彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣動執(zhí)行機構(gòu)，具體地說是一種彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前氣動控制閥應(yīng)用于頻繁開關(guān)和快速切斷控制的場合越來越多，但在實際使用中，某些氣動控制閥具有軟閥座或銳角密封閥座等特殊結(jié)構(gòu)，不允許氣動控制閥發(fā)生猛烈撞擊。另外，當流通的介質(zhì)為易燃易爆特殊介質(zhì)時，容易因碰撞而產(chǎn)生火花而引發(fā)事故，也不允許氣動控制閥發(fā)生猛烈撞擊。這樣，在要求頻繁開關(guān)和快速切斷控制的場合，采用現(xiàn)有常規(guī)氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣動控制閥已不能滿足使用要求，這就需要設(shè)計一種帶有緩沖裝置的氣動執(zhí)行機構(gòu)作為此類氣動控制閥的驅(qū)動裝置，以避免氣動控制閥在頻繁開關(guān)和快速切斷控制場合發(fā)生猛烈撞擊。
[0003]現(xiàn)在帶有緩沖裝置的氣動執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)品雖然已有很多種類，但是大多數(shù)都是通過改變進排氣的流量來實現(xiàn)緩沖控制的，仍存在較多問題，比如緩沖行程較長，開啟和關(guān)閉的位置存在嚴重滯后；大規(guī)格的氣動執(zhí)行機構(gòu)如果采用此種緩沖控制原理，其結(jié)構(gòu)尺寸較大，對安裝所需的空間尺寸較大，生產(chǎn)成本也高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計合理，使氣動執(zhí)行機構(gòu)在行程起點、終點位置均有彈簧緩沖功能，可用于快速、頻繁動作場合，并且緩沖行程準確可控，且緩沖行程小，不影響氣動執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)速度。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案:彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，包括現(xiàn)有常規(guī)的活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)，所述活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)包括缸體、上缸蓋、下缸蓋和活塞，其特征在于:所述上缸蓋的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的上彈簧緩沖單元，所述上彈簧緩沖單元與活塞上表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向上動作提供緩沖作用；所述下缸蓋的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的下彈簧緩沖單元，所述下彈簧緩沖單元與活塞下表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向下動作提供緩沖作用。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述上缸蓋和下缸蓋的內(nèi)平面均設(shè)置若干個周向均布的安裝螺孔；所述上彈簧緩沖單元包括緩沖座、壓縮彈簧和緊固螺栓，所述緩沖座中心設(shè)有內(nèi)孔，內(nèi)孔中設(shè)有一個徑向臺階，所述壓縮彈簧裝在緩沖座的內(nèi)孔中，壓縮彈簧一端頂壓在上缸蓋的內(nèi)平面上，壓縮彈簧另一端頂壓在所述徑向臺階上，所述緊固螺栓穿過緩沖座的內(nèi)孔、徑向臺階和壓縮彈簧后連接在上缸蓋內(nèi)平面上的安裝螺孔內(nèi)，所述緩沖座在受到活塞沖擊力時能夠向上移動緩沖；所述下彈簧緩沖單元的結(jié)構(gòu)與上彈簧緩沖單元相同。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述活塞上表面上對應(yīng)上彈簧緩沖單元位置的部位設(shè)置有上接觸配合凹槽，所述活塞下表面上對應(yīng)下彈簧緩沖單元位置的部位設(shè)置有下接觸配合凹槽。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述上彈簧緩沖單元向上移動緩沖的最大行程SI為2?5mmο
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述下彈簧緩沖單元向下移動緩沖的最大行程S2為2?5mmο
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述上彈簧緩沖單元和下彈簧緩沖單元中的壓縮彈簧的預(yù)緊載荷為整個彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)理論輸出力矩的0.02-0.05倍。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述緊固螺栓的螺紋尾部設(shè)有向外平面延伸的接觸平端面，所述接觸平端面與上缸蓋或下缸蓋的內(nèi)平面接觸配合。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計合理，采用了若干個上彈簧緩沖單元、下彈簧緩沖單元給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向上動作、向下動作提供緩沖作用，使得氣動執(zhí)行機構(gòu)在行程起點、終點位置均有彈簧緩沖功能，可用于快速、頻繁動作場合，并且緩沖行程準確可控，且緩沖行程小，不影響氣動執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)速度。
[0013]2、本發(fā)明中的彈簧緩沖單元安裝于氣動執(zhí)行機構(gòu)的內(nèi)部，不易受環(huán)境影響而生銹或腐蝕，穩(wěn)定性較高，且采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單易更換，安裝空間小，易維護。
[0014]3、本發(fā)明不需要增加特殊的控制附件，可以大大降低由于其他緩沖結(jié)構(gòu)形式所產(chǎn)生附件配置成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1中的A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]如圖所示:實施例中的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)是在現(xiàn)有常規(guī)的活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)改進而成，所述活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)主要包括缸體1、上缸蓋2、下缸蓋3和活塞4，所述上缸蓋2的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的上彈簧緩沖單元5，所述上彈簧緩沖單元5與活塞4上表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向上動作提供緩沖作用；所述下缸蓋3的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的下彈簧緩沖單元6，所述下彈簧緩沖單元6與活塞4下表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向下動作提供緩沖作用。
[0019]如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例中，所述上缸蓋2和下缸蓋3的內(nèi)平面均設(shè)置若干個周向均布的安裝螺孔。所述上彈簧緩沖單元5主要由緩沖座7、壓縮彈簧8和緊固螺栓9組成，所述緩沖座7中心設(shè)有內(nèi)孔7a，內(nèi)孔7a中設(shè)有一個徑向臺階7b，所述壓縮彈簧8裝在緩沖座7的內(nèi)孔7a中，壓縮彈簧8 一端頂壓在上缸蓋2的內(nèi)平面上，壓縮彈簧8另一端頂壓在所述徑向臺階7b上，所述緊固螺栓9穿過緩沖座7的內(nèi)孔7a、徑向臺階7b和壓縮彈簧8后連接在上缸蓋2內(nèi)平面上的安裝螺孔內(nèi)，所述緩沖座7在受到活塞4沖擊力時能夠向上移動緩沖。
[0020]如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例中，所述下彈簧緩沖單元6的結(jié)構(gòu)與上彈簧緩沖單元5相同，故此處不再贅述。[0021 ] 如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例中，所述活塞4上表面上對應(yīng)上彈簧緩沖單元5位置的部位設(shè)置有上接觸配合凹槽3a，所述活塞4下表面上對應(yīng)下彈簧緩沖單元6位置的部位設(shè)置有下接觸配合凹槽3b。所述上接觸配合凹槽3a和下接觸配合凹槽3b能夠保證彈簧緩沖單元在起緩沖作用時平穩(wěn)。
[0022]本發(fā)明實施例中，為保證緩沖穩(wěn)定，所述上彈簧緩沖單元5和下彈簧緩沖單元6中的各項參數(shù)需要設(shè)計在合理范圍內(nèi)。其中，所述上彈簧緩沖單元5和下彈簧緩沖單元6中的壓縮彈簧8的預(yù)緊載荷為整個彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)理論輸出力矩的0.02-0.05倍。所述上彈簧緩沖單元5向上移動緩沖的最大行程SI為2~5mm。所述下彈簧緩沖單元6向下移動緩沖的最大行程S2為2~5mm0
[0023]如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例中，所述緊固螺栓9的螺紋尾部設(shè)有向外平面延伸的接觸平端面，所述接觸平端面與上缸蓋2或下缸蓋3的內(nèi)平面接觸配合。這樣一方面可以保證上彈簧緩沖單元、下彈簧緩沖單元的穩(wěn)定性，另一方面能夠準確控制壓縮彈簧8的預(yù)壓縮空間。另外，所述緊固螺栓9的圓柱表面對壓縮彈簧8起到定位作用。本發(fā)明中，所述緩沖座7可以根據(jù)不同的設(shè)計要求縮短或加長。
[0024]本發(fā)明的工作原理如下:
當氣動執(zhí)行機構(gòu)向上動作時，活塞4上表面的上接觸配合凹槽3a與上彈簧緩沖單元5中的緩沖座7端面接觸后繼續(xù)向上動作，此時壓縮彈簧8受力壓縮，壓縮彈簧8的反作用力使得活塞4向上動作的阻力不斷增大，速度逐漸減慢，達到給氣動執(zhí)行機構(gòu)向上動作提供緩沖的目的。
[0025]同理，當氣動執(zhí)行機構(gòu)向下動作時，活塞4下表面的下接觸配合凹槽3b與下彈簧緩沖單元6接觸配合，達到給氣動執(zhí)行機構(gòu)向下動作提供緩沖的目的。
【主權(quán)項】
1.彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，包括現(xiàn)有常規(guī)的活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)，所述活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)包括缸體(I)、上缸蓋(2)、下缸蓋(3)和活塞(4)，其特征在于:所述上缸蓋(2)的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的上彈簧緩沖單元(5)，所述上彈簧緩沖單元(5)與活塞(4)上表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向上動作提供緩沖作用；所述下缸蓋(3)的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的下彈簧緩沖單元(6)，所述下彈簧緩沖單元(6)與活塞(4)下表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向下動作提供緩沖作用。
2.如權(quán)利要求1所述的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于:所述上缸蓋(2)和下缸蓋(3)的內(nèi)平面均設(shè)置若干個周向均布的安裝螺孔；所述上彈簧緩沖單元(5)包括緩沖座(7)、壓縮彈簧(8)和緊固螺栓(9)，所述緩沖座(7)中心設(shè)有內(nèi)孔(7a)，內(nèi)孔(7a)中設(shè)有一個徑向臺階(7b)，所述壓縮彈簧(8)裝在緩沖座(7)的內(nèi)孔(7a)中，壓縮彈簧(8) —端頂壓在上缸蓋(2 )的內(nèi)平面上，壓縮彈簧(8 )另一端頂壓在所述徑向臺階(7b )上，所述緊固螺栓(9)穿過緩沖座(7)的內(nèi)孔(7a)、徑向臺階(7b)和壓縮彈簧(8)后連接在上缸蓋(2)內(nèi)平面上的安裝螺孔內(nèi)，所述緩沖座(7)在受到活塞(4)沖擊力時能夠向上移動緩沖；所述下彈簧緩沖單元(6)的結(jié)構(gòu)與上彈簧緩沖單元(5)相同。
3.如權(quán)利要求1所述的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于:所述活塞(4)上表面上對應(yīng)上彈簧緩沖單元(5)位置的部位設(shè)置有上接觸配合凹槽(3a)，所述活塞(4)下表面上對應(yīng)下彈簧緩沖單元(6)位置的部位設(shè)置有下接觸配合凹槽(3b)。
4.如權(quán)利要求1所述的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于:所述上彈簧緩沖單元(5)向上移動緩沖的最大行程SI為2~5mm0
5.如權(quán)利要求1所述的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于:所述下彈簧緩沖單元(6)向下移動緩沖的最大行程S2為2~5mm0
6.如權(quán)利要求2所述的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于:所述上彈簧緩沖單元(5)和下彈簧緩沖單元(6)中的壓縮彈簧(8)的預(yù)緊載荷為整個彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)理論輸出力矩的0.02-0.05倍。
7.如權(quán)利要求2所述的彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于:所述緊固螺栓(9)的螺紋尾部設(shè)有向外平面延伸的接觸平端面，所述接觸平端面與上缸蓋(2)或下缸蓋(3)的內(nèi)平面接觸配合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種彈簧緩沖式氣動執(zhí)行機構(gòu)，包括現(xiàn)有常規(guī)的活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)，所述活塞式氣動執(zhí)行機構(gòu)包括缸體、上缸蓋、下缸蓋和活塞，其特征在于：所述上缸蓋的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的上彈簧緩沖單元，所述上彈簧緩沖單元與活塞上表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向上動作提供緩沖作用；所述下缸蓋的內(nèi)平面上設(shè)有若干個周向均布的下彈簧緩沖單元，所述下彈簧緩沖單元與活塞下表面配合，給氣動執(zhí)行機構(gòu)的向下動作提供緩沖作用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計合理，使氣動執(zhí)行機構(gòu)在行程起點、終點位置均有彈簧緩沖功能，可用于快速、頻繁動作場合，并且緩沖行程準確可控，且緩沖行程小，不影響氣動執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)速度。
【IPC分類】F15B15-22, F16K31-122
【公開號】CN104653846
【申請?zhí)枴緾N201510071123
【發(fā)明人】陳彥, 鄧傳湖, 陸坤銘
【申請人】無錫智能自控工程股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月10日