[发明专利]阀门控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门控制设备。

背景技术

例如，PCT公开WO2009/062928A1(对应于US2010/0319663A1)教导了一种控制阀门打开和闭合的阀门控制设备。具体而言，参考图17和18，阀门控制设备包括阀门101、电动致动器和电动机控制单元。阀门101适于打开和闭合流体通道。电动致动器包括杆102，其驱动阀门101。电动机控制单元控制供应给电动机103的电力，所述电动机103是电动致动器的驱动电源。

电动致动器包括减速机构、往复滑块连杆机构300和止推轴承104。减速机构降低从电动机103通过两级传递的旋转速度。往复滑块连杆机构将减速机构的转动转换成杆102的线性运动。止推轴承104可滑动地支撑杆102，以在往复方向上使杆102能够往复运动。止推轴承104包括沿杆102的轴向通过止推轴承104延伸的通孔，止推轴承104牢固地约束在驱动装置外壳的轴承孔中。

减速机构包括小齿轮105、中间齿轮106和主传动齿轮107。小齿轮105固定到电动机103的输出轴上。中间齿轮106与小齿轮105啮合并受其驱动。主传动齿轮107与中间齿轮106啮合并受其驱动。中间齿轮106可旋转地安装到支撑轴111的外周表面。主传动齿轮107可旋转地安装到支撑轴112的外周表面。

肘节杆108通过第一枢轴113连接到电动致动器的杆102。肘节杆108通过第二枢轴114连接到主传动齿轮107。第一枢轴113配合到肘节杆108的第一配合孔中，由此固定到肘节杆108。第二枢轴114配合到肘节杆108的第二配合孔中，由此固定到肘节杆108。

在PCT公开WO 2009/062928A1(对应于US2010/0319663A1)的电动致动器中，电动机103驱动减速机构的齿轮105-107以及通过第二枢轴114连接到主传动齿轮107的肘节杆108，沿其轴向推动(或拉动)杆102，以将主传动齿轮107的转动转换成杆102的往复线性运动。

在这里，连杆109置于杆102和阀门101的轴115之间。

在PCT公开WO 2009/062928A1(对应于US2010/0319663A1)的电动致动器中，在杆推力转动连杆109时，杆102受到来自连杆109的侧向力的反作用力(由图17中的虚线表示)，从而在杆102的远端部分产生摆动。

在驱动杆102时，驱动杆102以具有沿杆轴向Y的线性运动，还有沿弯曲方向Y’的弯曲运动。此外，由于阀门的压力P，在杆102的行程位置中发生位置偏差。

传感器感测磁路(包括磁体和磁轭的磁路)的位置，其设置于杆位置感测构件110中。因此，在杆102弯曲运动时，来自磁体的磁场以弯曲方式变化，由此传感器的输出值以弯曲方式变化。由此，传感器输出变化特性相对于磁路行程位置，即杆102的行程位置的线性劣化。

此外，日本未审专利公开No.2004-177398A教导了一种杆行程位置感测设备，其能够直接感测杆102的线性行程位置。具体而言，如图19A所示，杆行程感测装置包括磁性静止主体(两个定子121，122以及保持于其间的传感器)和磁路(具有永磁体123和磁轭124的磁路)。磁路可以在杆102的行程方向上相对于磁性静止主体发生位移。磁性静止主体放置得平行于杆102的行程方向(轴向)。

传感器包括霍尔元件125，其插入到两个定子121、122之间形成的磁通量感测缝隙中。向杆102一体地提供磁路。

杆行程位置感测设备的定子121，122、永磁体123、磁轭124和霍尔元件125形成两个磁路A，B。

在日本未审专利公开No.2004-177398A的杆行程位置感测设备中，由于杆轴承133的释放，磁路A，B如箭头所示摇摆，杆轴承133可滑动地支撑杆102，以实现杆102沿往复方向的往复运动。由此，磁路和霍尔元件125之间的距离改变，使得霍尔元件125的磁性感测表面接收的磁场强度变化(波动)。

在这里，在如图19B所示靠近杆轴承133放置磁路(永磁体123，磁轭124)的情况下，磁路的摆动幅度小，由此磁路和霍尔元件125之间的距离波动范围也小。相反，在远离杆轴承133放置磁路的情况下，磁路的摆动幅度变大，磁路和霍尔元件125之间的距离波动范围变大。