[发明专利]气动执行机构行程反馈顶杆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动执行机构行程反馈顶杆装置，属于气动执行机构控制附件技术领域。

背景技术

气动执行机构已经广泛应用于社会各行各业，特别是作为钢铁冶炼、石油化工、煤化工、发电等重要行业的自动化控制的驱动单元。气动执行机构的性能和外形直接影响自动化系统的控制精度和成本投入。

控制阀设计与制造是自动化控制系统的重要组成部分，承载着现代工业技术革新的重要使命，在钢铁冶炼、石油化工、天燃气、煤化工等行业尤为重要。阀门控制的成败直接影响整个系统的性能。控制性能较好的阀门可以提高生产率和产品质量。在此过程中，气缸式执行机构作为阀门的驱动装置应用，在阀门选型和设计过程中有着很多不可替代的优势，它可以应用于较复杂工况条件，并配合相应的控制附件可以达到较高的控制性能，设计、制造和运行成本相对电动和液动执行机构来说都具有无可匹敌的优势。因此在阀门选型和设计时，气缸式执行机构是仪表工程师和阀门设计工程师们的优选型号。然而因气缸式执行机构所使用的动力为压缩空气，其输出力（力矩）受空气压缩机功率的直接影响，因此气缸式执行机构如想做到大的力（力矩）输出就必须依靠增加缸室面积来实现。这样便使得气缸式执行机构往往具有较大的体积，在某些安装空间有限的特殊环境下，我们需要尽可能的缩小阀门的整体尺寸，然而往往因为这样的设计改型会造成控制附件缺少安装空间，无法给出准确的行程反馈。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种气动执行机构行程反馈顶杆装置，以克服现有气动执行机构始点和终点无法确定的不足，其结构轻巧、安装空间小、反应灵敏、安全可靠且免维护。

按照本发明提供的技术方案，所述气动执行机构行程反馈顶杆装置，包括感应触头、壳体 、活塞、活塞杆、球头顶杆及压缩弹簧；所述壳体内部设有内腔，内腔用于放置压缩弹簧和活塞，并对活塞起导向作用；活塞杆安装在活塞内，感应触头与活塞杆利用螺栓紧固连成一体，通过第一六角螺母并紧；所述活塞杆与壳体滑动配合，所述压缩弹簧的下端与活塞接触，所述活塞的下端与活塞杆上的台阶接触，所述活塞杆的下端设置有球头顶杆，通过第二六角螺母并紧。

作为本发明的进一步改进，所述壳体与活塞杆配合的圆形孔内，设有两个O形密封圈用于壳体与活塞杆的动密封。

作为本发明的进一步改进，所述壳体外形设有一个四方，所述四方下端设置一个第一圆形台阶用于安装第一O形密封圈，所述第一圆形台阶下端设有第一外螺纹，用于与气缸进行连接。

作为本发明的进一步改进，所述内腔的顶部设有第一圆形通孔，所述内腔的圆形通孔的中间部分设有两个环形槽，用于安装第二O形密封圈。

作为本发明的进一步改进，所述活塞为圆柱形，所述内腔的顶部设有第一圆形通孔，所述活塞上设有四个环形均布的圆形平衡孔。

作为本发明的进一步改进，所述活塞杆的两端分别设有第二外螺纹和第三外螺纹，用于安装感应触头和球头顶杆；所述活塞杆的一侧设有一个第二圆形台阶，用于活塞向下运动的定位。

作为本发明的进一步改进，所述压缩弹簧的两端均设有平面，安装时分别与壳体的内腔和活塞的一侧贴合，可以起到防倾斜的作用。

作为本发明的进一步改进，所述球头顶杆的一端设有第二内螺纹，用于与活塞杆连接；所述球头顶杆的另一端设为半球形。

作为本发明的进一步改进，所述感应触头为一端带第一内螺纹的圆柱形触头，感应触头对外接的信号转换装置（行程开关）提供来自于顶杆装置的反馈信号。

本发明的优点是：所述 气动执行机构行程反馈顶杆装置 采用了气缸的活塞动作时产生的压力作为活塞杆顶出的动力，回复时采用压缩弹簧的回复力作为动力，无需外加任何动力源，经济、环保无污染、防爆、安装所需空间较小，具有很强的环境适应能力。所述 气动执行机构行程反馈顶杆装置 可以提供气缸式执行机构最大行程和最小行程的信号反馈，通过与行程开关的配合使用可以实现远程的开关指示显示功能和远程的控制功能。所述顶杆装置的的壳体、活塞、活塞杆以及球头顶杆均由不锈钢材料制成，可以起到很好的防锈作用，从而大延长气动执行机构行程反馈顶杆装置的使用寿命。所述活塞利用四个圆形平衡孔来实现活塞两侧的压力平衡，从而大大降低了压缩弹簧的P1…Pn…Pj值的设计要求，通过此平衡孔的设计可以减小压缩弹簧的体积，从而缩小整个气动执行机构行程反馈顶杆装置的结构尺寸。

附图说明

图1为本发明的结构外形示意图。

图2为本发明的结构剖面视图。

图3为本发明的壳体结构剖面视图。