[发明专利]用于旋转阀的阀致动器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及阀组件和用于旋转阀的阀致动器。

背景技术

大多数阀可被归类于两种主要常规类型：线性阀和旋转阀。线性阀具有流动控制部件，该流动控制部件可通过沿着线性通路移动阀轴来打开和闭合，由此在阀体内来回移动流动控制部件。旋转阀具有阀轴，其连接到流动控制部件，通过在阀体内旋转所述流动控制部件来打开和闭合所述流动控制部件。

许多阀致动器具有产生直线或轴向运动的驱动装置。这些驱动装置的典型示例包括液压或气动活塞、隔膜致动器和波纹管。因此，为了使用具有直线驱动装置的致动器来致动旋转阀，通常包括将致动器的轴向运动转换成打开和闭合所述流动控制部件所需的旋转运动的联动装置。

如图1中示意性所示，一个常见的已知的示例性阀致动器是弹簧和隔膜气动致动器。阀致动器10包括致动器壳体12，其被柔性隔膜组件18分成两个隔间14、16。刚性的隔膜板20被连接到柔性隔膜和致动器杆22，弹簧24沿着第一方向偏置隔膜板。空气相对于弹簧24选择地注入隔间14，以沿着与第一方向相反的第二方向轴向移动隔膜18和致动器杆22。为了将致动器杆22的轴向运动转换成打开或闭合旋转阀28的流动控制部件26所需的旋转运动，杠杆联动装置30将阀轴32连接到致动器杆22。杠杆联动装置30将致动器杆22的轴向移动转换成所需的阀轴32的旋转运动。

如图2中示意性所示，另一常见的已知的示例性阀致动器40具有位于致动器驱动装置(未示出)和阀轴32之间的齿条-齿轮联动装置。由已知的驱动装置产生的轴向运动通过齿条42经过齿轮44的移动转换成旋转运动，来打开和闭合流动控制部件26。

尽管上面描述的各个已知的阀致动器10、40能够打开和闭合旋转阀，但是致动器的壳体通常体积大和/或需要靠近阀的较大空间。然而，在大多的工业设置中，例如精炼厂、发电厂或化工加工厂等，空间是极其有限的。

发明内容

根据一个示例性的方面，阀组件包括具有流动控制部件和阀轴的旋转阀，所述流动控制部件和所述阀轴被设置成使得所述阀轴的旋转打开和/或闭合所述流动控制部件。阀致动器被设置成旋转所述阀轴。所述阀致动器包括壳体和活塞，所述壳体具有限定穿过所述壳体的孔的内壳体壁，所述活塞可滑动地接合所述内壳体壁并设置在所述孔内。所述孔具有第一轴线。所述活塞能够沿着所述第一轴线在第一位置和第二位置之间滑动。所述内壳体壁被设置成在所述活塞沿着所述孔的第一轴线在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时控制所述活塞的旋转运动。限定第二轴线的致动器杆被设置在所述孔内。所述致动器杆延伸穿过所述活塞并被耦接到所述阀轴。所述活塞沿所述第一轴线在所述第一位置和所述第二位置之间的轴向移动促使所述致动器杆旋转并打开和/或闭合所述流动控制部件。

根据另一个示例性方面，阀致动器包括气缸，所述气缸具有限定穿过所述气缸的孔的内壳体壁。所述孔限定第一纵向轴线。可滑动地接合所述内壳体壁的活塞设置在所述孔内。所述活塞能够沿着所述第一纵向轴线在第一位置和第二位置之间滑动。所述内壳体壁被设置成在所述活塞沿着所述第一纵向轴线在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时控制所述活塞的旋转运动。致动器杆被设置在所述孔内。所述致动器杆具有第二纵向轴线。所述致动器杆延伸穿过所述活塞并被设置成耦接到旋转阀的阀轴。所述活塞被设置成沿着所述致动器杆在所述第一位置和所述第二位置之间滑动。所述活塞沿着所述孔在所述第一位置和所述第二位置之间的轴向移动促使所述致动器杆围绕所述第二纵向轴线旋转。