CN101506562B - 用于阀致动器的操作杆定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种阀致动器(200)包括壳体(202)、操作杆(214)和定位装置(216,218)。所述操作杆被定位在所述壳体内,并适于被操作性地连接以旋转阀轴(219)。所述定位装置被操作性地连接至所述操作杆,以将该操作杆偏压至预定位置。

Description

用于阀致动器的操作杆定位装置
技术领域
本发明涉及阀致动器,更具体而言,涉及一种用于阀致动器的操作杆定位装置。
背景技术
图1描绘了一种典型的回转阀致动器100。该回转阀致动器100大体上包括壳体102和驱动组件104。壳体102的一部分被移除从而暴露出驱动组件104,该驱动组件被局部剖切以便于描述。
壳体102包括大致圆柱形的主体部分106和一对相对的盖板108a、180b。驱动组件104包括以截面示出的隔膜子组件110和操作杆子组件112。隔膜子组件110大体上包括容纳隔膜116、隔膜杆118和一对弹簧119的上壳体114。弹簧119将隔膜116偏压至所示位置。隔膜116可操作地连接至隔膜杆118,以根据壳体114中的压力变化而使隔膜杆118移位以抵靠弹簧119。隔膜杆118则随后致动驱动组件104。
驱动组件104包括操作杆122、套筒124,以及牵引螺母125。操作杆122包括主体部分126和轭部分128。轭部分128操作性地将操作杆122连接至隔膜杆118。主体部分126包括膛孔127,其至少部分地由大致圆柱形中心部126a和大致截头圆锥形接纳部126b所限定。
套筒124是布置在操作杆122的主体部分126的膛孔127内的大致杆形构件,并适于相对于操作杆122轴向移位。套筒124包括多个套筒指部134和螺纹部分136。牵引螺母125螺纹接合螺纹部分136,以将套筒124紧固在操作杆122内。套筒指部134具有被成形为并且被构造为滑动地接合操作杆122的接纳部126b的外表面134a,以及被成形为并且被构造为接合布置在套筒指部134之间的回转阀轴138的内表面134b。
这样,在组装过程中,牵引螺母125被拧紧在套筒124的螺纹部分136上,从而将套筒124牵引至相对于图1所示的致动器100的方位的左侧。这使套筒124能够相对于操作杆122的主体部分126滑动移位。同时,接纳部分126b与套筒指部134的外表面134a之间的滑动接合使套筒指部134沿径向向内移位,从而楔入接纳部126b与阀轴138之间。继续拧紧牵引螺母125则进一步使套筒124移位,以进一步楔入套筒指部134并将组件104紧固至阀轴138。
尽管上述结构可将这种回转阀轴138有效地连接至这种致动器100,但它们却容易失效。例如,过度牵引套筒124可使套筒124移位为远离阀轴138。该移位可在阀轴138上产生张力。施加至阀轴138的张力可致使例如可包括蝶阀控制元件的阀控制元件(未示出)偏移,从而影响任何的由其形成的密封质量、预期寿命,或者泄漏。而且,过度牵引套筒124可使操作杆122朝向阀轴138移位,并移位至与壳体102接合,从而导致金属与金属的接触,这产生摩擦并且影响致动器100的性能。
发明内容
根据本公开的一个方面,提供一种连接至阀轴的阀致动器。该阀致动器包括壳体、操作杆,以及定位装置。所述操作杆布置在所述壳体内,并适于被操作性地连接以旋转所述阀轴。所述定位装置被操作性地连接至所述操作杆,并适于将该操作杆偏压至预定位置。
根据另一方面,所述定位装置布置在所述操作杆的一部分与所述壳体之间。
根据另一方面,所述定位装置包括被布置为与所述操作杆相邻的至少一个弹簧,以将所述操作杆偏压离开所述壳体的一部分。
根据另一方面,所述操作杆包括细长构件,其具有由所述壳体的第一部分可旋转地支撑的第一端,以及由所述壳体的第二部分可旋转地支撑的第二端。
根据另一方面,所述定位装置包括第一弹簧和第二弹簧。所述第一弹簧被布置为与所述操作杆的第一端相邻,所述第二弹簧被布置为与所述操作杆的第二端相邻。所述第一和第二弹簧将所述操作杆偏压向所述壳体的中心。
根据另一方面,该致动器包括由所述操作杆承载的套筒。该套筒适于将所述操作杆连接至所述阀轴。所述套筒使所述操作杆沿第一方向移位,所述定位装置沿与所述第一方向基本相反的第二方向偏压所述操作杆。
根据另一方面,所述定位装置包括曲面盘簧、波形弹簧,或者指形盘簧。
附图说明
图1为一种传统回转阀致动器的截面的局部剖视侧视图;
图2为包括一对根据本公开原理构成的定位装置的回转阀致动器的局部截面侧视图;
图3为从图2的箱体III剖切的图2的致动器的驱动组件的截面的局部剖切细部侧视图;
图4A-4C分别为包括在根据本公开原理构成的回转阀致动器的一个实施例中的定位装置的透视、平面和截面侧视图;
图5A-5C分别为包括在根据本公开原理构成的回转阀致动器的另一实施例中的定位装置的透视、平面和侧视图;以及
图6A-6C分别为包括在根据本公开原理构成的回转阀致动器的又一实施例中的定位装置的透视、平面和侧视图。
具体实施方式
图2描绘了根据本公开原理构造的回转阀致动器200。回转阀致动器200大体上包括壳体202和驱动组件204。所示实施例的驱动组件204包括隔膜子组件206和操作杆(level)子组件208。隔膜子组件206大体上包括隔膜210,其被操作性地连接至隔膜杆212,用于致动操作杆子组件208。操作杆子组件208包括操作杆214和定位装置组件215。在图2的示例中,定位装置组件215包括第一定位装置216和第二定位装置218。隔膜杆212被操作性地连接至操作杆214,并适于驱动回转阀(未示出)的回转阀轴219。在组装过程中,第一和第二定位装置216、218将操作杆214偏压向壳体202内的预定位置,从而确保操作杆214能够根据隔膜杆212的移位如预期的那样旋转。
参照图2,本实施例的致动器200的壳体202包括大致圆柱形主体220、第一盖板222、第二盖板224、以及多个螺纹紧固件226。圆柱形主体220限定有贯穿其侧面的开口228。第一盖板222包括具有内表面222a并限定有圆柱形膛孔222b的大致平坦的板。第二盖板224类似地包括具有内表面224a并限定有圆柱形膛孔224b的大致平坦的板。另外,第二盖板224适于接纳回转控制阀(以局部截面示出)的安装轭230。安装轭230与回转阀为一整体,并适于接纳回转阀轴219和通过螺纹紧固件(未示出)或任何其它本领域技术人员已知的适当的连接器将阀致动器200安装至回转阀。另外,螺纹紧固件226将第一和第二盖板222、224紧固至圆柱形主体220,从而在其中限定有腔232。
如上所述,驱动子组件204包括隔膜子组件206和操作杆子组件208。隔膜子组件206经由圆柱形主体220中的开口228被连接至壳体202。由壳体202限定的腔232容纳操作杆子组件208。
隔膜子组件206通常包括隔膜210和隔膜杆212。另外,隔膜子组件206包括壳体234、隔膜板236、第一压缩弹簧238、第二压缩弹簧240、螺纹紧固件242以及杆端部支承243。壳体234包括由多个帽螺钉244紧固在一起的上壳体234a和隔膜外壳234b。隔膜外壳234b限定有适于被连接至诸如气动线路等压力源的入口245。上壳体234a为大致杯形,并包括下搁架部246和上搁架部248。上壳体234a容纳其余隔膜子组件206的大部分。
如上所述,隔膜210被操作性地连接至隔膜杆212。更具体而言,隔膜板236将隔膜210连接至隔膜杆212。隔膜板236是倒圆角的圆形板(contouredcircular plate),其具有外环形表面250、内环形表面252和中心孔254。在图2所示的实施例中,中心孔254被布置在隔膜板236的锥口孔中心区域中。隔膜杆212包括具有第一端212a和第二端212b的中空圆柱形杆。螺纹紧固件242被布置为穿过隔膜板236中的中心孔254,并螺纹连接到隔膜杆212的第一端212a。这将隔膜板236紧固至隔膜杆212。
隔膜210包括相对柔韧的盘形构件,其具有外盘部210a和内盘部210b。在一个实施例中,隔膜210由纤维构成。但是,在可替换实施例中,隔膜210可由聚合体或任何其它能够满足本公开原理的材料或其组合构成。外盘部210a被紧固在隔膜外壳234b与上壳体234a之间。外盘部210b被布置在隔膜板236上方,并可采用本领域技术人员已知的多种方式被紧固至隔膜210。在可替换实施例中,隔膜210的外盘部210b完全没有被紧固至隔膜板236,而是仅依靠重力接合隔膜板236。
第一和第二压缩弹簧238、240被居中地布置为围绕隔膜杆212以及布置在隔膜板236与上壳体234a之间。在所示实施例中,第一压缩弹簧238的直径比第二压缩弹簧240的直径小。第一压缩弹簧238被轴向布置在上壳体234a的下搁架部246与隔膜板236的内环形表面252之间。第二压缩弹簧240被轴向布置在上壳体234a的上搁架部248与隔膜板236的外环形表面250之间。因此,第一和第二压缩弹簧238、240将隔膜板236、隔膜杆212和隔膜210偏压至图2所示的位置。
在隔膜子组件206的操作过程中,压力经由入口245引入壳体234。随着隔膜210与隔膜外壳234b之间的压力增大,该压力迫使隔膜210和隔膜板236相对于图2所示的致动器200的方位向下。因此,隔膜杆212向下移位。当压力从隔膜外壳234b与隔膜210之间释放或移除时,第一和第二压缩弹簧238、240将隔膜210、隔膜板236和隔膜杆212偏压回到图2所示的位置。隔膜子组件206的移位经由杆端部支承243传递至操作杆子组件208,这将在下文中进一步详细的描述。
参照图2和3,操作杆子组件208大体上包括操作杆214、操作杆轭217、第一和第二定位装置216、218、套筒256(示于图3中),以及牵引螺母258(示于图3中)。操作杆214包括轴线260,其基本垂直于隔膜杆212的轴线262。操作杆轭217经由杆端部支承243被操作性地连接至隔膜杆212,以将隔膜杆212沿轴线262(示于图2中)的线性位移转换为操作杆214绕轴线260(示于图2中)的旋转位移。
更具体而言,操作杆轭217包括从操作杆214沿径向向外延伸的一对法兰264。法兰264的每一个均包括接纳螺栓268的孔266。杆端部支承243包括球形球状物270和螺纹轴272。螺纹轴272被螺纹连接至隔膜杆212的第二端212b。球形球状物270包括穿过其中的圆柱形膛孔274。圆柱形膛孔274接纳被布置为穿过操作杆轭217的法兰264中的孔266的螺栓268。螺母276被螺纹连接至螺栓268的一端,从而将隔膜杆212操作性地紧固至操作杆214。
操作杆214包括大致中空圆柱形构件,其具有中心主体部278、第一端部280、第二端部282、第一颈部284和第二颈部286。第一和第二颈部284、286包括从中心主体部278沿径向向外延伸的大致环形颈部。第一颈部284被布置为与第一端部280相邻,并包括第一轴向端面284a。第二颈部286被布置为与第二端部282相邻,并包括第二轴向端面286a。轴向端面284a、286a被布置为分别大致平行于盖板222、224的内表面222a、224a。第一轴向端面284a面向第一盖板222的内表面222a。第二轴向端面286a面向第二盖板224的内表面224a。
继续参照图3,操作杆214限定膛孔288,其包括大致圆柱形中心部290、大致截头圆锥形第一接纳部292,以及大致截头圆锥形第二接纳部294。第一接纳部292被布置在操作杆214的第一端部280处。第二接纳部294被布置在操作杆214的第二端部282处。如图3所示,第一和第二接纳部292、294的每一个均分别从第一和第二端部280、282朝向膛孔288的中心部290沿轴向收敛,从而限定大致截头圆锥形膛孔部。
操作杆214被布置在壳体202的腔232中,以使第一端部280被布置为在第一盖板222的圆柱形膛孔222b中旋转移位,并使第二端部282被布置为在第二盖板224的圆柱形膛孔224b中旋转移位。在所示的致动器200实施例中,圆柱形膛孔222b、224b容纳轴衬296,以最小化操作杆214与盖板222、224之间的任何旋转摩擦。
如图2和3所示,操作杆214的中心主体部278在第一与第二颈部284、286的轴向端面284a、286a之间的纵向尺寸小于在壳体202的盖板222、224的内表面222a、224a之间的尺寸。因此,第一定位装置216被布置为与在操作杆214的第一颈部284的第一轴向端面284a与第一盖板222的内表面222a之间的第一端部280相邻。类似地,第二定位装置218被布置为与在操作杆214的第二颈部286的第二轴向端面286a与第二盖板224的内表面224a之间的第二端部282相邻。这样的构造,操作杆214如果需要可沿轴线260(示于图2中)移动。这样,第一定位装置216当被第一颈部284的第一轴向端面284a接合时对操作杆214施加力,第二定位装置218当被第二颈部286的第二轴向端面286a接合时对操作杆214施加力。因此,如果需要,由第一和第二定位装置216、218的每一个产生的力在组装和操作过程中用于将操作杆214沿轴线260居中地置于壳体202的腔232内,如在下文中进一步详细的描述。
具体参照图3,套筒256大体上包括杆形构件,其具有多个弹性套筒指部251、螺纹部253和肩部255。套筒256可滑动地布置在操作杆214的膛孔288内,以使螺纹部253被定位为与操作杆214的第一端部280相邻并在该第一端部280上方轴向延伸。螺纹部253的直径小于操作杆214中的膛孔288的中心部290和第一接纳部292的直径。牵引螺母258螺纹接合套筒256的螺纹部253,并适于将套筒256拧紧在膛孔288内,以将回转阀轴219紧固至操作杆214,如下文所述。
套筒指部251被定位为与操作杆214的第二端部282相邻。套筒指部251沿圆周间隔开,并具有外表面251a和内表面251b。外表面251a被成形并构造为滑动地接合操作杆214的第二接纳部294。更具体而言,套筒指部251的外表面251a被大致成形为局部截头圆锥形表面。类似于第二接纳部294,套筒指部251的外表面251a从套筒256的第二端部282朝操作杆214中的膛孔288的中心部290径向地收敛。套筒指部251的内表面251b被成形和构造为接合回转阀轴219。例如,如上所述,回转阀的一个实施例的回转阀轴219可具有方形横截面。因此,套筒指部251的内表面251b可具有如图2和图3所示的平坦表面。因而套筒指部251的平坦内表面251b适于接合回转阀轴219,从而将回转阀轴219连接至驱动组件204。尽管图3示出的多个套筒指部251仅包括两个沿直径相对的套筒指部251,但套筒256可包括任意数目的沿圆周间隔的能够如所需操作的套筒指部251。
在组装过程中,随着盖板222、224从壳体202移除,操作杆子组件208经由操作杆轭217和杆端部支承243被连接至隔膜子组件206,如上所述。然后,第一和第二定位装置216、218被布置为分别与操作杆214的第一和第二端部280、282相邻。在优选实施例中,第一和第二定位装置216、218包括盘形弹簧,因而第一和第二定位装置216、218被分别布置在操作杆214的第一和第二端部280、282上。
一旦定位装置216、218相对于操作杆214被定位,第一和第二盖板222、224通过多个螺纹紧固件226被固定至主体220,以使操作杆214的第一端部280被可旋转地支撑在第一盖板222的膛孔222b中,操作杆214的第二端部282被可旋转地支撑在第二盖板224的膛孔224b中。就此而言,套筒256可布置在操作杆214内,以使套筒指部251的各部分在操作杆214的第二端部282的外侧沿轴向延伸。这样构造的话,套筒指部251可被延展开,以使其内表面251b之间的尺寸可大于回转阀轴219的横截面尺寸。致动器200于是可预备用于连接至阀轴219。本领域技术人员应理解的是,定位装置216、218提供对操作杆214的“置中动作”,从而在组装过程中,在水平的位置中产生预定柔度。也就是,通过在拧紧过程中为操作杆214提供位置柔度,在套筒224与阀轴219的接合过程中可导致稍许偏转或平移。分别与操作杆214的轴向端面284a、286a和端板的内表面222a、224a之间的公差成比例的稍许平移基本防止操作杆214被过紧牵引或立即与内表面222a、224a之一相邻,这可基本减小在拧紧过程中施加至阀轴219的张力。
一旦致动器200被组装,阀轴219被布置在套筒251之间。接下来,牵引螺母258被拧紧在套筒256的螺纹部253上。这致使套筒256在操作杆214中的膛孔288内相对于图2和图3所示的致动器200的方位朝左侧可滑动地位移。同时,膛孔288的第二接纳部294与套筒指部251的外表面251a之间的滑动接合致使套筒指部251径向地向内移位。这样,随着牵引螺母258被进一步拧紧,套筒指部251的内表面251b径向地且摩擦接合阀操作杆219。套筒指部251被有效地楔入第二接纳部294与回转阀轴219之间,从而将阀操作杆219连接至驱动组件204。
如所述,牵引螺母258的拧紧使套筒256被牵引穿过操作杆214。随着套筒指部251开始滑动地接合第二接纳部294,其间产生的摩擦对操作杆214施加负载,这可使操作杆214在壳体202内移位。特别是,操作杆214将沿朝向阀轴的方向或沿朝向如图2和图3所示的右侧方向移位。这致使操作杆214的第二颈部286的第二轴向端面286a轴向接合第二定位装置218。
相应地,第二定位装置218弹性变形。在终止拧紧牵引螺母258时,第二定位装置218偏转回其自然状态,这描绘在图2和图3中。在偏转回其自然状态时,第二定位装置218接合操作杆214的第二颈部286的第二轴向端面286a,并使操作杆214移位回壳体202内的预定位置。
在本文所示的实施例中,预定位置包括壳体202内的基本居中的位置。在某些条件下,第二定位装置218可使操作杆214移位超过该居中位置。因此,如上所述,本文所公开的致动器200配备有第一定位装置216。第一定位装置216大致与第二定位装置218相同,但是被定位为与操作杆214的第一端部280相邻。因此,第一定位装置216就以关于第二定位装置218所述的方式弹性偏转,但是将操作杆214朝向壳体202的中心偏压至相对于致动器200的方位的右侧。这样,所公开实施例的第一和第二定位装置216、218预期地抵抗操作杆214的任意轴向位移,以将其适当地定位在壳体202内。
尽管先前所述致动器200包括协同作业以定位操作杆214的第一定位装置216和第二定位装置218,可替换实施例可仅包括第一和第二定位装置216、218之一。而且,应理解的是,本文先前所述的操作杆214包括布置在操作杆214的相对端的第一接纳部292和第二接纳部294。然而,至此,本说明仅公开了用于特定目的的第二接纳部294。应理解的是,本文所公开的致动器200是可逆的。例如,套筒256在操作杆214内的方位可被颠倒,以使致动器200可适于连接至回转阀的在相对于图2中的致动器方位的左侧的阀轴。同样,操作杆214的第一接纳部292可与套筒指部251相互作用,以采用与以上关于第二接纳部294的描述相同的方式将驱动组件204连接至阀轴。这样做时,第一定位装置216用于抵抗操作杆214朝向阀轴或相对于图2和图3所示的致动器方位的左侧的任何位移。这样,当套筒256被颠倒时,第一定位装置216采用与以上关于第二定位装置218所述方式相同的方式操作。因此应该理解的是,一对定位装置216、218确保操作杆214在被连接至致动器的左侧或右侧之一上的阀轴时被预期定位以进行操作,从而提供适于将操作杆214定位在可逆致动器200中的定位装置组件215。
图4A-4C描绘了包括在以上参照图2和图3所述的致动器200的实施例中的第一和第二定位装置216、218之一。定位装置216、218大体上包括曲面金属弹性垫圈300,其具有适于被布置为与操作杆214的第一端部280或第二端部282相邻的中心孔302。如图4C所示,曲面弹性垫圈300被弯曲为拱形,并包括顶表面304和底表面306。顶表面304包括顶点308。底表面306包括相对的底边310。
返回参照图2和图3,包括曲形弹性垫圈300的第二定位装置218被布置在操作杆214的第二端部282上,以使顶表面304接合操作杆214的第二颈部286的第二轴向端面286a。因此,底表面306上的相对的底边310接合第二盖板224的内表面224a。这确保曲面弹性垫圈300的结构不会干涉操作杆214的在布置在第二盖板224的膛孔224b中的轴衬280上的旋转移位。
因此,由于通过拧紧牵引螺母258而使套筒256被牵引,在连接至回转阀的过程中操作杆214沿轴线260移位并与曲面弹性垫圈300接合,如上所述。这样,曲面弹性垫圈300偏转,以使相对的底边310稍许延展开。这致使整个曲面弹性垫圈300被稍许变平。随着操作杆214被牵引而接合,曲面弹性垫圈300弹性返回至其初始形态,并驱使操作杆214朝向壳体202的中心。
图5A-5C描绘了可包括在致动器200的可替换实施例中的可替换定位装置。图5A-5C所示的定位装置216、218包括金属波形弹簧400。波形弹簧400类似于以上所述的曲面弹性垫圈300,其包括适于被布置为与操作杆214的第一和第二端部280、282之一相邻的孔402。波形弹簧400被构造为使其包括具有多个顶点406的顶表面404和具有多个顶点410的底表面408。因此,波形弹簧400可使用接合各自的颈部284、286的轴向端面284a、286a的顶表面404或底表面408之一而被定位为与操作杆214的第一端部280或第二端部282相邻。波形弹簧400是有效可逆的,因而在组装工艺过程中不再需要引导其适当定位。
类似于以上关于曲面弹簧300的描述,由于波形弹簧400在连接至回转阀的过程中承受操作杆214施加的力,所以波形弹簧400偏转并稍许变平。随着力的减小,波形弹簧400弹性返回至其初始形态,并驱使操作杆214朝向壳体202的中心。
图6A-6C描绘了可包括在致动器200的又一可替换实施例中的又一可替换定位装置216、218。图6A-6C所示的定位装置216、218包括金属指形盘簧500。该指形盘簧500类似于以上所述的曲面弹性垫圈300和波形弹簧400,其包括适于被布置为与操作杆214的第一和第二端部280、282之一相邻的孔502。然而,指形盘簧500还包括内盘部504和外盘部506。内盘部504为大致连续的平坦盘。外盘部506包括多个指形弹簧508。每个指形弹簧508从外盘部506悬臂式延伸,并包括倾斜部510和平坦部512,如图6A和图6C所示。
类似于以上参照图4A-4C所述的曲面弹性垫圈300,指形盘簧500在被布置为与操作杆214相邻时应该被适当地定位。例如,参照图2和图6A-6C,指形盘簧500应该被定位为与操作杆214的第一和第二端部280、282之一相邻,以使内盘部504接合操作杆214的各自的颈部284、286的轴向端面284a、286a。因此,指形弹簧508的平坦部512接合各自的盖板222、224的内表面222a、224a。这确保指形盘簧500的结构不会干涉操作杆214的在布置在盖板222、224的膛孔222b、224b中的轴衬296上的旋转位移。
因此,由于在被连接至回转阀的过程中操作杆214接合指形盘簧500,如上所述,指形弹簧508,更具体是指形弹簧508的倾斜部510则偏转,而指形弹簧508的平坦部512在各自的盖板222、224的内表面222a、224a上滑动。因此,整个指形盘簧500稍许变平。随着力的减小,指形弹簧508弹性返回至其初始形态,并驱使操作杆214朝向壳体202的中心。
应该理解的是,在致动器200的一个实施例中,通过将套筒256牵引穿过膛孔288,施加至操作杆214的负载为相对较小的负载,而各自的定位装置216、218相应负载的偏转可大致为约0.05英寸与0.15英寸之间的量级。在优选实施例中,例如,诸如曲面弹性垫圈300、波形弹簧400或指形盘簧500等定位装置216、218适于偏转约0.10英寸的量级。然而,在可替换实施例中,应该理解的是,定位装置216、218也可适于偏转满足本公开原理的任意可操作量。
如所述,本文所述定位装置216、218大致包括金属弹簧装置,例如,曲面弹性垫圈300、波形弹簧400或指形盘簧500。然而,在一个实施例中,定位装置216、218也可包括任意其它类型的弹性或非弹性构件,能够抵消因将套筒256牵引穿过操作杆214而产生的力。例如,在一个可替换实施例中,定位装置216、218可包括橡胶弹簧或扣眼、卷簧、水平弹簧,或任意其它可预见的装置。
而且,尽管本文所述定位装置216、218被布置为与操作杆214的第一和第二端部280、282中的至少之一相邻,但致动器200的可替换实施例可包括布置在形成在操作杆214中的腔内和/或壳体202的盖板222、224内的定位装置216、218。另外,尽管所述第一定位装置216大致等同于第二定位装置218,致动器200的可替换实施例可包括彼此不同的第一和第二定位装置216、218。例如,在一个可替换实施例中,第一定位装置216的弹簧系数可大于或小于第二定位装置的弹簧系数;或者第一和第二定位装置216、218可由不同材料构成,以实现不同的目的。再进一步,尽管本文所述定位装置216、218大致轴向地将操作杆214居中地置于壳体202的腔232内,致动器200的另一实施例也可包括使操作杆214相对于其旋转轴线260而被居中的一个或多个定位装置。例如,在可替换实施例中,一个或多个定位装置可被布置在操作杆214与盖板222、224之一的孔222b、224b之间。
再进一步,尽管本文所述定位装置216、218包括在回转阀致动器200中,定位装置216、218并不限于回转阀致动器,并可应用在线性驱动致动器或任何其它类型的致动器中。
因此,由前述应该理解的是,本公开提供一种回转阀致动器,其具有可旋转地位于其壳体内的操作杆。具体而言,本公开提供一种致动器,其包括可操作地将操作杆偏压、驱使或者定位在预定位置的定位装置,从而确保在致动器与回转阀,特别是回转阀轴之间存在适当的关系。

Claims (14)

1.一种被连接至阀轴的阀致动器,包括:
壳体;
操作杆,其被布置在所述壳体内,并适于被操作性地连接以旋转所述阀轴,其中所述操作杆包括中空圆柱形构件,该中空圆柱形构件具有中心主体部、第一端部、第二端部、第一颈部和第二颈部,所述第一颈部被布置为与所述第一端部相邻并包括第一轴向端面,所述第二颈部被布置为与所述第二端部相邻并包括第二轴向端面,所述第一端部被布置为在所述壳体的第一盖板的膛孔中旋转移位,并且所述第二端部被布置为在所述壳体的第二盖板的膛孔中旋转移位;
第一定位装置,其被布置为与在所述第一颈部的所述第一轴向端面与所述壳体的所述第一盖板的内表面之间的所述第一端部相邻;和
第二定位装置,其被布置为与在所述第二颈部的所述第二轴向端面与所述壳体的所述第二盖板的内表面之间的所述第二端部相邻,所述第一定位装置和所述第二定位装置分别接合所述第一轴向端面和所述第二轴向端面,并将所述操作杆偏压至预定位置。
2.如权利要求1所述的阀致动器,其中所述第一定位装置包括接合所述操作杆的所述第一轴向端面的第一弹簧并且所述第二定位装置包括接合所述操作杆的所述第二轴向端面的第二弹簧,所述第一弹簧和所述第二弹簧将所述操作杆偏压向所述壳体中的腔的中心。
3.如权利要求1所述的阀致动器,进一步包括由所述操作杆承载的套筒,该套筒适于将所述操作杆连接至所述阀轴,其中所述套筒沿第一方向对所述操作杆施加力,所述第一定位装置沿与所述第一方向基本相反的第二方向偏压所述操作杆。
4.如权利要求1所述的阀致动器,其中所述第一定位装置和所述第二定位装置均包括曲面盘簧。
5.如权利要求1所述的阀致动器,其中所述第一定位装置和所述第二定位装置均包括波形弹簧。
6.如权利要求1所述的阀致动器,其中所述第一定位装置和所述第二定位装置均包括指形盘簧。
7.一种将致动器连接至回转阀的阀轴的装置,该装置包括:
壳体,其被设置为连接至所述回转阀且与所述回转阀的阀轴相邻;
操作杆,其被能旋转地布置在所述壳体内并适于被操作性地连接至所述阀轴,其中所述操作杆包括中空圆柱形构件,该中空圆柱形构件具有中心主体部、第一端部、第二端部、第一颈部和第二颈部,所述第一颈部被布置为与所述第一端部相邻并包括第一轴向端面,所述第二颈部被布置为与所述第二端部相邻并包括第二轴向端面,所述第一端部被布置为在所述壳体的第一盖板的膛孔中旋转移位,并且所述第二端部被布置为在所述壳体的第二盖板的膛孔中旋转移位;
第一弹簧,该第一弹簧被布置为与在所述第一轴向端面与所述壳体的所述第一盖板的内表面之间的所述第一端部相邻,并接合所述第一轴向端面以沿第一方向偏压所述操作杆;和
第二弹簧,该第二弹簧被布置为与在所述第二轴向端面与所述壳体的所述第二盖板的内表面之间的所述第二端部相邻,并接合所述第二轴向端面以沿第二方向偏压所述操作杆,从而所述第一弹簧和所述第二弹簧使所述操作杆位于所述壳体的中心。
8.如权利要求7所述的装置,其中所述第一弹簧和所述第二弹簧包括曲面盘簧。
9.如权利要求7所述的装置,其中所述第一弹簧和所述第二弹簧包括波形弹簧。
10.如权利要求7所述的装置,其中所述第一弹簧和所述第二弹簧包括指形盘簧。
11.一种将操作杆定位在阀致动器的壳体中的方法,所述操作杆容纳套筒,该套筒具有适于径向地接合并紧固阀轴的多个套筒指部,所述操作杆包括中空圆柱形构件,该中空圆柱形构件具有中心主体部、第一端部、第二端部、第一颈部和第二颈部,所述第一颈部和所述第二颈部包括从所述中心主体部沿径向向外延伸的环形颈部,该方法包括:
将所述阀轴定位在所述多个套筒指部之间;
将所述套筒牵引离开所述阀轴,使所述多个套筒指部径向地接合所述阀轴,以将所述操作杆操作性地连接至所述阀轴;
在将所述套筒牵引离开所述阀轴时,将所述操作杆偏压离开所述阀轴并偏压至预定位置,所述操作杆被第一定位装置偏压离开所述阀轴,所述第一定位装置被布置为与在所述操作杆的所述第一颈部的第一轴向端面与所述壳体的第一盖板的内表面之间的所述操作杆的所述第一端部相邻,所述第一定位装置接合所述第一轴向端面;以及
将所述操作杆偏压朝向所述阀轴以将所述操作杆基本居中地置于所述壳体内,所述操作杆被第二定位装置偏压朝向所述阀轴,所述第二定位装置被布置为与在所述操作杆的所述第二颈部的第二轴向端面与所述壳体的第二盖板的内表面之间的所述操作杆的所述第二端部相邻,所述第二定位装置接合所述第二轴向端面。
12.如权利要求11所述的方法,其中通过所述第一定位装置将所述操作杆偏压离开所述阀轴包括:通过被布置为与所述操作杆相邻的第一弹簧将所述操作杆偏压离开所述阀轴。
13.如权利要求11所述的方法,其中通过所述第二定位装置将所述操作杆偏压朝向所述阀轴包括:通过被布置为与所述操作杆相邻的第二弹簧将所述操作杆偏压朝向所述阀轴。
14.如权利要求11所述的方法,其中将所述套筒牵引离开所述阀轴包括:将一牵引螺母拧紧在所述套筒的被布置在远离所述阀轴的一端上。
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Granted publication date: 20130807

Termination date: 20210622