专利名称：致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种致动器，具体地说涉及的是一种由气动气体或液压装置操作的阀式致动器，在该阀式致动器中直线运动转换成角转运动。多年来，在阀式致动器的工业领域中，通过机械利益使直线力和线性运动转换成额定最大为90度的旋转力和旋转运动的“止转棒轭”(scotch yoke)机构受到广泛应用。本发明的目的就在于对这种阀致动器的改进。
当阀致动器由压力源驱动时，要求设有用户选择的手动操作装置。这种装置可以让操作人员通过直接手动操作的装置将阀调节到所要求的转动角度，而不需要正常的外部能源。这种功能依阀致动器所需力矩大小由多种装置完成。
一般情况下，大的致动器通过液压装置和中间组件由机械装置，通常指由能增大手动输入的手动转轮、减速齿轮或其它装置进行手动操作，而比较小的致动器直接由千斤顶的输入进行工作。在工业中，人工的最大力的估算在该工作领域中通常为36.32公斤(80磅)。
上述已知的装置中的液压手动系统有一个可以产生足够压力使阀转动的手泵。该系统复杂，制造价格昂贵，且通常用于要求有很大的力的地方。
通过由齿轮连接到致动器力矩发生装置的手动转轮使手动齿轮装置送出成倍的手动力。因而操作手动转轮时就可使阀转动。
螺旋千斤顶手动装置有一螺纹轴，该轴可以直接装在致动器的动力缸中，把轴旋转拧入致动器中，这样就可产生能使阀进行转动的活塞的纵向运动。该系统有加压型或非加压型。
加压为系统有一个用于动力缸的固定安装的螺旋千斤顶。由于可让操作人员来把千斤顶送入加压缸中，这种结构就比较复杂。为此，系统必须为压缩能源提供大的通气/出气路径，或者是必须将手动装置壳体设计成能承受工作压力。在许多情况下，这种氛围中的致动器直接由气体操作，而这种气体会导致严重的促使齿轮易于磨损的腐蚀。
非压力系统通常要求把一个堵塞从缸的外端板移下。一旦移下，上述有螺纹的端头为六面体或类似形状的螺旋千斤顶被装到缸的端板中的相应螺纹套上。由于对致动器的活塞组件所产生的推力，千斤顶的转动就造成阀的转动，这种推力就代替了通常的压缩能源。这种系统的缺点是必须把堵塞移下缸体，这样做很危险，而且既不适用或也不合适。
本发明的目的就是克服或至少减轻与上述已知装置相关的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种能将直线运动转换成旋转运动的致动器，该致动器包括容纳工作流体的压力腔;其内开有纵向槽的致动器壳体;装在壳体内的框形轭架;通过纵向槽进入框形轭架中的轴;装在框形轭架中的轴上的推压杆;抵抗工作流体压力的恢复装置以及让储存在致动器中的力在致动器一旦发生故障时可以得到释放的手动装置。
轴最好能在槽中纵向地进行滑动。
为方便起见，恢复装置有一根装在致动器外壳上的弹簧模件中的弹簧，该弹簧模件可操作地与轴相连。
手动装置最好有一个安全装置，该安全装置中有装在弹簧模件上的钩形件，该装置还有开在壳体上与这些钩形件相配合的各对应的孔。
该手动装置最好有用于手动调节该致动器手动转轮或扳手装置。
现结合附图用实例对本发明的实施例进行说明。在图中
图1是根据本发明一个方面的致动器的示意图;
图1A是根据本发明一个方面的致动器的剖面图;
图1B是图1A的致动器的横断面图;
图2是图1致动器的弹簧舱模件的示意图;
图3是图1的弹簧舱模件的另一示意图;
图4是图2的模件的板面的侧视图;
图5是图4的板面在打开时的视图;
图6是图4的板面在关闭时的视图。
现在回过来参看附图，致动器有一个壳体1，该壳体中有经机加工的纵向矩形截面的中空部分2。一个已知类型的框形轭架3滑动地装在纵向中空段中。该框形轭架3可以直接支承在壳体1内，也可以在框形轭架3和壳体1之间的光滑表面上装上轴承。此外，框形轭架3可以由图1虚线所示的一块或两块板组成。
一对传动轴A、B滑动地装在中空的矩形段中。这两根轴(图1A中示出一根轴)与致动器的活塞连接，它们在致动器压力腔中的流体压力作用下在矩形段中纵向移动。传动轴支承在纵向槽中，在任何情况下它们都与轴承的表面相接触。由于轴与轴承的接触面积较大，所以就确保了致动器受到非常低的支承力。
在框形轭架3中，有一个推压杆4，该杆的安装使其与框形轭架的臂能相当配合。该推压杆4装在通过轴A和B一个横向孔中，例如该推压杆可以是一根杆和一个挡块机构。该机构是一种能根据致动器而产生旋转输出运动的装置。
用连接件或带有螺纹的连接杆6把弹簧舱模件5与致动器壳体1相连。带有螺纹的传动轴7(图1A中未示出)纵向地装在弹簧舱的端板上。轴7可以转动但不能沿纵向移动。轴7可以在低摩擦装置，例如在滚针/滚珠轴承，止推盘或其他类似的低摩擦轴承8上旋转。可在板外利用手动转轮9或其他形式的扳手装置10使轴转动。当要求选择比直接手动于产生的推压力(由于产品和/或工业上可以允许的转轮或扳手套使转轮9或扳手的大小受到限制，例如它们所受的力为36.32公斤(80磅)大的输出推压力，就要采用外部装置，例如齿链传动带或别的装置，也可以用一根输入轴完成，该轴纵向设置，也可与致动器的纵轴成任一角度。
用适当的装置可以使手动推压部件或定位部件与周围的通路隔开，可以安装一个锁定装置来防止手动螺杆发生不可控制的转动。
带有螺纹的轴7的内端进入框形轭架3中并拧入到第二推压螺母4′中，而该螺母受到固定，它不会随框形轭架3转动。由簧环、开口销或滚销来防止轴7的丝扣脱开。
弹簧舱模件5主要有由压缩弹簧12所储存的能量，也可以有安装在组件中其他供力装置。
一个安全装置与弹簧舱模件5和致动器壳体1的贴合面相连，该安全装置有一个固位装置，当弹簧力已经产生时，连接器失灵或被拆卸时就会由安全装置把弹簧舱模件仍固定在致动器壳体上。
壳体1的端面13上开有两个或两个以上的通孔14，从壳体端面的内侧可以达到这些通孔。弹簧舱模件的安装前板的正面装有两个或两个以上的钩形装置15，每个钩形装置15的端部有其直径的大小可以动配合地进入致动器的孔14中的插销16。
单元的组装可以使固位装置进入致动器的壳体1中，并可转到使固位连接器的14和16对齐。当对齐的时侯，将安全装置的钩形件15通过壳体端面直接放置在孔14的内表面入口上方，并稍微离开此入口。
该装置的工作原理如下对于采用压力源的致动器的正常工作，手动装置将具有无效纵向运动的装置保持在如图5所示的停放位置，这种运动是因为让框形轭架3的矩形推压面的内端沿着不旋转手动螺杆轴7进行移动造成的。手动转轮9的转动，扳手的传动或操作人员操作的其他转动输入装置使手动推压螺母4′朝着止转框形轭架3的内端拧紧，并使致动器转动。
在致动器转动过程中，弹簧受到与致动器方向相反的压力，致动器的转动是由手动转轮9的转动产生的。手动螺杆转动装置的反方向转动使得压缩弹簧力得以释放，从而引起致动器转动。
具有储存能量的弹簧舱模件5的普通固位装置的失灵或脱落会引起该舱从致动器壳体1朝外的移动。在该动作期间，安全装置的钩形件15上的插销进入孔14，从而使弹簧舱定位。安全方面的别的优点是这种装置不可能只因为转动而断开。
上述的装置用于单作用装置，但它也可以通过采用施力装置变成双作用装置，这种施力装置采用对框形轭架3的一端或另一端推或拉。
这种装置的优点在于这种装置重量轻，结构非常简单。它不会滑脱连接，而且卡住的可能性极低。它与任何压缩源均不连接，所以不需要有堵塞的移下，从而在手动操作期间，又允许压力源对致动器操作时对操作人员无危险。
当然，虽然本发明的较佳实施例描述的是有弹簧固位模件和手动安全装置，但本发明的实施例也可设计成无弹簧固位装置。
权利要求
1.一种能将直线运动转换成旋转运动的致动器包括一个容纳工作流体的压力腔；一个其内有纵向槽的致动器壳体；一个装在壳体内的框形轭架；一根通过纵向槽进入框形轭架的轴；一根装在框形轭架中的轴上的推压杆；抵抗工作流体压力的恢复装置以及远离压力腔、让储存在致动器中的力在致动器一旦发生故障时可以得到释放的手动装置。
2.按照权利要求1的致动器，其中轴在槽中纵向滑动。
3.按照权利要求1或2的致动器，其中恢复装置有一根装在致动器外壳上的模件中的弹簧，该模件与轴操作地相连。
4.按照权利要求3的致动器，其中手动装置有一个安全装置，该安全装置中有装在弹簧模件上的钩形件以及开在壳体上与这些钩形件相配合的各对应孔。
5.按照上述任一权利要求的致动器，其中手动装置有一个用于手动致动器的手动转轮或扳手装置。
全文摘要
一种能将直线运动转换成旋转运动的致动器，包括一个容纳工作流体的压力腔；一个其内有纵向槽的致动器壳体；一个装在壳体内的框形轭架；一根通过纵向槽进入框形轭架中的轴；一根装在框形轭架中的轴上的推压杆；抵抗工作流体压力的恢复装置以及让储存在致动器中的力在致动器一旦发生故障时可以得到释放的手动装置。
文档编号F15B15/08GK1099854SQ9311708
公开日1995年3月8日 申请日期1993年9月1日 优先权日1992年5月2日
发明者迈克尔·A·卡尔弗特, 克里斯托弗·P·希弗 申请人:主致动器控制系统公司