一种卫生级气动执行器的制作方法

1.本发明涉及阀门执行机构的技术领域，尤其是涉及一种卫生级气动执行器。


背景技术：

2.卫生级气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。由于齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，输出推力大，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
3.传统气动执行器结构，内部活塞因结构限制一般采用铝制或者易加工金属材质，例如铝材在长期气体压缩环境下使用中，压塑空气产生的水汽会对活塞本体上的旋转槽产生腐蚀，以及对铁质弹簧的腐蚀，严重降低的气动执行器的使用寿命，而腐蚀后的残渣会通过工作时气体的压缩慢慢的由出气孔排出进一步的污染车间的加工环境，造成更加严重的后果。
4.如授权公告号为cn205781250u、公开日为2016年12月7日的中国专利公开了一种卫生级气动头，包括底座、壳体、转动件、驱动转动件转动的活塞，底座与壳体一体式结构或密封焊接，转动件一端一体式连接有传动轴，且传动轴贯穿底座设置，转动件的传动轴与底座之间密封，且转动件可相对底座转动，活塞套接在转动件的外部，活塞可相对于壳体做上下直线运动，且活塞与壳体之间密封，在转动件的外侧面设有至少一个滑块，对应的，在活塞上设有供滑块滑动的螺旋式滑槽，在壳体内壁设有定位块，对应的，在活塞上设有供定位块上下运动的定位槽，活塞上下运动的同时带动转动件转动，在底座或壳体上设有气源接入口。
5.通过向壳体内通气加压，在第二滚轮作用下促使活塞受力后朝底座方向推进，转动件通过第一滚轮抵紧于活塞的螺旋式滑槽上，使得转动件处于壳体内转动，转动轴与阀门的阀杆连接，从而实现控制阀门开关的目的；但是通过活塞受力推动，再通过抵触力的作用使得第一滚轮在活塞的螺旋式滑槽上运动，实现转动轴的转动，这样活塞与转动件两者之间的作用力较大，且在多段传动下易造成卡死的现象，同时作用力较大也容易造成转动件上的滑块折断、传动件之间的噪音大的缺点。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种卫生级气动执行器，具有减小摩擦、降低噪音、提高部件使用寿命、提高传动效率以及使用稳定性的效果。
7.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种卫生级气动执行器，包括用于与阀门连接的转动轴、中通的壳体、布置于壳体内的活塞和弹簧、以及分别密封设置于壳体两端口上的底座和端盖，在所述端盖或壳体上安装有气源接入口，在所述底座或壳体上安装有气源接出口，在所述活塞的圆周表面上开设有
螺旋式滑槽，在所述壳体的内圆周侧壁上设置有导向件，所述导向件布置于所述螺旋式滑槽内，所述活塞活动连接有驱动件，在所述驱动件上固定安装有固定板，在所述固定板与底座之间设置有平面轴承，所述弹簧的两端分别抵触于所述活塞和所述固定板的端面上，所述驱动件远离与所述活塞连接的一端贯穿底座且突出于底座外布置、并与所述转动轴固定连接，所述驱动件与底座之间转动密封连接。
8.通过采用上述技术方案，由气动电磁阀向端盖或壳体上的气源接入口通入气体，期间受螺旋式滑槽和导向件的作用，促使导向件沿着螺旋式滑槽的滑槽方向运动，使壳体内的活塞受压朝底座方向推进并处于壳体内旋转，弹簧受力位于活塞与固定板之间压缩，底座或壳体上的气源接出口出气，活塞带动驱动件转动，且驱动件相对于活塞相对活动，实现转动轴的转动，达到控制阀门开关的目的；当需要再次控制阀门运转时，气源接入口停止进气，通过控制气动电磁阀排气，弹簧复位，活塞受弹簧的作用力朝端盖方向转动并推进，导向件沿着螺旋式滑槽的滑槽方向活动返回，实现阀门复位的效果；通过活塞与驱动件的相互配合设置，具有减小多个部件之间传动的碰撞和能量损耗，即可减小摩擦、降低噪音、提高部件使用寿命、提高传动效率以及使用稳定性的效果。
9.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述活塞朝底座的端面上开设有安装腔，所述弹簧一端安装于安装腔内且末端与安装腔的腔底抵触。
10.通过采用上述技术方案，通过将弹簧安装于安装腔内，提高弹簧位于固定板与活塞之间的稳定性，活塞对弹簧起到一定导向限位的作用。
11.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述活塞沿其轴线方向一体成型有定位柱，在所述定位柱沿其轴线方向开设有定位孔，所述驱动件沿活塞轴线方向上滑动插接于所述定位孔内。
12.通过采用上述技术方案，当活塞受力朝底座方向运动时，通过将驱动件的一端滑动插接于定位柱上的定位孔内，实现活塞与驱动件之间相互配合传动的目的。
13.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：将所述驱动件位于所述固定板与端盖之间的杆部设置有方杆，所述定位孔设置为方孔以配合方杆滑动插接；将所述驱动件位于固定板与底座之间的杆部设置为圆杆，以便于驱动件与底座之间的转动。
14.通过采用上述技术方案，在活塞受力朝底座方向带动推进时，通过驱动件的方杆沿其轴线方向滑动插接于活塞的定位孔内，实现活塞与驱动件之间的滑动插接，同时起到对方杆与活塞之间周向限位转动的目的；而驱动件的圆杆转动于底座上，实现驱动件位于底座上转动，且便于与转动轴连接的目的。
15.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹簧的一端套设于所述定位柱外设置。
16.通过采用上述技术方案，在弹簧受压或者复位时，通过弹簧套设于定位柱外有导向定位和固定的作用，提高弹簧作用时的稳定性。
17.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导向件为转动布置于所述壳体内圆周侧壁上的转动滚轮，所述转动滚轮转动布置于所述螺旋式滑槽内。
18.通过采用上述技术方案，通过向端盖或壳体上的气源接入口通入气体，受螺旋式滑槽和导向件的作用，促使转动滚轮沿着螺旋式滑槽的滑槽方向滚动，使壳体内的活塞受压朝底座方向推进并处于壳体内旋转的目的，转动滚轮与螺旋式滑槽之间滚动摩擦，减小
两者在受力时的摩擦损伤。
19.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活塞为硬质塑料。
20.通过采用上述技术方案，减小活塞与壳体及导向件之间的刚性摩擦，避免与水发生反应产生腐蚀效果；同时活塞是塑料制成，在活塞使用后其表面更加光滑，提高活塞的驱动流畅性，同时减小噪声的产生。
21.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：多个所述螺旋式滑槽等距布置于所述活塞的圆周表面上，多个所述导向件等距布置于所述壳体的内圆周面上。
22.通过采用上述技术方案，通过多个螺旋式滑槽与导向件一一对应布置，提高活塞在受力时，活塞与导向件之间的受力稳定性。
23.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述驱动件与底座之间设置有第一密封圈。
24.通过采用上述技术方案，通过第一密封圈，提高驱动件与底座之间的密封性能。
25.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述活塞与壳体的内圆周面之间设置有第二密封圈。
26.通过采用上述技术方案，提高活塞在运动时与壳体之间的密封性能。
27.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：1.通过螺旋式滑槽和导向件的作用，促使转动滚轮沿着螺旋式滑槽的滑槽方向滚动，驱动件的方杆沿其轴线方向滑动插接于活塞的定位孔内，实现活塞与驱动件之间的滑动插接，同时起到对方杆与活塞之间周向限位转动的目的，而驱动件的圆杆转动于底座上，实现驱动件位于底座上转动，且便于与转动轴连接的目的具有减小多个部件之间传动的碰撞，即可减小摩擦、降低噪音、提高部件使用寿命、提高传动效率以及使用稳定性的效果；2.通过将活塞为硬质塑料，减小活塞与壳体及导向件之间的刚性摩擦，材料本身也可避免与水发生反应产生腐蚀效果；同时在活塞使用后其表面更加光滑，提高活塞的驱动流畅性，同时减小噪声的产生；3.在驱动件与底座之间设置有第一密封圈，在活塞与壳体的内圆周面之间设置有第二密封圈，提高活塞以及驱动件处于壳体内运动时的密封稳定性。
附图说明
28.图1是卫生级气动执行器的结构示意图；图2是卫生级气动执行器的爆炸图；图3是卫生级气动执行器驱动件轴线处的剖视图；图4是卫生级气动执行器活塞、弹簧与驱动件的结构示意图；图5是卫生级气动执行器中活塞的结构示意图；图6为卫生级气动执行器中驱动件的结构示意图。
29.图中，1、转动轴；2、壳体；21、导向件；3、活塞；31、第二密封圈；32、螺旋式滑槽；33、安装腔；34、定位柱；35、定位孔；36、驱动件；361、方杆；362、圆杆；37、固定板；38、第一密封圈；39、缓冲槽；4、弹簧；5、底座；51、气源接出口；6、端盖；61、气源接入口；7、平面轴承。
具体实施方式
30.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
31.参照图1、图2所示，为本发明公开的一种卫生级气动执行器，包括用于与阀门连接的转动轴1、中通设置的壳体2、布置于壳体2内的活塞3和弹簧4、以及分别密封固定安装于壳体2两端口上的底座5和端盖6；在端盖6或壳体2上安装有气源接入口61，在底座5或壳体2上安装有气源接出口51。本实施例中，气源接入口61安装于端盖6上，气源接出口51安装于底座5上。
32.参照图2、图3所示，其中，活塞3为硬质塑料，例如碳塑料、聚苯硫醚；同时，在活塞3与壳体2的内圆周面之间设置有第二密封圈31，第二密封圈31套设于活塞3朝端盖6的外圆周面上，以提高活塞3处于壳体2内往复运动的密封性能。
33.参照图3、图4所示，在活塞3的圆周表面上开设有螺旋式滑槽32，多个螺旋式滑槽32等距布置于活塞3的圆周表面上，本实施例中优选两个；在壳体2的内圆周侧壁上设置有导向件21，多个导向件21等距布置于壳体2的内圆周面上且与螺旋式滑槽32一一对应布置；导向件21为转动布置于壳体2内圆周侧壁上的转动滚轮，且转动滚轮转动布置于螺旋式滑槽32内；转动滚轮也可为硬质塑料或不锈钢金属制成的滚轮。
34.参照图3、图5所示，在活塞3朝底座5的端面沿其轴线方向上开设有安装腔33，在安装腔33的腔底沿其轴线方向上一体成型有定位柱34，在定位柱34沿其轴线方向开设有定位孔35，在定位孔35沿活塞3轴线方向上配合滑动插接有驱动件36。
35.参照图3至图5所示，在驱动件36远离定位柱34的一端一体成型有固定板37，弹簧4的一端套设于定位柱34外且末端与安装腔33的腔底抵触，弹簧4的另一端抵紧于固定板37上；同时，在固定板37与底座5之间设置有平面轴承7。
36.参照图3、图4所示，驱动件36远离与活塞3连接的一端贯穿底座5且突出于底座5外布置、并与转动轴1固定连接，在驱动件36与底座5之间设置有第一密封圈38，第一密封圈38套设于驱动件36的外圆周表面使驱动件36与底座5之间密封设置。
37.参照图3、图6所示，为提高驱动件36与活塞3、底座5之间的安装稳定性，将驱动件36位于固定板37与端盖6之间的区域设置有方杆361，定位孔35为方孔以配合方杆361滑动插接；将驱动件36位于固定板37与底座5之间的区域设置为圆杆362，便于驱动件36与底座5之间的转动。
38.参照图3所示，为提高气源接入口61的通气稳定性，在活塞3朝端盖6的端面上或端盖6朝活塞3的端面上开设有缓冲槽39。
39.本实施例的实施原理为：由气动电磁阀向端盖6或壳体2上的气源接入口61通入气体，期间受螺旋式滑槽32和导向件21的作用，促使转动滚轮沿着螺旋式滑槽32的滑槽方向滚动，使壳体2内的活塞3受压朝底座5方向推进并处于壳体2内旋转，弹簧4受力位于活塞3与固定板37之间压缩，底座5或壳体2上的气源接出口51出气，活塞3带动驱动件36转动，且驱动件36逐渐插接于定位孔35内，实现转动轴1的转动，达到控制阀门开关的目的；当需要再次控制阀门运转时，气源接入口61停止进气，通过控制气动电磁阀排气，弹簧4复位，活塞3受弹簧4的作用力朝端盖6方向转动并推进，驱动件36的方杆361部分位于定位孔35内滑动，转动滚轮沿着螺旋式滑槽32的滑槽方向滚动返回，实现阀门复位的效果；通过活塞3与驱动件36的配合设置，减小多个部件之间传动的碰撞和能量损耗，具有减小摩擦、降低噪
音、提高部件使用寿命、提高传动效率以及使用稳定性的效果。
40.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种卫生级气动执行器，包括用于与阀门连接的转动轴（1）、中通的壳体（2）、布置于壳体（2）内的活塞（3）和弹簧（4）、以及分别密封设置于壳体（2）两端口上的底座（5）和端盖（6），在所述端盖（6）或壳体（2）上安装有气源接入口（61），在所述底座（5）或壳体（2）上安装有气源接出口（51），其特征在于：在所述活塞（3）的圆周表面上开设有螺旋式滑槽（32），在所述壳体（2）的内圆周侧壁上设置有导向件（21），所述导向件（21）布置于所述螺旋式滑槽（32）内，所述活塞（3）活动连接有驱动件（36），在所述驱动件（36）上固定安装有固定板（37），在所述固定板（37）与底座（5）之间设置有平面轴承（7），所述弹簧（4）的两端分别抵触于所述活塞（3）和所述固定板（37）的端面上，所述驱动件（36）远离与所述活塞（3）连接的一端贯穿底座（5）且突出于底座（5）外布置、并与所述转动轴（1）固定连接，所述驱动件（36）与底座（5）之间转动密封连接。2.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：在所述活塞（3）朝底座（5）的端面上开设有安装腔（33），所述弹簧（4）一端安装于安装腔（33）内且末端与安装腔（33）的腔底抵触。3.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：在所述活塞（3）沿其轴线方向一体成型有定位柱（34），在所述定位柱（34）沿其轴线方向开设有定位孔（35），所述驱动件（36）沿活塞（3）轴线方向上滑动插接于所述定位孔（35）内。4.根据权利要求3所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：将所述驱动件（36）位于所述固定板（37）与端盖（6）之间的杆部设置有方杆（361），所述定位孔（35）设置为方孔以配合方杆（361）滑动插接；将所述驱动件（36）位于固定板（37）与底座（5）之间的杆部设置为圆杆（362），以便于驱动件（36）与底座（5）之间的转动。5.根据权利要求3所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：所述弹簧（4）的一端套设于所述定位柱（34）外设置。6.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：所述导向件（21）为转动布置于所述壳体（2）内圆周侧壁上的转动滚轮，所述转动滚轮转动布置于所述螺旋式滑槽（32）内。7.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：所述活塞（3）为硬质塑料。8.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：多个所述螺旋式滑槽（32）等距布置于所述活塞（3）的圆周表面上，多个所述导向件（21）等距布置于所述壳体（2）的内圆周面上。9.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：在所述转动轴（1）与底座（5）之间设置有第一密封圈（38）。10.根据权利要求1所述的一种卫生级气动执行器，其特征在于：在所述活塞（3）与壳体（2）的内圆周面之间设置有第二密封圈（31）。
技术总结
本发明涉及一种卫生级气动执行器，涉及阀门执行机构技术领域，其包括转动轴、壳体、活塞、弹簧、以及分别密封设置于壳体两端口上的底座和端盖，在端盖或壳体上安装有气源接入口，在底座或壳体上安装有气源接出口，在活塞的圆周表面上开设有螺旋式滑槽，在壳体的内圆周侧壁上设置有导向件，导向件布置于螺旋式滑槽内，活塞连接有驱动件，在驱动件上固定安装有固定板，在固定板与底座之间设置有平面轴承，弹簧的两端分别抵触于活塞和固定板的端面上，驱动件远离与活塞连接的一端贯穿底座且突出于底座外布置、并与转动轴固定连接，驱动件与底座之间转动密封连接。具有减小摩擦、降低噪音，提高部件使用寿命，提高传动效率以及使用稳定性的效果。用稳定性的效果。用稳定性的效果。


技术研发人员：谢步盛
受保护的技术使用者：浙江盛锋流体设备有限公司
技术研发日：2020.01.16
技术公布日：2021/7/15