一种可调整弹簧压缩行程的气动活门的制作方法

本发明涉及气动执行活门，尤其涉及一种可调整弹簧压缩行程的气动活门。

背景技术：

1、霍尼韦尔系列的气动执行活门是工业自动化领域中的关键组件，专为实现阀门自动化控制而设计；这种活门依赖于压缩空气作为动力源，将气动能量转换为机械运动，以控制阀门的开合和调节；霍尼韦尔的气动执行器通常包括至少一个气室、活塞、弹簧等机械组件，以及相应的传感器和控制接口；当控制系统发出信号时，气动执行器接收信号并调节气室内的压力，使活塞带动阀杆转动，进而推动阀门到达预定的开启或关闭位置。

2、这种执行器设计考虑了多种工作环境，因此具备良好的耐腐蚀性和防护性，确保在恶劣环境下也能可靠工作；霍尼韦尔的执行器通常具有高强度的外壳和精密的内部构造，保证了长期稳定运行和较低的维护需求。

3、气动执行活门的优势在于其相比电动执行器的快速响应和较为简洁的力学结构，以及在潜在爆炸性环境中的安全性优势；在维护方面，气动执行活门通常设计为便于现场维护，零部件的更换和维修工作可以快速完成，减少了?；奔?；此外，霍尼韦尔提供的详尽技术文档和专业的客户支持，使得用户能够更好地理解产品特性，确保执行器的性能和寿命。

4、霍尼韦尔品类的气动执行活门在技术上通过提供精确、可靠和高效的流体控制解决方案，满足了现代工业对自动化和控制系统的严格需求，尤其是在那些要求快速操作和特殊安全标准的场合。

5、但是传统的霍尼韦尔品类的气动执行活门仍然具备以下问题：

6、（1）气动执行活门中均采用有弹簧，而控制端口的气体输送系统会在特定的要求下输入预设的气压，在长期使用以及恶劣工况的使用环境下，弹簧会出现疲软、弹力下降的情况，当弹簧弹力下降后，输入固定气压或者减少固定的气压，弹簧会出现压缩行程增长或者伸展行程不足的情况，这会导致活门的蝶板出现关闭不严或者开启间隙不足的情况；

7、（2）该系列的气动执行活门需要依靠控制端口输入或者输出气体才能执行运动，这个过程中，除了气动执行活门本身可能会出现故障外，控制气压的系统也可能会出现故障，当气压控制系统出现故障后，气动执行活门将无法执行工作。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种可调整弹簧压缩行程的气动活门，以解决上述问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种可调整弹簧压缩行程的气动活门，其包括气动执行组件与阀管，气动执行组件与阀管外壁固定连接，气动执行组件包括第一活塞缸、第二活塞缸、隔离台壳以及阀杆，其中，阀杆横向穿设阀管、且其阀管之内的轴段设置有蝶板；第一活塞缸与第二活塞缸同轴线且相对设置，第一活塞缸之内设置有第一活塞，第二活塞缸之内设置有第二活塞，第一活塞与第二活塞通过连接筒连接设置；第一活塞与第二活塞连接成为一个整体，其运动受到第一活塞缸与第二活塞缸的共同作用；

4、在气动执行组件中的第一活塞底部还铰接有连杆，连杆另一端铰接在摆臂之上，摆臂另一端与阀杆连接，连杆能够带动摆臂转动，进而带动阀杆转动，由第一活塞与第二活塞共同作用，因此阀杆的转动受到第一活塞缸与第二活塞缸的共同作用，摆臂之上设置有滑块、且其设置有朝向与阀杆垂直的直线滑槽，滑块沿直线滑槽进行滑移，连杆铰接在滑块之上，滑块还设置有螺孔，螺孔轴线与阀杆轴线垂直，螺孔还耦合设置有丝杆，丝杆后端延伸入阀杆之中，丝杆通过阀杆之内的传动杆驱动，传动杆与阀杆同轴线，传动杆轴向延伸至阀杆外侧，阀杆之上固定有与阀杆同朝向的第一电机，第一电机与传动杆通过传动齿轮组连接，第一电机通过传动齿轮组驱动传动杆。

5、在执行过程中，为了准确读取阀杆的旋转角度，气动执行组件之上还固定有角度传感器，角度传感器通过测角齿轮组与阀杆连接，角度传感器通过测角齿轮组读取阀杆旋转角度；通过将角度传感器与阀杆连接，使角度传感器能够读取阀杆旋转的角度，进而为后续的弹簧以及摆臂半径控制提供数据支持。

6、进一步的，第一活塞缸与第二活塞缸通过隔离台壳连接，隔离台壳设置有容纳连接筒的滑槽，隔离台壳与第一活塞之间还设置有弹簧，弹簧套设在连接筒之外，弹簧两端端头分别与第一活塞以及隔离台壳连接；通过设置弹簧，使本发明在控制端口气压降低后，弹簧能够带动第一活塞运动，第一活塞带动连杆运动，连杆带动摆臂转动，摆臂带动阀杆转动，进而关闭阀管；另外通过将弹簧两端分别与第一活塞以及隔离台壳固定连接，使对应设置的收纳盘旋转时能够带动弹簧压缩或伸展。

7、为了确保阀管输入的气室气压稳定，阀管流体输出端管壁外侧还设置有安全阀，安全阀还连通有导气管，导气管与阀管内侧连通，导气管另一端连通第二活塞缸；通过将阀管流体输出端与第二活塞缸连通，使第二活塞缸内的气压与气流输出端的气压保持一致，进而配合第一活塞缸调整阀杆的旋转角度。

8、优选的，第一活塞缸顶端还设置有控制端口，控制端口为与外侧连接的导气口，气体输入输出的气体控制系统通过控制端口向第一活塞缸输入或输出气体。

9、优选的，第一活塞与隔离台壳之间还设置有收纳盘，收纳盘通过阀杆铰接在隔离台壳之上，收纳盘设置有内管与外管，内管与外管同轴线，内管与第一活塞缸同轴线，内管内侧同轴固定有轴承，轴承套设于隔离台壳设置的管架之上，内管外侧还同轴固定有第一齿轮，内管环上部还连接有水平圆盘，水平圆盘设置有滑口，滑口为水平圆盘的平滑开口，弹簧穿设于滑口之中，圆盘圆周向外侧延伸与外管连接，内管顶部外侧还设置有倾斜向下的挡片；通过设置收纳盘，并且其滑口中穿过弹簧，同时收纳盘进行可旋转的设计，使收纳盘旋转时，能够压缩弹簧到收纳盘之中或者将压缩在收纳盘之中的弹簧释放到第一活塞与收纳盘之间的空间当中。

10、进一步地，第一齿轮还啮合设置有驱动齿轮，驱动齿轮连接有驱动轴，驱动轴与气动执行组件外侧设置的减速箱连接，减速箱与第二电机连接，第二电机驱动减速箱运动，进而带动驱动轴转动；通过第二电机驱动减速箱，再通过减速箱驱动第一齿轮旋转，第一齿轮带动收纳盘旋转。

11、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

12、1、与现有技术相比，本发明设置的弹簧两端分别固定在第一活塞与隔离台壳之上，并在隔离台壳之上设置有可旋转的收纳盘，在生产阶段，收纳盘中设置有一定的弹簧余量，即压缩一部分的弹簧，当收纳盘与第一活塞之间的弹簧出现弹力下降的情况，即在预设气压通过控制端口进入第一活塞后，阀杆超出预设旋转角度（通过角度传感器计算），或者通过控制端口将第一活塞缸泄压后，蝶板没有完全关闭（阀杆没有旋转到完全关闭的角度），即可旋转收纳盘将预先压缩的部分弹簧释放出来，使收纳盘与第一活塞之间的弹簧弹力增加，同时通过角度传感器测量释放后弹力是否达到标准，即通过角度传感器配合预设气压的改变，并对比阀杆是否旋转到预设的角度；进一步的，若收纳盘的弹簧完全释放后，第一活塞与收纳盘之间的弹簧弹力依旧达不到要求的情况下（弹簧弹力衰减过多），通过第一电机带动传动杆旋转，传动杆带动丝杆旋转，增大或减少摆臂的旋转半径，配合连杆位移的变化，调整阀杆的旋转角度，即关闭阀管时，弹簧弹力不足，蝶板不能完全关闭（伸展行程不足），此时减少摆臂的旋转半径，连杆可以有限的扩大阀杆的旋转角度，在开启阀管时，蝶板过度开启（压缩行程过长），阀杆旋转角度过大，此时增大摆臂的旋转半径，可以有效减少阀杆旋转角度；

13、2、与现有技术相比，本发明设置的收纳盘除了可以释放预先压缩的部分弹簧，使收纳盘与第一活塞之间的弹簧恢复弹力外，收纳盘还能够反向旋转不断压缩弹簧，当控制端口的气体控制系统出现故障时，收纳盘可以通过不断的压缩弹簧，拉扯第一活塞向下运动，对应的带动阀杆转动，同时也可以旋转释放弹簧，使第一活塞回复初始位置，使第一活塞能够带动蝶板，关闭阀管，在第一活塞缸的气压出现故障后，可以使用收纳盘应急关闭阀管或者开启阀管，以短暂的应对阀管的开闭需求，对阀管流体输出端的气体进行紧急控制，为维护周期提供一定的空间，避免紧急情况的发生。