一种带顶装手轮的单作用气动执行机构的制作方法

1.本实用新型涉及气动执行机构技术领域，尤其涉及一种带顶装手轮的单作用气动执行机构。


背景技术：

2.对于电力、石油、化工、冶金等行业，会存在输送可燃气体或可燃液体等危险工况。当失去气源又出现紧急情况时，气关型单作用气动执行机构能自动复位，把危险降到最低。根据不同位置的工艺需要，在出现断气、断电、断信号故障时，有时阀门必须关闭。由于存在危险性，因此通常通过手轮机构实现阀门的关闭，这便需要保证阀门的正常工作。
3.传统的单作用气动执行机构，一般都把起复位弹簧安装在气缸的缸筒内。一般情况下，气缸内的密封件等橡胶制品会因磨损、老化等原因率先损坏。单作用气动执行机构在工作一段时间后，须更换密封件等橡胶制品，以保证其性能。由于复位弹簧安装在气缸缸筒内，因此更换密封件等橡胶制品时，复位弹簧就需跟随其一起拆卸、安装，耗时耗力，极为不便。另外，复位弹簧在缸筒内长时间频繁压缩，会使其表面油漆脱落，影响气缸的密封性能。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种带顶装手轮的单作用气动执行机构，以解决现有单作用气动执行机构密封性能不好的问题。
5.本实用新型提供一种带顶装手轮的单作用气动执行机构，包括下支座、设置在所述下支座顶部的气缸、设置在所述气缸顶部的壳体以及设置在所述壳体顶部的法兰螺母；所述下支座内部设有连接器，所述连接器的两端分别连接下活塞杆和阀杆，所述下活塞杆的另一端连接所述气缸；所述壳体内部设有上活塞杆，所述上活塞杆上套装复位弹簧，所述复位弹簧的顶部设有上弹簧座；所述上弹簧座与所述法兰螺母之间设有转换块；所述法兰螺母中心设有传动丝杆，所述传动丝杆的端部设有手轮。
6.优选地，所述转换块套装在所述传动丝杆的下轴端上。
7.优选地，所述转换块包括设置在所述传动丝杆轴肩上的挡圈、通过螺钉设置在所述传动丝杆端部的挡板以及设置在所述挡板与所述挡圈之间的轴承座；所述挡圈与所述轴承座之间还设有推力球轴承，所述推力球轴承通过所述传动丝杆、所述挡圈和所述挡板轴向定位。
8.优选地，所述轴承座与所述挡圈之间、以及所述轴承座与所述传动丝杆之间均设有油封。
9.优选地，所述上活塞杆的上端设有内螺纹孔，所述内螺纹孔的螺纹深度大于所述复位弹簧的压缩量。
10.优选地，所述上弹簧座的中心处设有固定螺栓，通过所述固定螺栓固定所述复位弹簧、所述上弹簧座和所述上活塞杆。
11.优选地，所述壳体外侧设有拉杆，所述拉杆的两端分别固定连接所述气缸和所述
法兰螺母。
12.优选地，所述手轮与所述传动丝杆通过平键固定连接，轴向通过带盖螺母和止挡垫固定。
13.本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
14.本实用新型提供一种带顶装手轮的单作用气动执行机构，包括下支座、设置在所述下支座顶部的气缸、设置在所述气缸顶部的壳体以及设置在所述壳体顶部的法兰螺母；所述下支座内部设有连接器，所述连接器的两端分别连接下活塞杆和阀杆，所述下活塞杆的另一端连接所述气缸；所述壳体内部设有上活塞杆，所述上活塞杆上套装复位弹簧，所述复位弹簧的顶部设有上弹簧座；所述上弹簧座与所述法兰螺母之间设有转换块；所述法兰螺母中心设有传动丝杆，所述传动丝杆的端部设有手轮。本技术提供的带顶装手轮的单作用气动执行机构中，复位弹簧独立于气缸之外，因此更换密封件等橡胶制品时，不需要拆卸复位弹簧，拆卸、安装省时省力，极为方便。另外，复位弹簧的安装位置也避免产生因弹簧频繁压缩使其表面油漆脱落的问题，提高了气缸的密封性能。该单作用气动执行机构的顶部设有手轮，该手轮独立于其他部件，且操作简单，能够在紧急情况下快速手动开启或关闭阀门。本技术提供的单作用气动执行机构能够用于直行程气关型单作用的活塞式气动执行机构，具有安全保护功能及紧急手动操作功能。
15.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的带顶装手轮的单作用气动执行机构的主视图；
18.图2为本实用新型实施例提供的图1中ⅰ处的放大结构示意图；
19.符号表示：
20.1-下支座，2-气缸，3-壳体，4-法兰螺母，5-连接器，6-下活塞杆，7-阀杆，8-上活塞杆，9-复位弹簧，10-上弹簧座，11-转换块，12-传动丝杆，13-手轮，14-固定螺栓，15-拉杆，16-平键，17-带盖螺母，18-止挡垫；
21.1101-挡圈，1102-螺钉，1103-挡板，1104-轴承座，1105-推力球轴承，1106-油封。
具体实施方式
22.请参考附图1，附图1示出了本技术实施例提供的带顶装手轮的单作用气动执行机构的主视图。由附图1可见，本技术实施例提供的带顶装手轮的单作用气动执行机构包括下支座1、气缸2、壳体3以及法兰螺母4等。
23.具体的，下支座1为单作用气动执行机构的支撑部件，其位于单作用气动执行机构的下部。下支座1由四根立柱以及一个下法兰组成，其中，立柱的上端设有外螺纹，立柱的下端设有内螺纹。立柱通过外螺纹与气缸2的下端固定连接，且通过内螺纹与下法兰固定连接。下支座1内部设有连接器5，该连接器5的两端分别通过螺纹连接下活塞杆6和阀杆7，且
下活塞杆6位于连接器5的顶部。
24.下支座1的顶部设有气缸2，下活塞杆6贯穿气缸2后固定连接至气缸2的活塞。气缸2的顶部设有壳体3，该壳体3保护内部的复位弹簧9、转换块11等零部件以及确保操作人员的安全。壳体3的顶部设有法兰螺母4，该法兰螺母4为单作用气动执行机构的顶部部件。为增强壳体3与法兰螺母4的连接强度，壳体3外侧设有拉杆15，该拉杆15的两端分别固定连接气缸2和法兰螺母4。
25.壳体3内部设有上活塞杆8，该上活塞杆8的上端通过固定螺栓固定连接上弹簧座10，下端与下活塞杆6相连接。上活塞杆8上还套装复位弹簧9，该复位弹簧9的下端抵在气缸2的顶部，上端套装在上弹簧座10上。上弹簧座10的中心处设有固定螺栓14，通过该固定螺栓14能够固定复位弹簧9、上弹簧座10和上活塞杆8。进一步，上活塞杆8的上端设有内螺纹孔，该内螺纹孔的螺纹深度大于复位弹簧9的压缩量，以便于安装复位弹簧9时可以直接用固定螺栓14将复位弹簧9压缩到最大程度，免去使用工装装配复位弹簧9的操作，节省时间、安全可靠。
26.在本技术实施例中，法兰螺母4中心设有传动丝杆12，该传动丝杆12的下端位于上弹簧座10上，上端设有手轮13。具体的，法兰螺母4的中心设有内螺纹，传动丝杆12上设有外螺纹，法兰螺母4与传动丝杆12通过内外螺纹相连接。上弹簧座10与法兰螺母4之间设有转换块11，该转换块11套装在传动丝杆12的下轴端上。手轮13与传动丝杆12通过平键16固定连接，轴向通过带盖螺母17和止挡垫18固定。
27.在本技术实施例中，转换块11包括挡圈1101、挡板1103、轴承座1104以及推力球轴承1105，如附图2所示。具体的，挡圈1101套设在传动丝杆12上，且挡圈1101的上端抵在传动丝杆12的轴肩上。挡板1103位于传动丝杆12的下部顶端，通过螺钉1102固定在传动丝杆12上。挡板1103与挡圈1101之间还设有轴承座1104，且该轴承座1104的顶端抵在法兰螺母4上。挡圈1101与轴承座1104之间还设有推力球轴承1105，该推力球轴承1105的座圈镶嵌在轴承座1104的内孔中，轴圈套装在传动丝杆12的下端光轴上，即通过传动丝杆12、挡圈1101和挡板1103轴向定位。由此，转换块11形成推力球轴承1105外部套装轴承座1104的结构形式。
28.进一步，轴承座1104的上下两端均设有存油槽，该存油槽内存放推力球轴承1105的润滑脂，以保护推力球轴承176不会因锈蚀而发生卡滞。轴承座1104与挡圈1101之间、以及轴承座1104与传动丝杆12之间均设有油封1106、弹性挡圈。其中，油封1106用来封存油脂及保护轴承内不进入杂质，弹性挡圈用来防止油封1106脱落。更进一步，弹性挡圈采用sus304材质。
29.本技术实施例提供的带顶装手轮的单作用气动执行机构的工作过程为：
30.逆时针旋转手轮13，手轮13的旋转带动传动丝杆12同步逆时针旋转。在法兰螺母4的相对作用力下，传动丝杆12及转换块11同步向上移动。由于复位弹簧9一直处于弹压状态，且转换块11向上移动，因此，复位弹簧9在弹性作用下不断推动上弹簧座10向上移动。由于上弹簧座10、上活塞杆8通过固定螺栓14固定连接，因而上弹簧座10的向上移动带动上活塞杆8、下活塞杆6向上移动。又由于连接器5的上下两端固定连接下活塞杆6与阀杆7，因此，下活塞杆6的向上移动会带动连接器5、阀杆7向上移动，不断开启阀门。当转换块11的上端面顶在法兰螺母4的下端面时，手轮13将无法继续转动。这时，转换块11处于最上端，且转换
块11与上弹簧座7的上端面形成一定的间隙。阀杆19被完全打开，实现手动开阀。
31.当阀杆7被完全打开时，向气缸2的上进气口通入压缩空气，通过压缩空气推动气缸活塞，进而迫使气缸活塞及上活塞杆8、下活塞杆6向下运动，同时压缩复位弹簧9达到自动关闭阀门的目的。当气缸2的上进气孔排气时，复位弹簧9通过自身向上的弹簧力，推动上活塞杆8，进而带动活塞、下活塞杆6向上移动，达到自动开启阀门的目的。由此，通过气缸2的进气与排气实现阀门的自动开启与关闭。
32.需要手动关闭单作用气动执行机构时，顺时针旋转手轮13，手轮13的旋转带动传动丝杆12同步顺时针旋转。在法兰螺母4的相对作用力下，传动丝杆12及转换块11同步向下移动。由于复位弹簧9一直处于拉伸状态，且转换块11向下移动，因此，复位弹簧9在弹性作用下不断拉动上弹簧座10向下移动。由于上弹簧座10、上活塞杆8通过固定螺栓14固定连接，因而上弹簧座10的向下移动带动上活塞杆8、下活塞杆6向下移动。又由于连接器5的上下两端固定连接下活塞杆6与阀杆7，因此，下活塞杆6的向下移动会带动连接器5、阀杆7向下移动，不断关闭阀门，实现手动关阀。
33.本技术实施例提供的带顶装手轮的单作用气动执行机构中，复位弹簧9独立于气缸2之外，因此更换密封件等橡胶制品时，不需要拆卸复位弹簧9，拆卸、安装省时省力，极为方便。另外，复位弹簧9的安装位置也避免产生因弹簧频繁压缩使其表面油漆脱落的问题，提高了气缸2的密封性能。该单作用气动执行机构的顶部设有手轮13，该手轮13独立于其他部件，且操作简单，能够在紧急情况下快速手动开启或关闭阀门。本技术实施例提供的单作用气动执行机构能够用于直行程气关型单作用的活塞式气动执行机构，具有安全保护功能及紧急手动操作功能。
34.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本技术旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
35.应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。