[发明专利]具有运动转换装置的流量控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于用在流量控制阀上的运动转换装置，该运动转换 装置包括可沿不同轴线移动的双作用气缸。本发明还涉及一种流量控制阀， 该流量控制阀包括运动转换装置以在开启和闭合位置之间移动封闭件，以 及涉及一种用于开启和闭合阀的方法。

背景技术

商业和工业过程利用控制阀系统以控制过程流体通过过程工厂的流 动。许多过程控制阀，包括螺纹内阀、调节器或其他控制装置，需要致动 器将流量控制元件位于阀内侧的期望位置处。控制元件接着控制过程流体 经过阀的流量。在许多应用中，致动器被直接安装到阀体并连接到阀杆， 并且该阀杆可操作地耦接到流量控制元件。根据阀的类型，阀致动器或者 转动阀杆或者在直线方向上移动阀杆。

在各种应用中，阀设计者可能期望将一种类型的运动转换成另一种运 动。例如，一些应用要求将在一个方向上的平移移动转换为在另一方向上 的平移移动。一个这种应用的例子是轴流式阀，该轴流式阀需要将由流动 通道之外电源产生的运动转换为流动通道之内的元件的轴向移动。现有技 术中仍然有其他的例子是熟知的。

图1示出了一种熟知的轴流式阀100的例子。该轴流式阀100包括延 伸通过阀体120的流动通道110。封闭件130位于流动通道110内以选择性 地开启和闭合该流动通道110。封闭件130沿流动通道110的中心轴线在阻 止流体流动通过流动通道110的闭合位置和允许流体流动通过流动通道110 的开启位置之间是可移动的。封闭件130的轴向移动由线性驱动齿棒140 和位于流体通道110内的从动线性齿棒150的相互作用提供。壳体154保 护驱动齿棒140和从动线性齿棒150远离流动通过流体通道110的流体。 驱动齿棒140被流体通道110之外的线性致动器(未示出)移动。驱动齿 棒140的齿轮齿160啮合地接合从动线性齿棒150的齿轮齿170。驱动齿棒 140的直线运动使从动线性齿棒150沿轴向方向运动。

将封闭件130安置于图1的开启位置需要移动从动线性齿棒150的后 端175远离驱动齿棒140。需要壳体155的放大的后端180在这个位置接收 从动线性齿棒150的后端175。壳体155的放大的后端180影响流动通道 110内的流体流动并且还增加了壳体155和/或阀体120的制造的成本和复 杂性。图1所示布置的另一种结果是齿棒160、170所产生轴向运动是空动 的，并且在这种布置中产生的摩擦导致对更大的线性致动器的需求。结果， 齿棒140、150的长度被延长以达到封闭件130所期望的行程距离。这进一 步地增加了阀体120和壳体155的尺寸。

发明内容

根据第一种示例性方面，阀体包括流动通道，并且封闭件在阻止流体 流动通过所述流动通道的封闭位置和允许流体流动通过流动通道的开启位 置之间是可移动的。所述阀体包括第一孔口、第二孔口和第三孔口，它们 形成被布置以接收流体的闭合回路。第一双作用气缸位于所述第一孔口内 并且沿第一轴线是可移动的，并且第二双作用气缸位于所述第二孔口内并 且沿第二轴线是可移动的，所述第二双作用气缸可操作地连接到所述封闭 件。该第一轴线和第二轴线相对彼此成角度。闭合的流体回路布置为使得 所述第一双作用气缸沿所述第一轴线的移动引致所述第二双作用气缸沿所 述第二轴线的移动，从而引致所述封闭件在所述闭合位置和所述开启位置 之间移动。

根据第二个示例性方面，用于与控制阀一起使用的运动转换装置包括 本体，所述本体包括形成闭合流体回路的第一孔口、第二孔口和第三孔口， 该闭合流体回路布置为接收流体。第一双作用气缸在所述第一孔口内沿第 一轴线是可移动的，并且第二双作用气缸在第二孔口内沿第二轴线是可移 动的，所述第一轴线相对所述第二轴线成角度。致动器配置为使所述第一 双作用气缸沿所述第一轴线移动从而沿所述第二轴线液动地或气动地推动 所述第二双作用气缸，并且所述闭合流体回路的气缸和孔口布置为使得所 述第一双作用气缸沿所述第一轴线的移动引致所述第二双作用气缸沿所述 第二轴线的移动。