阅读说明：本技术 一种气动执行机构 (Pneumatic actuating mechanism ) 是由 郑安力 王海龙 吴慧娟 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种气动执行机构,属于阀门技术领域,旨在解决现有的二位三通阀无法根据气路压力变化,自动更改流向的问题,包括阀体、活塞杆、换向弹簧及滚珠锁紧结构；阀体下端固接有二位三通阀,活塞杆下端固接有活塞,二位三通阀分为第一流道和第二流道；滚珠锁紧结构包括滚珠盘、滚珠套及滚珠,滚珠套与阀体滑移连接,阀体分为第一腔室和第二腔室,第二腔室连通有气压检测口,滚珠套上固接有第一弹簧座,换向弹簧设于第一弹簧座内；滚珠盘与阀体固接,滚珠盘上开设有通孔,活塞杆上开设有限位槽；当滚珠套向下/向上移动时,挤压滚珠至限位槽内/滚珠排出限位槽,对第一流道和第二流道进行切换。本发明适用于二位三通阀的换向。(The invention discloses a pneumatic actuating mechanism, which belongs to the technical field of valves and aims to solve the problem that the flow direction of the existing two-position three-way valve cannot be automatically changed according to the pressure change of a gas path, and the pneumatic actuating mechanism comprises a valve body, a piston rod, a reversing spring and a ball locking structure; the lower end of the valve body is fixedly connected with a two-position three-way valve, the lower end of the piston rod is fixedly connected with a piston, and the two-position three-way valve is divided into a first flow passage and a second flow passage; the ball locking structure comprises a ball disc, a ball sleeve and balls, the ball sleeve is connected with the valve body in a sliding mode, the valve body is divided into a first cavity and a second cavity, the second cavity is communicated with an air pressure detection port, the ball sleeve is fixedly connected with a first spring seat, and the reversing spring is arranged in the first spring seat; the ball disc is fixedly connected with the valve body, a through hole is formed in the ball disc, and a limit groove is formed in the piston rod; when the ball sleeve moves downwards/upwards, the balls are extruded into the limiting groove/are discharged out of the limiting groove, and the first flow passage and the second flow passage are switched. The invention is suitable for reversing the two-position three-way valve.)

一种气动执行机构

技术领域

本发明涉及一种切断阀，特别涉及一种气动执行机构。

背景技术

在输送气体介质中经常会用到三通阀，现有的三通阀一般都是通过旋转手柄来转动阀杆,或电磁线圈或气缸控制阀杆的上下移动，从而实现介质流向的改变。现有的三通阀无法根据气路压力情况，按照设定压力自动更改流向，使用场合受到限制。

本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种气动执行机构，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动执行机构，旨在解决现有技术中,二位三通阀无法根据气路压力变化，自动更改流向的技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种气动执行机构，包括阀体、活塞杆、换向弹簧以及滚珠锁紧结构；

所述阀体下端固定连接有二位三通阀，所述活塞杆远离所述第一腔室的一端固定连接有活塞，所述活塞将所述二位三通阀划分为第一流道和第二流道；

所述滚珠锁紧结构包括滚珠盘、滚珠套以及滚珠，所述滚珠套与所述阀体滑移连接，所述滚珠套将所述阀体分为第一腔室和第二腔室，所述第二腔室连通有气压检测口，所述滚珠套上固定连接有第一弹簧座，所述第一弹簧座位于所述第一腔室内，所述换向弹簧设于所述第一弹簧座内，为所述活塞杆施加推力；

所述滚珠盘位于所述第二腔室内且与所述阀体固定连接，所述滚珠盘上开设有供所述滚珠嵌入的通孔，所述活塞杆上开设有限位槽；

当所述滚珠套向下/向上移动时，挤压所述滚珠至所述限位槽内/所述滚珠排出所述限位槽，对第一流道和第二流道进行切换。

进一步的，所述第一流道包括第一通道、第三通道，所述第二流道包括第二通道、第三通道，所述第一通道和所述第二通道设置在同侧，所述第三通道设置在另一侧，且所述第三通道设置在所述第一通道和所述第二通道之间。

进一步的，所述活塞对所述第一流道和所述第二流道的切换具体为，所述二位三通阀内壁固定有第一密封段、第二密封段以及第三密封段，所述活塞呈X型，所述活塞包括上密封段和下密封段；

当所述上密封段顶端与所述第一密封段抵触，即所述第一密封段与所述上密封段完全重合时，所述第一通道和所述第三通道连通，切换为第一流道；

当所述下密封段底端与所述第三密封段抵触，即所述第三密封段与所述下密封段完全重合时，所述第二通道和所述第三通道连通，切换为第二流道。

进一步的，所述滚珠套与所述滚珠盘之间的密封具体为，所述滚珠套内周开设有容纳槽，所述容纳槽内嵌设有密封圈，所述滚珠盘外周与所述密封圈抵接。

进一步的，所述滚珠套靠近所述滚珠盘的一侧延伸有第一限位部，所述滚珠盘靠近所述滚珠套的一侧延伸有第二限位部，用以限制所述滚珠套沿所述活塞杆方向移动的行程。

进一步的，所述活塞杆伸出所述二位三通阀的一端固接有复位拉手。

进一步的，所述活塞杆上设有第三限位部，所述第三限位部设置在所述活塞下方，用以限制所述活塞杆滑出所述二位三通阀的最大距离。

进一步的，所述第一腔室与所述第一弹簧座之间设有调压弹簧，不同规格的所述调压弹簧用以对所述第一弹簧座提供不同作用压力。

进一步的，所述第一腔室内设有浮动弹簧座、调压弹簧和螺母顶丝，所述调压弹簧位于所述浮动弹簧座和所述第一弹簧座之间，所述螺母顶丝通过挤压所述调压弹簧到不同的长度对所述第一弹簧座提供不同作用压力。

本发明具有以下有益效果：

气压检测口接入监测压力源，当气压检测口的压力小于预设压力时，滚珠套向下移动，将滚珠和滚珠盘的通孔中挤入活塞杆的限位槽内，从而阻止活塞向下运动，此时，第一通道和第三通道相通；当气压检测口的压力大于预设压力时，滚珠套向上移动，滚珠从滚珠盘的通孔中排出，活塞杆在换向弹簧的作用下，推动活塞杆的活塞向下运动，使得第二通道和第三通道相通，从而实现根据气路压力变化，自动更改流向的效果。

附图说明

图1是本实施例中用于体现气动执行机构整体的结构示意图；

图2是本实施例中用于体现滚珠解除对活塞杆限制的状态图；

图3是本实施例中用于体现滚珠对活塞杆进行限制的状态图；

图4是本实施例中用于体现活塞的结构示意图；

图5是本实施例中用于体现第一流道连通的结构示意图；

图6是本实施例中用于体现第二流道连通的结构示意图；

图7是图1中A处用于体现容纳槽和密封圈的连接关系放大图。

图中，1、阀体；11、第一腔室；12、第二腔室；121、气压检测口；2、活塞杆；21、活塞；211、上密封段；212、下密封段；213、第三限位部；22、限位槽；3、换向弹簧；41、滚珠盘；411、通孔；412、第二限位部；42、滚珠套；421、第一弹簧座；422、容纳槽；4221、密封圈；423、第一限位部；43、滚珠；5、二位三通阀；51、第一通道；52、第二通道；53、第三通道；54、第一密封段；55、第二密封段；56、第三密封段；6、复位拉手；7、调压弹簧；8、浮动弹簧座；9、螺母顶丝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种气动执行机构，如图1至图3所示，包括阀体1、活塞杆2、换向弹簧3以及滚珠锁紧结构；阀体1下端固定连接有二位三通阀5，活塞杆2下端固定连接有活塞21，活塞21将二位三通阀5划分为第一流道和第二流道；滚珠锁紧结构包括滚珠盘41、滚珠套42以及滚珠43，滚珠套42与阀体1滑移连接，滚珠套42将阀体1分为第一腔室11和第二腔室12，第二腔室12连通有气压检测口121，滚珠套42上固定连接有第一弹簧座421，第一弹簧座421位于第一腔室11内，换向弹簧3设于第一弹簧座421内，为活塞杆2施加推力，这里，换向弹簧3处于压缩状态，在滚珠锁紧结构解除对活塞杆2的限制后，换向弹簧3能够驱动活塞杆2向下运动；滚珠盘41位于第二腔室12内且与阀体1固定连接，滚珠盘41上开设有供滚珠43嵌入的通孔411，活塞杆2上开设有限位槽22，这里，通孔411可以是一个，也可以是多个，当通孔411设有多个时，可以环设于所述滚珠盘41周向；当滚珠套42向下/向上移动时，挤压滚珠43至限位槽22内/滚珠43排出限位槽22，对第一流道和第二流道进行切换。

气压检测口121接入监测压力源，当气压检测口121的压力小于预设压力时，滚珠套42向下移动，将滚珠43和滚珠盘41的通孔411中挤入活塞杆2的限位槽22内，从而阻止活塞21向下运动，此时，第一通道51和第三通道53相通；当气压检测口121的压力大于预设压力时，滚珠套42向上移动，滚珠43从滚珠盘41的通孔411中排出，活塞杆2在换向弹簧3的作用下，推动活塞杆2的活塞21向下运动，使得第二通道52和第三通道53相通，从而实现根据气路压力变化，自动更改流向的效果。

如图1所示，第一流道包括第一通道51、第三通道53，第二流道包括第二通道52、第三通道53，第一通道51和第二通道52设置在同侧，第三通道53设置在另一侧，且第三通道53设置在第一通道51和第二通道52之间。

如图4至图6所示，活塞21对第一流道和第二流道的切换具体为，二位三通阀5内壁固定有第一密封段54、第二密封段55以及第三密封段56，活塞21呈X型，活塞21包括上密封段211和下密封段212；当上密封段211顶端与第一密封段54抵触，即第一密封段54与上密封段211完全重合时，第一通道51和第三通道53连通，切换为第一流道，具***置如图5所示；当下密封段212底端与第三密封段56抵触，即第三密封段56与下密封段212完全重合时，第二通道52和第三通道53连通，切换为第二流道，具***置如图6所示。这里，活塞21与二位三通阀5内壁的密封通过O型密封圈来实现。

如图7所示，滚珠套42与滚珠盘41之间的密封具体为，滚珠套42内周开设有容纳槽422，容纳槽422内嵌设有密封圈4221，滚珠盘41外周与密封圈4221抵接。密封圈4221能够对第二腔室12进行有效密封，显著降低了气动执行机构因密封性能差而导致失效的可能性。

如图7所示，滚珠套42下侧延伸有第一限位部423，滚珠盘41上侧延伸有第二限位部412，用以限制滚珠套42沿活塞杆2方向移动的行程。具体实施时，第一限位部423可以为圆环状，固接在滚珠套42的侧壁上，也可与滚珠套42一体成型；第二限位部412可以为圆环状，固接在滚珠盘41的侧壁上，也可与滚珠盘41一体成型。

如图1所示，活塞杆2伸出二位三通阀5的一端固接有复位拉手6，具体可以通过螺纹连接，复位拉手6为喇叭状，直径大于活塞杆2。

如图5所示，为了防止活塞杆2在流道切换时，滑动范围过大，即滑出二位三通阀5的长度过长，活塞杆2上还设有第三限位部213，第三限位部213设置在活塞21下方，用以限制活塞杆2滑出二位三通阀5的最大距离，具体实施时，第三限位部213可以为圆环状，固接在活塞杆2侧壁上，也可与活塞杆2一体成型。

如图1所示，第一腔室11与第一弹簧座421之间设有调压弹簧7，不同规格的调压弹簧7用以对第一弹簧座421提供不同作用压力，以此应对不同的换向压力，当需要较大的换向压力时，可以更换较大规格的调压弹簧7，增大调压弹簧7对第一弹簧座421的压力，当需要较小的换向压力时，可以更换较小规格的调压弹簧7，减少调压弹簧7对第一弹簧座421的压力，增大了适用压力范围。

如图1所示，本领域技术人员可以理解的是，为了避免经常更换不同规格的调压弹簧7，同时提高精度，第一腔室11内设有浮动弹簧座8、调压弹簧7和螺母顶丝9，调压弹簧7位于浮动弹簧座8和第一弹簧座421之间，螺母顶丝9通过挤压调压弹簧7到不同的长度对第一弹簧座421提供不同作用压力。当需要较大的换向压力时，拧紧螺母顶丝9，增大调压弹簧7对第一弹簧座421的压力，当需要较小的换向压力时，松开螺母顶丝9，减少调压弹簧7对第一弹簧座421的压力，通过调压弹簧7作用长度的微调，使得与压力变化匹配程度更好，动作更精准，精度更高。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。