一种具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器及其方法与流程

本发明属涉及控制阀执行机构及阻尼器，尤其涉及一种具有阻尼器的控制阀执行机构。

背景技术：

1、随着控制阀执行机构行业的不断发展，稳定性已然成为各个厂家进行技术攻关的重点。非能动弹簧复位式控制阀执行机构可在突然掉电时，在弹簧力的作用下驱动阀门回位到安全状态，对于保证工业生产的安全具有重要意义。但是非能动弹簧复位式控制阀执行机构在复位过程中弹簧会促使转轴产生瞬时的高速旋转，因此存在冲击力大的问题，容易造成控制阀执行机构的损坏。阻尼器目前在控制阀执行机构装置中已经普遍使用，但其存在阻尼力矩不可调，在瞬时达不到要求阻尼力矩的问题，影响了控制阀执行机构的稳定性和安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中的缺陷，并发明了一种具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，在控制阀执行机构掉电时，随着执行机构快速动作可自动动作，提供逐渐变大的阻尼力矩，减小复位过程中的冲击力。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供了一种具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其包括底座和壳体；所述壳体的顶部通过密封结构密封，而底部同轴密封装配于底座上，且底座具有伸入壳体的圆柱段，所述圆柱段外壁面与壳体内壁面之间夹持形成一个环形槽；

4、所述底座中心设有阶梯孔，阶梯孔底部装配有轴套，阶梯面上通过环形的下垫片同轴装配有支撑环；所述底座上方的壳体内腔中同轴安装有转体、压板和上垫片；

5、轴套、支撑环、转体和压板上均沿轴线开设有供转轴穿过的轴孔，且压板的轴孔下部为光孔段而上部为螺纹孔段；所述转轴的顶部为外螺纹段，转轴从下到上依次穿过轴套、支撑环和转体上的轴孔后伸入压板的光孔段中，且转轴与其穿过的轴孔之间均能够轴向相对滑动；转体的下部为具有开口的环体，环体底端部分伸入所述环形槽中并能够紧密贴合环形槽的两侧内壁面上下滑动；转体和压板的外壁面均与壳体的内壁构成相对密封的轴向滑动副，转体与转轴通过键连接实现同步转动，但压板与壳体之间无法相对转动；

6、所述壳体、压板、转体和转轴四个组件的壁面围成上腔室，所述转体、转轴、底座、下垫片和支撑环五个组件的壁面围成下腔室，且所述上腔室内充满阻尼硅油；

7、所述压板为铁磁性金属材质，压板的上方安装有与阻尼器所在的控制阀执行机构同步通断电的电磁环，压板与上垫片之间安装有处于压缩状态的弹簧；当控制阀执行机构和电磁环通电时，压板在电磁环的磁吸力作用下悬浮，转轴顶部的外螺纹段位于压板的光孔段中；而当控制阀执行机构和电磁环同步断电时，压板在弹簧的弹力作用下向下移动，使压板的螺纹孔段与转轴顶部的外螺纹段构成螺纹配合，并在转轴的带动下使压板进一步向下移动，通过压缩所述上腔室中的阻尼硅油推动转体下沉以增大转体与所述环形槽内壁的接触面积，从而增大转轴的阻尼力矩。

8、作为上述第一方面的优选，所述底座和壳体之间通过匹配的法兰环进行螺栓连接，且两者之间的接触面上夹持有用于保持壳体内腔密闭的密封圈。

9、作为上述第一方面的优选，所述壳体的内壁上绕周向设置若干导向柱，所述压板的外圆周上设置若干导向槽，所述压板安装于所述壳体中时，导向柱和导向槽一一匹配卡合，构成限制所述压板仅能沿所述壳体中轴线滑动的滑动副。

10、作为上述第一方面的优选，所述壳体内壁设置有平面垂直于中轴线的挡环，上垫片的顶面贴合挡环的底面安装。

11、作为上述第一方面的优选，所述上垫片朝向底座的一侧设置有支柱，所述弹簧的一端连接并支顶于支柱上，所述电磁环固定连接所述上垫片背离底座的一侧。

12、作为上述第一方面的优选，所述密封结构包括密封塞和密封垫，所述密封垫平铺于所述挡环的上方，所述密封塞固定在壳体顶部的开口内并压住密封垫起到密封的作用。

13、作为上述第一方面的优选，所述转轴与底座、支撑环、压板之间均通过间隙配合。

14、作为上述第一方面的优选，所述下垫片呈圆环形，其水平放置于底座中心的阶梯孔中，所述支撑环嵌合放置于下垫片的中心孔中。

15、第二方面，本发明提供了一种利用如上述第一方面任一所述阻尼器的控制阀执行机构阻尼调节方法，其包括：

16、在控制阀执行机构通电工作状态下，所述电磁环同步通电并通过磁吸力使压板处于悬浮状态，转轴顶部的外螺纹段位于压板的光孔段中但与压板的螺纹孔段不接触，转体底部部分嵌入所述环形槽中并由所述转体与所述环形槽内壁的摩擦阻力提供初始的阻尼力矩；

17、在控制阀执行机构断电时，电磁环同步断电，压板所受的磁吸力消失从而在弹簧的弹力作用下向下移动，使压板的螺纹孔段与转轴顶部的外螺纹段构成螺纹配合；转轴在外部弹簧的作用下继续转动，从而由转轴通过配合的螺纹副带动压板进一步向下移动，压缩所述上腔室中的阻尼硅油，从而推动转体进一步下沉进入所述环形槽中，增大转体与所述环形槽内壁的接触面积以及两者相对旋转所需的摩擦力，从而增大转轴的阻尼力矩，减少控制阀执行机构断电后复位过程中产生的冲击力。

18、作为上述第一方面的优选，在控制阀执行机构断电后重新上电之前，需将转轴通过反向旋转从压板的螺纹孔段中旋出，然后再重新上电。

19、本发明在正常工作中，转轴带动转体转动，转体部分区域与壳体和底座相接触，提供较小的阻尼力矩，保证转轴的正常转动，减少能量的损耗。当控制阀执行机构掉电时，电磁环磁力消失，在弹簧的作用下，压板向底座的方向移动，压板的螺纹与转轴顶部的螺纹相接触，在转轴的转动作用下，压板向下移动，通过上腔室的阻尼硅油推动转体向下运动，增加转体与壳体内壁、底座外壁的接触区域，增大阻尼力矩，可有效减少冲击力。在整个过程中，本发明的阻尼器无需外力加入，便可提供逐渐增加的阻尼力矩，使得冲击力迅速减小。本发明调节稳定，动作可靠。

技术特征：

1.一种具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，包括底座(2)和壳体(3)；所述壳体(3)的顶部通过密封结构密封，而底部同轴密封装配于底座(2)上，且底座(2)具有伸入壳体(3)的圆柱段，所述圆柱段外壁面与壳体(3)内壁面之间夹持形成一个环形槽；

2.如权利要求1所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述底座(2)和壳体(3)之间通过匹配的法兰环进行螺栓连接，且两者之间的接触面上夹持有用于保持壳体(3)内腔密闭的密封圈(16)。

3.如权利要求1所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述壳体(3)的内壁上绕周向设置若干导向柱，所述压板(7)的外圆周上设置若干导向槽，所述压板(7)安装于所述壳体(3)中时，导向柱和导向槽一一匹配卡合，构成限制所述压板(7)仅能沿所述壳体(3)中轴线滑动的滑动副。

4.如权利要求1所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述壳体(3)内壁设置有平面垂直于中轴线的挡环，上垫片(9)的顶面贴合挡环的底面安装。

5.如权利要求1所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述上垫片(9)朝向底座(2)的一侧设置有支柱，所述弹簧(8)的一端连接并支顶于支柱上，所述电磁环(12)固定连接所述上垫片(9)背离底座(2)的一侧。

6.如权利要求4所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述密封结构包括密封塞(10)和密封垫(11)，所述密封垫(11)平铺于所述挡环的上方，所述密封塞(10)固定在壳体(3)顶部的开口内并压住密封垫(11)起到密封的作用。

7.如权利要求1所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述转轴(1)与底座(2)、支撑环(5)、压板(7)之间均通过间隙配合。

8.如权利要求1所述的具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，其特征在于，所述下垫片(4)呈圆环形，其水平放置于底座(2)中心的阶梯孔中，所述支撑环(5)嵌合放置于下垫片(4)的中心孔中。

9.一种利用如权利要求1～8任一所述阻尼器的控制阀执行机构阻尼调节方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的控制阀执行机构阻尼调节方法，其特征在于，在控制阀执行机构断电后重新上电之前，需将转轴(1)通过反向旋转从压板(7)的螺纹孔段中旋出，然后再重新上电。

技术总结
本发明公开了一种具有阻尼可调功能的控制阀执行机构阻尼器，包括转轴、底座、壳体、下垫片、支撑环、转体、压板、弹簧、上垫片、密封塞、密封垫、电磁环、轴套和密封圈。针对非能动弹簧复位式控制阀执行机构在复位过程中存在冲击力大，进而造成控制阀执行机构损坏的问题，本发明在控制阀执行机构掉电时，随着执行机构快速动作可自动动作，提供逐渐变大的阻尼力矩，减小复位过程中的冲击力。在整个过程中，无需外力加入，便可提供逐渐增加的阻尼力矩，使得冲击力迅速减小。本发明调节稳定，动作可靠。

技术研发人员：李文庆,董小倩,徐岩,张丽清,林振浩,钱铭,钱锦远
受保护的技术使用者：阀源智能科技（杭州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12