CN114370504A - 一种用于密封的手自一体气压传动装置 - Google Patents

一种用于密封的手自一体气压传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于密封的手自一体气压传动装置，属于传动机构设计技术领域。装置包括环形活塞、压紧衬套、大传动齿轮、挡板、气缸组件、主动齿轮和小齿轮组件；压紧衬套套装在环形活塞上，大传动齿轮套装在压紧衬套上，挡板将三者互相连接，大传动齿轮与压紧衬套之间有转动自由度，环形活塞相对压紧衬套有单向的轴向运动自由度；气缸组件、主动齿轮和小齿轮组件均安装在压紧衬套上，气缸组件利用气压作用在环形活塞上推动环形活塞沿轴向移动产生压紧力；主动齿轮顺序带动大传动齿轮和小齿轮组件转动，小齿轮组件将大传动齿轮的转动转化为环形活塞沿轴向的移动产生压紧力。本发明能实现自动与手动相结合的压紧方式，使用便捷且安全可靠。

Description

一种用于密封的手自一体气压传动装置
技术领域
本发明涉及轴类等装置密封的传动装置，具体涉及一种用于密封的手自一体气压传动装置，属于传动结构设计技术领域。
背景技术
传统填料密封的压紧装置大都采用手动操纵，主要依靠密封端盖、螺钉或螺柱压紧，达到密封效果。当需要填料密封功能单元投入工作时，利用扳手锁紧螺钉或螺柱，沿轴向挤压填料，使填料径向膨胀与端盖接触并压紧，起到密封作用。传统填料密封的压紧装置工作原理简单，但全依靠人力手动操作，达到密封效果需要时间长，可靠性低，自动化程度低，而且螺钉或螺柱反复拆卸后，螺纹易损伤，使压紧装置失效。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于密封的手自一体气压传动装置，装置能实现自动与手动相结合的压紧方式，使用便捷且安全可靠。
一种用于密封的手自一体气压传动装置，装置包括环形活塞、压紧衬套、大传动齿轮、挡板、气缸组件、主动齿轮和小齿轮组件；
所述环形活塞和压紧衬套均为空心环形套筒结构，环形活塞外圆面中段沿径向延伸出环形的凸缘，压紧衬套从端面沿径向延伸出凸板；
所述压紧衬套套装在环形活塞的外圆周面上，压紧衬套的凸板与环形活塞的凸缘互相接触；大传动齿轮套装在压紧衬套上，挡板通过螺钉连接在压紧衬套端面上将环形活塞、压紧衬套和大传动齿轮连接在一起，大传动齿轮与压紧衬套之间仅具有转动自由度，环形活塞相对于压紧衬套仅有单向的轴向运动自由度；所述气缸组件、主动齿轮和小齿轮组件均安装在压紧衬套的凸板上，主动齿轮和小齿轮组件分别与大传动齿轮啮合；气缸组件利用气压作用在环形活塞的凸缘上推动环形活塞沿轴向移动产生压紧力；利用手动驱动主动齿轮顺序带动大传动齿轮和小齿轮组件转动，小齿轮组件将大传动齿轮的转动转化为环形活塞沿轴向的移动产生压紧力。
进一步地，所述气缸组件包括活塞、充气接头和气压缸；所述气压缸固定连接在压紧衬套的凸板上形成活塞安装腔，活塞由活塞头和活塞杆两部分组成，活塞杆由直径不同的两段圆柱段组成，活塞头与气压缸配合后将活塞安装腔分隔为活塞腔和充气活塞腔，所述充气接头安装在气压缸上对应充气活塞腔一侧，所述活塞杆穿过压紧衬套和环形活塞，活塞杆的大直径段与压紧衬套凸板上的过孔活动配合，活塞杆的小直径段与环形活塞凸缘上的过孔活动配合。
进一步地，所述小齿轮组件包括小传动齿轮和螺柱；所述小传动齿轮通过螺母活动连接在压紧衬套的凸板上，小传动齿轮与大传动齿轮互相啮合，所述小传动齿轮上具有一个中心螺纹通孔，该中心螺纹通孔与螺柱为螺纹配合。
进一步地，所述活塞与气压缸内壁接触处设有两道橡胶密封圈，活塞腔位于橡胶密封圈与气压缸凸板之间，充气活塞腔位于橡胶密封圈和充气接头之间。
进一步地，所述的压紧衬套的凸板上均布有六个旋于其中气压缸以及与六个同时与凸板和气压缸配合的活塞。
进一步地，所述压紧衬套的凸板上均布两个以上的小传动齿轮。
有益效果：
1、本发明利用环形活塞和压紧衬套的孔轴配合结构，采用挡板通过螺钉连接在压紧衬套端面上将环形活塞、压紧衬套和大传动齿轮连接在一起，大传动齿轮与压紧衬套之间仅具有转动自由度，环形活塞相对于压紧衬套仅有单向的轴向运动自由度，在采用气压传动装置进行压紧时，自动化程度高，减少对维护人员素质的要求，同时，传动装置通过手动驱动主动齿轮顺序带动大传动齿轮和小齿轮组件转动，小齿轮组件将大传动齿轮的转动转化为环形活塞沿轴向的移动产生压紧力，使得装置具备手动压紧功能，增强了设备密封可靠性。
2、本发明的气缸组件采用了活塞、充气接头和气压缸，活塞由活塞头和活塞杆两部分组成，活塞杆由直径不同的两段圆柱段组成，活塞头与气压缸配合后将活塞安装腔分隔为活塞腔和充气活塞腔，通过气阀充气加压的方式推动活塞进而推动环形活塞，达到施加压紧力的目的。由于采用充气传动，因此自动化程度高，响应速度也快，压力可控；可拆卸式气缸便于拆卸维修更换。
3、本发明的小齿轮组件包括小传动齿轮和螺柱；小传动齿轮通过螺母活动连接在压紧衬套的凸板上，小传动齿轮与大传动齿轮互相啮合，小传动齿轮上具有一个中心螺纹通孔，该中心螺纹通孔与螺柱为螺纹配合，手动压紧采用主动齿轮、大传动齿轮、小传动齿轮、螺柱，利用齿轮传动原理，使所有的小传动齿轮同时沿螺柱推进，带着环形活塞进行压紧，压紧力均匀，密封效果好、操作方便。
4、本发明在压紧衬套的凸板上均布六只可拆卸式气压缸，压紧力均匀，保证了传动的可靠性以及维修更换的便捷性。
5、本发明将气缸的自动压紧与手动相结合，操作和使用过程能够确保安全可靠。
附图说明
图1为本发明手自一体气压传动装置中气压传动部分的结构示意图；
图2为本发明手自一体气压传动装置的主视图；
图3为本发明手自一体气压传动装置中手动压紧部分的结构示意图
其中，1-环形活塞，2-压紧衬套，3-大传动齿轮，4-凸缘，5-气压缸凸板，6-活塞腔，7-活塞，8-充气活塞腔，9-充气接头，10-气压缸，11-橡胶密封圈，12-挡板，13-螺钉，14-小传动齿轮，15-主动齿轮，16-小传动齿轮凸板，17-锁紧螺母，18-螺柱。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1、2和3所示，本发明提供了一种用于密封的手自一体气压传动装置，该传动装置包括装置包括环形活塞1、压紧衬套2、大传动齿轮3、主动齿轮15、挡板12、活塞7、充气接头9、气压缸10、小传动齿轮14和螺柱18。
其中，环形活塞1和压紧衬套2均为空心环形套筒结构，环形活塞1外圆面中段沿径向延伸出环形的凸缘4，压紧衬套2从端面沿径向延伸出环形的凸板，凸板用于安装气压缸10和小传动齿轮14，为表述方便，安装安装气压缸10和小传动齿轮14对应凸板的区域分别称之为气压缸凸板5和小传动齿轮凸板16。
压紧衬套2套装在环形活塞1的外圆周面上，压紧衬套2的凸板与环形活塞1的凸缘4互相接触；大传动齿轮3套装在压紧衬套2上，挡板12通过螺钉13连接在压紧衬套2端面上将环形活塞1、压紧衬套2和大传动齿轮3连接在一起，大传动齿轮3与压紧衬套2之间仅具有转动自由度，环形活塞1相对于压紧衬套2仅有单向的轴向运动自由度；主动齿轮15通过锁紧螺母17和螺杆连接在压紧衬套2的凸板上，主动齿轮15与大传动齿轮3啮合。小传动齿轮14通过螺母活动连接在小传动齿轮凸板16上，(小传动齿轮14可旋转，本实例图2中为6个小传动齿轮14，还可采用3个、4个、5个、7个……)小传动齿轮14与大传动齿轮3互相啮合，小传动齿轮14上具有一个中心螺纹通孔，该中心螺纹通孔与螺柱18为螺纹配合。
气压缸10固定连接在气压缸凸板5上形成活塞安装腔，活塞7由活塞头和活塞杆两部分组成，活塞杆由直径不同的两段圆柱段组成，活塞头与气压缸配合后将内腔分隔为活塞腔6和充气活塞腔8，充气接头9安装在气压缸10上对应充气活塞腔8一侧，充气活塞腔8与充气接头9相通，活塞7与气压缸10接触部分有两道橡胶密封圈11，外部空气***的空气通过管道和充气接头9与充气活塞腔8相连，用以充气推动活塞7向首端运行；活塞杆穿过压紧衬套2和环形活塞1，活塞杆的大直径段与气压缸凸板5上的过孔活动配合，活塞杆的小直径段与环形活塞凸缘上的过孔活动配合。
本发明的手自一体气压传动装置具有气动操作和就地手动操作两种方式。
气压传动压紧的工作原理：如附图1所示，打开气动操纵***(中压空气***)的充气阀，通过充气接头9，向充气活塞腔8充气，其中橡胶密封圈11保证充气活塞腔8的密封性，充气活塞腔8受压后，推动活塞7向首端移动，由于环形活塞1相对于压紧衬套2仅有向左单向的轴向运动自由度，活塞杆上由直径不同的两段圆柱段形成的直角台阶面推动环形活塞的凸缘4向首移动而使环形活塞1进行压紧；可以通过调节充气阀，调整充气压力，达到逐步施加压紧力的办法，当不需要装置压紧时，打开气动操纵***的放气阀，则环形活塞1的轴向压紧力消失。
手操压紧的工作原理：如附图3所示，用扳手转动主动齿轮15，带动与其啮合的一个小传动齿轮14转动，从而带动与小传动齿轮14相啮合的大传动齿轮3转动，与大传动齿轮3啮合的其余5个小传动齿轮14同步转动；由于六个小传动齿轮14与螺柱18靠螺纹啮合，此时的螺柱18与外部的装置固定连接(图中未示出)，这样小传动齿轮14沿螺柱18作轴向移动的同时，因压紧传动装置的结构联接关系，大传动齿轮3、压紧衬套2、环形活塞1等件便一起向首或向尾移动，向首移动压紧，向尾移动放松。当从装置的首端向尾看去，主动齿轮15的旋向为顺时针时为压紧，反之为放松。当用扳手扳动主动齿轮15顺时针方向转动时，环形活塞1尾部的筒形部分则进行压紧作业。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于密封的手自一体气压传动装置，其特征在于，装置包括环形活塞、压紧衬套、大传动齿轮、挡板、气缸组件、主动齿轮和小齿轮组件；
所述环形活塞和压紧衬套均为空心环形套筒结构，环形活塞外圆面中段沿径向延伸出环形的凸缘，压紧衬套从端面沿径向延伸出凸板；
所述压紧衬套套装在环形活塞的外圆周面上，压紧衬套的凸板与环形活塞的凸缘互相接触；大传动齿轮套装在压紧衬套上，挡板通过螺钉连接在压紧衬套端面上将环形活塞、压紧衬套和大传动齿轮连接在一起，大传动齿轮与压紧衬套之间仅具有转动自由度，环形活塞相对于压紧衬套仅有单向的轴向运动自由度；所述气缸组件、主动齿轮和小齿轮组件均安装在压紧衬套的凸板上，主动齿轮和小齿轮组件分别与大传动齿轮啮合；气缸组件利用气压作用在环形活塞的凸缘上推动环形活塞沿轴向移动产生压紧力；利用手动驱动主动齿轮顺序带动大传动齿轮和小齿轮组件转动，小齿轮组件将大传动齿轮的转动转化为环形活塞沿轴向的移动产生压紧力。
2.如权利要求1所述的用于密封的手自一体气压传动装置，其特征在于，所述气缸组件包括活塞、充气接头和气压缸；所述气压缸固定连接在压紧衬套的凸板上形成活塞安装腔，活塞由活塞头和活塞杆两部分组成，活塞杆由直径不同的两段圆柱段组成，活塞头与气压缸配合后将活塞安装腔分隔为活塞腔和充气活塞腔，所述充气接头安装在气压缸上对应充气活塞腔一侧，所述活塞杆穿过压紧衬套和环形活塞，活塞杆的大直径段与压紧衬套凸板上的过孔活动配合，活塞杆的小直径段与环形活塞凸缘上的过孔活动配合。
3.如权利要求2所述的用于密封的手自一体气压传动装置，其特征在于，所述小齿轮组件包括小传动齿轮和螺柱；所述小传动齿轮通过螺母活动连接在压紧衬套的凸板上，小传动齿轮与大传动齿轮互相啮合，所述小传动齿轮上具有一个中心螺纹通孔，该中心螺纹通孔与螺柱为螺纹配合。
4.如权利要求3所述的用于密封的手自一体气压传动装置，其特征在于，所述活塞与气压缸内壁接触处设有两道橡胶密封圈，活塞腔位于橡胶密封圈与气压缸凸板之间，充气活塞腔位于橡胶密封圈和充气接头之间。
5.如权利要求4所述的用于密封的手自一体气压传动装置，其特征在于，所述的压紧衬套的凸板上均布有六个旋于其中气压缸以及与六个同时与凸板和气压缸配合的活塞。
6.如权利要求5所述的用于密封的手自一体气压传动装置，其特征在于，所述压紧衬套的凸板上均布两个以上的小传动齿轮。
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