CN115823330A - 一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，包括箱体；所述箱体内经轴转动连接有拔叉；通过弹簧筒，并将活塞杆经滑块与弹簧杆连接，即可在气源口A、气源口B同时进气时，实现由弹簧杆驱动的弹簧本体压缩过程，使得弹簧本体蓄力，在气源口A、气源口B失气时，利用弹簧本体的弹性势能，使得弹簧杆快速复位，并经滑块驱动活塞杆复位，进气以及失气过程分别对应拨叉的顺时针运动以及逆时针运动，即气动执行机构的闭合，同时在配合缓冲柱塞，可在其***缸盖后，关闭气源口A，仅保留气源口B进行失气，使得排气速度减缓，从而达到行程末端缓冲的作用，避免较大冲击而造成的执行机构损坏的情况发生，有利于保护阀门和执行机构。

Description

一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构

技术领域

本发明涉及执行机构技术领域，具体的说是一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构。

背景技术

气动执行机构是执行机构的一种分类，其驱动能源为气流，即在气流输入时，能够推动执行机构中的活塞移动在密闭缸体内，从而带动阀杆产生活动，进而完成启闭的动作。

气动执行机构由于其具备精准的控制效果，因此得到广泛使用，而针对于较大规格的气动执行机构，由于本身的体积和重量很大，因此在快速动作时，对于行程末端的冲击很大进而易造成破坏，包括对执行机构本身以及阀门均造成破坏。

目前现有技术中，为了解决现有技术中存在的，由于行程末端冲击较大而对执行机构本身以及阀门造成的破坏，需要增加缓冲机构，而针对于气动执行机构，主要集中在缸径400以下的执行机构，且多以直行程为主，对于角行程执行机构的缓冲机构，并不能适用，换句话说，现有技术中并不存在针对于角行程执行机构的缓冲机构，因此角行程执行机构在快速动作时，仍然有概率会由于冲击较大而产生损坏。

因此，针对上述问题提出一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决上述至少一个问题，提出的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，包括箱体；所述箱体内经轴转动连接有拔叉；所述箱体底部两侧开口分别固接有弹簧筒以及活塞筒；

所述弹簧筒内靠近于箱体的一端滑动连接有弹簧座；所述弹簧座中部固接有弹簧杆；所述弹簧筒内的另一端固接有弹簧本体，且所述弹簧本体固接在弹簧筒与弹簧座之间；所述弹簧杆一端延伸至箱体内部；

所述活塞筒内部设置有活塞，且所述活塞中部固接有活塞杆；所述活塞杆一端延伸至箱体内；所述活塞筒远离于箱体的一端固接有缸盖，且所述缸盖外侧中部固接有气源口连接块；所述缸盖的中部开口，且所述缸盖的底部开设有气源口B；所述气源口连接块沿中轴线开设有气源口A，且所述气源口A经缸盖中部开口与缸体内腔连通；

所述活塞杆与弹簧杆位于箱体内的一端分别铰接于滑块的两端，且所述滑块的中部转动连接有传动销；所述传动销滑动于拨叉中部的槽内。

优选的，所述弹簧筒的一端经螺栓一固接有底盖，且所述底盖远离于箱体；所述弹簧本体的一端固接在底盖内侧；所述弹簧筒的另一端经调节螺栓二固接有连接盖一；所述底盖与弹簧座的相对面上均固接有导向销，且所述弹簧本体的两端分别卡接在两侧的导向销上；所述箱体一侧开口固接在连接盖一外侧。

优选的，所述弹簧座的侧壁上设置有若干个导向钉，且所述导向钉滑动在弹簧筒的内侧。

优选的，所述活塞筒包括缸体，且所述缸体的一端固接有连接盖二；所述缸盖固接在缸体的另一端；所述连接盖二与缸盖之间固接有拉杆；所述拉杆的两端分别贯穿连接盖二以及缸盖，且经螺母固接；所述活塞杆位于缸体内的一端固接有缓冲柱塞；所述缓冲柱塞位于活塞靠近于缸盖的一侧；所述缓冲柱塞贯穿缸盖，且与气源口连接块内腔配合；所述箱体的另一侧开口固接在连接盖二外侧。

优选的，所述箱体内固接有沿弹簧杆、活塞杆轴向的导向杆，且所述滑块滑动连接在导向杆上；

所述箱体的顶部设置有两个调节螺栓一，且两个调节螺栓一对称布置；所述调节螺栓一处于拔叉的摆动范围内，且用于调节拨叉的摆动范围。

优选的，所述弹簧筒外侧壁上固接有吊耳一，且所述连接盖二外壁顶端固接有吊耳二。

优选的，所述滑块与传动销之间设置有无油轴承，且所述传动销贯穿在无油轴承内；所述滑块与弹簧杆经紧定螺丝固定，且所述活塞杆与滑块对应经紧定螺丝固定。

优选的，所述拨叉的外侧面固接有销轴盖板，且所述销轴盖板对应于拨叉两侧设置两个；所述销轴盖板经螺钉固接在拨叉外侧；所述传动销的两端限制在拨叉两侧之间。

本发明的有益效果：

本发明提供一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，通过在活塞筒的对立位置增加弹簧筒，并将活塞杆经滑块与弹簧杆连接，即可在气源口A、气源口B同时进气时，实现由弹簧杆驱动的弹簧本体压缩过程，使得弹簧本体蓄力，在气源口A、气源口B失气时，利用弹簧本体的弹性势能，使得弹簧杆快速复位，并经滑块驱动活塞杆复位，进气以及失气过程分别对应拨叉的顺时针运动以及逆时针运动，即气动执行机构的闭合，同时在配合缓冲柱塞，可在其***缸盖后，关闭气源口A，仅保留气源口B进行失气，使得排气速度减缓，从而达到行程末端缓冲的作用，避免较大冲击而造成的执行机构损坏的情况发生，有利于保护阀门和执行机构。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种实施例中气动执行机构的主视图；

图2为图1的M-M断面俯视图；

图3为箱体沿拨叉中心的P-P断面局部示意图；

图4为本发明一种实施例中气动执行机构的右视图；

图5为本发明一种实施例中气源口连接块的剖视图；

图6为本发明一种实施例中缸盖的剖视图；

图例说明：

1、底盖；2、导向销；3、弹簧筒；4、弹簧本体；6、连接盖一；7、无油轴承；8、调节螺栓一；10、箱体；11、拨叉；12、连接盖二；15、缸体；16、活塞；18、缸盖；18-1、气源口B；19、螺母；20、拉杆；22、气源口连接块；22-1、气源口A；23、缓冲柱塞；28、活塞杆；30、导向杆；31、传动销；32、滑块；33、弹簧杆；34、导向钉；35、弹簧座；36、螺栓一；40、吊耳一；42、调节螺栓二；45、吊耳二；47、螺钉；48、紧定螺丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面给出具体实施例。

请参阅图1-图6所示，一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，包括箱体10；所述箱体10内经轴转动连接有拔叉；所述箱体10底部两侧开口分别固接有弹簧筒3以及活塞筒；

所述弹簧筒3内靠近于箱体10的一端滑动连接有弹簧座35；所述弹簧座35中部固接有弹簧杆33；所述弹簧筒3内的另一端固接有弹簧本体4，且所述弹簧本体4固接在弹簧筒3与弹簧座35之间；所述弹簧杆33一端延伸至箱体10内部；

所述活塞筒内部设置有活塞16，且所述活塞16中部固接有活塞杆28；所述活塞杆28一端延伸至箱体10内；所述活塞筒远离于箱体10的一端固接有缸盖18，且所述缸盖18外侧中部固接有气源口连接块22；所述缸盖18的中部开口，且所述缸盖18的底部开设有气源口B18-1；所述气源口连接块22沿中轴线开设有气源口A22-1，且所述气源口A22-1经缸盖18中部开口与缸体15内腔连通；

所述活塞杆28与弹簧杆33位于箱体10内的一端分别铰接于滑块32的两端，且所述滑块32的中部转动连接有传动销31；所述传动销31滑动于拨叉11中部的槽内。

具体的，为了解决现有技术中存在的，由于行程末端冲击较大而对执行机构本身以及阀门造成的破坏，需要增加缓冲机构，而针对于气动执行机构，主要集中在缸径400以下的执行机构，且多以直行程为主，对于角行程执行机构的缓冲机构，并不能适用，换句话说，现有技术中并不存在针对于角行程执行机构的缓冲机构，因此角行程执行机构在快速动作时，仍然有概率会由于冲击较大而产生损坏；该装置在使用时，首先将该气动执行机构固定安装在阀门上，如图2所示，随后在气源口A22-1与气源口B18-1同时进气时，气源压力会进入活塞筒中，并推动活塞筒内的活塞16向左移动，此时通过活塞16与活塞杆28的连接，可利用活塞杆28与滑块32的连接，驱动滑块32、传动销31带动拨叉11顺时针转动，使得该气动执行机构朝关闭方向运动，同时由于滑块32另一端与弹簧杆33连接，因此在滑块32位移时，同步带动弹簧杆33向左位移，而弹簧杆33向左位移时，将通过弹簧座35挤压弹簧本体4，使之产生弹性势能；

当气源口A22-1与气源口B18-1失气时，弹簧本体4的弹性势能大于活塞筒内的气源压力，此时由弹簧本体4的弹性势能推动弹簧座35朝右移动，在弹簧杆33、滑块32以及传动销31的共同作用下，使得拨叉11此时逆时针转动，进而使得该气动执行机构朝开启方向运动，直至活塞16一侧的缓冲柱塞23贯穿在缸盖18中部的口内时，气源口A22-1被堵住，此时活塞筒内的压缩空气由气源口A22-1、气源口B18-1同时排气转变为仅通过气源口B18-1排气，从而使得排气速度减缓，进而反向作用于拨叉11的运动速度，即使得拨叉11的旋转速度减慢，起到缓冲作用，即利用弹簧本体4的复位来实现行程末端缓冲的作用。

作为本发明的一种实施方式，所述弹簧筒3的一端经螺栓一36固接有底盖1，且所述底盖1远离于箱体10；所述弹簧本体4的一端固接在底盖1内侧；所述弹簧筒3的另一端经调节螺栓二42固接有连接盖一6；所述底盖1与弹簧座35的相对面上均固接有导向销2，且所述弹簧本体4的两端分别卡接在两侧的导向销2上；所述箱体10一侧开口固接在连接盖一6外侧。

具体的，底盖1经螺栓一36固接在弹簧筒3上，且螺栓一36与底盖1之间布置了盖板，盖板与底盖1之间布置有密封圈，起到密封作用，而位于底盖1与弹簧座35上的导向销2，均可设为圆筒形状，或是圆筒加筋的形式，用于对弹簧本体4进行导向，同时，在弹簧杆33的中部开有螺纹孔，且该处的螺纹可作为底盖1、弹簧筒3以及连接盖一6焊接过程中的工装孔，亦可以作为有手动操作机构需求时，作为手动操作机构的连接接口，而在底盖1的中部对应也开设有孔，且该孔的作用于螺纹孔作用相同；其中在弹簧筒3的底部设置调节螺栓二42，可在弹簧本体4快速复位时，由调节螺栓二42对弹簧座35起到限位作用，避免产生较大冲击，造成气动执行机构的损坏。

作为本发明的一种实施方式，所述弹簧座35的侧壁上设置有若干个导向钉34，且所述导向钉34滑动在弹簧筒3的内侧。

具体的，在弹簧座35的侧壁上设置的导向钉34，可避免弹簧座35运动于弹簧筒3内时，与弹簧筒3直接接触而造成卡顿问题，其中导向钉34可替换为滚珠，且滚珠与弹簧座35的连接方式为扣接，在弹簧座35运动时，可滑动或是滚动于弹簧筒3内壁上，避免弹簧座35直接与弹簧筒3内壁接触。

作为本发明的一种实施方式，所述活塞筒包括缸体15，且所述缸体15的一端固接有连接盖二12；所述缸盖18固接在缸体15的另一端；所述连接盖二12与缸盖18之间固接有拉杆20；所述拉杆20的两端分别贯穿连接盖二12以及缸盖18，且经螺母19固接；所述活塞杆28位于缸体15内的一端固接有缓冲柱塞23；所述缓冲柱塞23位于活塞16靠近于缸盖18的一侧；所述缓冲柱塞23贯穿缸盖18，且与气源口连接块22内腔配合；所述箱体10的另一侧开口固接在连接盖二12外侧。

具体的，缸体15内设活塞16，且该装置中于活塞16一侧固接活塞杆28，在气源口A22-1与气源口B18-1同时进气时，能够借助缸体15与活塞16之间的气源压力推动活塞16运动，具体如图1所示，使得活塞16朝左移动，进而带动活塞杆28推动滑块32移动，并利用传动销31带动拔叉顺时针转动，同时利用弹簧杆33促使弹簧本体4蓄能；设置在活塞16一侧的缓冲柱塞23，能够在气源口A22-1、气源口B18-1失气时，利用蓄能的弹簧本体4挤压弹簧座35，并带动弹簧杆33、滑块32、传动销31以及活塞杆28来驱动缓冲柱塞23朝右移动，此时拨叉11逆时针运动，直至缓冲柱塞23贯穿在缸盖18上，是对的气源口A22-1封闭，仅留有气源口B18-1失气，此时排气速度减缓，即起到了对气动执行机构的末端缓冲作用，其中缓冲柱塞23的头部保持平滑过渡，且可做成球形、椭球形，或是分阶梯过渡，同时在缓冲柱塞23与缸盖18中部的口之间留有一定空隙，避免在活塞杆28运动时，缓冲柱塞23与缸盖18之间碰撞或是摩擦。

作为本发明的一种实施方式，所述箱体10内固接有沿弹簧杆33、活塞杆28轴向的导向杆30，且所述滑块32滑动连接在导向杆30上；

所述箱体10的顶部设置有两个调节螺栓一8，且两个调节螺栓一8对称布置；所述调节螺栓一8处于拔叉的摆动范围内，且用于调节拨叉11的摆动范围。

具体的，在箱体10中设置导向杆30，可在气源口A22-1、气源口B18-1同时进气时，保持活塞杆28驱动滑块32正向平滑移动，即滑块32限制在导向杆30上滑动，即可保持拨叉11的运动不受影响，而在气源口A22-1与气源口B18-1同时失气时，也可在弹簧杆33的作用下，使得滑块32反向平滑移动在导向杆30上；设置调节螺栓二42的作用与调节螺栓一8的作用相同，可通过调节螺栓二42的调节，来在弹簧本体4快速复位时，对拨叉11进行的活动范围进行限制，从而起到缓冲的目的。

作为本发明的一种实施方式，所述弹簧筒3外侧壁上固接有吊耳一40，且所述连接盖二12外壁顶端固接有吊耳二45。

具体的，设置在弹簧筒3以及连接盖二12上的吊耳一40以及吊耳二45均用于弹簧筒3以及连接盖二12的安装。

作为本发明的一种实施方式，所述滑块32与传动销31之间设置有无油轴承7，且所述传动销31贯穿在无油轴承7内；所述滑块32与弹簧杆33经紧定螺丝48固定，且所述活塞杆28与滑块32对应经紧定螺丝48固定。

具体的，在滑块32与传动销31之间的无油轴承7，能够保证传动销31在滑块32内滚动而不出现卡顿，同时，设置两个无油轴承7可进一步的提高传动销31与滑块32的相互转动效果，避免卡顿，其中滑块32与弹簧杆33经紧定螺丝48固定，可防止弹簧杆33、活塞杆28以及滑块32之间的相对转动。

作为本发明的一种实施方式，所述拨叉11的外侧面固接有销轴盖板，且所述销轴盖板46对应于拨叉11两侧设置两个；所述销轴盖板46经螺钉47固接在拨叉11外侧；所述传动销31的两端限制在拨叉11两侧之间。

具体的，将滑块32布置在拨叉11的两个叶片之间，且使传动销31穿过滑块32，并与拨叉11中部的槽接触，拨叉11的上下两个叶片之间安装销轴盖板46，且销轴盖板经46螺钉47固接在拨叉11外侧，可以利用两个对称的销轴盖板保证传动销31不会在运动时，上下移动在两个叶片之间。

工作原理：为了解决现有技术中存在的，由于行程末端冲击较大而对执行机构本身以及阀门造成的破坏，需要增加缓冲机构，而针对于气动执行机构，主要集中在缸径400以下的执行机构，且多以直行程为主，对于角行程执行机构的缓冲机构，并不能适用，换句话说，现有技术中并不存在针对于角行程执行机构的缓冲机构，因此角行程执行机构在快速动作时，仍然有概率会由于冲击较大而产生损坏；该装置在使用时，首先将该气动执行机构固定安装在阀门上，如图1所示，随后在气源口A22-1与气源口B18-1同时进气时，气源压力会进入活塞筒中，并推动活塞筒内的活塞16向左移动，此时通过活塞16与活塞杆28的连接，可利用活塞杆28与滑块32的连接，驱动滑块32、传动销31带动拨叉11顺时针转动，使得该气动执行机构朝关闭方向运动，同时由于滑块32另一端与弹簧杆33连接，因此在滑块32位移时，同步带动弹簧杆33向左位移，而弹簧杆33向左位移时，将通过弹簧座35挤压弹簧本体4，使之产生弹性势能；

当气源口A22-1与气源口B18-1失气时，弹簧本体4的弹性势能大于活塞筒内的气源压力，此时由弹簧本体4的弹性势能推动弹簧座35朝右移动，在弹簧杆33、滑块32以及传动销31的共同作用下，使得拨叉11此时逆时针转动，进而使得该气动执行机构朝开启方向运动，直至活塞16一侧的缓冲柱塞23贯穿在缸盖18中部的口内时，气源口A22-1被堵住，此时活塞筒内的压缩空气由气源口A22-1、气源口B18-1同时排气转变为仅通过气源口B18-1排气，从而使得排气速度减缓，进而反向作用于拨叉11的运动速度，即使得拨叉11的旋转速度减慢，起到缓冲作用，即利用弹簧本体4的复位来实现行程末端缓冲的作用。

由于气动执行机构中，结构件之间安装时需要保证密封性，且于连接的结构件之间设置密封圈或是密封垫属于现有技术，所以本发明文件中未做描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：包括箱体(10)；所述箱体(10)内经轴转动连接有拔叉；所述箱体(10)底部两侧开口分别固接有弹簧筒(3)以及活塞筒；

所述弹簧筒(3)内靠近于箱体(10)的一端滑动连接有弹簧座(35)；所述弹簧座(35)中部固接有弹簧杆(33)；所述弹簧筒(3)内的另一端固接有弹簧本体(4)，且所述弹簧本体(4)固接在弹簧筒(3)与弹簧座(35)之间；所述弹簧杆(33)一端延伸至箱体(10)内部；

所述活塞筒内部设置有活塞(16)，且所述活塞(16)中部固接有活塞杆(28)；所述活塞杆(28)一端延伸至箱体(10)内；所述活塞筒远离于箱体(10)的一端固接有缸盖(18)，且所述缸盖(18)外侧中部固接有气源口连接块(22)；所述缸盖(18)的中部开口，且所述缸盖(18)的底部开设有气源口B(18-1)；所述气源口连接块(22)沿中轴线开设有气源口A(22-1)，且所述气源口A(22-1)经缸盖(18)中部开口与缸体(15)内腔连通；

所述活塞杆(28)与弹簧杆(33)位于箱体(10)内的一端分别铰接于滑块(32)的两端，且所述滑块(32)的中部转动连接有传动销(31)；所述传动销(31)滑动于拨叉(11)中部的槽内。

2.根据权利要求1所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述弹簧筒(3)的一端经螺栓一(36)固接有底盖(1)，且所述底盖(1)远离于箱体(10)；所述弹簧本体(4)的一端固接在底盖(1)内侧；所述弹簧筒(3)的另一端经调节螺栓二(42)固接有连接盖一(6)；所述底盖(1)与弹簧座(35)的相对面上均固接有导向销(2)，且所述弹簧本体(4)的两端分别卡接在两侧的导向销(2)上；所述箱体(10)一侧开口固接在连接盖一(6)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述弹簧座(35)的侧壁上设置有若干个导向钉(34)，且所述导向钉(34)滑动在弹簧筒(3)的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述活塞筒包括缸体(15)，且所述缸体(15)的一端固接有连接盖二(12)；所述缸盖(18)固接在缸体(15)的另一端；所述连接盖二(12)与缸盖(18)之间固接有拉杆(20)；所述拉杆(20)的两端分别贯穿连接盖二(12)以及缸盖(18)，且经螺母(19)固接；所述活塞杆(28)位于缸体(15)内的一端固接有缓冲柱塞(23)；所述缓冲柱塞(23)位于活塞(16)靠近于缸盖(18)的一侧；所述缓冲柱塞(23)贯穿缸盖(18)，且与气源口连接块(22)内腔配合；所述箱体(10)的另一侧开口固接在连接盖二(12)外侧。

5.根据权利要求4所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述箱体(10)内固接有沿弹簧杆(33)、活塞杆(28)轴向的导向杆(30)，且所述滑块(32)滑动连接在导向杆(30)上；

所述箱体(10)的顶部设置有两个调节螺栓一(8)，且两个调节螺栓一(8)对称布置；所述调节螺栓一(8)处于拔叉的摆动范围内，且用于调节拨叉(11)的摆动范围。

6.根据权利要求5所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述弹簧筒(3)外侧壁上固接有吊耳一(40)，且所述连接盖二(12)外壁顶端固接有吊耳二(45)。

7.根据权利要求6所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述滑块(32)与传动销(31)之间设置有无油轴承(7)，且所述传动销(31)贯穿在无油轴承(7)内；所述滑块(32)与弹簧杆(33)经紧定螺丝(48)固定，且所述活塞杆(28)与滑块(32)对应经紧定螺丝(48)固定。

8.根据权利要求7所述的一种带快速排气缓冲结构的气动执行机构，其特征在于：所述拨叉(11)的外侧面固接有销轴盖板(46)，且所述销轴盖板(46)对应于拨叉(11)两侧设置两个；所述销轴盖板(46)经螺钉(47)固接在拨叉(11)外侧；所述传动销(31)的两端限制在拨叉(11)两侧之间。

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