用于提供馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】描述了用于提供馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力的裝置。這里描述的示例性的裝置包括用于接合馬達(dá)的輸出軸的制動(dòng)器。示例性的裝置還包括可操作地耦接到所述制動(dòng)器的制動(dòng)釋放臂。反作用臂相對(duì)于所述制動(dòng)釋放臂固定并可操作地耦接到所述馬達(dá)。所述反作用臂使得所述制動(dòng)器響應(yīng)于所述馬達(dá)的反作用扭矩與所述馬達(dá)的輸出軸分離。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于提供馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)大體上涉及馬達(dá)，更具體地，涉及一種用于提供馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力(backdrive resistance)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]過(guò)程設(shè)備通常包括多個(gè)控制回路，其共同連接成網(wǎng)絡(luò)以生產(chǎn)產(chǎn)品。旋轉(zhuǎn)閥經(jīng)常是控制回路中的重要元件。旋轉(zhuǎn)閥可操作流動(dòng)的流體，諸如氣體、蒸汽、水或化學(xué)混合物，以保持過(guò)程變量盡可能靠近理想的設(shè)定點(diǎn)。有時(shí)被稱(chēng)作閥或旋轉(zhuǎn)閥組件的旋轉(zhuǎn)閥通常包括閥體、內(nèi)部閥內(nèi)件、提供動(dòng)力來(lái)操作(例如，打開(kāi)或關(guān)閉)閥的致動(dòng)器(例如，電動(dòng)致動(dòng)器、液壓致動(dòng)器等)，以及多個(gè)附加閥配件，諸如定位器、變換器、供給壓力調(diào)節(jié)器、手動(dòng)操作器等。
[0003]電動(dòng)致動(dòng)器經(jīng)常使用經(jīng)由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(例如，一個(gè)或多個(gè)齒輪)可操作地耦接到閥(例如，旋轉(zhuǎn)閥、控制閥或節(jié)流閥等)的流動(dòng)控制部件或閉合件(例如，閥盤(pán))。在操作中，當(dāng)電力被供給到馬達(dá)時(shí)，電動(dòng)致動(dòng)器使得流動(dòng)控制部件在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)通過(guò)閥流動(dòng)的流體。當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)，流動(dòng)控制部件通常被配置成密封接合布置在流體流動(dòng)通路中的閥座，以阻止在閥的入口和出口之間的流體流動(dòng)。
[0004]當(dāng)閥位于關(guān)閉位置并且電力被提供到馬達(dá)時(shí)，馬達(dá)通常提供充足的閥座載荷到流體流動(dòng)控制部件，以確保流體流動(dòng)控制部件密封接合閥座。當(dāng)電力從馬達(dá)去除時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)來(lái)維持流體流動(dòng)控制部件相對(duì)于閥座的位置。然而，當(dāng)致動(dòng)器就位時(shí)，來(lái)自通過(guò)閥流動(dòng)的流體的力能夠被傳送到馬達(dá)。這些力足以反向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，并因此可能引起流體流動(dòng)控制部件的不需要的位置變化，這對(duì)于控制回路具有未知的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]這里公開(kāi)了用于提供馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力的裝置。示例性的裝置包括用于接合馬達(dá)的輸出軸的制動(dòng)器。示例性的裝置還包括可操作地接合到所述制動(dòng)器的制動(dòng)釋放臂。反作用臂相對(duì)于所述制動(dòng)釋放臂固定并可操作地耦接到所述馬達(dá)，以使得所述制動(dòng)器響應(yīng)于所述馬達(dá)的反作用扭矩與所述馬達(dá)的輸出軸分離。
[0006]在另一個(gè)示例中，裝置包括第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片。所述裝置還包括可操作地耦接到所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片的彈簧。所述彈簧將所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片保持在接合位置，以在供給到馬達(dá)的電力被去除時(shí)阻止馬達(dá)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)。所述裝置還包括可操作地耦接到所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片的制動(dòng)釋放臂。所述裝置還包括固定到所述制動(dòng)釋放臂并可操作地耦接到所述馬達(dá)的反作用臂。所述反作用臂使得所述制動(dòng)釋放臂偏置所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片來(lái)分離所述輸出軸以允許所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)。
[0007]在又一個(gè)實(shí)施例中，裝置包括制動(dòng)裝置，其用于制動(dòng)馬達(dá)的輸出軸以阻止所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)。所述裝置還包括分離裝置，其用于將所述制動(dòng)裝置從所述輸出軸分離以允許所述輸出軸響應(yīng)于所述馬達(dá)的反作用扭矩的旋轉(zhuǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是這里描述的示例性的旋轉(zhuǎn)閥組件的立體圖。
[0009]圖2是包括示例性的馬達(dá)和示例性的制動(dòng)組件的示例性的致動(dòng)器的放大圖。
[0010]圖3A是圖2的示例性的馬達(dá)和制動(dòng)組件的細(xì)節(jié)圖。
[0011]圖3B是圖3A的示例性的馬達(dá)和制動(dòng)組件的橫截面視圖。
[0012]圖3C是圖3A和圖3B的示例性的馬達(dá)和制動(dòng)組件處于接合位置的橫截面視圖。
[0013]圖3D是圖3A和圖3B的示例性的馬達(dá)和制動(dòng)組件處于分離位置的橫截面視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]一些實(shí)施例在上面的附圖中示出，并在下面詳細(xì)地描述。在描述這些實(shí)施例中，相似或相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同或相似的部件。這些附圖并不需按規(guī)定比例，附圖中的一些特征和一些視圖可為了清楚和/或簡(jiǎn)潔而放大比例或示意性地顯示。另外，在說(shuō)明書(shū)中已經(jīng)描述了數(shù)個(gè)實(shí)施例。這些實(shí)施例的任一特征可包含于其它實(shí)施例的其它特征、替換或者結(jié)合其它實(shí)施例的其它特征。
[0015]一般而言，這里描述的實(shí)施例在供給到馬達(dá)的電力被去除時(shí)向電動(dòng)致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)提供(例如，經(jīng)由耦接到馬達(dá)的輸出軸的制動(dòng)器)馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥的流體流動(dòng)控制部件(例如，閥盤(pán)、閥球、離心閥塞等)處于設(shè)定位置時(shí)(例如，與旋轉(zhuǎn)閥相關(guān)聯(lián)的控制回路已經(jīng)到達(dá)理想的設(shè)定點(diǎn))，供給到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電力可以移除。在這些實(shí)施例中，閥位置可保持基本固定。然而，當(dāng)使用電動(dòng)致動(dòng)器時(shí)，在致動(dòng)器處于設(shè)定位置時(shí)來(lái)自在旋轉(zhuǎn)閥中流動(dòng)的流體的力可施加于馬達(dá)的輸出軸。因此，可能發(fā)生輸出軸以及耦接到輸出軸的任何流動(dòng)控制部件的位置的不需要的變化，這對(duì)控制回路具有意外或未知的影響。另夕卜，為了糾正軸位置以響應(yīng)于軸位置的重復(fù)變化，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)由控制回路來(lái)再次通電，導(dǎo)致馬達(dá)實(shí)質(zhì)上連續(xù)地運(yùn)行。
[0016]這里公開(kāi)的實(shí)施例包括制動(dòng)組件，其可布置在電動(dòng)致動(dòng)器的殼體或外殼內(nèi)并可操作地耦接到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以向由旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)流動(dòng)的流體引起的反向驅(qū)動(dòng)力提供機(jī)械阻力。因此，流動(dòng)控制部件的位置被機(jī)械地保持就位，由此消除了閥的流體流動(dòng)控制部件的重復(fù)的電子重新配置。
[0017]通過(guò)這里描述的示例性的制動(dòng)組件，當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行(例如，通電)時(shí)，馬達(dá)的反作用扭矩(或反作用力或輸出力)使得制動(dòng)組件的制動(dòng)釋放臂將制動(dòng)片與馬達(dá)的輸出軸分離，以允許輸出軸旋轉(zhuǎn)。更具體地，反作用扭矩使得固定(例如，螺接)到馬達(dá)的制動(dòng)組件的反作用臂旋轉(zhuǎn)。反作用臂的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)剛性地耦接到反作用臂的制動(dòng)釋放臂。制動(dòng)釋放臂的移動(dòng)使得制動(dòng)片分開(kāi)，從而在制動(dòng)片和輸出軸之間形成開(kāi)口，由此允許輸出軸自由地旋轉(zhuǎn)。
[0018]當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)停止時(shí)(例如，通過(guò)從馬達(dá)去除電力而取消向馬達(dá)供電)，彈簧載荷將制動(dòng)片推到一起，使得制動(dòng)片接合輸出軸并阻止輸出軸旋轉(zhuǎn)。更具體地，制動(dòng)片經(jīng)由耦接到制動(dòng)片的彈簧保持凸柱的彈簧而保持就位。由彈簧產(chǎn)生的載荷將制動(dòng)片推到一起來(lái)夾緊輸出軸。然而，如上所述，操作中驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的反作用扭矩克服彈簧載荷，并且制動(dòng)釋放臂接合制動(dòng)片的力推動(dòng)制動(dòng)片分開(kāi)。
[0019]圖1示出了這里描述的示例性的旋轉(zhuǎn)閥組件100。旋轉(zhuǎn)閥組件100包括經(jīng)由安裝支架106可操作地耦接到旋轉(zhuǎn)閥104的電動(dòng)致動(dòng)器102。旋轉(zhuǎn)閥104 (例如，蝶形閥、偏心旋塞閥、全通徑球閥、分段式球閥等)包括閥體108，其限定在入口 112和出口 114之間的流體流動(dòng)通路110。流體流動(dòng)控制部件116 (例如，閥盤(pán))布置在流體流動(dòng)通路110中并包括密封表面118，密封表面118密封接合閥座或環(huán)形密封表面120 (例如，密封環(huán))，以控制通過(guò)入口 112和出口 114之間的流體流動(dòng)通路110的流體流動(dòng)。閥塞122在第一端被耦接(例如，螺紋耦接)到流體流動(dòng)控制或閉合件116，并在第二端可操作地耦接到電動(dòng)致動(dòng)器102。安裝支架106和多個(gè)固定件124將閥體108耦接到電動(dòng)致動(dòng)器102。
[0020]電動(dòng)致動(dòng)器102包括殼體126，殼體126限定容納驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的腔室128。
[0021]在圖示的實(shí)施例中，流體流動(dòng)控制部件116被描述為閥盤(pán)。然而，在其它實(shí)施例中，流體流動(dòng)控制部件116可以是任何適當(dāng)?shù)牧黧w流動(dòng)控制部件116，例如，分段式閥球等。
[0022]圖2示出了與圖1的示例性的旋轉(zhuǎn)閥組件100 —起使用的電動(dòng)致動(dòng)器200。在該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)202包括馬達(dá)204、傳動(dòng)裝置206以及制動(dòng)組件208。傳動(dòng)裝置206將馬達(dá)204的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)軸210的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0023]傳動(dòng)裝置206可被配置成增加由馬達(dá)204產(chǎn)生的扭矩并將增加的扭矩傳遞到驅(qū)動(dòng)軸210。傳遞到驅(qū)動(dòng)軸210的增加的扭矩使得流體流動(dòng)控制部件116 (圖1)通過(guò)更大的力來(lái)接合閥座120 (圖1)，并因此提供了與閥座120的更緊密的密封接合，以在流體流動(dòng)控制部件116密封接合閥座120并且電力被提供到馬達(dá)204時(shí)阻止通過(guò)閥體108 (圖1)的流體流動(dòng)。
[0024]如圖所示，傳動(dòng)裝置206布置在電動(dòng)致動(dòng)器200的殼體214的腔室212中。馬達(dá)204也布置在電動(dòng)致動(dòng)器200的腔室212中。在一些實(shí)施例中，馬達(dá)204可經(jīng)由例如固定件和/或任何其它適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置耦接到傳動(dòng)裝置206的齒輪箱(例如，齒輪箱的殼體)。然而，在其它實(shí)施例中，馬達(dá)204可經(jīng)由固定件或任何其它適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置耦接到電動(dòng)致動(dòng)器200的殼體214。在一些實(shí)施例中，馬達(dá)204可被耦接到殼體214的內(nèi)表面或殼體214的外表面。馬達(dá)204可以是任何馬達(dá)，例如，交流(AC)馬達(dá)、直流(DC)馬達(dá)、變頻馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)或者任何其它適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)或驅(qū)動(dòng)部件。
[0025]在圖示的實(shí)施例中，傳動(dòng)裝置206包括剛性耦接到馬達(dá)204的輸出軸220的第一齒輪218并接合中間齒輪222。中間齒輪222將第一齒輪218耦接到驅(qū)動(dòng)齒輪224并由此將馬達(dá)204耦接到驅(qū)動(dòng)齒輪224。驅(qū)動(dòng)齒輪224包括用來(lái)容納驅(qū)動(dòng)軸210的孔(未示出)，驅(qū)動(dòng)軸210能夠圍繞軸線(xiàn)216自由地旋轉(zhuǎn)。
[0026]如所示，驅(qū)動(dòng)軸210是桿。驅(qū)動(dòng)軸210的開(kāi)口容納閥桿122的第二端。盡管沒(méi)有示出，但是在其它實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸210可以是齒輪系統(tǒng)、滾珠絲杠系統(tǒng)和/或任何其它適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)系統(tǒng)，以將馬達(dá)204的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳送到閥桿122的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0027]參見(jiàn)圖1和圖2，在操作中，馬達(dá)204圍繞軸線(xiàn)228沿第一方向226(例如，順時(shí)針?lè)较?驅(qū)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)輸出軸220，以朝著打開(kāi)位置移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)閥104，并圍繞軸線(xiàn)228沿與第一方向226相反的第二方向(例如，逆時(shí)針?lè)较?驅(qū)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)輸出軸220，以朝著關(guān)閉位置移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)閥104。
[0028]為了朝著打開(kāi)位置移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)閥104，電力被提供到馬達(dá)204以沿第一方向226旋轉(zhuǎn)輸出軸220。傳動(dòng)裝置206使得驅(qū)動(dòng)齒輪224圍繞驅(qū)動(dòng)軸210旋轉(zhuǎn)，以使驅(qū)動(dòng)軸210沿著軸線(xiàn)216以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))。更具體地，當(dāng)輸出軸220和第一齒輪218沿第一方向226旋轉(zhuǎn)時(shí)，中間齒輪222使驅(qū)動(dòng)齒輪224圍繞軸線(xiàn)216沿第一方向232旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)齒輪224圍繞驅(qū)動(dòng)軸210旋轉(zhuǎn)并使驅(qū)動(dòng)軸210沿著軸線(xiàn)216在第一方向232上旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸210使得閥軸122并由此使得流體流動(dòng)控制部件116遠(yuǎn)離閥座120旋轉(zhuǎn)，以允許或增加通過(guò)入口 112和出口 114之間的流體流動(dòng)通路110的流體流動(dòng)。
[0029]為了朝著關(guān)閉位置移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)閥104，電力被提供給馬達(dá)204以使輸出軸220圍繞軸線(xiàn)228沿第二方向230(例如，逆時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)。輸出軸220沿第二方向230的旋轉(zhuǎn)使得驅(qū)動(dòng)軸210沿著軸線(xiàn)216在第二方向234上移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))。更具體地，當(dāng)輸出軸220和第一齒輪218圍繞軸線(xiàn)228沿第二方向230旋轉(zhuǎn)時(shí)，中間齒輪222使驅(qū)動(dòng)齒輪224圍繞軸線(xiàn)216沿第二方向234旋轉(zhuǎn)，以使得驅(qū)動(dòng)軸210圍繞軸線(xiàn)216沿第二方向234移動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))。驅(qū)動(dòng)齒輪224圍繞軸線(xiàn)216沿第二方向234的旋轉(zhuǎn)使得驅(qū)動(dòng)軸210朝著閥座120旋轉(zhuǎn)，并由此使得流體流動(dòng)控制部件116朝著閥座120旋轉(zhuǎn)，以阻止或限制通過(guò)入口 112和出口 114之間的流體流動(dòng)通路110的流體流動(dòng)。
[0030]當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥104位于關(guān)閉位置時(shí)，流體流動(dòng)控制部件116的座表面118密封接合閥座120以阻止通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥104的流體流動(dòng)。當(dāng)流體流動(dòng)控制部件116接合閥座120時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)軸210被剛性地耦接到閥桿122，所以驅(qū)動(dòng)軸120被阻止朝著閥座120進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。換言之，當(dāng)流體流動(dòng)控制部件116密封接合閥座120時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸210位于行程終止位置。然而，在其它實(shí)施例中，行程終止位置或行程末端可發(fā)生在驅(qū)動(dòng)軸210的表面接合殼體214的部分或表面或者任何其它表面時(shí)。
[0031]當(dāng)電力從馬達(dá)204去除時(shí)，馬達(dá)204和/或傳動(dòng)裝置206可能缺少足夠的阻力來(lái)維持驅(qū)動(dòng)軸210的位置或者阻止驅(qū)動(dòng)軸210的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并由此缺少足夠的阻力來(lái)維持流體流動(dòng)控制部件116的位置或者阻止流體流動(dòng)控制部件116的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)供給到馬達(dá)204的電力去除時(shí)，充足的反向驅(qū)動(dòng)阻力提供阻力來(lái)基本上阻止由旋轉(zhuǎn)閥104中的流體流動(dòng)效應(yīng)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)(例如，力)。缺少該反向驅(qū)動(dòng)阻力，來(lái)自流體流動(dòng)的力可能會(huì)施加于馬達(dá)204并引起流體流動(dòng)控制部件116的不需要的位置變化。
[0032]如下面結(jié)合圖3A-3D更詳細(xì)地描述，當(dāng)制動(dòng)組件208可操作地耦接到馬達(dá)204時(shí)，如果電力從馬達(dá)204去除，制動(dòng)組件208提供機(jī)械制動(dòng)，以維持流體流動(dòng)控制部件116的位置。例如，可期望將旋轉(zhuǎn)閥104維持在關(guān)閉位置，以避免在緊急情況、電力故障或者供給到電動(dòng)致動(dòng)器102 (例如，馬達(dá)204)的電力被去除或關(guān)閉時(shí)發(fā)生溢出(化學(xué)溢出)。否則，在例如電力中斷中不能向流體流動(dòng)力提供充足或足夠的反向驅(qū)動(dòng)阻力將使得流體流動(dòng)通過(guò)入口 112和出口 114之間的旋轉(zhuǎn)閥104的流體流動(dòng)通路110。例如，在入口 112處的壓縮流體的壓強(qiáng)可提供抵抗流體流動(dòng)控制部件116的力(例如，在圖1的定向中沿朝著出口 114的方向)，以在供給到馬達(dá)204的電力去除時(shí)使得流體流動(dòng)控制部件116的座表面118旋轉(zhuǎn)離開(kāi)閥座120，并允許流體朝著出口 114流動(dòng)或泄漏。
[0033]因此，示例性的制動(dòng)組件208提供反向驅(qū)動(dòng)阻力給馬達(dá)204，以在旋轉(zhuǎn)閥104位于關(guān)閉位置并且電力從電動(dòng)致動(dòng)器102去除時(shí)避免通過(guò)流體流動(dòng)通路110的不需要的流體流動(dòng)。另外，制動(dòng)組件208提供馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)阻力，而不消耗電力(即，具有基本零電力消耗)。因此，在一些實(shí)施例中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥104位于設(shè)定位置時(shí)，供給到馬達(dá)204的電力可去除來(lái)保存能量，由此改進(jìn)了電動(dòng)致動(dòng)器102的性能和/或效率。
[0034]圖3A是圖2的示例性的馬達(dá)204和示例性的制動(dòng)組件208的細(xì)節(jié)圖。圖3B是圖3A的馬達(dá)204和示例性的制動(dòng)組件208的橫截面視圖。圖3C是圖3A和圖3B的馬達(dá)204和示例性的制動(dòng)組件208的橫截面視圖，其具有處于接合或夾緊位置的圖3A的示例性的制動(dòng)片302、304。圖3D是圖3A和圖3B的馬達(dá)204和示例性的制動(dòng)組件208的橫截面視圖，其具有處于分離或松開(kāi)位置的圖3A的制動(dòng)片302、304。圖3A、圖3B和圖3C還示出了處于接合或夾緊位置的示例性的制動(dòng)片302、304。在圖3A、圖3B和圖3C圖示的示例中，致動(dòng)器殼體214的一部分已經(jīng)為了清楚而去除。
[0035]參見(jiàn)圖3A，馬達(dá)204布置在致動(dòng)器殼體214內(nèi)。馬達(dá)204 (例如，電動(dòng)馬達(dá))經(jīng)由固定托架306耦接到殼體214，固定托架306相對(duì)于殼體214固定。馬達(dá)204通過(guò)托架306支撐并能夠相對(duì)于托架306旋轉(zhuǎn)。圖示的實(shí)施例包括傳動(dòng)裝置206的第一齒輪218 (圖2)，其從制動(dòng)組件208延伸以接合中間齒輪(未示出)。
[0036]制動(dòng)組件208被可操作地耦接到馬達(dá)204和托架306。制動(dòng)組件208包括反作用臂308和制動(dòng)釋放臂310。反作用臂308的第一端經(jīng)由制動(dòng)釋放螺栓312被剛性地耦接到制動(dòng)釋放臂310的第一端。
[0037]制動(dòng)釋放臂310的第二端布置在相對(duì)的制動(dòng)片302、304之間的制動(dòng)片間隙314(或腔室)中。從托架306延伸的釋放臂樞軸316布置在鄰近制動(dòng)釋放臂310的第二端的橢圓形樞軸開(kāi)口 318中。樞軸開(kāi)口 318的橢圓形狀允許制動(dòng)釋放臂310相對(duì)于釋放臂樞軸316樞轉(zhuǎn)和平移。特別地，樞軸開(kāi)口 318的橢圓形或者長(zhǎng)方形形狀允許制動(dòng)釋放臂310和馬達(dá)204圍繞它們不同的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)自由地旋轉(zhuǎn)。釋放臂突起部320從制動(dòng)釋放臂310的第一側(cè)延伸，接合制動(dòng)片302，釋放臂突起部322從制動(dòng)釋放臂310的第二側(cè)延伸，接合制動(dòng)片304。另外，盡管圖示的實(shí)施例中示出了兩個(gè)釋放臂突起部從制動(dòng)釋放臂310的第一側(cè)延伸以及兩個(gè)釋放臂突起部從制動(dòng)釋放臂310的第二側(cè)延伸，但是在其它的實(shí)施例中，可以有其它數(shù)目的釋放臂突起部從制動(dòng)釋放臂310的第一側(cè)和/或第二側(cè)延伸，例如，I個(gè)、4個(gè)或任何其它數(shù)目。
[0038]在圖示的實(shí)施例中，彈簧324的第一端被連接到第一制動(dòng)片302的第一彈簧保持凸柱326，彈簧324的第二端被連接到第二制動(dòng)片304的第二彈簧保持凸柱328。
[0039]如圖3B中所示，輸出軸220從馬達(dá)204延伸，并剛性地耦接(例如，經(jīng)由銷(xiāo)或壓配合)到第一齒輪218。在圖3A和圖3B的圖示實(shí)施例中，第一齒輪218被顯示為正齒輪，但是也可使用其它類(lèi)型的齒輪。
[0040]反作用臂308經(jīng)由包括內(nèi)環(huán)332和外環(huán)334的軸承組件330耦接到托架306。軸承組件330的內(nèi)環(huán)(或套筒)332被耦接(例如，經(jīng)由銷(xiāo)或壓配合)到托架306。軸承組件330的外環(huán)334被耦接(例如，經(jīng)由銷(xiāo)或壓配合)到反作用臂308。以這種方式，反作用臂308能夠圍繞輸出軸220/正齒輪208旋轉(zhuǎn)。然而，也可使用允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的其它耦接元件，例如，軸襯等。另外，反作用臂308經(jīng)由例如內(nèi)六角螺釘(未示出)固定到馬達(dá)204。然而，相對(duì)于馬達(dá)204來(lái)固定反作用臂308的其它方法也是可能的。
[0041]彈簧324穿過(guò)制動(dòng)釋放臂310的釋放臂開(kāi)口 336地放置，以推動(dòng)制動(dòng)片302、304來(lái)接合輸出軸220/正齒輪218。在圖示的實(shí)施例中，釋放臂開(kāi)口 336是橢圓形的，以允許制動(dòng)釋放臂310樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)并平移，而不接觸彈簧324。
[0042]如圖3C和3D中更清楚所示，制動(dòng)片302、304的第一端經(jīng)由制動(dòng)片樞軸338、340耦接到托架306。制動(dòng)片樞軸338、340分別向制動(dòng)片302、304提供樞軸，以沿相反的方向旋轉(zhuǎn)。
[0043]參見(jiàn)圖3A、3B、3C和3D，在操作中，當(dāng)制動(dòng)組件208位于接合位置時(shí)，如圖3C中所示，制動(dòng)片302、304接合輸出軸220/正齒輪218。制動(dòng)片302、304和輸出軸220/正齒輪218之間的摩擦阻止輸出軸220/正齒輪218旋轉(zhuǎn)。接合(或夾緊)輸出軸220/正齒輪218的制動(dòng)片302、304提供反向驅(qū)動(dòng)阻力并阻止馬達(dá)204的運(yùn)動(dòng)，并由此阻止可操作地耦接到馬達(dá)的任何閥流動(dòng)控制部件的運(yùn)動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))。在一些該實(shí)施例中，供給到馬達(dá)204的電力可以去除來(lái)保存能量。
[0044]響應(yīng)于馬達(dá)204啟動(dòng)，馬達(dá)204的反作用扭矩使得相對(duì)于馬達(dá)204固定的反作用臂308經(jīng)由軸承組件330旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)釋放螺栓312將反作用臂308剛性地耦接到制動(dòng)釋放臂310，并因此響應(yīng)于反作用扭矩，制動(dòng)釋放臂310圍繞釋放臂樞軸316樞轉(zhuǎn)。彈簧324的載荷由反作用扭矩克服，釋放臂突起部320沿第一方向接合并移動(dòng)第一制動(dòng)片302，以及釋放臂突起部322沿與第一方向相反的第二方向接合并移動(dòng)第二制動(dòng)片304 (圖3D)。因此，制動(dòng)釋放臂310的旋轉(zhuǎn)偏置制動(dòng)片302、304，以將制動(dòng)片302、304與輸出軸220/正齒輪218分離。制動(dòng)片302、304與輸出軸220/正齒輪218的分離(例如，分離)在制動(dòng)片302、304和輸出軸220/正齒輪218之間產(chǎn)生間隙342，并允許輸出軸220/正齒輪218沿任一方向自由地旋轉(zhuǎn)。
[0045]盡管這里已經(jīng)描述了某些示例性的方法、裝置和制造物品，但是本發(fā)明的覆蓋范圍并不限于此。相反地，本發(fā)明覆蓋了合理落入本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有方法、裝直和制造物品。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 制動(dòng)器，其用于接合馬達(dá)的輸出軸； 制動(dòng)釋放臂，其可操作地接合到所述制動(dòng)器；以及 反作用臂，其相對(duì)于所述制動(dòng)釋放臂固定，并可操作地耦接到所述馬達(dá)，以使得所述制動(dòng)器響應(yīng)于所述馬達(dá)的反作用扭矩與所述馬達(dá)的所述輸出軸分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括馬達(dá)托架，所述馬達(dá)由所述馬達(dá)托架支撐，并響應(yīng)于所述反作用扭矩相對(duì)于所述馬達(dá)托架是可旋轉(zhuǎn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述馬達(dá)托架包括樞軸，所述制動(dòng)釋放臂響應(yīng)于所述反作用扭矩圍繞所述樞軸旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述馬達(dá)托架包括樞軸，所述制動(dòng)器響應(yīng)于所述反作用扭矩圍繞所述樞軸旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述制動(dòng)器包括相對(duì)的多個(gè)制動(dòng)片，所述多個(gè)制動(dòng)片響應(yīng)于所述反作用扭矩沿相反的方向樞轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括彈簧，所述彈簧偏置所述制動(dòng)片來(lái)接合所述輸出軸以阻止所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括馬達(dá)，其中所述馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá)。
8.一種裝置，包括: 第一制動(dòng)片； 第二制動(dòng)片； 彈簧，其可操作地耦接到所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片，所述彈簧將所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片保持在接合位置，以在供給到馬達(dá)的電力被去除時(shí)阻止馬達(dá)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)； 制動(dòng)釋放臂，其可操作地耦接到所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片；以及 反作用臂，其相對(duì)于所述制動(dòng)釋放臂固定，并可操作地耦接到所述馬達(dá)，所述反作用臂使得所述制動(dòng)釋放臂偏置所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片來(lái)分離所述輸出軸以允許所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，當(dāng)電力提供到所述馬達(dá)時(shí)，響應(yīng)于所述馬達(dá)的反作用扭矩，所述反作用臂使得所述制動(dòng)釋放臂偏置所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片是相對(duì)的制動(dòng)片并響應(yīng)于所述反作用扭矩沿相反的方向樞轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括馬達(dá)托架，所述馬達(dá)由所述馬達(dá)托架支撐，并響應(yīng)于所述反作用扭矩相對(duì)于所述馬達(dá)托架樞轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述馬達(dá)托架包括軸承，所述反作用臂響應(yīng)于所述反作用扭矩圍繞所述軸承旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述馬達(dá)托架包括樞軸，所述制動(dòng)釋放臂響應(yīng)于所述反作用扭矩圍繞所述樞軸旋轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第一制動(dòng)片和所述第二制動(dòng)片響應(yīng)于所述反作用扭矩沿相反的方向樞轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括閥桿，所述閥桿可操作地耦接到所述輸出軸，其中所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)使得所述閥桿沿旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述閥桿可操作地耦接到流體閥的流動(dòng)控制部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括馬達(dá)，并且其中所述馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá)。
18.一種裝置，包括: 制動(dòng)裝置，其用于制動(dòng)馬達(dá)的輸出軸以阻止所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)；以及 分離裝置，其用于將所述制動(dòng)裝置從所述輸出軸分離以允許所述輸出軸響應(yīng)于所述馬達(dá)的反作用扭矩的旋轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述分離裝置將所述制動(dòng)裝置的至少一部分遠(yuǎn)離所述輸出軸移動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述制動(dòng)裝置包括用于朝著所述輸出軸移動(dòng)所述制動(dòng)裝置的至少一部分的移動(dòng)裝置。
【文檔編號(hào)】F16K31/06GK104279363SQ201410302222
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】T·杰克遜 申請(qǐng)人:費(fèi)希爾控制國(guó)際公司