[发明专利]扇型气动执行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种执行器，具体是一种气动执行器。

背景技术

在一些自动控制行业，特别是石油化工领域、食品制药领域，为提高效率，实现工业化自动化生产的企业，均采用气动执行器自动控制阀门等开关90度的设备器件。

如图1所示：传统的齿排式气动执行器具有气缸本体(10)，该本体中央设有一通气孔(12)，通气缸中间腔室(6)。两端设有两个通气孔(11、14)，和外腔室(1)相通。该气缸本体(10)内有两个活塞(3、8)，活塞(3、8)和齿条(4、9)是一体的。活塞的外周圆嵌设有O型密封圈(2、7)，将气缸本体分成内外腔。高压气体由入口(12)进入时，活塞(3、8)在高压气体的作用下，向两侧运动，两侧的空气会通过出气孔(11、14)排除，活塞(3、8)也带动齿条(4、9)向两侧运动，齿条拨动中轴(5)转动，从而实现自动控制的功能。该执行器是将活塞的直线运动，通过齿条驱动齿轮(5)变换成90度转动。

它的缺陷有：1、是传动采用齿条、齿轮传动，这样在传动过程中，就一定会有传动滞后现象，随着使用次数的增加，齿轮和齿条的磨损加剧、单边补偿垫片(13)的磨损严重，滞后现象将更明显，特别是用在比例式控制阀，无办法做到准确控制。2、因为采用传统的O型密封圈，随着O型密封圈磨损的增加，密封性能就会逐渐下降。3、因为是机械传动，增加动力的消耗，降低了传动效率。4、因为齿条齿轮传动，而且活塞和气缸要密封，这样所有的配合件均需要加工，制造成本高。

如图2所示，传统的转子式执行器主要由上气缸本体，下气缸本体(17)、中轴转子(15)和密封环(16)组成，当上下缸体装配到一起时，形成一个密封气缸室，密封环(16)和上下气缸内壁形成一密封环，将气缸室分成两部分，当通气孔通气时，气体推动转子带动中轴旋转，实现自动控制的功能。

它有以下缺陷：1、采用转子上加的动密封环和气缸室内腔形成密封结构，在使用过程中，动密封环不可避免要磨损，要实现动密封环的完好密封，其零件很多，制造成本和维修成本很高。2、其上下气缸室内腔也作为密封面，也必须加工得很光滑和平整，制造成本大大增加。3、其中轴是非ISO结构，无法与阀门直接装配，必须增加支架和连接件。4、进出气孔不是采用标准Namur型规格，与电磁阀无法直接装配，实现工业化快速装配。所以是世界上最昂贵的旋转执行器。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种扇型气动执行器，它传动无滞后、能耗少且结构简单、零件少、生产成本低，可直接与电磁阀连接，使用成本低。

本发明的技术方案是：扇型气动执行器，包括外壳体、安装在外壳体内的中轴、转子和密封装置，转子安装在中轴上，密封装置设置于转子和外壳体之间，外壳体上设有进气口、出气口，外壳体由左外壳体、右外壳体组成，其特征在于：所述的转子为扇型，密封装置为一固定密封圈；该密封圈包括转子密封叶片和外壳体密封叶片，转子密封叶片位于密封圈内侧紧贴转子的外表面，外壳体密封叶片位于密封圈的外侧紧贴外壳体的内表面，转子密封叶片与外壳体密封叶片的两侧呈“><”设置；在外壳体密封叶片的外围上两侧均设有凸台，密封圈通过凸台镶嵌于左外壳体、右外壳体的结合面处而固定。

密封圈不仅在转子与外壳体内表面之间形成密封，将外壳体内腔隔成两个腔，还起到左外壳体、右外壳体结合面处的密封作用；密封圈与外壳体固装在一起，生产时对外壳体内表面的粗糙度要求不高，从而能降低生产成本；当有空气压力时，转子密封叶片、外壳体密封叶片将被气压紧密的压在转子、外壳体内表面上，气流越大密封越紧密，密封效果越好。

在该扇型气动执行器中，为了使阀门与该执行器直接装配，减少连接件，所述的中轴的两端分别设置一中轴孔，两中轴孔为双规格ISO5211标准接头轴孔；中轴两端处的外壳体上设有双规格ISO5211标准法兰；外壳体上的进气口、出气口为标准的Namur尺寸的接口。

所述的中轴和转子铸造为一体式，转子带动中轴转动时，不会有间隙，无滞后现象，可以精确控制开度比例。

所述的左外壳体、右外壳体均为塑钢制成，用注塑机一次压注成形，机械性能好，抗腐蚀性好，而且成本低；为了进一步节约生产成本，左外壳体、右外壳体结构及大小完全相同，一付模具即可生产出整个外壳体。

中轴的两端分别套装有刚性固定套，刚性固定套的一端设有翻边，翻边卡接在外壳体上的凹槽内；这样将左外壳体、右外壳体牢固地卡在一起，保证内腔有空气压力时，外壳不会变形而影响ISO和Namur尺寸。