纜繩驅(qū)動裝置、控制門及流體控制擋板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種的纜繩驅(qū)動裝置(10)，該纜繩驅(qū)動裝置包括線性驅(qū)動構(gòu)件(12)以及附連于支撐支架(30,32)的纜繩卷筒(14)，所述支撐支架配置為固定在表面上。纜繩卷筒(14)具有由支撐支架(30,32)支撐的軸(26)從而容許纜繩卷筒(14)的旋轉(zhuǎn)。纜繩卷筒(14)具有固定在所述線性驅(qū)動構(gòu)件(12)的任一端并且緊繃地纏繞纜繩卷筒(14)的纜繩(42)。纜繩卷筒(14)位于線性驅(qū)動構(gòu)件(12)的端部之間以便在使用時容許線性驅(qū)動構(gòu)件(12)通過支架(30,32)被導(dǎo)引，從而使得當(dāng)軸(26)被旋轉(zhuǎn)時縱長地移動線性驅(qū)動構(gòu)件(12)。
【專利說明】
纜繩驅(qū)動裝置、控制門及流體控制擋板[0001 ] 本申請是2012年03月30日提交的申請?zhí)枮?201280026707.9發(fā)明名稱為:致動和 閥機(jī)構(gòu)的中國專利申請的分案申請。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及流體控制擋板以及致動機(jī)構(gòu)，其能被并入該擋板中，但并不限于灌溉環(huán)境。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個實(shí)施方式中，本發(fā)明提出一種流體控制擋板，其配置為安裝于容納流體的管子的端部或流體所流經(jīng)的管子的內(nèi)部，可雙向折疊的擋板構(gòu)件控制所述流體的運(yùn)動，所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件具有一對板以及沿著它們的直邊的鉸鏈從而容許所述流體控制擋板的打開和關(guān)閉，至少一對支柱在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于所述板，并且在其另一端樞轉(zhuǎn)地附連于固定的位置轉(zhuǎn)軸或橫向構(gòu)件，所述支柱沿著或靠近所述板的質(zhì)心軸線安裝于所述板以使打開或關(guān)閉所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件所需的力最小化。
[0004]優(yōu)選地，致動構(gòu)件附連于所述鉸鏈以提供所述鉸鏈的推拉運(yùn)動從而使所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件可以打開和關(guān)閉。
[0005]本發(fā)明還提出另一實(shí)施方式，纜繩驅(qū)動裝置包括線性驅(qū)動構(gòu)件，附連于固定在表面上的支撐支架的纜繩卷筒，所述纜繩卷筒具有由所述支撐支架支撐的軸從而容許所述纜繩卷筒的旋轉(zhuǎn)，所述纜繩卷筒具有固定在所述線性驅(qū)動構(gòu)件任一端并且緊繃地纏繞所述纜繩卷筒的纜繩，所述纜繩卷筒位于所述線性驅(qū)動構(gòu)件的所述端部之間以便在使用時使所述線性驅(qū)動構(gòu)件可以通過所述支架被導(dǎo)引，從而在所述軸被旋轉(zhuǎn)時縱向地移動所述線性驅(qū)動構(gòu)件。
[0006]在另一實(shí)施方式中提出一種纜繩驅(qū)動裝置，其包括弓形段驅(qū)動構(gòu)件，具有容許所述纜繩卷筒旋轉(zhuǎn)的軸的纜繩卷筒，所述纜繩卷筒具有固定在所述弓形段驅(qū)動構(gòu)件的弓形部分的任一端并且緊繃地纏繞所述纜繩卷筒的纜繩，所述纜繩卷筒位于所述弓形段驅(qū)動部分的所述弓形部分的所述端部之間從而在使用中當(dāng)所述軸旋轉(zhuǎn)時使所述弓形段驅(qū)動構(gòu)件可以移動。
[0007]另一實(shí)施方式提出一種控制門，所述控制門配置為橫跨用于流體的流動渠道安裝，所述控制門具有擋板構(gòu)件和至少一個驅(qū)動構(gòu)件，該擋板構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地安裝在所述流動渠道基部或鄰近流動渠道基部，該驅(qū)動裝置提高或降低所述擋板構(gòu)件，所述至少一個驅(qū)動裝置包括在此公開的纜繩驅(qū)動裝置，其中所述線性驅(qū)動構(gòu)件的其中一個所述端部樞轉(zhuǎn)地附連于所述擋板構(gòu)件。
[0008]本發(fā)明也提出配置為安裝于管子端部的流體控制擋板，流體被容納通過所述管子，框架構(gòu)件安裝在所述管子的所述端部上，擋板構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地將第一邊緣安裝于所述框架構(gòu)件從而容許所述流體控制擋板的打開和關(guān)閉，而且至少一個在此公開的纜繩驅(qū)動裝置固定在所述框架構(gòu)件和所述擋板構(gòu)件上以使所述擋板構(gòu)件可以打開和關(guān)閉。
[0009]另一實(shí)施方式提出了配置為安裝在管子的端部的流體控制擋板，流體通過管子而被容納，框架構(gòu)件安裝在所述管子的所述端部，可雙向折疊的擋板構(gòu)件關(guān)閉所述管子的所述端部，所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件具有一對板以及沿著它們的直邊的鉸鏈從而容許所述流體控制擋板的打開和關(guān)閉，所述鉸鏈用銷固定于所述框架構(gòu)件或所述管子以及附連于所述板每一個的一對抬升裝置，從而使所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件可以打開和關(guān)閉。
[0010]在實(shí)際實(shí)施方式中提出了配置為安裝在流體所流過的管子內(nèi)的流體控制擋板，可雙向折疊的擋板構(gòu)件用于控制通過所述管子的流體流動，所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件具有一對板以及沿著它們的直邊的鉸鏈，從而容許所述流體控制擋板的打開和關(guān)閉，所述鉸鏈用銷固定于所述管子和附連于所述板的每一個的對抬升裝置，從而使得所述可雙向折疊的擋板構(gòu)件可以打開和關(guān)閉?！靖綀D說明】
[0011]結(jié)合附圖通過以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)和功能特征將變得更加明顯，其中:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的纜繩驅(qū)動裝置的第一實(shí)施方式的透視圖；
[0013]圖2是圖1纜繩卷筒的放大的透視圖，表示與纜繩卷筒共同運(yùn)行的纜繩的位置；
[0014]圖3是圖1中所示的纜繩驅(qū)動裝置的側(cè)視圖；
[0015]圖4是圖1中所示的纜繩驅(qū)動裝置的正視圖；
[0016]圖5是圖4中所示的沿著并且在箭頭5-5方向上的橫截面圖；
[0017]圖6是與圖5相似的視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的纜繩驅(qū)動裝置的第二實(shí)施方式；
[0018]圖7是灌溉渠道的透視圖，表示附連于過調(diào)控制門從而控制灌溉渠道中的水流的圖1的纜繩驅(qū)動裝置的使用；
[0019]圖8是與圖7相似的視圖，表示一對圖1中所示的纜繩驅(qū)動裝置的使用；
[0020]圖9是圖7的側(cè)視圖，表不關(guān)閉的控制門；[0021 ]圖10是與圖9相似的視圖，表不處在局部打開位置的控制門；
[0022]圖11是與圖10相似的視圖，表示處在完全打開位置的控制門；
[0023]圖12是另一灌溉渠道的透視圖，表示附連于控制門從而用于控制灌溉渠道中的水流的圖1的纜繩驅(qū)動裝置的使用；
[0024]圖13是與圖12相似的視圖，表示圖1所示的一對纜繩驅(qū)動裝置的使用；
[0025]圖14是圖12的側(cè)視圖，表不關(guān)閉的控制門；
[0026]圖15是與圖14相似的視圖，表不處在局部打開位置的控制門；[0〇27]圖16是與圖15相似的視圖，表不處在完全打開位置的控制門；
[0028]圖17是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝于管子的端部的流體控制擋板，其中所示流體控制擋板處在關(guān)閉位置；[〇〇29]圖18是圖17的正視圖；[〇〇3〇]圖19是圖17的側(cè)視圖；
[0031]圖20是圖17的相似視圖，其中所示流體控制擋板處在打開位置；[〇〇32]圖21是圖20的正視圖；[〇〇33]圖22是圖20的側(cè)視圖；
[0034]圖23是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝于管子端部的流體控制擋板，其中所示流體控制擋板使用如圖1中所示的纜繩驅(qū)動裝置處在關(guān)閉位置；[〇〇35]圖24是圖23的正視圖；[〇〇36]圖25是圖23的側(cè)視圖；
[0037]圖26是圖23的相似視圖，其中所示流體控制裝置處在打開位置；[〇〇38]圖27是圖26的正視圖；[〇〇39]圖28是圖26的側(cè)視圖；[〇〇4〇]圖29是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝在管子內(nèi)的流體控制擋板，其中所示流體控制擋板使用如圖1中所示的纜繩驅(qū)動裝置處在打開位置；[0〇41 ]圖30是圖29的側(cè)視圖，具有表示流體控制擋板的運(yùn)行的剖面圖；[〇〇42]圖31是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝于管子的端部的流體控制擋板，其中所示流體控制擋板處在關(guān)閉位置；[〇〇43]圖32是圖31的正視圖；[〇〇44]圖33是圖31的側(cè)視圖；
[0045]圖34是圖31的相似視圖，其中所示流體控制擋板處在打開位置；[〇〇46]圖35是圖34的正視圖；[〇〇47]圖36是圖34的側(cè)視圖；[〇〇48]圖37是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝于管子的端部的流體控制擋板，其中所示流體控制擋板處在關(guān)閉位置；[〇〇49]圖38是圖37的正視圖；[〇〇5〇]圖39是圖37的側(cè)視圖；
[0051]圖40是圖37的相似視圖，其中所示流體控制擋板處在打開位置；
[0052]圖41是圖40的正視圖；[0〇53]圖42是圖40的側(cè)視圖；[〇〇54]圖43是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式制造的圓形驅(qū)動裝置的透視圖；[0〇55]圖44是圖43所示的圓形驅(qū)動裝置在旋轉(zhuǎn)位置的正視圖；[〇〇56]圖45是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝在管子內(nèi)的流體控制擋板的透視剖面圖，其中所示流體控制擋板處在關(guān)閉位置；[〇〇57]圖46是圖45的相似視圖，其中所示流體控制擋板處在打開位置；[〇〇58]圖47是圖45中所示的流體控制擋板的平面圖；[〇〇59]圖48是圖46中所示的流體控制擋板的平面圖；
[0060]圖49是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝在管子內(nèi)的流體控制擋板的透視剖面，其中所示流體控制擋板處在關(guān)閉位置；[0061 ]圖50是圖49的相似視圖，其中所示流體控制擋板處在打開位置；
[0062]圖51是在圖49中所示的流體控制擋板的平面圖；并且
[0063]圖52是在圖50中所示的流體控制擋板的平面圖；
[0064]圖53是根據(jù)本發(fā)明制造并且安裝于管子的端部的流體控制擋板的透視圖，其中流體控制擋板處在關(guān)閉位置；
[0065]圖54是沿著以及在圖55中所示的箭頭的方向的橫截面圖；
[0066]圖55是在圖53中所示的流體控制擋板的正視圖；[〇〇67]圖56是圖55的側(cè)視圖；
[0068]圖57是圖53的相似視圖，表示流體控制擋板開始打開；[〇〇69]圖58是沿著以及在圖59中所示的箭頭的方向的橫截面圖；[〇〇7〇]圖59是在圖57中所示的流體控制擋板的正視圖；[〇〇71]圖60是圖59的側(cè)視圖；[0〇72]圖61是圖53的相似視圖，表不流體控制擋板完全打開；[〇〇73]圖62是沿著以及在圖63中所示的箭頭的方向的橫截面圖；[〇〇74]圖63是在61中所示的流體控制擋板的正視圖；[〇〇75]圖64是圖61的側(cè)視圖；
[0076]圖65是處在關(guān)閉位置的優(yōu)選的可雙向折疊的擋板構(gòu)件的平面圖；[〇〇77]圖66是在圖65中所示的擋板構(gòu)件的端部視圖；[〇〇78]圖67是在圖65中所示的擋板構(gòu)件的側(cè)視圖；[〇〇79]圖68是沿著以及在圖67中所示的箭頭的方向的橫截面圖；[〇〇8〇]圖69是在圖65中所示的擋板構(gòu)件的透視圖；[〇〇811圖70是在圖65中所示的擋板構(gòu)件處在半閉位置的平面圖；[〇〇82]圖71是在圖70中所示的擋板構(gòu)件的端部視圖；[〇〇83]圖72是在圖70中所示的擋板構(gòu)件的端部視圖；
[0084]圖73是沿著以及在圖72中所示箭頭的方向的橫截面圖；
[0085]圖74是在圖70中所示的擋板構(gòu)件的透視圖；[〇〇86]圖75是在圖65中所示的擋板構(gòu)件在完全打開位置的平面圖；[〇〇87]圖76是在圖75中所示的擋板構(gòu)件的端部視圖；[〇〇88]圖77是在圖75中所示的擋板構(gòu)件的側(cè)視圖；
[0089]圖78是沿著以及在圖77中的箭頭的方向的橫截面圖；以及
[0090]圖79是在圖75中所示的擋板構(gòu)件的透視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0091]為避免說明重復(fù)，在全部所述實(shí)施方式中，相同的附圖標(biāo)記將表示相似的整體。 [〇〇92]圖1至5表示第一實(shí)施方式，表示具有線性驅(qū)動構(gòu)件12和纜繩卷筒14的纜繩驅(qū)動裝置10。線性驅(qū)動構(gòu)件12具有縱向基部構(gòu)件16,其帶有一對臂18、20。一對樞轉(zhuǎn)銷22、24在每個端部設(shè)置用來附連于如后面的實(shí)施方式中所述的相應(yīng)構(gòu)件。纜繩卷筒14具有中軸26,該中軸26由支撐構(gòu)件29中的軸頸或軸承28可旋轉(zhuǎn)地保持。如有需要，壁18、20可由縱向的桿或板代替。[〇〇93]一對面板30、32在其相對的端部通過銷34、36支撐軸頸或軸承28。在使用時，銷34、36會沿著基部構(gòu)件16滑動，其中纜繩卷筒14在線性驅(qū)動構(gòu)件12的一側(cè)，而銷34、36在另一偵k銷34、36將防止纜繩卷筒14脫離線性驅(qū)動構(gòu)件12的表面。為了減少摩擦阻力，滾子可以替代銷34、36。這對銷34、36可由單個銷或滾子替代，優(yōu)選地被居中放置在銷34、36的位置之間。纜繩卷筒14在其外圓周面40中具有螺旋形溝槽38,使得纜繩42可以從纜繩線圈14繞進(jìn)或繞出。纜繩42保持緊繃并且在線性驅(qū)動構(gòu)件12的相對端部被聯(lián)接到樞轉(zhuǎn)銷22、24。纜繩42線性穿過纜繩卷筒14中的孔44,該孔從外圓周面40的相對的外邊緣對角通過其中。纜繩42 在纜繩驅(qū)動裝置10的最大設(shè)計(jì)負(fù)載之上預(yù)張緊。由于僅有單根纜繩42繞纜繩卷筒14纏繞多圈，纜繩42不會有滑動。[〇〇94]通過將任一樞轉(zhuǎn)銷22、24附連于要移動的構(gòu)件并且將支撐構(gòu)件29錨定在一固定支承上，纜繩驅(qū)動裝置10能提供構(gòu)件的運(yùn)動。中軸26的旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致線性驅(qū)動構(gòu)件12經(jīng)過支撐構(gòu)件29的縱向運(yùn)動，這是通過纜繩42圍繞纜繩卷筒14的滾上或滾下運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)的。纜繩驅(qū)動裝置10通常可代替用于齒條和齒輪類型運(yùn)動的裝置。[〇〇95]圖43和44表示在圖1至5中所示的相似的纜繩驅(qū)動裝置，其中弓形或圓形驅(qū)動構(gòu)件 206替代線性驅(qū)動構(gòu)件12。纜繩42相似地附連于樞轉(zhuǎn)銷22、24并且在弓形或圓形驅(qū)動構(gòu)件 206的溝槽208中保持拉緊。纜繩卷筒14位于溝槽208內(nèi)并且由支架(未示出)和/或由軸26支撐。弓形或圓形驅(qū)動構(gòu)件206表示為角X°的延伸，其中X可以是直至大約360°的任何角。弓形或圓形驅(qū)動構(gòu)件206將圍繞中軸線210旋轉(zhuǎn)。纜繩卷筒14將以與圖1至6所述的相似的方式配置。該實(shí)施方式將模擬驅(qū)動更大圓形齒輪(弓形或圓形驅(qū)動構(gòu)件206)的小齒輪(纜繩卷筒 14)。在使用中，徑向基部216可附連于可移動構(gòu)件，例如翻板閥(flap valve)的頂部以及該翻板閥能繞中軸線210樞轉(zhuǎn)。軸26可由框架構(gòu)件支撐并且軸26可被旋轉(zhuǎn)從而使徑向基部216 可以繞中軸線210運(yùn)動，如圖44中所示。該運(yùn)動將抬起翻板閥從而打開閥門。
[0096]圖6表示在圖1至5中所示的纜繩驅(qū)動裝置10的增強(qiáng)。在此實(shí)施方式中設(shè)有一對在纜繩卷筒14的相對側(cè)的線性驅(qū)動構(gòu)件12、12A。分開的螺旋形溝槽(未示出)形成在纜繩卷筒 14的圓周面從而使纜繩42、42A可以與纜繩卷筒14配合。線性驅(qū)動構(gòu)件12A的運(yùn)行與圖1至5 所討論的線性驅(qū)動構(gòu)件12的運(yùn)行相同。由于線性驅(qū)動構(gòu)件12、12A在纜繩卷筒14的相對側(cè)上而且具有反向位移，在軸26旋轉(zhuǎn)時，線性驅(qū)動構(gòu)件12在一個方向上的運(yùn)動會引起線性驅(qū)動構(gòu)件12A在相反方向上的運(yùn)動。該運(yùn)動將容許樞轉(zhuǎn)銷22、24A之間更大的線性運(yùn)動。
[0097]圖7表示在灌溉系統(tǒng)中圖1至5所示的纜繩驅(qū)動裝置10的使用。擋板構(gòu)件46鉸接在水經(jīng)過的渠道50的床部或基部48。擋板構(gòu)件46包括基部構(gòu)件52和側(cè)部構(gòu)件54、56。擋板構(gòu)件 46可以具有剛性結(jié)構(gòu)、具有國際專利申請?zhí)朠CT/AU01/01036中所示的類型，或者可以是柔性的、具有如PadmanBay出口的類型，或者它們的結(jié)合。擋板構(gòu)件46的自由端部58樞轉(zhuǎn)地附連于圖1至5的纜繩驅(qū)動裝置10的線性驅(qū)動構(gòu)件12的樞轉(zhuǎn)銷。支撐構(gòu)件29緊固于橫跨渠道50 的框架構(gòu)件60。電動機(jī)62聯(lián)接于軸26從而容許纜繩卷筒14的旋轉(zhuǎn)。[〇〇98]圖8表示圖7的變體，其中使用了一對纜繩驅(qū)動裝置10。在此實(shí)施方式中，電動機(jī)62 具有延伸的轉(zhuǎn)軸64,從而容許兩個纜繩驅(qū)動裝置10的軸的旋轉(zhuǎn)。如果需要，可使用分開的電動機(jī)。本實(shí)施方式不限于兩個纜繩驅(qū)動裝置10，因?yàn)榭墒褂萌我鈹?shù)目從而適合渠道50的寬度。圖7和8表示擋板構(gòu)件46的剛性結(jié)構(gòu)的使用。
[0099]圖9至11表示使用纜繩驅(qū)動裝置10的擋板構(gòu)件46的運(yùn)行。圖9至11表示具有剛性基部構(gòu)件52和柔性側(cè)部構(gòu)件54、56的擋板構(gòu)件46。圖9具有處在關(guān)閉位置的擋板構(gòu)件46,其中線性驅(qū)動構(gòu)件12在向上的方向上完全延伸。隨著擋板構(gòu)件46降低，水以受控的方式流過基部構(gòu)件52的自由端部58(圖10)。當(dāng)線性構(gòu)件12在向下的方向上完全延伸時獲得滿水流(圖 11)。線性驅(qū)動構(gòu)件12將局部浸入水中，對于這些裝置來說這會是嚴(yán)苛的環(huán)境。在現(xiàn)有技術(shù)裝置中普遍使用不適合浸入或暴露于水的齒輪機(jī)構(gòu)。齒輪會堵塞并且齒輪的齒會磨損從而導(dǎo)致驅(qū)動齒隙。纜繩驅(qū)動裝置10不會有這些缺點(diǎn)并且容許擋板構(gòu)件46的更精確的定位以便輔助更高級的測量。
[0100]圖12至16在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方面與圖7至11所示的實(shí)施方式非常相似。在此實(shí)施方式中堤壁66延伸越過渠道并且擋板構(gòu)件46樞轉(zhuǎn)地附連于堤開口 68而不是渠道50的床部或基部48。
[0101]參照圖7至16中它在灌溉領(lǐng)域的應(yīng)用，盡管已經(jīng)展示了圖1至5的纜繩驅(qū)動裝置10， 但是其應(yīng)用不限于那種環(huán)境。纜繩驅(qū)動裝置10可用在需要任何機(jī)械運(yùn)動的地方。
[0102]圖17至22表示附連于管子74的端部72的流體控制擋板70的實(shí)施方式。管子74圖示為垂直設(shè)置但是可以容易地水平設(shè)置，或者以任何其它期望的角度設(shè)置。流體控制擋板70 也可配置為位于管子74之內(nèi)而且所述實(shí)施方式不限于圖17至22所示的位置或方位。在管子 74末端的凸緣76為流體控制擋板70的凸緣78提供了連接。凸緣78上的密封唇80容許形成擋板構(gòu)件的半圓形板82、84在其上的密封。板82、84沿著它們的直徑側(cè)通過鉸鏈86接合從而打開和關(guān)閉流體控制擋板70并且形成可雙向折疊的擋板構(gòu)件。鉸鏈86是固定的并且被框架92 的框架元件88、90限制。一對橫向構(gòu)件94、96使框架92完整。當(dāng)打開時板82、84在朝向中心線的流動的方向上折疊并且當(dāng)關(guān)閉時在背離中心線的流動方向上折疊。[〇1〇3] 為了打開以及關(guān)閉板82、84,管子74的下游的一對支柱98、100在一端樞轉(zhuǎn)地附連于板82、84并且在另一端樞轉(zhuǎn)地附連于螺紋軸頸102從而形成推力點(diǎn)。軸頸102聯(lián)接于由在各自的橫向構(gòu)件94、96中的軸承106、108支撐的螺紋構(gòu)件104。如箭頭112所示，螺紋構(gòu)件104 的端部110的旋轉(zhuǎn)將造成流體控制擋板70的打開和關(guān)閉。
[0104] 圖17至19表示壓在密封唇80上從而防止水從管子74逸出的板82、84。由于軸頸102 旋轉(zhuǎn)受限，螺紋構(gòu)件104的轉(zhuǎn)動端部110將導(dǎo)致軸頸102向上移動螺紋構(gòu)件104。螺紋軸頸102 的向上運(yùn)動將抬升支柱98、100，因而板82、84將抬升遠(yuǎn)離管子74從而打開流體控制擋板70， 如圖20至22所示。在該構(gòu)造中，流體控制擋板70可用于水流出管子74并且流到地面上的淹沒灌溉。端部110可用手轉(zhuǎn)動或者聯(lián)接于由灌溉自動化設(shè)備(未示出)控制的例如電動機(jī)或軸(未示出)的旋轉(zhuǎn)裝置。通過在相反方向上轉(zhuǎn)動端部110，板82、84將向密封唇80樞轉(zhuǎn)從而使水流停止。
[0105]明顯地，可用板82、84的其它形式的運(yùn)動，本發(fā)明并不限于圖17至22所示的實(shí)施方式。圖23至28、圖31至36以及圖37至42公開了移動板82、84的各種實(shí)施方式。圖23至28具有由圖1至5所述的纜繩驅(qū)動裝置114、116所替代的支柱98、100。螺紋構(gòu)件104由聯(lián)接于纜繩驅(qū)動裝置114、116的軸并且由框架元件88、90支撐的可旋轉(zhuǎn)軸118代替。該運(yùn)行與圖17至22的實(shí)施方式所示的非常相似，其中軸118的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致板82、84的打開或關(guān)閉。流體控制擋板 70也可配置為在管子74之內(nèi)并且所述實(shí)施方式并不限于圖23至28中所示的位置或方位。
[0106]圖31至36所示的實(shí)施方式與圖17至22所示的實(shí)施方式非常相似。在此實(shí)施方式中圖1至5所述的纜繩驅(qū)動裝置120代替螺紋構(gòu)件104。由于支柱98、100可直接安裝于纜繩驅(qū)動裝置120的樞轉(zhuǎn)銷24,因此不需要螺紋軸頸102。纜繩驅(qū)動裝置120的支撐構(gòu)建29安裝于橫向構(gòu)件94。驅(qū)動軸(未示出)聯(lián)接于中軸26,用于纜繩卷筒14的旋轉(zhuǎn)，從而造成板82、84的打開和關(guān)閉。流體控制擋板70也可以配置為位于管子74之內(nèi)并且該實(shí)施方式不限于圖31至36所示的位置或方位。[〇1〇7] 對比圖17至28以及圖31至36的實(shí)施方式，圖37至42所示的實(shí)施方式具有完全不同的致動機(jī)構(gòu)。在此實(shí)施方式中，螺紋螺桿構(gòu)件122被支撐在框架構(gòu)件88、90中的軸頸124、126中。螺紋螺桿構(gòu)件122具有相反的螺紋128、130,由一無螺紋部分132分開。一對可旋轉(zhuǎn)軸頸 134、136安裝在各自的板82、84上并且與鉸鏈86等距。一對螺紋軸頸138、140螺旋附接于螺紋螺桿構(gòu)件122上的各自的螺紋128、130。第一對等長支柱142、144在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于可旋轉(zhuǎn)軸頸134并且在另一端樞轉(zhuǎn)地安裝于螺紋軸頸136。第二對等長支柱146、148在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于可旋轉(zhuǎn)軸頸134并且在另一端樞轉(zhuǎn)地安裝于螺紋軸頸136。在每個板82、84上的附連的各點(diǎn)沿著等分半圓的徑向軸線。可旋轉(zhuǎn)軸頸134、136的定位位置可改變并且可基于致動機(jī)構(gòu)的特定的力負(fù)載以及對于致動機(jī)構(gòu)最優(yōu)化的方式來確定。從圖37至39所示的板 82、84的關(guān)閉位置，螺紋螺桿構(gòu)件122的轉(zhuǎn)軸端部150可被旋轉(zhuǎn)。如圖40至42，由于帶螺紋軸頸138、140旋轉(zhuǎn)受限，螺紋螺桿軸頸138、140將沿著各自的螺紋128、130向外移動。支柱142 至148將樞轉(zhuǎn)并且使板82、84抬升并且打開流體控制擋板。在相反方向上轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸端部150 將使運(yùn)動逆向并且板82、84將向關(guān)閉位置移動。流體控制擋板70也可配置為在管子74之內(nèi)而且所述實(shí)施方式不限于圖37至42所示的位置或方位。圖6中所示的纜繩驅(qū)動裝置可代替螺紋軸頸138、140沿著螺紋螺桿122的向外和向內(nèi)運(yùn)動。[〇1〇8]圖29至30所示的實(shí)施方式與圖31至36所示的實(shí)施方式非常相似。主要區(qū)別在于板 82、84安裝在管子74內(nèi)而不是在管子74的端部。另一區(qū)別在于圖1至5所述類型的纜繩驅(qū)動 120位于管子74內(nèi)而非安裝在外部。在管子74的內(nèi)圓周上的環(huán)形圈152代替密封唇80。環(huán)形圈152具有一對凸起154,用以容納鉸鏈86的中央銷從而固定板82、84的位置。板82、84由樞轉(zhuǎn)地附連于支柱98、100的線性驅(qū)動構(gòu)件12的縱向運(yùn)動移動。纜繩卷筒14具有軸156,該軸 156延伸穿過管子74并且被支撐在管子74內(nèi)或管子74上的軸承或軸頸158中。端部162在箭頭164的方向上的旋轉(zhuǎn)通過從其環(huán)形圈152上的密封位置抬起板82、84打開閥門并且容許在箭頭166方向上水流經(jīng)過管子74。明顯地，關(guān)于板82、84在管子74內(nèi)的安裝可以利用其它的致動機(jī)構(gòu)。例如可使用圖23至28所示的實(shí)施方式。[〇1〇9]圖45至48所示的實(shí)施方式與圖17至28以及圖29至42所示的實(shí)施方式不同在于，固定鉸鏈86由浮動鉸鏈168替代。在此實(shí)施方式中，鉸鏈168在管子74中軸線的方向上能自由移動并且與軸線保持垂直。閥裝置可用在管子進(jìn)口和管子出口以及如該實(shí)施方式所示的管子74內(nèi)部。螺紋螺桿構(gòu)件170被支撐在管子74內(nèi)的軸頸172、174中。螺紋螺桿構(gòu)件170具有被無螺紋部分180分開的相反的螺紋176、178。第一對等長的支柱190、192在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于螺紋螺桿構(gòu)件170的無螺紋部分194而在另一端樞轉(zhuǎn)地安裝于各個板82、84。第二對等長的支柱196、198在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于螺紋螺桿170的無螺紋部分200而在另一端樞轉(zhuǎn)地安裝于各個板82、84。支柱190、192、196和198對于各個板82、84的樞轉(zhuǎn)連接沿著或靠近半圓形板 82、84的質(zhì)心軸線。也可能只有一套支柱，所述支柱可樞轉(zhuǎn)地附連于中間的無螺紋部分180。
[0110]在此實(shí)施方式中，與半圓形板82、84相關(guān)的流體壓力負(fù)載通過支柱190、192、196和 198被轉(zhuǎn)移到螺紋螺桿構(gòu)件170。該實(shí)施方式的關(guān)鍵在于在質(zhì)心軸線或靠近質(zhì)心軸線的樞軸載荷支撐支柱190、192、196和198的位置。在質(zhì)心軸線支撐所述板82、84指的是凈流體壓力載荷在每個半圓形板82、84的質(zhì)心軸線的任一側(cè)是相等的。總的效果在于打開或關(guān)閉板82、 84的凈力最小以及很大程度上與移動鉸鏈168的摩擦力相關(guān)聯(lián)。這將很大程度地減少電動機(jī)(未示出)打開和關(guān)閉流體控制擋板的動力需求。可以使用小型太陽能電動機(jī)。
[0111]在此實(shí)施方式中鉸鏈168的運(yùn)動使用一對螺紋軸頸182、184,所述軸頸螺旋附連于螺紋螺桿構(gòu)件170上的各自的螺紋176、178并且與無螺紋部分180等距。第一支柱186在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于鉸鏈168而在另一端樞轉(zhuǎn)地安裝于螺紋軸頸182。第二支柱188在一端樞轉(zhuǎn)地安裝于鉸鏈168而在另一端樞轉(zhuǎn)地安裝于螺紋軸頸184。
[0112]圖45和47表示流體控制擋板的關(guān)閉位置而圖46和48表示打開位置。從圖45和47所示的位置，螺紋螺桿構(gòu)件170被旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致螺紋軸頸182、184向管子74的中間移動并且將支柱186、188拉向彼此。該運(yùn)動將鉸鏈168推離螺紋螺桿構(gòu)件170從而以折疊動作從密封件202釋放板82、84,以便打開流體控制擋板。如前所述，在打開或關(guān)閉板82、84時的凈力最小以及很大程度上與通過支柱186、188移動鉸鏈168的摩擦力相關(guān)聯(lián)。如圖46和48所示，支柱190、192以及支柱196、198將被拉向彼此。
[0113]此外，支柱190、192、196和198在板82、84上的定位在質(zhì)心軸線任一側(cè)具有些微的位置偏差會導(dǎo)致具有朝向自我關(guān)閉或自我打開方向的偏差，這取決于支柱190、192、196和 198的樞轉(zhuǎn)連接的位置在軸線的哪一側(cè)。通過將支柱190、192、196和198的安裝點(diǎn)在所述板 82、84的表面之上偏移以及些微地遠(yuǎn)離質(zhì)心軸線，可以得到相似的結(jié)果。
[0114]在另一實(shí)施方式中螺紋螺桿構(gòu)件170可由無螺紋構(gòu)件替代，螺紋軸頸182、184可由環(huán)狀驅(qū)動圈代替，該環(huán)狀驅(qū)動圈可被單獨(dú)的致動器構(gòu)件或如圖6中所示的纜繩驅(qū)動裝置控制。
[0115]質(zhì)心和質(zhì)心軸線的定義:質(zhì)心定義為物體的幾何中心或質(zhì)量中心。對于本應(yīng)用來說，質(zhì)心線的任一側(cè)表面區(qū)域相等，并且因此半圓形板的質(zhì)心線的任一側(cè)的凈壓力載荷是相等的。
[0116]質(zhì)心軸線平行于半圓形形狀的板的直邊并且與直邊的距離是y，其中:
[0117]y = 4R/3Ji，其中R是半圓形的半徑。
[0118]圖49至64所示的實(shí)施方式表示移動如圖45至48所述的浮動鉸鏈168的不同的致動器裝置。
[0119]圖49至52表示與圖45至48所示相似的流體控制擋板。在此實(shí)施方式中，鉸鏈168的運(yùn)動是通過如圖1至5所述的一對纜繩驅(qū)動裝置10。無螺紋的轉(zhuǎn)軸204穿過管子74從而代替螺紋螺桿構(gòu)件170。無需支柱186、188抵抗著鉸鏈168移動。纜繩驅(qū)動裝置10從關(guān)閉位置拉鉸鏈168。該實(shí)施方式表示在鉸鏈168的相對的端部的一對纜繩驅(qū)動裝置10，但也可以用在中間的單個纜繩驅(qū)動裝置10。支柱190、192、196和198對于各個板82、84的樞轉(zhuǎn)連接沿著或靠近圖45至48所述的半圓形板82、84的質(zhì)心軸線。圖49和51表示流體擋板的關(guān)閉位置，而圖50 和48表示流體控制擋板的打開位置。從圖49和51所示的位置，軸156被旋轉(zhuǎn)，從而使得線性驅(qū)動構(gòu)件12將鉸鏈168軸向地拉出并且將支柱186、188拉向彼此。該運(yùn)動拉動鉸鏈168以便從密封件202以折疊動作釋放板82、84從而打開流動控制擋板。如圖50和52所示，支柱190、 192、196和198將被拉向彼此。再一次，通過纜繩驅(qū)動裝置10打開或關(guān)閉板的凈力最小。 [〇12〇]圖53至64表示與圖49至52中所示的實(shí)施方式非常相似的實(shí)施方式，除了流體控制擋板位于管子74的端部而不是位于管子74內(nèi)。圖49至52所示的一對纜繩驅(qū)動裝置10已經(jīng)減少到位于管子74外部的單個裝置10。無螺紋軸204受到框架92的框架元件88、90中的軸頸限制并且驅(qū)動聯(lián)接于纜繩卷筒14。一對鉸鏈支柱212在一端樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接于線形驅(qū)動構(gòu)件12而在另一端樞轉(zhuǎn)聯(lián)接于鉸鏈168。支柱190、192、196和198對于各個板82、84的樞轉(zhuǎn)連接沿著或者靠近如圖45至48所述的半圓形板82、84的質(zhì)心軸線。在圖53至56所示的關(guān)閉位置，板82、 84將抵壓密封件202以防止水逸出。轉(zhuǎn)軸204的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致纜繩卷筒14的旋轉(zhuǎn)，所述纜繩卷筒將向下移動線性驅(qū)動構(gòu)件12。這個向下的力會將鉸鏈168向下推到圖57至60所示的位置從而打開流體控制擋板。鑒于它們對于鉸鏈168的樞轉(zhuǎn)連接，板82、84將樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離密封件 202。支柱190、192、196以及198將被拉向彼此從而將板82、84推入管子74內(nèi)。圖61至64表示流體控制擋板完全打開并且板82、84之間具有銳角且繞著支柱190、192、196和198折疊。如前所述，板8 2、84在質(zhì)心軸線的支撐意味著每個半圓形板82、84的質(zhì)心軸線的任一側(cè)凈流體壓力載荷相等?？偟男Ч谴蜷_或關(guān)閉板82、84的凈力最小以及很大程度上與移動鉸鏈168 的摩擦力相關(guān)聯(lián)。
[0121]對于所描述的那些附加的和/或可替代的機(jī)構(gòu)可用于通過提供鉸鏈168上的力驅(qū)動板82、84。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地選擇這些機(jī)構(gòu)，而且本發(fā)明不限于用于流體控制擋板的所示機(jī)構(gòu)。
[0122]上文所述的使用在鉸鏈86或168樞轉(zhuǎn)并且越過管子74的直徑放置的一對半圓形擋板82、84的流體控制擋板將等分通過管子74的水流。這種流體控制擋板的優(yōu)勢在于具有垂直于鉸鏈86或168生成的對稱的流量輪廓。對稱的流量輪廓將適合使用在維基百科和國際專利申請?zhí)朠CT/AU2010/001052(其內(nèi)容在此并入本文)中所討論的超聲波躍迀時間流量測量技術(shù)的位置。本發(fā)明使流量計(jì)可以直接位于流量控制擋板的上游，這是非常獨(dú)特的，因?yàn)闉榱诵纬蓪ΨQ的速度輪廓，通常需要將流量計(jì)放置在流體控制擋板上游的一定距離(典型地最多為五個管子直徑距離)處。例如蝶形閥或者閘門閥的傳統(tǒng)的閥門機(jī)構(gòu)不直接在閥門的上游產(chǎn)生對稱的速度輪廓。
[0123]可雙向折疊的板82、84的另一實(shí)施方式是使擋板表面(上游)的形狀變?yōu)榱骶€型從而減少曳力進(jìn)而減少流體穿過閥門的能量損失。當(dāng)閥門完全打開并且兩個擋板鄰近而且?guī)缀跖c管子中線共線時，橫截面輪廓會大致是流線型的“淚滴”形狀。圖65至79所示的實(shí)施方式表示由可雙向折疊的板82、84形成的淚滴形狀。板82、84提供一種蛤殼型構(gòu)造，每一個在鉸接的端部具有鼓起220并且向轉(zhuǎn)軸端部222逐漸變細(xì)。當(dāng)板82、84如圖75至79所示處在完全打開位置時，基本的淚滴輪廓將通過板82、84的外表面形成。板82、84將形成蛤殼，其充分地包圍支柱190、192、196和198從而減少水的摩擦曳力。
[0124]在具有管子74和半圓形板82、84的所示實(shí)施方式中，本發(fā)明不限于互補(bǔ)的圓形的結(jié)構(gòu)。管子74可以是正方形或者任何其它閉合輪廓，板82、84配置為匹配管子的輪廓。在非圓形輪廓中，鉸鏈86、168可位于中點(diǎn)，以便提供對稱的或非對稱的板82、84。
[0125]質(zhì)心軸線可以容易地確定，從而維持減小的力以移動鉸鏈168。
[0126]可以理解的是，本發(fā)明包括很多另外的修改，這些修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的并且被認(rèn)為是屬于本發(fā)明的廣闊的范圍和界限內(nèi)，在此通過實(shí)例的方式僅闡明本發(fā)明的廣泛的本質(zhì)以及特定的實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種纜繩驅(qū)動裝置，其包括線性驅(qū)動構(gòu)件，附連到適于被固定在一表面上的支撐支 架的纜繩卷筒，所述纜繩卷筒具有由所述支撐支架支撐的軸，從而容許所述纜繩卷筒的旋 轉(zhuǎn)，所述纜繩卷筒具有固定在所述線性驅(qū)動構(gòu)件任一端并且緊繃地纏繞所述纜繩卷筒的纜 繩，所述纜繩卷筒位于所述線性驅(qū)動構(gòu)件的所述端部之間以便在使用時使所述線性驅(qū)動構(gòu) 件可以通過所述支架被導(dǎo)引，從而在所述軸被旋轉(zhuǎn)時縱向地移動所述線性驅(qū)動構(gòu)件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纜繩驅(qū)動裝置，其中所述線性驅(qū)動構(gòu)件的其中一個所述端部 樞轉(zhuǎn)地連接到開口構(gòu)件。3.—種纜繩驅(qū)動裝置，其包括弓形段驅(qū)動構(gòu)件，具有軸從而容許其旋轉(zhuǎn)的纜繩卷筒，所 述纜繩卷筒具有固定在所述弓形段驅(qū)動構(gòu)件的弓形部分的任一端并且緊繃地纏繞所述纜 繩卷筒的纜繩，所述纜繩卷筒位于所述弓形段驅(qū)動部分的所述弓形部分的所述端部之間， 從而在使用中當(dāng)所述軸旋轉(zhuǎn)時允許所述弓形段驅(qū)動構(gòu)件被移動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纜繩驅(qū)動裝置，其中所述纜繩位于所述弓形段中的溝槽中并 且一部分的所述纜繩卷筒延伸到所述溝槽中。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纜繩驅(qū)動裝置，其中一支撐支架支撐所述軸。6.根據(jù)前述權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)所述的纜繩驅(qū)動裝置，其中所述纜繩卷筒設(shè)有孔，所 述纜繩通過該孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纜繩驅(qū)動裝置，還包括與所述線性驅(qū)動構(gòu)件在直徑上相對 設(shè)置的第二線性驅(qū)動構(gòu)件，所述纜繩卷筒具有固定在所述另一線性驅(qū)動構(gòu)件任一端并且緊 繃地纏繞所述纜繩卷筒的第二纜繩，所述纜繩卷筒位于所述第二線性驅(qū)動構(gòu)件的所述端部 之間以便在使用時容許所述第二線性驅(qū)動構(gòu)件通過第二支架被導(dǎo)引，從而在所述軸被旋轉(zhuǎn) 時在相反的方向上縱向地移動所述線性驅(qū)動構(gòu)件和所述第二線性驅(qū)動構(gòu)件。8.—種控制門，所述控制門配置為橫跨用于流體的流動渠道安裝，所述控制門具有擋 板構(gòu)件和至少一個驅(qū)動裝置，該擋板構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地安裝在所述流動渠道基部或鄰近流動渠道 基部并且，該至少一個驅(qū)動裝置提高或降低所述擋板構(gòu)件，所述至少一個驅(qū)動裝置包括根 據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纜繩驅(qū)動裝置，其中所述線性驅(qū)動構(gòu)件的其中一個所述端部樞轉(zhuǎn)地 附連于所述擋板構(gòu)件。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制門，其中一對側(cè)部構(gòu)件設(shè)在擋板的相對側(cè)上并且所述側(cè) 部構(gòu)件是柔性或剛性的。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的控制門，其中提供多個所述至少一個驅(qū)動裝置。11.根據(jù)權(quán)利要求8至10其中之一所述的控制門，還包括框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件配置 為緊固于所述流動渠道，每個支撐支架附連于所述流動渠道。12.—種安裝于管子端部的流體控制擋板，流體被容納通過所述管子，所述流體控制擋 板包括安裝在所述管子的所述端部上的框架構(gòu)件，擋板構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地將第一邊緣安裝于所述 框架構(gòu)件，從而容許所述流體控制擋板的打開和關(guān)閉，而且根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng) 所述的至少一個的纜繩驅(qū)動裝置固定在所述框架構(gòu)件和所述擋板構(gòu)件上以使所述擋板構(gòu) 件能被打開和關(guān)閉。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體控制擋板，其中提供多個所述至少一個纜繩驅(qū)動裝置。
【文檔編號】F16K31/44GK105952958SQ201610397635
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2012年3月30日
【發(fā)明人】D.J.濂ラ】, D.J.奧頓
【申請人】魯比康研究有限公司