专利名称：用于驱动阀门启闭的缸塞式动力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以压力气体、液体为动力源，通过活塞驱动阀门启闭的缸塞式动力装置。
目前工业生产中广泛使用的切换蝶阀、球阀等工业阀门多是以压力气体、液体为动力源通过活塞与活塞缸构成的动力头驱动阀门启闭。当阀门比较大或阀门的阀芯两侧的压力差比较大，即驱动阀门切换阻力很大时，现有技术通常采用两个活塞直径和行程都完全相同的动力头驱动阀门启闭。动力头的设置方式有两种，一种是相对设置，两个动力头分别设置在阀芯转轴两侧，一个动力头推，一个动力头拉，共同驱动阀门切换启闭。另一种方式是两个动力头或串联或并联共同设置在阀芯转轴的同一侧，两个动力头的活塞同步运动，或推或拉共同驱动阀门切换启闭。动力头的这两种设置方式都能给阀门的启闭提供足够的动力，都能保证阀门在设定的工况条件下启闭切换。但它们共同不足的地方是，动力头的体积大，制造成本高，对于第一种设置方式和第二种设置方式中的并联布置，两个动力头要分别配置运动方式转换机构，运动转换机构多，占地面积大。对于第二种设置方式中的串联布置，动力头缸体很长，是一般单缸动力头缸体长度的两倍，占地面积也大，布局不协调。
本实用新型的发明者深入研究了切换阀门的启闭过程，搞清楚了阀门启闭过程中的阻力变化，即阀门开启的初始阶段阻力最大，随着阀门开启度的增大，阻力迅速下降。当阀门开启到一定的程度时，只需一个不大的驱动力就可带动阀门完成开启过程。切换阀门一般为单向阀，关闭阻力不大，一个不大的驱动力就可带动阀门完成关闭过程。根据阀门启闭过程的阻力变化，发明者设计出了一种全新的驱动阀门启闭的缸塞式动力装置。
本实用新型的主要目的是根据切换阀门启闭过程中的阻力变化而设计一种新型的缸塞式动力装置，使动力装置的动力输出变化与阀门启闭过程中的阻力变化相接近，而体积小，制造成本低。
本实用新型的另一个目的是向公众提供一种结构筒单，加工制造容易的缸塞式动力装置。
针对第一个目的，本实用新型是通过采取以下技术措施来实现的。
驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，由活塞缸与活塞构成，其中活塞缸又由一个主活塞缸和至少一个的副活塞缸构成，主副活塞缸同轴线串联配置，主活塞缸的活塞行程大于副活塞缸的行程，主副活塞缸设置有活塞工作面不能扫及的上下死点空间，该空间与动力介质流体进出口相通，与活塞缸相配置的活塞也有一个主活塞和至少一个的副活塞构成，生活塞设置有动力输出杆，副活塞设置有将动力传递给主活塞的动力传递杆，当副活塞与副活塞缸不至一个时，副活塞与副活塞的行程可以相同，也可以不相同，但最好是只设置一个副活塞与副活塞缸，副活塞的行程与主活塞的行程之比可在1/20～1/2之间。
针对本实用新型的第二个目的，可通过采取以下的技术措施来实现主副活塞缸直径相等，为组合式结构，活塞缸由主段缸筒体，副段缸筒体和作为缸盖的筒体堵头配置构成，两段缸筒体之间的筒体堵头既为其中一段缸的缸盖又为另一段缸的缸底。为了更有利于实用新型目的的实现，可在作为上下端缸盖的筒体堵头上设置装配法兰，主副段缸筒体和与之相配置的筒体堵头由长螺栓通过上下端筒体堵头的装配法兰装配在一起。
主副段活塞缸的配置方式可设计成，将副活塞缸和与其相配置的副活塞设置在上端，主活塞和与其相配置的主活塞设置在下端，主活塞的动力输出杆滑动密封地穿过下缸盖，将动力传递给运动方式转换机构，副活塞的动力传递杆滑动密封地穿过主副段缸界定筒体堵头，将动力传递给主活塞。当然也可将主活塞缸和与其相配置的主活塞设置在上端，副活塞缸和与其相配置的副活塞设置在下端，主活塞的动力输出杆滑动密封地穿过主副段缸界定筒体堵头和下端筒体堵头，将动传递给运动转换机构，副活塞的动力传递杆滑动密封地穿过主副段缸界定筒体堵头，将动力传递给主活塞。主段活塞缸设置在上端的配置方式，比主段活塞缸设置在下端的配置方式增加了一个滑动密封副，结构要复杂些，摩擦阻力要大些。
本实用新型的结构是根据切换阀门启闭过程中的阻力变化而进行设计的，完全避免了已有技术的动力头没考虑阻力变化进行结构设计所带来的不足。本实用新型与已有技术的动力头相比，在动力头活塞直径和作为动力介质的流体压力不变的情况下，本实用新型输出的动力比已有技术的单缸动力头输出的动力大一倍以上，而活塞缸的长度增加不多。对于由已有技术的单缸动力头并联或串联构成的组合动力头，本实用新型输出的动力与组合动力头输出的动力基本相等，但其结构要简单得多，体积小得多。本实用新型与已有技术相比，最为突出的优点是输出动力大，装置体积小，结构简单，这些优点，特别是当本实用新型用于阀门尺寸比较大或阀芯两侧的压力差比较大的切换阀门则更为突出，其技术先进性明显地优于已有技术的动力头。
本实用新型与已有技术相比还具有其他一些方面的优点。
本实用新型不限于使用在切换阀门，还可使用在其他切换装置上。
附图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
附图2是本实用新型另一个实施例的局部结构示意图。
下面结合着
给出本实用新型的一个实施例，并对本实用新型作进一步的详细描述。
驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，由一个主活塞缸和一个副活塞缸，以及与主副活塞缸相配置的主副活塞构成，副段活塞缸设置在上端，主段活塞缸设置在下端，主副段活塞缸直径相等，都为组合式结构。副段缸由副段缸筒体堵头1、副段缸筒体5和主副段缸界定筒体堵头8构成，主段缸由主副段缸界定筒体堵头8、主段缸筒体14和主段缸筒体堵头16构成，上下两端的主副段缸筒体堵头设计有装配法兰，主副段缸筒体和筒体堵头由装配螺杆19通过上下两端筒体堵头上的装配法兰同轴线地装配在一起。副活塞3可滑动地安装在副段活塞缸里，活塞与活塞缸筒体5内壁之间设置有活塞环6，在该活塞缸里设置有副活塞3工作面不能扫及的上死点空间2和下死点空间7，两死点空间分别与动力源流体介质的进出口相通。主活塞11可滑动地安装在主活塞缸里，活塞与活塞缸筒体14之间设置有活塞环12，在该活塞缸里设置有主活塞11工作面不能扫及的上死点空间10和下死点空间15，两死点空间分别与动力源流体介质的进出口相通。主副活塞缸的上死点空间通过连通管22连通，与设置在主副段缸界定筒体堵头8上的动力介质流体进出口9相通，主活塞缸的下死点空间与设置在主段缸筒体堵头16上的动力介质流体进出口17相通，副活塞缸的下死点空间与设置在主副段缸界定筒体堵头上的动力介质流体进出口相通。副活塞上设置有动力传递杆4，传递杆可滑动地贯穿主副段缸界定筒体堵头8，传递杆与堵头之间设置有密封环20。主活塞上设置有动力输出杆13，动力输出杆可滑动地穿过主段缸筒体堵头16，动力输出杆与筒体堵头之间设置有密封环18。副活塞的动力传递杆4与主活塞11为运动作用连接。主副段缸筒体堵头和主副段缸界定筒体堵头与活塞工作面相接触的端面设置有弹性减震圈21，副活塞的行程与主活塞的行程之比为1/5。
将切换阀门从关闭状态切换到开启状态，动力装置的工作过程如下动力介质流体从其进出口9进入主副活塞的上死点空间，主副活塞在动力介质流体压力的作用下开始向下运动，副活塞通过其动力传递杆4将动力传递给主活塞，主活塞又通过其动力输出杆13将动力输送给运动转换机构，由转换机构带动阀门开启。阀门在开启的初始阻力很大，随着阀门开启的角度增大阻力迅速下降，当阻力降到一定的值时，副活塞也运动到其下死点，阀门由主活塞带动迴转至全开启状态。在主副活塞向下死点运动的过程中，位于下死点空间的动力介质流体已卸压，随着活塞下行，分别从各自的进出口排出死点空间。阀门的关闭，仅由主活塞带动其关闭，副活塞不起作用。
附图2描述的是另一个实施例的局部结构示意图。在该实施例中，副活塞的动力传递杆上加工有连通孔23和24，主副活塞缸的上死点空间通过该连通孔相通。
本实用新型不限于实施例所描述的形式，根据其所揭示的思想还可设计成其他形式。
权利要求1.一种用于驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，由活塞与活塞缸构成，活塞上设置有动力输出杆，活塞缸中设置有活塞工作面不能扫及的上下死点空间，该空间与动力介质进出口相通，其特征是活塞缸包括有一个主活塞缸和至少一个的副活塞缸，主活塞缸的活塞行程大于副活塞缸的活塞行程，主副活塞缸同轴线串联配置，与活塞缸相配置的活塞也包括有主活塞(11)与副活塞(3)，主活塞设置有动力输出杆(13)，副活塞设置有将动力传递给主活塞的动力传递杆(4)。
2.根据权利要求1所述的用于驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，其特征是所说的活塞缸由一个主活塞缸和一个副活塞缸构成，与活塞缸相配置的活塞也由一个主活塞和一个副活塞构成，副活塞的行程与主活塞的行程之比为 ～
3.根据权利要求1或2所述的用于驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，其特征是主副活塞和活塞缸直径相等，主副活塞缸为组合结构，由主段缸筒体(14)、副段缸筒体(5)，作为缸盖的筒体堵头(1，8，16)构成，两段缸筒体之间的筒体堵头既为其中一段缸的缸盖又为另一段缸的缸底。
4.根据权利要求3所述的用于驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，其特征是作为上下端缸盖的筒体堵头设计有装配法兰，主副段缸筒体和与之相配置的作为缸盖的筒体堵头由长螺栓通过上下端筒体堵头的装配法兰固置在一起。
5.根据权利要求4所述的用于驱动阀门启闭的缸塞式动力装置，其特征是副活塞缸和与其相配置的副活塞(3)设置在上端，主活塞缸和与其相配置的主活塞(11)设置在下端，主活塞的动力输出杆滑动密封地穿过下端筒体堵头(16)，将动力传递给运动转换机构，副活塞的动力传递杆滑动密封地穿过主副段缸界定筒体堵头(8)将动力传递给主活塞。
专利摘要本实用新型是一种用于驱动切换阀门启闭的缸塞式动力装置，由主副活塞缸和与其对应配置的主副活塞构成，主副活塞缸同轴线串联配置，为组合式结构，设置有活塞不能扫及的上下死点空间，死点空间与动力介质流体进出口相通。副活塞设置有将动力传递给主活塞的动力传递杆，主活塞设置有将动力输送给运动转换机构的动力输出杆，主活塞的行程大于副活塞的行程。本实用新型是根据阀门切换过程中的阻力变化设计的，结构十分合理且简单。
文档编号F16K31/122GK2234543SQ9524192
公开日1996年9月4日 申请日期1995年7月25日 优先权日1995年7月25日
发明者艾军, 阎辉, 杨永祥 申请人:杨永祥