專(zhuān)利名稱：用來(lái)控制燃?xì)鈧鬏數(shù)拈y門(mén)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分所述的用來(lái)控制燃?xì)鈧鬏數(shù)拈y門(mén)裝置。
背景技術(shù)：
具有上述特性的閥門(mén)裝置通常用來(lái)控制燃?xì)庀蛉紵骰蚱渌?lèi)似使用裝置的傳輸，以控制調(diào)節(jié)其傳輸壓力或燃?xì)夤?yīng)流速。
從申請(qǐng)人自己的產(chǎn)品中可以了解這一類(lèi)的閥門(mén)裝置，這種閥門(mén)裝置通常具有一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器，用來(lái)有效地控制截流件，以打開(kāi)和關(guān)閉成形在傳輸管道上的閥座。例如，為控制截流件，公知的技術(shù)是提供一個(gè)桿，其通過(guò)內(nèi)、外螺紋的配合連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，從而可以通過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，將截流件從閥座移開(kāi)或移向閥座。通過(guò)致動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)，也使得對(duì)輸送燃?xì)獾妮斔蛪毫蛄魉賹?shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制成為可能。
為確保在預(yù)定的情形發(fā)生時(shí)閥座能夠安全閉合，例如，在對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的電流供應(yīng)中斷時(shí)(在這種情況下致動(dòng)器有可能停止于閥座開(kāi)口的一個(gè)中間位置)切斷燃?xì)馔?，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一個(gè)解決方案，并且構(gòu)成本申請(qǐng)人的意大利專(zhuān)利No.PD99A000274的申請(qǐng)主題。它提供了使用設(shè)置在截流件和主電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器之間的電磁裝置，并布置以作用于截流件，從而依靠通過(guò)與電磁裝置中的電磁鐵的靜止鐵芯和可移動(dòng)銜鐵之間的電磁引力方向相反的彈簧施加的彈性力，閉合閥座。如果發(fā)生要求閥座閉合的情況，不論致動(dòng)器處于什么處操作位置，中斷對(duì)電磁鐵的電流供應(yīng)，在上述彈性力的作用下，使截流件的安全閉合移動(dòng)。
雖然從一方面來(lái)說(shuō)，該方案在確保閥座安全閉合方面非?？煽浚窃诹硪环矫?，卻導(dǎo)致一定的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，這主要與采用的一種電磁鐵有關(guān)，這種電磁鐵隨截流件的控制桿浮動(dòng)，特別是，在受氣流影響的區(qū)域內(nèi)浮動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上要求具備特定條件的電絕緣以及相對(duì)于燃?xì)獾拿芊?，?duì)電接觸和用來(lái)提供電磁鐵的電線的要求條件都更加苛刻，這種條件對(duì)于滿足電磁鐵在閥門(mén)裝置內(nèi)的移動(dòng)更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個(gè)主要目的是提供一種閥門(mén)裝置，其結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)能夠克服所提到的現(xiàn)有技術(shù)論及的所有局限性。
通過(guò)根據(jù)所附權(quán)利要求所成形的一種閥門(mén)裝置，本發(fā)明所能實(shí)現(xiàn)的這一目的及其它目的將在下文作進(jìn)一步解釋。


本發(fā)明和特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下對(duì)其優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明將更加清楚，該優(yōu)選實(shí)施例作為非限定性舉例，參照附圖進(jìn)行描述，其中圖1-3示出了在各種不同運(yùn)行情況下依據(jù)本發(fā)明提出的閥門(mén)裝置的縱剖面。
具體實(shí)施例方式
在所述附圖中，根據(jù)本發(fā)明成形的用來(lái)控制燃?xì)庀蛉紵骰蚱渌?lèi)似使用裝置，圖中未示出，傳輸?shù)拈y門(mén)裝置，通常以1標(biāo)出。燃?xì)馔ㄟ^(guò)圖中部分示出的供氣管2供應(yīng)到裝置1，并通過(guò)一傳輸管3從該裝置輸送出去。
閥門(mén)裝置1包含一個(gè)調(diào)節(jié)閥4，該調(diào)節(jié)閥4包括一個(gè)盤(pán)形截流件5，該截流件作用于閉合管道2和3之間形成的閥座6，從而關(guān)閉該閥座6。該裝置還包括一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器，通常以7標(biāo)出，其包括一個(gè)具有縱軸X的桿8，用于操作該截流件5。
操作桿8包含兩個(gè)結(jié)構(gòu)上獨(dú)立并共軸的部分9和10，它們相互形成彼此的延伸部分，并通過(guò)外內(nèi)螺紋配合相互連接。
特別是，桿的第一部分9具有一個(gè)呈六邊形輪廓外壁的第一部分9a，軸向延伸有一個(gè)與第一部分共軸的外部帶有螺紋的第二部分9b。
部分9b旋入一個(gè)螺紋孔10a中，該螺紋孔從桿的第二部分10的一端沿軸向形成。在該桿的相對(duì)端，以常規(guī)的旋轉(zhuǎn)連接方式將該桿連接到該截流件5上。
第二桿部分10具有呈多邊形(例如六邊形)輪廓截面的外壁，其接合于一個(gè)具有相應(yīng)截面的通孔11中而可自由地沿軸向(沿軸X)滑動(dòng)于其中，該通孔11形成于設(shè)有中空軸的電機(jī)13的轉(zhuǎn)子12的中心。電機(jī)13為直流電機(jī)，有利地為一可反轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)，其中適于極化的永磁體轉(zhuǎn)子12，其四周通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)由電線15供電的線圈14環(huán)繞。該線圈14用于產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)所必需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該轉(zhuǎn)子在軸向受到圖中示意性示出的止推軸承16的支撐，而線圈14裝配在一個(gè)圓柱形的鐘狀殼體17上，該殼體17構(gòu)成轉(zhuǎn)子12的罩殼，并且可以通過(guò)螺釘19固定到裝置的一個(gè)固定結(jié)構(gòu)18上，中間插入使鐘狀殼體17以氣密方式對(duì)結(jié)構(gòu)18密封的裝置。
使第一桿部分9接合，從而可在一個(gè)襯套21內(nèi)形成的具有相應(yīng)的六邊形輪廓的通孔20內(nèi)自由地沿軸向滑動(dòng)，該襯套在沿軸向相對(duì)止推軸承16來(lái)說(shuō)較遠(yuǎn)的一端，還構(gòu)成電機(jī)的一個(gè)軸承座。
殼體17還容納一個(gè)電磁裝置，通常以22標(biāo)出，包含一個(gè)電磁鐵，該電磁鐵，其具有一個(gè)帶有勵(lì)磁繞組24的第一部分或稱固定鐵芯，以及一個(gè)通過(guò)勵(lì)磁作用能夠可移動(dòng)地固定到固定鐵芯上的第二部分或稱可移動(dòng)銜鐵。裝置22可有利地包含一個(gè)普通的磁性元件或一個(gè)低耗保持磁體。
電磁鐵的固定鐵心部分23呈U形，具有兩個(gè)相對(duì)的臂23a和23b，其上設(shè)置有繞組24，該電磁鐵的固定鐵心部分通過(guò)支座26固定到殼體17上，該支座26帶有一個(gè)帶螺紋的脛狀件27(shank-like element)。該脛狀件中部穿孔，用于插入電線28向電磁鐵供電。
電磁鐵的可移動(dòng)銜鐵部分25連接到第一桿部9的距螺紋部9b較遠(yuǎn)的一端。
可以注意到，由于帶有電磁繞組的部分剛性地連接到本閥門(mén)裝置的固定結(jié)構(gòu)18，該銜鐵25是電磁鐵上唯一的可隨操動(dòng)桿8滑動(dòng)的部分。
電磁裝置的電磁鐵作為一個(gè)整體也裝入一個(gè)整體呈圓柱狀的封殼29中，封殼29同軸地安裝在殼體17內(nèi)，并沿軸向延伸于支座26和襯套21之間。
一個(gè)彈簧，以30標(biāo)出，作用在閥門(mén)裝置的固定結(jié)構(gòu)18和截流件5之間，為了作用于截流件上以使閥座6閉合，并占據(jù)于內(nèi)外螺紋配合之間的間隙。
工作時(shí)，在初始狀況下，如圖1所示，其中燃?xì)馔ǖ朗乔袛嗟?，由于彈?0的彈力作用，閥座6通過(guò)截流件5閉合，致動(dòng)器22的電磁鐵被斷開(kāi)，且電機(jī)13因此得不到電能。
從這種狀況開(kāi)始，該電機(jī)經(jīng)設(shè)置從初始狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定的轉(zhuǎn)數(shù)，該轉(zhuǎn)數(shù)通過(guò)外內(nèi)螺紋配合中的螺紋的螺距，與所述第一桿部分9的預(yù)定軸向行程相關(guān)。這樣，該桿部所進(jìn)行的行程將可移動(dòng)銜鐵24帶到一個(gè)靠近電磁鐵的固定鐵芯的位置，該位置位于電磁引力區(qū)域的附近。隨后通過(guò)對(duì)螺線管繞組24提供適當(dāng)?shù)碾娏?，激發(fā)電磁鐵從而產(chǎn)生電磁引力，該電磁吸引力使銜鐵24按圖2所示位置固定到固定鐵芯23上。
隨后電機(jī)13沿與此前的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使第二桿部分10螺合到第一部分9上，使第二部10軸向滑動(dòng)，進(jìn)而使截流件5從閥座6移開(kāi)，與彈簧30的作用相反，并相應(yīng)地開(kāi)啟閥座。根據(jù)電機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)數(shù)，可以調(diào)整截流件5的行程，從而可控制調(diào)節(jié)輸送壓力。圖3示出一種正常工作狀態(tài)，在這種狀況下第二桿部10的行程與電機(jī)13的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)，從而允許在閥門(mén)裝置中進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。
在要求閥座6關(guān)閉的預(yù)定情況出現(xiàn)后，中斷對(duì)電磁鐵的螺線管24的電流供應(yīng)，然后截流件5在彈簧30作用下關(guān)閉閥座6，與操作桿的位置無(wú)關(guān)。閥座通過(guò)在第一桿部分9與襯套21之間以及第二桿部10與轉(zhuǎn)子12之間的相對(duì)滑動(dòng)而閉合的過(guò)程中，桿是軸向?qū)虻摹?br> 還要指出的是，對(duì)彈簧30進(jìn)行選擇，使其尺寸和彈簧常數(shù)能夠確保從在操動(dòng)桿8調(diào)節(jié)作用中達(dá)到任何軸向位置開(kāi)始，截流件5都能夠可靠地抵靠在閥座6上安全地閉合。
因此，除了輸送壓力和/或氣流速度的調(diào)節(jié)作用外，相同的調(diào)節(jié)閥4還執(zhí)行使燃?xì)馔ㄟ^(guò)閥座6的通道安全閉合的功能。該閥門(mén)能確保低耗調(diào)節(jié)功能和高精度定位，在任一情況下，在出現(xiàn)預(yù)定狀況時(shí)，都要以高關(guān)閉載荷和快速插入時(shí)間來(lái)確保安全閉合功能。
本發(fā)明因此實(shí)現(xiàn)了提出的發(fā)明目的，比公知的方案具有很多優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)際上主要優(yōu)點(diǎn)在于，由于提供了一種沒(méi)有任何電磁繞組移動(dòng)部分的電磁裝置，根據(jù)本發(fā)明的閥門(mén)裝置的電流供應(yīng)更為容易，而且相對(duì)氣體部分的電絕緣和密封則不復(fù)雜。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提供了一種電磁裝置，在其調(diào)節(jié)閥的工作中，在實(shí)際的調(diào)節(jié)步驟和閥門(mén)的安全閉合過(guò)程中，具有較小的移動(dòng)慣性質(zhì)量，從而只要較低的能耗需求。
另一優(yōu)點(diǎn)在于電機(jī)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器和電磁裝置的實(shí)際情況，它們彼此共軸，使得整體上更加緊湊，這也更有利地使它們能夠裝入單獨(dú)一個(gè)殼體中，可以不漏氣的方式與閥門(mén)的燃?xì)獠糠指綦x。
而另一優(yōu)點(diǎn)與根據(jù)本發(fā)明提出的閥門(mén)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性有關(guān)，比起公知的方案，其需要更少的構(gòu)件。這些構(gòu)件也可以設(shè)有預(yù)選的模式，使不同大小的閥座得以控制調(diào)節(jié)并安全地閉合。
相當(dāng)重要的是，根據(jù)本發(fā)明成形的該閥門(mén)裝置的整體可靠性得以提高。
權(quán)利要求
1.一種閥門(mén)裝置，用來(lái)控制燃?xì)馔ㄟ^(guò)輸送管(3)傳輸，該閥門(mén)裝置包括一個(gè)位于所述輸送管中的閥座(6)和一個(gè)與該閥座(6)相連接的截流件(5)，一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)裝置(7)，作用于所述的截流件(5)上對(duì)該截流件進(jìn)行控制，從而打開(kāi)/閉合所述閥座(6)，一個(gè)電磁裝置(22)，具有一個(gè)帶有勵(lì)磁繞組(24)的第一部分(23)和一個(gè)能夠通過(guò)磁化作用可靠地固定到所述第一部分上的第二部分(25)，該電磁裝置(22)與所述致動(dòng)器(7)相連接，作用于所述的截流件(5)從而在預(yù)定的要求所述閥座關(guān)閉的狀況出現(xiàn)時(shí)，閉合所述的閥座(6)而與致動(dòng)器(7)的操作位置無(wú)關(guān)，其特征在于，所述致動(dòng)裝置(7)連同所述電磁裝置(22)的第二部分(25)是可移動(dòng)的，在移動(dòng)過(guò)程中控制所述截流件(5)，從而打開(kāi)/閉合所述閥座(6)，所述電磁裝置的第一部分(23)連接到該閥門(mén)裝置的一個(gè)固定結(jié)構(gòu)上。
2.如權(quán)利要求1所述的閥門(mén)裝置，其中所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器(8)和電磁裝置(22)與所述閥座(6)共軸安裝。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥門(mén)裝置，其中所述的致動(dòng)裝置(7)包含一個(gè)用來(lái)操動(dòng)所述截流件的桿(8)，且所述電磁裝置的第二部分包含一個(gè)可移動(dòng)的銜鐵(25)，該銜鐵(25)安裝在所述桿(8)的一端。
4.如權(quán)利要求3所述的閥門(mén)裝置，其中所述的操動(dòng)桿(8)包含彼此形成軸向延伸并通過(guò)內(nèi)外螺紋配合而相互連接的一個(gè)第一部分(9)和一個(gè)第二部分(10)，所述桿的部分(9、10)的自由端分別連接到銜鐵(25)和截流件(5)。
5.如權(quán)利要求4所述的閥門(mén)裝置，其中第二桿部分(10)可靠地固定，用于隨著電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)子(12)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的閥門(mén)裝置，其中第二桿部分(10)接合于轉(zhuǎn)子的中空軸內(nèi)，可相對(duì)轉(zhuǎn)子沿軸向自由滑動(dòng)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的閥門(mén)裝置，包含導(dǎo)向裝置，用以在截流件(5)隨轉(zhuǎn)子(12)繞其自身軸旋轉(zhuǎn)而運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)第一桿部分(9)進(jìn)行軸向引導(dǎo)。
8.如權(quán)利要求7所述的閥門(mén)裝置，其中導(dǎo)向裝置包含一個(gè)襯套(21)，第一桿部(9)可滑動(dòng)地接合于其中，在所述襯套(21)和第一桿部(9)之間設(shè)有防止轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的閥門(mén)裝置，其中所述的防止轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包含在第一桿部分(9)內(nèi)具有多邊形輪廓的壁，該壁可以裝入具有相應(yīng)輪廓剖面的襯套的通孔(20)中。
10.如權(quán)利要求5-9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的閥門(mén)裝置，其中電機(jī)(13)為直流步進(jìn)電機(jī)。
11.如權(quán)利要求5或10所述的閥門(mén)裝置，其中轉(zhuǎn)子(12)為適于極化的永磁體類(lèi)型。
12.如權(quán)利要求5-11中任一項(xiàng)所述的閥門(mén)裝置，其中電磁裝置(22)和轉(zhuǎn)子(12)裝入一個(gè)殼體(17)中，該殼體以氣密方式連接到該閥門(mén)裝置的固定結(jié)構(gòu)上。
13.如權(quán)利要求5-12中任一項(xiàng)所述的閥門(mén)裝置，包含控制轉(zhuǎn)子(12)的電線圈14，該線圈(14)裝在轉(zhuǎn)子(12)區(qū)域外部的殼體(17)上。
全文摘要
一種閥門(mén)裝置，用來(lái)控制燃?xì)馔ㄟ^(guò)輸送管(3)傳輸，該閥門(mén)裝置包括一個(gè)位于所述輸送管中的閥座(6)和一個(gè)與該閥座相連接的截流件(5)，一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器(7)，作用于所述的截流件上對(duì)該截流件進(jìn)行控制，從而打開(kāi)/閉合所述閥座(6)，一個(gè)電磁裝置(22)，具有一個(gè)帶有勵(lì)磁繞組(24)的第一部分(23)和一個(gè)能夠通過(guò)磁化作用可靠地固定到所述第一部分上的第二部分(25)，該電磁裝置(22)與所述致動(dòng)器相連接，作用于所述的截流件(5)從而在預(yù)定的要求所述閥座關(guān)閉的狀況出現(xiàn)時(shí)，閉合所述的閥座(6)而與致動(dòng)器(7)的操作位置無(wú)關(guān)，且所述致動(dòng)裝置(7)連同所述電磁裝置的第二部分(25)是可移動(dòng)的，在移動(dòng)過(guò)程中控制所述截流件(5)，從而打開(kāi)/閉合所述閥座，所述電磁裝置的第一部分(23)連接到該閥門(mén)裝置的一個(gè)固定結(jié)構(gòu)上。
文檔編號(hào)F23N5/10GK1568414SQ02820025
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2002年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月10日
發(fā)明者R·多里戈, M·賈科梅利, S·扎內(nèi)拉 申請(qǐng)人:西特拉精密有限公司