专利名称：内曲线气动阀门驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门驱动装置，特别是一种内曲线气动阀门驱动装置。
背景技术：
中国实用新型专利200720086483.7公开了一种内曲线气动阀门执行器，包括壳体和设 置在壳体内的气缸组件、配气盘、连接杆(推杆)及设置在连接杆上的滚轮，滚轮在壳体 内表面上设置的轨道上运动。该气动阀门执行器的工作过程如下高压气体通过配气盘进 入到气缸推动气缸内的活塞，活塞推动连接杆进而使得滚轮在曲线轨道上运动从而使得阀 杆转动。通过调整进气方向，可以使得高压气体通过配气盘上不同的通路进入到处于特定 位置的气缸中，实现了阀杆的正反两个方向的转动。
上述专利公开的技术方案存在以下问题气缸组件为一圆柱体上制备的凹坑，这就导 致整个气缸组件的质量较大，因此驱动效率较低。
实用新型内容
为了解决现有的内曲线气动阀门执行器存在的驱动效率低的问题，本实用新型提供了 一种新型的内曲线气动阀门驱动装置。 本实用新型的技术方案如下
内曲线气动阀门驱动装置，包括单层气缸组件，所述单层气缸组件包括中心轴和若干 杯形气缸，杯形气缸的底座设置于中心轴上，所述杯形气缸的轴线垂直于中心轴的轴线， 所述若干杯形气缸围绕中心轴辐射状分布，所述若干杯形气缸的轴线形成垂直于中心轴轴
线的平面；单层气缸组件中相邻杯形气缸外壁之间设置空隙。
沿所述中心轴的轴向分布有若干个所述单层气缸组件。 在杯形气缸内设置有滑动活塞，滑动活塞朝向杯形气缸口方向一端的径向尺寸小于朝 向杯形气缸底部方向一端的径向尺寸。
滑动活塞推顶的推杆部分的横截面为T形。
所述内曲线气动阀门驱动装置还包括包围所述气缸组件设置的壳体，及壳体的顶盖与 气缸组件间设置的配气盘，配气盘与所述壳体顶盖之间设置有碟簧，碟簧与配气盘同轴设置。
本实用新型的技术效果
本实用新型将气缸壁之间隔空设置，减轻了气缸组件的重量，因此在同样功率气源驱 动的条件下转动效率比现有技术方案提高了，解决了现有技术存在的驱动效率低的问题。 由于在实际应用中常采用多个单层气缸组件，因此将单层气缸组件组合成一体结构可以避免单层气缸组件连接位置产生的泄漏问题，提高了阀门驱动装置的驱动效率。可以制 备2个单层气缸组件构成的一体件和3个单层气缸组件构成的一体件，这样可以适应实际 应用中常采用的4层、5层和6层气缸组件的情况。
技术背景中所介绍的现有技术(以下简称现有技术)中活塞为实心的柱状体，柱状体 的径向尺寸与气缸的内径相当，本实用新型的滑动活塞体至少分为两个部分，为了实现滑 动活塞受气流推动的功能，滑动活塞的一端的径向尺寸与气缸的内径相当，滑动活塞另一 端可以设置成径向尺寸小于另一端的突出的柱状体，只要柱状体的强度能够满足工作要求 就可以，这样就减轻了滑动活塞的重量，提高了效率。
现有技术的推杆为圆柱状实心体，重量较大，需要消耗较多能量推动。本实用新型的 推杆的主体部分(中间部分)横截面为T形，与现有技术的推杆相比重量更轻，因此效率 会更高。
现有技术中为了避免气体压力使配气盘产生大的位移进而发生泄漏，因此在配气盘和 壳体顶盖间设置了弹簧，弹簧在配气盘上均匀分布3个弹簧。三个弹簧对配气盘形成三个 施力点，对于配气盘来说三个点施加的力会有不同，受力不均匀，因此配气盘会产生偏移， 容易发生气体泄漏，降低驱动装置的效率。本实用新型用碟簧代替现有技术中的三点弹簧， 使得配气盘受力处为环形线，受力更均匀且弹簧片比普通弹簧更不易发生疲劳。
图1为本实用新型气缸组件的结构图。
图2为图1中的A向视图。
图3为本实用新型滑动活塞的结构示意图。
图4为本实用新型碟簧的结构示意图。
图5为本实用新型推杆的结构示意图。
图6为图5的俯视图。
图7为本实用新型阀门驱动装置装配后的结构图。 图中标记说明如下
l-气缸;2-中心轴;3-推杆;4-滑动活塞;5-碟簧。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。
图1为本实用新型气缸组件的轴向视图，即视角方向是沿着中心轴的轴线方向，这一
轴向视图可以清楚地显示单层气缸组件的结构。单层气缸组件由中心轴2和以中心轴轴线 为中心辐射状分布的若干杯形气缸1构成。杯形气缸1的底座设置于中心轴2上，中心轴2 上设置连通气缸1的导气通路，中心轴2与阀门的阀杆同轴，中心轴2的转动通过行星减 速器带动阀杆转动。杯形气缸1的轴线垂直于中心轴2的轴线，构成单层气缸组件的若干 杯形气缸1的轴线形成垂直于中心轴轴线的平面。单层气缸组件中相邻杯形气缸1外壁之 间设置空隙，前提是要保证气缸1壁的强度满足工作要求，即对比现有技术相邻气缸外壁间留空，这一方面节约了材料，另一方面减轻了气缸组件的重量，在工作状态下气缸组件 的能耗比现有技术的气缸组件能耗小，效率高。
图1中的气缸组件是三个单层气缸组件沿轴线方向连接成一体结构，因此从图1的A 向视图(即图2)可以看出三个单层气缸组件沿轴线方向连接成一体结构的状态。 一体结构 的好处是解决了单层气缸组件连接处形成的缝隙容易产生气体泄漏的问题。可以采用铸造 的方法制作图2所示的一体结构。在实际应用中比较常见的是2层、3层、4层、5层和6 层气缸组件的情况，因此可以制备2个单层气缸组件构成的一体件和3个单层气缸组件构 成的一体件，可以组合适应上述工作需求，且成本低廉。
图3显示了本实用新型滑动活塞的结构。内曲线气动阀门驱动装置中的滑动活塞在高 压气体作用下沿气缸1的轴线方向运动，同时滑动活塞一端在高压气体作用下运动时会推 动推杆，进而推动推杆上的滚轮在内曲线轨道上运动。气缸l的进气口设置在气缸的底部， 滑动活塞受高压气体作用的一端的径向尺寸要与气缸内部的径向尺寸相当，这样才可以保 证气密性。而滑动活塞推动推杆的一端并没有保障气密性的要求，因此可以减小这一端的 径向尺寸，即在滑动活塞的这一端形成一个突出的柱体，这可以减少制造滑动活塞的材料 和滑动活塞的重量，滑动活塞重量的减少可以提高活塞的工作效率。当然，这个柱体的尺 寸要满足工作状态下的强度要求。图3所示的实例中，为了使滑动活塞与气缸间的气密性 更好，在滑动活塞轴线方向上延长了与气缸内径尺寸相近端的距离，具体的如图3所示的 滑动活塞的剖面图，图3所示滑动活塞的下端为与高压气体作用端，这一端的径向尺寸与 气缸内径尺寸相近，所谓延长是指图3所示的"山"字形结构，即从滑动活塞与推杆作用 端加工出环状凹坑，凹坑包围的是所述柱状体，环状的外侧为滑动活塞与气缸接触的壁。
图4为本实用新型碟簧的结构图，为圆台状的弹性部件，在圆台的轴线方向上具有弹 性。碟簧可以自制或采用标准的碟簧部件。
图5和图6显示了本实用新型推杆的结构，推杆的两端由于要安装滚轮(一般采用轴 承)，因此需要配合滚轮的安装采用圆柱结构。而推杆的中间部分采用横截面为T形的横梁 结构，这种横梁结构比现有技术中的圆柱结构重量轻，工作效率会更高。
图7为装配好的本实用新型的内曲线气动阀门驱动装置。主体部分为气缸组件及设置 在气缸内的滑动活塞4，滑动活塞4推顶推杆3。包围气缸组件设置的是外围的壳体，图7 中壳体左侧端为壳体的顶盖，在顶盖和气缸组件之间设置有配气盘，配气盘的主要作用是 使气体流通到气缸组件中心轴上特定的通道中，向特定的气缸充气。配气盘需要一个从左 向右的弹性支撑力，以免配气盘在高压气体的作用下向左侧偏斜从而发生泄漏，现有技术 采用的是在配气盘和壳体顶盖之间设置若干弹簧实现的，这些弹簧提供了所需的弹性支撑 力，但这些弹性支撑力只有有限的几个作用点，各自独立的弹簧疲劳程度不同，容易使配 气盘受力不均匀发生偏斜。本实用新型在这个部分采用了一个碟簧5，碟簧5与配气盘同轴 设置，这样配气盘受力平衡、均匀，不易发生偏斜。
本实用新型的工作过程如下高压气体通过配气盘进入到气缸组件特定的气缸，气缸 内的滑动活塞4推动推杆3，进而推压推杆3两端的滚轮，滚轮在内曲线轨道上在上述推压 力的作用下在轨道上滚动，从而带动中心轴转动，中心轴转动通过行星减速器带动阀杆转动，实现发门的开、关。改变导入的高压气体的进气方向可以通过配气盘将气体导入到不 同的气缸，实现正反两个方向的转动，这一工作过程与现有技术类似。
权利要求1、内曲线气动阀门驱动装置，包括单层气缸组件，所述单层气缸组件包括中心轴和若干杯形气缸，杯形气缸的底座设置于中心轴上，所述杯形气缸的轴线垂直于中心轴的轴线，所述若干杯形气缸围绕中心轴辐射状分布，所述若干杯形气缸的轴线形成垂直于中心轴轴线的平面；其特征在于单层气缸组件中相邻杯形气缸外壁之间设置空隙。
2、 根据权利要求l所述内曲线气动阀门驱动装置，其特征在于沿所述中心轴的轴向分 布有若干所述单层气缸。
3、 根据权利要求1或2所述内曲线气动阀门驱动装置，其特征在于在杯形气缸内设置 有滑动活塞，滑动活塞朝向杯形气缸口方向一端的径向尺寸小于滑动活塞朝向杯形气缸底 部方向一端的径向尺寸。
4、 根据权利要求3所述内曲线气动阀门驱动装置，其特征在于滑动活塞推顶的推杆部 分的横截面为T形。
5、 根据权利要求1或2所述内曲线气动阀门驱动装置，其特征在于还包括包围所述气 缸组件设置的壳体，及壳体的顶盖与气缸组件间设置的配气盘，配气盘与所述壳体顶盖之 间设置有碟簧，碟簧与配气盘同轴设置。
专利摘要本实用新型属于一种阀门驱动装置。为了解决现有的内曲线气动阀门执行器存在的驱动效率低的问题，本实用新型提供了一种新型的内曲线气动阀门驱动装置，包括单层气缸组件，所述单层气缸组件包括中心轴和若干杯形气缸，杯形气缸的底座设置于中心轴上，所述杯形气缸的轴线垂直于中心轴的轴线，所述若干杯形气缸围绕中心轴辐射状分布，所述若干杯形气缸的轴线形成垂直于中心轴轴线的平面；单层气缸组件中相邻杯形气缸外壁之间设置空隙。本实用新型可以广泛应用于各种气动阀门。
文档编号F16K31/163GK201326810SQ20082012435
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者史兴治, 姜桂华, 庞贵良, 戚翠玲, 王忠南, 博 程, 连 肖 申请人:程 博;王忠南;戚翠玲;庞贵良;肖 连;史兴治;姜桂华