CN205715945U - 活塞致动器及用于其的致动器组件和可调节螺钉引导组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及活塞致动器及用于其的致动器组件和可调节螺钉引导组件。一种活塞致动器，包括传递组件以及连接到传递组件的致动器组件。致动器组件具有气缸组件，该气缸组件具有侧壁和端壁并且限定腔。活塞组件设置在腔内，并且螺钉引导组件固定到气缸组件的端壁，使得螺钉引导组件是可调节的以限制活塞组件的行程。

Description

活塞致动器及用于其的致动器组件和可调节螺钉引导组件

技术领域

概括地说，本公开内容涉及活塞致动器，并且更具体地说，涉及用于活塞致动器的可调节行程止动件。

背景技术

流体控制阀通常分布在整个过程控制系统中，以控制各种流体(例如，液体、气体等等)的流动速率和/或压力。流体控制阀通常操作地连接到致动器组件来使阀杆移位，以对流体控制阀进行操作。通常，致动器的移动使阀杆移动，以放置阀内的阀塞或流动控制构件。在活塞致动器的情况下，跨越致动器的活塞的压力差使活塞移位，这转而移动或旋转阀杆以对阀进行操作。例如，可以使用1061气动活塞旋转式致动器来操作花键轴旋转式控制阀，例如Vee-Ball^TM阀、偏心盘阀、以及蝶阀。该致动器的致动器/阀体联动可以被放置成用于向下推至打开或向下推至关闭动作。

在某些情况下，限制致动器内的活塞的行程(这转而将限制阀的移动)可能是令人期望的。然而，在典型的活塞致动器中，使用致动器的气缸内固定的行程止动件来限制活塞的这种行程。因此，在不移除活塞致动器的气缸并且要么利用具有不同大小的固定的行程止动件的不同气缸来替换活塞致动器的气缸要么移除当前安装的固定的行程止动件并利用不同大小的固定的行程止动件来替换它们的情况下，不存在调节活塞的行程极限的方式。因此，具有以下的活塞致动器会是令人期望的：该活塞致动器具有可以被调节到活塞的各种行程距离的行程止动件而不必拆卸活塞致动器。

实用新型内容

根据本实用新型的一个示例性方面，一种活塞致动器，包括：传递组件(transfer assembly)以及致动器组件，所述致动器组件连接到所述传递组件，所述致动器组件包括：气缸组件，所述气缸组件包括具有侧壁和端壁的气缸，所述气缸组件限定腔；活塞组件，所述活塞组件设置在所述气缸组件的所述腔内；以及螺钉引导组件，所述螺钉引导组件固定到所述气缸组件的所述端壁，其中，所述螺钉引导组件是可调节的以限制所述活塞组件的行程。

在一个示例中，所述传递组件是旋转式传递组件，所述旋转式传递组件将所述致动器组件的线性移动转换为旋转阀的旋转移动。

在一个示例中，所述传递组件是将所述致动器组件与线性阀进行互连的支架。

在一个示例中，所述螺钉引导组件包括：螺钉引导件，所述螺钉引导件插入通过所述气缸的所述端壁中的孔口并且固定到所述气缸，所述螺钉引导件包括带螺纹的孔，所述带螺纹的孔纵向地延伸通过所述螺钉引导件；以及行程止动件，所述行程止动件具有带螺纹的外表面，所述行程止动件通过螺纹连接到所述螺钉引导件的所述带螺纹的孔中。

在一个示例中，所述螺钉引导件包括带螺纹的外表面，并且所述螺钉引导组件还包括螺母，所述螺母通过螺纹连接到所述带螺纹的外表面上，以将所述螺钉引导件固定到所述气缸。

在一个示例中，所述螺钉引导件包括凸缘，所述凸缘放置在所述气缸内并且接合所述气缸的所述端壁；以及O形环放置在所述螺钉引导件的所述凸缘和所述气缸之间，以提供所述螺钉引导件和所述气缸之间的流体紧密密封。

在一个示例中，所述螺钉引导组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母通过螺纹连接到所述行程止动件的所述带螺纹的外表面上，以防止所述行程止动件的移动。

在一个示例中，所述行程止动件包括：第二端，所述第二端被配置为在所述活塞组件的最大行程处接合所述活塞组件；以及第一端，所述第一端被配置为接收用于旋转所述行程止动件的工具。

根据本实用新型的另一个示例性方面，一种用于活塞致动器的致动器组件，所述致动器组件包括：气缸组件，所述气缸组件包括具有侧壁和端壁的气缸，所述气缸组件限定腔；活塞组件，所述活塞组件设置在所述气缸组件的所述腔内；以及螺钉引导组件，所述螺钉引导组件固定到所述气缸组件的所述端壁，其中，所述螺钉引导组件是可调节的以限制所述活塞组件的行程。

在一个示例中，所述螺钉引导组件包括：螺钉引导件，所述螺钉引导件插入通过所述气缸的所述端壁中的孔口并且固定到所述气缸，所述螺钉引导件包括带螺纹的孔，所述带螺纹的孔纵向地延伸通过所述螺钉引导件；以及行程止动件，所述行程止动件具有带螺纹的外表面，所述行程止动件通过螺纹连接到所述螺钉引导件的所述带螺纹的孔中。

在一个示例中，所述螺钉引导件包括带螺纹的外表面，并且所述螺钉引导组件还包括螺母，所述螺母通过螺纹连接到所述带螺纹的外表面上，以将所述螺钉引导件固定到所述气缸。

在一个示例中，所述螺钉引导件包括凸缘，所述凸缘放置在所述气缸内并且接合所述气缸的所述端壁；以及O形环放置在所述螺钉引导件的所述凸缘和所述气缸之间，以提供所述螺钉引导件和所述气缸之间的流体紧密密封。

在一个示例中，所述螺钉引导组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母通过螺纹连接到所述行程止动件的所述带螺纹的外表面上，以防止所述行程止动件的移动。

在一个示例中，所述行程止动件包括：第二端，所述第二端被配置为在所述活塞组件的最大行程处接合所述活塞组件；以及第一端，所述第一端被配置为接收用于旋转所述行程止动件的工具。

根据本实用新型的另一个示例性方面，一种用于活塞致动器的可调节的螺钉引导组件，所述螺钉引导组件包括：螺钉引导件，所述螺钉引导件适于插入通过并固定到所述活塞致动器的气缸，所述螺钉引导件包括带螺纹的孔，所述带螺纹的孔纵向地延伸通过所述螺钉引导件；以及行程止动件，所述行程止动件具有带螺纹的外表面，所述行程止动件通过螺纹连接到所述螺钉引导件的所述带螺纹的孔中。

在一个示例中，所述螺钉引导件包括带螺纹的外表面，并且所述可调节的螺钉引导组件还包括螺母，所述螺母通过螺纹连接到所述带螺纹的外表面上，以将所述螺钉引导件固定到所述气缸。

在一个示例中，所述螺钉引导件包括凸缘，所述凸缘放置在所述活塞致动器的所述气缸内并且接合所述气缸的端壁；以及O形环放置在所述螺钉引导件的所述凸缘和所述气缸之间，以提供所述螺钉引导件和所述气缸之间的流体紧密密封。

在一个示例中，所述可调节的螺钉引导组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母通过螺纹连接到所述行程止动件的所述带螺纹的外表面上，以防止所述行程止动件的移动。

在一个示例中，所述行程止动件包括：第二端，所述第二端被配置为在所述活塞致动器的活塞组件的最大行程处接合所述活塞组件；以及第一端，所述第一端被配置为接收用于旋转所述行程止动件的工具。

附图说明

图1是示例性活塞致动器与阀和控制器的的透视图；

图2是沿着图1中的线2-2获得的图1的活塞致动器的局部侧面剖面图；

图3是沿着图1中的线3-3获得的图1的活塞致动器的局部侧面剖面图；

图4是图2的活塞致动器的一部分的放大图；

图5是图2的活塞致动器的气缸的侧面剖面图；

图6是图2的活塞致动器的螺钉引导件的侧面剖面图；

图7是图2的螺钉引导件的一部分的放大图；以及

图8是图2的活塞致动器的行程止动件的侧面图。

具体实施方式

在本文所示出的示例中，活塞致动器具有可调节的行程止动件，该可调节的行程止动件消除了行程止动螺纹过载的可能顾虑。当活塞接触行程止动件时行程止动件所遇到的载荷由螺钉引导件通过气缸分布，其中螺钉引导件放置在气缸的顶部并且由钢或者具有比气缸的材料要大的强度和/或硬度的其它材料制成。这允许将较高强度的材料用于螺纹连接并增加行程止动件的螺纹接合。替代地，可以将行程止动件通过螺纹连接到形成于气缸的顶部的带有螺纹的孔口中，但是，这会要求整个气缸由较高强度的材料制成，以消除行程止动件接触活塞时螺纹过载的顾虑。

参照图1，示出活塞致动器的一个示例(例如，1061气动活塞致动器)具有示例性的可调节的螺钉引导组件100。还示出活塞致动器10操作地连接到阀200(例如，V500)和控制器300(例如，DVC6200FIELDVIEW^TM数字阀控制器)。

参照图2和图3，活塞致动器10具有传递组件15和致动器组件70。在所示出的示例中，传递组件15是旋转式传递组件，该旋转式传递组件将致动器组件70的线性移动转换为旋转阀200的旋转移动。替代地，当与线性阀一起使用时，传递组件15可以是将致动器组件70与线性阀进行互连的支架，这对于本领域技术人员来说是公知的。在该示例中，传递组件15具有大体上圆柱形的壳体20，该圆柱形的壳体20在一端利用盖体22闭合，并且在相对端利用安装支架30闭合。盖体22利用带帽螺钉24固定到壳体20并且具有接收轴套(hub)28的孔口26，其中轴套28接收并支撑阀杆40。行程指示器27也可以位于盖体22的外部，以跟踪并提供对阀杆40的位置的指示，并且因此提供对阀200的估计的位置或行程的指示。

安装支架30利用带帽螺钉32固定到壳体20，并且还具有孔口34以允许阀杆40穿过并连接到阀200。衬套35放置在孔口34内，以支撑阀杆40并允许阀杆40旋转。安装支架30还具有来自外表面的一个或多个安装臂36并且可以用于将阀200安装到活塞致动器10。类似地，控制器300可以通过壳体20上的定位器板38来安装到活塞致动器10。

阀杆40是圆柱形的，并且具有第一部分42和第二部分44，其中第一部分42是平滑的并且延伸通过安装支架30中的孔口34，第二部分44是脊状的并且固定在盖体22的孔口26中的轴套28中。杠杆46固定到阀杆40的第二部分44，并且具有从阀杆40延伸离开的杠杆臂48，使得杠杆臂48随着阀杆40旋转而移动。杆端轴承50利用带帽螺钉52和螺母54可旋转地连接到杠杆臂48的末端。

壳体20还具有从壳体20的侧面延伸的壁56以及从壁56的末端延伸的凸缘58，其中凸缘58用于将壳体20固定到致动器组件70。壁56还形成开口60，开口60允许活塞杆##从致动器组件70传送到壳体20中，并且经由套筒螺母62和六角螺母64连接到杆端轴承50。

致动器组件70大体上包括气缸组件72、活塞组件90、以及可调节的螺钉引导组件100。气缸组件72包括气缸74和气缸凸缘76，其中气缸凸缘76利用带帽螺钉78固定到气缸74以形成腔84。在气缸74和气缸凸缘76之间还可以放置O形环79，以提供流体紧密密封，并且固定的底部行程止动件75(图3)可以由气缸凸缘76形成或者固定到气缸凸缘76以限制活塞组件90的向下行程。致动器组件70利用带帽螺钉77固定到壳体20，其中带帽螺钉77延伸通过凸缘58中的孔并螺纹连接到气缸凸缘76中。在壁56和气缸凸缘76之间还可以放置推力垫圈66和滑动密封件68，以提供壁56和气缸凸缘76之间的流体紧密密封。在滑动密封件68和气缸凸缘76之间还可以放置O形环67。滑动密封件68接收活塞杆94并向活塞杆94提供流体紧密密封，并且可针对活塞杆94的径向移动而径向地移动。

如图5中可最佳看到的，气缸74具有大体上圆柱形的侧壁80和端壁82。孔口86形成在端壁82中并且被配置为接收可调节的螺钉引导组件100，如下面更详细讨论的。第一流体入口88形成在靠近端壁82的侧壁80中，并且第二流体入口89形成在侧壁80的相对端的的侧壁80中，以允许将流体(例如，压缩空气)供应到腔84中，从而移动活塞组件90。

活塞组件90包括活塞92和活塞杆94，其中活塞杆94利用带帽螺钉96附接到活塞92。在活塞92和带帽螺钉96的头部之间可以放置O形环98，以提供流体紧密密封。活塞92延伸横穿过腔84，使得活塞92的边缘与气缸74的侧壁80相邻，这将腔84划分为第一部分83和第二部分85。在形成于活塞92的边缘的凹槽中还可以放置O形环99，以提供活塞92和侧壁80之间的流体紧密密封。活塞杆94的第一端与活塞92相邻并且具有带螺纹的孔口以接收带帽螺钉96。活塞杆94的第二端(与第一端相对)延伸通过滑动密封件68并且具有带螺纹部，以通过套筒螺母62和六角螺母64将活塞杆94操作地连接到杠杆46。

参照图2、图4和图6-图8，可调节的螺钉引导组件100大体上包括螺钉引导件102、行程止动件114、螺母122以及锁紧螺母124。螺钉引导件102大体上是圆柱形的并且放置在端壁82的孔口86中。带螺纹的外表面104接收螺母122，带螺纹的孔106纵向地延伸通过螺钉引导件102以接收行程止动件114，并且螺钉引导件102的端部处的凸缘108接合气缸74的端壁82的内表面。当被组装时，凸缘108接合端壁82的内表面，并且螺母122通过螺纹连接到螺钉引导件102的带螺纹的外表面104上，以将螺钉引导件102固定到气缸74。替代地，可以使用卡环、夹紧件或者任何其它公知的方法而不使用螺母122将螺钉引导件102固定到气缸74。在形成于螺钉引导件102的凸缘108中的凹槽110中还可以放置O形环112，以提供螺钉引导件102和气缸74之间的流体紧密密封。优选地，螺钉引导件102由钢或者比用于气缸74的材料要硬的另一种材料制成，使得当活塞组件90接触行程止动件114时，带螺纹的孔106中的螺纹可以承受施加在其上的力。

行程止动件114是大体上圆柱形的杆，其具有带螺纹的外表面116，以接合螺钉引导件102的带螺纹的孔106。行程止动件的第一端118适于接合工具，该工具可以用于通过旋转螺钉引导件102内的行程止动件114来调节行程止动件114。例如，第一端118可以具有插槽或者其它凹陷部以接合常规或梅花螺丝刀头(Philips head screw driver)、六角形凹陷部以接合六角扳手(Allen wrench)、六角形外表面以接合扳手等等。替代地，第一端118可以设定形状或者具有延伸部或手柄，其允许手动旋转和调节行程止动件114。行程止动件的第二端120大体上是平坦的并且适于接合活塞组件90，以在向上方向上(使用图2中所示出的定向)限制活塞组件的行程。在所示出的示例中，顺时针方向转动行程止动件114使行程止动件114向下移动并且缩短活塞组件90的向上行程，而逆时针方向转动行程止动件114使行程止动件114向上移动并延长活塞组件90的行程。

一旦设置了行程止动件114的位置，锁紧螺母124也可以通过螺纹连接到行程止动件114的外表面116上，直到锁紧螺母124抵接螺钉引导件102为止，以固定行程止动件114并防止行程止动件114由于与活塞组件90的接合而引起的移动。此外，在锁紧螺母124和螺钉引导件102之间可以放置O形环126，以提供锁螺母124和螺钉引导件102之间的流体紧密密封。

在操作中，控制器300可以监控阀200的位置，并且基于接收到的信号或指令，通过向致动器组件70的第一流体入口88或第二流体入口89提供流体(例如，压缩空气)来调节阀200的位置。在所示出的示例中，控制器300可以向第一流体入口88提供压缩空气，或者从第二流体入口89移除压缩空气，直到腔84的第一部分83中的流体压力大于腔84的第二部分85中的流体压力位置。这种压力差将使活塞组件90向下移动(使用图2中所示出的定向)，这转而将旋转杠杆46和阀杆40，这会使阀200朝向打开位置移动。反之，控制器300可以向第二流体入口89提供压缩空气，或者从第一流体入口88移除压缩空气，直到腔84的第二部分85中的流体压力大于腔84的第一部分83中的流体压力为止。这种压力差将使活塞组件90向上移动，这转而将旋转杠杆46和阀杆40，这将使阀200朝向闭合位置移动。替代地，取决于设计方案，向上移动活塞组件90可以使阀200朝向闭合位置移动，并且向下移动活塞组件90可以使阀200朝向打开位置移动。

可调节的螺钉引导组件100还可以用于限制活塞组件90的向上行程。一旦确定了活塞组件90的期望的最大向上行程，行程止动件114就可以通过螺纹连接到螺钉引导件102的带螺纹的孔106中。在一个方向上(例如，顺时针方向)旋转行程止动件114将使行程止动件114进一步延伸到腔84中，而在相反方向上(例如，逆时针方向)旋转行程止动件将使行程止动件114缩回。因此，可以旋转行程止动件114，直到第二端120位于活塞组件90的期望的最大向上行程处为止。锁紧螺母124然后可以通过螺纹连接到行程止动件114上，直到锁紧螺母124接合螺钉引导件102为止，以固定行程止动件114的位置。当活塞组件90向上移动并且达到期望的向上行程时，活塞组件90的一部分(例如，带帽螺钉96)将接触行程止动件114并防止活塞组件90进一步向上移动。取决于特定的应用，可以调节并移动行程止动件114，以便为活塞组件提供不同的行程长度，而不必更换(changeout)气缸74(其通常具有固定的向上行程止动件)。此外，由于螺钉引导件102由比气缸74要硬的材料制成，因此活塞组件90接触行程止动件114的影响不太可能会使用于控制行程止动件114的位置的螺纹变形或以其它方式损害该螺纹。

虽然上面描述了各种实施例，但是本公开内容并非旨在受限于此。可以对所公开的实施例做出变型，这些变型仍然在所附权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种活塞致动器，包括：

传递组件；以及

致动器组件，所述致动器组件连接到所述传递组件，所述致动器组件包括：

气缸组件，所述气缸组件包括具有侧壁和端壁的气缸，所述气缸组件限定腔；

活塞组件，所述活塞组件设置在所述气缸组件的所述腔内；以及

螺钉引导组件，所述螺钉引导组件固定到所述气缸组件的所述端壁，其中，所述螺钉引导组件是可调节的以限制所述活塞组件的行程。

2.根据权利要求1所述的活塞致动器，其中，所述传递组件是旋转式传递组件，所述旋转式传递组件将所述致动器组件的线性移动转换为旋转阀的旋转移动。

3.根据权利要求1所述的活塞致动器，其中，所述传递组件是将所述致动器组件与线性阀进行互连的支架。

4.根据权利要求1所述的活塞致动器，其中，所述螺钉引导组件包括：

螺钉引导件，所述螺钉引导件插入通过所述气缸的所述端壁中的孔口并且固定到所述气缸，所述螺钉引导件包括带螺纹的孔，所述带螺纹的孔纵向地延伸通过所述螺钉引导件；以及

行程止动件，所述行程止动件具有带螺纹的外表面，所述行程止动件通过螺纹连接到所述螺钉引导件的所述带螺纹的孔中。

5.根据权利要求4所述的活塞致动器，其中，所述螺钉引导件包括带螺纹的外表面，并且所述螺钉引导组件还包括螺母，所述螺母通过螺纹连接到所述带螺纹的外表面上，以将所述螺钉引导件固定到所述气缸。

6.根据权利要求4所述的活塞致动器，其中：

所述螺钉引导件包括凸缘，所述凸缘放置在所述气缸内并且接合所述气缸的所述端壁；以及

O形环放置在所述螺钉引导件的所述凸缘和所述气缸之间，以提供所述螺钉引导件和所述气缸之间的流体紧密密封。

7.根据权利要求4所述的活塞致动器，所述螺钉引导组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母通过螺纹连接到所述行程止动件的所述带螺纹的外表面上，以防止所述行程止动件的移动。

8.根据权利要求4所述的活塞致动器，其中，所述行程止动件包括：

第二端，所述第二端被配置为在所述活塞组件的最大行程处接合所述活塞组件；以及

第一端，所述第一端被配置为接收用于旋转所述行程止动件的工具。

9.一种用于活塞致动器的致动器组件，所述致动器组件包括：

气缸组件，所述气缸组件包括具有侧壁和端壁的气缸，所述气缸组件限定腔；

活塞组件，所述活塞组件设置在所述气缸组件的所述腔内；以及

螺钉引导组件，所述螺钉引导组件固定到所述气缸组件的所述端壁，其中，所述螺钉引导组件是可调节的以限制所述活塞组件的行程。

10.根据权利要求9所述的致动器组件，其中，所述螺钉引导组件包括：

螺钉引导件，所述螺钉引导件插入通过所述气缸的所述端壁中的孔口并且固定到所述气缸，所述螺钉引导件包括带螺纹的孔，所述带螺纹的孔纵向地延伸通过所述螺钉引导件；以及

行程止动件，所述行程止动件具有带螺纹的外表面，所述行程止动件通过螺纹连接到所述螺钉引导件的所述带螺纹的孔中。

11.根据权利要求10所述的致动器组件，其中，所述螺钉引导件包括带螺纹的外表面，并且所述螺钉引导组件还包括螺母，所述螺母通过螺纹连接到所述带螺纹的外表面上，以将所述螺钉引导件固定到所述气缸。

12.根据权利要求10所述的致动器组件，其中：

所述螺钉引导件包括凸缘，所述凸缘放置在所述气缸内并且接合所述气缸的所述端壁；以及

O形环放置在所述螺钉引导件的所述凸缘和所述气缸之间，以提供所述螺钉引导件和所述气缸之间的流体紧密密封。

13.根据权利要求10所述的致动器组件，所述螺钉引导组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母通过螺纹连接到所述行程止动件的所述带螺纹的外表面上，以防止所述行程止动件的移动。

14.根据权利要求10所述的致动器组件，其中，所述行程止动件包括：

第二端，所述第二端被配置为在所述活塞组件的最大行程处接合所述活塞组件；以及

第一端，所述第一端被配置为接收用于旋转所述行程止动件的工具。

15.一种用于活塞致动器的可调节的螺钉引导组件，所述螺钉引导组件包括：

螺钉引导件，所述螺钉引导件适于插入通过并固定到所述活塞致动器的气缸，所述螺钉引导件包括带螺纹的孔，所述带螺纹的孔纵向地延伸通过所述螺钉引导件；以及

行程止动件，所述行程止动件具有带螺纹的外表面，所述行程止动件通过螺纹连接到所述螺钉引导件的所述带螺纹的孔中。

16.根据权利要求15所述的可调节的螺钉引导组件，其中，所述螺钉引导件包括带螺纹的外表面，并且所述可调节的螺钉引导组件还包括螺母，所述螺母通过螺纹连接到所述带螺纹的外表面上，以将所述螺钉引导件固定到所述气缸。

17.根据权利要求15所述的可调节的螺钉引导组件，其中：

所述螺钉引导件包括凸缘，所述凸缘放置在所述活塞致动器的所述气缸内并且接合所述气缸的端壁；以及

O形环放置在所述螺钉引导件的所述凸缘和所述气缸之间，以提供所述螺钉引导件和所述气缸之间的流体紧密密封。

18.根据权利要求15所述的可调节的螺钉引导组件，还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母通过螺纹连接到所述行程止动件的所述带螺纹的外表面上，以防止所述行程止动件的移动。

19.根据权利要求15所述的可调节的螺钉引导组件，其中，所述行程止动件包括：

第二端，所述第二端被配置为在所述活塞致动器的活塞组件的最大行程处接合所述活塞组件；以及

第一端，所述第一端被配置为接收用于旋转所述行程止动件的工具。