一种多重密封的气动执行器端盖结构的制作方法

本发明属于气动执行器，尤其是一种多重密封的气动执行器端盖结构。

背景技术：

1、气动执行器是利用压缩气体驱动活塞或叶片运动，进而通过传动机构将直线运动转化为旋转运动，以控制阀门启闭的装置，广泛应用于石油、化工、电力等工业自动化领域。

2、对于双作用气动执行器，其内部通常设置两组对向运动的气动板（活塞），通过向中间腔室或两侧腔室交替供气，实现气动板的往复运动，进而带动驱动轴正反转。为便于现场管路安装与集中布线，现有技术中常将进气口和排气口集中布置于执行器壳体的一侧。

3、然而，气口集中布置会带来以下技术问题：当压缩气体从集中布置的气口进入时，由于气体流动路径的差异，靠近气口一侧的气动板往往先于另一侧获得气体压力而优先移动，这种运动不同步会导致气动板发生倾斜滑动，使得气动板外壁与壳体内壁之间产生偏磨，尤其在尺寸较大的气动执行器中，偏磨现象更为严重，长期偏磨会使气动板外壁卡合的密封环单侧过度磨损，进而导致执行器内部气压失衡，影响控制精度，甚至造成执行器失效。

4、针对上述问题，现有技术中常见的解决方式是在气路设计上增加外部均压管路或节流阀，以调节两侧气动板的进气量。但这类外部调节方式增加了系统复杂度、制造成本和维护难度，且调节精度受工况波动影响较大，难以从根本上解决因气口集中布置导致的运动不同步及偏磨问题。

5、另一方面，气动执行器的端盖与壳体之间通常通过螺栓紧固并采用橡胶密封圈实现静密封。在执行器频繁往复运行过程中，内部活塞与壳体的摩擦、齿轮啮合的摩擦会产生热量，使执行器温度升高。同时，环境温度的变化也会对密封结构产生影响。传统的单一橡胶密封圈在长期受压和温度变化条件下，材料会发生蠕变和老化，导致密封应力逐渐松弛，端盖结合面出现外部气体泄漏的风险。现有技术中虽有采用增加密封圈数量或提高螺栓预紧力的做法，但这会增加结构尺寸和装配难度，且无法在运行过程中自动补偿因温度变化引起的密封力衰减。

6、因此，现有气动执行器在解决气口集中布置导致的偏磨问题以及端盖密封的长期可靠性方面，仍有进一步改进的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多重密封的气动执行器端盖结构，以解决背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多重密封的气动执行器端盖结构，包括壳体、端盖结构和驱动部，所述壳体两端对应密封卡合有端盖结构，所述壳体中部自下而上安装有驱动部，所述端盖结构的盖体通过凹凸结构和壳体密封连接，所述壳体内左右两侧滑动安装有气动板，所述气动板端部连接有啮合推板，所述啮合推板和驱动部啮合连接，所述气动板外壁卡合有密封环；

3、所述壳体前端左右分别连通中气口和侧气口，所述中气口对应两组所述气动板之间，所述侧气口通过两组气道连接两组所述气动板外侧；

4、所述盖体和壳体的内环卡合有气体环，所述气体环的环体两侧对称开设有环槽，两侧所述环槽之间环绕均匀分布有连通孔，所述连通孔卡合有气压环，所述气压环内部设置有破压膜，靠近所述侧气口的环槽对应侧气口安装有衔接管。随着所述气动板向外移动挤压使得外侧的气压越来越大，使得所述气压环的破压膜在压力的作用下张开，进而气流经过多个所述气压环进入另一环槽并通过衔接管进入侧气口。

5、进一步的，所述盖体拧合有位置螺杆，所述位置螺杆端部通过弹簧和气动板相连接，所述盖体和气动板之间安装有阻尼弹簧。

6、进一步的，外部气体送入所述中气口时，气体推动两组所述气动板向外移动；外部气源将气体送入所述侧气口时，气体推动两组所述气动板向内移动；所述气动板带动所述啮合推板移动，使得所述驱动部正反转。

7、进一步的，所述盖体端部固定有环形凸出状的卡环，所述卡环采用铝制，所述卡环外壁嵌套有密封圈。

8、进一步的，所述驱动部的驱动轴顶部安装有限角部，所述驱动轴同轴安装有旋转杆，所述驱动轴外壁的齿纹对应啮合推板啮合。

9、进一步的，所述壳体前端螺纹连接有两个限位螺杆，由两组所述限位螺杆和限角部对应且限制限角部的旋转角度。

10、进一步的，所述破压膜为在压力作用下张开、无压力时自动闭合的薄膜片，其由硬片薄膜构成十字形开口

11、进一步的，所述气压环和所述破压膜为单向结构，通过正反设置多个所述气压环实现不同运动方向上的进出气.

12、进一步的，所述驱动轴带动所述限角部旋转至极限位置时，所述限角部的侧面碰触所述限位螺杆的端部被阻挡限位，旋动所述限位螺杆调节其伸入所述壳体的长度，以设定所述限角部的最大旋转角度。

13、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

14、（1）本发明在端盖与壳体内环之间卡合有气体环，气体环两侧环槽之间环绕均匀分布有多个连通孔，每个连通孔内卡合有气压环，气压环内部设置有破压膜，当气动板向外移动挤压外侧腔室气体使气压升高时，高压气流经环绕均匀分布的多个气压环同时释放，再经衔接管进入另一侧侧气口及气道，多点均匀进气的结构避免了气流集中由单一气口进出而导致气动板在压力作用下优先移动靠近气口侧，防止了气动板倾斜滑动造成的偏磨问题，有效缓解了因气口集中一侧供气导致的另一侧气动板移动滞后现象，减少了气动板与壳体内壁的偏磨，避免密封环在偏磨环境下一侧磨损加剧导致内部气压失衡，提高了执行器的运行平稳性和使用寿命。

15、（2）本发明在盖体端部固定有环形凸出状的铝制卡环，卡环外壁嵌套有密封圈，在执行器频繁往复运行过程中，摩擦产生的热量使部件温度升高，铝制卡环因其较高的热膨胀系数受热后发生显著膨胀，从而更紧密地压紧其外壁的密封圈，该结构实现了密封力随温度升高而自动补偿的效果，有效防止了因温度变化、振动或材料蠕变导致的密封应力松弛，杜绝了端盖结合面的外部气体泄漏隐患，提高了设备在频繁动作工况下的长期密封可靠性。

1.一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：包括壳体（1）、端盖结构（2）和驱动部（3），所述壳体（1）两端对应密封卡合有端盖结构（2），所述壳体（1）中部自下而上安装有驱动部（3），所述端盖结构（2）的盖体（21）通过凹凸结构和壳体（1）密封连接，所述壳体（1）内左右两侧滑动安装有气动板（11），所述气动板（11）端部连接有啮合推板（13），所述啮合推板（13）和驱动部（3）啮合连接，所述气动板（11）外壁卡合有密封环（12）；

2.根据权利要求1所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述盖体（21）拧合有位置螺杆（23），所述位置螺杆（23）端部通过弹簧和气动板（11）相连接，所述盖体（21）和气动板（11）之间安装有阻尼弹簧（24）。

3.根据权利要求1所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：外部气体送入所述中气口（16）时，气体推动两组所述气动板（11）向外移动；外部气源将气体送入所述侧气口（15）时，气体推动两组所述气动板（11）向内移动；所述气动板（11）带动所述啮合推板（13）移动，使得所述驱动部（3）正反转。

4.根据权利要求1所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述盖体（21）端部固定有环形凸出状的卡环（211），所述卡环（211）采用铝制，所述卡环（211）外壁嵌套有密封圈（212）。

5.根据权利要求1所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述驱动部（3）的驱动轴（32）顶部安装有限角部（31），所述驱动轴（32）同轴安装有旋转杆（33），所述驱动轴（32）外壁的齿纹对应啮合推板（13）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述壳体（1）前端螺纹连接有两个限位螺杆（14），由两组所述限位螺杆（14）和限角部（31）对应且限制限角部（31）的旋转角度。

7.根据权利要求1所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述破压膜（2241）为在压力作用下张开、无压力时自动闭合的薄膜片，其由硬片薄膜构成十字形开口。

8.根据权利要求7所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述气压环（224）和所述破压膜（2241）为单向结构，通过正反设置多个所述气压环（224）实现不同运动方向上的进出气。

9.根据权利要求6所述的一种多重密封的气动执行器端盖结构，其特征在于：所述驱动轴（32）带动所述限角部（31）旋转至极限位置时，所述限角部（31）的侧面碰触所述限位螺杆（14）的端部被阻挡限位，旋动所述限位螺杆（14）调节其伸入所述壳体（1）的长度，以设定所述限角部（31）的最大旋转角度。