[实用新型]数字化扇形气缸

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气缸，尤其是涉及一种自动探测磁性活塞位置的数字化扇形气缸。 

背景技术

在化工、炼油等对安全要求较高的工作环境中，对蝶阀、球阀等阀门的自动控制一般都要用到气动执行器。目前的气动执行器，主要有扇形气缸等。扇形气缸具有结构简单、开启阻力小，密封严密、故障率低、推力大，使用寿命长等优点。但目前由于很多化工、炼油厂已经采用信息技术对管路进行控制，因此传统扇形气缸的构造已经无法满足现代科技日新月异的客观需要，因此有待改进革新。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种数字化扇形气缸。以解决现有气动执行器结构复杂、生产成本高，依靠人工进行识别控制等技术问题。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种数字化扇形气缸，其缸体的正面投影为扇形，在缸体正面靠近左右两侧各设有一气口，在缸体的扇形圆心处设有一转轴，所述转轴上设有磁性活塞，磁性活塞的轮廓上设有橡胶封边，缸体的正面环绕扇形圆心固定有多个霍尔传感器。 

作为优选，所述霍尔传感器分别与单片机的输入端连接，单片机的显示接口与LED驱动电路连接，LED驱动电路输出端与LED显示灯组连接。 

作为优选，所述磁性活塞的正面投影为带倒角的矩形，其根部设置在断面为近椭圆形的轴套右侧。 

因此，本实用新型具有结构简单、开关精准、耗能少等特点。其磁性活塞位置信号由霍尔传感器拾取，通过单片机驱动LED显示灯组显示磁性活塞的开关位置。同时单片机的输出的数字信号还可以作为管路控制系统进行分析、控制、反馈的基本参数，因此该气动驱动元件的数字化控制能力大大提高，在实际应用中，可以直接与工控机、气阀等连接，提高扇形气缸的精确控制性能。 

附图说明

图1是本实用新型一种结构示意图； 

图2是图1所示A—A剖视图；

图3是本实用新型电路原理框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 

图1是本实用新型一种结构示意图。由图可知，它主要由缸体2、磁性活塞5等构成，缸体2由一对形状完全相同的半边缸体21、22结合而成，该缸体2的正面投影为扇形，在缸体正面靠近左右两侧各设有一气口1和7，而缸体的扇形圆心处设有一转轴3。 

由图2进一步可知，所述磁性活塞5为板状，其正面投影为带倒角的矩形，该磁性活塞5的根部设置在断面为近椭圆形的轴套4右侧。该轴套4与转轴3固定在一起，在磁性活塞5的轮廓上设有橡胶封边6，该橡胶封边6将磁性活塞与缸体2的接触面密封起来，并绕过转轴，将轴套4与缸体2的接触面也密封起来，从而形成一完整密封面，以保证磁性活塞5具有良好的气密性。 

缸体2左右两侧还各设有多个霍尔传感器8。由图3可知，该霍尔传感器分别与单片机（MSP430）的输入端连接，单片机的显示接口与LED驱动电路连接，LED驱动电路输出端与LED显示灯组连接，该霍尔传感器8的作用是对磁性活塞5的位置进行感知，霍尔传感器8设置越多（一般2个以上），对磁性活塞5的位置的感知越精确，因此与工控机、气阀等联合使用时，使用者可以对气缸转轴的转动角度进行有效控制。此外，在实际应用时，根据碟阀等阀门的开关特性，气缸转轴的最大转动角度一般应限制为90°。 

本扇形气缸的气口（1、7）与气路连通后，打开电磁阀，高压气体从缸体2左侧气口1进入，磁性活塞5受到气体的推动作用，向缸体2右侧转动，并迫使空气通过右侧气口7从气路中的转换阀排除，同时带动转轴3顺时间转动，在转轴3转动过程中，LED显示灯组可以实时显示磁性活塞的开启位置，以便操作者判断扇形气缸是否达到所需开启要求。关闭电磁阀，高压气体从缸体2右侧气口7进入，磁性活塞5受到气体的推动作用，向缸体2右侧转动，并迫使空气通过左侧气口1从气路中的转换阀排除，同时带动转轴3逆时间转动，在转轴3转动过程中，LED显示灯组可以实时显示磁性活塞的关闭位置，以便操作者判断扇形气缸是否达到所需关闭要求。