[实用新型]双膜气动转角式执行机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动化仪表中的执行机构，尤其是一种薄膜式将线性位移转化为角位移的执行机构，具体地说是一种双膜气动转角式执行机构。

背景技术

过程控制系统或工厂经常使用旋转类阀门（如球阀、蝶阀、偏心旋转阀等）来控制过程流体的流动，而气动薄膜转角执行机构是驱动阀门动作的装置，它的工作原理是：当调节器或定位器的输出信号输入薄膜气室后，信号压力在薄膜上产生推力，使推杆部件移动，并压缩弹簧，直至弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡为止。这种薄膜式机构通常使用拨叉滑块或曲柄连杆机构，将推杆的直线运动转化为旋转运动，将推力转换成扭矩，带动阀门的转动。通常与定位器配合使用，其输出轴的旋转角度反馈给定位器，可达到使旋转角位置精确定位的目的。

由于膜片可承受的压力较低，加上弹簧要抵消绝大部分的压力，余下的输出力就很小了。为了提高输出力，通常作法就是增大尺寸，使得执行机构的尺寸和重量变得很大;另一方面，现场使用的气源通常是500-700KPa，它只用到了一半左右，气压没充分利用。

近20年来，人们又先后制造了各种轻型(或称为精小型)气动执行机构，它的主要特点是:采用多根弹簧代替原来的单根大弹簧老式笨重的气动执行机构。重量以及外形都有所减小，得到了一定的应用。但这种精巧型的执行机构仍然存在一些问题。一方面这类执行机构是由多个弹簧组合起来，由于各个弹簧的刚度不一样，弹簧的组合线性度较差，运动不平稳，膜片以及弹簧的寿命都将大打折扣。另一方面直线-旋转机构将推力转换成转矩，通常采用曲柄连杆或曲柄滑块拨叉机构，滑块摩擦力大，以及在运动过程中，速度、加速度变化大，导致推力变化大，再加上推杆无导向结构，执行机构动作的平稳性、可靠性较差。

针对高压差或大口径阀门使用的执行机构，要求有很大的转矩，要求调节灵敏度高，并安装空间有限，希望结构比较紧凑，现有这种薄膜执行机构通常不能满足需求。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种全新的输出力矩大、运动平稳可靠、结构紧凑而精巧的双膜气动转角式执行机构。

按照本实用新型的技术方案：一种双膜气动转角式执行机构，包括通过过渡板连接在一起的两个膜室机构，所述膜室机构下端设置箱体机构，特征是：所述膜室机构包括通过螺栓紧固在一起的上膜盖和下膜盖，膜片安装在上膜盖和下膜盖之间，将膜室机构分为上膜腔和下膜腔，所述上膜腔与气源相连通，所述下膜腔内设置第一推杆，所述第一推杆上端依次穿过托盘和膜片，并由限位件固定在膜片上，所述第一推杆下端穿过嵌装于过渡板内的导向套，螺纹连接另一个膜室机构内的第二推杆，所述膜片下端设置托盘，导向管固定设置在托盘下方，所述导向管上套装弹簧组件，所述弹簧组件上端顶住托盘，下端顶住下膜盖，所述箱体内设置导向杆，所述导向杆上滑动连接滑块，所述第二推杆下端旋入到滑块的内螺纹通孔一端内，所述滑块上还设置有导向孔，所述导向孔内设第三无油轴承，所述导向孔和内螺纹通孔平行设置在滑块上，所述滑块上还设置有销轴孔，所述销轴孔的方向与内螺纹通孔的方向相垂直，所述箱体还包括上盖板、下盖板，所述上盖板、下盖板的安装孔内分别内置第一无油轴承、第二无油轴承，拨叉的两端分别转动设置在第一无油轴承、第二无油轴承内，拨叉中心设置花键孔，所述滑块通过销轴固定在拨叉上，并能在拨叉的槽内滑动，箱体推杆上端旋入到滑块的内螺纹通孔另一端内，所述箱体推杆下端穿过后箱盖。

所述弹簧组件包括小弹簧、大弹簧，所述小弹簧置于导向管内孔中，所述大弹簧套装于导向管上。

所述导向杆穿过无油轴承，固定到前箱盖和后箱盖上。所述第一推杆、第二推杆处设计有导向结构。

所述箱体采用对称结构设计，通过拨叉的中心花键孔与阀传动轴的正、反连接，实现执行机构的正、反作用形式，即实现了阀门顺关逆开或顺开逆关的功能。

所述后箱盖上安装限位座，所述限位座端部安装限位杆。所述箱体推杆伸入到限位座内，并通过限位杆进行限位。