[發(fā)明專利]用于將軸密封到隔膜致動器的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780045765.5
• 申請日: 2007-12-12
• 公開（公告）號: CN101558246A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 約翰·卡爾·別斯曼
• 申請（專利權）人: 費希爾控制產品國際有限公司
• 主分類號: F15B15/10
• 分類號: F15B15/10
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 羅正云;王誠華

技術領域

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

背景技術

控制閥被普遍用于過程控制系統(tǒng)。一般而言，控制閥可用于操縱流動的 流體，以將過程變量調節(jié)到希望的設定點，將流體從源傳送或運輸?shù)侥康牡兀? 等等。控制閥組件典型地包括閥體、軸和致動器，以通過所述軸提供用于操 作閥的動力(例如，將塞或流動控制構件定位在閥內)。

彈簧和隔膜氣動致動器一般被稱為隔膜致動器，并因其可靠性而經(jīng)常被 選擇用于控制閥。隔膜致動器典型地包括：包含隔膜的殼體；致動器軸；和 一個或多個彈簧，其用于在沒有控制壓力施加到隔膜時將致動器軸返回到已 知位置。典型地，隔膜致動器在隔膜的一側接受可變氣體(例如，空氣)壓 力，以移動致動器軸，從而打開和關閉或調節(jié)控制閥。致動器的控制動作取 決于隔膜的結構、隔膜板、回動彈簧和致動器軸。隔膜致動器可被配置為正 向作用，以使增大的控制壓力使隔膜和致動器軸伸展離開致動器殼體?？商? 換地，隔膜致動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 器軸縮回。

與隔膜致動器被配置的控制動作的類型無關，也可被稱為桿的致動器軸 被機械地連接或固定到隔膜。典型地，軸或桿的端部穿過隔膜的中心孔，一 個或多個機械固定元件(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，響應控制壓力變化 的隔膜的移動或移位導致所述致動器軸或桿的移動或移位。為了能夠在隔膜 的一側保持控制壓力，致動器軸或桿所穿過的孔典型地被密封，以防止在軸 或桿周圍通過孔的泄漏。然而，用于密封軸或桿所穿過的隔膜中心孔的已知 技術典型地使用相對復雜和昂貴的墊圈、O形圈和專用部件的設置。

發(fā)明內容

在一個所述示例中，一種用于隔膜致動器的隔膜具有中心孔和被設置為 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 合所述隔膜致動器的可移動部件。

附圖說明

圖1為具有已知彈簧和隔膜致動器的控制閥的剖視圖。

圖2為圖1的已知隔膜和致動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器的示例控制閥的剖視圖，所述隔膜致動器 具有被密封地接合到致動器軸的肩部的隔膜。

圖4為示出圖3的示例性隔膜和致動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 設置的放大剖視圖。

具體實施方式

本文描述的用于將隔膜致動器中的隔膜密封到致動器軸的示例裝置排 除了使用在許多已知隔膜致動器中的相對復雜和昂貴的密封裝置。更具體而 言，本文描述的一個示例包括隔膜，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，從而使隔膜能夠與所述軸密封，而無需使用傳統(tǒng)上被 用于提供這種密封的額外的O形圈、墊圈等相對復雜和昂貴的設置。

在描述上面提到的示例性隔膜和致動器軸的密封裝置之前，下面首先結 合圖1和圖2對已知的密封裝置進行簡要描述。返回圖1，其提供具有已知 的彈簧和隔膜致動器101的控制閥100的剖視圖。如圖1所示，隔膜致動器 101具有上殼體102和下殼體104，這兩個殼體通過采用常規(guī)方式沿殼體102 和104的外邊緣分隔開的多個螺紋緊固件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，如以下結合圖2更為詳細的描述的那樣，其有利于隔膜110與致動器桿 或軸118通過密封組件120的密封接合。另外，桿或軸118通過聯(lián)結器124 被操作性地連接到控制閥100的桿或軸122。壓縮彈簧126被設置在隔膜板 116與上殼體102的內壁128之間，并且因此被配置為朝向控制閥100驅使 或偏壓隔膜110、隔膜板116和致動器軸118。結果是，被描述為雙向塞閥 的控制閥100的桿或軸122被偏壓以關閉控制閥100(即，禁止或防止流體 流動通過閥100)。