专利名称：气动阀门执行机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主要应用于天然气场站的气动阀门执行机构。
背景技术：
目前各天然气场站大多采用传统的电动执行机构控制设备的各个阀门，一旦生产过程中临时失去电力，控制设备失去动力，有可能出现险情，因此电动执行机构不符合天然气场站严格的防爆要求，而且电力输送需依靠长距离的输电线路，单就天然气场站的供电设施建设方面就需用大量经费和施工时间，特别对偏远场站或产量偏小的天然气场站而言，供电设施占用成本过高。
发明内容本实用新型的目的是提供一种气动阀门执行机构，将电动执行机构更改成了气动执行机构，规避天然气场站建设中遭遇电力供应方面带来的干扰。本气动阀门执行机构包括气缸、活塞、活塞杆和被执行阀门的驱动轴，活塞连有活塞杆，所述活塞杆设有齿条，被执行阀门的驱动轴设有齿轮，通过齿轮与活塞杆齿条相啮合，所述气缸内被活塞分隔成的气腔分别设有气腔孔，所述气腔孔与一个换向阀相连接。所述气缸内设有两个活塞，两活塞分别位于驱动轴的两侧，气缸内被两活塞分隔为三个气腔，位于两活塞外侧的两气腔的气腔孔以气路相通。所述被执行阀门的驱动轴设有径向挡舌，气缸外壁设有与之对应的限位挡块。所述被执行阀门的驱动轴设有手动转柄。本实用新型执行机构以压缩气体为动力使活塞在气缸内移动，利用活塞杆齿条与齿轮的啮合传动，带动被执行阀门的驱动轴旋转一定角度，从而实现对阀门的开、关控制。利用换向阀变换压力气体的流向而改变活塞移动方向，以选择驱动轴的旋转方向，对被执行阀门正确执行开或关的操作过程。本执行机构代替现有的电动执行机构，压力气源不仅可使用经压缩机增压的压缩空气，也可利用天然气井站场的管线天然气，降低了设备成本及对电能的依靠，天然气可以回收再利用，减少环境污染。高能电池作为辅助动力源，换向阀的切换功耗很低，可使用高能电池为辅助动力源。综上所述，本执行机构能有效地将活塞的直线运动转换为驱动轴的旋转运动，机构紧凑，可现场进行可逆操作，并能满足大多数标准工况的转矩，具备的防水、防尘、及防爆的效果。
图I是含有双活塞气缸的气动阀门执行机构的结构不意图。图2是图I的俯视结构图。图3是含有单活塞气缸的气动阀门执行机构的结构不意图。图中，B、B’、C 一气腔；I 一挡舌，2—齿条，3、3’ 一活塞，4、4’ 一活塞杆，5-1—B气腔孔，5-2— B’气腔孔，5—气腔B、B’的外接气腔孔，6— C腔气孔，7—气路管道，8—驱动轴,9一齿轮，10—气缸，11一换向阀，12—限位挡块。
具体实施方式
以下结合附图说明本执行机构的结构和工作原理。如图1，气缸10内设有两个活塞3和3’，二者分别连有活塞杆4和4’，活塞杆4设有齿条，被执行阀门的驱动轴8设有齿轮9，齿轮9与活塞杆4齿条相啮合；气缸10内被活塞3分隔成气腔B、气腔C和气腔B’，气腔B设有气腔孔5-1，气腔B’设有气腔孔5-2，气腔孔5-1和气腔孔5-2通过气路管道7同与外接气腔孔5相通；气腔C设有气腔孔6，可直接作为外接孔。气腔孔5和气腔孔6与换向阀11相连接。如图1，换向阀11与气腔孔5、气腔孔6的连接方式有左右两个切换位，图I状态中，换向阀11的右位已接入工作位置。如图1，来自气压源的压力气体(可通过节流)通过换向阀11，经气腔孔6，进入气腔C，气腔C中的气压增加，活塞3 (连同活塞杆4)和活塞3’(连同活塞杆4’)因受力而分别向左、右方 向移动；气腔B和气腔B’内的气体分别经气腔孔5-1、气腔孔5-2排出，通过气路管道7在外接气腔孔5汇合，最后通过换向阀11排出本执行机构。与此同时，驱动轴8因齿轮9与活塞杆4的齿条啮合传动而旋转，当旋转至径向挡舌I与限位挡块12 (见图2)相碰时，驱动轴8停止旋转(驱动轴8下端的阀门已被开启)，完成对阀门开启的一次执行过程。当需要关闭阀门时，切换换向阀11，使其左位与气腔孔5和气腔孔6相连接，气流充入气腔B和气腔B’内，两活塞均向气腔C方向移动，气腔C气体从气腔孔6、经换向阀11排出；同时，驱动轴8产生与上述反向的旋转，直到径向挡舌I与图2另一限位挡块12相碰，即关阀过程执行完毕。图3是含单个活塞的执行机构实施例，气缸10内含有两个气腔，气流在各气腔内的压缩或膨胀均由一个活塞3完成，工作原理与图I相同。本执行机构在不同压力等级的气源驱动下产生的驱动力矩有所不同，为达到在某一固定气源的条件下控制不同扭矩的阀门，通过调整气缸大小来达到控制的要求。气流系统出现故障时，可用手动转柄操作。
权利要求1.气动阀门执行机构，其特征是包括气缸、活塞、活塞杆和被执行阀门的驱动轴，活塞连有活塞杆，所述活塞杆设有齿条，被执行阀门的驱动轴设有齿轮，通过齿轮与活塞杆齿条相啮合，所述气缸内被活塞分隔成的气腔分别设有气腔孔，所述气腔孔与一个换向阀相连接。
2.根据权利要求I所述的气动阀门执行机构，其特征是所述气缸内设有两个活塞，两活塞分别位于被执行阀门的驱动轴的两侧，气缸内被两活塞分隔为三个气腔，位于两活塞外侧的两气腔的气腔孔以气路相通。
3.根据权利要求I或2所述的气动阀门执行机构，其特征是所述被执行阀门的驱动轴设有径向挡舌，气缸外壁设有与之对应的限位挡块。
4.根据权利要求3所述的气动阀门执行机构，其特征是所述被执行阀门的驱动轴设有手动转柄。
专利摘要本实用新型涉及一种气动阀门执行机构，包括气缸、活塞、活塞杆和被执行阀门的驱动轴，活塞连有活塞杆，所述活塞杆设有齿条，被执行阀门的驱动轴设有齿轮，通过齿轮与活塞杆齿条相啮合，气缸内被活塞分隔成的气腔分别设有气腔孔，气腔孔与一个换向阀相连接。本执行机构能有效地将活塞气的直线运动转换为驱动轴旋转运动，机构紧凑，可现场进行可逆操作，并能满足大多数标准工况的转矩，具备防水、防尘及防爆的效果。
文档编号F16K31/143GK202545963SQ20122005020
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者邓荣 申请人:成都市科达自动化控制工程有限公司