一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器及其控制方法

技术领域

本发明属于气动执行器技术领域，具体说的是一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器及其控制方法。

背景技术

气动执行器是用气压力驱动启闭或调节阀门的执行装置，一般由执行机构和调节机构两部分组成，根据控制信号大小产生相应推力，推动调节阀动作。压缩气体进入气缸，产生的驱动力推动活塞滑动，活塞通过传动机构带动输出轴转动，达到调节外部阀门的目的。气动执行器相比于其他执行机构具有构造简单、操作成本低、可以在高低温和防火防爆等危险条件下使用的优点。因此，气动执行器广泛应用于各种工业自动化领域。

现有气动执行器大多利用机械式限位块限制输出轴的转动，完成启动后的停止动作，达到限制阀门开合角度的效果。工作时，机械式限位块与输出轴部分直接产生冲击碰撞，依靠机械式限位块的“阻挡”达到限位目的，这种限位方式存在无缓冲、冲击大、易损坏、精度低等缺点，且限位块、输出轴和活塞连接处在使用过程中容易磨损。随着使用次数的增多，磨损愈加严重，导致气动执行器的执行精度严重降低。在实际工程应用中还会导致气缸密封性降低、噪声大、使用寿命低和易产生安全事故等问题。

现有单作用拨叉式气动执行器启动时需要气源提供压缩气体产生的驱动力，关闭时需要复位弹簧工作，因此在箱体一侧安装一个气缸，另一侧安装一个弹簧复位活塞缸体，这种布局导致气动执行器的径向长度过长，不利于安装。

现有拨叉式气动执行器多为利用销轴与拨叉滑槽的传动结构，将活塞的直线运动转化为拨叉的旋转运动，受结构自锁角度位置的影响，执行角度范围大多为-5°～95°，执行角度范围小，只能满足部分类型阀门的控制需求。

鉴于此，本发明提出了一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器及其控制方法，解决以上问题。

发明内容

为解决气动执行器在工程应用中执行角度范围小、冲击大、精度随气动执行器使用时间变长而降低、径向长度过长不利于安装和使用寿命短的问题，本发明提出的一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器及其控制方法，具有采用曲轴式双拨叉的单侧并列式摆放布局、曲轴式双拨叉机构作为传动机构、利用并联阶梯式弹簧限位的特点。本发明采用曲轴式双拨叉的单侧并列式摆放布局，减小了气动执行器的径向长度，便于安装。本发明采用曲轴式双拨叉机构作为传动机构，有效增大了气动执行器的执行角度范围，满足了更多类型阀门的控制需求。本发明采用并联阶梯式弹簧作为气动执行器的限位机构，通过调节气压产生驱动力，达到平衡被控制的阀门负载和并联阶梯式弹簧阻力负载的目的，起到限位、复位和缓冲作用，减少了气动执行器的冲击碰撞，并利用并联阶梯式弹簧在下一个单弹簧作用时刚度瞬间增大的特点，对气动执行器进行限位，提高气动执行器的精度，减少了冲击碰撞，相应提高了气动执行器的使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器，其特征在于：包括箱体2、气缸箱体11、缸盖1、气缸缸盖9和角位移显示盘4、控制器；箱体2左端与缸盖1固定，右端与气缸箱体11固定，顶部与底部分别固定有角位移显示盘4，箱体2内部为曲轴式双拨叉21，气缸箱体11内部包括上下对称安装的气缸6与弹簧复位活塞缸体14，气缸箱体11右端与气缸缸盖9固定，气缸缸盖9与气缸6对应处开有进气口A和出气口B，气缸6内部滑动安装有活塞Ⅰ8，活塞Ⅰ8通过连杆Ⅰ7与曲轴式双拨叉21连接；弹簧复位活塞缸体14内部安装有活塞Ⅱ16与并联阶梯式弹簧12，活塞Ⅱ16与弹簧复位活塞缸体14活动连接且通过连杆Ⅱ18与曲轴式双拨叉21连接，并联阶梯式弹簧12底部与气缸缸盖9固定且置于弹簧复位活塞缸体14底部，曲轴式双拨叉21的两端依次贯穿连接箱体2及角位移显示盘4，曲轴式双拨叉21的底部连接外部阀门，控制器根据气缸6内的压力传感器的信号控制进气口A和出气口B的打开与关闭。

优选地，所述曲轴式双拨叉21与连杆Ⅰ7、连杆Ⅱ18连接处装有连杆轴瓦5，轴瓦5外包裹有曲轴套。

优选地，所述并联阶梯式弹簧12由n个自由高度不同的螺旋弹簧并联组成。

优选地，所述曲轴式双拨叉21可分为上拨叉部分和下拨叉部分，且上、下拨叉部分成180°角，活塞Ⅰ8通过连杆Ⅰ7与上拨叉部分连接，活塞Ⅱ16通过连杆Ⅱ18与下拨叉部分连接。

优选地，所述的曲轴式双拨叉21与箱体2通过滑动轴承3连接。

优选地，所述并联阶梯式弹簧12内部套有阻尼器15，阻尼器15底部用螺栓固定于气缸缸盖9上对应弹簧复位活塞缸体14的位置，阻尼器15顶部与并联阶梯式弹簧12顶部直接接触。

优选地，所述角位移显示盘4与箱体2通过螺栓固定，气缸6和弹簧复位活塞缸体14分别通过螺栓与气缸箱体11固定；进气口A、出气口B均通过螺纹连接的气动接头10与外部气源连接，箱体2与气缸箱体11通过外部螺栓固定。

一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器的控制方法，采用所述的多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器，包括如下步骤：

步骤一、工作时，压缩气体从进气孔A进入气缸6中，出气孔B为关闭状态，控制器控制气缸中气压为一个定值；

步骤二、由于气压增大产生驱动力，推动活塞Ⅰ8向箱体2方向滑动，活塞Ⅰ8则通过连杆Ⅰ7推动曲轴式双拨叉21的上拨叉部分转动，实现气动执行器对外接阀门的打开动作；

步骤三、曲轴式双拨叉21的上下部分为一体，曲轴式双拨叉21上拨叉部分带动曲轴式双拨叉21下拨叉部分转动，曲轴式双拨叉21下拨叉部分则通过连杆Ⅱ18推动活塞Ⅱ16在弹簧复位活塞缸体14中向远离箱体2部分滑动，此时位于弹簧复位活塞缸体14中的并联阶梯式弹簧12被压缩，并联阶梯式弹簧12的阻力负载和被控制的阀门负载用来平衡调节气压而产生驱动力，达到平衡被控制阀门的目的；

步骤四，复位时，仅需控制器打开出气孔B，并联阶梯式弹簧12便会充当复位机构，使气动执行器回到初始位置。

具体地，并联阶梯式弹簧12、曲轴式双拨叉21、活塞Ⅰ8、连杆Ⅰ7和气缸6的气压之间的关系式为：

k

l

a：曲轴式双拨叉21输出轴转动中心与曲轴式双拨叉21上拨叉部分、连杆Ⅰ7的转动中心的距离，即曲轴式双拨叉21转动的工作半径；

b：连杆Ⅰ7和活塞Ⅰ8的转动中心与连杆Ⅰ7和曲轴式双拨叉21上拨叉部分的转动中心之间距离，即连杆的工作长度；

θ：连杆Ⅰ7与曲轴式双拨叉21上拨叉部分的夹角；

h

P：气缸6中的气压大小；

R：活塞Ⅰ8的半径；

L：气动执行器工作时连杆Ⅰ7和活塞Ⅰ8的转动中心与曲轴式双拨叉21的输出轴转动中心之间的垂直距离：

注：并联阶梯式弹簧12中，弹簧自由高度从高到低依次为弹簧1、弹簧2……弹簧n。

优选地，并联阶梯式弹簧12的刚度是非线性的，且并联阶梯式弹簧12的刚度表达式如下：

本发明的有益效果如下：

1.设置并联阶梯式弹簧为本发明的限位机构，利用并联阶梯式弹簧实现气动执行器的限位功能。相比于传统的机械式限位块限位装置，本发明减少了由于气缸气压突然增大或减小对机构造成的冲击碰撞，提高了气动执行器的精度和使用寿命，并且并联阶梯式弹簧相比于现有气动执行器采用机械式限位块进行限位具有磨损小、噪声小、限位平稳和精度较高等优点。除此之外，并联阶梯式弹簧还具有复位功能，在气动执行器“关”动作中，并联阶梯式弹簧可利用自身压缩后的弹力完成“关”动作。

2.本发明利用曲轴式双拨叉作为传动机构，并采用并联阶梯式弹簧作为限位机构，通过控制气缸内的气压即可使气动执行器达到-40°～130°角度范围内的限位效果，具有执行角度范围大和精度高的优点。

3.本发明的限位机构为并联阶梯式弹簧，随着并联阶梯式弹簧压缩量增大，并联阶梯式弹簧的刚度由于参与工作的单弹簧个数的增多而增大，即压缩量越大，单位压缩量需要的驱动力更大。正是由于并联阶梯式弹簧具有此特点，限位时：当活塞Ⅱ正好位于与下一个单弹簧接触但未压缩这个单弹簧时，即使气缸中气压比理论值偏大，整体并联阶梯式弹簧的压缩量并不会有明显变化，得益于此位置为并联阶梯式弹簧刚度瞬间增大的临界位置，从而达到精确限位的目的。

3.采用曲轴式双拨叉的单侧并列式摆放布局，节省了气动执行器箱体另一侧的空间。现有气动执行器多将气缸和弹簧复位活塞缸体分别设置在箱体的两侧，径向尺寸较大，不便于安装，本发明则将气缸和弹簧复位活塞缸体均安装在箱体一侧的气缸箱体中，不仅节省了空间，还便于压缩气体线路的布置。

4.箱体顶部位置装有角位移显示盘，可以清楚的观察气动执行器的输出角度情况，便于对气缸气压进行调整。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是图2中曲轴式双拨叉与箱体的剖视图；

图5是图2中的角位移显示盘；

图6是图2中并联阶梯式弹簧的剖视图；

图7是并联阶梯式弹簧力-位移曲线；

图8是并联阶梯式弹簧的刚度曲线。

图中：缸盖1、箱体2、滑动轴承3、角位移显示盘4、连杆轴瓦5、气缸6、连杆Ⅰ7、活塞Ⅰ8、气缸缸盖9、气动接头10、气缸箱体11、并联阶梯式弹簧12、缸体密封圈13、弹簧复位活塞缸体14、阻尼器15、活塞Ⅱ16、活塞密封圈17、连杆Ⅱ18、外部阀门连接孔19、箱体密封圈20、曲轴式双拨叉21。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步阐述。

实施例1：如图1-8所示，一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器，其特征在于：包括箱体2、气缸箱体11、缸盖1、气缸缸盖9和角位移显示盘4、控制器；箱体2左端与缸盖1通过螺栓固定，右端与气缸箱体11通过螺栓固定，顶部与底部分别固定有角位移显示盘4，箱体2内部为曲轴式双拨叉21，气缸箱体11内部包括上下对称安装的气缸6与弹簧复位活塞缸体14，气缸箱体11右端与气缸缸盖9通过螺栓固定，气缸缸盖9与气缸6对应处开有进气口A和出气口B，气缸6内部滑动安装有活塞Ⅰ8，活塞Ⅰ8通过连杆Ⅰ7与曲轴式双拨叉21连接；弹簧复位活塞缸体14内部安装有活塞Ⅱ16与并联阶梯式弹簧12，活塞Ⅱ16与弹簧复位活塞缸体14活动连接且通过连杆Ⅱ18与曲轴式双拨叉21连接，并联阶梯式弹簧12底部与气缸缸盖9固定且置于弹簧复位活塞缸体14底部，曲轴式双拨叉21的两端依次贯穿连接箱体2及角位移显示盘4，曲轴式双拨叉21的底部通过外部阀门连接孔19连接外部阀门，控制器根据气缸6内的压力传感器的信号控制进气口A和出气口B的打开与关闭。

本发明采用曲轴式双拨叉12位于气动执行器一侧，将气缸6和弹簧复位活塞缸体14上下并列置于气动执行器另一侧的气缸箱体中，减小了气动执行器整体的径向长度，便于安装与拆卸。

曲轴式双拨叉21的输出轴部分装有指针，指针与曲轴式双拨叉21为固定连接，指针与箱体2顶部的角位移显示盘4连接，用于观察气动执行器角位移执行状态。

进一步地，所述曲轴式双拨叉21与连杆Ⅰ7、连杆Ⅱ18连接处装有连杆轴瓦5，轴瓦5外包裹有曲轴套。具体为：曲轴套和连杆是一体的，连杆末端有螺栓孔，连杆通过连杆螺栓(外部零件)与另外的半部分曲轴套紧固。轴瓦5同样分为两部分(一半一半的)，两个部分合并为一个整圈，被曲轴套包围。曲轴套包裹着轴瓦，轴瓦包裹着拨叉连接处的轴(就相当于一个滑动轴承)。

进一步地，所述并联阶梯式弹簧12由n个自由高度不同的螺旋弹簧并联组成。并联阶梯式弹簧12的底部焊接固定在气缸缸盖9上，并将并联阶梯式弹簧12套入弹簧复位活塞缸体14中，利用并联阶梯式弹簧12的结构非线性刚度达到限位功能。

并联阶梯式弹簧12不仅具有限位功能，还具有复位功能，当气动执行器结束对阀门“开”动作后，“关”动作可以通过压缩后的并联阶梯式弹簧12完成。

使用时，由于并联阶梯式弹簧12在气动执行器工作的初始阶段刚度较小，因此气动执行器启动较为方便，不易出现启动困难的问题。

使用时，并联阶梯式弹簧12在“开”“关”动作中具有较好的缓冲作用，减少对气动执行器的磨损，降低气动执行器的工作噪音，提高气动执行器的使用寿命。

进一步地，所述曲轴式双拨叉21可分为上拨叉部分和下拨叉部分，且上、下拨叉部分成180°角，活塞Ⅰ8通过连杆Ⅰ7与上拨叉部分连接，活塞Ⅱ16通过连杆Ⅱ18与下拨叉部分连接。

进一步地，所述的曲轴式双拨叉21与箱体2通过滑动轴承3连接。曲轴式双拨叉21上下两端的轴与滑动轴承3的内圈固定(过盈配合)，滑动轴承3的轴承内圈和轴可以转动，滑动轴承3的轴承外圈与箱体2上的轴承座固定(滑动轴承3起支撑的作用)。滑动轴承3的润滑油膜可以吸振和缓冲，本发明要求的精度较高，因此选用滑动轴承3。

进一步地，所述并联阶梯式弹簧12内部套有阻尼器15，阻尼器15底部用螺栓固定于气缸缸盖9上对应弹簧复位活塞缸体14的位置，阻尼器15顶部与并联阶梯式弹簧12顶部直接接触。主要用于减小气动执行器工作中所产生的冲击碰撞，相应提高了气动执行器的精度。

进一步地，所述角位移显示盘4与箱体2通过螺栓固定，气缸6和弹簧复位活塞缸体14分别通过螺栓与气缸箱体11固定；所述进气口A和出气口B与气缸6内部相通，进气口A、出气口B远离气缸箱11的一端均通过螺纹连接的气动接头10与外部气源连接，箱体2与气缸箱体11通过外部螺栓固定。

进一步地，气缸箱体11外部有四个螺栓安装架，便于气缸箱体11与箱体2、气缸缸盖9的安装和拆卸。

进一步地，活塞Ⅰ8与气缸6的连接处、活塞Ⅱ16与弹簧复位活塞缸体14的连接处均安装有活塞密封圈17，用于气缸6及弹簧复位活塞缸体14的密封。

进一步地，缸盖1与箱体2连接处，缸盖1上设有密封槽，用于安装箱体密封圈20，防止灰尘等杂质进入气动执行器，以保证气动执行器精度。

本发明采用曲轴式双拨叉机构作为气动执行器的传动机构，将气动执行器的执行角度扩大到-40°～130°角度范围，能够匹配更多不同类型阀门。

一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器的控制方法，采用所述的多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器，包括如下步骤：

步骤一、工作时，压缩气体从进气孔A进入气缸6中，出气孔B为关闭状态，控制器控制气缸中气压为一个定值；

步骤二、由于气压增大产生驱动力，推动活塞Ⅰ8向箱体2方向滑动，活塞Ⅰ8则通过连杆Ⅰ7推动曲轴式双拨叉21的上拨叉部分转动，实现气动执行器对外接阀门的打开动作；

步骤三、曲轴式双拨叉21的上下部分为一体，曲轴式双拨叉21上拨叉部分带动曲轴式双拨叉21下拨叉部分转动，曲轴式双拨叉21下拨叉部分则通过连杆Ⅱ18推动活塞Ⅱ16在弹簧复位活塞缸体14中向远离箱体2部分滑动，此时位于弹簧复位活塞缸体14中的并联阶梯式弹簧12被压缩，并联阶梯式弹簧12的阻力负载和被控制的阀门负载用来平衡调节气压而产生驱动力，达到平衡被控制阀门的目的；

步骤四，复位时，仅需控制器打开出气孔B，并联阶梯式弹簧12便会充当复位机构，使气动执行器回到初始位置。

本发明依据并联阶梯式弹簧12的结构非线性刚度，得出了并联阶梯式弹簧12的非线性刚度表达式和力-位移曲线、设计了一种多工位并联阶梯式弹簧12用于气动执行器限位的设计方法，控制气缸6中的气压增大，并联阶梯式弹簧12被压缩到下一个单弹簧处于接触但未压缩的位置，此时即便气缸6中气压比理论值偏大，整体并联阶梯式弹簧12的压缩量并不会有明显变化，得益于此位置为并联阶梯式弹簧12刚度瞬间增大的临界位置，从而达到精确限位的目的。并且，本发明采用曲轴式双拨叉机构作为传动机构，达到气动执行器-40°～130°角度范围内各角度的限位效果，且并联阶梯式弹簧12还具有复位功能。气动执行器工作时，由于并联阶梯式弹簧12的参与，大大减少了气动执行器的冲击碰撞、磨损和噪声，提高了气动执行器的执行精度和使用寿命。

本发明给出了并联阶梯式弹簧12、曲轴式双拨叉21、活塞Ⅰ8、连杆Ⅰ7和气缸6的气压之间的关系式为：

k

l

a：曲轴式双拨叉21输出轴转动中心与曲轴式双拨叉21上拨叉部分、连杆Ⅰ7的转动中心的距离，即曲轴式双拨叉21转动的工作半径；

b：连杆Ⅰ7和活塞Ⅰ8的转动中心与连杆Ⅰ7和曲轴式双拨叉21上拨叉部分的转动中心之间距离，即连杆的工作长度；

θ：连杆Ⅰ7与曲轴式双拨叉21上拨叉部分的夹角；

h

P：气缸6中的气压大小；

R：活塞Ⅰ8的半径；

L：气动执行器工作时连杆Ⅰ7和活塞Ⅰ8的转动中心与曲轴式双拨叉21的输出轴转动中心之间的垂直距离：

注：并联阶梯式弹簧12中，弹簧自由高度从高到低依次为弹簧1、弹簧2……弹簧n。

进一步地，并联阶梯式弹簧12的刚度是非线性的，且并联阶梯式弹簧12的刚度表达式如下：

本发明气动执行器可以通过控制气缸6中气压大小，利用并联阶梯式弹簧12的结构非线性刚度和组成并联阶梯式弹簧12的单弹簧个数，达到执行-40°～130°角度范围内各角度的效果。若并联阶梯式弹簧12由n个单弹簧组成，则可以精确控制气动执行器在n-1个角度的限位。为保证气动执行器的限位精度，本发明在执行某一目的角度位置时，活塞Ⅱ16在弹簧复位活塞缸体14中的位置严格控制在与下一个单弹簧接触但未压缩此单弹簧的位置。利用此特征，当活塞Ⅱ16正好位于与下一个单弹簧接触但未压缩这个单弹簧时，即使气缸6中气压比理论值偏大，整体并联阶梯式弹簧12的压缩量并不会有明显变化，得益于此位置为并联阶梯式弹簧12刚度瞬间增大的临界位置。本发明正是利用此特征，达到并联阶梯式弹簧12精确限位的目的。

实施例2：本实例是基于三个螺旋弹簧并联组成的并联阶梯式弹簧设计的。

确定气动执行器的尺寸：l

并联阶梯式弹簧12由三个不等高度螺旋弹簧组成的并联式组合弹簧，受载后各个组成螺旋弹簧变形不等，因此这种并联阶梯式弹簧的刚度为变值。本实例的并联阶梯式弹簧由高度差为60mm的三个螺旋弹簧构成，即h

弹簧一：中径D＝130mm，簧丝直径d＝13mm，节距t＝37.33mm，有效圈数n＝7.5，材料60Si2Mn，自由高度H

弹簧二：中径D＝90mm，簧丝直径d＝10mm，节距t＝25.88mm，有效圈数n＝8.5，材料60Si2Mn，自由高度H

弹簧三：中径D＝60mm，簧丝直径d＝7mm，节距t＝22.86mm，有效圈数n＝7，材料60Si2Mn，自由高度H

根据公式计算三个弹簧的刚度：

G：切变模量

d：簧丝直径

D：弹簧中径

n：弹簧有效圈数

经计算：弹簧一刚度k

本发明实例的初始位置(并联阶梯式弹簧处于自由高度，刚好未被压缩时)为θ＝45°位置，因此本实例的转动角度α＝θ-45°。

本实例的具体工作流程如下：

当气动执行器处于初始状态时，即α＝0°时，活塞Ⅱ16与并联阶梯式弹簧12刚好接触，并联阶梯式弹簧12处于未压缩未拉伸状态，此时气缸6中气压与外部气压一致。

当需要使气动执行器执行45°角位移，即α＝45°时，控制器控制气体继续从进气孔A进入气缸6中，并保持气缸6中气压稳定在86711Pa，此时气缸6中气压对活塞Ⅰ8的等效力为1532.32N，同时活塞Ⅱ16受相同大小但方向相反的力压缩并联阶梯式弹簧12，根据并联阶梯式弹簧12的设计，此时弹簧一22的压缩量为88.43mm，弹簧二23和弹簧三24未被压缩，且活塞Ⅱ16处于刚好与弹簧二23接触，但未压缩弹簧二23的临界位置，此位置是并联阶梯式弹簧整体刚度瞬间增大的位置，因此稍微增大气缸6中气压，活塞Ⅱ16并不会压缩弹簧二23，限位目的达到。并联阶梯式弹簧12的整体压缩量为88.43mm，刚好使曲轴式双拨叉21输出轴转动45°，达到45°限位效果。

当需要使气动执行器执行90°角位移，即α＝90°时，控制器控制气体继续从气孔A进入气缸6中，并保持气缸6中气压稳定在228538Pa，此时气缸6中气压对活塞Ⅰ8的等效力为4038.64N，同时活塞Ⅱ16受相同大小但方向相反的力压缩并联阶梯式弹簧12，根据并联阶梯式弹簧12的设计，此时弹簧一22的压缩量为162.63mm，弹簧二23的压缩量为74.2mm，弹簧三未被压缩，且活塞Ⅱ16处于刚好与弹簧三24接触，但未压缩弹簧三24的临界位置，此位置是并联阶梯式弹簧整体刚度瞬间增大的位置，因此稍微增大气缸6中气压，活塞Ⅱ16并不会压缩弹簧三24，限位目的达到。并联阶梯式弹簧12的整体压缩量为162.63mm，刚好使曲轴式双拨叉21输出轴转动90°，达到90°限位效果。

当气动执行器执行复位动作，即从45°或90°回到0°时，控制器控制气孔B打开，气缸6内压缩气体从气孔B流出，系统内部力平衡被打破，弹簧复位活塞缸体14中被压缩的并联阶梯式弹簧12充当复位弹簧，慢慢回弹，并推动活塞Ⅱ16运动，直至并联阶梯式弹簧12恢复至自由高度，此时刚好使曲轴式双拨叉21输出轴转动至初始位置，即0°位置。

各参数的关系如表1所示：

表1

本发明实现了一种多工位并联阶梯式弹簧限位气动执行器与方法，通过并联阶梯式弹簧实现气动执行器的限位功能，通过设计并联阶梯式弹簧的组合方式，本装置可以执行-40°～130°角度范围的角度、执行角度范围大、传动平稳、传动精确、体积小、噪声小、使用寿命长、应用前景广泛。

综上所述，参照图1～8描述了根据本发明实例的一种气动执行器，所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。