CN1195952C - 用于阀的线性弹簧加载致动器 - Google Patents

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Abstract

一种用于阀(12)的线性弹簧加载致动器(10)，包括壳体(14)和滑动支承在壳体(14)内的致动轴(16)。盖(22)与壳体(14)配合。安置在壳体(14)内的弹簧机构(36)支靠在盖(22)与致动轴(16)上，从而给致动轴(16)施加弹力。壳体(14)上的螺纹(26)与盖(22)的螺纹(24′、24″)配合将盖(22)旋拧在壳体(14)上，从而给壳体(14)中的弹簧机构(36)预加载荷。至少一锁定机构(40)与螺纹(24′、24″)中的一个配合，使螺纹(24′、24″)变形，从而将其锁定在配合螺纹(26)上的任何位置。

Description

用于阀的线性弹簧加载致动器
技术领域
本发明涉及一种用于阀的线性弹簧加载致动器。
背景技术
这类线性弹簧加载致动器包括一壳体，在壳体内以可滑动方式安装一致动轴。一旋拧在壳体螺纹上的盖对设置在该壳体内的一弹簧机构施加预加载荷。该弹簧机构包括例如一圆柱形螺旋压缩弹簧，更经常的是包括一组贝氏(Bellerille)弹簧垫圈。该垫圈支靠在盖上，并对致动轴施加弹性力。例如该盖旋拧入壳体内直到它支靠到设置在壳体螺纹下面的突肩为止。然后盖就以一给定的旋紧力矩固定在壳体上。因此确保盖在壳体中固定不动。这种类型的线性弹簧加载气动致动器公开在EP-A-0039081中。
致动器的弹力例如可以根据该阀的技术要求进行调整。调整通常是通过在盖和弹簧机构之间插入或多或少的垫圈来实现的，以便使弹簧机构的预加载荷增多或减少。但是，用垫圈来调整弹力的方式既复杂又费力。事实上，盖必须是可拆卸的，然后将一个或多个垫圈加入或取下，之后盖还必须用给定的旋紧力矩旋入并紧固在壳体内。此外，垫圈不能对弹力进行精确的调整。
发明内容
因此，强烈地需要有一种弹簧加载致动器，其中可容易和精密地调整弹力。本发明用如权利要求1所述的线性弹簧加载致动器满足了这一需求。根据本发明的一种用于阀的弹簧加载致动器，其包括一壳体和一以可滑动方式支承在该壳体内的一致动轴。一盖与该壳体配合相连。安置于壳体内的弹簧机构支靠在盖和致动轴上，用以对致动轴施加一弹力。该壳体上的螺纹与盖上的螺纹协同作用，将盖旋拧在壳体上，由此而对壳体内的弹簧机构预加载荷。根据本发明的一重要方面，至少一个与所述两螺纹之一配合的锁定机构能使螺纹变形，以便在该配合螺纹上的任何位置进行锁定。因此，锁定两个配合作用的螺纹不再需要有突肩。换言之，该盖无需被旋拧达到突肩的深度以使其在壳体内固定不动。事实上，由于有了锁定机构，与锁定机构协同作用的螺纹可锁定在配合螺纹上的任何位置。由此盖可固定在壳体上的任何位置。改变盖在壳体螺纹上的位置可以使在壳体内的弹簧机构不同程度的进行压缩。因此，只要简单地将盖旋拧入或旋拧出壳体螺纹，就可容易地调整弹力。精确的调整弹力就可连续地调整预加载荷。一旦获得了所期望的弹力，就操作锁定机构并将盖固定。
锁定机构可以与壳体螺纹或盖螺纹或两者一起协同作用。为了获得紧凑的致动器，优选的是仅仅使锁定机构与盖螺纹协作。这样的盖最好配置有沿径向对置的与盖螺纹协同作用的锁定机构。
一种优选的锁定机构包括一槽，该槽沿横向穿透一圈螺纹，以便将该螺纹局部地分为两半。换言之，该槽将螺纹分为第一部分和第二部分。在第一部分上具有第一半螺纹，在第二部分上具有第二半螺纹。螺钉与该槽结合，从而将这两个半螺纹向一起拉拽或使这两半螺纹彼此分开。因此，在配合螺纹上的任何位置处，一半螺纹可压靠配合螺纹而使它们锁定。在第一实施例中，螺钉有一螺钉头及一带有螺纹末端的螺钉杆。螺钉头支靠在该两部分螺纹的第一部分上，该第一部分与槽由螺钉杆穿过。第二部分上有一螺纹孔，所述螺纹末端就被安装在此孔中，从而可以通过旋拧螺钉来将该两部分一起拉拽。在第二实施例中，该螺钉有一制有螺纹的螺钉杆和一末端。两部分中的第一部分有一螺纹通孔，制有螺纹的螺钉杆旋拧入螺纹通孔并横穿过该槽。末端支靠在第二部分上，因此可通过旋拧螺钉而使该两部分分开。
最好，弹簧机构具有至少一个贝氏弹簧垫圈。
流体操作的活塞组件可以安装在壳体中，以便克服由弹簧机构施加的弹力，用于驱动致动轴。
附图说明
下面以实施例的方式参照附图对本发明进行介绍，附图中：
图1是本发明线性弹簧加载致动器的纵向剖视图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是图1所示线性弹簧加载致动器的俯视图。
具体实施方式
图1展示本发明的一线性弹簧加载致动器10的纵向剖视图。致动器10与阀12连接，它具有一壳体14及一可滑动地支承在壳体14内的致动轴16。致动轴16能够驱动阀塞18而使阀12内的阀座20打开或关闭。盖22与壳体结合，盖22和壳体14具有配合作用的螺纹，即盖螺纹24′、24″及壳体螺纹26，用于将盖22旋拧入壳体14中。三个活塞组件28、28′、28″被叠合在壳体14中，第一活塞组件28接近盖22安置。每个活塞组件28、28′、28″均有一个可在壳体14中滑动的活塞30、30′、30″，以及固定在壳体14上的隔板32、32′及32″。第三活塞组件28″的隔板32″靠近阀12而且其是壳体14的壁。每个活塞组件28、28′、28″的活塞30、30′、30″与隔板32、32′、32″之间的空间各自确定一压力腔34、34′、34″。活塞30、30′、30″沿致动轴16分隔开，且与致动轴16构成一体。弹簧机构36例如一组贝氏弹簧垫圈安置在壳体14中。这组弹簧垫圈36支靠在盖22上和第一活塞组件28的活塞30上。盖22给这组弹簧垫圈36预加载荷。由于第一活塞组件28的活塞30与致动轴构成一体，由贝氏弹簧垫圈组36施加于活塞上的弹力传递给致动轴16。因此，阀塞18就被推压靠阀座20而使阀12闭合。通道构件38配置在致动轴16内，它用来将如压缩空气一类的加压流体引入压力腔34、34′、34″中。通过将加压流体引入压力腔34、34′和34″中，在活塞30、30′和30″上施加一足以克服该弹力的压力使阀12打开。
一般用数字40标示的两个锁定机构沿径向对置地设于盖22上。应认识到，每个锁定机构40均与盖螺纹24′、24″配合，并能使盖螺纹24′、24″变形，从而将其锁定在配合的螺纹即壳体螺纹26的任何位置。这就意味着，通过在壳体螺纹26上的盖22旋拧入或旋拧出，就可以使弹簧垫圈组36在一定程度上受到压缩。一旦获得了所期望的弹力，操作锁定机构40以使盖22固定不动。
如图2、3中所示，每个锁定机构40均包括一槽42和与其相配合的一螺钉44。槽42沿横向穿透盖螺纹24′、24″。槽42的后部如图3中虚线46所示，与盖22内部的容纳贝氏弹簧垫圈组36上部的圆筒形槽48相切。槽42局部地将盖螺纹分裂成两半部分24′、24″，并将上部54与下部56分开，在上部54上具有上盖半螺纹24′，在下部分56上则有下盖半螺纹24″。螺钉44有一螺钉头58、一螺钉杆60和一其上制有螺纹的末端62。螺钉44被安置得垂直于槽42，安置在槽64中的螺钉头58支承在上部分54。槽64给螺钉头58提供保护，并允许从螺钉头上方旋拧螺钉头。螺钉杆60横穿过上部58和槽42。下部56上有可旋拧入螺纹末端62的一螺纹孔。当螺钉44被旋拧入时，两部分54和56就被一起拉拽。因此，上、下盖螺纹24′、24″分别被锁定在壳体螺纹26上，因而使盖22固定不动。
在图中未示出的本发明线性弹簧加载致动器的另一实施例中，两个锁定机构也与盖螺纹以相似方式配合作用。在该实施例中，螺钉有一其上制有螺纹的螺钉杆和一末端。该上部有一可旋拧入其上制有螺纹的螺钉杆的一螺孔。该螺钉杆横穿过该槽，而且末端支靠在下部。当螺钉被向里旋入时，两个部分间的距离增大，从而分别使槽的厚度加大。这样就使上、下盖螺纹锁定在壳体螺纹上，从而使盖固定不动。
仍要注意，操作锁定机构时，所造成的盖螺纹和可能的壳体螺纹的变形一般来说是弹性变形。盖可以由用户重新锁定以便调整弹力。然而，也可以使锁定机构设计得能使螺纹产生塑性变形。盖仍然保持固定在壳体上不动，该弹力则不能由用户改变。该方案可用于具有安全功能的线性弹簧加载致动器中，在这种应用场合致动器不可被损坏。

Claims (10)

1.一种用于阀(12)的线性弹簧加载致动器(10)，所述致动器(10)包括：
-壳体(14)；
-以可滑动支承在所述壳体(14)中的致动轴(16)；
-与壳体(14)配合的盖(22)；
安置在壳体(14)内的弹簧机构(36)，所述弹簧机构(36)支靠在所述盖(22)上和所述致动轴(16)上，以便将弹力施加在所述致动轴(16)上；
-在所述壳体上的螺纹(26)和在盖(22)上的螺纹(24′、24 ″)，所述螺纹(24′、24″、26)配合将所述盖(26)旋拧在盖体(14)上，以便给壳体(14)内的弹簧机构(36)预加载荷；其特征在于，
至少一锁定机构(40)与所述螺纹(24)之一配合，所述锁定机构(40)能使螺纹(24′、24″)变形，而将螺纹锁定在配合螺纹(26)上的任何位置。
2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，有两个与盖(22)上的螺纹(24′、24″)配合的、沿径向对置的锁定机构(40)。
3.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，锁定机构(40)包括：
-沿横向穿透所述螺纹之一(24′、24″)的槽(42)，以将所述螺纹(24′、24″)局部地分为两个半螺纹(24′、24″)；和
-与槽(42)配合的螺钉(44)，以将所述两个半螺纹(24′、24″)局部地一起拉拽或分开。
4.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述锁定机构(40)包括：
在两个径向对置位置沿横向穿透盖(22)螺纹(24′、24″)的两个槽(42)，在每个所述两个径向对置的位置局部地将所述螺纹分成两个半螺纹(24′、24″)；以及
与所述两槽(42)中的每一个配合的螺钉(44)，从而可将所述两个半螺纹(24′、24″)局部地一起拉拽或分开。
5.如权利要求3所述的致动器，其特征在于，所述槽(42)将盖(22)分为一第一部分(54)和一第二部分(56)，在所述第一部分(54)上有第一半螺纹(24′)，在第二部分(56)上有第二半螺纹(24″)。
6.如权利要求5所述的致动器，其特征在于，
所述螺钉(44)具有一螺钉头(58)和一带有其上制有螺纹的末端(62)的螺钉杆(60)；
所述螺钉头(58)支承在所述两部分中的第一部分(54)上，所述两部分中的第一部分(54)和所述槽(42)由螺钉杆(60)穿过；以及
第二部分(56)上有一螺孔，制有螺纹的末端(62)就安放在该孔中，从而可通过旋拧所述螺钉(44)将所述两部分(54、56)一起拉拽。
7.如权利要求5所述的致动器，其特征在于，
所述螺钉具有一其上制有螺纹的螺钉杆和一末端；
所述两部分中的第一部分上有一螺纹通孔；
所述螺钉杆旋拧入所述螺纹通孔中并穿过所述槽；以及
所述末端支靠在第二部分上，从而可以通过旋拧入所述螺钉将所述两部分分开。
8.如权利要求1-7中任一项所述的致动器，其特征在于，弹簧机构(36)包括至少一个贝氏弹簧垫圈。
9.如权利要求1-7中任一项所述的致动器，其特征在于，在所述壳体内有流体操作的活塞组件(28、28′、28″)。
10.一种阀，其包括如前述权利要求1-7中任一项所述的线性弹簧加载致动器(10)。
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