一缸四活塞大扭矩氣動執行器的製造方法

2023-05-29 03:03:21 1

一缸四活塞大扭矩氣動執行器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種一缸四活塞大扭矩氣動執行器，包括氣缸體，左氣缸蓋、右氣缸蓋、左活塞杆和右活塞杆以及設置在左活塞杆和右活塞杆之間的齒輪軸，氣缸體內腔左部設置有第一活塞、第二活塞和左導向連接杆，左導向連接杆左端連接第一活塞，氣缸體內腔右部設置有第三活塞、第四活塞和右導向連接杆，左導向連接杆右端連接第三活塞，右導向連接杆左端連接第二活塞，右導向連接杆右端連接第四活塞，左導向連接杆和右導向連接杆上設有若干個與齒輪軸上的齒相嚙合的齒槽。上述技術方案，四個活塞位置設置合理，結構緊湊，連接可靠，運行平穩，扭矩大。
【專利說明】一缸四活塞大扭矩氣動執行器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及執行器【技術領域】，具體涉及一缸四活塞大扭矩氣動執行器。

【背景技術】
[0002]氣動執行器是執行器中的一類，它是利用氣源來驅動執行機構(通常為閥門)的開啟或關閉，以控制介質的流量。
[0003]目前，氣動執行器在工業自動化控制系統中被廣泛應用，特別是二活塞氣動執行器最為常用，二活塞氣動執行器的基本機構為:氣缸體、設置在汽缸體兩端的左、右端蓋、以及設置在氣缸體內的左、右活塞和設置在左、右活塞之間的齒輪軸。左、右活塞通過齒條與齒輪軸相連接，齒輪軸與閥門相連接，齒輪軸可以在左、右活塞的帶動下進行正向和反向轉動，進而帶動閥門開啟或關閉。但是這種二活塞氣動執行器還存在不足:其結構設計不合理，執行器佔用空間大，卻扭矩比較小，運行不平穩。


【發明內容】

[0004]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種結構設計合理、結構緊湊、扭矩大、運行平穩的一缸四活塞大扭矩氣動執行器。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:一種一缸四活塞大扭矩氣動執行器，包括氣缸體，設置在氣缸體左端的左氣缸蓋、設置在氣缸體右端的右氣缸蓋、設置在氣缸體內腔內的左活塞杆和右活塞杆，以及設置在左活塞杆和右活塞杆之間的齒輪軸，所述氣缸體內腔左部設置有第一活塞、第二活塞和左導向連接杆，所述左導向連接杆與左活塞杆平行，且左導向連接杆左端連接第一活塞，所述氣缸體內腔右部設置有第三活塞、第四活塞和右導向連接杆，左導向連接杆右端連接第三活塞，所述第一活塞和第三活塞與左導向連接杆聯動，所述右導向連接杆與右活塞杆平行，所述右導向連接杆左端連接第二活塞，所述右導向連接杆右端連接第四活塞，第二活塞和第四活塞與右導向連接杆聯動，所述左導向連接杆和右導向連接杆上設有若干個與齒輪軸上的齒相嚙合的齒槽。
[0006]通過採用上述技術方案，四個活塞位置設置合理，結構緊湊，連接可靠，採用了左導向連接杆和右導向連接杆後運行平穩，工作時四個活塞聯動，可使輸出扭矩大為增加，而執行器體積確不增大，從而擴大了單個執行器扭矩的使用範圍，減少了使用執行器的規格，適用多種規格閥門扭矩的需要。
[0007]本實用新型進一步設置為:所述第一活塞上設置有第一中心孔和設置在第一中心孔一側的第一連接孔；第二活塞上設置有第二中心孔和設置在第二中心孔一側的第二連接孔；第三活塞上設有第三中心孔和設置在第三中心孔一側的第三連接孔，第四活塞上設有第四中心孔和設置在一側的第四連接孔。通過本設置，各個活塞結構設置合理，連接方便，運行平穩。
[0008]本實用新型還進一步設置為:所述氣缸體內腔中部設置有連接座，所述連接座左端中部橫向設置有左連接孔，左連接孔的中心線與左活塞杆的中心線重合；所述連接座右端中部橫向設置有右連接孔，右連接孔的中心線與右活塞杆中心線重合；所述連接座中部設置有軸承座，所述的齒輪軸安裝在軸承座上；所述連接座上端橫向設置有上連接孔，且上連接孔中心線與左導向連接杆的中心線重合；所述連接座下端橫向設置有下連接孔，所述下連接孔中心線與右導向連接杆中心線重合。通過本設置，連接座結構設置合理，工作可
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[0009]本實用新型還進一步設置為:所述左氣缸蓋內壁面上端橫向設置有左氣缸蓋上孔，且左氣缸蓋上孔的中心線與左導向連接杆的中心線重合，所述左導向連接杆左端與第一活塞的第一連接孔連接，左導向連接杆右端穿過連接座的上連接孔後與第三活塞連接。通過本設置，左氣缸蓋結構設置合理，左導向連接杆連接可靠。
[0010]本實用新型還進一步設置為:所述右氣缸蓋內壁面下端橫向設置有右氣缸蓋下孔，且右氣缸蓋下孔的中心線與右導向連接杆的中心線重合，所述右導向連接杆右端與第四活塞的第四連接孔連接，右導向連接杆左端穿過連接座的下連接孔後與第二活塞連接。通過本設置，右氣缸蓋結構設置合理，右導向連接杆連接可靠。
[0011]本實用新型還進一步設置為:所述左氣缸蓋內壁面中部設有左氣缸蓋中心孔，所述左活塞杆左端穿過第一活塞的第一中心孔後插入左氣缸蓋中心孔內，左活塞杆右端穿過第二活塞的第二中心孔後插入連接座的左連接孔內；所述右氣缸蓋內壁面中部設有右氣缸蓋中心孔，所述右活塞杆右端穿過第四活塞的第四中心孔後插入右氣缸蓋中心孔內，右活塞杆左端穿過第三活塞的第三中心孔後插入連接座的右連接孔內。通過本設置，左活塞杆和右活塞杆連接可靠。
[0012]本實用新型還進一步設置為:所述第一活塞和第三活塞與左導向連接杆均通過設於其之間的第一螺母鎖緊固定。通過本設置，第一活塞和第三活塞固定可靠，且裝拆方便。
[0013]本實用新型還進一步設置為:所述第二活塞和第四活塞與右導向連接杆均通過設於其之間的第二螺母鎖緊固定。通過本設置，第二活塞和第四活塞定可靠，且裝拆方便。
[0014]本實用新型的優點是:與現有技術相比，本實用新型結構設置合理，四個活塞位置設置合理，結構緊湊，連接可靠，採用了左導向連接杆和右導向連接杆後運行平穩，工作時四個活塞聯動，可使輸出扭矩大為增加，而執行器體積確不增大，從而擴大了單個執行器扭矩的使用範圍，減少了使用執行器的規格，適用多種規格閥門扭矩的需要。
[0015]下面結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例的主視示意圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例的俯視示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例的左視示意圖。

【具體實施方式】
[0019]參見圖1、圖2和圖3,本實用新型公開的一種一缸四活塞大扭矩氣動執行器，包括氣缸體1，設置在氣缸體1左端的左氣缸蓋2、設置在氣缸體1右端的右氣缸蓋3、設置在氣缸體1內腔內的左活塞杆4和右活塞杆5，以及設置在左活塞杆4和右活塞杆5之間的齒輪軸6，所述氣缸體1內腔左部設置有第一活塞7、第二活塞8和左導向連接杆9，所述左導向連接杆9與左活塞杆4平行，且左導向連接杆9左端連接第一活塞7，所述氣缸體1內腔右部設置有第三活塞10、第四活塞11和右導向連接杆12，左導向連接杆9右端連接第三活塞10，所述第一活塞7和第三活塞10與左導向連接杆9聯動，所述右導向連接杆12與右活塞杆5平行，所述右導向連接杆12左端連接第二活塞8，所述右導向連接杆12右端連接第四活塞11，第二活塞8和第四活塞11與右導向連接杆12聯動，所述左導向連接杆9和右導向連接杆12上設有若干個與齒輪軸6上的齒相嚙合的齒槽13。
[0020]所述左導向連接杆9和右導向連接杆12上的齒槽13與齒輪軸6上的齒嚙合構成活塞杆式齒條，它比現有的活塞式齒條能承受較高的扭矩強度。
[0021]為使本實用新型結構更加合理，作為優選的，本實施例所述第一活塞7上設置有第一中心孔71和設置在第一中心孔71 一側的第一連接孔72 ;第二活塞8上設置有第二中心孔81和設置在第二中心孔81 —側的第二連接孔82 ;第三活塞10上設有第三中心孔101和設置在第三中心孔101 —側的第三連接孔102，第四活塞11上設有第四中心孔111和設置在一側的第四連接孔112。
[0022]所述氣缸體1內腔中部設置有連接座13，所述連接座13左端中部橫向設置有左連接孔131，左連接孔131的中心線與左活塞杆4的中心線重合；所述連接座13右端中部橫向設置有右連接孔132，右連接孔132的中心線與右活塞杆5中心線重合；所述連接座13中部設置有軸承座14，所述的齒輪軸6安裝在軸承座14上；所述連接座13上端橫向設置有上連接孔133，且上連接孔133的中心線與左導向連接杆9的中心線重合；所述連接座13下端橫向設置有下連接孔134，所述下連接孔134的中心線與右導向連接杆12的中心線重合。所述左氣缸蓋2內壁面上端橫向設置有左氣缸蓋上孔21，且左氣缸蓋上孔21的中心線與左導向連接杆9的中心線重合，所述左導向連接杆9左端與第一活塞7的第一連接孔72連接，左導向連接杆9右端穿過連接座13的上連接孔133後與第三活塞10連接。所述右氣缸蓋3內壁面下端橫向設置有右氣缸蓋下孔31，且右氣缸蓋下孔31的中心線與右導向連接杆12的中心線重合，所述右導向連接杆12右端與第四活塞11的第四連接孔112連接，右導向連接杆12左端穿過連接座13的下連接孔134後與第二活塞8連接。所述左氣缸蓋2內壁面中部設有左氣缸蓋中心孔22，所述左活塞杆4左端穿過第一活塞7的第一中心孔71後插入左氣缸蓋中心孔22內，左活塞杆4右端穿過第二活塞8的第二中心孔81後插入連接座13的左連接孔131內:所述右氣缸蓋3內壁面中部設有右氣缸蓋中心孔32，所述右活塞杆5右端穿過第四活塞11的第四中心孔111後插入右氣缸蓋中心孔32內，右活塞杆5左端穿過第三活塞10的第三中心孔101後插入連接座13的右連接孔134內。此技術方案，改變了缸體內徑和活塞外徑導向的習慣，實現了活塞外徑與缸體內徑間金屬不接觸，從而減少了缸體的磨損，也延長了密封件的使用壽命，導向工作可靠，使該機構運動平穩，無阻滯。
[0023]所述軸承座14將齒輪軸6定位於氣缸體1的正中間，從而防止齒輪軸6彈性變形的可能，因此運動件齒輪間隙始終恆定，運動平穩無噪音，無幹涉等現象。
[0024]所述第一活塞7和第三活塞10與左導向連接杆9均通過設於其之間的第一螺母15鎖緊固定。所述第二活塞8和第四活塞11與右導向連接杆12均通過設於其之間的第二螺母16鎖緊固定。軸承座14通過螺釘與氣缸體1連接固定，齒輪軸6插接在軸承座14的定位孔內，連接座13通過螺釘與氣缸體1連接固定。左導向連接杆9和右導向連接杆12既起到連接作用，又起到導向作用，還起到轉動傳動的作用，可謂一零件三作用。
[0025]實際應用時:第一活塞與第三活塞通過左導向連接杆與兩端的各兩個第一螺母將兩個活塞固定在左導向連接杆上；左導向連接杆兩端與活塞內孔採用0形圈密封。第二活塞與第四活塞通過右導向連接杆與兩端各兩個第二螺母將兩活塞固定在右導向連接杆上，右導向連接杆兩端與活塞內孔採用0形圈密封。第一活塞和第三活塞杆套在左活塞杆上，活塞內孔上裝有導向環和0形圈，以保證減磨和密封，左活塞杆兩端分別插入連接座的左連接孔中和左氣缸蓋中心孔中，以保證左活塞杆的對中性。第二活塞和第四活塞套在右活塞杆上，活塞內孔上也裝有導向環和0形圈，以保證減磨和密封，右活塞杆兩端插入連接座的右連接孔中和右氣缸蓋中心孔中，以保證右活塞杆的對中性。齒輪軸與左右導向連接杆的齒槽相哨合，第二活塞與左導向連接杆和第三活塞與右導向連接杆的內孔及齒輪軸與軸承座也採用導向環和0形圈相配合。
[0026]當閥門需要打開時，氣體進入第一活塞與第二活塞的中間容腔中和第三活塞與第四活塞的中間容腔中，推動第一活塞與第三活塞向左運動和推動第二活塞與第四活塞向右運動，兩個一左一右的運動將帶動齒輪軸作逆時針轉動，從而使閥門打開。當閥門需要關閉時，氣體進入第二活塞與第三活塞的中間容腔中和第一活塞與左氣缸蓋的中間容腔與第四活塞與右氣缸蓋的中間容腔中，推動第一活塞與第三活塞向右運動和推動第二活塞與第四活塞向左運動，這樣一右一左的運動將帶動齒輪軸作順時針運動，從而使閥門關閉。由於四個活塞都在工作，所以能得到2倍以上的輸出扭矩。
[0027]上述實施例對本實用新型的具體描述，只用於對本實用新型進行進一步說明，不能理解為對本實用新型保護範圍的限定，本領域的技術工程師根據上述實用新型的內容對本實用新型作出一些非本質的改進和調整均落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種一缸四活塞大扭矩氣動執行器,包括氣缸體(I)，設置在氣缸體(I)左端的左氣缸蓋(2)、設置在氣缸體(I)右端的右氣缸蓋(3)、設置在氣缸體(I)內腔內的左活塞杆(4)和右活塞杆(5)，以及設置在左活塞杆(4)和右活塞杆(5)之間的齒輪軸￠)，其特徵在於:所述氣缸體(I)內腔左部設置有第一活塞(7)、第二活塞(8)和左導向連接杆(9)，所述左導向連接杆(9)與左活塞杆(4)平行，且左導向連接杆(9)左端連接第一活塞(7)，所述氣缸體(I)內腔右部設置有第三活塞(10)、第四活塞(11)和右導向連接杆(12)，左導向連接杆(9)右端連接第三活塞(10)，所述第一活塞(7)和第三活塞(10)與左導向連接杆(9)聯動，所述右導向連接杆(12)與右活塞杆(5)平行，所述右導向連接杆(12)左端連接第二活塞(8)，所述右導向連接杆(12)右端連接第四活塞(11)，第二活塞(8)和第四活塞(11)與右導向連接杆(12)聯動，所述左導向連接杆(9)和右導向連接杆(12)上設有若干個與齒輪軸(6)上的齒相嚙合的齒槽(13)。
2.根據權利要求1所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器，其特徵在於:所述第一活塞(7)上設置有第一中心孔(71)和設置在第一中心孔(71) —側的第一連接孔(72);第二活塞(8)上設置有第二中心孔(81)和設置在第二中心孔(81) —側的第二連接孔(82);第三活塞(10)上設有第三中心孔(101)和設置在第三中心孔(101) —側的第三連接孔(102)，第四活塞(11)上設有第四中心孔(111)和設置在一側的第四連接孔(112)。
3.根據權利要求2所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器，其特徵在於:所述氣缸體(I)內腔中部設置有連接座(13)，所述連接座(13)左端中部橫向設置有左連接孔(131)，左連接孔(131)的中心線與左活塞杆(4)的中心線重合；所述連接座(13)右端中部橫向設置有右連接孔(132)，右連接孔(132)的中心線與右活塞杆(5)中心線重合；所述連接座(13)中部設置有軸承座(14)，所述的齒輪軸(6)安裝在軸承座(14)上；所述連接座(13)上端橫向設置有上連接孔(133)，且上連接孔(133)的中心線與左導向連接杆(9)的中心線重合；所述連接座(13)下端橫向設置有下連接孔(134)，所述下連接孔(134)的中心線與右導向連接杆(12)的中心線重合。
4.根據權利要求3所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器，其特徵在於:所述左氣缸蓋(2)內壁面上端橫向設置有左氣缸蓋上孔(21)，且左氣缸蓋上孔(21)的中心線與左導向連接杆(9)的中心線重合，所述左導向連接杆(9)左端與第一活塞(7)的第一連接孔(72)連接，左導向連接杆(9)右端穿過連接座(13)的上連接孔(133)後與第三活塞(10)連接。
5.根據權利要求4所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器,其特徵在於:所述右氣缸蓋(3)內壁面下端橫向設置有右氣缸蓋下孔(31)，且右氣缸蓋下孔(31)的中心線與右導向連接杆(12)的中心線重合，所述右導向連接杆(12)右端與第四活塞(11)的第四連接孔(112)連接，右導向連接杆(12)左端穿過連接座(13)的下連接孔(134)後與第二活塞(8)連接。
6.根據權利要求5所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器,其特徵在於:所述左氣缸蓋(2)內壁面中部設有左氣缸蓋中心孔(22)，所述左活塞杆(4)左端穿過第一活塞(7)的第一中心孔(71)後插入左氣缸蓋中心孔(22)內，左活塞杆(4)右端穿過第二活塞(8)的第二中心孔(81)後插入連接座(13)的左連接孔(131)內；所述右氣缸蓋(3)內壁面中部設有右氣缸蓋中心孔(32)，所述右活塞杆(5)右端穿過第四活塞(11)的第四中心孔(111)後插入右氣缸蓋中心孔(32)內，右活塞杆(5)左端穿過第三活塞(10)的第三中心孔(101)後插入連接座(13)的右連接孔(134)內。
7.根據權利要求6所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器，其特徵在於:所述第一活塞(7)和第三活塞(10)與左導向連接杆(9)均通過設於其之間的第一螺母(15)鎖緊固定。
8.根據權利要求7所述的一缸四活塞大扭矩氣動執行器，其特徵在於:所述第二活塞(8)和第四活塞(11)與右導向連接杆(12)均通過設於其之間的第二螺母(16)鎖緊固定。
【文檔編號】F16K31/12GK204042149SQ201420521104
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】喻宏生, 沈漢民, 陳鍾壽, 吳協 申請人:浙江康賽特閥門有限公司