阀组件和阀致动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀组件和一种阀致动器。用于旋转阀的阀致动器包括活塞和壳体组件，其中所述活塞沿所述壳体的孔的轴向移动使得致动器杆围绕所述孔的轴线缠绕或旋转。所述致动器杆的旋转运动在一些设置中由所述活塞沿螺旋状壳体壁的轴向旋转和／或由接合通过所述活塞的中心孔的所述致动器杆的大致螺旋形状的轴向旋转来引起。
【专利说明】阀组件和阀致动器
【技术领域】
[0001]本实用新型大体上涉及阀组件和用于旋转阀的阀致动器。
[0002]【背景技术】
[0003]大多数阀可被归类于两种主要常规类型:线性阀和旋转阀。线性阀具有流动控制部件，该流动控制部件可通过沿着线性通路移动阀轴来打开和闭合，由此在阀体内来回移动流动控制部件。旋转阀具有阀轴，其连接到流动控制部件，通过在阀体内旋转所述流动控制部件来打开和闭合所述流动控制部件。
[0004]许多阀致动器具有产生直线或轴向运动的驱动装置。这些驱动装置的典型示例包括液压或气动活塞、隔膜致动器和波纹管。因此，为了使用具有直线驱动装置的致动器来致动旋转阀，通常包括将致动器的轴向运动转换成打开和闭合所述流动控制部件所需的旋转运动的联动装置。
[0005]如图1中示意性所示，一个常见的已知的示例性阀致动器是弹簧和隔膜气动致动器。阀致动器10包括致动器壳体12，其被柔性隔膜组件18分成两个隔间14、16。刚性的隔膜板20被连接到柔性隔膜和致动器杆22，弹簧24沿着第一方向偏置隔膜板。空气相对于弹簧24选择地注入隔间14，以沿着与第一方向相反的第二方向轴向移动隔膜18和致动器杆22。为了将致动器杆22的轴向运动转换成打开或闭合旋转阀28的流动控制部件26所需的旋转运动，杠杆联动装置30将阀轴32连接到致动器杆22。杠杆联动装置30将致动器杆22的轴向移动转换成所需的阀轴32的旋转运动。
[0006]如图2中示意性所示，另一常见的已知的示例性阀致动器40具有位于致动器驱动装置(未示出)和阀轴32之间的齿条-齿轮联动装置。由已知的驱动装置产生的轴向运动通过齿条42经过齿轮44的移动转换成旋转运动，来打开和闭合流动控制部件26。
[0007]尽管上面描述的各个已知的阀致动器10、40能够打开和闭合旋转阀，但是致动器的壳体通常体积大和/或需要靠近阀的较大空间。然而，在大多的工业设置中，例如精炼厂、发电厂或化工加工厂等，空间是极其有限的。
实用新型内容
[0008]根据一个示例性的方面，阀组件包括具有流动控制部件和阀轴的旋转阀，所述流动控制部件和所述阀轴被设置成使得所述阀轴的旋转打开和/或闭合所述流动控制部件。阀致动器被设置成旋转所述阀轴。所述阀致动器包括壳体和活塞，所述壳体具有限定穿过所述壳体的孔的内壳体壁，所述活塞可滑动地接合所述内壳体壁并设置在所述孔内。所述孔具有第一轴线。所述活塞能够沿着所述第一轴线在第一位置和第二位置之间滑动。所述内壳体壁被设置成在所述活塞沿着所述孔的第一轴线在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时控制所述活塞的旋转运动。限定第二轴线的致动器杆被设置在所述孔内。所述致动器杆延伸穿过所述活塞并被耦接到所述阀轴。所述活塞沿所述第一轴线在所述第一位置和所述第二位置之间的轴向移动促使所述致动器杆旋转并打开和/或闭合所述流动控制部件。[0009]根据另一个示例性方面，阀致动器包括气缸，所述气缸具有限定穿过所述气缸的孔的内壳体壁。所述孔限定第一纵向轴线。可滑动地接合所述内壳体壁的活塞设置在所述孔内。所述活塞能够沿着所述第一纵向轴线在第一位置和第二位置之间滑动。所述内壳体壁被设置成在所述活塞沿着所述第一纵向轴线在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时控制所述活塞的旋转运动。致动器杆被设置在所述孔内。所述致动器杆具有第二纵向轴线。所述致动器杆延伸穿过所述活塞并被设置成耦接到旋转阀的阀轴。所述活塞被设置成沿着所述致动器杆在所述第一位置和所述第二位置之间滑动。所述活塞沿着所述孔在所述第一位置和所述第二位置之间的轴向移动促使所述致动器杆围绕所述第二纵向轴线旋转。
[0010]根据另一个示例性方面，公开了一种打开和/或闭合旋转阀的流动控制部件的方法。所述旋转阀具有流动控制部件和阀轴，所述流动控制部件和所述阀轴被设置成使得具有阀致动器的所述阀轴的旋转打开和/或闭合所述流动控制部件。所述阀致动器包括壳体、活塞和致动器杆，所述壳体形成围绕轴线的孔，所述孔具有非圆形的轴向横截面周边，所述活塞与所述孔互补并被设置在所述孔内，所述活塞沿着所述孔的所述轴线从第一位置平移到第二位置，所述致动器杆设置在所述孔内并延伸穿过所述活塞，所述致动器杆可操作地耦接到所述阀轴。所述孔和所述致动器杆中的至少一个具有螺旋形状，其被设置成促使所述致动器杆响应于所述活塞沿着所述轴线的轴向移动而旋转。所述方法包括步骤:沿着所述轴线在第一方向上推动所述活塞，响应于所述活塞在所述第一方向上的移动来在第一角度方向上旋转所述致动器杆和所述阀轴，响应于所述阀轴在所述第一角度方向上的旋转来打开所述流动控制部件，沿着所述轴线在与所述第一方向相反的第二方向上推动所述活塞，响应于所述活塞在所述第二方向上的运动来在第二角度方向上旋转所述致动器杆和所述阀轴，以及响应于所述阀轴在所述第二角度方向上的旋转来闭合所述流动控制部件。
[0011]根据前述一个或多个示例性方面，阀组件、阀致动器和/或方法还可选择性地包括一个或多个下面的优选形式。
[0012]在一些优选的形式中，所述孔可具有管状。所述活塞可沿着所述第一纵向轴线平移而不旋转。当所述活塞沿着所述第一纵向轴线平移时，所述致动器杆可关于所述活塞旋转。所述致动器杆可具有螺旋形状。所述致动器杆可延伸穿过所述活塞上的开口，所述开口具有在所述活塞的第一侧上的第一径向角度位置和在所述活塞的第二侧上的第二径向角度位置。当所述活塞在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时，所述开口可旋转所述杆。
[0013]在一些优选的形式中，管状孔可在正交于所述第一纵向轴线的平面内具有非圆形的外周边。所述孔的外周边可具有三个角部并可大致呈三角形。在其它优选的形式中，所述孔的外周边可具有四个角部，并可大致呈矩形或方形。所述活塞可具有大致三角形、矩形或方形的环边缘，其与所述管状孔的所述外周边互补。
[0014]在一些优选的形式中，所述致动器杆可具有非圆形的杆横截面。所述活塞的开口可以成形为与所述杆横截面互补。所述开口可以在所述活塞的第一侧上相对于所述第二纵向轴线在第一角度定向上对准。所述开口可在所述活塞的第二侧上相对于所述第二纵向轴线在第二角度定向上对准。
[0015]在一些优选的形式中，所述孔可具有螺旋形状。所述活塞可沿着所述纵向轴线平移和旋转。当所述活塞沿着所述致动器杆移动使得所述杆随着所述活塞旋转时，所述致动器杆关于所述活塞可旋转地固定。所述内壳体壁可具有非圆形的轴向横截面内周边，其被成形为限定所述孔沿着所述纵向轴线的螺旋形状。
[0016]在一些优选的形式中，所述活塞将所述孔分成在所述活塞的第一侧上的第一腔室和在与第一侧相对的所述活塞的第二侧上的第二腔室。当所述活塞沿着行程移动时，所述第一腔室和第二腔室中的每一个都被封闭并且改变体积。第一流体端口可敞开到所述第一腔室。第二流体端口可敞开到所述第二腔室。所述流体端口可被设置成可操作地连接到至少一个压缩气体源，以选择性地将气体注入所述第一腔室和/或所述第二腔室，从而选择性地沿着所述致动器杆在相反的方向上移动所述活塞。弹簧可设置在所述第二腔室内。所述弹簧可被设置成朝着所述第一腔室推动所述活塞，以及所述第一流体端口可操作地耦接到压缩气体源，以将气体注入所述第一腔室中来朝着所述第二腔室移动所述活塞。
[0017]通过阅读下面的详细描述，其它方面和形式将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是根据现有技术的旋转阀和阀致动器的剖视图；
[0019]图2是另一现有技术的用于旋转阀的阀致动器的剖视图；
[0020]图3是根据本实用新型的一些方面的具有阀致动器的旋转阀的局部立体剖视图；
[0021]图4是沿着图3的线4-4的根据本实用新型的原理的阀和阀致动器的局部横截面的侧视图；
[0022]图5是图3的阀致动器的分解组装图；
[0023]图6是根据本实用新型的其它方面的另一阀致动器和旋转阀的局部横截面的侧视图；以及
[0024]图7A-7B示出了图6的阀致动器沿线7_7的局部剖视图，活塞在图7A中处于第一位置，在图7B中处于第二位置。
【具体实施方式】
[0025]现在参见图3-5，阀组件50包括旋转阀52和阀致动器54，阀致动器54可操作地耦接到旋转阀并被设置成在打开位置和闭合位置之间旋转所述阀。旋转阀52包括设置在阀体58中的流动控制装置56，例如阀盘、阀球等，其以本领域内熟知的方式限定在阀入口和阀出口之间的流动通道。阀轴60连接到流动控制装置56并穿过适当的阀填料、阀盖等向上延伸出阀体58。(所有的方向修饰语，例如上、下、左、右等都用来便于参照附图理解，并非用来限制本公开的范围)。阀轴60是细长轴的形式，例如直杆，其具有轴线、连接到流动控制装置56的第一端和延伸出阀填料的第二端。因此，在阀体58中的流动通道可通过围绕阀轴60的轴线沿第一方向(例如，顺时针)旋转阀轴60和流动控制装置56来打开，并且流动通道可通过围绕所述轴线沿相反的方向将阀轴60和流动控制装置56通常旋转90°来闭合，这在本领域内是已知的。
[0026]阀致动器54包括活塞70，活塞70设置在致动器壳体74的孔72中，并被设置成沿轴向方向穿过所述孔上下平移滑动。阀致动器54被设置成将活塞70的线性轴向运动转换成阀轴60的旋转运动。螺旋状致动器杆76沿着孔72的轴线78延伸并穿过通过活塞70的中心布置的开口 80。螺旋状致动器杆76以足以允许致动器杆旋转的任何已知的方式耦接到阀轴60，来旋转阀轴60和/或打开和/或闭合流动控制装置56。优选地，螺旋状致动器杆76的轴线79与孔的轴线78对准和/或同轴。活塞70还被设置成沿着孔72滑动的同时沿着螺旋状致动器杆76上下轴向滑动。优选地，活塞70、孔72和螺旋状致动器杆76被设置成使得活塞70沿孔72的轴向移动促使螺旋状致动器杆76围绕轴线79和/或轴线78旋转，并由此打开和/或闭合流动控制装置56。
[0027]致动器壳体74具有限定孔72的壳体壁82。壳体壁82和孔72以足以控制活塞70的轴向旋转的任何方式成形，以根据需要在活塞70沿着轴线78和/或79平移时或者旋转或者不旋转。在一优选的设置中，孔72具有非圆形的横截面84。在图3-5所示的实施例中，壳体壁82限定了细长的方形或矩形的管状孔；但是，根据本公开的原理，也可使用其它的非圆形孔，例如，三角形、椭圆形、月形、三叶草形、星形等，只要壳体壁82能够控制活塞70围绕轴线78和/或79的旋转运动，这将在下面进行更详细地描述。
[0028]活塞70具有与孔72的横截面形状互补的外围边缘86。在所示的设置中，活塞70具有矩形的外围边缘86，使得活塞70完全横穿孔72，外围边缘86密封接合壳体壁82的整个内横截面周边。
[0029]如图5中最佳所示，活塞70在一个实施例中包括密封接合壳体壁82的外密封件90、限定开口 80并密封围绕致动器杆76的内密封件92、收容内密封件92和外密封件90的芯部94、以及连接到活塞芯部并将外密封件90和内密封件92保持在活塞芯部94上适当位置处的盖板96。外密封件90形成活塞70和壳体壁82之间的流体密封，以控制下面描述的上腔室120和/或下腔室122中的压强。外密封件90围绕活塞的外围边缘86。外密封件90可以是例如O形环，并选择性地具有扁平条或带的形式。盖板96限定活塞的第一侧98，活塞芯部94限定与第一侧相对的活塞的第二侧100，外密封件90和内密封件92被夹持在两侧之间，例如通过夹紧或机械紧固件。出于下面解释的原因，开口 80优选限定延伸穿过活塞70并包括沿着轴线78和/或79缠绕的螺旋形状的孔，使得开口 80具有相对于穿过活塞的第一侧98的轴线79的第一径向角度对准和相对于穿过活塞的第二侧100的轴线79的第二径向角度对准，其中，第二径向角度对准在垂直于轴线79的平面内有角度地偏离第一径向角度对准。优选地，开口 80是细长槽的形式，例如，矩形槽，其具有从第一侧98到第二侧100大约1°?15°的螺旋扭角。盖板96可通过任何方便的装置连接到活塞芯部94，例如，通过螺钉、螺栓、焊接、粘水等。
[0030]螺旋状致动器杆76具有沿着轴线78扭曲的形状，优选是盘旋形状。在所示设置中，螺旋状致动器杆76是矩形杆的形式，包括具有宽度、厚度和沿着轴线78的长度的矩形轴向横截面，其中杆的矩形横截面沿着其长度在杆相对的上端和下端之间扭曲大约90°，由此形成盘旋形或螺旋形。优选是圆柱形部分的凸柱102、104从螺旋状致动器杆76的相对两端突出。凸柱102可旋转地设置在覆盖致动器壳体74的顶端的上板106的轴向孔105a中，凸柱104可旋转地设置在布置于致动器壳体74的底端处的下板108的轴向孔105b中。如果需要，为了便于致动器杆76围绕轴线78的顺畅旋转，轴衬和/或轴承可由凸柱102、104支撑和/或支撑在轴向孔105a、105b中。凸柱102、104与致动器杆76的轴线79对准，并优选与孔72的轴线78对准。凸柱104优选包括用来直接连接到阀轴60的连接器，例如，方形插座110 (如图4中最佳所示)，其收容阀轴60的方形末端，使得阀轴60通过螺旋状致动器杆76的旋转来旋转。然而，螺旋状致动器杆76可通过其它和/或附加的连接器可操作地连接到阀轴60。
[0031]上板106和下板108完全覆盖孔72的上端和下端，优选在其上形成压力密封。上板106和下板108可以与壳体壁82 —体形成，或者通过诸如螺栓等紧固件、焊接和/或粘合剂可移除地连接到壳体壁82。
[0032]活塞70将孔72分成上腔室120和下腔室122。当活塞70沿着轴线78根据其行程顺着螺旋状致动器杆76滑动时，各个腔室120、122改变体积并优选基本密封来允许流体压强积累并作用于活塞70上。上腔室120邻近活塞的第一侧98并由第一侧98部分限定，下腔室122邻近活塞的第二侧100并由第二侧100部分限定。当活塞70向上移动到邻近上板106的第一位置时,上腔室120的体积减小,而下腔室122的体积增加。当活塞70向下移动到邻近下板108的第二位置时，下腔室122的体积减小，而上腔室120的体积增加。
[0033]为了促使活塞70沿轴线78的向上和/或向下运动，流体端口 124与上腔室120流体连通，例如穿过上板106，并且流体端口 126与下腔室122流体连通，例如穿过壳体壁82。各个流体端口 124、126可操作地连接到压缩供给管道128a、128b，例如由现场装置提供的气动供给管道，该现场装置可以是例如爱荷华州费希尔控制设备国际有限公司(FisherControls International LLC of Marshalltown, 1wa)提供的 FIELDVUE ?数字阀控制器(未示出)。供给管道128a、128b将例如压缩气体等压缩流体驱动到各个上腔室120和下腔室122。为了将活塞70向上移动到第一位置，供给管道128b将压缩流体注入下腔室122，而上腔室120中的流体通过流体端口 124排出，由此迫使活塞70朝着上板106向上移动。为了将活塞70向下移动到邻近下板108的第二位置，供给管道128a将压缩流体通过流体端口 124注入上腔室120，而流体同时排出流体端口 126，由此迫使活塞70朝着下板108向下移动。
[0034]弹簧130被选择性地用来沿至少一个方向，例如，如图4所示，朝着上板106偏置活塞70。弹簧130优选设置在孔72内，例如，在下腔室122中，并压靠活塞70和相对的气缸头部，例如，下板108。在其它设置中，弹簧130被设置来提供收缩力，而不是压缩力。根据本公开的一般原理也可使用弹簧130的其它偏置设置。
[0035]当活塞70按照其滑动行程沿着孔72的轴线78平移时，由于开口 80和螺旋状致动器杆76的螺旋形状之间的接合，螺旋状致动器杆76被驱使来围绕轴线78和/或79旋转。当活塞70朝着下板106移动时，螺旋状致动器杆76、阀杆60以及流动控制装置56将全部沿第一方向旋转，当活塞70沿着孔72的轴线78按照其行程朝着气缸头部108移动或滑动时，螺旋状致动器杆76、阀杆60以及流动控制装置56将沿着相反的方向旋转。因此，阀致动器54将致动器的线性运动(活塞70沿致动器壳体74的行程的形式)转换成打开和/或闭合流动控制装置56所需的旋转运动，而不需要现有技术中的杠杆联动装置或齿轮联动装置，并能够因此节省宝贵的空间。
[0036]现在参见图6-7B，示出了结合本公开的其它原理的另一阀组件150。阀组件150包括可操作地耦接到阀致动器154的旋转阀152，其中阀致动器154被设置来打开和闭合旋转阀152。旋转阀152包括流动控制装置156，例如，阀盘或阀球，以及连接到流动控制装置156并向上延伸穿过阀填料158的阀轴157。旋转阀152还包括阀体160，阀体160限定在入口 164和出口 166之间延伸的流动通道162，其中，流动控制装置156横越流动通道162设置，并通过在流动通道162中的旋转来打开和/或闭合。在一个设置中，阀152与阀52基本相同。
[0037]阀致动器154直接位于阀填料158和阀轴157的上方。阀致动器154包括布置在壳体172中的活塞170，壳体172通过法兰174连接到阀填料158，法兰174连接到壳体172的底部并通过例如螺栓等紧固件176连接到阀填料。阀致动器154被设置成将活塞170的线性轴向运动转换成阀轴157的旋转运动。壳体172还包括环形壁形式的壳体壁178，其沿着轴线180从法兰174向上延伸到覆盖壳体壁178的顶端的上壳体板182。壳体壁178限定与轴线180同轴对准的孔184，其中活塞170在孔184中沿着轴线180上下平移滑动一行程长度，该行程长度在邻近气缸头部182的顶部位置和邻近法兰174的底部位置或横越壳体壁178的底端设置的可选的下壳体板186之间。
[0038]与阀致动器54相似，活塞170将孔184分成上腔室190和下腔室192，其中活塞的第一侧194朝向上腔室190和上壳体板182，活塞的第二侧196朝向下腔室192和下壳体板186。当活塞170在行程中在孔内朝着气缸头部182或气缸头部186移动时，上腔室190和下腔室192的每一个的体积都改变。在优选的设置中，活塞170包括密封接合壳体壁178的外密封件和密封接合致动器杆200的内密封件，致动器杆200沿着轴线180在孔184中延伸，外密封件和内密封件夹持在盖板和活塞芯部之间，所有这些与前面描述的活塞70基本相似。
[0039]致动器杆200被设置成随着活塞170在孔184中沿着其行程移动(例如，沿着轴线180向上和/或向下)时围绕轴线180旋转。如图7A-7B中最佳所示，孔184具有非圆形的轴向横截面形状，即，在垂直于轴线180的横截面中的形状，例如，具有大致三角形的外周边202，其具有三个圆角或尖角204a、204b和204c，如图中所示，或者任何其它非圆形的外圆周，例如，如上所述的。活塞170具有与孔184的外周边202互补的外围边缘206，并优选围绕活塞170的整个周边在活塞170和壳体壁178之间形成流体密封。但是，与阀致动器54不同，壳体壁178加有来复线(rifled)，角部204a、204b、204c以及外周边202的整个横截面形状在气缸头部182和气缸头部186之间沿着壳体壁178的长度围绕轴线180缠绕，由此形成螺旋状的孔184，例如，盘旋状。在这种设置中，角部204a-c形成沿着壳体壁178的径向内表面延伸的螺旋状凹槽。该凹槽还可具有斜角飞行(angled flight)的形式。该螺旋状优选在壳体壁178的相对两端之间围绕轴线180摆动大约90°角。因此，当活塞170在孔184中沿着轴线180向上或向下移动时，活塞170还沿着壳体壁178的螺旋形状围绕轴线180旋转。
[0040]致动器杆200具有非圆形的轴向横截面形状，例如，如图中所示的三角形，活塞170具有穿过内密封件的中心部分的开口 210，例如，三角形，其与致动器杆200的横截面形状互补。活塞170被设置成沿着致动器杆200轴向滑动。因此，当活塞170在孔184中向上或向下轴向移动并围绕轴线180旋转时，活塞170还围绕轴线180旋转致动器杆200。在一种设置中，致动器杆200的底端可操作地耦接到阀轴157，例如，通过这里前面描述的插头和插座连接或者任何其它合适的连接器，使得致动器杆200的旋转还旋转阀轴157并因此在打开位置和闭合位置之间旋转流动控制装置156。例如，如图7A中所示，在邻近气缸头部182的行程顶端，活塞170处于相对于轴线180的第一角度位置，在行程底端，如图7B所示，活塞处于相对于轴线180的第二角度位置，优选从第一角度位置旋转90°。[0041]活塞170可在孔184中以任何足够的方式轴向来回推进，例如，通过气动或液压压力或弹簧。在图6的设置中，阀致动器154被设置成由压缩流体来致动，例如，由施加到上腔室190或下腔室192的气动压力或液压压力。因此，例如喷嘴等流体端口 212a、212b分别被引向上腔室190和下腔室192。流体端口 212a被引向上腔室190，并适于如上所述连接到压缩流体，使得压缩流体可通过流体端口 212a注入上腔室190，以迫使活塞170朝着下壳体板186沿着轴线180向下。相似地，流体端口 212b被连接到下腔室192，并适于连接到压缩流体源，例如，压缩机，并被设置成使得通过流体端口 212b注入的压缩流体进入下腔室192，并朝着上壳体板182沿着轴线180向上推动活塞170。由此，活塞170可以通过选择性地经由流体端口 212a或流体端口 212b注入压缩流体来沿着轴线180在任一方向上选择性地致动，并由此旋转流动控制装置156来打开和/或闭合旋转阀152。
[0042]这里详细描述的每个阀致动器54、154是如所附权利要求所限定的本公开的一个或多个原理的示例。阀致动器54和154在一些设置中选择性地取消了以前用在旋转阀的致动器中的齿轮或杠杆联动装置，并由此可以在一些设置中比先前已知的阀致动器更简单并且更紧凑。在一些设置中，相比其它类型的阀致动器，该阀致动器可有利地提供更紧凑的用于旋转阀的阀致动器和/或需要更少的空间。当然，根据下面进一步详细描述的装置还可实现其它的用处、好处以及优点，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
[0043]根据前面的描述，关于这里公开的阀及其阀致动器的不同改进对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，该描述仅仅用作说明，便于本领域技术人员来制作并使用本实用新型，并教导实施本实用新型的最佳模式。本实用新型保留对于落入所附权利要求的范围内的所有改进的专有权利。
【权利要求】
1.一种阀组件，其特征在于，包括: 旋转阀，其包括流动控制部件和阀轴，所述流动控制部件和所述阀轴被设置成使得所述阀轴的旋转打开和/或闭合所述流动控制部件；以及 阀致动器，其被设置成旋转所述阀轴，所述阀致动器包括: 壳体，其具有限定穿过所述壳体的孔的内壳体壁，所述孔具有第一轴线； 活塞，其可滑动地接合所述内壳体壁并设置在所述孔内，所述活塞能够沿着所述第一轴线在第一位置和第二位置之间滑动，其中，所述内壳体壁被设置成在所述活塞沿着所述第一轴线在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时控制所述活塞的旋转运动；以及致动器杆，其限定第二轴线并被设置在所述孔内，所述致动器杆延伸穿过所述活塞并被耦接到所述阀轴； 其中，所述活塞沿所述第一轴线在所述第一位置和所述第二位置之间的轴向移动促使所述致动器杆旋转并打开和/或闭合所述流动控制部件。
2.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述孔具有管状，所述活塞沿着所述第一轴线平移而不旋转，所述致动器杆关于所述活塞旋转。
3.根据权利要求2所述的阀组件，其特征在于，所述致动器杆具有螺旋形状。
4.根据权利要求3所述的阀组件，其特征在于，所述致动器杆延伸穿过所述活塞上的开口，所述开口具有在所述活塞的第一侧上的第一径向角度位置和在所述活塞的第二侧上的第二径向角度位置。
5.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述孔具有螺旋形状，所述活塞沿着所述第一轴线平移和旋转，所述杆`随着所述活塞旋转。
6.根据权利要求5所述的阀组件，其特征在于，当所述活塞沿着所述致动器杆移动时，所述致动器杆关于所述活塞可转动地固定，其中所述内壳体壁具有非圆形的轴向横截面内周边，并被成形为使得所述孔具有沿所述第一轴线的螺旋形状。
7.—种阀致动器，其特征在于，包括: 气缸，其具有限定穿过所述气缸的孔的内壳体壁，所述孔限定第一纵向轴线； 活塞，其可滑动地接合所述内壳体壁并设置在所述孔内，所述活塞能够沿着所述第一纵向轴线在第一位置和第二位置之间滑动，其中所述内壳体壁被设置成在所述活塞沿着所述第一纵向轴线在所述第一位置和第二位置之间滑动时控制所述活塞的旋转运动；以及致动器杆，其具有第二纵向轴线并设置在所述孔内，所述致动器杆延伸穿过所述活塞并被设置成耦接到旋转阀的阀轴，所述活塞被设置成沿着所述致动器杆在所述第一位置和所述第二位置之间滑动； 其中，所述活塞和所述致动器杆被设置成使得所述活塞沿着所述孔在所述第一位置和所述第二位置之间的轴向移动促使所述致动器杆围绕所述第二纵向轴线旋转。
8.根据权利要求7所述的阀致动器，其特征在于，当所述活塞沿着所述第一纵向轴线平移时，所述致动器杆关于所述活塞旋转。
9.根据权利要求8所述的阀致动器，其特征在于，所述致动器杆具有螺旋形状，其中所述活塞限定收容所述螺旋形状的开口并在所述活塞在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时旋转所述致动器杆。
10.根据权利要求9所述的阀致动器，其特征在于，所述致动器杆具有杆横截面，所述活塞的开口被成形为与所述杆横截面互补，其中所述开口在所述活塞的第一侧上相对于所述第二纵向轴线在第一角度定向上对准，以及所述开口在所述活塞的第二侧上相对于所述第二纵向轴线在第二角度定向上对准。
11.根据权利要求9所述的阀致动器，其特征在于，所述内壳体壁限定管状孔，所述管状孔具有在与所述第一纵向轴线正交的平面内的外周边，所述外周边是非圆形的，所述活塞沿着所述第一纵向轴线平移而不旋转。
12.根据权利要求11所述的阀致动器，其特征在于，所述内壳体壁形成矩形的管状孔，所述活塞具有与所述矩形的管状孔互补的矩形环边缘。
13.根据权利要求7所述的阀致动器，其特征在于，所述活塞将所述孔分成在所述活塞的第一侧上的第一腔室和在与所述第一侧相对的所述活塞的第二侧上的第二腔室，当所述活塞沿着行程行进时，所述第一腔室和所述第二腔室中的每一个被封闭并改变体积，还包括敞开到所述第一腔室的第一流体端口和敞开到所述第二腔室的第二流体端口，所述流体端口被设置成可操作地连接到至少一个压缩气体源，以选择性地将气体注入所述第一腔室或所述第二腔室，来选择性地沿着所述致动器杆在相反方向上移动所述活塞。
14.根据权利要求7所述的阀致动器，其特征在于，所述活塞将所述孔分成在所述活塞的第一侧上的第一腔室和在与所述第一侧相对的所述活塞的第二侧上的第二腔室，当所述活塞沿着所述第一纵向轴线行进时，所述第一腔室和所述第二腔室中的每一个被封闭并改变体积，还包括敞开到所述第一腔室的第一流体端口和设置在所述第二腔室中的弹簧，其中所述弹簧被设置成朝着所述第一腔室推动所述活塞，所述第一流体端口被设置成可操作地连接到压缩气体源，以将气体注入所述第一腔室来朝着所述第二腔室移动所述活塞。
15.根据权利要求7所述的阀致动器，其特征在于，当所述活塞沿着所述第一纵向轴线行进时，所述活塞关于所述气缸旋转。
16.根据权利要求15所述的阀致动器，其特征在于，当所述活塞沿着所述第一纵向轴线行进时，所述致动器杆关于所述活塞可旋转地固定。
17.根据权利要求16所述的阀致动器，其特征在于，所述内壳体壁具有非圆形的轴向横截面内周边，并被成形为使得所述孔具有沿着所述第一纵向轴线的螺旋形状。
18.根据权利要求17所述的阀致动器，其特征在于，所述孔的外周边具有三个角部。
【文档编号】F16K5/08GK203594824SQ201320441078
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】T·F·杰克逊 申请人:费希尔控制国际公司