不用淨化氣源的氣動執行機構的製作方法

2023-05-21 16:25:16

專利名稱：不用淨化氣源的氣動執行機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流體壓力執行機構，特別是涉及用壓縮介質為特徵的氣動執行機構。
目前，電力、化工、石油、冶金等領域控制管道中流量或壓力的閥門的執行機構一般有電動、液壓和氣動三種形式。電動執行機構結構複雜，快速反應及過載能力差，一旦發生故障時維修困難。氣動執行機構以壓縮空氣為動力源，接受模擬輸入信號，輸出角位移或線位移，並以一定的轉矩推動被調節機構。它一般具有以下裝置手動運作機構、閥門定位器(包括電－氣轉換器和氣動放大器)、閥位變送器、「三斷」(斷氣源、斷電源、斷電信號)自鎖裝置、空氣過濾減壓器，始終點行程開關以及電加熱器等。工作時，4－20mA或0－10mA的電信號經電－氣轉換器後轉換成0.02－0.1mPa的氣信號，該氣信號再通過閥門定位器中的氣動放大器放大後推動氣缸活塞，輸出角位移。「三斷」自鎖裝置則分別串接在氣、電路和信號迴路之中，起監護作用，以確保該機構正常工作。這種執行機構與電動執行機構相比，具有結構較為簡單、動作可靠、維修方便和具有多種功能等特點，但是對於執行機構使用的氣源要求很高，需經過除塵、除水、除油等淨化處理。這種執行機構受使用地點的環境影響較大，並需要一定的維護工作，工作量也較大。
本實用新型的目的在於改進上述氣動執行機構，使其能夠使用未經處理的氣源，降低故障率，提高工作可靠性，方便維修，同時適用於環境惡劣的場合。
本實用新型的技術方案如下在由氣缸、支架、連杆、手動操作機構以及外殼所構成的氣動執行機構中，在氣缸前級置有接受電信號的伺服放大器，該伺服放大器與電磁閥電連接，控制電磁閥的電源通斷；電磁閥直接接受動力氣源，它與氣缸進行氣連接，動力氣源通過電磁閥直接作用於氣缸活塞，刪除了原執行機構中的由電－氣轉換器和氣動放大器所構成的閥門定位器。另外，在氣缸和伺服放大器之間還置有一反饋器，它將氣缸活塞的位置轉變為電信號反饋給伺服放大器，從而形成一自動控制閉環系統。
由於動力氣源經電磁閥後直接進氣缸推動活塞，因此動力氣源不需經淨化處理。徹底消除了原執行機構由於氣源不淨而經常出現故障的現象，同時使用環境要求降下，適用於環境條件較惡劣的場合。本實用新型與原氣動執行機構相比，具有結構更為簡單，工作性能以及可靠性進一步提高，成本低，維護保養工作量小等特點，廣泛適用於電廠、冶金、化工、輕紡等領域。


圖1是本實用新型的系統原理圖；圖2是本實用新型電磁閥電原理圖。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
參照附圖，本實用新型主體由氣缸7、連杆8、電磁閥1、2、3、4、伺服放大器12、位置反饋器10構成。伺服放大器12可採用DKZ等型號，它通過連接線13、14、15與電磁閥相連接。本實用新型中的電磁閥採用了四隻二位二通電磁閥，其氣連接方法為其中兩隻電磁閥2、3進氣口與氣源通過管道17相連通。出氣口通過管道分別與另一電磁閥進氣口相連通；並分別連通氣缸7，即電磁閥2的出氣口與電磁閥1的進氣口並通過管道6與氣缸7相連通。電磁閥3的出氣口與電磁閥4的進氣口並通過管道5與氣缸7相連通。電磁閥1、2的出氣口通大氣。
伺服放大器輸出的電源控制線14為電磁閥1、2、3、4的四個線圈一端的並聯連接端，即四個電磁閥線圈共用連接線；電磁閥線圈的另一端連接方法為進出氣口管道無直接連接的兩電磁閥並聯連接後分別與伺服放大器12的另外兩根電源信號控制線相連接。即電磁閥1、3線圈另一端並聯連接後通過連線15與伺服放大器12電連接；電磁閥2、4線圈另一端並聯連接後通過連線14與伺服放大器12電連接。
本實用新型還在執行機構連杆8與伺服放大器12之間置有一反饋器10。它將氣缸7活塞的位置轉變為電信號反饋給伺服放大器12。
本實用新型的工作原理如下當調節器或人工給定的電流信號(0－10mA或4－20mA)通過線16輸入伺服放大器7後與來自位置反饋器10的輸出線11的電信號進行比較，產生偏差，如是正偏差，則伺服放大器通過線14給電磁閥2、4送電，電磁閥2、4打開，氣源送入氣缸7的下缸，上缸氣體通過電磁閥4排入大氣。這樣活塞上升，帶動所控連杆8及閥門運動。當運動到位時，位置反饋器10的反饋電流信號與給定電流信號相等，則伺服放大器12無信號輸出，電磁閥2、4失電，氣缸7活塞停止運動。如伺服放大器比較信號出於負偏差，其工作原理與正偏差相同，這裡不再贅述。
權利要求1.一種不用淨化氣源的氣動執行結構，由氣缸、支架、連杆、手動操作機構以及外殼所構成，其特徵在於在氣缸前級置有接受電信號的並與電磁閥電連接的伺服放大器，直接接受氣源的電磁閥與氣缸相連接，氣缸與伺服放大器之間還置有一反饋器。
2.根據權利要求1所述的不用淨化氣源的氣動執行機構，其特徵在於所述的電磁閥為四隻二位二通電磁閥。
3.根據權利要求2所述的不用淨化氣源的氣動執行機構，其特徵在於電磁閥中有兩隻電磁閥進氣口與氣源相連通，其出氣口分別與另一隻電磁閥進氣口相連通，並分別連通與氣缸。
4.根據權利要求3所述的不用淨化氣源的氣動執行機構，其特徵在於電磁閥的線圈一端並聯連接，另一端為進、出氣口管道無直接連接的兩電磁閥並聯連接後分別與伺服放大器輸出線相連接。
專利摘要本實用新型改進了原氣動執行機構，刪除了由電-氣轉換器和氣動放大器構成的閥門定位器，將氣源經電磁閥後直接供給氣缸推動活塞，使用時氣源不需淨化處理，減少了在淨化氣源上的投資和維護保養工作，徹底消除了原機構由於氣源不淨所造成的故障，尤其適用於環境條件較為惡劣的場合。本實用新型具有結構簡單、工作可靠、性能優良、成本低、維修方便等特點，可廣泛應用於電廠、冶金、化工、輕紡等領域。
文檔編號F16K31/122GK2176475SQ92221548
公開日1994年9月7日 申請日期1992年10月30日 優先權日1992年10月30日
發明者嶽永華, 樓鉅亮 申請人:上海梅山冶金公司