一种气动执行器及阀门控制系统的制作方法

1.本实用新型属于阀门控制设备技术领域，具体涉及一种气动执行器及阀门控制系统。


背景技术：

2.在化工生产或食药品生产过程中，需要建设复杂的管道设计，在管道建设过程中，需要设置多样功能的阀门，在现代化自动化生产中，常会采用集中电动控制阀门的开关，这就必须用到执行器。执行器通过与阀门的阀杆连接从而控制阀杆的转动，从而实现阀门开关。现有的执行器中的转轴、齿板螺丝等部件都是金属制造的，如不锈钢、铝合金等等，但在化工生产或特殊行业的实际使用中，如精密仪器的电镀生产中，很容易会腐蚀执行器中的金属部件，导致执行器失效或控制精度不够，同时由于执行器的核心部件均是金属部件，使执行器的较重，对与其连接的阀杆造成较大的压力。
3.因此，需要设计一种防腐蚀、重量较轻的气动执行器及阀门控制系统。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种防腐蚀、重量较轻的气动执行器及阀门控制系统。
5.本实用新型提供一种气动执行器，其包括壳体、端盖、活塞、转轴和连接盖，所述端盖设置在所述壳体的两端并与所述壳体固定连接，所述壳体内部形成空腔，所述活塞和所述转轴设置在所述空腔内，所述活塞包括活塞板和齿条，所述活塞板朝向所述端盖一侧，所述壳体上还设有贯穿所述壳体的第一通孔和第二通孔，所述转轴穿过所述第一通孔和所述第二通孔与所述壳体活动连接，所述连接盖插入所述第二通孔与所述转轴固定连接，所述转轴上设置有与所述齿条匹配的轮齿，所述活塞通过所述齿条带动所述转轴转动。
6.优选地，所述壳体包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气口穿过所述壳体与所述空腔连通。
7.优选地，所述壳体在所述第二进气口的一侧还设置有第二导风槽，所述导风槽连通所述壳体两端的所述端盖的内侧和所述第二进气口。
8.优选地，所述齿条的外侧设置有第一导风槽，所述第一导风槽的位置与所述第一进气口的位置对应，使气体进入所述第一进气口后通过所述第一导风槽进入所述空腔内。
9.优选地，所述壳体的两端设置有密封凹槽，所述端盖上设置有凸起密封环，所述凸起密封环与所述密封凹槽位置对应，所述凸起密封环与所述密封凹槽配合密封所述气动执行器。
10.优选地，所述端盖还设置有凸起限位环，所述凸起限位环与所述活塞位置对应，用于限制所述活塞的行程。
11.优选地，所述端盖还设置有凸起限位环，所述凸起限位环设置有至少一个第三导风槽，所述第三导风槽与所述第二导风槽的位置对应。
12.优选地，所述活塞、所述转轴和所述连接盖为塑料材料制造。
13.优选地，所述气动执行器还包括一个或多个螺丝或螺钉，所述螺丝或螺钉外表面包覆有塑料层，所述螺丝或螺钉用于连接所述端盖与所述壳体，和/或用于连接所述气动执行器与外部设备或零件。
14.本实用新型还提供一种阀门控制系统，一种阀门控制系统，其包括阀门、感应器和如上述任一项所述的气动执行器，所述感应器、所述气动执行器和所述阀门依次连接，所述感应器包括转针和感应装置，所述转针与所述气动执行器的转轴连接，所述转轴同时带动所述阀门开/关和所述转针转动，所述转针用于显示所述转轴的转动角度。
15.本实用新型提供的气动执行器通过将活塞、转轴、连接盖等部件采用塑料材料制备，大大减轻了气动执行器的重量，同时将用于连接固定的螺丝或螺钉包裹塑料层，使整个气动执行器都没有裸露的金属，气动执行器的防腐蚀性能良好。
附图说明
16.通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
17.图1为本实用新型实施例提供的气动执行器的主视图；
18.图2为本实用新型实施例提供的气动执行器的a
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a面的剖视图；
19.图3为本实用新型实施例提供的气动执行器的b
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b面的剖视图；
20.图4为本实用新型实施例提供的气动执行器的活塞的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例提供的气动执行器的爆炸图；
22.图6为本实用新型实施例提供的气动执行器的转轴的结构示意图；
23.图7为本实用新型实施例提供的气动执行器的壳体的结构示意图；
24.图8为本实用新型实施例提供的气动执行器与阀门连接的结构示意图。
具体实施方式
25.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。
26.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.请参考图1
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图8，本实用新型实施例提供一种气动执行器1，其包括壳体17、端盖13、活塞16、转轴15和连接盖12，端盖13设置在壳体17的两端并与壳体17固定连接，壳体17内部形成空腔，活塞16和转轴15设置在空腔内，活塞16包括活塞板23和齿条24，活塞板23朝向端盖13一侧，壳体17上还设有贯穿壳体17的第一通孔22和第二通孔28，转轴15穿过第一通孔22和第二通孔28与壳体17活动连接，连接盖12插入第二通孔28与转轴15固定连接，转
轴15上设置有与齿条24匹配的轮齿27，活塞16通过齿条24带动转轴15转动。在转轴15两端设置连接孔26或者连接凸起27，转轴15的两端可以同时为连接孔26或同时为连接凸起27，还可以是一端为连接孔26，另一端为连接凸起27。当转轴15一端为连接孔26时，与其连接的外部设备或零件的连接端即为连接凸起27，如图5所示，转轴15朝向连接盖12的一端设置为连接孔26，连接盖12朝向转轴15的一端则设置了与该连接孔26对应形状的连接凸起27，两者结合固定连接。在连接盖12的上方也设置有连接孔26或者连接凸起27，用于连接外部设备，如定位器等。在进一步的优选实施例中，空腔内设置了两个活塞16，两个活塞16以转轴15为中心呈对称设置，两个活塞16的齿条24分别与转轴15活动连接。两个活塞16相对于转轴15做相向运动或向背运动，当两个活塞16做相向运动或向背运动时，可以带动转轴15转动，从而使气动执行器1带动其他设备运动，对称设置的两个活塞16既使转轴15的转动更加稳定，受力均匀，同时两个活塞16推力/拉力同时作用在转轴15上，使转轴15受到更大的转向力，气动执行器1可以带动更大设备转动。
29.请参考图1
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3，在优选实施例中，壳体17包括第一进气口10和第二进气口11，第一进气口10穿过壳体17与空腔连通，壳体17在第二进气口11的一侧还设置有第二导风槽14，导风槽连通壳体17两端的端盖13的内侧和第二进气口11。在壳体17的空腔内，活塞16的活塞板23与壳体17的内壁抵接，具有良好的气密性，当外部压缩气体从第二进气口11进入时，压缩气体经过第二导风槽14进入到端盖13的内侧，当端盖13内侧的气压升高时，压缩气体就推动活塞16向转轴15方向运动，带动转轴15转动。第二导风槽14同时连通两端的端盖13，即压缩气体可同时推动两个活塞16运动，两个活塞16此时做相向运动，所谓端盖13的内侧是相对于气动执行器1来说的，壳体17内部空腔为内侧，气动执行器1外为外侧。
30.请参考图4和图5，在优选实施例中，齿条24的外侧设置有第一导风槽25，第一导风槽25的位置与第一进气口10的位置对应，使气体进入第一进气口10后通过第一导风槽25进入空腔内。所谓齿条24的外侧是相对齿条24的轮齿27来说的，轮齿27一侧为内侧，轮齿27向背一侧为外侧。当外部压缩气体从第一进气口10进入时，压缩气体经过第一导风槽25进入到空腔中，由于两端的活塞板23与壳体17内壁形成了良好的气密性，使两个活塞16之前的中间的空腔为密闭的空腔，当空腔内气压升高时，压缩气体即可以推动两个活塞16向背运动，远离转轴15，同时带动转轴15转动。
31.请参考图5，在优选实施例中，壳体17的两端设置有密封凹槽18，端盖13上设置有凸起密封环20，凸起密封环20与端盖13一体成型，凸起密封环20与密封凹槽18位置对应，当端盖13与壳体17固定连接时，凸起密封环20卡进密封凹槽18中，此时凸起密封环20与密封凹槽18过盈配合，凸起密封环20与密封凹槽18配合密封气动执行器1，使气动执行器1具有良好的气密性。
32.请参考图5，在优选实施例中，端盖13还设置有凸起限位环21，凸起限位环21与端盖13一体成型，且凸起限位环21设置在密封凹槽18的内侧，此时的内侧是指相对于端盖13的中心而言，靠近端盖13的中心为内侧，凸起限位环21与活塞16位置对应，用于限制活塞16的行程。在进一步的实施例中，第二导风槽14的位置也在密封凹槽18的内侧，压缩气体通过第二导风槽14进入端盖13内侧时，由于凸起密封环20的密封作用，当气压升高是，使压缩气体只能推动活塞16运动，从而带动转轴15转动。
33.请参考图5，在优选实施例中，端盖13还设置有凸起限位环21，凸起限位环21设置
有至少一个第三导风槽19，第三导风槽19与第二导风槽14的位置对应，压缩气体经过第二导风槽14进入到端盖13内侧时，可通过第三导风槽19进入端盖13与活塞板23之间的空间内，第三导风槽19使压缩气体进入端盖13内侧更加顺利。
34.在优选实施例中，活塞16、转轴15和连接盖12为塑料材料制造，可以为工程塑料、聚四氟乙烯、聚氨酯等等，将活塞16、转轴15和连接盖12采用塑料材料制造后，可使气动执行器1的重量大大地减小，同时也节约了成本。在进一步的实施例中，气动执行器1的壳体17、端盖13等零部件均为塑料材料制造，可进一步提供气动执行器1的防腐蚀性能。
35.请参考图5和图7，在优选实施例中，气动执行器1还包括一个或多个螺丝或螺钉29，螺丝或螺钉29外表面包覆有塑料层，螺丝或螺钉29用于连接端盖13与壳体17，和/或用于连接气动执行器1与外部设备或零件。螺丝或螺钉29包覆的塑料层可以为工程塑料、聚四氟乙烯、聚氨酯等等，经过塑料层包覆后的螺丝或螺钉29，可以使气动执行器1的没有金属部件裸露，大大提高了气动执行器1的防腐蚀性能。
36.本实用新型实施例还提供一种阀门控制系统，包括阀门2、感应器和如上述任一项所述的气动执行器1，感应器、气动执行器1和阀门2依次连接，感应器包括转针和感应装置，转针与气动执行器1的转轴连接，转轴同时带动阀门2开/关和转针转动，转针用于显示转轴的转动角度。进一步的，感应装置为开/关传感器，感应装置与转针连接，当气动执行器1控制阀门2关闭时，同时带动转针转动，感应装置感应转针的转动并判断此时状态，将电子信号以电连接的方式传输出去，以此来监控阀门2的状态。
37.本实用新型提供的气动执行器通过将活塞、转轴、连接盖等部件采用塑料材料制备，大大减轻了气动执行器的重量，同时将用于连接固定的螺丝或螺钉包裹塑料层，使整个气动执行器都没有裸露的金属，气动执行器的防腐蚀性能良好。
38.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
40.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。