由第三气孔14、第四气孔15接入压缩空气，第一气孔12、第二气孔13换作排气孔，那么活塞运动组件向第一气室1、第二气室2方向运动，曲柄10在推动件11带动下带动输出轴21向这一方向旋转运动；

实施例二，如图3、图4所示；与实施例一相比，实施例二中增加了第一弹簧22和第二弹簧23，活塞运动组件依靠弹簧复位，其余结构同实施例一；

第一弹簧22和第二弹簧23分别设置在第三气室3、第四气室4中；第一弹簧22的一端连接第一活塞16，另一端连接第三气室3的内侧缸体；第二弹簧23的一端连接第二活塞17，另一端连接第四气室4的外侧缸体；

使用过程中通过第一气孔12、第二气孔13对第一气室1、第二气室2接入压缩空气，推动活塞运动组件向第三气室3、第四气室4方向运动，第三气室3、第四气室4的封闭气体通过第三气孔14、第四气孔15排出气室，偏置推杆8、中心推杆9上固定着的推杆锁夹18跟随活塞运动组件一起运动，推杆锁夹18上的推动件11推动曲柄10带动输出轴21作旋转运动；当放空第一气室1、第二气室2内的气压时，第一活塞16和第二活塞17在弹簧的推动下带动活整个气动执行器恢复到原位；

另外，第一弹簧22和第二弹簧23还可以分别设置在第一气室1、第二气室2中；第一弹簧22的一端连接第一气室1的外侧缸体，另一端连接第一活塞16；第二弹簧23的一端连接第二气室2的内侧缸体，另一端连接第二活塞17；

第三气孔14、第四气孔15接入压缩空气，第一气孔12、第二气孔13用于排气，工作过程与上述过程类似，不再赘述。

相较于现有技术，本实用新型的改进在于：

1）设计了双推杆结构，目前的拨叉气缸为单推杆结构或单推杆加导向杆结构，本实用新型的运动组件运动稳定性和刚性效果更好。

2）本设计用推杆取代导向杆的设计，使此部件由辅助功能变为主要功能的效果，重整了活塞运动组件，优化了结构的整体性。

3）运动组件设置固定的推杆锁夹，代替了目前执行器当中的滑动导向块，省去了此部件的能量损耗。

4）将运动转换的着力点设置在直线运动中心推杆以外的另一个推杆上，使曲柄在传动轴中心点到活塞运动组件运动中心线的偏芯力臂长度以外又增加了一个偏芯力臂长度，因此得到双偏芯、增长力臂的结构，从而使输出轴输出扭矩得到倍增。