CN111684186A - 用于推动致动器的紧凑的圆形连杆机构 - Google Patents

Abstract

可以在阀顶工件内作为单个零件处理的紧凑的组合机械连杆机构，将压电致动器堆叠物的力和运动传递到控制阀中的可运动元件。该连杆机构具有较少的部件并且这些部件都可以以低成本制造。该连杆机构组件包括：推板，该推板具有推板本体并且包括多个贯通槽，这些贯通槽被限定在该推板本体中并且轴向地延伸穿过该推板本体；提升壳体，该提升壳体用于接合膨胀阀致动器，该提升壳体包括从该提升壳体悬垂并且延伸穿过该多个贯通槽中的至少一个贯通槽的多个叉股；环形螺母，该环形螺母固定到阀壳体并围绕该多个叉股，该环形螺母将推板固定到阀壳体；以及固定到多个叉股的提升元件，该提升元件可固定到该可运动元件。

Description

用于推动致动器的紧凑的圆形连杆机构

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35条第119(e)节，要求于2017年11月21日提交的美国临时申请序列号62/589，062的权益，其通过整体引用并入本文，用于所有目的。本申请涉及2016年6月15日提交的美国专利申请序列号15/182，978，标题为“LOW HYSTERESIS DIAPHRAGMFOR AVALVE(阀的低迟滞隔膜)”和公布于2015年8月18日的美国专利号US9,109,732B2，标题为“EZ-SEAL GASKET FOR JOINING FLUID PATHWAYS(用于结合流体路径的EZ密封垫圈)”。

背景技术

本发明的实施例涉及一种与致动器一起使用的连杆机构，该连杆机构在被激活时延伸。该连杆机构结构紧凑，外形为圆形，特别适用于波纹管和压电致动器。本发明的实施例在用于在制造半导体器件、药物或精细化学品的工业过程中旨在对流体输送进行比例控制或调节控制的阀中以及类似的流体输送系统中特别有用。

在半导体资本设备中用于高纯度流体输送的常闭比例阀中使用压电致动器是已知的。典型的设计通过相对复杂的机构将致动器运动传递到这种阀内部的可运动元件，所述机构包括通常制造成本高的许多分离的零件。具有多于十二个单独部件的机械组件是常见的，并且通常涉及穿过圆柱形元件、几个分离的弹簧和销、截头或多边形形状体等的交叉钻孔。例如，授权给Matsumoto等人的第8,181,932B2号美国专利包含圆盘形第一预施力夹具和同心的第二预施力夹具，所述圆盘形第一预施力夹具具有两个捕获联接销的平行弦通孔，所述联接销穿过管状致动器盒内的对应径向孔突出。另一示例，日本专利第4119109号(在授予Hidaka等人的美国专利第9,163,743号中作为现有技术讨论)包括由殷瓦材料制成的支撑圆柱体，该支撑圆柱体具有直径方向上相对的弧形径向开口，该弧形径向开口容纳插入的帽子形半圆的分体基部零件。另一个例子，授予Hirose等人的美国专利第9,625,047B2号包括下支撑圆柱体，在该下支撑圆柱体内通过凹口(在支撑圆柱体壁中)水平地设置支撑框架，并且用具有六边形内部开口(通常通过拉孔工艺制成)的锁定螺钉固定带螺纹的物品。

发明内容

考虑到上述申请人已经发明了一种紧凑的圆形连杆机构，用于与常闭阀中的膨胀(推动)致动器一起使用，该紧凑的圆形连杆机构具有数量减少的容易制造的零件并且可以作为单个简单的子组件来处理。一种在阀的膨胀致动器与可运动元件之间的机械连杆机构的实施例包括：推板，该推板接触该阀的固定部分；以及可运动隐藏叉头，该可运动隐藏叉头具有两个或更多个叉股，这些叉股穿过该推板中的轴向贯通槽，其中该两个或更多个叉股被永久地附接到提升螺母上，该提升螺母被机械地连接到该可运动元件上。膨胀致动器可以是压电堆叠物。该阀可以是比例调节阀。在一些实施例中，隐藏的叉形物通过焊接永久地附接。在一些实施例中，推板、隐藏叉头和提升螺母是轴对称的并且是圆形的。在一些实施例中，推板配备有具有半径的圆周区域，从而在被配合的锥形捕获时导致该推板的自动居中。

在本公开的一个方面中，提供一种连杆机构组件，以可操作地联接膨胀阀致动器和阀的阀壳体的可运动元件。在一些实施例中，该连杆机构组件包括推板、接合该膨胀阀致动器的提升壳体、环形螺母、以及提升元件。该推板具有推板本体并且包括多个贯通槽，这些贯通槽被限定在该推板本体中并且轴向地延伸穿过该推板本体。该提升壳体包括从该提升壳体悬垂并且延伸穿过该多个贯通槽中的至少一个贯通槽的多个叉股。该环形螺母被紧固到该阀壳体上并且围绕该多个叉股。该环形螺母将该推板紧固到该阀壳体上。该提升元件被固定到该多个叉股上并且是可固定到该可运动元件上的。

在一些实施例中，所述连杆机构组件还包括引导盘，所述引导盘附接到所述推板本体并附接到所述提升壳体，以使所述推板主体的上端在所述提升壳体内居中，并在所述多个叉股和所述多个通槽之间提供角分度。

在一些实施例中，引导盘通过焊接、至少一个螺纹紧固件和至少一个铆钉中的一者附接到推板本体，并且引导盘通过焊接、至少一个螺纹紧固件和至少一个铆钉中的至少一者附接到提升壳体。

在一些实施例中，该引导盘通过至少一个第一铆钉附接到该推板本体上，该至少一个第一铆钉被接纳在该推板本体中限定的至少一个第一盲孔中，并且其中该引导盘通过至少一个第二铆钉附接到该提升壳体上，该至少一个第二铆钉被接纳在该提升壳体中限定的至少一个第二盲孔中。

在一些实施例中，该提升壳体是圆柱形的，并且该多个叉股包括对称地布置在该提升壳体的下端上的两个弧形叉股，这两个弧形叉股被在圆周上限定在这两个弧形叉股之间的两个浮雕结构在圆周上间隔开。

在一些实施例中，多个贯通槽包括对称地布置在推板本体上的两个弧形贯通槽，弧形贯通槽由推板本体的径向桥接件分开。

在一些实施例中，推板包括连接到完全直径的下端本体部的缩小直径的上端本体部，上端本体部通过径向桥接件连接到下端本体部。

在一些实施例中，推板本体包括居中在推板本体的上端本体部上的按钮，该按钮构造成接触膨胀阀致动器。

在一些实施例中，环形螺母具有外螺纹以接合阀壳体的配合的阴螺纹埋头孔，将推板本体固定到阀壳体。

在一些实施例中，所述环形螺母的锥形表面与所述推板的圆周区域配合，所述圆周区域具有肩部半径，以在所述环形螺母的锥形表面抵靠所述推板的圆周区域被拧紧时将所述推板在所述阀壳体内居中。

在一些实施例中，所述可运动元件是常闭隔膜阀的控制轴，所述控制轴固定到控制板本体，所述控制板本体构造成密封地接合所述常闭隔膜阀的孔口凸脊，并且其中所述提升元件包括螺接到所述控制轴上的内螺纹孔。

在一些实施例中，所述连杆机构组件还包括引导盘，所述引导盘附接到所述推板主体并附接到所述提升壳体，以使所述推板本体的上端在所述提升壳体内居中，并在所述多个叉股和所述多个贯通槽之间提供角分度，其中引导盘通过至少一个第一铆钉附接到该推板本体上，该至少一个第一铆钉被接纳在该推板本体中限定的至少一个第一盲孔中，该推板本体通过至少一个第二铆钉附接到该提升壳体上，该至少一个第二铆钉被接纳在该提升壳体中限定的至少一个第二盲孔中。

在一些实施例中，提升元件具有圆形形状并且具有圆周台阶，每个叉股在固定到提升元件的圆周台阶上的叉股的下端处包括台阶浮雕结构。

在一些实施例中，提升元件、推板、环形螺母、提升壳体和引导盘中的每一个由金属材料或聚合物材料制成。

在一些实施例中，所述可运动元件是常闭隔膜阀的控制轴，所述控制轴固定到控制板本体，所述控制板本体构造成密封地接合所述常闭隔膜阀的孔口凸脊，并且其中所述提升元件包括螺接到所述控制轴上的内螺纹孔。

在一些实施例中，多个贯通槽包括对称地布置在推板本体上的至少两个弧形贯通槽，该弧形贯通槽由推板本体的径向桥接件分开。

在一些实施例中，环形螺母在外部设有螺纹以接合阀壳体的配合的阴螺纹埋头孔以将推板本体固定到阀壳体。

在一些实施例中，提升元件具有圆形形状并且具有圆周台阶，每个叉股在固定到提升元件的圆周台阶上的叉头的下端处包括台阶浮雕结构。

在一些实施例中，膨胀阀致动器是压电堆叠物、波纹管和气动活塞中的一者。

在一些实施例中，该阀是比例调节阀。

在一些实施例中，该阀是常闭阀。

在一些实施例中，所述多个叉股永久地附接到所述提升元件。

在一些实施例中，所述多个叉股通过焊接永久地附接到所述提升元件。

在一些实施例中，推板、多个叉股和提升元件是轴对称的并且是圆形的。

在一些实施例中，所述环形螺母的锥形表面与所述推板的圆周区域配合，所述圆周区域具有肩部半径，以使所述推板在所述阀壳体内居中。

在一些实施例中，根据以上实施例中任一项所述的连杆机构组件与阀壳体一起提供，该阀壳体包括用于接纳该连杆机构组件的埋头孔。在一些实施例中，该连杆机构组件进一步包括形成在该阀壳体内的低迟滞隔膜。在一些实施例中，连杆机构组件进一步包括固定到低迟滞隔膜的控制轴和固定到控制轴的下端的控制板本体。在一些实施例中，该连杆机构组件包括位于该连杆机构组件下方的埋头孔中的增压弹簧，该增压弹簧提供致动器预施力或额外的关闭力中的一个。

在本发明的另一方面中，在膨胀阀致动器与阀的阀壳体的可运动元件之间设置连杆机构。该连杆机构包括被配置成附接到该阀壳体上的固定部分以及被配置成相对于该固定部分轴向运动的可运动部分。该固定部分包括：推板，该推板包括多个贯通槽；以及环形螺母，所述环形螺母将所述推板固定到所述阀壳体。该可运动部分包括接合膨胀阀致动器的提升壳体，以及提升元件。该提升壳体包括多个叉股。该多个叉股被该环形螺母包围。多个叉股中的每个叉股延伸穿过多个贯通槽中的相应贯通槽。该提升元件被固定到该提升壳体的多个叉股上，并且该提升元件可固定到该可运动元件上。

在一些实施例中，所述阀是常闭阀，并且所述膨胀阀致动器是压电堆叠物、波纹管和气动活塞中的一个。

在一些实施例中，该阀是常闭阀。

在一些实施例中，所述多个叉股永久地附接到所述提升元件。

在一些实施例中，所述多个叉股通过焊接永久地附接到所述提升元件。

在一些实施例中，环形螺母的锥形表面与推板的圆周区域配合，该圆周区域具有肩部半径。

附图说明

图1是根据本发明的多个方面的圆形连杆机构的实施例的分解图；

图2A是图1的圆形连杆机构的立体图，其中四分之一部分被移除以显露组装部件的关系；

图2B是沿着图2A中所示的平面I-I截取的图1的圆形连杆机构的横截面视图，示出了定位在推板下方的提升元件；

图2C是沿着图2A中所示的平面II-II截取的图1的圆形连杆机构的横截面视图，示出了提升元件到提升壳体隐藏叉形物的焊接附接；

图3A是使用具有压电致动器的图1的圆形连杆机构的代表性阀的分解图；

图3B是沿着图3A中所示的平面III-III截取的图3A的代表性阀的横截面图；

图3C是沿着图3A中所示的平面IV-IV截取的图3A的代表性阀的横截面视图；

图4是圆形连杆机构的另一个实施例的分解图；

图5是圆形连杆机构的另一个实施例的分解图；和

图6是圆形连杆机构的另一个实施例的分解图。

具体实施方式

本发明在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施例并且能够以各种方式实践或实施。此外，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。在此使用“包含”、“包括”或“具有”、“包含有”、“涉及”及其各种变型，意指涵盖其后列出的项及其等同物以及另外的项。使用方向形容词“内部”、“外部”、“上”、“下”等术语是为了帮助理解设计元素之间的相对关系，而不应被解释为空间上的绝对方向，也不应被认为是限制。

形成用于推动致动器的紧凑的圆形连杆机构100的实施例的代表性示例所需的少量零件由图1中所示的立体分解图示出。有五个主要部件：提升元件10、推板30、环形螺母50、提升壳体70和引导盘90。这些零件装配在一起使得紧凑的圆形连杆机构100成为适合于在如图3A所示的示范性阀300的顶部机件中容易使用的子组件。将参考图2A-2C所示的横截面图进一步解释圆形连接机构子组件零件的关系。

通过考虑使用本发明人的美国专利申请序列号第15/182,978号，2016年6月15日提交的现为美国专利10,113,665的标题为“LOW HYSTERESIS DIAPHRAGM FORA VALVE(阀的低迟滞隔膜)”的示例性阀300，可以理解圆形连杆机构100在阀顶部机件中的代表性使用，如本文中的图3A、图3B和图3C中所说明。该低迟滞隔膜形成在阀壳体360内，其中顶部机件组装到该阀壳体。该阀壳体360可以通过使用金属密封件365密封连接到阀体364上。在本说明书附图图3A、图3B和图3C中，金属密封件365根据本发明人的公布于2015年8月18日美国专利第US 9，109，732B2号，标题为“EZ-SEAL GASKET FOR JOINING FLUID PATHWAYS(用于结合流体路径的EZ-密封垫圈)”制成。整个阀300的附加部分包括容纳在致动器壳体368内的压电致动器堆叠物369，其具有关联的锁定螺母367，该锁定螺母与圆形连杆机构100配合，如图3B和图3C进一步所示。可以包括可选的增压弹簧366以提供致动器预施力或额外的关闭力。

紧凑的圆形连杆机构100的底部中央元件是提升元件10，该提升元件与示范性阀300中的可运动元件相连接。如在所示的示范性阀300中使用的，提升元件10具有内螺纹孔12并且螺接到典型的低迟滞隔膜阀壳体360内的控制轴362上。提升元件10的外周具有可选的凹部11，当提升元件10连接到提升壳体70的下部时，凹部11提供对准并用作焊接准备特征，如在本公开中进一步描述的。提升元件10可以容易地由例如螺丝机床或车床制造成圆形形状，并且可选的凹部11然后形成为简单的圆周台阶。

紧凑的圆形连杆机构100紧邻提升元件10上方的下一个元件是推板30，该推板30具有大于提升元件10的完全直径的下部和小于提升元件10的减小直径的上部。从完全直径到减小直径的过渡部的径向最外区域31设置有肩部半径以与环形螺母50接触。弧形区域31的内部具有四个区段，包括第一径向桥接件35、弧形的第一轴向贯通槽32、第二径向桥接件37和弧形的第二轴向贯通槽34。小直径的上部通过两个径向桥接件35、37连接到完全直径的下部。致动器触点39，典型地为半球形按钮形状，置于小直径的上部之上并以推板30的轴线为中心。一对轴向盲孔36、38与致动器触点39径向相对。圆形推板30也可以容易地由螺丝机床或车床制造。

紧凑的圆形连杆机构100的下一个元件是环形螺母50，其直接位于推板30的下部之上。环形螺母50是具有相对短的轴向长度和中等内径的完整直径环，其具有外螺纹，该外螺纹与在示范性阀300中使用的阀壳体360的配合的阴螺纹埋头孔相接合。环形螺母50的下端内径可以优选地包括用于接触推板30的完全直径部分的弧形区域31的锥形倒角51。仔细考虑阀壳体360和圆形连杆机构100之间的配合，如图3B和图3C所示，进一步揭示了推靠推板弧形区域31的锥形倒角51如何实现推板30在阀壳体360内的自然居中。这种居中动作使不希望的扭弯力减至最小，如若不然该扭弯力可能会施加在示范性控制轴362上。当然，环形螺母50是通常由螺丝机床或车床制造的部件。

紧凑的圆形连杆机构100在环形螺母50之上的下一个元件是提升壳体70的完全直径上部。该提升壳体70具有中心孔，推板30的上端的小直径部分可以穿过该中心孔伸出，从而使得该致动器触点39能够接合压电堆叠物369，如进一步描述的。提升壳体70另外具有中等直径的下部，中等直径的下部穿过环形螺母50向下伸出并且接合推板30的完整直径部分中的弧形轴向贯通槽32、34。该提升壳体70的该中等直径部分呈现为圆形壳体，该圆形壳体具有两个径向相对的部分，这两个径向相对的部分被去除以形成多个浮雕结构75、76，这些浮雕结构导致从该提升壳体70悬垂并且穿过弧形贯通槽32、34伸出的隐藏叉的两个叉股72、74。浮雕结构75、76跨骑在径向桥接件35、37上，该桥接件35、37在圆周上与这些弧形贯通槽32、34相邻。隐藏叉形物72、74的底端具有设计成接合提升元件10的焊接准备特征凹部11的台阶浮雕结构71、73。这四个元件(提升元件10、推板30、环形螺母50、提升壳体70)可以通过按顺序将这些元件堆叠在一起并且然后将隐藏的叉形物72、74的底端71、73附接到提升元件凹部11上而作为单个子组件被捕获在一起。该提升壳体70和提升元件10应当通过一种方法连接在一起，该方法使得这两个元件表现为单个零件，因此提升壳体70的推拉动作直接与提升元件10联系而没有机械冲击或迟滞现象。激光焊接、精密TIG焊接或电子束焊接是典型的合适工艺。在一些情况下，钎焊、粘合剂结合、径向锁定销、螺纹紧固件和其它设计也是可行的。可以考虑过盈配合、卡扣作用配合形状、粘合剂或其他设计方法来将提升元件10连接到示范性控制轴362上，因为推动提升壳体70将直接使提升元件10运动，但是内螺纹孔12是最容易实现的。与前述紧凑的圆形连杆机构100的其他元件的情况一样，提升壳体70可以容易地由螺丝机床或车床制造。

紧凑的圆形连杆机构100的第五和最上部元件是具有两个主要功能的引导盘90。引导盘90通过居中在提升壳体70的中心孔中来提供推板30的小直径的上部的轴向对准。引导盘90还在提升壳体70和推板30之间提供角分度，以定位通过弧形贯通槽32、34伸出的隐藏叉形件的两个叉股72、74，从而不存在摩擦或其他轴向运动干涉。引导盘90是在总体轴向方向上容易挠曲但在径向和圆周角度位置上相对刚性的部件。引导盘90可以通过过盈配合铆钉91、93、95、97方便地附接至提升壳体70和推板30上，这些铆钉被推入提升壳体的适当的对应的外盲孔77、78和推板的内盲孔36、38中。可以考虑其他组装方法，例如焊接或螺纹紧固件，但是当铆钉91、93、95、97位于抵抗铆钉插入力的提升壳体特征(例如，隐藏的叉形物72、74)上方时，铆钉91、93、95、97得益于相对容易的组装。引导盘90可以通过对金属片材进行化学蚀刻而制成，但是还应该理解的是，所有五个元件10、30、50、70、90也可以由金属或聚合物材料通过诸如注射成型、压铸的工艺或诸如3D印刷的加性制造方法来制造。在各种实施例中，元件10、30、50、70、90中的一个或多个可以由抗腐蚀金属合金形成，例如316型不锈钢、镍基超合金、钴基超合金、镍铬合金或钴铬合金，尽管根据流体的类型可以使用其他合适的材料。在一些实施例中，元件10、30、50、70、90中的一个或多个可以由从HaynesInternational获得的

牌镍铬合金中选择的合金形成，或者由从ElgiloySpecialty Metals获得的

牌钴铬合金中选择的合金形成。在一些实施例中，元件10、30、50、70、90中的一个或多个可以由聚合物材料例如热塑性材料形成。

如图3A、图3B和图3C所示，示范性阀300包括阀体364，阀壳体360通过挤压EZ-密封垫圈365的螺纹紧固件密封附接到阀体364。该紧凑的圆形连杆机构100坐落在阀壳体360中的埋头孔中。典型的装配顺序是将可选的增压弹簧366装配到埋头孔中，然后是圆形连杆机构100。然后旋转圆形连杆机构100的提升壳体70，以将附接的提升元件10螺纹连接到具有对应的螺纹控制轴362上，直到推板30抵靠在埋头孔底部上。然后，环形螺母50可以单独地拧入阀壳体360的埋头孔的配合螺纹中，由此锥形倒角51推靠推板30的弧形区域31，由此将其与增压弹簧366一起居中并锁定在埋头孔内。不需要调整垫片和类似的松动件。典型的致动器壳体368将拧入提升壳体70的完全直径部分，使得压电致动器堆叠物369抵靠推板30的居中的致动器触点39。该致动器壳体可以通过锁定螺母367锁定就位，如图所示。

使用紧凑的圆形连杆机构100的示例性阀300的操作是简单的。施加到压电致动器堆叠物369的激活电压将导致该堆叠物长度增加(延长)。致动器堆叠物369的下端抵靠致动器触点39，致动器触点39本身是推板30的一部分，推板30与阀壳体360实体接触，并且因此致动器堆叠369的下端不能相对于阀壳体360运动。致动器堆叠物369的上端与致动器壳体368接触，致动器壳体368必须通过与致动器堆叠物一起上升来对致动器堆叠物的伸长作出响应。被拧入提升壳体70的完全直径部分中的致动器壳体368使得整个提升壳体70也上升，包括连接到提升元件10上的隐藏的叉形物72、74。以这种方式，提升元件10必须升高并由此提升控制轴362，这使得可运动控制元件允许流体流过阀体364。

该阀壳体360包括可以与该阀壳体360一体形成的阀隔膜361。在一些实施例中，阀隔膜361是低迟滞阀隔膜。在一些实施例中，该可运动元件是附接至该隔膜上的控制轴362。该可运动元件可以包括附接到该控制轴上的控制板，该控制轴附接到该隔膜上。该提升元件10包括内螺纹孔，该内螺纹孔螺接到该控制轴上。图3B和3C示出了常闭阀，其中控制板363固定到控制轴362的下端。控制板363具有控制板主体，该控制板主体具有下表面370，该下表面370密封地接合常闭隔膜阀的孔口凸脊371。由于在此描述的连杆机构100的操作，可膨胀致动器369的膨胀引起致动器壳体368相对于阀壳体360的向上运动，导致控制板363的下表面370相对于孔口凸脊371向上运动。

本领域的设计者可以考虑隐藏的叉形物和弧形轴向贯通槽的其他形状组合。图4示出了另一种组合，示出了紧凑的圆形连杆机构400的分解图，该紧凑的圆形连杆机构400具有隐藏的叉结构，该隐藏的叉结构包括三个对称布置的轴向构件472、474、476，这些轴向构件穿过推板430的完全直径部分中的三个对应的轴向贯通槽432、434、436。示出了隐藏的叉形物472、474、476之间的对应的浮雕结构473、475、477以及如图1中相同编号类似的特征，隐藏的叉形物472、474、476跨越贯通槽432、434、436之间的径向桥接件433、435、437。图1的圆形连杆机构100与图4的圆形连杆机构400之间的一个显著差异是固定引导盘490时的变化。利用图4中的圆形连杆机构400的三向对称，设计者可以为引导盘490选择三向对称。这种布置使用连接至推板430的三个内铆钉487、488、489和连接至提升壳体470的三个外铆钉481、482、483。这种设计选择受益于隐藏的叉形物472、474、476的轴向强度，以抵抗在布置外铆钉481、482、483时产生的插入力，该外铆钉通过其外孔491、492、493固定引导盘490。

图5示出了另一种组合，示出了紧凑的圆形连杆机构500的分解图，该紧凑的圆形连杆机构500具有隐藏的叉结构，该隐藏的叉结构包括四个对称布置的轴向构件572、574、576、578。在推板530的完全直径部分中的对应的轴向贯通槽532、534、536、538，在隐藏的叉形物572、574、576、578之间的浮雕结构575、577等，以及在贯通槽532、534、536、538之间的跨骑的径向桥接件533、535、537等被示出具有与图1中相同附图标记的类似特征。双侧对称的该圆形连杆机构500仅需要四个铆钉591、593、595、597来固定引导盘590，如图1所示的最初情况100。设计者还可以选择在配合的推板中使用从提升壳体伸出并穿过圆孔的中等直径阵列的圆杆，而不是弧形通槽，但是这样的布置可能比在本公开中描述的面向螺丝机床的部件制造起来更昂贵。

图6示出了另一种组合，示出了紧凑的圆形连杆机构600的分解图，该紧凑的圆形连杆机构600具有隐藏的叉结构，该隐藏的叉结构包括三个对称布置的轴向构件672、674、676，这些轴向构件672、674、676穿过推板630的完全直径部分中的三个对应的轴向贯通槽632、634、636。示出了隐藏的叉形物672、674、676之间的对应的浮雕结构673、675、677连同与图1中相同附图标记的类似特征，这些叉形物跨骑在贯通槽632、634、636之间的径向桥接件633、635、637上。类似于紧凑的圆形连杆机构100的最上部元件，引导盘690通过居中在提升壳体670的中心孔中来提供推板630的小直径的上部的轴向对准。引导盘690还在提升壳体670和推板630之间提供角分度，以定位通过三个弧形贯通槽632、634、636突出的隐藏叉的三个叉股672、674、676，由此没有摩擦或其它轴向运动干扰。引导盘690是在大致轴向方向上容易挠曲但在径向和圆周角度位置上相对刚性的部件。引导盘690可以通过过盈配合铆钉691、693、695、697方便地附接到提升壳体670和推板360上，这些铆钉被推入提升壳体的适当的对应外部盲孔(不可见)和推板的内部盲孔638、640中。可以考虑其他组装方法，例如焊接或螺纹紧固件，但是铆钉691、693、695、697受益于相对容易的组装。引导盘690可以通过金属片材的化学蚀刻制成，但还应该理解的是，所有五个元件610、630、650、670、690也可以由金属或聚合物材料通过诸如注射成型、压铸或增材制造方法，例如3D印刷，来制造。设计者还将认识到，提升元件610到三个隐藏的叉形物672、674、676的端部的焊接可以沿着边缘611进行，而不需要图1中所示的焊接准备类型的凹部。电子束、激光或类似的焊接工艺非常适合于制造该组件。

已经如此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，应当理解，本领域的技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这样的改变、修改和改进意图是本公开的一部分，并且意图在本发明的范围内。因此，前面的描述和附图仅作为示例。

Claims (29)

1.一种连杆机构组件，用于可操作地联接膨胀阀致动器和阀的阀壳体的可运动元件，所述连杆机构组件包括：

推板，所述推板具有推板本体并且包括多个贯通槽，所述贯通槽被限定在所述推板本体中并且轴向地延伸穿过所述推板本体；

提升壳体，所述提升壳体用于接合所述膨胀阀致动器，所述提升壳体包括从所述提升壳体悬垂并且延伸穿过所述多个贯通槽中的至少一个贯通槽的多个叉股；

环形螺母，所述环形螺母固定到所述阀壳体并围绕所述多个叉股，所述环形螺母将所述推板固定到所述阀壳体；和

提升元件，所述提升元件固定到所述多个叉股上，所述提升元件可固定到所述可运动元件上。

2.根据权利要求1的连杆机构组件，进一步包括引导盘，所述引导盘被附接到所述推板本体上并且被附接到所述提升壳体上，以便使所述推板本体的上端在所述提升壳体内居中并且在所述多个叉股与所述多个贯通槽之间提供角分度。

3.根据权利要求2的连杆机构组件，其中，所述引导盘通过焊接、至少一个螺纹紧固件和至少一个铆钉中的一个附接到所述推板本体，并且所述引导盘通过焊接、至少一个螺纹紧固件和至少一个铆钉中的至少一个附接到所述提升壳体。

4.根据权利要求2的连杆机构组件，其中所述引导盘通过至少一个第一铆钉附接到所述推板本体上，所述至少一个第一铆钉被接纳在被限定在所述推板本体中的至少一个第一盲孔中，并且其中所述引导盘通过至少一个第二铆钉附接到所述提升壳体上，所述至少一个第二铆钉被接纳在被限定在所述提升壳体中的至少一个第二盲孔中。

5.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述提升壳体是圆柱形的，并且所述多个叉股包括对称地布置在所述提升壳体的下端上的两个弧形叉股，所述两个弧形叉股被在所述两个弧形叉股之间在圆周上限定的两个浮雕结构在圆周上间隔开。

6.根据权利要求5的连杆机构组件，其中所述多个贯通槽包括对称地布置在所述推板本体上的两个弧形贯通槽，所述弧形贯通槽被所述推板本体的径向桥接件分开。

7.根据权利要求6的连杆机构组件，其中，所述推板包括小直径的上端本体部和完全直径的下端本体部，所述上端本体部连接到所述下端本体部，所述上端本体部通过所述径向桥接件连接到所述下端本体部。

8.根据权利要求7的连杆机构组件，其中，所述推板本体包括居中在所述推板本体的上端本体部上的按钮，所述按钮构造成接触所述膨胀阀致动器。

9.根据权利要求8的连杆机构组件，其中，所述环形螺母具有外螺纹以接合阀壳体的匹配的阴螺纹埋头孔，从而将所述推板本体固定到所述阀壳体。

10.根据权利要求9的连杆机构组件，其中，所述环形螺母的锥形表面与所述推板的圆周区域配合，所述圆周区域具有肩部半径，以在所述环形螺母的锥形表面被拧紧抵靠所述推板的圆周区域时使所述推板在所述阀壳体内居中。

11.根据权利要求10的连杆机构组件，其中所述可运动元件是常闭隔膜阀的控制轴，所述控制轴被固定到控制板本体上，所述控制板本体被配置成密封地接合所述常闭隔膜阀的孔口凸脊，并且其中所述提升元件包括内螺纹孔，所述内螺纹孔螺接到所述控制轴上。

12.根据权利要求11的连杆机构组件，进一步包括引导盘，所述引导盘被附接到所述推板本体上并且被附接到所述提升壳体上，以便使所述推板本体的上端在所述提升壳体内居中，并且在所述多个叉股与所述多个贯通槽之间提供角分度，所述引导盘通过至少一个第一铆钉附接到所述推板本体上，所述至少一个第一铆钉被接纳在所述推板本体中限定的至少一个第一盲孔中，所述推板本体通过至少一个第二铆钉附接到所述提升壳体上，所述至少一个第二铆钉被接纳在所述提升壳体中限定的至少一个第二盲孔中。

13.根据权利要求12的连杆机构组件，其中，所述提升元件具有圆形形状并且具有圆周台阶，每个叉股在固定到所述提升元件的所述圆周台阶上的所述叉股的下端处包括台阶浮雕结构。

14.根据权利要求13的连杆机构组件，其中，所述提升元件、所述推板、所述环形螺母、所述提升壳体、以及所述引导盘各自是由金属材料或聚合物材料制成的。

15.根据权利要求1的连杆机构组件，其中所述可运动元件是常闭隔膜阀的控制轴，所述控制轴被固定到控制板本体上，所述控制板本体被配置成密封地接合所述常闭隔膜阀的孔口凸脊，并且其中所述提升元件包括螺接到所述控制轴上的内螺纹孔。

16.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述多个贯通槽包括对称地布置在所述推板本体上的至少两个弧形贯通槽，所述弧形贯通槽被所述推板本体的径向桥接件分开。

17.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述环形螺母具有外螺纹，用以接合阀壳体的匹配的阴螺纹埋头孔，从而将所述推板本体固定到所述阀壳体。

18.根据权利要求1的连杆机构组件，其中所述提升元件具有圆形形状并且具有圆周台阶，每个叉股在固定到所述提升元件的所述圆周台阶上的所述叉股的下端处包括台阶浮雕结构。

19.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述膨胀阀致动器是压电堆叠物、波纹管和气动活塞中的一者。

20.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述阀是比例调节阀。

21.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述阀是常闭阀。

22.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述多个叉股被永久地附接到所述提升元件上。

23.根据权利要求22的连杆机构组件，其中，所述多个叉股通过焊接永久地附接到所述提升元件上。

24.根据权利要求22的连杆机构组件，其中，所述推板、所述多个叉股、以及所述提升元件是轴对称的并且是圆形的。

25.根据权利要求1的连杆机构组件，其中，所述环形螺母的锥形表面与所述推板的圆周区域配合，所述圆周区域具有肩部半径，以便使所述推板在所述阀壳体内居中。

26.根据权利要求1-25中任一项所述的连杆机构组件，其与所述阀壳体相结合，所述阀壳体包括埋头孔以接纳所述连杆机构组件。

27.根据权利要求26的连杆机构组件，进一步包括形成在所述阀壳体内的低迟滞隔膜。

28.根据权利要求27的连杆机构组件，进一步包括固定到所述低迟滞隔膜的控制轴和固定到所述控制轴的下端的控制板本体。

29.根据权利要求26的连杆机构组件，进一步包括布置在所述连杆机构组件下方的所述埋头孔中的增压弹簧，所述增压弹簧提供致动器预施力或额外的关闭力中的一个。

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