快速附接的开口端直接安装式风门和阀门致动器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明总的来说涉及风门和阀门组件以及用于风门和阀门组件的致动器组件。
【背景技术】
[0002]通风与流体控制系统越来越多地用于建筑物中，包括居民建筑物、办公建筑物、商业建筑物和工业建筑物，有时与防烟或防火设备相结合，用于达到占用者舒适和安全的目的，并且还用于制造过程的目的。风门和阀门用来控制空气和流体的流量，从没有流到最大满流。这些风门/阀门空气与流体控制系统包括但不限于那些用于电站、化学制造操作、食品与饮料加工、液气供给与处置、水供给与处置、加热、通风以及空气调节(HVAC)系统等中的系统。
[0003]通常，通过风门组件或风门来控制HVAC和制造加工管道中的空气流。风门用于控制气流以保持载气管道中的温度。风门可按多种尺寸、形状和式样进行生产以便安装到矩形或圆形的管道中。风门通常具有连接杆或轴，通常称为中间轴，其连接到风门的轮叶或叶片。风门可以具有单个叶片或者整体移动的多个相互连接的叶片。根据风门构造，中间轴连接杆可以连接而使得连接杆的线性运动引起风门叶片打开或闭合。在其他实施例中，配备有轴或中间轴的风门被布置成使得中间轴的旋转运动弓I起风门叶片打开或闭合，但是一种较旧技术的可替代方法是将曲柄臂与轴或中间轴连接并且利用线性运动来打开或关闭风门叶片。圆形的风门通常为蝶型，其具有与旋转轴连接的单个圆盘。
[0004]控制阀门通过使其阀塞在其阀体中移动而在一个移动端阻挡流体流且在另一移动端开流来对流体进行节流。阀塞可以具有各种形状，或对称或不对称，并且可以连接到杆和密封件，杆和密封件离开阀体以允许位于阀门外的致动器定位阀杆和阀塞。通常，密封件被设计成与阀体杆和阀体杆出口具有紧密接触，使其在阀门以其额定的静态和压差额定值工作的同时防止流体从阀门泄漏出去。一些控制阀门，诸如球形阀(globe valve)和闸式阀，需要线性杆运动以便完全打开和关闭流体流，其他类型的阀门，诸如球阀(ballvalve)、蝶形阀和鞋形阀需要旋转运动来完全打开和关闭流体流。
[0005]在典型的HVAC或过程控制应用中，风门中间轴或阀杆由致动器来操作。致动器是一种通常包括马达的组件，带有某种类型的耦合装置，其由马达驱动，耦合装置能够连接到中间轴或阀杆以使其运动。
[0006]本发明的实施例代表了在风门与阀门致动器组件方面相对于现有技术的进步。本发明的这些以及其他的优点，以及额外的发明特征，将通过本文提供的对发明的描述而变得清晰。
【发明内容】
[0007]在一个方案中，本发明的实施例提供一种致动器组件，其包括壳体和布置在壳体内的夹紧件。夹紧件构造成将致动器组件附接到风门中间轴或阀杆上。中间轴可操作以控制一个或多个风门叶片的位置，阀杆可操作以定位阀塞、球、闸件、截止件、鞋形件、蝶形件等。夹紧件能够经由在一端处未阻塞的槽式开口触及。马达构造成使夹紧装置在壳体内旋转。在具体实施例中，控制模块与马达耦合且构造成控制致动器组件。在更具体实施例中，通信模块利于经由网络通信至致动器组件和自致动器组件进行通信，并且允许对风门或阀门进行远程监测以及对致动器组件进行远程控制。槽式开口允许致动器组件直接附接到沿着中间轴或阀杆的长度的任意点。这些模块可以封闭或者可以不封闭在致动器组件内。
[0008]在具体实施例中，夹紧装置具有两个对置构件，这两个对置构件构造成当两个对置构件绕中间轴或阀杆紧固时使风门致动器或阀门组件自定心。在更具体实施例中，两个对置构件为曲形的。在一些实施例中，两个对置的曲形构件的位置是通过旋转螺纹轴来控制的。两个对置的曲形构件的接合中间轴的部分可具有夹持面，夹持面构造成夹紧到变化尺寸和形状的柱形的、方形的、六边形中空的、或六边形实心的中间轴上。而且，夹持面可以包括接合中间轴或阀杆的多个脊状突起。
[0009]在一些实施例中，控制模块与温度传感器和温度设定控制器耦合，并且其中控制模块操作致动器组件，基于温度传感器感测到的实际温度与输入到温度设定控制器的期望温度之差来控制致动器组件。
[0010]在本发明的另外的实施例中，通信模块构造成利于控制模块与建筑物管理或过程控制系统之间的通信，并且所述控制模块经由串行通信总线来与建筑物管理或过程控制系统通信。在美国公开N0.2010/0142535中披露了一种利用通信网络来实施的建筑物管理系统，其教导和公开内容通过引用结合于此。在一些实施例中，来自建筑物管理或过程控制系统的信号由控制模块保持性地存储，使得在与建筑物管理或过程控制系统的通信丢失的情况下致动器组件能够正确地运作。系统还可以包括构造成将关于致动器组件的操作的诊断信息提供给远程站的诊断模块。
[0011]在另一方案中，本发明的实施例提供一种具有风门的风门致动器组件，所述风门具有至少一个风门叶片和控制所述风门叶片的位置的中间轴。该组件还包括附接到用于风门或阀门的支撑结构的致动器。致动器包括壳体，该壳体具有至少一个凸片(有时称为防旋转连接器或支架)，该凸片具有用于紧固件的开口，使得壳体可以可拆除地附接到风门或阀门的支撑结构上。紧固件可以用螺纹连接或者铆接。致动器还具有布置在壳体内的夹紧件。夹紧件构造成将致动器组件附接到风门的中间轴或阀杆上。中间轴可操作以控制一个或多个风门叶片的位置或控制阀杆来定位阀塞。夹紧装置能经由端部开口的槽来触及。该组件包括马达和控制模块，该马达构造成使夹紧装置在壳体内旋转，该控制模块与马达耦合且构造成控制致动器组件。
[0012]风门可以是折片式风门、分流式风门、箍缩式风门、单叶片式风门、蝶形风门、平行叶片式风门和对置叶片式风门。端部开口的槽允许致动器直接附接到沿中间轴长度的任意点。在具体实施例中，夹紧装置具有两个对置的曲形构件，其构造成当两个对置的曲形构件绕中间轴紧固时使致动器自定心。在一些实施例中，螺纹轴的手动旋转调节两个对置曲形构件的位置。
[0013]在另一方案中，本发明的实施例提供了一种阀门致动器组件，其具有阀门，阀门具有阀杆和阀塞，以控制阀塞的位置。在具体实施例中，阀门具有线性运动阀塞冲程，诸如使用球形阀或闸式阀。在可替代的实施例中，阀门具有角旋转阀塞冲程，诸如使用球阀、蝶形阀或鞋形阀。本发明的实施例与上述任意风门和阀门类型兼容，但不限于这些风门和阀门类型。
[0014]线性杆运动式阀门在冲程的每端具有限制其运动的硬止挡件。旋转杆运动式阀门可以或者可以不在其提供最小流和最大流的运动点具有硬止挡件。具有硬止挡件的旋转杆运动式阀门通常具有在其最小流点和最大流点处对准的硬止挡件。还可能的是，通过将止挡件定位在最大流点之前来限制旋转杆式阀门的最大流，使得硬止挡件抑制致动器在期望的流行程点上方移动。该硬止挡件本身还可以通过机械或电子器件集成在致动器内。
[0015]通过下文结合附图进行的详细说明，本发明的其他的方案、目标和优点将变得更加明显。
【附图说明】
[0016]并入说明书中且构成说明书一部分的附图图示出本发明的多个方案，其与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中:
[0017]图1是根据本发明的实施例的致动器组件的侧视图；
[0018]图2是图1的致动器组件的立体图；
[0019]图3是示出根据本发明实施例的致动器组件在其夹紧端的内部部件中的一些部件的立体图；
[0020]图4是示出根据本发明实施例的致动器组件壳体在其夹紧端的一部分的立体图；
[0021]图5是依照本发明实施例构造的风门与致动器组件的立体图；
[0022]图6是依照本发明实施例构造的具有不同于图5所示风门的风门的风门与致动器组件的立体图；
[0023]图7是依照本发明实施例构造的利用线性连杆运动来定位风门叶片的风门与致动器组件的平面图；
[0024]图8是依照本发明实施例构造的球阀与致动器组件的立体图；
[0025]图9是依照本发明实施例构造的球形阀和致动器组件的立体图；以及
[0026]图10是示出依照本发明实施例的风门致动器组件的系统连接的框图。
[0027]虽然已经结合一些优选的实施例描述了本发明，但是无意将本发明限制为那些实施例。相反，意在涵盖包含在如随附权利要求书中限定的本发明精神和范围内的所有的可选方案、改进方案和等同方案。
【具体实施方式】
[0028]图1是根据本发明实施例的致动器组件100的侧视图。致动器组件100具有壳体102，壳体102具有一个或多个凸片104，用于将致动器组件100附接到用于风门或阀门的支撑结构。在图1的实施例中，致动器组件100具有位于壳体102 —端的两个凸片104。每个凸片104具有构造成容纳紧固件(未显示)以将致动器组件100固定在位的开口。
[0029]致动器组件100具有端部开口的槽108，如图1中可见，该端部开口的槽是在一端完全未阻塞的槽式开口。在本发明的具体实施例中，存在朝向端部开口的槽108的闭合端的夹紧件或夹紧装置110。夹紧装置110包括两个对置的曲形构件112。在更具体的实施例中，