气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  5

专利名称:气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构的制作方法
技术领域
本实用新型涉及气动执行器,具体地说涉及气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构。
背景技术
现有技术的手轮机构,主要以箱体、设置在箱体内部的蜗轮、蜗杆、固定连接在蜗杆两端呈圆柱体形的的并与所述蜗杆非同轴连接的偏心半轴,与一个偏心半轴固定连接的手轮、固定在偏心半轴上的切换手柄组成,当切换手柄处于下部位时,蜗杆与蜗轮分离;当切换手柄搬动至上部位时,蜗杆与蜗轮结合,转动手轮,随即带动蜗杆旋转,蜗杆再带动蜗轮旋转。采用这种结构的手轮机构,在蜗杆与蜗轮结合时,因某种原因突然接通气源使气动执行器作功时,则极容易造成手轮机构破坏。所以总体来说,传统的用于气动手动切换的手轮机构没有安全防护装置,一旦在手动位置,因某种原因气源突然接通,极容易将手轮机构破坏,甚至造成更严重的连带事故。虽然目前行业内也有一种带有安全防护装置的气动手动切换的手轮机构。但是,该机构是作为附件后安装到手轮机构上的。作为安全部件,该结构比较容易因为外界复杂工况条件的影响而降低其可靠性,最重要的是它没有安全切换功能。
发明内容针对现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,既保证安全切换,又能保证手轮机构的集成性及其工作的高可靠性。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,包括手轮、切换手柄、箱体、箱盖以及箱体和箱盖所构成的内腔中所设置的蜗轮蜗杆传动装置,其中蜗杆两端头分别连接有手轮和偏心轴,所述切换手柄的一端连接在靠近手轮的蜗杆所在的偏心轴套上,另一端连接在安全切换装置所在的偏心轴上;在蜗杆所连接的偏心轴上设置有集成一体的安全防护装置。其中,包括所述安全防护装置包括阀体、阀芯、阀座、两个密封圈、左端盖,所述偏心轴穿过左端盖、阀体,将左端盖、阀体固定在箱体上,左端盖和阀体之间形成一个用于收容阀座的阀座腔;阀体上设有一个收容腔,阀芯放置在收容腔内。采用这样的结构,阀芯会因通入压缩空气沿蜗杆轴向移动。而阀座随着人工搬转手柄导致偏心蜗杆的转动同步旋转。进一步的,阀槽的深度沿着同一方向加深或变浅,阀芯与阀座接触的部位在阀座上形成的运动轨迹落在阀槽内进一步的,阀芯上设置有两个环形凹槽,凹槽内放置密封圈。在上述基础上,阀体上设有三个气口,沿阀体轴向间隔分布三个气道,三个气道分别使三个气口与收容腔连通,三个气道分别为通道A,通道P,通道R ;通道P、通道R与收容腔的接合处分别形成环槽,通道P与收容腔的接合处形成阀腔P、通道R与收容腔的接合处形成阀腔R、阀腔P与阀腔R之间为阀腔A。通过上述结构,能够方便气流进入通道A、通道P及通道R内。当阀座随偏心半轴转动时,阀芯与阀座接触的部位在阀座上形成的轨迹落在阀槽上。供阀芯抵触的阀槽沿顺时针方向其深度逐渐变深,并且该段供阀芯抵触的阀槽深度应当满足阀芯处在阀芯行程极端的浅端时即在气动工作状态,使阀腔P仅与阀腔A连通,从通道P流进阀腔A的气流仅流向阀腔P,再从通道A流出流向气动执行器,此时,阀腔R因为密封圈的阻隔,没有气流;通过偏心半轴带动阀座旋转而使阀芯处在阀芯行程极端的深端时即在手动工作状态,阀腔A与阀腔R是联通的,以此为气动执行器提供一个向外排气的通道,同时阀腔A与阀腔P是阻断的使气流不会进入阀腔P。进一步的,阀芯上设置有保持垫,其外径与收容腔相适。采用这样的结构避免阀芯在收容腔内晃动。进一步的,在阀芯和收容腔的底壁之间设有弹簧,采用这样的结构,弹簧的作用是作为阀芯向阀座侧移动的作用力,当进行阀芯轴向位置的调整时,伴随着弹簧的推动,阀芯向阀座施力,阀座随偏心轴转动,由于阀座上设有阀槽,当阀座随偏心半轴转动时,阀芯与阀座接触的部位在阀座上形成的轨迹落在阀槽上,供阀芯抵触的阀槽沿顺时针方向其深度逐渐变深,并且该段供阀芯抵触的阀槽深度应当满足阀芯处在阀芯行程极端浅端时即在气动工作状态,使阀腔P仅与阀腔A连通,从通道P流进阀腔A的气流仅流向阀腔P,再从通道A流出流向气动执行器,同时阀腔R因为密封圈的阻隔,没有气流。进一步的,为了限制从气动工作状态向手动工作状态转换,阀芯上设置有锁紧装置,与阀芯对称分布,锁紧装置包括拨销,锁定销,弹簧,密封圈。限位槽,拔销孔;阀芯上设置锁定销腔,在锁定销腔内设有与该锁定销腔大小相适的锁定销,在锁定销上设有密封圈,在锁定销和锁定销腔的底部之间设置弹簧,锁定销在阀座上开有供锁定销的头部插入的限位槽,拨销固定在锁定销上,拨销从设置在阀体上的拨销孔内穿出,拨销孔成I字形。拨销孔的长度大于锁定销头部进入限位槽内的长度。通过上述结构,气动控制系统正常工作时(不允许人为搬动气动、手动切换手柄),若有人突然搬动手轮机构的手柄,因切断了气源通道P与通道A的连通,此时单作用执行器的弹簧(手轮机构是与单作用执行器配套使用的)推动执行器及阀门反转,在造成气源动力切断的同时,还会驱使手轮机构的涡轮和蜗杆啮合。在涡轮、蜗杆啮合的初始阶段,涡轮、蜗杆的轮齿表面只有极小部分接触,极易将轮齿打坏。通过使用锁定销,自动阻止了 这个旋转进而啮合的过程。只有人工再次拨动拨销,才能让手轮机构的手柄得以向自动或手动状态搬动。本实用新型的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构和现有技术相比,具有以下有益效果本实用新型的手轮机构将安全防护装置集成并内置于蜗杆的旋转副上。当人工将此装置切换到手动位置时,即自动切断气动控制的气源管路,以防止因操作故障,气源突然接通造成的机构损坏的后果发生。该装置与传统的安全装置比,集成性强,安全性高,工作更可靠,通过增加一个通过阀芯与弹簧、阀座相配合动作来改变阀芯的位置实现气道的连通达到了气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构在自动、手动两种工作方式安全切换的目的。

图I为本实用新型的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构的外部结构示意图;图2a、2b为本实用新型的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构在切换前的结构示意图、剖视结构示意图;图3a、3b为本实用新型的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构在切换后的结构示意图、剖视结构示意图。在所提供的附图中1、箱体;2、箱盖;3、手轮;4、手柄;5、左端盖;6、阀体;7、阀芯;8、蜗杆;Port P、Port A, Port R分别为三个气口 ;P、A、R分别代表通道P、通道A、通道R三个气道;9、阀槽;10、阀腔R ;11、密封圈;12、阀腔P ;13、弹簧;14、锁紧装置弹簧;15、锁 定销;16、拨销;17、锁紧装置密封圈;18、阀座;19、阀腔A ;20、保持垫。
具体实施方式
接下来参照说明书附图对本实用新型的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构作以下详细地说明。气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,包括手轮3、手柄4、箱体I、箱盖2以及箱体和箱盖所构成的内腔中所设置的蜗轮蜗杆传动装置,其中蜗杆8两端头分别连接有手轮和偏心轴,所述切换手柄的一端连接在靠近手轮的蜗杆所在的偏心轴套上,另一端连接在安全切换装置所在的偏心轴上;在蜗杆所连接的偏心轴上设置有集成一体的安全防护装置,包括阀体6、阀芯7、阀座18、两个密封圈11、左端盖5,左端盖5、阀体6固定在箱体上,二者之间形成一个用于收容阀座的阀座腔;阀体上设有一个收容腔,阀芯放置在收容腔内。在阀体上设有三个气口,分别为PORT P,PORT A, PORT R,还设有沿阀体轴向间隔分布三个气道,分别为通道P,通道A,通道R,这三个气道使气Port P,PORT A, PORT R与收容腔连通。为了方便气流进入通道P、及通道R内,在通道P、通道R与收容腔的接合处分别形成环槽。在通道P与收容腔的接合处形成阀腔P 21、在通道R与收容腔的接合处形成阀腔R 10、在阀腔P与阀腔R之间为阀腔A 19。阀芯上设置两个环形凹槽分别安装第一密封圈、第二密封圈。阀芯和收容腔的底壁之间设有弹簧13。阀芯上设置有保持垫20,其外径与收容腔相适。阀芯上还设置有锁紧装置,包括拨销16、锁定销15、弹簧14、密封圈17、限位槽,拔销孔,阀芯上设置锁定销腔,在锁定销腔内设有与该锁定销腔大小相适的锁定销,在锁定销上设有密封圈,在锁定销和锁定销腔的底部之间设置弹簧,锁定销在阀座上开有供锁定销的头部插入的限位槽,拨销固定在锁定销上,拨销从设置在阀体上的拨销孔内穿出,拨销孔成I字形。拨销孔的长度大于锁定销头部进入限位槽内的长度。以上所述实施例,只是本实用新型优选的具体的实施方式的一种,本领域技术人员在理解本实用新型发明实质的基础上所进行的通常变化和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,包括手轮、切换手柄、箱体、箱盖以及箱体和箱盖所构成的内腔中所设置的蜗轮蜗杆传动装置,其中蜗杆两端头分别连接有手轮和偏心轴,所述切换手柄的一端连接在靠近手轮蜗杆所在的偏心轴套上,另一端连接在安全切换装置所在的偏心轴上;其特征在于在蜗杆所连接的偏心轴上设置有集成一体的安全防护装置,所述安全防护装置包括阀体、阀芯、阀座、两个密封圈、左端盖,所述偏心轴穿过左端盖、阀体,将左端盖、阀体固定在箱体上,左端盖和阀体之间形成一个用于收容阀座的阀座腔;阀体上设有一个收容腔,阀芯放置在收容腔内。
2.根据权利要求I所述的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,其特征在于阀座上设有阀槽,阀槽的深度沿着同一方向加深或变浅,阀芯与阀座接触的部位在阀座上形成的运动轨迹落在阀槽内。
3.根据权利要求2所述的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,其特征在于阀芯上设置有两个环形凹槽,凹槽内放置密封圈。
4.根据权利要求2所述的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,其特征在于阀体上设有三个气口,沿阀体轴向间隔分布三个气道,三个气道分别使三个气口与收容腔连通,三个气道分别为通道A,通道P,通道R。
5.根据权利要求4所述的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,其特征在于通道P、通道R与收容腔的接合处分别形成环槽,通道P与收容腔的接合处形成阀腔P、通道R与收容腔的接合处形成阀腔R、阀腔P与阀腔R之间为阀腔A。
6.根据权利要求I所述的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,其特征在于阀芯上设置有保持垫,其外径与收容腔相适应。
7.根据权利要求I所述的气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,其特征在于阀芯上设置有锁紧装置,锁紧装置包括拨销,锁定销,弹簧,密封圈;限位槽,拔销孔;阀芯上设置锁定销腔,在锁定销腔内设有与该锁定销腔大小相适的锁定销,在锁定销上设有密封圈,在锁定销和锁定销腔的底部之间设置弹簧,锁定销在阀座上开有供锁定销的头部插入的限位槽,拨销固定在锁定销上,拨销从设置在阀体上的拨销孔内穿出,拨销孔成I字形;拨销孔的长度大于锁定销头部进入限位槽内的长度。
专利摘要本实用新型公开了气动执行器的手动和自动安全切换手轮机构,包括手轮、切换手柄、箱体、箱盖以及箱体和箱盖所构成的内腔中所设置的蜗轮蜗杆传动装置,其中蜗杆两端头分别连接有手轮和偏心轴,所述切换手柄的一端连接在靠近手轮蜗杆所在的偏心轴套上,另一端连接在安全切换装置所在的偏心轴上;其特征在于在蜗杆所连接的偏心轴上设置有集成一体的安全防护装置,所述安全防护装置包括阀体、阀芯、阀座、两个密封圈、左端盖,所述偏心轴穿过左端盖、阀体,将左端盖、阀体固定在箱体上,左端盖和阀体之间形成一个用于收容阀座的阀座腔;阀体上设有一个收容腔,阀芯放置在收容腔内。当人工将此装置切换到手动位置时,即自动切断气动控制的气源管路,以防止因操作故障,气源突然接通造成的机构损坏的后果发生。该装置与传统的安全装置比,集成性强,安全性高,工作更可靠。
文档编号F16K31/53GK202441970SQ20122007174
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者张澄晚 申请人:浙江鼎锋流体自控设备有限公司

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