倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及控制閥門的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種薄膜式直行程的倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用于控制直行程閥門的調(diào)節(jié)或開關(guān)動作。
【背景技術(shù)】
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[0002]在工業(yè)過程控制中，氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活、動作速度快、防火防爆等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶煉等閥門控制裝中。作為閥門控制系統(tǒng)中的執(zhí)行者，它的工作狀態(tài)對于閥門控制管道流量有著重要的影響。
[0003]目前，過程控制系統(tǒng)中使用的直行程氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為兩種:一種為單膜頭薄膜式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一種為活塞式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，單膜頭薄膜式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于受限于彈簧及膜片面積，能提供的輸出推力比較小，有時(shí)達(dá)不到閥門所要求的力;活塞式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)能提供更大的輸出推力，但要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場氣源故障復(fù)位的功能，必須要配備其他的輔助控制元件，氣源管路連接復(fù)雜、泄漏點(diǎn)多，而且價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]有鑒于此，有必要提供一種倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本發(fā)明的目的是在于提供一種雙膜頭的倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是多彈簧氣動裝置，氣源管路配接簡單、耗氣量少、減少了氣源泄露點(diǎn)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)氣源壓力小的情況下輸出更大的推力。
[0005]—種倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括上膜頭、下膜頭、推桿和支架，上膜頭與下膜頭的結(jié)構(gòu)相同，上膜頭固定安裝在下膜頭上，下膜頭固定安裝在支架的上端；下膜頭包括上膜蓋、下膜蓋、膜片、彈簧、彈簧座、支撐件和限位件，膜片固定安裝在上膜蓋與下膜蓋之間，膜片在上膜蓋與下膜蓋之間分割出一個(gè)氣室和一個(gè)彈簧腔，膜片的一端安裝支撐件，另一端與彈簧座接觸壓緊，彈簧和限位件分別配裝在彈簧座上;上膜頭的下膜蓋與下膜頭的上膜蓋固定配裝，推桿為倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力的輸出單元，推桿貫穿了除了上膜頭的上膜蓋以外的倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所有零件，推桿的下端固定安裝閥門連接件。
[0006]優(yōu)選的，下膜頭的下膜蓋與支架通過四個(gè)強(qiáng)度等級為8.8級的第一六角頭螺栓緊固；支架與下膜蓋的中間開設(shè)中心孔，在中心孔處配裝導(dǎo)向套，導(dǎo)向套與下膜蓋的接合處裝有用于端面密封的端面O型圈。
[0007]優(yōu)選的，導(dǎo)向套與推桿的接觸面設(shè)計(jì)了徑向密封的徑向密封圈和防塵用的防塵密封圈，以及用于推桿運(yùn)動導(dǎo)向和潤滑的第一軸套。
[0008]優(yōu)選的，膜片通過螺釘緊固在上膜蓋與下膜蓋之間。
[0009]優(yōu)選的，彈簧和限位件分別安裝在彈簧座上，支撐件從膜片和彈簧座的中心孔穿過，通過圓螺母將膜片、彈簧座和支撐件三者固定壓緊，彈簧座上開設(shè)了凹槽，彈簧和限位件安裝在彈簧座的凹槽內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，推桿與支撐件通過半環(huán)連接，半環(huán)卡在推桿上，支撐件固定螺母將推桿與支撐件結(jié)合為一體，在支撐件與推桿的接觸面上，設(shè)計(jì)了第一徑向密封O型圈，第一徑向密封O型圈保證了上下氣室之間的氣密性。
[0011 ]優(yōu)選的，下膜頭的上膜蓋與上膜頭下膜蓋通過中間過渡板用四個(gè)強(qiáng)度等級為8.8的第二六角頭螺栓緊固在一起。
[0012]優(yōu)選的，中間過渡板與下膜頭的上膜蓋和上膜頭下膜蓋的接觸面均設(shè)有端面密封
O型圈。
[0013]優(yōu)選的，在中間過渡板25與推桿3的接觸面，設(shè)計(jì)了第二徑向密封O型圈和用于推桿導(dǎo)向、潤滑的第二軸套。
[0014]優(yōu)選的，上膜頭中膜蓋、膜片及其他零件的連接方法與下膜頭相同；整個(gè)倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)為了在運(yùn)送和安裝時(shí)方便，在膜蓋的連接處設(shè)計(jì)了吊環(huán)螺釘;倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)還可配置雙向動作的手輪機(jī)構(gòu)。
[0015]本實(shí)用新型提供的倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括了兩種作用形式，一種為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一種為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0016]正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為:當(dāng)上下兩個(gè)膜頭氣室的信號壓力為零時(shí)，膜片固定在上下膜蓋之間，支撐件安裝在氣室中，彈簧與彈簧座置于膜片的下方，安裝在彈簧腔內(nèi)，推桿部件位于氣室下方，當(dāng)膜頭氣室內(nèi)輸入信號壓力時(shí)，使推桿部件向下移動。
[0017]反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為:當(dāng)上下兩個(gè)膜頭氣室的信號壓力為零時(shí)，膜片固定在上下膜蓋之間，支撐件安裝在氣室中，彈簧與彈簧座置于膜片的上方膜片，安裝在彈簧腔內(nèi)，推桿部件位于氣室上方，當(dāng)膜頭氣室內(nèi)輸入信號壓力時(shí)，使推桿部件向上移動。
[0018]本實(shí)用新型的倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源管路連接簡單，減少了泄漏點(diǎn)，在運(yùn)行中更安全可靠;倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用了成熟的單膜頭技術(shù)，性能穩(wěn)定可靠，推力倍增，上下膜頭內(nèi)的零部件通用性強(qiáng)，維修更換方便，成本低廉，性價(jià)比極高;倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在主要連接處，都設(shè)計(jì)了端面密封和徑向密封，雙重的密封性能充分保證了整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部，以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)與外部的氣密性，有效的降低了運(yùn)行成本;倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在連接結(jié)構(gòu)上運(yùn)用了半環(huán)的設(shè)計(jì)理念，通過半環(huán)將推桿、支撐件和膜片連接為一體，使得三者之間的連接更加的安全可靠;倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在兩個(gè)重要的連接處，上下膜頭與中間過渡板、下膜頭與支架之間的連接處，都增加了導(dǎo)向軸套，充分保證了推桿運(yùn)動的垂直度;倍力型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可根據(jù)現(xiàn)場使用情況，通過上膜頭上膜蓋的改造，可靈活的增加雙向動作手輪機(jī)構(gòu)。
[0019]直行程氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理為:當(dāng)一定范圍的氣源壓力信號(薄膜式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力范圍為0.14?0.4MPa;活塞式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力范圍為0.2?
0.8MPa)輸入氣室中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的受力元件(膜片或者氣缸活塞)就會產(chǎn)生作用力(壓強(qiáng)是用于表示作用力作用效果的物理量，單位面積受到的作用力叫做壓強(qiáng)，公式為P = F/S)
[0020]單作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)受力元件產(chǎn)生壓力后，會作用于彈簧，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會產(chǎn)生直線位移動作，并通過推桿帶動閥門開關(guān)，彈簧被壓縮后會產(chǎn)生反作用力，其反作用力與受力元件的壓力相抗衡，當(dāng)兩個(gè)力達(dá)到平衡時(shí)，調(diào)節(jié)閥就會停留在給定位置。
[0021]雙作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)受力元件產(chǎn)生壓力后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會產(chǎn)生直線位移動作，并通過推桿帶動閥門開關(guān)，另一端氣室中的氣壓會與受力元件壓力相抗衡，當(dāng)信號壓力與另一端氣室壓力相平衡時(shí)，調(diào)節(jié)閥就會停留在給定位置。推桿的移動即是氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。
【附圖說明】
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[0022]圖1為倍力型正作用式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為倍力型反作用式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:上膜頭A、下膜頭B、氣源口C、防雨帽D、支架1、閥門連接件2、推桿3、防塵密封圈4、第一軸套5、導(dǎo)向套6、徑向密封圈7、端面O型圈8、第一六角頭螺栓9、下膜蓋10、彈簧11、限位件12、