[发明专利]具有保持带的可调节式失效安全保障旋转式弹簧控制器

说明书

技术领域

本发明的技术领域涉及旋转式弹簧回位控制器。长期以来，板簧或动力弹簧用作独立的机械式失效安全保障装置。弹簧回位控制器在与各种动力致动器（如，电力致动器、气动式致动器或液压式致动器）结合使用或连接到其上时，还能将双作用致动器转变成失效安全保障单作用致动器，从而可施加扭矩以使轴在需要时旋转，该轴与所述各种动力致动器的轴连接或接合到其上。例如，回位弹簧致动器通常用作失效安全保障装置，如果将空气、水或电力分别供应给气动、液压或电致动器的操作出现中断或失败，该回位弹簧致动器就能使诸如阀等装置旋转至预定“打开”或“关闭”位置上。

背景技术

弹簧回位控制器用作独立装置时通常可使诸如手动操作阀等装置返回至预定安全状态下。弹簧回位控制器可直接安装到该装置上或可通过联接机构调节。为了将双作用致动器转变成单作用失效安全保障致动器，例如可使弹簧回位控制器与气动致动器连接，施加到气动致动器上的气压将保持装置（通常为阀）处于正常操作位置上。一旦施加给气动致动器的气压减小，旋转弹簧回位式失效安全保障控制器将使该装置旋转至安全状态下，根据特定应用场合，该状态可以是打开位置或关闭位置。

使用旋转式弹簧回位控制器要求最少能量（也称之为弹簧预载）储存在弹簧中，之后可操作地装配致动器以作为更大组件的主要部分而能满足所需目的。如果偶然释放了储存在弹簧中的储能，例如，拆卸期间弹簧突然弹出，就会对人和装置造成严重伤害。因此，为安全起见，需要采取合适的预防措施防止偶然有害地释放出储存在旋转式弹簧致动器的弹簧内的储能。以某种方式设计了下面的优选实施例，以避免各种情况下偶然有害地释放出弹簧的储存张力。

另外，需要（有时必须）现场调节弹簧回位致动器，例如，调节弹簧的预载或调节弹簧回位致动器的输出旋转方向。除了优选实施例的在此所述的安全特征以外，该优选实施例还能让使用者根据要求或需要灵活安全地现场调节旋转式弹簧回位致动器组件。

当卷绕的旋转式弹簧回位控制器与动力致动器以驱动关系接合时，由弹簧所施加的扭矩能有效地使装置（如，阀的轴）旋转，没有通过气动、液压或电控制致动器（其与弹簧回位控制器连接）施加到轴上的反作用力。同样地，使用上述旋转式弹簧回位控制器要求最少能量储存在弹簧中。根据弹簧回位控制器或特定装置（弹簧回位控制器连接到其上）需满足的特定目的，在可操作地安装弹簧之前，需要调节弹簧张力（也称之为弹簧预载）。

以某种方式设计这种弹簧回位控制器，从而，通过将保持带组合在该控制器中，使保持带牢固地环绕或包围弹簧，这样在调节或拆卸期间就能避免各种情况下偶然有害地释放弹簧的储存张力。除了提高安全性能以外，保持带还能便于现场使弹簧回位控制器的输出旋转方向安全和可行地反向。

另外，保持带可让使用者安全方便地将动力弹簧组件从壳体上拆卸下来，从而，例如可让使用者现场调节弹簧预载。传统上，通过使用弹簧盖板上的多孔结构，旋转地调整致动器（如，气动式叶片致动器或液压式叶片致动器）使其在合适时间连接到弹簧壳体上，这样就可调节弹簧预载。这种方法的一个问题是，在调整弹簧壳体的方位时，弹簧轴与致动器轴协调配合，安装孔不再与弹簧轴同步协调配合。通常，弹簧控制器安装在动力致动器和被致动的装置（如，流量控制阀）之间，必须将联接机构制造成能允许上述定时差。因此，如果需要现场改变预载，那么将必须更新联接机构。本发明的一个优选实施例中，通过使用弹簧回位控制器上的多槽式轴，在保持所述轴定位到安装螺栓方位上时可逐渐增加弹簧预载，这样就可避免校时的问题。由于该实施例中使用了用于保持弹簧储能的保持带，这样可容易地拆卸掉弹簧回位控制器，从而可调整轴的方位使其到达正确的启动位置上以获得合适预载，因此该方法是可行的。

本发明的优选实施例涉及一种旋转式弹簧回位控制器，其包括壳体、盖板、可旋转的轴、盘簧以及保持带。壳体具有侧壁，侧壁一端为端壁，侧壁另一端敞开。盖板相对于壳体的开口端以闭合关系布置。可旋转的轴的一端以轴颈结合的方式结合到所述端壁上。所述盘簧插入在所述轴和所述壳体内部之间并相对于两者固定。保持带牢固地包围弹簧。

本发明的另一优选实施例涉及一种旋转式弹簧回位控制器，该控制器包括壳体、盖板、可旋转的多槽式轴和盘簧。壳体具有侧壁，侧壁一端为端壁，侧壁另一端敞开。盖板相对于壳体的开口端以闭合关系布置。可旋转的多槽式轴的一端以轴颈结合的方式结合到所述端壁上。盘簧插入在所述多槽式轴和所述壳体内部之间。该优选实施例还可包括保持带，以保持储存在弹簧中的能量，从而在需要时可便于将弹簧从壳体上拆卸掉。