CN101048610A - 阀门致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀门致动器，其包括支持件(6)，用于支持可操作地连接到阀杆(15)的可旋转的定位元件(3)。该阀门致动器进一步包括轨道随动器(7)，其适合于在定位元件(4)上设置的至少一部分的轨道上随动。所述轨道随动器由弹性件被偏置靠着至少一部分轨道。可旋转的定位元件包括被布置在形成在支持件上的相应支承面上的弯曲外部。

Description

阀门致动器

技术领域

本发明涉及一种具有可旋转的定位元件的阀门致动器。特别地，本发明涉及阀门致动器，其具有一个近似圆形的定位元件，其布置在支持件上的相关的滑动支承面上。

背景技术

大多数已知的阀门致动器，特别是对大的阀门，主要受到机械部分的磨损。例如，主要的磨损经常发生在可旋转且用户可操作的定位元件和支持件之间。

可在GB 2 206 185中发现这样的已有技术阀门致动器的例子，其中公开一种分配碳酸化合液体的分配旋塞。根据GB 2 206 185的分配旋塞包括流动调节器，当旋塞在开放和闭合之间的一个中间位置时其被操作。由在旋塞致动器的一个凸起表面限定该中间位置。

根据GB 2 206 185分配旋塞的缺点，为了获得限定更好的中间位置，在旋塞致动器凸起表面和下部的支持表面之间需要相对大的摩擦力。在凸起表面和下部的支持表面之间的大摩擦力系数自然导致所涉及的机械部件的磨损。特别是，随着时间的流逝，下部的支持表面将处于高磨损的状态。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种阀门致动器，其使机械部件受到较少的磨损。

在第一个方面，本发明通过提供一种阀门致动器来实现上述目的，其包括：

-用于支持一个可旋转定位元件的支持件，及

-轨道随动器，其被可操作地连接到阀杆，所述轨道随动器适于在由定位元件提供的至少一部分轨道上进行随着其旋转的随动，所述轨道随动器由一弹性件被偏置抵靠着至少一部分轨道，

其中可旋转的定位元件包括弯曲外部，其被布置在由支持件形成的相应支承面上。

根据本发明的阀门致动器控制关闭装置相对于阀门的阀座的位置。所述阀门在原则上可以是任何的阀门，例如气动阀或真空阀。为了激活阀门，定位元件可操作地连接到阀杆上以便根据定位元件的转动偏移阀杆。

定位元件的弯曲外部可被成形为圆形的弧。同样，在支持件中的支承面也可被成形为一个圆形的弧。支承面可由连续表面形成，以形成一个滑动支承面或，可替换地，它可由不连续的点来形成，其与定位元件的弯曲外部接触。在定位元件中设置的轨道可以是一条整体的轨道，其被形成在定位元件中或该轨道可以被布置为分离的元件，其被安装或被固定在定位元件上。

更好地，所述定位元件包括一个基本上为圆形的盘。该圆形的盘可被划分成两个部分、一个坚实部分和非坚实部分。所述定位元件可由单件材料进行制造，或者由互相连接的分离元件构成以便形成定位元件。更好地，定位元件由黄铜制成。

为了激活阀门致动器，在定位元件装有抓手。更好地，抓手安装在定位元件的坚实部分上。

所述定位元件的非坚实部分可包括两个分开的和空间分离的圆盘部分。这样一种安排将允许阀杆啮合到在两个分开的零件之间的空心区域中。每个分开的圆盘部分可包括一个轨道。该轨道可被限定为一个贯穿的开口或它可被限定为进入分开零件的一个凹坑。为了维持平衡，分开部分的轨道基本上相同的并且彼此对准。

轨道随动器包括一系列绕阀杆可旋转地安装的滚珠轴承或轮子。所述滚珠轴承可由金属制成，其被布置在取向为基本垂直于阀杆的轴上。该轴可使用例如螺栓固定到阀杆上。每个滚珠轴承被偏置靠着至少一部分的轨道，其被设置成随着定位元件的转动在所述轨道上随动。这样，所述滚珠轴承将独立于定位元件的角位置与轨道接触。

在一实施例中，每条轨道可包括多个凸起和凹部。多个凹部可被安置在两个相邻的凸起之间。每个凹部为轨道随动器限定了一个稳定位置。这样的轨道随动器的稳定位置限定了阀门的关闭元件的相应的稳定位置。这样的稳定位置原则上可任意选择。这样位置的例子可对应地在阀门开口的0％，10％，20％，30％，50％和100％。在本例中，稳定位置的数量是六个。但是，原则上稳定位置的数量可任意进行选择，并且可比六个高或低。

在另一实施例中，可不用任何凸起制造轨道。因此，轨道形成为允许阀门连续地且无级地打开和关闭的光滑表面。

所述支持件可包括一个用于轨道随动器的引导装置。该引导装置可是在支持件的背板上形成的一个线性槽。所述引导装置适于接受安装轨道随动器的滚珠轴承的轴的延长的轴部分。

所述弹性件可包括围绕阀杆同轴布置的螺旋形弹簧。由不锈钢制成波纹管也可绕阀杆和螺旋形弹簧同轴地设置。

在第二个方面，本发明涉及包括根据本发明的第一个方面的阀门致动器的阀门。

附图说明

下面将参考附图对本发明做进一步详细的说明，附图中

图1显示本发明的第一实施例的剖视图，

图2显示本发明的第二实施例的详细剖视图，及

图3显示本发明的三维视图。

具体实施方式

虽然本发明可以具有各种修改和可供选择的形式，但已经以示例的方式显示了具体实施例并且将在此对其进行详细的描述。然而，应该了解，本发明不想被限制在被公开的特殊形式。相反，本发明要覆盖落入由所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围中的所有修改、等同物及替换形式。

图1a显示包括根据本发明的第一实施例的阀门致动器的阀门的剖视图。图1b为显示在图1a中的剖视图沿着线AA的剖视图。

根据图1a，所述阀门具有壳体1，其由铝或不锈钢制造，以及由合成材料，例如塑料制造的盖部2。然而，其它材料也是适用的。阀门致动器自身包括定位元件3，相对定位元件3以不对称的方式设置的轨道4，抓手5，支持件6，其具有用于支持定位元件3的支承面，一个轨道随动器具有一系列滚珠轴承7和引导槽8，适应于引导所述轨道随动器。所述轨道随动器由封套在不锈钢的波纹管10内的螺旋形弹簧9被偏置靠着所述轨道4。阀杆(没显示)连接轨道随动器和阀门的关闭元件11。当阀门被闭合时，所述关闭元件11停留在阀座12上。为了保证在入口13和出口14之间的气密封，在关闭元件11上可安置O形环。可选地，所述O形环或类似的密封件可以被定位在阀座12中。

显示在图1a的阀门以下面方式操作：

当阀门致动器位于图1a所显示的位置时，阀门是闭合的。当抓手5在顺时针方向被转动时，轨道随动器的滚珠轴承7将沿轨道4移动。由于轨道4和定位元件3的外面边缘16之间的距离沿轨道4增加，轨道随动器将向上移动，导致关闭元件11从阀座12上分开。当抓手5且因此定位元件3被沿顺时针方向转动了180度时，达到最大的分开。在该转动期间，所述定位元件3在支持件6的滑动支承面中滑动。为减少在定位元件3和支持件6之间的摩擦，可选择适当的材料。例如，如果阀门致动器的寿命长是更优选的，则在定位元件3和支持件6之间的摩擦系数必须是适度的。在示出在图1a中的阀门中，定位元件3由黄铜制成，然而支持件6由合成材料，例如塑料制成。在定位元件3转动期间，轨道随动器被引导到引导槽8中。在顺时针方向将定位元件3旋转180度，图1a的阀门无需被完全打开。所述转动原则上可被停止在轨道的结尾4的弯曲部分端部的端点之间的任何位置上。在该轨道随动器的中间定位的进一步细节将在图2中给出。

如在图1中所见，轨道4由弯曲部分和线性部分构成。线性部分可采取线性以外的其它任何形状，轨道的这个部分是正好跨接弯曲部分的末端。

轨道4的弯曲部分可以是光滑的弯曲部分而没有任何的凸起或其它的隆起。在没有凸起和隆起的情况下，轨道的弯曲部分和定位元件3的边缘16之间的距离单调地改变。结果，在定位元件期间3沿顺时针方向转动时，阀门的关闭元件11将进行连续的打开运动。同样，当定位元件3沿逆顺时针方向转动时，关闭元件11将进行连续的关闭运动。

在轨道4的弯曲部分是光滑的并且没有任何凸起或其它类型的隆起的情况下，需要通过其它装置稳定定位元件3。这样的其它装置可能涉及到例如在定位元件3和支持件6之间设置的齿机构，或者，在定位元件3和支持件6之间提供一个大摩擦力系数。能由适当选择的材料来提供这样的大摩擦力系数。

图2显示本发明第二实施例的剖视图，其中轨道的弯曲部分17包括多个凸起18和凹部19。所述凹部19为轨道随动器20限定了稳定位置。这些稳定位置中的每一个限定了阀门的某一程度的开启，例如10％的开启。凸起18和相关的凹部19的数量原则上可以任意选择，只是弯曲部分17的长度和轨道随动器20的滚珠轴承的尺寸设定了稳定位置数量的极限。显示在图2中的定位元件包括总共6个凹部且因而有6个稳定位置。这些稳定位置例如可限定对应于阀门的0％，10％，20％，30％，50％和100％开启的阀门开启。然而，其它开启水平可以相等地被选择。并且稳定位置的数量可以是任意选择的。因此，稳定位置的数量可以是2，3，4，5，6，7或者8甚至更高。在图2中也显示了操作连接轨道随动器20和关闭元件(图2中未显示)的阀杆15。

图3显示根据本发明的阀门致动器的三维图示。而且，阀门致动器包括带有抓手22的黄铜制成的定位元件21。定位元件21由两个部分，即坚实部分23和非坚实部分24构成。定位元件可由一块黄铜材料进行制造，或者，定位元件可由几个单独的零件构成。抓手22被安装在坚实部分23上。定位元件21停留在例如塑料的合成材料制成的支持件25上。所述支持件25被安装到阀门的铝壳体26上。

如图3所见，定位元件21的非坚实部分24由两个被分开的和分离的圆盘部分(32，33)构成。每个圆盘部分支持相对可旋转的定位元件21的中心以不对称的方式设置的一条轨道27。通过具有这个不对称的设置，轨道的弯曲部分和定位元件之间21的边缘之间的距离会产生变化。轨道随动器由在轴29上设置的两个滚珠轴承28构成。通过螺栓30，所述轴29被固定到阀杆15。每个滚珠轴承28通过螺旋形弹簧31被偏置抵靠着轨道27。

Claims (13)

1.一种阀门致动器，包括：

-为支持一个可旋转的定位元件(3)的支持件(6)，及

-被可操作地连接到阀杆(15)上的轨道随动器(7)，所述轨道随动器适于在由定位元件提供的至少一部分轨道上进行随着其旋转的随动，轨道随动器(7)被偏置靠着至少一部分轨道，

其中可旋转的定位元件(3)包括布置在由支持件(6)形成的相关的支撑面上的一个弯曲外部(16)。

2.如权利要求1所述的阀门致动器，其中定位元件(3)的弯曲外部(16)被成形为圆形的弧。

3.如权利要求1或2所述的阀门致动器，其中支持件(6)的支承面被成形为圆形的弧。

4.如权利要求1-3任何一个所述的阀门致动器，定位元件(3)包括一个基本上圆形的盘，每个所述圆形的盘具有坚实部分(23)和非坚实部分(24)。

5.如权利要求4所述的阀门致动器，进一步地包括刚性地连接到定位元件(3)的坚实部分的抓手(5)。

6.如权利要求4或5所述的阀门致动器，定位元件(3)的非坚实部分(24)包括两个被分开的和被空间分离的圆盘部分(32，33)。

7.如权利要求6所述的阀门致动器，其中每个分开的圆盘部分(32，33)包括轨道，分开的部分(32，33)的轨道基本上是相同的并且彼此对准。

8.如权利要求7所述的阀门致动器，其中轨道随动器包括一系列相对于阀杆(15)可旋转安装的滚珠轴承(28)或轮子，每个滚珠轴承(28)或者轮子被偏置靠着至少一部分的轨道并被布置成随着定位元件的转动在所述轨道上随动。

9.如权利要求7或8所述的阀门致动器，其中每条轨道包括多个凸起(18)和凹部(19)，限定一定数量的在两个相邻的凸起(18)之间的凹部(19)，凹部(19)限定轨道随动器的稳定位置。

10.如权利要求9所述的阀门致动器具有至少三个稳定位置。

11.根据任何一个在先的权利要求所述的阀门致动器，其中所述支持件包括轨道随动器的引导装置(8)。

12.根据任何一个在先的权利要求所述的阀门致动器，进一步包括将轨道随动器(7)偏置靠着至少一部分的轨道的弹性件(9)，该弹性件包括围绕阀杆(15)同轴布置的螺旋形弹簧。

13.一种包括如权利要求1-12中任何一个所述的阀门致动器的阀门，所述阀门致动器控制关闭装置相对于阀门阀座的位置。

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