[发明专利]旋转阀驱动装置

说明书

相互的申请

本申请是1996年4月12日提交申请号的08/631,583的部分继续申请。 

发明领域

本发明总的涉及一种旋转阀驱动装置以及用于驱动装置的连杆机构，具体地，涉及一种生产成本低且所占空间比现有驱动装置和连杆机构小的简化驱动装置。

发明背景

通常，旋转驱动的阀，例如旋转柱塞阀和蝶阀在使用时都采用一可将直线驱动装置的直线运动分解成转矩的驱动装置。此转动用来打开和关闭阀门或柱塞。在授予Baumann的美国专利5,305,987中示出和描述了这样一种旋转阀。在此专利中，在轴端设有一连杆机构。此连杆机构还与一直线驱动装置连接。这些驱动装置一般包括大型的机制外壳，该外壳可容纳空气并且通过与响应于所施加压力运动的一卷绕式薄膜相互作用而产生直线驱动装置部件的直线运动。此外壳由一大型框架相对阀壳体所支撑，从而为所需连杆机构的运动提供空间。

虽然构成一旋转阀装置的上述的大致方法是有效的，但在实际的阀壳体周围需要有很大的空间以容纳驱动机构。同样地，驱动机构也较复杂，因而制造和维护都很昂贵。由于外壳必须在一长的压缩弹簧压力作用下组装和拆除，所以维护本身就很困难。组装和拆除都需要相应的附件并且需要拆除多个螺栓和其它构件。

还已经认识到，将直线运动分解成旋转轴运动的连杆机构经常会发生后冲和/或难以组装到轴上。许多旋转阀轴都具有正方形横截面，当连杆机构的尺寸加工得未与轴精确相符时，就会发生后冲。一花键有齿轴可减少后冲，但由于连杆机构可定位成很多个转动方向，故很可能使连杆机构不能对齐。然而，当连杆机构被驱动转动而接着使轴转动时，一正方形横截面更易于在连杆机构和轴之间产生间隙。已经尝试着采用定位螺钉或复杂的夹持件来增加连杆机构和轴之间的强度，但这些结构会增加构件之间相互连接的复杂性，因而增加装配阀的费用。授予Baumann的美国专利4,345,850启示了一种新颖的旋转阀连杆结构，其中在两个相对臂中都产生力矩，而将两个臂“夹”成与正方形轴端牢固地配合。这些连杆结构的应用被限制于下列情况，即由于臂必须相互支承以产生一固定配合而需的力矩，两个臂相互靠得很近。因而需要提供一种连杆机构，该机构不仅可牢固地配合一轴，而且能够在臂杆之间保持一较大的空间。

所以，本发明的目的在于提供一旋转阀驱动装置，其工作可靠，维修方便，并且比传统驱动装置所占的空间小。该驱动装置应当可用于很多类型的旋转阀并且应当能够在各个相对方向上以相当的精度转动。该驱动装置可产生足够的扭矩以驱动最小至中等规格的阀。当连杆机构的两个或多个臂以预定距离相互隔开时，连接驱动装置所用的连杆机构应当能够与正方形或其它形状的轴牢固配合。

发明概述

根据本发明的第一个方面，提供了一旋转阀驱动装置。该旋转阀驱动装置包括一管状外壳，具有一个或多个开口；一活塞，安装在所述管状外壳中并且可相对所述管状外壳沿管状外壳轴线移动；一连杆，伸过所述一个或多个开口并连接在所述活塞和一完全位于管状外壳外的转轴之间；以及一流体压力源，连接在所述外壳中以使所述活塞沿轴线运动。所述活塞沿轴线的运动可使连杆驱动轴转动。连杆包括至少一个臂装置，该臂装置包括具有一槽的一连杆臂和可转动地安装在活塞中并且滑动地与连杆臂中槽配合的连接销。

在一较佳实施例中，所述连杆包括安装在轴上并且连接到活塞相对侧上的第一和第二臂装置。当活塞在管状外壳中运动时，连接销在所述连杆臂的槽中滑动。

根据本发明的另一个方面，也提供了一旋转阀驱动装置。旋转阀驱动装置包括一管状外壳，具有一个或多个开口；一活塞，安装在所述管状外壳中并且可相对所述管状外壳沿管状外壳轴线移动；一连杆，伸过一个或多个开口，并连接在所述活塞和一完全位于管状外壳外的转轴之间；以及连接在外壳中以使活塞沿轴线移动的流体压力源。活塞沿轴线的运动可使连杆驱动轴转动。连杆包括至少一个臂装置，该臂装置包括连接到所述活塞上且安装在所述轴上的连杆臂以及一安装在所述轴上的一锁定件。所述连杆臂包括具有两个或多个径向可运动部分的夹头。所述锁定件具有至少一个槽。连杆还包括用于迫使将连杆臂上的夹头迫入锁定件的槽中的装置，这样所述夹头径向可运动部分被进入与所述轴配合并且所述连杆臂被锁定到所述轴上。