一种叠加式阀门气动驱动装置技术领域
本发明涉及气动调节阀技术领域，特别是涉及一种叠加式阀门气动驱动装置。
背景技术
气动薄膜调节阀是气动单元组合仪表中的一种调控装置，是生产进行过程自动调
节系统中的重要环节之一，它接受调节仪表的输出信号来关闭和开启阀门，达到对压力、温
度、流量和液位等参数的自动调节，可广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺行业的自动
调节以及远程控制。目前，常用的气动薄膜调节阀主要由阀门机构和执行机构组成，两者之
间通过中间相连的推杆进行连接。气动薄膜执行机构作为调节阀常用的驱动装置，用于控
制、调节阀门开度，气动薄膜执行机构的结构简单，动作可靠，维护方便，成本低廉，得到广
泛应用。
但是现有最大规格的薄膜式气动驱动装置，其膜片有效面积为1600cm2，弹簧标准
范围80-240KPa，按输入膜片室的气源压力为400KPa，按公式计算，可以输出25600N。而阀门
气动驱动装置用于高压差或大口径阀门时，需要有输出力45000N时，原来结构就无法做到。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种叠加式阀门气动驱动装置，能够解决现有气动
驱动装置输出力小的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种叠加式阀门气动
驱动装置，包括：由法兰连接在一起的上下气动薄膜机构，所述法兰的中部开设有通孔，推
杆通过无油轴承支撑在所述通孔内、并贯穿上下气动薄膜机构，所述推杆的上端与所述上
气动薄膜机构内的膜片、托盘固定连接，下端从所述下气动薄膜机构伸出并通过阀门联接
支架的中部通孔与阀杆接触。
在本发明一个较佳实施例中，所述上下气动薄膜机构的结构相同，均包括：上膜
盖、下膜盖、膜片、托盘和弹簧，所述上膜盖上设有进气孔，所述下膜盖上设有排空气口。
在本发明一个较佳实施例中，所述上膜盖和下膜盖通过螺栓固定连接，所述膜片
安装在所述上膜盖和下膜盖之间，并与所述上膜盖构成膜片室、与所述下膜盖构成弹簧室，
所述托盘位于弹簧室内并固定安装在膜片上，所述弹簧安装在托盘上。
在本发明一个较佳实施例中，所述膜片采用双层织物强化膜片，是由双层丁腈橡
胶和双层高强锦纶织物间隔层叠压制而成的。
在本发明一个较佳实施例中，所述弹簧是采用合金钢丝制成的。
在本发明一个较佳实施例中，所述托盘的高度H为膜片不受力时的初始高度h与推
杆四分之一行程之和。
在本发明一个较佳实施例中，所述法兰中部的通孔内安装有与所述无油轴承下端
面密实接触的QY型聚氨酯橡胶气缸用密封圈。
本发明的有益效果是：本发明结构简单合理，通过法兰将上下两个气动薄膜机构
固定连接，使气动驱动装置的输出力扩大1倍，从而能满足对高压差或大口径阀门的驱动要
求。
附图说明
图1是本发明一种叠加式阀门气动驱动装置一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、气动薄膜机构，2、法兰，3、阀门联接支架，4、推杆，5、无油
轴承，6、QY型聚氨酯橡胶气缸用密封圈，11、上膜盖，12、下膜盖，13、膜片，14、托盘，15、弹
簧，16、进气孔，17、排空气口，H、托盘的高度，h、膜片不受力时的初始高度，L、推杆行程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能
更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种叠加式阀门气动驱动装置，包括：由法兰2连接在一起的上下气动薄膜机构1，所述
法兰2的中部开设有通孔，推杆4通过无油轴承5支撑在所述通孔内、并贯穿上下气动薄膜机
构1，所述推杆4的上端与所述上气动薄膜机构1内的膜片13、托盘14通过螺栓固定连接，下
端从所述下气动薄膜机构1伸出并通过阀门联接支架3的中部通孔与阀杆接触。
其中，所述上下气动薄膜机构1的结构相同，均包括：上膜盖11、下膜盖12、膜片13、
托盘14和弹簧15，所述上膜盖11上设有进气孔16，所述下膜盖12上设有排空气口17。
所述上膜盖11和下膜盖12通过螺栓固定连接，所述膜片13安装在所述上膜盖11和
下膜盖12之间，并与所述上膜盖11构成膜片室、与所述下膜盖12构成弹簧室，所述托盘14位
于弹簧室内并固定安装在膜片13上，所述弹簧15安装在托盘14上。
优选地，所述膜片13采用双层织物强化膜片，是由双层丁腈橡胶和双层高强锦纶
织物间隔层叠压制而成的，使其强度更高、更耐压。
所述弹簧15是采用合金钢丝制成的，且经过抛丸、强压处理，具有良好的耐疲劳强
度。
所述托盘的高度H=膜片不受力时的初始高度h+推杆行程L/4，即将托盘14的高度
加大，可降低膜片13受压后对托盘14边沿产生的压力，避免托盘14边沿处的膜片13易磨损
现象，从而能提高膜片13的使用寿命。
所述法兰2中部的通孔内安装有与所述无油轴承5下端面密实接触的QY型聚氨酯
橡胶气缸用密封圈6，防止下气动薄膜机构压缩空气进入上气动薄膜机构。
本发明采用上下气动薄膜机构相叠加的结构，在输入同等气压的情况下，可以取
得近两倍的输出推力，具体地，
输出力=膜片有效面积×（输入气源压力-弹簧范围上限），膜片有效面积为1600 cm2，
弹簧标准范围80-240KPa，输入膜片室的气源压力为400KPa，按公式计算，可以得出输出力
为25600N，两套气动薄膜机构相叠加的输出力为51200N，即可满足输出力为45000N的高压
差或大口径阀门的驱动要求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发
明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。