气动继动器制造技术

本实用新型专利技术涉及气动继动器，包括基压体和背压体，背压壳体内置螺纹，继动器的进气阀座以螺纹连接方式旋入背压壳体内，使得进气阀座可在背压壳体内轴向移动，移动完成后用紧定螺钉固定；继动器的进气阀芯尾部增长形成尾部直柄段，尾部直柄段插入由压环和导向套形成的组件，然后作为一个整体安装在进气阀座内；进气阀芯和继动器的排气阀芯的中心设置通孔，该通孔与继动器的膜片座中心通孔对接形成排气通道，排气通道开设导通孔与继动器的输出腔导通。本实用新型专利技术中进气阀座可作轴向移动、阀芯长度可做相对调整、进气阀芯有效工作面积小的继动器，使输出回差减小、两工况过渡时出现的突跳值减小、不灵敏区域减窄，使泄漏流量平衡点远离继动器工作范围内。

【技术实现步骤摘要】
气动继动器
本技术涉及
，具体涉及一种气动继动器。
技术介绍
气动继动器是为气动仪表提供高精度的受控气源，气动继动器的输出精度决定了气动仪表的工作精度，气动继动器动态特性直接影响到气动仪表工作的稳定性。图1所示继动器是一种国内常用的继动器，如图2当背压Pn增加输出压力P+0=f（Pn）随之增加，当背压Pn减小输出压力P-0=f（Pn）随之减小，要保证在指定的背压Pn下有P+0=P-0，（即△P0≈0）则必须严格保证当膜片座15向移动的膜片14、16有效工作面积与向移动后的膜片14、16有效工作面积相等，由于制造、装配等若干因数使得△P0≠0，△P0就是在这个指定点上的回差。装配后膜片14、16处于壳体内部其位置及状态无法检测，制造误差、装配误差、乃至紧固螺钉压持程度均将影响到膜片14、16位置状态，即直接影响到膜片14、16有效工作面积，所以这个回差值处于不可控且较大。气动继动器的工作是两种工况交替的动态平衡的过程，第一工况是进气阀打开排气阀关闭，第二工况是进气阀关闭排气阀打开，将这两种工况的输出方程相减有：△P0≈（△P0*A进+T弹）/（A输出-A进）…………（1）△P0—输出压力的突变值(又称：转控误差)Ps—气源压力A进—进气阀芯的有效作用面积T弹—弹簧力A输出—输出腔有效作用面积△P0就是两种工况相互过渡输出压力的突变值，对继动器输出特性极为不利。从上式可知减小A进使△P0减小，图1所示的输入阀芯的有效面积A进减小的可能极小，它的转控误差相对比较大，输出特性较差。由图2可知，继动器从第一工况到第二工况之间存在一个不灵敏区，在这个区域内对于一个Pn值，输出压力P0值是不确定的，这对继动器特性是极为不利的。继动器处于平衡状态输出流量为零，继动器也可因进气阀、排气阀的泄漏量不同引起第一工况、第二工况或两工况交替的工作状态。输出压力增大进气阀芯两端压差减小泄漏量减小，而排气阀芯两端压力增大泄漏量增大，泄漏量Q与输出压力曲线见图6，这两条曲线有一交点E，对应的输出压力PE，在此点进气阀与排气阀泄漏量Q相等，在此点附近就是两工况的过渡区，在这过渡区内输出压力变化不灵敏反应迟钝、回差大、输出压力有可能突变。解决这个问题：一是减小不灵敏区的宽度，二是控制PE点不出现在继动器工作范围内。根据上述公式（1）及图6可知，减小不灵敏区需减小进气阀芯的有效面积A进，控制PE位置需控制两阀芯的泄漏量，这两条措施在图1所示的结构上均无法实现。气源PS不稳定发生波动△PS导致输出压力Po变化△P0，将气源波动变化代入第一工况输出方程中整理、比较有：△P0/△PS=—A进/（A输出-A进）…………（2）从（2）式可知，输出压力受到影响的大小与进气阀芯有效作用面积A进有关，A进愈大气源波动的影响愈大，而图1所示的阀芯结构要减小A进的裕度极有限。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种回差、死区误差小，动态特性稳定的气动继动器。用于解决继动器膜片座向左移动的有效面积与向右移动后的有效面积不相等，在系统力平衡要求下而引起的输出回差问题，继动器的进气阀芯的有效面积较大，在两工况过渡时出现的突跳值较大、不灵敏区域大的问题，同时减小输入气源压力波动对输出压力的影响，输出流量为零时控制泄漏流量平衡点远离继动器工作范围。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种气动继动器，该继动器包括基压体和背压体两部分：所述背压体的背压壳体内置螺纹，继动器的进气阀座以螺纹连接方式旋入背压壳体内，使得进气阀座可在背压壳体内轴向移动，移动完成后用端面紧定螺钉固定；所述继动器的进气阀芯尾部增长形成尾部直柄段，所述尾部直柄段插入由压环和导向套形成的组件，然后作为一个整体安装在进气阀座内；所述进气阀芯和继动器的排气阀芯的中心设置通孔，该通孔与继动器的膜片座中心通孔对接形成排气通道，所述排气通道开设导通孔与继动器的输出腔导通。作为本方案的进一步改进，所述继动器具体包括进气阀芯、排气阀芯、密封座、膜片压板、膜片座、排气环、背压壳体、膜片A、膜片座、基压壳体、膜片B、进气阀座；所述背压壳体和基压壳体对接并形成空腔，基压壳体另一端设计有气源压力输入口；所述密封座固定在背压壳体内，所述膜片座前端安装在密封座内并伸入背压壳体内，膜片座末端位于背压壳体和基压壳体形成的空腔内，所述膜片压板安装在膜片座末端，膜片压板上安装膜片A和膜片B，所述膜片A和膜片B之间设置有一圈隔板，所述排气环套接在膜片A和膜片B之间的膜片压板上；所述膜片A、背压壳体、密封座之间形成背压腔；所述膜片A、膜片B、排气环、隔板之间形成排空腔；所述膜片B、膜片压板、基压壳体之间形成基压腔；所述进气阀座、排气阀芯、膜片座、密封座之间形成输出腔，该输出腔开设通孔用于输出放大器输出压力；所述进气阀座、进气阀芯、背压壳体、挡圈之间形成进气腔，该进气腔开设有用于输入气源压力的通孔。作为本方案的进一步改进，还包括复位弹簧，所述进气阀芯、排气阀芯、复位弹簧、压环、导向套、挡圈依次装入进气阀座。作为本方案的进一步改进，所述密封座与背压壳体之间安装有密封圈A，密封座与膜片座之间安装有密封圈B；所述进气阀座前后两端与背压壳体之间分别安装有密封圈C和密封圈D；所述导向套与进气阀座之间安装有密封圈E，导向套与进气阀座之间安装有密封圈F。作为本方案的进一步改进，述进气阀座外壁设置有两道外圆槽，所述密封圈C和密封圈D分别位于外圆槽内。本技术的有益效果是：通过调整进气阀座，排气阀芯随之轴向移动改变了排气阀芯的相对长度，有效工作面积就成了可控参数，根据系统平衡关系，回差也就得到一定的抑制。设计上维持进气阀芯的密封比压，增大进气阀芯尾部直柄段的直径，能大幅度的减小进气阀芯的有效工作面积，使得突跳值、不灵敏区域及气源压力波动对输出压力的影响均将得到改善，静态特性、动态特性及泄漏流量平衡点的改善仅是依赖于低成本的实现了阀芯的相对长度可调及进气阀芯的面积减小，降低了相关零件的加工精度、大幅度减少了装配人工，所以本技术带来的产业利益较大。附图说明图1为现有技术继动器结构示意图；图2为继动器理论工作特性曲线；图3为实施例1的结构示意图；图4为实施例2的结构示意图；图5为膜片片运动时有效工作面积的变化规律示意图；图6为继动器平衡时泄漏流量特性曲线；图7为实施实例3单作用结构示意图；图8为实施实例3双作用机构示意图。图中：Ps-气源压力，Pn-控制压力，Po-放大器输出压力；PE-进气阀泄漏流量曲线与排气阀泄漏流量曲线的交点所对应的输出压力；△Po-输出压力的突变值(又称：转控误差)，△Pn-不灵敏区域宽度；A进-进气阀芯的有效作用面积，T弹-弹簧力，A输出-输出腔有效作用面积；图1中：10-复位弹簧，11-进气阀芯，12-排气阀芯，13-排气孔，14-膜片A，15-膜片座，16-膜片B，17-输入腔，18-输出腔，19-排气腔，20-基准压力腔，21-背压腔。图3、图4中：30-进气阀芯，31-排气阀芯，32-密封座，33-膜片压板，34-排气环，35-背压壳体，36-膜片A，37-隔板，38-膜片座，39-基压壳体，40-膜片B，59-基压腔，60-排空腔，61-背压腔，62-密封圈A，63-密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动继动器，该继动器包括基压体和背压体两部分，其特征在于：所述背压体的背压壳体（35）内置螺纹，继动器的进气阀座（76）以螺纹连接方式旋入背压壳体（35）内，使得进气阀座（76）可在背压壳体（35）内轴向移动，移动完成后用紧定螺钉（72）固定；所述继动器的进气阀芯（30）尾部增长形成尾部直柄段（L），所述尾部直柄段（L）插入由压环（74）和导向套（75）形成的组件，然后作为一个整体安装在进气阀座（76）内；所述进气阀芯（30）和继动器的排气阀芯（31）一体成型作为一个整体，其中心设置通孔，该通孔与继动器的膜片座（38）中心通孔对接形成排气通道（69），所述排气通道（69）开设导通孔（66）与继动器的输出腔（64）导通。

【技术特征摘要】
1.一种气动继动器，该继动器包括基压体和背压体两部分，其特征在于：所述背压体的背压壳体（35）内置螺纹，继动器的进气阀座（76）以螺纹连接方式旋入背压壳体（35）内，使得进气阀座（76）可在背压壳体（35）内轴向移动，移动完成后用紧定螺钉（72）固定；所述继动器的进气阀芯（30）尾部增长形成尾部直柄段（L），所述尾部直柄段（L）插入由压环（74）和导向套（75）形成的组件，然后作为一个整体安装在进气阀座（76）内；所述进气阀芯（30）和继动器的排气阀芯（31）一体成型作为一个整体，其中心设置通孔，该通孔与继动器的膜片座（38）中心通孔对接形成排气通道（69），所述排气通道（69）开设导通孔（66）与继动器的输出腔（64）导通。2.根据权利要求1所述的气动继动器，其特征在于，所述继动器具体包括进气阀芯（30）、排气阀芯（31）、密封座（32）、膜片压板（33）、膜片座（38）、排气环（34）、背压壳体（35）、膜片A（36）、膜片座（38）、基压壳体（39）、膜片B（40）、进气阀座（76）；所述背压壳体（35）和基压壳体（39）对接并形成空腔，基压壳体（39）另一端设计有气源压力输入口；所述密封座（32）固定在背压壳体（35）内，所述膜片座（38）前端安装在密封座（32）内并伸入背压壳体（35）内，膜片座（38）末端位于背压壳体（35）和基压壳体（39）形成的空腔内，所述膜片压板（33）安装在膜片座（38）末端，膜片压板（33）上安装膜片A（36）和膜片B（40），所述膜片A（36）和膜片B（40）之间设置有一圈隔板（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡正超，雷科扬，
申请(专利权)人：辰星仪表成都有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51