專利名稱：具有剖分推力軸承的閥驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及閥的驅(qū)動(dòng)器，例如用于如蝶閥等的閥外部驅(qū)動(dòng)器。
技術(shù)背景用于例如蝶閥等閥的驅(qū)動(dòng)器是公知技術(shù)。在一些裝置中，驅(qū)動(dòng)螺桿 旋轉(zhuǎn)使移動(dòng)螺母來(lái)將連接到閥軸的曲柄臂移動(dòng)，以將閥部件旋入和旋出 與閥座的接合。在一些蝶閥的情況下，閥部件可在打開位置和閉合位置之間旋轉(zhuǎn)90 度。精確的閉合位置可隨時(shí)間隨著閥座的磨損而改變，或在需要更大或 更小的閥部件抵靠閥座的閉合力情況下而改變。通常，如在美國(guó)專利號(hào) Re.29,253和3,147,766中所示的支撐在驅(qū)動(dòng)螺桿上的移動(dòng)螺母和固定螺 母之間，或美國(guó)專利號(hào).3,385,120中所示的曲柄臂和例如突出穿過(guò)驅(qū)動(dòng)器 主體的止動(dòng)螺釘?shù)瓤烧{(diào)節(jié)止動(dòng)部之間形成一些類型的接合。通過(guò)使用靠近以螺桿插入端插入殼體的驅(qū)動(dòng)螺桿圓周周圍固定的單 個(gè)鎖定軸環(huán)，驅(qū)動(dòng)螺桿可支撐和固定在位。軸環(huán)可通過(guò)鎖定銷固定在驅(qū) 動(dòng)螺桿上，以使其隨著驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)。殼體可形成圓柱形固定室，用于 可旋轉(zhuǎn)地固定軸環(huán)，所述固定室也可由可拆卸入口蓋部分形成。入口蓋 的去除提供驅(qū)動(dòng)軸的插入和去除。推力軸承可位于軸環(huán)的一個(gè)或兩個(gè)軸 向端，用于可旋轉(zhuǎn)地在軸環(huán)和固定室表面之間接合。利用突出穿過(guò)驅(qū)動(dòng)器主體的止動(dòng)螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)和一些其他設(shè)計(jì)中，己 知的結(jié)構(gòu)具有由于載荷施加其上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)螺桿不利形變的風(fēng)險(xiǎn)。例如， 當(dāng)驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)來(lái)將閥部件推入完全打開或閉合位置中時(shí)，移動(dòng)螺母可 被推抵止動(dòng)螺釘。在一些閥驅(qū)動(dòng)器的情況下，以相對(duì)大的閥驅(qū)動(dòng)器為例， 可在驅(qū)動(dòng)螺桿上施加相當(dāng)大的閉合力。將例如450英尺-磅(ft-lbs)的載 荷施加在一些大的蝶閥驅(qū)動(dòng)器中是難得的。該載荷至少在一定程度上通 過(guò)設(shè)置在單個(gè)鎖定軸環(huán)中的推力軸承分布在螺桿插入端上?，F(xiàn)有技術(shù)的 一些閥驅(qū)動(dòng)器由于這些載荷而遭受到縮短的使用壽命。例如，具有沿驅(qū) 動(dòng)螺桿從單個(gè)鎖定軸環(huán)到其推力軸承一定距離布置的移動(dòng)螺母的現(xiàn)有技 術(shù)的一些閥驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)螺桿，在這樣的載荷下已經(jīng)彎曲或變形。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及閥驅(qū)動(dòng)器，包括具有至少第一和第二側(cè)和 內(nèi)部的主體?？尚D(zhuǎn)的螺紋驅(qū)動(dòng)螺桿延伸到主體內(nèi)，并且從主體的第一 和第二側(cè)伸出。驅(qū)動(dòng)螺桿包括插入部和末端部。移動(dòng)螺母以螺紋結(jié)合在 主體內(nèi)部中的驅(qū)動(dòng)螺桿上。移動(dòng)螺母逆著旋轉(zhuǎn)保持，由此當(dāng)纟累桿旋轉(zhuǎn)時(shí)， 其沿驅(qū)動(dòng)螺桿移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器臂接合螺母，并且構(gòu)造來(lái)當(dāng)移動(dòng)螺母沿驅(qū)動(dòng) 螺桿移動(dòng)時(shí)在閥打開和閉合位置之間推動(dòng)。第一軸環(huán)固定到至少一部分 驅(qū)動(dòng)螺桿插入部，并且具有至少一個(gè)用于可旋轉(zhuǎn)地接合主體的軸承。第 二軸環(huán)固定到至少一部分驅(qū)動(dòng)螺桿末端部，并且具有至少一個(gè)用于可旋 轉(zhuǎn)地接合主體的軸承。本發(fā)明該實(shí)施例和其他實(shí)施例的其他詳細(xì)情況在視圖中示出并且在下面進(jìn)行了描述。
圖1為體現(xiàn)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例原理的閥驅(qū)動(dòng)器俯視剖視圖；圖2為圖1的閥驅(qū)動(dòng)器的側(cè)視剖視圖；圖3為圖1的閥驅(qū)動(dòng)器的局部立體視圖；圖4為圖1的閥驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)螺母的立體視圖；圖5為圖1的閥驅(qū)動(dòng)器軸環(huán)的立體視圖；圖6為來(lái)自圖1的包括末端軸環(huán)的局部放大剖視圖；圖7為來(lái)自圖1的包括圖6端部軸環(huán)另一個(gè)實(shí)施例的局部放大剖視圖；圖8為對(duì)用于示出本發(fā)明一些方面的示意圖；和圖9為圖1包括插入端軸環(huán)的擴(kuò)大部分。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例涉及一種闊驅(qū)動(dòng)器，例如用于打開和閉合蝶形閥的類型。本發(fā)明的示例性驅(qū)動(dòng)器20顯示在圖1中的平面剖視圖 中和圖2中的前視剖視圖中。閥驅(qū)動(dòng)器20包括主體22，其具有通常中空 的內(nèi)部24，其中具有如下面所述的各種孔。內(nèi)部24中的空隙空間可由例 如潤(rùn)滑油等潤(rùn)滑劑填充或部分填充?？尚D(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)螺桿26延伸穿過(guò)主體 22進(jìn)入內(nèi)部24，并且從主體第一側(cè)28和主體第二側(cè)30伸出。驅(qū)動(dòng)螺桿插入部32延伸穿過(guò)主體第一側(cè)28中基本圓形的第一孔34。在主體第二側(cè)30中設(shè)置有基本圓形的第二孔36，驅(qū)動(dòng)螺桿26的末端部 38通過(guò)其延伸。驅(qū)動(dòng)螺桿26具有外螺紋，覆蓋至少一部分在末端部38 和插入部32之間延伸的螺紋中心部40。雖然在圖l-2中沒(méi)有示出，螺紋 可在全部或部分插入部32和末端部38上延伸。內(nèi)螺紋部件42，有時(shí)也稱為十字頭或移動(dòng)螺母，結(jié)合在主體內(nèi)部24 中的驅(qū)動(dòng)螺桿26上。移動(dòng)螺母42由一對(duì)樞轉(zhuǎn)安裝的驅(qū)動(dòng)器臂44接合， 驅(qū)動(dòng)器臂44連接到閥樞軸46。圖3更詳細(xì)地顯示了驅(qū)動(dòng)器臂44的一部 分。兩個(gè)臂44相互垂直布置。每一個(gè)臂44形成有中心槽48。如圖4所 示，移動(dòng)螺母42包括一對(duì)支柱50， 一個(gè)向上延伸， 一個(gè)向下延伸。螺母 42還包括中心螺紋孔52，用于接納驅(qū)動(dòng)螺桿的螺紋中心部40 (圖l)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1-4，在每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器臂44中的中心槽48容納每一個(gè)支 柱50。當(dāng)支柱50被這樣容納時(shí)，最上部驅(qū)動(dòng)器臂44接合或鄰近螺母底 部表面58。驅(qū)動(dòng)器臂44的這種設(shè)置防止螺母42在驅(qū)動(dòng)螺桿26旋轉(zhuǎn)時(shí)旋 轉(zhuǎn)。螺母螺紋孔52和驅(qū)動(dòng)螺桿螺紋部40的接合由此使移動(dòng)螺母42沿驅(qū) 動(dòng)螺桿26移動(dòng)。螺母42的移動(dòng)方向取決于驅(qū)動(dòng)螺桿26的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)移動(dòng)螺母42沿驅(qū)動(dòng)螺桿26移動(dòng)時(shí)，支柱50的接合使驅(qū)動(dòng)器臂44 圍繞軸46樞轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)器臂44通過(guò)軸向的軸脊54接合在配合槽55中與 軸46鎖定接合。當(dāng)臂44可樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸46因此軸向旋轉(zhuǎn)。軸46連 接到閥殼體(未顯示)中的閥瓣(未顯示)，其可設(shè)置在主體22下方。 驅(qū)動(dòng)螺桿26的旋轉(zhuǎn)由此使閥軸46在閥瓣可打開、閉合或一些其他期望 位置之間可樞轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)。應(yīng)意識(shí)到，圖1-4中所示的移動(dòng)螺母42和臂44的結(jié)構(gòu)僅是一個(gè)示例。很多其他特別的結(jié)構(gòu)是可能的。另一個(gè)示例是連桿結(jié)構(gòu)，其通常已知， 并且因此為了簡(jiǎn)明這里將不再詳細(xì)描述。其他的示例性結(jié)構(gòu)包括但不限于與僅具有單個(gè)支柱50的移動(dòng)螺母42接合的單個(gè)驅(qū)動(dòng)器臂44 (例如， 僅為上驅(qū)動(dòng)器臂或下驅(qū)動(dòng)器臂)、與所顯示的不同形狀的移動(dòng)螺母42和 不同形狀的驅(qū)動(dòng)器臂等。如圖1最佳示出，驅(qū)動(dòng)器臂44的移動(dòng)通過(guò)使用可調(diào)節(jié)地延伸穿過(guò)主 體第一側(cè)28中的螺紋通道(未顯示)的第一可調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘60和可調(diào) 節(jié)地延伸穿過(guò)主體第二側(cè)30中的螺紋通道(未顯示)的第二可調(diào)節(jié)止動(dòng) 螺釘62，限制在閉合和打開位置之間。圖1示出在接合閥驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部24 中第一可調(diào)節(jié)螺釘60內(nèi)端64的位置中的驅(qū)動(dòng)器臂44。當(dāng)臂44通過(guò)移動(dòng) 螺母42的移動(dòng)朝向主體第二側(cè)30推動(dòng)時(shí)，將在一個(gè)或兩個(gè)臂接合第二 止動(dòng)螺釘內(nèi)端66時(shí)達(dá)到最大移動(dòng)距離。通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺紋螺釘60和62，可從主體22的外部調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘60 和62。這樣的調(diào)節(jié)將改變螺釘端部64和66延伸到主體內(nèi)部24中的距離。 由此調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器臂44的允許移動(dòng)距離和移動(dòng)螺母及閥瓣(未顯示)的相 應(yīng)允許移動(dòng)距離。允許例如閥瓣閉合位置方便地從閥驅(qū)動(dòng)器主體22外部 擰緊而不需要拆開主體來(lái)進(jìn)入其內(nèi)部24是有用的益處。除了止動(dòng)螺釘60和62，其他結(jié)構(gòu)可用來(lái)限制螺母42的移動(dòng)。例如， 多個(gè)止動(dòng)螺母可根據(jù)需要設(shè)置在驅(qū)動(dòng)螺桿26上，在止動(dòng)螺母接合移動(dòng)螺 母42時(shí)其將防止移動(dòng)螺母42進(jìn)一步移動(dòng)。其他機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)也適合，并 且將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。驅(qū)動(dòng)螺桿26可連接到閥驅(qū)動(dòng)器主體22外部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未顯示)。由銷70固定到軸的鎖定軸環(huán)68可用于將驅(qū)動(dòng)螺桿26連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可影響驅(qū)動(dòng)螺桿26相對(duì)于主體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包 括與合適的齒輪或皮帶連接的直接馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，或者可以是具 有例如手柄的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺桿26并且移動(dòng)螺母 42移動(dòng)使驅(qū)動(dòng)器臂44樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，例如輸入扭矩或旋轉(zhuǎn)力等力可施加在 驅(qū)動(dòng)螺桿26上。根據(jù)閥的尺寸或其他應(yīng)用的特定參數(shù)，驅(qū)動(dòng)螺桿26上 的力或扭矩可能非常大。假設(shè)，例如，驅(qū)動(dòng)器臂44抵靠第二止動(dòng)螺釘62設(shè)置，并且由此限 制朝向第二側(cè)30進(jìn)一步移動(dòng)。如果驅(qū)動(dòng)螺桿26繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并且朝向第二 側(cè)推動(dòng)移動(dòng)螺母42，則螺母42可在相對(duì)方向——朝向閥驅(qū)動(dòng)器第一側(cè) 28的方向在驅(qū)動(dòng)螺桿26上施加力。根據(jù)閥驅(qū)動(dòng)器20的尺寸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 和其他因素，該力可能非常大。通過(guò)示例，在一些相對(duì)大的閥驅(qū)動(dòng)器中， 可形成幾噸或更大的力?，F(xiàn)有技術(shù)中的一些閥驅(qū)動(dòng)器很難經(jīng)受住這樣的 力，會(huì)出現(xiàn)一些包括其驅(qū)動(dòng)軸彎曲或其他變形等缺陷或損壞。但是本發(fā)明的具有閥驅(qū)動(dòng)器20示例的實(shí)施例已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在抵擋這樣載 荷過(guò)程中提供顯著的優(yōu)點(diǎn)和益處。由驅(qū)動(dòng)器20示出的該結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有 助于這些和其他益處。當(dāng)螺母42在朝向第一側(cè)28的方向推動(dòng)時(shí)，該結(jié) 構(gòu)可導(dǎo)致相當(dāng)大的與壓縮載荷相反的拉伸載荷施加在驅(qū)動(dòng)螺桿26上。這 樣的力可能例如在驅(qū)動(dòng)器臂44接合主體第二側(cè)30上的止動(dòng)螺釘62并且 驅(qū)動(dòng)螺桿26旋轉(zhuǎn)來(lái)在末端部38的方向推動(dòng)移動(dòng)螺母42時(shí)產(chǎn)生。這通過(guò) 不僅靠近驅(qū)動(dòng)螺桿插入部32而且靠近末端部38設(shè)置的推力軸承裝置部 分獲得。如圖1-2和5-6所示，閥驅(qū)動(dòng)器20包括圍繞至少一部分驅(qū)動(dòng)螺桿末 端部38的末端軸環(huán)80。圖5示出單獨(dú)的末端軸環(huán)80，圖6為圖1顯示 包括末端軸環(huán)80的閥驅(qū)動(dòng)器20部分的放大部分。軸環(huán)80基本為圓柱形， 并且包括中心孔82，其具有光滑的內(nèi)周壁，并且構(gòu)造用于容納驅(qū)動(dòng)螺桿 末端38的至少一部分。如圖2中最佳示出，螺桿末端部38包括徑向通道84，其與延伸穿過(guò) 第一軸環(huán)80的軸環(huán)徑向通道86配合。當(dāng)軸環(huán)80放置在螺紋末端部38 上時(shí)，通道84和86配合形成連續(xù)的通道，可拆卸的鎖定銷88延伸穿過(guò) 其來(lái)將末端軸環(huán)80在驅(qū)動(dòng)螺桿末端部38上固定在位，并且由此限制驅(qū) 動(dòng)螺桿26和末端軸環(huán)80之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。鎖定銷88構(gòu)造成與末端軸環(huán) 80的圓周基本平齊。末端軸環(huán)80還包括圍繞軸環(huán)80軸向端圓周延伸的 環(huán)形凹槽或溝槽90形式的推力軸承表面。多個(gè)推力軸承92可旋轉(zhuǎn)地固 定在溝槽90中。末端軸環(huán)80可旋轉(zhuǎn)地固定在基本圓柱形的末端固定室100中。室100 尺寸制成允許末端軸環(huán)80在其中旋轉(zhuǎn)。固定室100由可拆卸末端蓋102 部分形成，可拆卸末端蓋102包括形成一部分室100的基本杯形的內(nèi)側(cè) 104。端蓋102使用多個(gè)螺紋螺栓106固定到主體22，螺紋螺栓106由主 體22以螺紋接納?？商峁追N其他固定裝置，例如包括但不限于摩擦或 卡扣配合或其他公知的固定機(jī)構(gòu)。末端蓋102圍繞和包圍至少一部分驅(qū)動(dòng)螺桿末端部38和末端軸環(huán) 80。末端蓋102將防止灰塵和其他碎屑進(jìn)入閥驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部24，將相對(duì)于 旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)螺桿26和軸環(huán)80提供安全護(hù)罩，并且將提供其他益處。如圖6和6A最佳示出，末端蓋102包括鄰近驅(qū)動(dòng)器主體22的環(huán)形凹槽108， 用于固定O形環(huán)109，以提供與主體22和末端固定室100的流體緊密封 接合。潤(rùn)滑液體可由此盛裝載在室100中。末端固定室100還包括由主 體22形成的內(nèi)軸向端壁110。環(huán)形通道36延伸經(jīng)過(guò)端壁110。如所示出， 末端軸環(huán)80具有比環(huán)形通道36更大的直徑，以使其可固定在室100中。 如圖6最佳示出，端壁110形成用于接合固定在末端軸環(huán)溝槽90中 的推力軸承92的推力軸承表面，末端軸環(huán)溝槽90用于旋轉(zhuǎn)接合在軸環(huán) 80和室端壁110之間。溝槽90可進(jìn)一步由第一和第二溝槽墊圈112和 114形成，其具有通常杯形的面，用于與球形推力軸承92配合。軸承92 在溝槽墊圈112和114之間移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來(lái)減小作用在滾珠軸承92上的摩 擦力，并且由此改善旋轉(zhuǎn)并且延長(zhǎng)其使用壽命。溝槽墊圈112和114也 可用作調(diào)整墊來(lái)調(diào)節(jié)軸環(huán)80和端壁110的接合位置——更厚的墊圈112 可用來(lái)以更大的距離將軸環(huán)80與端壁110分隔。應(yīng)意識(shí)到，除了滾珠軸 承92，許多種類的軸承裝置可適于應(yīng)用到本發(fā)明。其他示例包括與例如 那些由TEFLON⑧(DuPont Corp.，Delaware)等聚合體制成的抵摩擦表面配 合的滾柱軸承。滾珠軸承92、滾柱軸承或其他軸承裝置也可由軸承罩遮 蔽。在圖7中所示的實(shí)施例中，末端軸環(huán)80A也用作推力軸承，而不需 要例如滾珠軸承、滾柱軸承或其他附加軸承機(jī)構(gòu)等單獨(dú)的軸承。圖7中 所示的這樣的布置適于更小尺寸的閥，其不需要和更大的閥一樣更大的 力來(lái)打開或閉合。在該實(shí)施例中，末端軸環(huán)80A的材料可利于其用作軸 承，例如遠(yuǎn)端軸環(huán)由黃銅制成。在示例性驅(qū)動(dòng)器20中，小間隙G形成在軸環(huán)軸向端116和室末端壁 118之間。在其他的益處中，該間隙用于確保軸環(huán)80 (和驅(qū)動(dòng)螺桿26， 其沒(méi)有延伸超出軸環(huán)軸向端116)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有摩擦接合端壁118， 從而確保在末端蓋102方向的軸向力由靠近驅(qū)動(dòng)螺桿插入部32的推力軸 承裝置承受(如本文下面討論由推力軸承92'承受)。末端軸環(huán)80和其推 力軸承92 —起與第二室端壁110的旋轉(zhuǎn)接合(忽略溝槽墊圈112的力矩) 用于承受作用在驅(qū)動(dòng)螺桿26上的推力，包括將驅(qū)動(dòng)螺桿26在背離主體 第二側(cè)30并且朝向第一側(cè)28的方向推動(dòng)的載荷。這已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)來(lái)提供 顯著的益處和優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)的一些閥驅(qū)動(dòng)器不包括例如示例性閥驅(qū)動(dòng) 器20的該結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)螺桿26在一些載荷下具有變形的風(fēng)險(xiǎn)。例如，如 果閥驅(qū)動(dòng)器只包括靠近驅(qū)動(dòng)螺桿插入部的推力軸承，則在插入部方向施 加在驅(qū)動(dòng)螺桿上的載荷將以壓縮力的形式作用在驅(qū)動(dòng)螺桿上。如果載荷 足夠大并且從距離推力軸承設(shè)置的位置(即閥驅(qū)動(dòng)器第一側(cè)) 一定距離 的位置施加，則這樣的壓縮力可導(dǎo)致例如驅(qū)動(dòng)螺桿彎曲等形變。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)示例性閥驅(qū)動(dòng)器20的末端軸環(huán)80和推力軸承92來(lái) 顯著提高這樣情況下的性能。圖8的示意圖可用于示出該益處。當(dāng)移動(dòng) 螺母42在中所示位置中接合第二側(cè)止動(dòng)螺釘62時(shí)，驅(qū)動(dòng)螺桿在將移動(dòng) 螺母朝向末端軸環(huán)82推動(dòng)的方向的旋轉(zhuǎn)將使螺母42在相反方向(即背 離軸環(huán)80)推動(dòng)螺紋驅(qū)動(dòng)螺桿。驅(qū)動(dòng)器20包括末端軸環(huán)80、末端室端壁110、軸承92和其他部件 的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致至少一部分總載荷以拉伸載荷分布在螺母42方向從軸環(huán)80 跨過(guò)圖8中標(biāo)為D的螺桿部分(即從軸環(huán)80朝向螺母的"拉"力)。如果不具有軸環(huán)80、軸承92或端壁110，則該載荷可以壓縮載荷形成在驅(qū) 動(dòng)器第一側(cè)28方向從螺母橫跨圖8中標(biāo)為E的螺桿部分(即從螺母朝向 第一側(cè)28的"推"力)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，與將該力作為壓縮載荷分布在螺桿E 部分上相比較，將該力以拉載荷分布在螺桿D部分是期望的，因?yàn)閴嚎s 載荷將有使螺桿E部分彎曲變形的風(fēng)險(xiǎn)。螺桿26彎曲可導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn) 問(wèn)題或甚至故障。另一方面，承載在更短部分D上的拉伸載荷導(dǎo)致螺桿 形變。而且在拉伸應(yīng)力下的形變(但是不可能)將期望拉長(zhǎng)(例如"伸 長(zhǎng)")D部分，這可能對(duì)驅(qū)動(dòng)器20的運(yùn)轉(zhuǎn)的影響比驅(qū)動(dòng)螺桿26的彎曲更末端蓋102和配合通道84和86這樣構(gòu)成在端蓋102從主體22去 除時(shí)，鎖定銷88從外部可進(jìn)入閥驅(qū)動(dòng)器20。這由圖6最佳示出，從圖6 可意識(shí)到，當(dāng)?shù)诙松w102從主體22去除時(shí)，螺桿末端部38在虛線A 箭頭方向的部分可接近。這用于使末端軸環(huán)80在驅(qū)動(dòng)螺桿26已經(jīng)安裝 在閥驅(qū)動(dòng)器20中之后可安裝在驅(qū)動(dòng)螺桿末端部38上。如圖9最佳示出，閥驅(qū)動(dòng)器20還包括圍繞一部分驅(qū)動(dòng)螺桿插入部32 的插入軸環(huán)80'。在示例性閥驅(qū)動(dòng)器20中，插入軸環(huán)80'與末端軸環(huán)80 基本相同，除了其保持在驅(qū)動(dòng)螺桿》6的插入部32上。為了方便并且簡(jiǎn) 明，插入軸環(huán)80'與末端軸環(huán)80的一致的那些部件已經(jīng)在圖1-2和圖9(其 為包括插入軸環(huán)80'的圖1部分的擴(kuò)展視圖)中使用相同的部件標(biāo)記和單 引號(hào)標(biāo)出(即符號(hào)"'"標(biāo)記)。相同部件、其功能和操作可認(rèn)為也適用于 插入軸環(huán)80'的相應(yīng)部件。而且，應(yīng)意識(shí)到，圖5中所示的末端軸環(huán)80也表示插入軸環(huán)80'。插入軸環(huán)80'包含在插入固定室120中。室120基本為圓柱形，并且 尺寸制成可旋轉(zhuǎn)地固定插入軸環(huán)80'。例如潤(rùn)滑油、脂等潤(rùn)滑劑可放在插 入室120中，以利于軸環(huán)80'在其中低摩擦旋轉(zhuǎn)。室120由插入端蓋122 部分形成，其使用螺栓124 (圖1和8中虛線所示)可拆卸地固定到主體 22，螺栓124延伸穿過(guò)一部分插入端蓋122，并且與主體22形成螺紋接 合。如圖1中所示，螺栓124與端蓋122的外面126基本平齊。插入端 蓋122具有基本杯形的內(nèi)側(cè)128，其部分形成插入固定室120。除了螺栓 124，可提供幾種其他合適的緊固裝置來(lái)將插入端蓋122固定到主體22， 包括摩擦或卡扣配合或其他公知固定機(jī)構(gòu)。環(huán)形槽130設(shè)置在端蓋102中用來(lái)固定0形環(huán)132，以輔助與主體 22和插入固定室120的流體緊密封。第一端蓋102還包括用于可旋轉(zhuǎn)地 經(jīng)過(guò)螺桿插入部32的通道134。通道134可具有與軸環(huán)通道82'相同的直 徑。第二徑向槽136設(shè)置在形成用于固定0形環(huán)138的通道134的周壁 上，以提供與驅(qū)動(dòng)螺桿插入部32的流體緊密封接合。與末端蓋102相似， 插入端蓋122這樣構(gòu)成當(dāng)其從主體22去除時(shí)，鎖定銷88'可接近。這 用于在螺桿26插入驅(qū)動(dòng)器20中時(shí)使軸環(huán)80'從閥驅(qū)動(dòng)器20的外部拆卸 或固定到驅(qū)動(dòng)螺桿26。插入固定室120還包括例如內(nèi)軸向端壁140等推力軸承表面，用于 將推力軸承92'抵靠例如插入軸環(huán)溝槽90'等配合推力軸承表面接合，插入 軸環(huán)溝槽90'用于軸環(huán)80'和室端壁140之間的旋轉(zhuǎn)接合。第一和第二溝槽 墊圈142和144可設(shè)置有在其間旋轉(zhuǎn)的軸承92'。溝槽墊圈142和144具有用于接合軸承92'的杯形表面，并且可減小作用在軸承92'上的摩擦力， 并且由此改善旋轉(zhuǎn)和延長(zhǎng)其使用壽命。溝槽墊圈142和144也可用作調(diào) 節(jié)墊。當(dāng)推力作用在驅(qū)動(dòng)螺桿26上時(shí)(例如，在背離主體第一側(cè)28且朝 向主體第二側(cè)30方向推動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺桿26的載荷)，軸承92'和室端壁140 之間的接合(忽略溝槽墊圈142的力矩)用于減小旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺桿26所需 的力。小間隙G'形成在插入軸環(huán)軸向端116鄰室末端壁146之間。該間隙 用于確保軸環(huán)80'在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有摩擦接合插入室端壁146。該間隙G' 還用于確保在螺桿26上并且沿驅(qū)動(dòng)螺桿26指向驅(qū)動(dòng)器第一側(cè)28方向的 載荷由末端軸環(huán)軸承92承受。參照?qǐng)D8和圖9，通過(guò)進(jìn)一步示出，插入 軸環(huán)軸向端116'和插入室端壁146之間的接合將具有將螺桿26的D部分 上的一些或全部拉伸載荷轉(zhuǎn)換為E部分上的壓縮載荷的風(fēng)險(xiǎn)。以這種方 式，間隙G'(和螺桿末端38處的間隙G—起)促進(jìn)其末端38和插入端 32之間驅(qū)動(dòng)螺桿26穩(wěn)定的拉伸，由此減小彎曲或翹曲的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明由此展示了有價(jià)值的益處和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)可理解，本文對(duì)本發(fā)明 示例性實(shí)施例的描述僅描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明已知的最佳模式，但是不應(yīng)解 釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍，相反，本發(fā)明的范圍由本文下面的 權(quán)利要求限定。對(duì)上面描述的示例性實(shí)施例的各種改變和改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的?？勺龀鲞@樣的改變和改進(jìn)而不偏離本發(fā)明 的精神和范圍，并且沒(méi)有減少其所具有的優(yōu)點(diǎn)。因此，這樣的改變和改 進(jìn)旨在由所附的權(quán)利要求覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種閥驅(qū)動(dòng)器，包括主體，具有至少第一和第二側(cè)和內(nèi)部；可旋轉(zhuǎn)的螺紋驅(qū)動(dòng)螺桿，延伸到所述主體內(nèi)，并且從所述主體第一側(cè)和所述主體第二側(cè)伸出，所述驅(qū)動(dòng)螺桿具有至少一個(gè)插入部和一個(gè)末端部；可移動(dòng)螺母，螺紋結(jié)合在所述主體內(nèi)部中的所述驅(qū)動(dòng)螺桿上，所述移動(dòng)螺母逆著旋轉(zhuǎn)保持，由此所述移動(dòng)螺母在所述驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)沿所述驅(qū)動(dòng)螺桿移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)器臂，接合所述螺母，并且構(gòu)造成在所述螺母沿所述驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)時(shí)在閥打開和閉合位置之間推動(dòng)；第一軸環(huán)，固定到至少一部分所述驅(qū)動(dòng)螺桿插入部，所述第一軸環(huán)具有至少一個(gè)用于可旋轉(zhuǎn)地接合所述主體的軸承；和第二軸環(huán)，固定到至少一部分所述驅(qū)動(dòng)螺桿末端部，所述第二軸環(huán)具有至少一個(gè)用于可旋轉(zhuǎn)地接合所述主體的軸承。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述第二軸環(huán)靠近所述主 體第二側(cè)，并且其中當(dāng)所述移動(dòng)螺母在背離所述第二軸環(huán)方向推動(dòng)所述螺桿時(shí)，拉伸載荷施加在所述驅(qū)動(dòng)螺母和所述第二軸環(huán)i間的所述驅(qū)動(dòng)螺桿上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動(dòng)器，還包括從所述主體第一側(cè)突出 的第一可調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘，和從所述主體第二側(cè)突出的第二可調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘，所述第一和第二可調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘構(gòu)造來(lái)限制所述驅(qū)動(dòng)器臂的移動(dòng)和 限制所述驅(qū)動(dòng)螺母沿所述驅(qū)動(dòng)螺桿的移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述第二軸環(huán)構(gòu)造來(lái)當(dāng)所 述驅(qū)動(dòng)器臂與所述第二止動(dòng)螺釘接合，并且所述驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)來(lái)在所述 驅(qū)動(dòng)螺桿末端部方向推動(dòng)所述移動(dòng)螺母時(shí)，產(chǎn)生施加在所述驅(qū)動(dòng)螺桿上 的拉伸載荷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動(dòng)器，還包括穿過(guò)配合通道的鎖定銷，所述配合通道穿過(guò)所述螺桿末端部和所述 第二軸環(huán)，所述鎖定銷將所述第二軸環(huán)固定到所述螺桿末端，并且抑制 所述第二軸環(huán)相對(duì)于所述螺桿旋轉(zhuǎn)；可拆卸端蓋，在所述主體第二側(cè)上，并且至少部分覆蓋所述螺桿末 端，所述可拆卸鎖定銷在所述端蓋從所述主體去除后可接近。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述閥驅(qū)動(dòng)器還包括 基本圓柱形的第一固定室，用于可旋轉(zhuǎn)地固定所述第一軸環(huán)，所述第一軸環(huán)至少一個(gè)軸承可接合在所述第一軸環(huán)軸向端和所述第一固定室 端壁；和基本圓柱形的第二固定室，用于可旋轉(zhuǎn)地固定所述第二軸環(huán)，所述 第二軸環(huán)至少一個(gè)軸承可接合在所述第二軸環(huán)軸向端和所述第二固定室 端壁。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一固定室由所述殼 體部分形成，和由可拆卸第一端蓋部分形成，并且其中所述第二固定室 由所述殼體部分形成，和由可拆卸第二端蓋部分形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述第二軸環(huán)使用至少一 個(gè)穿過(guò)所述驅(qū)動(dòng)螺桿末端和所述第二軸環(huán)中配合通道的可拆卸銷固定到 所述驅(qū)動(dòng)螺桿末端，當(dāng)所述第二端蓋去除時(shí)，至少一部分所述驅(qū)動(dòng)螺桿 末端和所述配合末端部及第二軸環(huán)通道位于所述主體內(nèi)部外面，由此所 述銷可從所述主體內(nèi)部外面接近。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中每一個(gè)所述第一和第二端蓋具有杯形側(cè)，當(dāng)所述可拆卸第一和第二端蓋連接到所述主體時(shí)，其部 分形成所述第一和第二固定室，所述第一和第二端蓋每一個(gè)具有至少一 個(gè)通道，用于接納將所述端蓋連接到所述主體的可拆卸緊固件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中每一個(gè)所述第一和第二端蓋包括環(huán)形凹槽，用于固定與所述主體密封接合的o形環(huán)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一端蓋包括由通道 側(cè)壁形成的驅(qū)動(dòng)螺桿通道，所述通道側(cè)壁具有固定O形環(huán)的凹槽，所述 驅(qū)動(dòng)螺桿插入部可旋轉(zhuǎn)地延伸穿過(guò)所述螺桿通道，并且密封接合所述O 形環(huán)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)軸末端部至少部 分容納在所述第二固定室內(nèi)，并且其中每一個(gè)所述第一和第二固定室端 壁由所述主體形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中每一個(gè)所述第一和第二軸 環(huán)由穿過(guò)所述驅(qū)動(dòng)螺桿和每一個(gè)所述第一和第二軸環(huán)上的配合通道的可 拆卸銷固定到所述驅(qū)動(dòng)螺桿。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述至少一個(gè)軸承包括與所述第一和第二軸環(huán)隔開的軸承部件，并且每一個(gè)所述第一和第二軸環(huán) 具有容納所述至少一個(gè)軸承的溝槽。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中每一個(gè)所述第一和第二 軸環(huán)基本為圓柱形，并且具有軸向端壁，所述溝槽圍繞在每一個(gè)所述第 一和第二軸環(huán)上的所述軸向端壁之一的圓周延伸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一軸環(huán)可旋轉(zhuǎn)地固定在第一室中，所述第一室由至少一個(gè)端 壁部分形成；其中所述第一軸環(huán)至少一個(gè)軸承沿軸環(huán)第一端壁承載；并且， 其中所述第一軸環(huán)包括第二末端、形成在所述第二末端和所述室端 壁之間的間隙。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)器臂樞轉(zhuǎn)連接到 可操作來(lái)在打開和閉合位置之間可樞轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)閥軸。
18. —種閥驅(qū)動(dòng)器，包括主體，具有第一和第二側(cè)、內(nèi)部和外部；插入固定室，由所述主體和可拆卸固定到所述主體的插入端蓋部分形成，所述插入固定室具有軸向端壁，所述插入端蓋具有內(nèi)部杯形側(cè)；末端固定室，由所述主體和可拆卸固定到所述主體的末端蓋部分形成，所述末端固定室具有軸向端壁，所述末端蓋具有內(nèi)部杯形側(cè)；驅(qū)動(dòng)螺桿，穿過(guò)所述主體內(nèi)部并且延伸到所述第一和第二側(cè)外，所述驅(qū)動(dòng)螺桿具有末端部、插入部和至少部分在所述末端部和所述插入部之間延伸的螺紋部，所述末端部至少部分容納在所述末端固定室中；移動(dòng)螺母，在所述驅(qū)動(dòng)螺桿螺紋部上；驅(qū)動(dòng)器臂，接合所述移動(dòng)螺母，并且逆著旋轉(zhuǎn)保持所述螺母，由此 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)所述移動(dòng)螺母沿所述螺紋部移動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)器臂 連接到樞轉(zhuǎn)閥桿，并且通過(guò)所述移動(dòng)螺母當(dāng)所述移動(dòng)螺母沿所述驅(qū)動(dòng)桿 螺紋部移動(dòng)時(shí)，可在閥打開和閉合位置之間移動(dòng)；第一可調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘，延伸穿過(guò)所述主體第一側(cè)壁，和第二可調(diào)節(jié) 止動(dòng)螺釘，延伸穿過(guò)所述主體第二側(cè)壁，所述第一和第二可調(diào)節(jié)止動(dòng)螺釘可抵靠接合所述驅(qū)動(dòng)器臂，以由此限制所述驅(qū)動(dòng)器臂的移動(dòng)；圓柱形插入軸環(huán)，通過(guò)至少一個(gè)銷可拆卸地固定到所述驅(qū)動(dòng)螺桿插入部，所述插入軸環(huán)可旋轉(zhuǎn)地容納在所述插入固定室中，當(dāng)所述插入端蓋從所述主體去除時(shí)，所述至少一個(gè)銷從所述主體外部可接近，所述插入軸環(huán)包括與所述插入室軸向端壁接合的軸承；圓柱形末端軸環(huán)，通過(guò)至少一個(gè)銷可拆卸地固定到所述驅(qū)動(dòng)螺桿末端部，所述末端軸環(huán)可旋轉(zhuǎn)地容納在所述末端固定室中，當(dāng)所述末端蓋去除時(shí)，所述至少一個(gè)銷從所述主體外部可接近，所述末端軸環(huán)包括與所述末端固定室軸向端壁接合的軸承；并且，由此從所述移動(dòng)螺母施加到所述驅(qū)動(dòng)螺桿上的載荷可以拉伸載荷至少部分承載在所述移動(dòng)螺母和所述末端軸環(huán)之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的閥驅(qū)動(dòng)器，其中通道延伸穿過(guò)所述末端 固定室軸向端壁，所述通道構(gòu)造用于可旋轉(zhuǎn)地穿過(guò)所述螺桿末端部，所 述通道具有比所述末端軸環(huán)更小的直徑。
20. —種閥驅(qū)動(dòng)器，包括主體，具有內(nèi)部和外部；可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺桿，延伸穿過(guò)所述主體的所述內(nèi)部，所述驅(qū)動(dòng)螺桿具 有至少一個(gè)插入部、末端部和外部螺紋部；移動(dòng)螺母，螺紋結(jié)合在所述主體內(nèi)部中的所述驅(qū)動(dòng)螺桿的外部螺紋 部上，所述移動(dòng)螺母逆著旋轉(zhuǎn)保持，由此當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)所述移 動(dòng)螺母沿所述驅(qū)動(dòng)螺桿的長(zhǎng)度移動(dòng)；至少一個(gè)可樞轉(zhuǎn)安裝的驅(qū)動(dòng)器臂，與所述螺母接合，并且構(gòu)造來(lái)當(dāng)所述螺母沿所述驅(qū)動(dòng)螺桿的所述長(zhǎng)度移動(dòng)時(shí)在第一和第二位置之間樞 轉(zhuǎn)；第一推力軸承表面，與朝向所述內(nèi)部的所述驅(qū)動(dòng)螺桿插入部相關(guān)，第二推力軸承表面，與所述主體相關(guān)，并且面向所述第一軸承表面；和 第三推力軸承表面，與朝向所述內(nèi)部的所述驅(qū)動(dòng)螺桿末端部相關(guān)， 第四推力軸承表面，與所述主體相關(guān)，并且面向所述第三軸承表面。
全文摘要
一種閥驅(qū)動(dòng)器，包括具有至少第一側(cè)和內(nèi)部的主體?？尚D(zhuǎn)螺紋驅(qū)動(dòng)螺桿延伸到主體內(nèi)部，并且從主體第一和第二側(cè)伸出。驅(qū)動(dòng)螺桿包括插入部和末端部。移動(dòng)螺母螺紋結(jié)合在主體內(nèi)部中的驅(qū)動(dòng)螺桿上。驅(qū)動(dòng)螺母逆著旋轉(zhuǎn)保持，由此當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)其沿驅(qū)動(dòng)螺桿移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器臂接合螺母，并且構(gòu)造成當(dāng)移動(dòng)螺母沿驅(qū)動(dòng)螺桿移動(dòng)時(shí)在閥打開和閉合位置之間推動(dòng)。第一軸環(huán)固定到至少一部分驅(qū)動(dòng)螺桿插入部，并且具有至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)接合主體的軸承。第二軸環(huán)固定到至少一部分驅(qū)動(dòng)螺桿末端部，并且具有至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)接合主體的軸承。
文檔編號(hào)F16K31/44GK101220886SQ20071030231
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者蒂莫西·M·奧謝 申請(qǐng)人:瓦爾瑪?shù)匍y制造公司