CN103375627A

CN103375627A - 致动器布置结构

Info

Publication number: CN103375627A
Application number: CN2012102022862A
Authority: CN
Inventors: B.费雷德里克森; A·O·克劳森
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: CN103375627B

Abstract

一种致动器布置结构（1）被设置包括围绕轴可旋转的第一部分（2）以及以线性运动可移动的第二部分（7），且具有致动区域（14），所述第一部分（2）和所述第二部分（7）通过螺纹连接连接，所述第二部分（7）布置在壳体（6）的腔（4）内且抗旋转地固定在所述腔（4）内。其意在具有低的生产成本。为了这个目的，所述腔（4）沿着第一方向具有延伸，所述延伸大于沿着垂直于所述第一方向的第二方向的延伸。

Description

致动器布置结构

技术领域

本发明涉及一种致动器布置结构，尤其涉及一种阀致动器布置结构，包括围绕轴可旋转的第一部分以及以线性运动可移动并具有致动区域的第二部分，所述第一部分和所述第二部分连接，所述第二部分布置在壳体的腔内且抗旋转地固定在所述腔内。

背景技术

用于阀的这种致动器布置结构例如从CN201830080U已知。第一部分经由齿轮由电动机驱动。当电动机旋转时，第二部分线性地移动且致动一阀，以使得可以改变在阀元件和阀座之间的距离。

第二部分布置在具有圆形横截面的腔内。两个凹槽在该腔的壁中沿着轴向方向延伸。第二部分具有插入在凹槽中的对应的凸缘。凸缘与凹槽一起形成防扭矩装置。

然而，已知的阀致动器布置结构示出相当大的后冲。当需要具有更小的后冲时，第二部分和壳体的精度不得不增加，其使得制造更加昂贵。当在壳体和第二部分之间仅存在小的公差时，在壳体中第二部分的堵塞的危险增加。

发明内容

本发明的目标之一是具有低制造成本。

该目标在上述提及的种类的阀致动器布置结构中得以解决，所述腔沿着第一方向具有延伸部分，其大于沿着垂直于所述第一方向的第二方向的延伸部分。

以这种方式，可以仅通过使用在彼此垂直或者正交的两个方向的腔的不同的延伸部分来防止第二部分在壳体中旋转。沿第一方向的延伸部分可以制造得相对长，以使得阻挡扭矩作用于其上的第二部分的“臂”可以制造得更长。该设计最小化后冲，而不用增加制造成本。

优选地，所述腔通过壁被限制在围绕所述轴线的周向方向，所述壁具有至少一个圆形部分和至少一个直线部分，所述圆形部分和所述直线部分通过光滑过渡连接。换句话说，在腔的壁内没有凹槽或者尖锐的边。壁的整体中可以被制作为光滑的。用于制造壳体的工具可以保持简单，以避免用于制造该工具的高生产成本。

优选地，所述圆形部分延伸越过180°幅度的角度且连续进入直线部分。换句话说，圆形部分形成优选地围绕轴线的一种半圆形，以及直线部分可以被用于产生作用抵抗第二部分在壳体中旋转的阻挡扭矩。

在优选实施例中，所述腔具有截面，所述截面由矩形或者梯形和圆形或者椭圆形构成。腔的形式可以被保持相对简单。然而，可以产生防止第二部分在壳体中旋转的期望的扭矩。

在该例子中，优选的是在叠置线中，所述矩形或者梯形具有对应于所述圆形或者椭圆形的直径的宽度。以这种方式，第二部分可以被给出与腔的形式一样简单的形式。

优选地，所述轴线在所述腔中偏心地布置。阻挡第二部分抵抗旋转的扭矩作用在轴和第二部分的最远端之间的距离上。当轴线在腔中偏心地布置时，可以使得该距离相当长。

优选地，所述第二部分包括主体部分和脚部分，所述脚部分平行于所述壁的所述直线部分延伸。脚部分是腔的壁作用于其上的部分以为了产生防止旋转扭矩。当脚部分平行于壁的直线部分延伸时，它可以是足够长的。

优选地，所述脚部分被连接至所述致动区域。这是用于提高脚部分的稳定性的相当简单的装置。当脚部分被连接至所述致动区域时，它至少部分地被保护抵抗弯曲。

在优选实施例中，所述脚部分包括在所述直线部分处滑动的至少一个腿部件。以这种方式，腿部件与壁的直线部分滑动接触，以使得用于防止旋转的期望的扭矩作用在腿部件上。

然而，优选地是所述脚部分包括两个腿部件，每个腿部件在直线部分处滑动。以这种方式，第二部分被保护抵抗沿两个方向的旋转。

在另一个优选实施例中，所述脚部分包括至少一个脚部件，其在相对所述圆形部分的所述壁的部分处滑动。脚部件在相对所述圆形部分的壁的部分处所具有的宽度对应于腔的宽度。以这种方式，脚部件形成扭矩可以作用在第二部分上的部分，所述扭矩防止了第二部分在壳体中的旋转。

优选地，所述脚部件被连接至加强部件，所述加强部件连接所述脚部件和所述主体部分。以这种方式，可以加强脚部件以使得脚部分或者脚部件的弯曲可以得以避免。

优选地，所述加强部件是板状元件。该板状元件可以支撑或者承载致动区域。此外，当它被移动进入腔时，所述板状元件可以是用于第二部分的端部止挡部。

优选地，沿所述第一方向的所述延伸部分比沿所述第二方向的所述延伸部分大至少50%。以这种方式，可以使用相当简单的装置获得足够的防止旋转。

优选地，沿所述第一方向的所述延伸部分为沿所述第二方向的所述延伸部分的大概两倍。以这种方式，相当长的臂可以用于接收阻挡第二部分在壳体中旋转的扭矩。

附图说明

本发明的优选实施例现在将参照附图以更多细节说明，在附图中：

图1是致动器布置结构的透视图，局部地分解；

图2是第二部分的前视图；

图3是图2的第二部分的侧视图；

图4是图2的第二部分的透视图；

图5是图6的Ⅴ-Ⅴ的截面，示出了具有第二部分的第二实施例的致动器布置结构；

图6是图5的Ⅵ-Ⅵ截面；

图7是图5的致动器布置结构的前视图；

图8是图7的第二部分的前视图；

图9是第二部分的侧视图；以及

图10是图7的第二部分的透视图。

具体实施方式

致动器布置结构1包括第一部分2，其通过步进马达3以转动运动被驱动，然而，任何其它类型的电马达也可以使用。第一部分2被布置在腔4中，所述腔4由壁5围绕。壁5是壳体6容纳所述马达3的部分。然而，壁5可以制作为例如通过一些螺钉或者其它固定装置，如粘合或焊接方式安装在壳体6上的单独的单元。该致动器布置结构3可以用于例如致动一阀。

第二部分7被插入在腔4中（图1示出在腔4的前面的第二部分7的位置）。第二部分7包括具有与在第一部分2上的外螺纹9接合的内螺纹的螺母8。当第一部分2被旋转时，第二部分7执行线性运动，直到其被阻挡无法旋转。

为了这个目的，在第一方向中的腔4具有延伸部分，其大于在垂直于第一方向的第二方向中的延伸部分。在图1中所示的致动器布置结构1的位置中，第一方向是竖直的，第二方向是水平的。

沿第一方向的腔4的延伸部分比沿第二方向的延伸部分大至少50%，优选地至少100%。换句话说，在优选的实施例中，沿第一方向的延伸部分是沿第二方向的延伸部分的大概双倍或者至少双倍。

壁5包括至少一个圆形部分10和三个直线或者直部分11、12、13。两个线性部分11、12在圆形部分10外继续。在圆形部分10和每个线性部分11、12之间的过渡是平滑的，即在圆形部分10和每个线性部分11、12之间不具有边缘。第三线性部分13布置成与圆形部分10相对。换句话说，腔4的截面可以被描述为由矩形和圆形构成，圆形在半个圆上叠置该矩形。第一部分2偏心地布置在腔4中。

除了圆形，也可以使用椭圆形。同理，梯形可以取代矩形使用。

当使用矩形用于形成腔4的截面时，腔4在圆形部分10外部具有恒定的宽度。

第二部分7包括作为用于在阀柄或者阀杆上推动的装置的致动区域14。致动区域14被定位在支持板15上。支持板15形成一种端部止挡部，其防止了第二部分7深度进入腔4。

第二部分7包括主体16以及包括两个腿部件17、18的脚部分，支撑板15被固定至主体16。两个腿部件17、18沿着壁5的直线部分11、12滑动。主体部分16具有圆柱的形状。该直径对应于圆形部分10的直径。

以这种方式，第二部分7具有的U形部分对应于腔4的U形部分。以这种方式，第二部分7的腿部件17、18可以制作具有相当大长度以使得存在阻挡力可以作用于其上的对应的大长度，所述力产生防止第二部分7旋转的扭矩。

由于第一部分2偏心地布置，在第一部分2的旋转轴和腿部件17、18的端部之间的距离可以进一步增加。该距离越大，后冲越小。当使用马达3控制第二部分7的位置时，有利的是当具有大后冲时，马达执行更少的运动，当马达是电池运行时这是特别有利的。更小的后冲（backlash），能量消耗越小。通过使得马达执行额外的或者更少的步进，后冲被平衡，以使得心轴的位置持续地已知。当涉及电池运行的单元时，有利的是马达执行尽可能少的步进以提高电池寿命。因此，后冲越小，能量消耗越小。

图5至10示出第二部分7的另一实施例。第一部分2和壳体6（包括壁5和腔4）以及马达3可以保持不变。

因此，相同的附图标记用于相同的元件。

该实施例的第二部分7也包括主体部分16，所述主体部分承载螺母8。然而，脚部已经被改变，如特别在图5中可见的。

脚部包括脚部分19，所述脚部分19与主体部分16通过腿部件20连接。腿部分20平行于壁5的直线部分11、12延伸。脚部分19平行于与所述圆形部分相对的直线部分13延伸。脚部分19与直线部分13滑动接合，直线部分13与壁5的圆形部分10相对。第二部分7的旋转得以防止，由于脚部分19抵靠直线部分13附近的直线部分11、12的端部。

脚部分19和腿部分20连接至加强部件21，所述加强部件21连接所述脚部分19以及所述主体部分16。加强部件21另外形成在脚部分19和支撑板15之间的连接。加强部件21可以被制作为板状元件。

加强部件21是抵抗腿部件20的弯曲的保护件，以使得如在第一实施例中的相同的后冲可以实现。扭矩臂具有足够的长度以防止第一部分7在腔4中的转动。

Claims

1.一种致动器布置结构（1），包括围绕一轴线可旋转的第一部分（2）以及以线性运动可移动且具有致动区域（14）的第二部分（7），所述第一部分（2）和所述第二部分（7）连接，所述第二部分（7）布置在壳体（6）的腔（4）内且抗旋转地固定在所述腔（4）内，其特征在于：所述腔（4）沿着第一方向具有延伸部分，所述延伸部分大于沿着垂直于所述第一方向的第二方向的延伸部分。

2.根据权利要求1所述的致动器布置结构，其特征在于：所述腔（4）通过壁（5）被限制在围绕所述轴线的周向方向，所述壁具有至少一个圆形部分（10）和至少一个直线部分，所述圆形部分（10）和所述直线部分（11、12）通过光滑过渡部分连接。

3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于：所述圆形部分（10）延伸越过180°幅度的角度且连续进入两个直线部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器，其特征在于：所述腔（4）具有截面，所述截面由矩形或者梯形和圆形或者椭圆形构成。

5.根据权利要求4所述的致动器，其特征在于：在叠置线中，所述矩形或者梯形具有对应于所述圆形或者椭圆形的直径的宽度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，其特征在于：所述轴在所述腔（4）中偏心地布置。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的致动器，其特征在于：所述第二部分（7）包括主体部分（16）和脚部分，所述脚部分平行于所述壁（5）的所述直线部分（11、12）延伸。

8.根据权利要求7所述的致动器，其特征在于：所述脚部分被连接至所述致动区域（14）。

9.根据权利要求7或8所述的致动器，其特征在于：所述脚部分包括在所述直线部分（11、12）处滑动的至少一腿部件（17、18）。

10.根据权利要求9所述的致动器，其特征在于：所述脚部分包括两个腿部件（17、18），每个腿部件在直线部分（11、12）处滑动。

11.根据权利要求7或8所述的致动器，其特征在于：所述脚部包括至少一脚部分（19），所述脚部分在相对所述圆形部分（10）的所述壁（5）的部分（13）处滑动。

12.根据权利要求11所述的致动器，其特征在于：所述脚部件（19）被连接至加强部件（21），所述加强部件（21）连接所述脚部件（19）和所述主体部分（16）。

13.根据权利要求12所述的致动器，其特征在于：所述加强部件（21）是板状元件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的致动器，其特征在于：沿所述第一方向的所述延伸部分比沿所述第二方向的所述延伸部分大至少50%。

15.根据权利要求14所述的致动器，其特征在于：沿所述第一方向的所述延伸部分为沿所述第二方向的所述延伸部分的大概两倍。