[发明专利]具有有效流体端口的液力式双活塞致动装置及实施方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过流体压力操作的阀致动装置。本发明提供若 干端口的方便位置用于将加压流体这样供应到致动装置的各部分，以 便两个活塞和两个齿条协同工作式旋转一构件，所述构件机械式驱动 一阀。随着各供应端口更方便地设置在阀致动装置上，各位置传感器 和导阀自身可以更靠近在一起设置，因此能使位置传感器和导阀成为 整体。

背景技术

用于操纵阀的常规致动装置可以使用电动机、电磁阀、气体压力 或液压力，以便提供机械输入来驱动阀。在流体压力操纵的自动阀的 领域中，隔膜和转动致动装置利用加压流体来使阀在打开位置和闭合 位置之间改变状态。

常规转动致动装置利用连杆或者齿条和小齿轮装置，以便旋转一 轴或其它可旋转构件。可旋转构件连接到阀(通常是球阀或蝶形阀) 上的不同轴或阀杆。当可旋转构件旋转时，阀上的阀杆也旋转，同时 使阀内部的球或蝶形件从流体阻塞位置运动到流体通过位置，或者反 之亦然。

无论是使用连杆装置还是齿条和小齿轮配置，液力致动装置都使 用带活塞的气缸。活塞随着供应到活塞的其中一侧上的高或低流体压 力运动。

某些常规致动装置使用两个空气气缸。在这些设计中，一个气缸 中的活塞朝另一个气缸中活塞的相反方向运动。因此，两活塞一起向 内或向外运动。各气缸偏置，且一致地推或拉齿条，使中心小齿轮旋 转。为了同时施加压力到每个气缸的外端上，使T形管垂直与加压流 体供应一致。T形管连接部分将所供应的加压流体分成两个分开的流 体流，两个气缸中的每个气缸都用一个流体流。

在某些常规致动装置中，T形管安装到致动装置本身中作为致动 装置外壳的整体部分。图1a和1b是一个这种装置的顶视图，所述装 置包括常规的转动致动装置1，所述致动装置1具有封闭在外壳3中 的左活塞5和右活塞7。如图1a中所示，压缩空气行进到端口19中， 所述端口19位于外壳的侧边上。来自端口19的压缩空气使活塞5和 7及它们相应附接的齿条13和15运动分开，因此使转动件18和小齿 轮17朝逆时针方向旋转。当压缩空气穿过端口19进入体积10时，来 自活塞7的右侧上体积11和活塞5的左侧上体积9中的空气流出端口 21，所述端口21也位于外壳的侧边上。为了使致动装置方向相反，将 压缩空气供应到端口21，而端口19起排气端口作用，如图1b中所示。 因此，通过提供连接体积9和11的整体T形管23，不需要外部垂直 件来产生T形管。

然而，因为整体T形管23在外壳3内需要空间，所以外壳3必 须制成足够大，以便容纳流体通道，所述流体通道使加压流体供应分 开，并连接每个气缸。因为致动装置外壳还要求许多其它类型连接部 分/安装孔或其它零部件以便安装到外壳中，尤其是安装在外壳的顶部 上，所以常规阀致动装置必须在整体T形管的布局和操纵致动装置所 要求的其它连接部分/安装孔的布局之间综合考虑。形成整体T形管的 通道通常是钻孔到外壳中。因此，为了减少制造过程的复杂性，与外 壳成为整体的通道必须制成具有尽可能少的弯头，而T形管在外壳内 部的布局不干扰其它连接部分/安装孔变得更困难。因此，端口19和 21及它们相应的通道通常位于外壳的侧边上。

通常利用位置传感器来监测转动件在致动装置中的位置。用于安 装位置传感器的优选位置是转动件18安装于其中的致动装置1的表 面。由于转动件18的一端成形为连接到阀的阀杆或轴上，致动装置1 与阀相对的表面保持可用来安装位置传感器。在致动装置1和阀的大 多数定向中，这个优选的表面是在致动装置的顶部上，但因为致动装 置1和阀可以是与如图1a和1b所示不同的定向，所以与阀相对的表 面可以是不在致动装置的“顶部”上。阀位置传感器占据外壳上一些 可以利用的区域。因此，在常规致动装置中，端口19和21必须位于 在致动装置上与阀位置传感器所在的侧不同的致动装置侧上。

为了按需要供应加压空气或者使端口19和21排气，经常使用枢 轴阀。导阀经常是电动阀，所述电动阀对从计算机控制装置如可编程 逻辑控制器(PLC)发送的信号作出响应。为了达到最佳性能和方便， 导阀可以直接安装在致动装置1上端口19和21附近。