气动活塞执行机构浅析之2—直行程活塞执行机构

发布时间:2010-07-15  点击数:4414
    角行程的活塞执行机构主要用于角行程类的调节阀,按气缸的安装方向,分为立式气缸和卧式气缸两种。按活塞的推杆驱动输出轴转动的结构,常用的有:①曲柄连杆式;②齿轮齿条式;③活塞螺旋式。
  1)立式曲柄连杆活塞执行机构
    它最常见的是用于蝶阀,其结构见图4-6。它是最老式、陈旧的结构,其主要存在的问题是:①曲柄连杆转动为滑动摩擦,不仅间隙大,而且摩擦力特别大、造成执行机构的回差大、动作不灵敏,常常使有效输出力矩损失约30%左右;②尺寸大、笨重,与现在追求调节阀为轻型化和高可靠的要求不相适应,故建议不选用。
  2)卧式曲柄连杆活塞执行机构
    它的典型结构见图4-7,其存在的问题同1),也是属淘汰的对象。然而,现在许多场合如偏心旋转阀球阀还在大量使用。显而易见,应该用更小型的、更可靠的活塞执行机构去取代它。
       
   (a)无弹簧型                           (b)有弹簧型
                 图4-5  双层活塞执行机构
    
  图4-6  立式曲柄连杆活塞执行机构

  3)卧式齿轮齿条活塞执行机构
    它的结构见图4-8所示。它有如下特点:①齿轮齿条转动方式克服滑动摩擦,它比曲柄连杆的滑动摩擦方式的摩擦力小得多,同口径可提高效率20%;②齿轮齿条转动均匀,转动间隙小,因此运动自如、回差小;③很容易设计成双活塞式,使其输出力矩提高一倍;反过来,当输出力矩一定时,就可获得更小尺寸的执行机构,使重量和尺寸得到大幅度的减小;④非常容易实现与阀直接相连,又简化了调节阀的连接方式,并使所配阀门的外形更加匀称、美观、小型。


    图4-7  卧式曲柄连杆活塞执行机构
 

                        图4-8  卧式齿轮齿条活塞执行机构
  4)立式螺旋式活塞执行机构
    卧式活塞执行机构横向尺寸较大,对于一些特殊场合横向安装尺寸受限,如国产化原来的调节阀要更换下来,它的左右、前后尺寸都受到了限制只能向上方空间发展,此时,卧式的执行机构就不能用了只能配立式执行机构,见图4-9。气缸内开有螺旋槽的活塞直接带动输出轴转动,具有尺寸小、重量轻的特点。但它比卧式齿轮齿条活塞执行机构的可靠性差、有效输出力矩小,所以除在不得已的情况下选用此执行机构外,我们还是建议选用卧式齿轮齿条活塞执行机构。
    
   图4-9  立式螺旋式活塞执行机构