齒輪齒條式氣動執(zhí)行器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開一種齒條式氣動執(zhí)行器，屬于氣動執(zhí)行器領(lǐng)域。活塞間隙固定兩個活塞半環(huán)，活塞半環(huán)斷面為斜面，兩個活塞半環(huán)之間的間隙槽中安裝活塞密封圈，活塞密封圈從一個活塞半環(huán)一側(cè)經(jīng)過斷面間隙繞至另一個活塞半環(huán)的另一側(cè)；基于同一思路，在活塞的一端繞活塞圓周開設(shè)活塞密封圈槽，活塞密封圈槽型為類橫向拉伸的“Z”字型，兩直線部分與活塞端面平行，斜線部與直線部成鈍角，且圓弧過渡連接，“Z”字型槽開設(shè)在活塞圓柱面半圓周，在另一半圓周開設(shè)反“Z”字型槽，兩“Z”字型槽相對齒條對稱平面對稱，且在活塞圓周組成完整閉合的密封圈槽，活塞密封圈固定安裝在活塞密封圈槽內(nèi)。具有執(zhí)行器使用壽命長，維修頻率低且維修簡便快捷的優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
齒輪齒條式氣動執(zhí)行器
本技術(shù)涉及氣動執(zhí)行器
，具體為齒輪齒條式氣動執(zhí)行器。
技術(shù)介紹
氣動執(zhí)行器是一種用來開啟和關(guān)閉閥門的執(zhí)行裝置，廣泛用在石油化工和冶金等工業(yè)領(lǐng)域，絕大部分用在遠(yuǎn)程控制上。目前氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有活塞式、撥叉式、隔膜式和齒輪齒條式，其中齒輪齒條式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、體積小，外形美觀，因此應(yīng)用非常廣泛。齒輪齒條式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)尤其以一體式氣缸最為普遍，但其還存在不完善的地方：齒條齒列分度平面是受力中心面，與活塞受氣壓力中心線偏移一個齒輪分度圓半徑，在工作中對活塞產(chǎn)生非常大的轉(zhuǎn)矩，需要通過缸壁限制活塞環(huán)和齒條承墊來抵消氣壓對活塞的轉(zhuǎn)矩，從而造成缸壁、活塞環(huán)及齒條承墊磨損快，使用壽命降低。而且在雙作用式齒輪齒條氣動執(zhí)行器設(shè)計時，齒輪軸直徑也不能設(shè)計得更大些，也就是在同等的氣缸徑條件下，扭矩不能做得再大些。單作用式齒輪齒條氣動執(zhí)行器中彈簧的回復(fù)力方向也作用在活塞中心線上，因此也存在同樣的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本技術(shù)提供了一種齒輪齒條式氣動執(zhí)行器。本技術(shù)的技術(shù)方案是：本技術(shù)第一方面提供一種齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，包括氣缸體、左活塞、右活塞、左齒條、右齒條、齒輪軸、活塞密封圈和固定安裝在氣缸體兩端的左、右端蓋；所述左活塞、右活塞分別安裝在氣缸體內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞、右活塞通過其各自分別帶有的左齒條、右齒條連動齒輪軸；所述齒輪軸貫穿氣缸體內(nèi)中心上下；所述左活塞、右活塞上分別間隙固定兩活塞半環(huán)，且活塞半環(huán)的斷面均為斜面，在兩個活塞半環(huán)之間的間隙槽中安裝有活塞密封圈，且活塞密封圈從一個活塞半環(huán)的一側(cè)經(jīng)過斷面間隙繞至另一個活塞半環(huán)的另一側(cè)。優(yōu)選地，每個所述活塞半環(huán)通過螺釘固定在活塞上。本技術(shù)第二方面提供一種齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，包括氣缸體、左活塞、右活塞、左齒條、右齒條、齒輪軸、活塞密封圈和固定安裝在氣缸體兩端的左、右端蓋；所述左活塞、右活塞分別安裝在氣缸體內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞、右活塞通過其各自分別帶有的左齒條、右齒條連動齒輪軸；所述齒輪軸貫穿氣缸體內(nèi)中心上下；在所述左活塞、右活塞的一端繞活塞圓周開設(shè)活塞密封圈槽；所述活塞密封圈槽型為類橫向拉伸的“Z”字型，兩直線部分與活塞端面平行，斜線部與直線部成鈍角，且圓弧過渡連接，“Z”字型槽開設(shè)在活塞圓柱面半圓周，在另一半圓周開設(shè)反“Z”字型槽，該兩“Z”字型槽相對于齒條對稱平面對稱，且在活塞圓周組成完整閉合的密封圈槽；所述活塞密封圈固定安裝在活塞密封圈槽內(nèi)。根據(jù)前述第一方面或第二方面所述的齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，還包括彈簧獨立體；所述彈簧獨立體由殼體、彈簧組和彈簧頂桿構(gòu)成；所述彈簧組的一端固定在殼體內(nèi)的一端，所述彈簧組的另一端固定連接彈簧頂桿的一端；所述彈簧頂桿的另一端穿出殼體內(nèi)的另一端；所述左端蓋和右端蓋的外側(cè)均固定連接彈簧獨立體；所述左端蓋、右端蓋均開設(shè)供彈簧頂桿活動的透孔；所述彈簧頂桿頭部分別通過左端蓋、右端蓋上開設(shè)的透孔嵌入到左活塞和右活塞的外端面，左彈簧獨立體、右彈簧獨立體的受力中心分別與左齒條齒列、右齒條齒列的分度平面中心重合。優(yōu)選地，所述透孔均配合密封堵。優(yōu)選地，所述左端蓋和右端蓋的外側(cè)均螺紋連接彈簧獨立體。本技術(shù)的有益效果：本技術(shù)的齒輪齒條式氣動執(zhí)行器活塞半環(huán)、活塞上開錯位密封圈槽和彈簧獨立體的設(shè)計能消除絕大部分活塞環(huán)對氣缸壁的壓力，大大減少了活塞環(huán)的磨損，也減少了活塞密封圈、齒條承墊和氣缸的磨損，增加執(zhí)行器的使用壽命，降低維修頻率。通過改變活塞密封圈錯位的大小，可以消除活塞環(huán)和齒條承墊對缸壁的壓力，所以可以增加齒輪軸直徑來增大執(zhí)行器的扭矩，來實現(xiàn)大扭矩氣動執(zhí)行器；進(jìn)一步地，彈簧獨立體的設(shè)計還能使得單作用與雙作用齒輪齒條式氣動執(zhí)行器之間實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換，實用性加強，且安裝、更換、維修簡單。附圖說明圖1為實施方式一具有活塞半環(huán)的雙作用式氣動執(zhí)行器工作0°位置主視剖面圖；圖2為實施方式一具有活塞半環(huán)的雙作用式氣動執(zhí)行器工作0°位置俯視剖面圖；圖3為實施方式二活塞開槽的雙作用式氣動執(zhí)行器工作0°位置俯視剖面圖；圖4為實施方式二具有錯位活塞密封圈槽的右活塞齒條組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為現(xiàn)有齒輪齒條式氣動執(zhí)行器中活塞的結(jié)構(gòu)和受力狀況示意圖；圖6為實施方式一氣動執(zhí)行器活塞半環(huán)與活塞安裝方向圖；圖7為實施方式一具有活塞半環(huán)的雙作用式氣動執(zhí)行器工作90°位置俯視剖面圖；圖8為實施方式三中彈簧獨立體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為實施方式三具有活塞半環(huán)的單作用齒輪齒條式氣動執(zhí)行器俯視剖面圖；圖10為實施方式三具有錯位活塞密封圈槽的單作用齒輪齒條式氣動執(zhí)行器0°位置俯視剖面圖；其中，1—氣缸體；2—左端蓋；3—右端蓋；4—左活塞；5—右活塞；6—左齒條；7—右齒條；8—活塞半環(huán)；9—活塞半環(huán)螺釘；10—活塞密封圈；11—齒條承墊；12—中間腔通氣孔；13—兩端腔通氣孔；14—齒輪軸；15—端蓋固定螺釘；16—彈簧頂桿；17—開設(shè)有透孔的左端蓋；18—開設(shè)有透孔的右端蓋；19—左彈簧獨立體；20—右彈簧獨立體；21—活塞環(huán)22—活塞密封圈槽；23—殼體；24—彈簧組；25—透孔。具體實施方式下面結(jié)合附圖1～10，對本技術(shù)的具體實施方式進(jìn)行詳述。實施方式一：本技術(shù)第一方面提供的齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，如圖1和圖2所示，包括氣缸體1、左活塞4、右活塞5、左齒條6、右齒條7、齒條承墊11、齒輪軸14、活塞半環(huán)8、活塞密封圈10和固定安裝在氣缸體兩端的左端蓋2、右端蓋3；所述左活塞4、右活塞5分別安裝在氣缸體1內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞4、右活塞5通過其各自分別帶有的左齒條6、右齒條7連動齒輪軸14；左齒條6左側(cè)與左活塞4制成一體，右齒條7右側(cè)與右活塞5制成一體；所述左齒條6的右側(cè)背部和右齒條7的左側(cè)背部均安裝有齒條承墊11；所述齒輪軸14貫穿氣缸體1內(nèi)中心上下；所述左活塞4、右活塞5上分別間隙固定活塞半環(huán)8，且活塞半環(huán)8的斷面均為斜面，在兩個活塞半環(huán)8之間的間隙槽中安裝有活塞密封圈10，且活塞密封圈10從一個活塞半環(huán)8的一側(cè)經(jīng)過斷面間隙繞至另一個活塞半環(huán)8的另一側(cè)。實施方式二：基于第一方面提供的齒輪齒條式氣動執(zhí)行器的同一思路，本技術(shù)第二方面提供的齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，如圖3所示，包括氣缸體1、左活塞4、右活塞5、左齒條6、右齒條7、齒條承墊11、齒輪軸14、活塞密封圈10、活塞環(huán)21、活塞密封圈槽22和固定安裝在氣缸體兩端的左端蓋2、右端蓋3；所述左活塞4、右活塞5分別安裝在氣缸體1內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞4、右活塞5通過其各自分別帶有的左齒條6、右齒條7連動齒輪軸14；左齒條6左側(cè)與左活塞4制成一體，右齒條7右側(cè)與右活塞5制成一體；所述左齒條6的右側(cè)背部和右齒條7的左側(cè)背部均安裝有齒條承墊11；所述齒輪軸14貫穿氣缸體1內(nèi)中心上下；如圖4所示，分別在所述左活塞4、右活塞5的一端繞活塞圓周開設(shè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，包括氣缸體、左活塞、右活塞、左齒條、右齒條、齒輪軸、活塞密封圈和固定安裝在氣缸體兩端的左、右端蓋；所述左活塞、右活塞分別安裝在氣缸體內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞、右活塞通過其各自分別帶有的左齒條、右齒條連動齒輪軸；所述齒輪軸貫穿氣缸體內(nèi)中心上下；其特征在于：所述左活塞、右活塞上分別間隙固定兩個活塞半環(huán)，且活塞半環(huán)的斷面均為斜面，在兩個活塞半環(huán)之間的間隙槽中安裝有活塞密封圈，且活塞密封圈從一個活塞半環(huán)的一側(cè)經(jīng)過斷面間隙繞至另一個活塞半環(huán)的另一側(cè)。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，包括氣缸體、左活塞、右活塞、左齒條、右齒條、齒輪軸、活塞密封圈和固定安裝在氣缸體兩端的左、右端蓋；所述左活塞、右活塞分別安裝在氣缸體內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞、右活塞通過其各自分別帶有的左齒條、右齒條連動齒輪軸；所述齒輪軸貫穿氣缸體內(nèi)中心上下；其特征在于：所述左活塞、右活塞上分別間隙固定兩個活塞半環(huán)，且活塞半環(huán)的斷面均為斜面，在兩個活塞半環(huán)之間的間隙槽中安裝有活塞密封圈，且活塞密封圈從一個活塞半環(huán)的一側(cè)經(jīng)過斷面間隙繞至另一個活塞半環(huán)的另一側(cè)。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，其特征在于：每個所述活塞半環(huán)通過螺釘固定在活塞上。


3.一種齒輪齒條式氣動執(zhí)行器，包括氣缸體、左活塞、右活塞、左齒條、右齒條、齒輪軸、活塞環(huán)、活塞密封圈和固定安裝在氣缸體兩端的左、右端蓋；所述左活塞、右活塞分別安裝在氣缸體內(nèi)的左、右兩側(cè)；所述左活塞、右活塞通過其各自分別帶有的左齒條、右齒條連動齒輪軸；所述齒輪軸貫穿氣缸體內(nèi)中心上下；其特征在于：分別在所述左活塞、右活塞的一端繞活塞圓周開設(shè)活塞密封圈槽；所述活塞密封圈槽型為類橫向拉伸的“Z...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁毅，
申請(專利權(quán))人：丁毅，
類型：新型
國別省市：遼寧;21