薄膜致动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型大体上涉及致动器，并且更具体地涉及具有可调节的致动力的薄膜致动器。
【背景技术】
[0002]流体控制阀通常被分布在过程控制系统中，以便控制各种流体(例如，液体、气体等)的流速和/或压强。流体控制阀组件典型地包括阀体、阀杆和致动器(例如，气动致动器)，以便移动阀杆从而操作流体控制阀。典型地，致动器杆的移动使阀杆移动从而将阀塞或流动控制元件定位于阀内。对于薄膜致动器来说，输入压力(例如，加压气体、流体等)被施加到致动器的腔以使得薄膜移动。使得薄膜移动必要的输入压力通常由多个参数来加以限定，该多个参数包括薄膜和弹簧选择、元件公差、组件变化等。典型地，由致动器控制的流量很大程度上被元件选择和公差限定，因此导致致动响应(例如，致动薄膜致动器必要的输入压力)的显著可变性。此外，由于通过流体控制阀的流量可能随着时间变化(例如漂移)，由流体控制阀控制的操作流量需要在致动器的使用寿命期间对致动器进行调节。
【实用新型内容】
[0003]由于通过流体控制阀的流量可能随着时间变化(例如漂移)，由流体控制阀控制的操作流量需要在致动器的使用寿命期间对致动器进行调节。
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于消除为了通过薄膜和/或弹簧位移而调节力的需求，由此允许在现场和/或在制造场景中调节致动力而不将调节弹簧暴露于例如外部环境。
[0005]—种描述的示例性薄膜致动器包括耦接到致动器的薄膜的弹簧座。该弹簧座接触弹簧并耦接到杆上。该薄膜基于提供给薄膜的力移动杆并且该杆用于控制流体阀。示例性薄膜致动器还包括调节器以调节由弹簧提供给弹簧座的力的大小。
[0006]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器包括第二弹簧座，所述第二弹簧座在所述弹簧的与所述弹簧座相对的一端接触所述弹簧。
[0007]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述弹簧座包括接触所述第二弹簧座的表面。
[0008]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器从所述致动器外侧操作。
[0009]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器移动所述弹簧座。
[0010]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器经由所述弹簧座上的支承表面接触所述弹簧座。
[0011]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器固定到所述弹簧座。
[0012]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器用来容纳工具。
[0013]在依据本实用新型的一个实施例之中，还包括耦接到所述弹簧座的第二薄膜。
[0014]在依据本实用新型的一个实施例之中，还包括可调节的行程挡块，所述行程挡块用于止挡所述弹簧座。
[0015]另一种描述的示例性薄膜致动器包括阀致动器的薄膜。该薄膜基于提供给该薄膜的力移动杆并且该杆控制流体阀。示例性薄膜致动器还包括耦接到薄膜的第一弹簧座以及与第一弹簧座相对的第二弹簧座接触的调节器。该示例性薄膜致动器还包括在相对端接触第一弹簧座和第二弹簧座的弹簧以及具有螺纹孔口用于容纳调节器的螺纹部分的壳体。该调节器移动第二弹簧座，以调节由弹簧提供给所述薄膜的力的大小。
[0016]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述壳体包括凹进以对准所述第二弹簧座。
[0017]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器是外部可接近的。
[0018]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器用来容纳工具。
[0019]在依据本实用新型的一个实施例之中，还包括可调节的行程挡块。
[0020]另一种描述的示例性薄膜致动器包括流体致动器的阀杆，该阀杆基于提供给薄膜的力由薄膜移动。该薄膜耦接到第一弹簧座。第一弹簧座被耦接到薄膜。示例性薄膜致动器还包括与调节器接触的第二弹簧座。该调节器具有用于容纳阀杆的中心孔口。示例性薄膜致动器还包括弹簧以在相对端接触第一弹簧座和第二弹簧座以及具有螺纹中心孔口以容纳调节器的螺纹部分的壳体，其中，所述调节器移动所述第二弹簧座，以调节由弹簧提供给所述薄膜的力的大小。
[0021]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述调节器还包括第一和第二环状表面，以接合所述第二弹簧座上的相应的表面。
[0022]在依据本实用新型的一个实施例之中，还包括当所述调节器移动时用于相对于所述调节器密封的密封件。
[0023]在依据本实用新型的一个实施例之中，还包括可调节的行程挡块。
[0024]在依据本实用新型的一个实施例之中，所述第二弹簧座包括接触所述第一弹簧座的边缘。
[0025]此处描述的示例性装置消除了为了通过薄膜和/或弹簧位移而调节力的需求，因此允许在现场和/或在制造场景中调节致动力而不将调节弹簧暴露于例如外部环境。
【附图说明】
[0026]图1A为现有技术已知的反推式薄膜致动器的横截面图。
[0027]图1B为现有技术另一种反推式薄膜致动器的横截面图，其具有可调节的弹簧。
[0028]图2为现有技术已知的直接作用式薄膜致动器的横截面图。
[0029]图3为根据本实用新型的教导的示例性反推式薄膜致动器的横截面图。
[0030]图4为示例性的直接作用式薄膜致动器的横截面图。
[0031]图5为另一种示例性双作用式薄膜且弹簧伸长的致动器的横截面图。
[0032]图6为另一种示例性双作用式薄膜且弹簧缩回的致动器的横截面图。
[0033]图7为另一种示例性反推式薄膜致动器的横截面图，该反推式薄膜致动器具有可调节挡块以限制弹簧座的行程。
[0034]附图并不是按比例缩放的。相反的，为了使多个层和部位清楚，层的厚度可以在图中被放大。在可能情形下，在附图以及其说明书中会使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。如本专利所使用的，任何部件(例如，层、薄膜、面积或板)为以任何方式定位(例如，定位、坐落、布置或形成在...之上等)在另一部件上意指该参考部件或者与另一部件接触或者该参考部件在另一部件之上且一个或多个中间部件位于其间。任何部件与另一部件接触意指没有中间部件位于该两个部件之间。
【具体实施方式】
[0035]许多已知的薄膜致动器采用薄膜来接收输入力以使阀杆移动，这控制流体阀，因此改变通过流体阀的流体流动特性。在直接作用式薄膜致动器中，施加来自流体(例如，气体、空气等)输入控制压力使薄膜移动从而使致动器杆伸出。在反推式薄膜致动器中，施加来自流体(例如，气体、空气等)的输入控制压力使薄膜向上移动从而使致动器杆缩回。一些已知的薄膜致动器包括弹簧用以提供(例如，保持)给薄膜力以在控制压力和致动器杆位移之间限定希望的关系。归因于包括弹簧和/或薄膜选择、元件公差、制造差异等因素，这种关系可以变化。当使用薄膜致动器时，薄膜致动器的特性还可以随着时间改变(例如，漂移等)。此外，由于在致动器被开启用于服务和/或维护之前这些已知的系统缺少机构或部件来降低弹簧负载，故当薄膜致动器拆装时已知的薄膜致动器将服务/维护人员暴露于完全或部分承载的弹簧。经由外部露出的弹簧，一些已知的致动器是能调节的。在恶劣环境条件(例如，高温、高腐蚀性等)下，这种暴露于外部环境可能是不利的。
[0036]此处公开的示例性薄膜致动器能以内部定位的调节弹簧调节薄膜致动器力。更具体地，此处描述的示例性装置消除了为了通过薄膜和/或弹簧位移而调节力的需求，因此允许在现场和/或在制造场景中调节致动力而不将调节弹簧暴露于例如外部环境。此外，公开的示例还使现场调节能补偿示例性薄膜致动器的性能变化(例如，性能漂移、性能变化等)。结果，此处公开的示例消除了备有和/或库存很多不同的弹簧和/或薄膜的需求来适应不同应用，从而潜在地改进了利润边际和/或供应链的灵活性。此处公开的