[发明专利]一种双导向的拨叉传动箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种拨叉型传动机构，具体是指一种双导向的拨叉传动箱。

背景技术

随着现代能源、钢铁、电力、军工、航空航天工业的崛起以及石油、天然气、现代化工等行业的兴起，阀门及阀门执行器成为工业控制不可或缺的一个重要产品。在流体控制领域及阀门自动化行业，阀门执行器是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的阀门驱动装置。由于控制工艺、控制要求不断提高，阀门执行器在电气防爆、动作速度、响应时间等方面，电动执行器已不能满足要求，气动、液动、以及气液联动和电液联动等执行器由此应用而生。拨叉型传动机构是该类执行器的一个最主要的组成部分。

在拨叉型传动机构的气动、液动、气液联动和电液联动执行器中，它们都离不开一个重要主体：拨叉箱本体及拨叉传动组件组成的拨叉传动箱（以下简称拨叉箱），它是拨叉型阀门执行器的一个极为重要的组成部分。所谓拨叉式执行器：由拨叉箱、导向轴、拨叉及拨叉组件共同构成的拨叉传动机构，在气缸（液压）推力的作用下，由传动滑块把气缸活塞直线运动，转变为拨叉轴以摆动角度的运动形式进行输出的传动结构。其工作特点是：在传动过程中，执行器的输出力矩能随拨叉转动角度的改变而改变。其中，在左右两边输出扭矩最大，中间位置最小。这个特点正好与角行程类型阀门开启或关闭位置，力矩值最大，运行中间位置扭矩最小的规律相符合，没有力矩浪费，因而所需缸径可以更小；其次，拨叉式气动执行器的拨叉和拨叉臂高度重合，大大节省空间。

  气动执行器分齿轮齿条式气动执行器和拨叉式气动执行器：齿轮齿条式气动执行器，应用齿轮齿条咬合带动原理，所以在设计轮盘的齿轮时，必须要很长而且很厚实，在两齿轮0°时，能一直咬合而不至于脱离，在90°时，两轮盘能完全咬合，因此，这从根本上决定了齿轮齿条式执行器，体型笨重，而且扭矩越大时，笨重的表现也就越来越大，拨叉式气动执行器由此产生；拨叉式气动执行器，不仅符合防爆要求，而且体积小，重量轻，扭矩大，因其采用了独特的“单气缸双活塞-拨叉式变扭矩”传动结构设计，拨叉式执行器，是根据工况的高要求而产生，未来，将会是拨叉式执行器占据主导地位的时代。

目前的拨叉式传动机构，没有导向轴或者只有一个导向轴，安装在拨叉箱侧边的气缸（油缸）活塞输出轴与拨叉转动轴之间有一个力臂距离。这样就会在箱体、拨叉转动轴产生侧向力，这个侧向力危害很大，不仅降低传动效率，增加拨叉轴承、气缸活塞及轴承的侧向受力，同时还降低了活塞轴的输出刚度，而且拨叉运行也不稳定，进而影响传动的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双导向的拨叉传动箱，用于安装在双周导向的拨叉传动机构中，解决目前的拨叉传动执行器因自身结构设计不合理带来的上述问题，达到消除侧向力、提高传动效率、降低装配难度的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种双导向的拨叉传动箱，包括拨叉箱本体，在拨叉箱本体上安装有拨叉传动结构，在拨叉箱本体上安装有两个平行的导向轴，在两个导向轴之间安装有沿导向轴自由滑动的传动滑块组件，传动滑块组件与拨叉传动结构连接。通过巧妙设计，在拨叉箱本体上设置两根平行的导向轴，这两根平行的导向轴和外部气缸活塞输出轴平行且中心轴线共面，在两根平行的导向轴上安装有传动滑块组件，传动滑块组件能够在两根导向轴之间沿导向轴的轴线自由滑动，使用时，将外界的动力输出轴连接在传动滑块组件上，传动滑块组件在动力输出轴的带动下做往返运动，传动滑块组件连接在拨叉传动结构上，拨叉传动结构在传动滑块组件的带动下绕其轴线转动，实现拨叉传动的目的。这样的设计和安装，彻底矫正在动力输出轴推力作用下传动滑块组件的运动趋势，固定了传动滑块组件的运动路线和运动轨迹，在动力输出轴推力或者拉力的作用下，传动滑块组件只有一个运动轨迹：即沿着活塞轴做直线运动；在运动过程中，传动滑块组件只有一种受力状态：沿导向轴方向受力。相对于传统的没有导向轴或者有一个导向轴的拨叉传动结构而言，传动滑块组件运动过程中，只受到动力输出轴推力和拨叉传动结构运动阻力作用，从而提高拨叉及拨叉箱的机械传递效力和机械效率，彻底消除了传动滑块组件在非导向轴轴线方向的受力，可以将动力输出轴产生的推力理论上100%无损耗的传递到拨叉传动结构上。