[發(fā)明專利]用于將軸密封到隔膜致動(dòng)器的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780045765.5
• 申請(qǐng)日: 2007-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101558246A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·卡爾·別斯曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 費(fèi)希爾控制產(chǎn)品國(guó)際有限公司
• 主分類號(hào): F15B15/10
• 分類號(hào): F15B15/10
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 羅正云;王誠(chéng)華

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)大體上涉及控制閥致動(dòng)器，更具體而言，涉及隔膜致動(dòng)器，其具 有被密封地接合到致動(dòng)器的軸的隔膜。

背景技術(shù)

控制閥被普遍用于過(guò)程控制系統(tǒng)。一般而言，控制閥可用于操縱流動(dòng)的 流體，以將過(guò)程變量調(diào)節(jié)到希望的設(shè)定點(diǎn)，將流體從源傳送或運(yùn)輸?shù)侥康牡兀? 等等。控制閥組件典型地包括閥體、軸和致動(dòng)器，以通過(guò)所述軸提供用于操 作閥的動(dòng)力(例如，將塞或流動(dòng)控制構(gòu)件定位在閥內(nèi))。

彈簧和隔膜氣動(dòng)致動(dòng)器一般被稱為隔膜致動(dòng)器，并因其可靠性而經(jīng)常被 選擇用于控制閥。隔膜致動(dòng)器典型地包括：包含隔膜的殼體；致動(dòng)器軸；和 一個(gè)或多個(gè)彈簧，其用于在沒(méi)有控制壓力施加到隔膜時(shí)將致動(dòng)器軸返回到已 知位置。典型地，隔膜致動(dòng)器在隔膜的一側(cè)接受可變氣體(例如，空氣)壓 力，以移動(dòng)致動(dòng)器軸，從而打開(kāi)和關(guān)閉或調(diào)節(jié)控制閥。致動(dòng)器的控制動(dòng)作取 決于隔膜的結(jié)構(gòu)、隔膜板、回動(dòng)彈簧和致動(dòng)器軸。隔膜致動(dòng)器可被配置為正 向作用，以使增大的控制壓力使隔膜和致動(dòng)器軸伸展離開(kāi)致動(dòng)器殼體。可替 換地，隔膜致動(dòng)器可被配置為反向作用，以使增大的空氣壓力使隔膜和致動(dòng) 器軸縮回。

與隔膜致動(dòng)器被配置的控制動(dòng)作的類型無(wú)關(guān)，也可被稱為桿的致動(dòng)器軸 被機(jī)械地連接或固定到隔膜。典型地，軸或桿的端部穿過(guò)隔膜的中心孔，一 個(gè)或多個(gè)機(jī)械固定元件(例如，墊圈、螺母、螺栓等)被用于將隔膜的中心 部夾緊或者以任何方式緊固到所述軸或桿。在該方式下，響應(yīng)控制壓力變化 的隔膜的移動(dòng)或移位導(dǎo)致所述致動(dòng)器軸或桿的移動(dòng)或移位。為了能夠在隔膜 的一側(cè)保持控制壓力，致動(dòng)器軸或桿所穿過(guò)的孔典型地被密封，以防止在軸 或桿周圍通過(guò)孔的泄漏。然而，用于密封軸或桿所穿過(guò)的隔膜中心孔的已知 技術(shù)典型地使用相對(duì)復(fù)雜和昂貴的墊圈、O形圈和專用部件的設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)所述示例中，一種用于隔膜致動(dòng)器的隔膜具有中心孔和被設(shè)置為 圍繞該中心孔的周邊的整體密封突起。另外，該密封突起被配置為密封地接 合所述隔膜致動(dòng)器的可移動(dòng)部件。

附圖說(shuō)明

圖1為具有已知彈簧和隔膜致動(dòng)器的控制閥的剖視圖。

圖2為圖1的已知隔膜和致動(dòng)器軸組件的一部分的放大剖視圖。

圖3為具有彈簧和隔膜致動(dòng)器的示例控制閥的剖視圖，所述隔膜致動(dòng)器 具有被密封地接合到致動(dòng)器軸的肩部的隔膜。

圖4為示出圖3的示例性隔膜和致動(dòng)器軸組件的一部分的放大剖視圖。

圖5為示出圖3和圖4的示例性密封裝置的隔膜與軸之間的可替換密封 設(shè)置的放大剖視圖。

具體實(shí)施方式

本文描述的用于將隔膜致動(dòng)器中的隔膜密封到致動(dòng)器軸的示例裝置排 除了使用在許多已知隔膜致動(dòng)器中的相對(duì)復(fù)雜和昂貴的密封裝置。更具體而 言，本文描述的一個(gè)示例包括隔膜，該隔膜具有中心孔和被布置為圍繞該中 心孔的周邊的諸如密封凸緣等的整體密封突起。密封突起被配置為密封地接 合隔膜致動(dòng)器的軸的肩部。特別地，密封突起(例如，密封凸緣)可接合軸 的肩部中的環(huán)形凹進(jìn)，從而使隔膜能夠與所述軸密封，而無(wú)需使用傳統(tǒng)上被 用于提供這種密封的額外的O形圈、墊圈等相對(duì)復(fù)雜和昂貴的設(shè)置。

在描述上面提到的示例性隔膜和致動(dòng)器軸的密封裝置之前，下面首先結(jié) 合圖1和圖2對(duì)已知的密封裝置進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。返回圖1，其提供具有已知 的彈簧和隔膜致動(dòng)器101的控制閥100的剖視圖。如圖1所示，隔膜致動(dòng)器 101具有上殼體102和下殼體104，這兩個(gè)殼體通過(guò)采用常規(guī)方式沿殼體102 和104的外邊緣分隔開(kāi)的多個(gè)螺紋緊固件106、108而被連接在一起。隔膜 110被夾持在殼體102與104之間，并將殼體102和104內(nèi)的空間分隔為控 制壓力腔112和大氣壓力腔114。隔膜板116向隔膜110提供剛性支撐，并 且，如以下結(jié)合圖2更為詳細(xì)的描述的那樣，其有利于隔膜110與致動(dòng)器桿 或軸118通過(guò)密封組件120的密封接合。另外，桿或軸118通過(guò)聯(lián)結(jié)器124 被操作性地連接到控制閥100的桿或軸122。壓縮彈簧126被設(shè)置在隔膜板 116與上殼體102的內(nèi)壁128之間，并且因此被配置為朝向控制閥100驅(qū)使 或偏壓隔膜110、隔膜板116和致動(dòng)器軸118。結(jié)果是，被描述為雙向塞閥 的控制閥100的桿或軸122被偏壓以關(guān)閉控制閥100(即，禁止或防止流體 流動(dòng)通過(guò)閥100)。