执行器联接部件及执行器组件的制作方法

本实用新型涉及机械控制领域，特别是执行器联接部件及执行器组件。

背景技术：

执行器(Actuator)是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。通常情况下，在执行器与受控对象之间会设置联接部件，以实现二者的相互位置关系安装。以阀门执行器为例，阀门执行器是驱动阀门动作的驱动装置，即受控对象为阀门。工业应用中，作为分立器件的执行器与阀门，通常需要利用一联接部件将二者组装，从而使它们可以配合工作。

实际应用中，会发现有些金属阀门执行器会存在内部锈蚀的问题。当锈蚀足够严重时，还会引起执行器的传动功能丧失。特别是南方市场，关于执行器生锈和腐蚀的问题更为突出一些。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型一方面提出了一种执行器联接部件，另一方面提出了一种执行器组件，用以改善执行器的锈蚀问题。

本实用新型中提出的执行器联接部件，包括：一空心传动轴，其一端受所述执行器驱动，另一端与一受控对象连接，所述空心传动轴能够在所述执行器的驱动下控制所述受控对象动作。

在一个实施方式中，进一步包括：一隔热垫，其具有设定厚度且具有供所述空心传动轴穿过的通孔，位于所述受控对象与所述执行器之间。

在一个实施方式中，进一步包括：一镂空支架，其支撑在一受控对象与一执行器之间；和一隔热垫，其具有设定厚度且具有供所述空心传动轴穿过的通孔，所述隔热垫位于所述受控对象与所述镂空支架之间；所述空心传动轴穿过所述镂空支架和所述隔热垫后与所述受控对象连接。

在一个实施方式中，进一步包括：锁紧装置，其用于将所述空心传动轴与所述执行器的控制部件进行锁紧连接。

在一个实施方式中，所述镂空支架侧面镂空和/或配合端面镂空，所述镂空面积为40％～90％。

在一个实施方式中，所述镂空支架具有第一配合端面、第二配合端面和连接所述第一配合端面和第二配合端面的连接架；其中，所述第一配合端面与所述隔热垫相配合安装；所述第二配合端面与所述执行器相配合安装；且所述第一配合端面与所述第二配合端面上分别具有供所述空心传动轴通过的孔。

在一个实施方式中，所述第一配合端面与所述隔热垫相接触的一侧具有复数个第一凸台；所述第二配合端面与所述执行器相接触的一侧具有复数个第二凸台。

在一个实施方式中，所述第一配合端面具有镂空结构，所述第二配合端面具有镂空结构。

在一个实施方式中，进一步包括：卡圈，其套装在所述空心传动轴上，且贴合在所述镂空支架的第二配合端面的非执行器侧。

在一个实施方式中，所述隔热垫的设定厚度为2～10mm。

在一个实施方式中，所述空心传动轴上具有能够实现通风的开孔结构。

在一个实施方式中，所述开孔结构为相对设置的通孔或交错设置的通孔。

本实用新型中提出的执行器组件，包括：执行器和如上任一项所述的执行器联接部件。

在一个实施方式中，所述受控对象为液体调节阀。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中将原来的实心传动轴设计成空心轴结构，可有效减少轴的热传递面积。从而可减少受控对象内介质的冷量通过执行器联接部件向执行器传递，进而可降低受控对象内介质的温度对执行器的影响。

此外，通过在空心传动轴上设置能够实现通风的开孔结构。例如，在保证机械性能的前提下，在空心轴上设计相对设置的通孔或交错设置的通孔，可加大空气对轴温度的散热，从而降低了轴的温差，进一步降低了执行器联接部件向执行器的热量传递。

另外，通过设置较厚的隔热垫，可有效减小受控对象与支架之间的热传递速度。

通过在空心传动轴与执行器的控制部件之间设置用于将二者进行锁紧连接的锁紧装置，可增加空心传动轴与执行器之间的传热路径，从而进一步减小受控对象与支架之间的热传递速度。

进一步地，对于包含支架的情况，通过将支架设计成镂空结构，可有效减少支架的热传递面积，并加大导热厚度，进一步降低受控对象内介质的温度对执行器的影响。

此外，通过在支架与受控对象的接触面以及支架与执行器的接触面上设置凸台，可进一步减小支架与隔热垫以及执行器之间的接触面积，从而可进一步减少执行器联接部件向执行器的热量传递。

最后，通过在空心传动轴上设置一卡圈，并使该卡圈贴合在所述镂空支架的第二配合端面的非执行器侧，可以防止空心传动轴的窜动。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本实用新型实施例中一执行器组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中基于图1中I-I向执行器联接部件的剖视图；

图3为本实用新型实施例中一镂空支架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一空心传动轴的结构示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

关于执行器的内部锈蚀问题，本实用新型发明人通过分析认为，由于有些执行器为金属铝外壳，内部传动齿轮为金属齿轮，导热性较好，因此执行器的温度容易受外界环境温度和联接部件温度的影响。例如，以阀门执行器为例，如果阀门内的介质温度较低，则连接在阀门与执行器之间的联接部件的温度也会较低，进而导致执行器内部金属齿轮的温度低，这样便与环境温度产生温差，温差超过一定值时将会产生结露，从而产生锈蚀。尤其在南方的湿热天气，便更容易产生结露。因此，本实用新型中，考虑尽量降低阀门内介质的温度对执行器的影响，为此，考虑从联接部件上入手，减少联接部件的温度传导量。

仍以阀门执行器为例，目前连接在阀门与执行器之间的联接部件通常至少包括一个传动轴。目前的传动轴一般为实心传动轴，该传动轴一端与执行器相连，并受所述执行器的驱动，另一端与阀门相连，能够在所述执行器的驱动下，调节所述阀门的开关状态及阀门开状态下的开口大小。在一种应用中，执行器直接设置在阀门上。还有一种应用中，连接在阀门与执行器之间的联接部件还包括一支撑架。该支撑架支撑在执行器与阀门之间。例如，在一个实例中该支撑架由第一支撑架和第二支撑架两部分组成。第一支撑架的一端通过一隔热垫与阀门相连，另一端与第二支撑架相连；且第一支撑架还具有一贯通两端的轴套，用于与所述传动轴配合。第二支撑架为一板状结构，用于支撑所述执行器；且第二支撑架还具有一轴孔。此时，传动轴穿过第二支撑架的轴孔以及第一支撑架的轴套后与阀门相连。

为了降低阀门内介质的温度对执行器的影响，减少联接部件的温度传导量，本实用新型中考虑减少阀门对联接部件的温度影响。

根据傅立叶热传导定律公式可知稳态情况下导热量为公式(1)：

其中，Q为导热量；λ为导热系数；A为传热截面积；t为温度；b为导热厚度。

根据该公式可以得知，导热量与导热系数、传热面积、温差成正比，而与导热厚度成反比。

因此，本实用新型中可考虑将原来的实心传动轴设计成空心轴结构，以减少冷量向执行器传递。对于包含支撑架的情况，可将支撑架设计成镂空结构，以进一步减少冷量向执行器传递。此外，还可在阀门与执行器之间或者阀门与支撑架之间设置较厚的隔热垫，以有效减小阀门与支撑架之间的热量传递速度。

此外，有些应用中，还可进一步在空心轴与执行器之间增设一锁紧装置，用于将该空心传动轴与执行器的控制部件进行锁紧连接，从而进一步增加了从阀门内介质到执行器的热传递路径，减少冷量向执行器传递。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例中一执行器组件的结构示意图。本实施例中的执行器组件可应用于液体调节阀，或者其它有类似需求的调节阀。

图2为本实用新型实施例中基于图1中I-I向的执行器联接部件的剖视图。

结合图1和图2所示，本实施例中的执行器组件包括：执行器2和执行器联接部件3。其中，执行器联接部件3包括：镂空支架31、隔热垫32、空心传动轴33、锁紧装置34和卡圈35。

其中，镂空支架31支撑在一阀门1与执行器2之间。该镂空支架31可通过铸造而成或者，也可以利用钣金件进行焊接或螺栓连接而成。具体实现时，该镂空支架至少侧面镂空，优选地，上下配合端面也可镂空。其中，镂空面积可达到40％～90％，优选镂空面积80％。

本实施例中，镂空支架31与阀门1之间不直接接触，而是采用一隔热垫32来降低热传递的速度。本实用新型中，该隔热垫32可具有满足设定要求的厚度，该厚度的取值范围可以为2～10mm。例如，可以为2mm，2.5mm，3mm，3.5mm，4mm，4.5mm，5mm，……，10mm等。

图3示出了本实用新型实施例中一镂空支架的结构示意图。如图3所示，该镂空支架31可包括：第一配合端面311、第二配合端面312和连接第一配合端面311和第二配合端面312的连接架313。其中，连接架313可以是一个一体的镂空架，也可以是不同的连接杆构成的镂空架。第一配合端面311与隔热垫32相配合安装；第二配合端面312与执行器2相配合安装。例如，本实施例中，第二配合端面312与执行器2之间可采用螺钉4连接。

本实施例中，第一配合端面311与隔热垫32相接触的一侧具有复数个第一凸台3111；第二配合端面312与执行器2相接触的一侧具有复数个第二凸台3121。此外，第一配合端面311具有第一镂空结构3112和供空心传动轴33通过的第一孔3113，第二配合端面312也具有第二镂空结构3122和供空心传动轴33通过的第二孔3123。

空心传动轴33的一端受执行器2驱动，另一端穿过镂空支架31和隔热垫32后与阀门1连接。

图4示出了本实用新型实施例中一空心传动轴的剖面结构示意图。如图4所示，该空心传动轴33除了具有一空心外，在空心传动轴33上还可具有能够实现通风的开孔结构331。本实施例中的开孔结构331可以为相对设置的通孔或交错设置的通孔。当然，在其它实施方式中，开孔结构331还可以为其它结构形式，例如方形孔或其他异型孔。

锁紧装置34用于将空心传动轴33与执行器2的控制部件进行锁紧连接，使得空心传动轴33能够受执行器2的控制部件驱动，从而控制与空心传动轴33相连接的阀门1的开关及流量。

卡圈35套装在空心传动轴33上，且贴合在镂空支架31的第二配合端面312的非执行器2侧，以防止空心传动轴33窜动。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中将支撑架设计成镂空结构，可有效减少支架的热传递面积，并加大导热厚度；将原来的实心传动轴设计成空心轴结构，可有效减少轴的热传递面积。从而可减少受控对象内介质的冷量通过执行器联接部件向执行器传递，进而可降低受控对象内介质的温度对执行器的影响。

此外，通过在空心传动轴上设置能够实现通风的开口结构。例如，在保证机械性能的前提下，在空心轴上设计相对设置的通孔或交错设置的通孔形成镂空空心轴，可加大空气对轴温度的散热，从而降低了轴的温差，进一步降低了执行器联接部件向执行器的热量传递。

另外，通过设置较厚的隔热垫，可有效减小受控对象与支架之间的热传递速度。

通过在空心传动轴与执行器的控制部件之间设置用于将二者进行锁紧连接的锁紧装置，可增加空心传动轴与执行器之间的传热路径，从而进一步减小受控对象与支架之间的热传递速度。

进一步地，通过在支架与受控对象的接触面以及支架与执行器的接触面上设置凸台，可进一步减小支架与隔热垫以及执行器之间的接触面积，从而可进一步减少执行器联接部件向执行器的热量传递。

通过在空心传动轴上设置一卡圈，并使该卡圈贴合在所述镂空支架的第二配合端面的非执行器侧，可以防止空心传动轴的窜动。

最后通过对本实用新型实施例中的执行器联接部件和对采用实心传动轴和非镂空支架的对照组的执行器联接部件进行仿真对比，可看出阀门内介质对执行器联接部件以及执行器的影响明显变小。具体仿真条件及结果如下所示：

将阀体和执行器放到一个温箱里，阀体内通冷水。温箱设置内部环境温度30℃，湿度95％，冷水介质温度10℃。在执行器的齿轮、壳体、托盘、轴头部分别设置4个测温点。试验3天，每小时记录试验结果。

下表1为记录的一组实验结果：

表1

试验结果显示使用对照组的执行器联接部件时测试是27℃，有明显结露现象。使用本实用新型实施例中的执行器联接部件时，测试是30℃，无结露现象。

此外，对于其它实施方式，例如不包括支架的实施方式，本实用新型中同样可以采用空心传动轴结构，且该空心传动轴上也可具有相对设置的通孔或交错设置的通孔，以加大空气对轴温度的散热，从而降低了轴的温差，进一步降低了执行器联接部件向执行器的热量传递。并且，隔热垫的厚度取值范围也可以为2～10mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。