[发明专利]具有内载荷装置的电致动器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电致动器，更具体地涉及具有内载荷装置的电致动器。

背景技术

在过程控制系统中通常使用控制阀(例如滑动杆阀)来对工艺流的流动进行控制。控制阀通常包括可使控制阀的操作自动化的致动器(例如电致动器、液压致动器等)。诸如闸式阀、球心阀、膜板阀、夹管阀和角阀之类的滑动杆阀通常具有阀杆(例如滑动杆)，该阀杆在打开位置与关闭位置之间驱动流体流动控制构件(例如阀塞)。

电致动器经常采用经由驱动系统(例如一个或是多个齿轮)可操作地耦接至流动控制构件的电动机。在操作中，当将电源供给至电动机时，电致动器使流动控制构件在关闭位置与打开位置之间移动，以对流过阀的流体进行调节。在阀关闭时，流动控制构件通常构造成与设置在流动路径内的环状或圆周的密封件(例如阀座)密封接合，以防止在阀的入口与出口之间的流体流动。

在阀处于关闭位置且电源被提供至电动机时，电动机通常对流体流动控制构件提供足够的阀座载荷，以确保流体流动控制构件与阀的阀座密封接合。在从电动机上撤去电源时，驱动系统(例如蜗杆齿轮)可维持流体流动控制构件相对于阀座的位置，并可防止流体流动控制构件朝相反或相对的方向(例如朝远离阀座的方向)的实质移动。但是，驱动系统可能无法对流体流动控制构件提供充分的或足够的阀座载荷，以确保流体流动控制构件与阀座密封接合。其结果是，流体可能在阀的入口与出口之间经由阀泄漏。

发明内容

在一实例中，电致动器包括外壳，该外壳限定腔，以接收驱动系统和可操作地耦接至所述驱动系统的驱动轴。所述驱动系统朝第一转动方向的转动使所述驱动轴朝第一直线方向移动，所述驱动系统朝第二转动方向的转动使所述驱动轴朝与所述第一方向相反的第二直线方向移动。偏置元件可操作地耦接至所述驱动系统，以使得在所述驱动轴到达冲程位置的一端时使所述驱动系统的至少一部分朝所述偏置元件轴向移动，从而使所述偏置元件挠曲，以在从所述电致动器撤去电源时对所述驱动轴提供载荷。

在另一实例中，用于电致动器的载荷装置包括驱动齿轮，其可操作地耦接至所述电致动器的驱动系统。所述驱动齿轮朝第一方向和第二方向转动，所述驱动齿轮在第一直线位置与第二直线位置之间移动。驱动轴可操作地耦接至所述驱动齿轮，从而在所述驱动齿轮朝第一方向转动时，所述驱动齿轮使所述驱动轴朝第一直线方向移动，并且在所述驱动齿轮朝所述第二方向转动时，所述驱动齿轮使所述驱动轴朝第二直线方向移动。偏置元件设置在所述驱动齿轮与支撑面之间，从而在所述驱动齿轮朝所述第一方向转动且所述驱动轴沿所述第一直线方向到达冲程位置的一端时，所述驱动齿轮继续绕所述驱动轴沿所述第一方向转动，且相对于所述驱动轴轴向地从所述第一直线位置移动至所述第二直线位置，以使所述偏置元件挠曲。

在又一实例中，用于电致动器的载荷装置包括用于转换转动运动的装置，其将驱动系统的转动运动转换为驱动轴的直线运动。所述载荷装置还包括用于提供阀座载荷的装置，其在流动控制构件与流体阀的阀座密封接合且从电动机撤去电源时，对耦接至所述驱动轴的流体阀的所述流体流动控制构件提供阀座载荷。所述载荷装置还包括用于挠曲的装置，其使得用于转换转动运动的装置的至少一部分相对于所述驱动轴朝用于提供阀座载荷的装置轴向移动。

附图说明

图1A示出了处于打开位置的在此描述的示例性控制阀组件。

图1B示出了图1A的示例性致动器的放大部。

图2示出了处于关闭位置的图1A的示例性控制阀组件，在关闭位置处，偏置元件尚未发生挠曲。

图3A示出了处于关闭位置的图1和图2的示例性控制阀组件，在关闭位置处，偏置元件发生挠曲。

图3B示出了图3A的示例性致动器的放大部。

图4A和图4B示出了分别位于第一位置和第二位置的在此描述的另一示例性致动器的放大部。

图5A-图5C示出了用图1A、图1B、图2、图3A和图3B的示例性致动器实现另一示例性控制阀组件。

具体实施方式