具有保持帶的可調(diào)節(jié)式失效安全保障旋轉(zhuǎn)式彈簧控制器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器（10）設(shè)置有多槽式軸（40）和被保持帶（34）保持的時(shí)鐘式彈簧（34），所述保持帶包圍彈簧（34），從而可確保在要求拆卸致動(dòng)器組件（12）的所有操作期間能安全地保持彈簧（34）內(nèi)的勢(shì)能，其中，通過(guò)將彈簧（34）固定到多槽式軸（40）上的一個(gè)或更多個(gè)槽中，從而保持帶可便于在現(xiàn)場(chǎng)使彈簧方向翻轉(zhuǎn)或調(diào)節(jié)彈簧預(yù)載。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有保持帶的可調(diào)節(jié)式失效安全保障旋轉(zhuǎn)式彈簧控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】涉及旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器。長(zhǎng)期以來(lái)，板簧或動(dòng)力彈簧用作獨(dú)立的機(jī)械式失效安全保障裝置。彈簧回位控制器在與各種動(dòng)力致動(dòng)器(如，電力致動(dòng)器、氣動(dòng)式致動(dòng)器或液壓式致動(dòng)器)結(jié)合使用或連接到其上時(shí)，還能將雙作用致動(dòng)器轉(zhuǎn)變成失效安全保障單作用致動(dòng)器，從而可施加扭矩以使軸在需要時(shí)旋轉(zhuǎn)，該軸與所述各種動(dòng)力致動(dòng)器的軸連接或接合到其上。例如，回位彈簧致動(dòng)器通常用作失效安全保障裝置，如果將空氣、水或電力分別供應(yīng)給氣動(dòng)、液壓或電致動(dòng)器的操作出現(xiàn)中斷或失敗，該回位彈簧致動(dòng)器就能使諸如閥等裝置旋轉(zhuǎn)至預(yù)定“打開(kāi)”或“關(guān)閉”位置上。
【背景技術(shù)】
[0002]彈簧回位控制器用作獨(dú)立裝置時(shí)通?？墒怪T如手動(dòng)操作閥等裝置返回至預(yù)定安全狀態(tài)下。彈簧回位控制器可直接安裝到該裝置上或可通過(guò)聯(lián)接機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。為了將雙作用致動(dòng)器轉(zhuǎn)變成單作用失效安全保障致動(dòng)器，例如可使彈簧回位控制器與氣動(dòng)致動(dòng)器連接，施加到氣動(dòng)致動(dòng)器上的氣壓將保持裝置(通常為閥)處于正常操作位置上。一旦施加給氣動(dòng)致動(dòng)器的氣壓減小，旋轉(zhuǎn)彈簧回位式失效安全保障控制器將使該裝置旋轉(zhuǎn)至安全狀態(tài)下，根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)合，該狀態(tài)可以是打開(kāi)位置或關(guān)閉位置。
[0003]使用旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器要求最少能量(也稱(chēng)之為彈簧預(yù)載)儲(chǔ)存在彈簧中，之后可操作地裝配致動(dòng)器以作為更大組件的主要部分而能滿(mǎn)足所需目的。如果偶然釋放了儲(chǔ)存在彈簧中的儲(chǔ)能，例如，拆卸期間彈簧突然彈出，就會(huì)對(duì)人和裝置造成嚴(yán)重傷害。因此，為安全起見(jiàn)，需要采取合適的預(yù)防措施防止偶然有害地釋放出儲(chǔ)存在旋轉(zhuǎn)式彈簧致動(dòng)器的彈簧內(nèi)的儲(chǔ)能。以某種方式設(shè)計(jì)了下面的優(yōu)選實(shí)施例，以避免各種情況下偶然有害地釋放出彈簧的儲(chǔ)存張力。
[0004]另外，需要(有時(shí)必須)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)彈簧回位致動(dòng)器，例如，調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)載或調(diào)節(jié)彈簧回位致動(dòng)器的輸出旋轉(zhuǎn)方向。除了優(yōu)選實(shí)施例的在此所述的安全特征以外，該優(yōu)選實(shí)施例還能讓使用者根據(jù)要求或需要靈活安全地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式彈簧回位致動(dòng)器組件。
[0005]當(dāng)卷繞的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器與動(dòng)力致動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)關(guān)系接合時(shí)，由彈簧所施加的扭矩能有效地使裝置(如，閥的軸)旋轉(zhuǎn)，沒(méi)有通過(guò)氣動(dòng)、液壓或電控制致動(dòng)器(其與彈簧回位控制器連接)施加到軸上的反作用力。同樣地，使用上述旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器要求最少能量?jī)?chǔ)存在彈簧中。根據(jù)彈簧回位控制器或特定裝置(彈簧回位控制器連接到其上)需滿(mǎn)足的特定目的，在可操作地安裝彈簧之前，需要調(diào)節(jié)彈簧張力(也稱(chēng)之為彈簧預(yù)載)。
[0006]以某種方式設(shè)計(jì)這種彈簧回位控制器，從而，通過(guò)將保持帶組合在該控制器中，使保持帶牢固地環(huán)繞或包圍彈簧，這樣在調(diào)節(jié)或拆卸期間就能避免各種情況下偶然有害地釋放彈簧的儲(chǔ)存張力。除了提高安全性能以外，保持帶還能便于現(xiàn)場(chǎng)使彈簧回位控制器的輸出旋轉(zhuǎn)方向安全和可行地反向。
[0007]另外，保持帶可讓使用者安全方便地將動(dòng)力彈簧組件從殼體上拆卸下來(lái)，從而，例如可讓使用者現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)彈簧預(yù)載。傳統(tǒng)上，通過(guò)使用彈簧蓋板上的多孔結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)地調(diào)整致動(dòng)器(如，氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器或液壓式葉片致動(dòng)器)使其在合適時(shí)間連接到彈簧殼體上，這樣就可調(diào)節(jié)彈簧預(yù)載。這種方法的一個(gè)問(wèn)題是，在調(diào)整彈簧殼體的方位時(shí)，彈簧軸與致動(dòng)器軸協(xié)調(diào)配合，安裝孔不再與彈簧軸同步協(xié)調(diào)配合。通常，彈簧控制器安裝在動(dòng)力致動(dòng)器和被致動(dòng)的裝置(如，流量控制閥)之間，必須將聯(lián)接機(jī)構(gòu)制造成能允許上述定時(shí)差。因此，如果需要現(xiàn)場(chǎng)改變預(yù)載，那么將必須更新聯(lián)接機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)使用彈簧回位控制器上的多槽式軸，在保持所述軸定位到安裝螺栓方位上時(shí)可逐漸增加彈簧預(yù)載，這樣就可避免校時(shí)的問(wèn)題。由于該實(shí)施例中使用了用于保持彈簧儲(chǔ)能的保持帶，這樣可容易地拆卸掉彈簧回位控制器，從而可調(diào)整軸的方位使其到達(dá)正確的啟動(dòng)位置上以獲得合適預(yù)載，因此該方法是可行的。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例涉及一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其包括殼體、蓋板、可旋轉(zhuǎn)的軸、盤(pán)簧以及保持帶。殼體具有側(cè)壁，側(cè)壁一端為端壁，側(cè)壁另一端敞開(kāi)。蓋板相對(duì)于殼體的開(kāi)口端以閉合關(guān)系布置?？尚D(zhuǎn)的軸的一端以軸頸結(jié)合的方式結(jié)合到所述端壁上。所述盤(pán)簧插入在所述軸和所述殼體內(nèi)部之間并相對(duì)于兩者固定。保持帶牢固地包圍彈簧。
[0009]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例涉及一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，該控制器包括殼體、蓋板、可旋轉(zhuǎn)的多槽式軸和盤(pán)簧。殼體具有側(cè)壁，側(cè)壁一端為端壁，側(cè)壁另一端敞開(kāi)。蓋板相對(duì)于殼體的開(kāi)口端以閉合關(guān)系布置?？尚D(zhuǎn)的多槽式軸的一端以軸頸結(jié)合的方式結(jié)合到所述端壁上。盤(pán)簧插入在所述多槽式軸和所述殼體內(nèi)部之間。該優(yōu)選實(shí)施例還可包括保持帶，以保持儲(chǔ)存在彈簧中的能量，從而在需要時(shí)可便于將彈簧從殼體上拆卸掉。
[0010]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例涉及一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其包括殼體、蓋板、可旋轉(zhuǎn)的多槽式軸、盤(pán)簧構(gòu)件以及保持帶。殼體具有側(cè)壁，側(cè)壁一端為端壁，側(cè)壁另一端敞開(kāi)。蓋板相對(duì)于殼體的開(kāi)口端以閉合關(guān)系布置?？尚D(zhuǎn)的多槽式軸的一端以軸頸結(jié)合的方式結(jié)合到所述側(cè)壁上。盤(pán)簧構(gòu)件插入在所述多槽式軸和所述殼體內(nèi)部之間并相對(duì)于兩者固定。保持帶包圍彈簧并固定到殼體的側(cè)壁上。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例也涉及一種用于旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器中的保持帶，該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器包括殼體、可旋轉(zhuǎn)地以軸頸結(jié)合的方式結(jié)合在殼體中的軸、以及彈簧。該彈簧插入在所述軸和殼體之間并相對(duì)于兩者被固定。其中，保持帶包圍彈簧，用于將彈簧固定到殼體上。
[0012]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種多槽式軸，其被設(shè)計(jì)成用于旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器中，該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器包括可旋轉(zhuǎn)地容納軸和彈簧的殼體，彈簧插入在所述軸和殼體之間并相對(duì)于兩者被固定，其中多槽式軸可用于調(diào)節(jié)彈簧回位控制器上的預(yù)載。
[0013]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種使彈簧回位控制器的方向安全反向的方法，該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器包括保持在保持帶中的盤(pán)簧，該保持帶容裝在彈簧殼體中；該方法包括以下步驟:釋放彈簧上的全部張力；拆卸彈簧殼體；將由所述保持帶保持的彈簧從殼體上拆卸下來(lái)；使彈簧翻轉(zhuǎn)180度；以及，重新組裝彈簧殼體。
[0014]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種用于安全調(diào)節(jié)彈簧的彈簧預(yù)載的方法，該彈簧保持在保持帶中、容裝在彈簧殼體中，并被固定到多槽式軸上，該方法包括以下步驟:釋放彈簧上的張力；拆卸掉彈簧殼體；去除通過(guò)保持帶保持的彈簧；根據(jù)合適的彈簧預(yù)載調(diào)節(jié)多槽式軸；將彈簧固定到多槽式軸上對(duì)應(yīng)于所需的彈簧預(yù)載的豎直槽中；以及重新裝配彈簧殼體。[0015]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也涉及一種用于安全松開(kāi)彈簧回位控制器的彈簧的方法，該方法也用于使通過(guò)保持帶保持的彈簧的方向反向，該保持帶用于連接到葉片式致動(dòng)器上的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位組件中，該方法包括以下步驟:讓彈簧使葉片式致動(dòng)器的葉片在第一方向上充分旋轉(zhuǎn)；(I)使用保持裝置鎖定彈簧回位控制器；(2)使彈簧回位控制器與葉片式致動(dòng)器分離；(3)施加作用力以使葉片式致動(dòng)器的葉片在與第一方向相反的第二方向上充分旋轉(zhuǎn)；(4)使彈簧回位控制器和葉片式致動(dòng)器重新接合；(5)在第二方向上將作用力施加到葉片式致動(dòng)器的葉片上，直到彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡為止；(6)松開(kāi)所述保持裝置；(7)消除施加到葉片上的作用力，從而彈簧可使葉片式致動(dòng)器在第一方向上充分旋轉(zhuǎn)；重復(fù)步驟(I)至(7)，直到釋放全部彈簧張力為止；拆卸掉旋轉(zhuǎn)式彈簧回位組件；使被保持的彈簧翻轉(zhuǎn)180度；以及，重新裝配該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器。
[0016]最后，優(yōu)選實(shí)施例包括一種方法，用于在彈簧翻轉(zhuǎn)或進(jìn)行任何合適的預(yù)載調(diào)節(jié)之后安全地卷繞彈簧，該方法包括以下步驟:使葉片式致動(dòng)器的葉片在第二方向上充分運(yùn)動(dòng)；
(I)使彈簧回位控制器和葉片式致動(dòng)器重新接合；(2)施加作用力以使葉片在第一方向上充分旋轉(zhuǎn)；(3)使用保持裝置鎖定彈簧回位控制器；(4)使彈簧回位控制器與葉片式致動(dòng)器分離；(5)施加作用力以使葉片在與第一方向相反的第二方向上充分旋轉(zhuǎn)；(6)使彈簧回位控制器和葉片式致動(dòng)器重新接合；(7)在第一方向上施加作用力給葉片式致動(dòng)器的葉片，直到彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡為止；(8)松開(kāi)所述保持裝置；(9)施加作用力給葉片以使葉片在第二方向上充分旋轉(zhuǎn)；以及，重復(fù)執(zhí)行步驟(I)至(9)，直到彈簧根據(jù)需要卷繞為止。在優(yōu)選實(shí)施例中，可重復(fù)執(zhí)行步驟(I)至(9)，直到使彈簧和致動(dòng)器達(dá)到平衡的作用力等于所供應(yīng)氣壓的二分之一為止(供應(yīng)氣壓上限為80psi)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]結(jié)合下面的附圖考慮下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，能透徹理解本發(fā)明，附圖如下:
[0018]圖1A是動(dòng)力致動(dòng)機(jī)構(gòu)的透視圖,這種情況下該動(dòng)力致動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器，其可操作地與旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器連接，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器進(jìn)而可操作地與傳統(tǒng)閥組件連接；
[0019]圖1B是動(dòng)力致動(dòng)機(jī)構(gòu)的分解圖；
[0020]圖2A從一定角度示出了旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器的分解透視圖；
[0021]圖2B是旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器的側(cè)部分解透視圖；
[0022]圖3是彈簧組件的頂視圖，示出了盤(pán)簧容納在保持帶中，保持帶通過(guò)使用錨固螺母保持在彈黃周?chē)?br> [0023]圖4A從一定角度示出了彈簧殼體組件的側(cè)視圖，該彈簧殼體組件包括彈簧殼體，彈簧殼體容裝彈簧組件，通過(guò)使錨固螺母36接收螺栓62，從而將彈簧組件固定到彈簧殼體上，彈簧殼體通過(guò)其上的中央孔接收軸40，軸40也固定到彈簧組件上；
[0024]圖4B是彈簧殼體組件的側(cè)視圖；
[0025]圖5A從一定角度示出了位于彈簧殼體側(cè)部上的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器的頂視圖；
[0026]圖5B從一定角度示出了旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器的頂視圖，但是，彈簧保持裝置80插入殼體的中央孔中以將軸40鎖定在合適位置上，從而將彈簧鎖定在合適位置上；[0027]圖6A至6E是圖3的彈簧殼體組件的頂視圖，示出了使用多槽式軸40的五個(gè)槽實(shí)現(xiàn)的五種不同彈簧預(yù)載配置結(jié)構(gòu)；
[0028]圖7是可用于卷繞或松開(kāi)彈簧回位控制器的彈簧的裝置的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]文中公開(kāi)了本發(fā)明的設(shè)備和方法的詳細(xì)實(shí)施例，但是，應(yīng)該理解為，這些公開(kāi)的實(shí)施例僅用于闡釋能夠以各種形式實(shí)施的設(shè)備和方法。同樣地，文中公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為是限制性或限定性的，僅是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員以各種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0030]如圖1A和IB所示，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10可釋放地固定、緊固或連接到動(dòng)力致動(dòng)器12的殼體上，在該實(shí)例中，動(dòng)力致動(dòng)器是氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器。本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10，文中闡釋了該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明不受動(dòng)力致動(dòng)器12或閥構(gòu)件14的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)限制、不與上述細(xì)節(jié)相關(guān)，也不涉及上述細(xì)節(jié)。但是，美國(guó)專(zhuān)利N0.6，289，787中闡釋了氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，該美國(guó)專(zhuān)利的發(fā)明人為Underwood等,專(zhuān)利權(quán)人為K-Tork國(guó)際有限公司，該美國(guó)專(zhuān)利引入文中作為參考。
[0031]在該優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)需要，通過(guò)使用耦合適配器16和托架15，可將旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10可釋放地固定、緊固或連接到傳統(tǒng)閥構(gòu)件14的塞軸17上。如果塞軸17可與旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10的軸40直接協(xié)調(diào)地配合或裝配在一起，那么，可以不使用耦合適配器16和托架15就能將旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10可釋放地固定、緊固或連接到塞軸17上，從而將該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器可釋放地固定、緊固或連接到閥構(gòu)件14上。旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10和動(dòng)力致動(dòng)器12可相互驅(qū)動(dòng)地布置，并與傳統(tǒng)閥構(gòu)件14的塞軸17配置在一起。例如，氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12利用通過(guò)葉片式致動(dòng)器的氣孔19所接收的氣壓，在與彈簧回位控制器的輸出力相反的方向上施加等于或大于該輸出力的作用力，從而可保持閥構(gòu)件14處于正常操作狀態(tài)。如果供送給動(dòng)力致動(dòng)器的動(dòng)力減小，這種情況下，即，如果供送給氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的氣壓減小，那么，根據(jù)氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的定位銷(xiāo)釘18的位置，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10使閥構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90度或少于90度，以到達(dá)安全狀態(tài)；根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合，該安全狀態(tài)可以是打開(kāi)或關(guān)閉位置。
[0032]如圖2所示，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器10主要包括彈簧殼體20、動(dòng)力彈簧組件30、軸40和彈簧蓋板50。圖3進(jìn)一步示出了動(dòng)力彈簧組件30，其中，保持帶32通過(guò)使用支撐板35和錨固螺母36而環(huán)繞、包圍盤(pán)簧34、或繞盤(pán)簧34被緊固，從而可保持儲(chǔ)存在彈簧中的能量，其中，制成保持帶32的材料能承受得住儲(chǔ)存在彈簧34中的最大可能作用力，從而可保持該最大可能作用力。在優(yōu)選實(shí)施例中，保持帶可由鋼制成。彈簧38的內(nèi)彎曲端被設(shè)計(jì)成可滑動(dòng)地牢固容納在軸40的豎直槽42中，可便于傳遞彈簧儲(chǔ)能，從而根據(jù)彈簧的輸出作用力的旋轉(zhuǎn)方向使軸40繞Y軸在順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn)。
[0033]進(jìn)一步如圖2、4A和4B所示，彈簧殼體20可基本上為U形殼體，其具有環(huán)形側(cè)壁
22、位于側(cè)壁22 —端處的端壁24，其中，側(cè)壁22的另一端或相對(duì)端敞開(kāi)以接收動(dòng)力彈簧組件30。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括凸緣26和墊圈23，凸緣26可界定側(cè)壁22的下部開(kāi)口端，墊圈23可插入在彈簧蓋板50的相應(yīng)表面和側(cè)壁22的外端之間。在端壁24上可設(shè)置中央孔29，該中央孔可容納軸承64以滑動(dòng)配合地接收軸的下端44。在優(yōu)選實(shí)施例中，O形環(huán)66可容納在中央孔29的O形環(huán)容納槽中，從而可在軸40的一端和彈簧殼體20之間形成氣密或液密密封配合。
[0034]如圖2A、2B、4A和4B所示，軸40可滑動(dòng)地接收在彈簧34的內(nèi)部分中，其中，彈簧的內(nèi)端38可容納在軸40的豎直槽42中，從而，可釋放地連接或固定動(dòng)力彈簧組件30和軸40。連接或固定在一起的動(dòng)力彈簧組件30和軸40進(jìn)而設(shè)置在彈簧殼體20內(nèi)，使彈簧34容納在端壁24的內(nèi)表面上，軸的下端44容納在端壁的中央孔29中。在該優(yōu)選實(shí)施例中，軸的下端44可滑動(dòng)配合地容納在裝設(shè)于端壁的中央孔29中的軸承64中。錨固螺母36可滑動(dòng)地容納在彈簧殼體環(huán)形側(cè)壁22的豎直槽21內(nèi)，穿過(guò)側(cè)壁孔25而可觸及到該錨固螺母。螺栓62穿過(guò)側(cè)壁孔25而與保持帶32上的錨固螺母36相配合，從而將彈簧殼體20和動(dòng)力彈簧組件30固定在一起。圖4A和4B所示的組件示出軸40可釋放地固定到動(dòng)力彈簧組件30上，而該動(dòng)力彈簧組件進(jìn)而通過(guò)螺栓62固定到彈簧殼體20上，該組件在文中稱(chēng)之為彈簧殼體組件。
[0035]彈簧蓋板50可界定彈簧回位控制器10的可移動(dòng)頂部部分。中央孔52可設(shè)置在蓋板50上以接收軸46的上端。優(yōu)選實(shí)施例還可包括O型環(huán)58，O型環(huán)58可容納在蓋板50的下端上的O型環(huán)接收槽中，使彈簧殼體20和蓋板50之間形成氣密或液密密封配合，從而使彈簧回位控制器10總體上實(shí)現(xiàn)氣密或液密密封。通過(guò)使用螺栓90，蓋板上的孔54可用于將蓋板和動(dòng)力致動(dòng)器固定或緊固在一起，從而可將彈簧回位控制器10與動(dòng)力致動(dòng)器(如圖1B所示的氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12)固定和接合在一起。螺栓60穿過(guò)外圍凸緣27上的孔和蓋板56下端上的孔，與螺母68配合或固定在一起，從而牢固固定圖4的彈簧殼體組件。
[0036]如圖5所示，保持裝置80可滑動(dòng)地與軸的底側(cè)44配合、裝配或連接在一起，通過(guò)使螺栓82嵌入彈簧殼體的端壁24的螺紋孔28中，可將保持裝置80牢固地?cái)Q緊到或固定到彈簧殼體20上。在保持裝置與軸的底側(cè)44裝配或配合在一起的情況下，保持裝置就與軸40本身裝配在一起，從而保持裝置固定到彈簧殼體上，軸40可合適地鎖定在彈簧殼體20內(nèi)，從而固定到軸40上的彈簧34就合適地鎖定在彈簧殼體20內(nèi)。通過(guò)松開(kāi)并移動(dòng)螺母68和螺栓60，可將彈簧殼體組件從蓋板50上松開(kāi)、拆卸或分離下來(lái)，從而可將彈簧殼體組件與動(dòng)力致動(dòng)器12分開(kāi)。
[0037]由于能使用保持裝置鎖定彈簧，因此可安全地現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)卷繞或松開(kāi)彈簧回位動(dòng)力致動(dòng)器10。為了示出如何相對(duì)于圖1A和IB所示的組件(其作為一個(gè)實(shí)例)松開(kāi)彈簧，圖中示出彈簧回位控制器10與葉片式氣動(dòng)致動(dòng)器12和閥構(gòu)件14連接在一起；為了松開(kāi)彈簧34，軸40繞彈簧回位控制器10和示出的氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12的Y軸在逆時(shí)針輸出方向上旋轉(zhuǎn)。一旦彈簧松開(kāi)，通過(guò)松開(kāi)或拆卸掉用于將彈簧回位控制器固定或接合到閥構(gòu)件14的塞軸15上的所有構(gòu)件，被連接或接合的氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12和彈簧回位控制器10就可從閥構(gòu)件14上松開(kāi)、拆卸或分離下來(lái)。通過(guò)消除施加到氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的氣孔19中的氣壓，彈簧回位控制器可使氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12的軸和葉片在定位銷(xiāo)釘18容許的程度范圍內(nèi)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而可局部或完全松開(kāi)彈簧34。如圖5所示并如上所述，彈簧保持裝置可用于將軸40鎖定在合適位置上，從而將彈簧34鎖定在合適位置上。由于彈簧被鎖定，通過(guò)松開(kāi)螺母68和螺栓60，從而，彈簧殼體組件可從蓋板50和氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12上松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)。由于殼體組件被松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)，因此，經(jīng)過(guò)氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的氣孔19的氣壓可用于使氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的葉片在順時(shí)針?lè)较蛏铣浞中D(zhuǎn)，從而使葉片遠(yuǎn)離所述氣孔19和定位銷(xiāo)釘18。通過(guò)使用螺栓60和螺母68，殼體組件然后可與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12重新接合并緊固到蓋板上，從而使彈簧回位控制器10和氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12重新接合。之后，氣壓可施加到氣孔19中，直到彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡為止。由于彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡，因此，彈簧保持螺栓82可松開(kāi)，從而可將彈簧保持裝置80從軸40上松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)。然后可消除通過(guò)氣孔19施加的氣壓，從而，彈簧34可使軸40在定位銷(xiāo)釘18容許的程度范圍內(nèi)在逆時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn)，這樣就可使氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的葉片在定位銷(xiāo)釘容許的程度范圍內(nèi)在逆時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn)?？芍貜?fù)上述步驟，以釋放彈簧34的全部張力。前面的描述內(nèi)容僅是用于通過(guò)使用葉片式氣壓致動(dòng)器釋放彈簧張力的一個(gè)實(shí)例，同樣地，本發(fā)明的實(shí)施例可使用其他致動(dòng)器或裝置來(lái)釋放彈簧張力。
[0038]一旦如上所述那樣釋放彈簧張力，當(dāng)螺栓62從錨固螺母36上松開(kāi)時(shí)，保持帶32就可用于將彈簧組件從軸40和彈簧殼體20上安全地拆卸下來(lái)。同樣地，僅通過(guò)使彈簧34沿X軸旋轉(zhuǎn)180度，彈簧輸出旋轉(zhuǎn)方向就可反向。因此，保持帶能讓使用者現(xiàn)場(chǎng)使彈簧回位致動(dòng)器10的輸出方向反向。
[0039]如圖6A-6F所示，優(yōu)選實(shí)施例的多槽式軸40能讓使用者調(diào)節(jié)彈簧預(yù)載以適應(yīng)供送給彈簧回位控制器10的不同供氣壓力。圖6A示出了彈簧的彎曲形端部38固定到槽I上，此時(shí)表示組件的彈簧預(yù)載減少0%。松開(kāi)螺栓62，保持在保持帶32中的彈簧34可滑動(dòng)地從軸40上松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)。然后可旋轉(zhuǎn)軸40以讓彈簧的彎曲形端部38如圖6B所示那樣滑動(dòng)地固定到槽2上。如圖6B所示，槽2對(duì)應(yīng)于軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)18度的重新定位，如軸內(nèi)的正方形腔98的方位所示，此僅用于闡釋目的。通過(guò)這樣調(diào)節(jié)可將彈簧預(yù)載減小4%。如圖6C-6E進(jìn)一步所示，將彈簧的彎曲形端部38固定到軸40的槽3、4或5上，分別會(huì)使彈簧預(yù)載減小8%、12%或16%。
[0040]一旦彈簧方向被翻轉(zhuǎn)或彈簧被固定到軸的合適槽中(對(duì)應(yīng)于所需的彈簧預(yù)載)，就可通過(guò)使用類(lèi)似方法卷繞彈簧。為了示出如何卷繞彈簧，再次采用圖1所示的組件作為實(shí)例，彈簧回位控制器與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12和閥構(gòu)件14連接，同樣認(rèn)為逆時(shí)針輸出方向是繞彈簧回位控制器10和氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12的Y軸的。通過(guò)使氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12充分地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而可使彈簧回位控制器10與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12連接或接合?？刹捎媒?jīng)過(guò)與所述氣孔19相對(duì)的氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的氣孔的氣壓，以使氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的葉片充分地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使葉片遠(yuǎn)離所述氣孔19和定位銷(xiāo)釘18。如圖5所示及如上所述，彈簧保持裝置可用于將軸40鎖定在合適位置上，從而可將彈簧34鎖定在合適位置上。由于彈簧被鎖定，可松開(kāi)螺母68和螺栓60，從而可將彈簧殼體組件從蓋板50和氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12上松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)。由于殼體組件被松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)，因此，可采用經(jīng)過(guò)與氣孔19相對(duì)的氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器氣孔的氣壓，以使氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器的葉片朝氣孔19和定位銷(xiāo)釘18充分地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。然后通過(guò)使用螺栓60和螺母68，殼體組件可與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器12重新接合并牢固固定到蓋板上，從而可使彈簧回位控制器10和葉片式致動(dòng)器12重新接合。然后可將氣壓施加到與氣孔19相對(duì)的所述氣孔中，直到彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡為止。由于彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡，因此，彈簧保持螺栓82可被除去，使彈簧保持裝置80從軸40上松開(kāi)、分離或拆卸下來(lái)。然后采用經(jīng)過(guò)氣孔19的氣壓，使葉片充分地順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，從而卷繞彈簧34?？芍貜?fù)前述步驟以將彈簧34卷繞至合適程度。在優(yōu)選實(shí)施例中，卷繞彈簧，直到使彈簧和致動(dòng)器達(dá)到平衡的氣壓等于供應(yīng)氣壓的二分之一(供應(yīng)氣壓上限為80psi)為止。
[0041]前面對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例的公開(kāi)描述內(nèi)容是闡釋性和解釋性的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)所述的彈簧回位致動(dòng)器的細(xì)節(jié)部分及其使用方法進(jìn)行各種改進(jìn)。例如，不要求氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器卷繞或松開(kāi)彈簧回位控制器10的彈簧34。如圖7所示，可使用被具體設(shè)計(jì)成用于測(cè)量和調(diào)節(jié)彈簧張力的裝置90，其中，通過(guò)使用適配器92可將控制器10固定到該裝置90上，致動(dòng)器94可用于引入或釋放控制器10的彈簧張力，該張力通過(guò)力矩測(cè)量負(fù)荷傳感器96測(cè)量。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其包括: 殼體，其具有殼體孔； 蓋板，其具有蓋板孔； 軸，其能貫穿殼體孔和蓋板孔延伸； 彈簧，其能接合到所述軸上，并能容納在所述殼體內(nèi)部；以及 保持帶，其鄰近所述彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其中，所述軸是多槽式軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其中，保持帶由鋼制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其中，保持帶被固定到所述殼體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其中，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器接合，用作失效安全保障裝置。
6.一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位致動(dòng)器，其包括: 殼體，其具有殼體孔； 蓋板，其具有蓋板孔； 多槽式軸，其能貫穿殼體孔和蓋板孔延伸；以及 彈簧，其能接合到所述軸上，且能容納在所述殼體內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，還包括鄰近所述彈簧的保持帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位致動(dòng)器，其中，所述保持帶由鋼制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其中，保持帶固定到殼體上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位致動(dòng)器，其中，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器接合，用作失效安全保障裝置。
11.一種旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其包括: 殼體，其具有殼體孔； 蓋板，其具有蓋板孔； 多槽式軸，其能貫穿殼體孔和蓋板孔延伸； 彈簧，其能接合到所述軸上，且能容納在所述殼體內(nèi)部；以及 保持帶，其鄰近所述彈簧。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位致動(dòng)器，其中，保持帶由鋼制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器，其中，保持帶固定到所述殼體上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位致動(dòng)器，其中，旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器與氣動(dòng)式葉片致動(dòng)器接合，用作失效安全保障裝置。
15.一種用于旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器中的保持帶，該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器包括殼體、能夠旋轉(zhuǎn)地以軸頸結(jié)合的方式結(jié)合在所述殼體中的軸、以及彈簧，該彈簧插入在所述軸和殼體之間且相對(duì)于兩者被固定，其中，保持帶包圍所述彈簧而用于將彈簧固定到所述殼體上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的保持帶，其中，所述保持帶由鋼制成。
17.—種多槽式軸，其被設(shè)計(jì)成用于旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器中，該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器包括可旋轉(zhuǎn)地容納所述多槽式軸和彈簧的殼體，所述彈簧插入在所述多槽式軸和殼體之間并相對(duì)于兩者被固定，其中多槽式軸可用于調(diào)節(jié)彈簧回位致動(dòng)器上的預(yù)載。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的多槽式軸，其中，所述多槽式軸由鋼制成。
19.一種使彈簧回位控制器的方向安全地反向的方法，該彈簧回位控制器包括通過(guò)帶保持的盤(pán)簧，其中，所述盤(pán)簧設(shè)置在盤(pán)簧殼體中，該方法包括以下步驟: 釋放盤(pán)簧上的張力； 將盤(pán)簧從殼體上去除； 使盤(pán)簧翻轉(zhuǎn)180度；以及 將已翻轉(zhuǎn)的盤(pán)簧插入到盤(pán)簧殼體中。
20.一種用于安全調(diào)節(jié)彈簧的彈簧預(yù)載的方法，該彈簧保持在保持帶中、容裝在彈簧殼體中，并被固定到多槽式軸上，該方法包括以下步驟: 釋放彈簧上的張力； 拆卸彈簧殼體； 去除由保持帶保持的彈簧； 根據(jù)所需的彈簧預(yù)載調(diào)節(jié)多槽式軸； 將彈簧固定到多槽式軸上對(duì)應(yīng)于合適彈簧預(yù)載的豎直槽中；以及 重新裝配彈簧殼體。
21.一種用于使彈簧34的方向安全反向的方法，連接到葉片式致動(dòng)器上的旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器中使用的保持帶保持該彈簧，該方法包括以下步驟:讓彈簧使葉片式致動(dòng)器的葉片在第一方向上充分旋轉(zhuǎn)； (1)使用保持裝置鎖定彈簧回位控制器； (2)使彈簧回位致動(dòng)器與葉片式致動(dòng)器分離； (3)施加作用力以使葉片式致動(dòng)器的葉片在與第一方向相反的第二方向上充分旋轉(zhuǎn)； (4)使彈簧回位控制器和葉片式致動(dòng)器重新接合； (5)在第二方向上將作用力施加到葉片式致動(dòng)器的葉片上，直到彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡為止； (6)去除所述保持裝置； (7)消除施加到葉片上的作用力，從而彈簧34可使葉片式致動(dòng)器在第一方向上充分旋轉(zhuǎn); 重復(fù)步驟(1)至(7)，直到釋放全部彈簧張力為止； 拆卸掉旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器；以及 使被保持的彈簧翻轉(zhuǎn)180度；以及 重新裝配該旋轉(zhuǎn)式彈簧回位控制器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括以下步驟: 使葉片式致動(dòng)器的葉片在第二方向上充分運(yùn)動(dòng)； (1)使彈簧回位控制器和葉片式致動(dòng)器重新接合； (2)施加作用力以使葉片在第一方向上充分旋轉(zhuǎn)； (3)使用所述保持裝置鎖定彈簧回位控制器； (4)使彈簧回位控制器與葉片式致動(dòng)器分離； (5)施加作用力以使葉片在與第一方向相反的第二方向上充分旋轉(zhuǎn)； (6)使彈簧回位控制器和所述葉片式致動(dòng)器重新接合；(7)在所述第一方向上施加作用力給葉片式致動(dòng)器的葉片，直到彈簧和致動(dòng)器扭矩達(dá)到平衡為止； (8)去除所述保持裝置； (9)施加作用力給葉片以使葉片在第二方向上充分旋轉(zhuǎn)；以及 重新執(zhí)行步驟(1)至(9)，直到彈簧根據(jù)需要卷繞為止。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方 法，其中，重復(fù)執(zhí)行步驟(1)至(9)，直到使彈簧和致動(dòng)器達(dá)到平衡的作用力等于所供應(yīng)氣壓的二分之一為止。
【文檔編號(hào)】F16K1/10GK103906958SQ201280039537
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月28日
【發(fā)明者】F·R·安德伍德二世, F·R·安德伍德三世, K·E·普賴(lài)斯 申請(qǐng)人:控制國(guó)際股份有限公司