一种减速机构及包括减速机构的气动执行装置
技术领域
本公开属于机械传动领域，特别涉及一种减速机构及包括所述减速机构的气动执行装置。
背景技术
目前，气动执行器是气压传动及控制系统中的重要组成部分，广泛用于化工、冶金、电力等工业领域。气动执行器一般以活塞为载体，由气体压力推动活塞，使得活塞及活塞杆等运动件滑动或转动。特别是气动执行器的快速排气后，运动件在行程末端的冲击问题，同时，如果气动执行器驱动开关阀门时，阀门的迅速关闭也会造成严重的水锤现象。这些现象对气动执行器提出非常高的要求。通常采用的非金属垫减速机构，由于气动执行器结构尺寸大，冲击力大，导致了非金属垫减速机构具有寿命短、行程误差大等缺点。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，提出本公开，需要一种结构紧凑，减速可调，行程准确的减速机构。
为实现上述目的，本公开实施例采用的技术方案是：
一种减速机构，用于与具有端盖和运动件的气动执行器配合使用，所述减速机构包括：
套筒，其构造为与所述端盖的末端密封固定；
排气筒，其至少一部分套设于所述套筒内，且构造为可相对于所述套筒以气密方式移动；
偏置件，其构造为使得所述排气筒向所述端盖内部伸入；
其中，所述套筒和/或所述端盖中设有从所述端盖内部到外界的排气通道，且所述排气通道上设有调速阀。
在一些实施例中，所述减速机构包括：
排气管，所述排气管的一端与所述排气通道密封固定，所述调速阀设于所述排气管的另一端。
在一些实施例中，所述套筒的壁中开设有纵向延伸的第一排气通道，其构造为与所述端盖中开设的纵向延伸的第二排气通道连通以构成从所述端盖内部到外界的所述排气通道，且在所述排气通道上设有所述调速阀。
在一些实施例中，所述排气筒被构造为经由所述端盖的末端的壁上开设的导向孔而伸入端盖内部，所述偏置件为弹簧且围绕所述排气筒设置，其中，在所述运动件未与所述排气筒接触的情况下，随着运动件朝向所述端盖的末端移动，端盖内的气体经由所述排气筒和所述套筒的内孔以及所述排气通道一起排出；
在所述运动件与所述排气筒接触的情况下，随着运动件朝向所述端盖的末端移动，端盖内的气体仅经由所述排气通道排出。
在一些实施例中，所述调速阀的出气口与所述套筒的筒腔连通。
在一些实施例中，所述减速机构还包括：
以气密方式固定于所述端盖与所述套筒之间的挡环，所述挡环中开设有纵向通孔，该纵向通孔与所述第一排气通道和所述第二排气通道连通以构成所述排气通道；
端环，所述端环套设于所述排气筒的末端，其中，所述端环的外径大于所述挡环的内径。
在一些实施例中，所述减速机构还包括：第一导向带和第二导向带，其中，所述第一导向带套设于所述端环外周的凹槽内，并与所述排气筒的内壁形成滑动密封；所述第二导向带嵌设于所述挡环的内壁的凹槽内，并与所述排气筒的外周形成滑动密封，用于引导所述排气筒在所述套筒内和所述端盖内滑动。
在一些实施例中，所述排气筒在其靠近所述运动件的端缘外周设有台肩；所述弹簧压缩状态下的两端分别与所述台肩的端侧和所述挡环的端侧抵靠接触。
在一些实施例中，所述减速机构还包括：
堵垫，其嵌设于在台肩朝向所述运动件的端面的环槽内，在所述运动件与所述排气筒接触的情况下，随着运动件朝向所述端盖的末端移动，在所述运动件与所述排气筒之间形成封闭。
此外，本公开还提供一种气动执行装置，其包括前述减速机构，所述气动执行装置通过其连接杆与所述减速机构的运动件形成固定连接，并通过所述气动执行装置的气缸驱动所述连接杆，带动运动件移动。
与现有技术相比较，本公开的有益效果在于：
本公开实施例的减速机构，能够有效避免由于在气动执行器快速排气后，运动件在行程末端所产生的巨大冲击；有效延长减速机构的使用寿命，克服行程误差大的缺点；本减速机构还具有结构紧凑、减速可调的优点，可与多种气动执行器配合使用，尤其适用大扭矩气动执行器，对气动执行器发挥缓冲作用。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1为本实用新型实施例的减速机构的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的减速机构的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的减速机构的排气筒的结构示意图。
附图标记说明
1套筒2调速阀 3排气筒 4偏置件
5端盖6运动件 7第一导向带 8第二导向带
9导向孔10第一排气通道11挡环12第二排气通道
13纵向通孔14筒腔15内孔 32端环
311排气筒的末端 312台肩313堵垫
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在具体描述本申请实施例之前，需要对本公开中的相关技术用语做一说明，其中，末端均指以运动件6作为参照对象，并远离运动件6的一端；例如，端盖5的末端具体指以运动件6作为参照对象并远离运动件6的一端；例如，排气筒的末端311也具有同样的意思表述，在图1中作为示例，末端指示左端，使得下面描述中所涉及末端的表述均不存在意思表达不清楚的情况。
参见图1和图2，本公开实施例提供一种减速机构，用于与具有端盖5和运动件6的气动执行器配合使用，所述减速机构包括：套筒1，其构造为与端盖5的末端密封固定；排气筒3，其至少一部分套设于套筒1内，且构造为可相对于套筒1以气密方式移动；偏置件4，其构造为使得排气筒3向端盖5内部伸入；其中，套筒1和/或端盖5中设有从端盖5内部到外界的排气通道，且所述排气通道上设有调速阀2。通过本公开实施例的减速机构，能够有效避免由于在气动执行器快速排气后，运动件6在行程末端所产生的巨大冲击，由于通过缓冲作用使得运动件6避免冲击，进而还有效提高了减速机构的使用寿命。
在上述实施例中，套筒1与端盖5的末端密封固定后，使得端盖5内形成密封状态，在运动件6行进过程中，端盖5内的气体只能通过排气筒3及所述排气通道排出，相对而言，端盖5内的气体保持一定的气压，进而对运动件6也有缓冲作用，反之，由于气密性差，会导致缓冲的效果大打折扣。
另外，在上述实施例中，调速阀2可以为调速针阀、球形阀等，具体不做限定，可根据现场实际情况做相应的调整。
在一些实施例中，所述减速机构包括：排气管(图中未示出)，所述排气管的一端与所述排气通道密封固定，调速阀2设于所述排气管的另一端。在本实施例中，所述排气管可以作为独立的部件，通过所述排气管与所述排气通道密封固定，使得端盖5内部的气体顺次通过所述排气通道、所述排气管及调速阀2排出，由于排气管作为独立的部件，使得在其或调速阀2出现故障的情况下，方便调换或维修；另外，由于所述排气管作为独立的部件，因此，所述排气通道在端盖5上的位置选择上更加灵活，可根据所述减速机构所处的具体应用场景做相应的调整，在此不做具体限定。
在一些实施例中，套筒1的壁中开设有纵向延伸的第一排气通道10，其构造为与端盖5中开设的纵向延伸的第二排气通道12连通以构成从端盖5内部到外界的所述排气通道，且在所述排气通道上设有调速阀2。通过上述设置构造，能够充分有效地利用套筒1的当前结构，尽管增加了加工第一排气通道10的工序，相应地，也避免增设额外所述排气管的部件，具体更加实际应用情况做相应的调整，在此不做进一步限定。
在一些实施例中，排气筒3被构造为经由端盖5的末端的壁上开设的导向孔9而伸入端盖5内部，偏置件4为弹簧且围绕排气筒3设置，其中，在运动件6未与排气筒3接触的情况下，随着运动件6朝向端盖5的末端移动，端盖5内的气体经由排气筒3和套筒1的内孔15以及所述排气通道一起排出；在运动件6与排气筒3接触的情况下，随着运动件6朝向端盖5的末端移动，端盖5内的气体仅经由所述排气通道排出。在本实施例中，导向孔9所形成的空间部分可以理解为属于端盖5内部的一部分，与端盖5内部共同构成容置空间。
在上述实施例中，可以理解为在运动件6移动过程中，经历两个阶段不同程度的缓冲或使运动件6减速。
在一些实施例中，调速阀2的出气口与套筒1的筒腔14连通，该连接方式图中未示出。由于内孔15与筒腔14共同构成排气通路的一部分，具体参见图1、2，在本实施例中，调速阀2的出气口设置为与套筒1的内孔15连通。在气体排出过程中，集中通过套筒1的筒腔14并经过内孔15排出，且由于内孔15的直径远大于调速阀2的出气口，相对而言，排气过程更加安全可靠，避免直接通过调速阀2的出气口排出过程中可能造成对现场工作人员的伤害。调速阀2的具体设置的位置在此不做限定，可根据现场工作环境做相应的调整。
在一些实施例中，具体参见图3，所述减速机构还包括：以气密方式固定于端盖5与套筒1之间的挡环11，挡环11中开设有纵向通孔13，该纵向通孔13与第一排气通道10和第二排气通道12连通以构成所述排气通道；端环32，端环32套设于所述排气筒的末端311，其中，端环32的外径大于挡环11的内径。在本实施例中，通过增设挡环11和端环32，能够带来快速装配的有益效果。其中，可先挡环11套设在排气筒3上，并将排气筒的末端311插入套筒1，此时，将端环32套设在所述排气筒的末端311上，具体可以螺纹连接的方式或以过盈配合的方式，将端环32固定在所述排气筒的末端311上，具体的连接方式在此不做进一步限定，可根据具体应用环境进行相应调整；在完成上述操作后，排气筒3的两端分别处在套筒1内和端盖5内，并能够在导向孔9滑动。
另外，在本实施例中，通过设置端环32的外径大于挡环11的内径，由此有效防止排气筒3脱离套筒1而完全进入端盖5内。
在一些实施例中，具体参见图1和图2，所述减速机构还包括：第一导向带7和第二导向带8，其中，第一导向带7套设于端环32外周的凹槽内，并与排气筒3的内壁形成滑动密封；第二导向带8嵌设于挡环11的内壁的凹槽内，并与排气筒3的外周形成滑动密封，用于引导排气筒3在套筒1内和端盖5内滑动。在本实施例中，在滑动密封作用下，使得端盖5内依然保持密封的空间；且由于设置了两层滑动密封，即使在排气管移动的情况下，使得密封效果依然良好，另外，两层滑动密封使得排气管伸入套筒1内后依然获得两个支撑点的支撑作用，使得移动更加平稳可靠。
在一些实施例中，具体参见图3，排气筒3在其靠近运动件6的端缘外周设有台肩312；所述弹簧压缩状态下的两端分别与台肩312的端侧和挡环11的端侧抵靠接触。在本实施例中，由于弹簧的两端均获得支点，使得即使排气筒3在运动件6作用下朝向套筒1移动，在减速机构获得缓冲作用，并在运动件6停止作用后，弹簧开始推动台肩312，并带动排气筒3朝向端盖5内移动，直至排气筒3上的端环32与挡环11抵靠接触，实现排气筒3回复初始状态。
在一些实施例中，所述减速机构还包括：堵垫313，其嵌设于在台肩312朝向运动件6的端面的环槽内，在运动件6与排气筒3接触的情况下，随着运动件6朝向端盖5的末端移动，在运动件6与排气筒3之间形成封闭。通过设置堵垫313后，在运动件6带动排气筒3移动过程中，避免气体继续通过排气筒3排出，由于气体持续通过排气筒3排出造成端盖5内气压快速降低，导致缓冲减速效果不明显或完全失去缓冲作用。
为理解本公开实施例减速机构的工作过程，在此做一说明：
如图1和图2示出，运动件6在外力作用下，开始移动并在与排气筒3接触后，排气筒3的排气通道被封闭，此条排气线路封闭，气流无法通过。端盖5和运动件6之间的气体通过另一条线路排出，即从端盖5、挡环11以及套筒1上的第一排气通道10排出，排出时气体流量受到调速阀2的控制，调速阀2的开度越大排气速度相对较快，减速时间越短；调速阀2的开度越小排气速度越慢，减速时间越长，运动件6到达行程终点位置越平稳。
此外，本公开还提供一种气动执行装置，其包括前述减速机构，所述气动执行装置通过其连接杆与所述减速机构的运动件6形成固定连接，并通过所述气动执行装置的气缸驱动所述连接杆，带动运动件6移动。由于设置本公开的减速机构，使得气动执行装置运行过程中更加平稳、安全可靠。
此外，尽管在此描述了说明性实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。
