CN101523101B - 特别用于阀的气动执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于阀的气动执行机构，该气动执行机构包括由头部法兰封闭的体部，在所述体部中以相反的方向移动的两个活塞，由所述活塞致动而转动的输出轴，以及止动部件，该止动部件在各个头部法兰上以便在所述活塞离开彼此朝向头部法兰移动时限制活塞的冲程。在所述执行机构体部的至少一侧设有调节装置(22)，该调节装置包括止动装置(26、27)，该止动装置在平行于活塞的运动的方向上彼此相隔可变的距离，且布置成在活塞朝向彼此运动时拦截活塞并限制活塞的冲程。

Description

特别用于阀的气动执行机构

技术领域

本发明涉及一种主要用于控制球阀、蝶形阀以及类似阀的气动执行机构，这类阀设有通常在关闭和完全打开的位置之间转动90°的角度的闸板(shutter)构件。本发明特别涉及一种用于调节这种气动执行机构的冲程的创新系统以便在关闭位置和不同的打开位置止动阀闸板构件。

背景技术

这里考虑的气动执行机构的类型是公知的，所述气动执行机构包括由头部法兰(head flange)封闭的执行机构体部、在所述体部中被引导且以相反的方向运动的两个活塞、和输出轴，其中所述轴被活塞操作而转动，且连接于将响应于从远程控制器接收的信号而打开或关闭的阀闸板构件。

活塞通过齿轮或转动元件运动学地连接于输出轴以便将活塞的直线运动转化为输出轴的旋转交替运动。通过这种方法，例如，活塞在一个方向的冲程对应于所述轴的用以打开与之连接的阀闸板构件的转动，而活塞在相反方向的冲程对应于所述阀闸板构件的关闭。

在由于任何和封闭性或补偿磨损相关的功能性原因时，如果阀的闸板构件、球阀、蝶形阀等要求在打开和关闭位置之间的不同于90°的旋转且反之亦然，那么活塞冲程以及输出轴的旋转必须可以方便地调节以便所述阀合适地工作。

迄今为止已经提出并采用了各种系统用于进行此类调节。

其中一种系统使用至少一个止动装置，该止动装置和执行机构的输出轴一起转动且设计成与两个止动螺钉交替地相互作用以便分别设定阀的打开和关闭冲程。该止动装置可由从输出轴径向突出的凸轮、销钉或肩部构成，而止动螺钉被定位且旋拧进执行机构体部的一侧中，根据使用的止动装置不同其位置可能会改变。

另一种已知的止动系统包括调节螺钉，该调节螺钉连接于活塞并和活塞一起移动，且在一个方向上移动时与将活塞连接于输出轴的转动元件相接触，在另一方向上移动时与执行机构体部的头部法兰相接触。

但是，至少在第一种情况中，当打开阀闸板构件时，应力和止动作用力被释放到输出轴上，且随后释放到所述轴与控制活塞的运动学联接的转动元件上，这不利于该装置的精度和持续时间。

另一种止动系统包括两个定位于执行机构体部的头部法兰的调节螺钉：一个螺钉定位成和第一活塞成一直线并和第一活塞接触，另一个螺钉和第二活塞成一直线并和第二活塞相互作用。通过这种方法能够调节阀的打开和关闭冲程。

但是，所述止动一次涉及一个活塞，打开时涉及一个，关闭时涉及另一个，止动作用力释放到一个或另一个头部法兰上，而作用在两个活塞上的应力没有任何传播/扩散。

发明内容

本发明旨在消除上述已知的技术问题和上述缺点，并利用易于接近/达到且易于调节的装置产生用于精确且恰当地调节气动执行机构的冲程的条件。

实际上，本发明的目的之一是提出并供应一种设计成特别用于阀的气动执行机构，该气动执行机构结合了打开和关闭冲程的调节系统，以便为了执行机构的工作目的和持续时间而保护活塞和输出轴之间较精密/易损且极其重要的联接区域。

为此，本发明提出一种活塞冲程的调节装置的独特的布置，这种布置取决于待控制的阀闸板构件的旋转角度，且同时建立这样的条件，即使得在冲程结束时活塞的止动作用力均匀地在一个方向释放到执行机构体部的端部法兰上，在另一个方向释放到彼此相对的两个活塞上，而不会影响输出轴。

通过根据权利要求1的前序部分并且具有如下特征的气动执行机构来实现该目的和前述条件，即，其特征在于，在执行机构体部的至少一侧设有包括两个止动装置的被插入的调节装置，所述两个止动装置之间的距离可在与活塞的运动平行的方向上变化，并且每个所述止动装置与一活塞相联，所述止动装置处于可拦截(intercept)所述活塞以便控制活塞的接近冲程(approach stroke)的极限的位置。

附图说明

从以下结合示意性的且非限制性的附图的描述可显见本发明的更多细节，其中：

图1是从外部观察的执行机构的透视图；

图2是图1的执行机构的端部视图；

图3是执行机构的纵剖面视图，该执行机构处于和受控阀关闭对应的位置，且调节装置处于第一位置；

图4是图3的组件的俯视图；

图5是类似于图4的视图，但是所述执行机构处于和受控阀打开对应的位置；以及

图6是执行机构的纵剖面视图，该执行机构处于和受控阀打开对应的位置，但是所述调节装置处于不同位置。

具体实施方式

如图所示，如公知的那样，气动执行机构包括由头部法兰11、12封闭以形成腔体13的执行机构体部10；容纳于所述腔体中并在所述腔体中滑动的两个活塞14、15；以及输出轴16，该输出轴成直角地安置于两个活塞之间，在所述体部中可旋转地被支承，且可连接于待操作的阀的转动闸板构件(未示出)。

活塞14、15可相对于彼此反向移动以借助于根据需要而被供给到执行机构体部10的腔体13中的处于压力下的流体而平行地相互离开或接近，并通过一转动连接构件17致动输出轴16。在示出的示例中，此连接构件17是一连杆运动装置(link motion)，在中央被键接到输出轴16，且在该连接构件17的相对端部具有两个狭槽18，该连接构件17通过这两个狭槽和固定于各个活塞的一部分的对应的销19联接，从而活塞的运动和输出轴的旋转一致。特别地，当活塞朝向头部法兰移动，相互离开时(图3和图4)，输出轴16沿关闭它连接于其上的阀闸板构件的方向转动；当活塞移动以相互接近时(图5和图6)，输出轴16沿打开该阀闸板构件的方向转动，或反之亦然。

第一调节螺钉20成一直线地装配于测试法兰11以在第一活塞14朝向所述法兰移动时拦截和止动第一活塞14。同样，第二调节螺钉21成一直线地安装在另一个头部法兰12上以在第二活塞15朝向所述另一个头部法兰移动时拦截和止动第二活塞15。这样，通过按照需要对调节螺钉20、21的位置进行调节，能够在活塞沿例如关闭被致动的阀的方向彼此远离地移动时限制活塞的冲程。

根据本发明，活塞14、15分别配设有彼此相对的纵向尾端件(tailpiece)14’、15’，并且在执行机构体部10的一侧、在所述尾端件14’、15’之间的位置处装有调节装置22，该调节装置22设计成即使当活塞朝向彼此(即，例如，沿被致动阀的打开方向)运动时，也通过调节该调节装置22来改变活塞的冲程。

该调节装置22包括支承元件23，该支承元件固定于执行机构体部10并形成向所述体部内侧开口的壳体24，在该壳体24中装有带有两个止动块26、27的调节螺钉25，所述两个止动块26、27中的一个与第一活塞14相联，且另一个与第二活塞15相联。调节螺钉25保持在支承元件23中以便仅在被合适的扳手操作时才能转动。该调节螺钉25大致平行于活塞运动的方向且具有带右手螺纹28的区段和带左手螺纹29的区段。两个止动块26、27分别和所述调节螺钉25的右手螺纹区段28以及左手螺纹区段29接合/配合，所述两个止动块在支承元件23中被引导，可以响应于调节螺钉的旋转沿相反的方向平移，但是不会转动，所述两个止动块在一位置处面向执行机构体部的内侧以便当活塞14、15相互接近时拦截活塞14、15的尾端件14’、15’。

实际上，一方面如前面所述，通过在固定于体部10的头部法兰的第一调节螺钉20和第二调节螺钉21上进行操作能够设定活塞14、15的对应于被致动阀的关闭(或打开)的(彼此)远离运动方向的冲程。另一方面，通过调节螺钉25的旋转，能够改变止动块26、27在相反方向上的平行位置以便改变它们之间的距离(图6)，并按照需要——这取决于被致动的阀的打开(或关闭)角度——相应地限制活塞的接近冲程。

从而，优选地，由带有止动块26-27的螺钉25构成的整体被布置在支承元件23中，沿轴向有一定的自由度，从而能够平行于所述体部10的纵轴线而平移，这样它相对于活塞14和15的尾端件14’和15’的位置可总处于自动定中心的位置，而不会有集成部件的可能的间隙和加工公差(working tolerance)，并且体部10或支承装置23不会遇到纵向止动件或限制件。此外，这种平移的可能性还可确保止动块26、27上的活塞推力的反作用力几乎完全释放到所述组件上，而体部10和支承件23不会受到明显机械应力的影响。同样值得注意的是前面描述的且在附图中示出的执行机构是双作用类型的，但是如果执行机构是单作用类型，或如果执行机构的活塞具有和与输出轴成一体的小齿轮相啮合的带齿的齿条，该输出轴设计成致动阀的闸板构件的打开和关闭，所述活塞的接近冲程的调节装置也可以相同的方式使用，并提供相同的结果。

Claims (7)

1.一种气动执行机构，该气动执行机构包括：

-执行机构体部(10)，该执行机构体部由头部法兰(11、12)封闭且限定一腔体(13)，

-两个活塞(14、15)，所述两个活塞容纳于所述腔体中并以相反的方向平行地移动，由加压流体提供动力以便使所述活塞远离彼此或朝向彼此运动，及

-输出轴(16)，该输出轴可旋转地被支承于所述体部中，可与待操作的阀的闸门构件连接，并且通过将直线运动转变为旋转运动的装置由所述两个活塞致动以便转动，

-其中，两个调节螺钉(20、21)安装在执行机构体部的头部法兰(11、12)上，每个头部法兰上安装有一个所述调节螺钉(11、12)，以便在所述活塞彼此远离地移动时拦截和止动所述活塞，

其特征在于，在所述执行机构体部(10)的至少一侧设有调节装置(22)，该调节装置包括止动装置(26、27)，该止动装置在平行于所述活塞的运动的方向上彼此相隔可变的距离，并且每一个所述止动装置与一活塞相联，所述止动装置处于一位置处以便为了由所述活塞的接近冲程控制的限制而拦截所述活塞。

2.根据权利要求1所述的气动执行机构，其特征在于，每个所述活塞(14、15)具有纵向尾端件(14’、15’)，该纵向尾端件面对另一活塞的纵向尾端件，所述调节装置(22)在可调节的位置处具有两个止动装置(26、27)，所述两个止动装置面向所述活塞且在所述活塞朝向彼此平行地移动时拦截所述尾端件。

3.根据权利要求1或2所述的气动执行机构，其特征在于，所述调节装置(22)包括支承元件(23)、调节螺钉(25)，该支承元件固定于执行机构体部并形成朝向所述体部的内侧开口的壳体，该调节螺钉由所述壳体平行于活塞的运动方向支承，仅能够转动，且具有右手螺纹区段和左手螺纹区段，并且，所述止动装置包括两个止动块(26、27)，该止动块分别和所述调节螺钉的螺纹的右手螺纹区段和左手螺纹区段接合，可响应于所述调节螺钉的旋转沿相反的方向平行移动以便改变所述止动块之间的距离，并设计成拦截所述活塞的尾端件。

4.根据权利要求3所述的气动执行机构，其特征在于，所述带有止动块(26、27)的调节螺钉(25)支承于所述支承元件(23)中，平行于所述活塞的运动方向具有有限的平移自由度。

5.根据权利要求3所述的气动执行机构，其特征在于，所述调节装置(22)的支承元件(23)与执行机构体部相联并固定于执行机构体部。

6.根据权利要求3所述的气动执行机构，其特征在于，所述调节装置的支承元件是所述执行机构体部的一体部件。

7.根据权利要求1所述的气动执行机构，其特征在于，所述气动执行机构用于阀。

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