專利名稱：使用扳起和鎖定復(fù)位彈簧的用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本機(jī)構(gòu)總體上涉及電動(dòng)閥系統(tǒng)，更具體地涉及具有故障安全特征的電動(dòng)閥系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)閥可被用于控制和計(jì)量流體(例如氣體或液體)流。在某些環(huán)境下，這些電 動(dòng)閥包括故障安全系統(tǒng)，例如在美國專利第6， 572， 076、6， 431， 317、6， 276， 664、5， 915， 668、 4， 289， 038、 RE30， 135、4， 113， 063和4， 090， 589號(hào)中公開的那些。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)。在操作過程中，故障安全機(jī)構(gòu)首先被驅(qū)動(dòng)至 能量儲(chǔ)存位置，該機(jī)構(gòu)因此被保持在合適位置上。閥于是處于可操作狀態(tài)，而且無需驅(qū)動(dòng)故 障安全機(jī)構(gòu)，因此在正常操作過程中需要減小的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。在動(dòng)力中斷時(shí)，故障安全機(jī)構(gòu)被 釋放，并且將閥驅(qū)動(dòng)至故障安全位置。 在一個(gè)實(shí)施例中，用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)由電動(dòng)致動(dòng)器定位。該故障安全機(jī)構(gòu)包 括第一盤、第二盤、能量儲(chǔ)存構(gòu)件和鎖定組件。第二盤以可操作的方式與電動(dòng)致動(dòng)器連接并 且受其驅(qū)動(dòng)。第二盤還被構(gòu)造成沿第一方向驅(qū)動(dòng)第一盤并且沿著第二方向受第一盤驅(qū)動(dòng)。 能量儲(chǔ)存構(gòu)件以可操作的方式連接于第一盤和錨固點(diǎn)之間。能量儲(chǔ)存構(gòu)件還被構(gòu)造成在電 動(dòng)致動(dòng)器使第二盤沿第一方向驅(qū)動(dòng)第一盤時(shí)儲(chǔ)存能量，并且釋放儲(chǔ)存于其中的能量以允許 第一盤沿第二方向驅(qū)動(dòng)第二盤。鎖定組件被構(gòu)造成將第一盤保持在扳起位置上，以允許第 二盤獨(dú)立于與第一盤并且不受能量儲(chǔ)存構(gòu)件影響地旋轉(zhuǎn)。 在另一實(shí)施例中提供了一種用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)，用于其通過電動(dòng)致動(dòng)器被驅(qū) 動(dòng)進(jìn)入打開和關(guān)閉位置并在打開和關(guān)閉位置之間驅(qū)動(dòng)。故障安全機(jī)構(gòu)包括安裝板、連接盤、 分段盤、能量儲(chǔ)存構(gòu)件和鎖定機(jī)構(gòu)。連接盤可以相對(duì)于安裝板旋轉(zhuǎn)，并且由電動(dòng)致動(dòng)器旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)。分段盤可以選擇性地與連接盤接合，并且在與連接盤接合時(shí)由其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。能量儲(chǔ) 存構(gòu)件以可操作的方式與分段盤和安裝板連接。當(dāng)電動(dòng)致動(dòng)器通過連接盤將分段盤旋轉(zhuǎn)驅(qū) 向扳起位置時(shí)，能量儲(chǔ)存構(gòu)件儲(chǔ)存能量。鎖定組件被裝配在安裝板上。鎖定組件將分段盤 鎖定在扳起位置上，直到電動(dòng)致動(dòng)器經(jīng)歷動(dòng)力中斷。 在又一實(shí)施例中提供了一種用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)，用于通過致動(dòng)器被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 進(jìn)入打開和關(guān)閉位置并在打開和關(guān)閉位置之間驅(qū)動(dòng)。故障安全機(jī)構(gòu)包括安裝板、連接盤、分 段盤、能量儲(chǔ)存構(gòu)件和鎖定組件。連接盤可以相對(duì)于安裝板旋轉(zhuǎn)，并且由電動(dòng)致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)。分段盤可以選擇性地與連接盤接合，并且在與連接盤接合時(shí)由其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。能量儲(chǔ)存構(gòu) 件以可操作的方式與分段盤和安裝板連接。當(dāng)通過連接盤將分段盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)向扳起位置時(shí)， 能量儲(chǔ)存構(gòu)件儲(chǔ)存能量。鎖定組件被裝配在安裝板上。鎖定組件被構(gòu)造成以可釋放的方式 將分段盤鎖定在扳起位置上。同樣地，致動(dòng)器可以自由地將閥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入打開和關(guān)閉位 置并在打開和關(guān)閉位置之間驅(qū)動(dòng)，而不受能量儲(chǔ)存構(gòu)件干涉。鎖定組件還被構(gòu)造成在致動(dòng) 器的動(dòng)力供應(yīng)中斷時(shí)使分段盤脫離扳起位置。
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當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本發(fā)明的其它方面、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)描述中變得更顯而 易見。


包括在本說明書中且構(gòu)成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的幾個(gè)方面，并且連同描 述部分對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。在附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的故障安全機(jī)構(gòu)的示例性實(shí)施例的透視圖；
圖2是圖1的故障安全機(jī)構(gòu)的平面圖。 雖然將聯(lián)系某些優(yōu)選實(shí)施例描述該故障安全機(jī)構(gòu)，但并不希望將其局限于這些實(shí) 施例。相反地，希望覆蓋包括在由提交的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替 換形式、改進(jìn)和等同方式。
具體實(shí)施例方式
提供一種用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)。在操作過程中，故障安全機(jī)構(gòu)首先被驅(qū)動(dòng)至能 量儲(chǔ)存位置，該機(jī)構(gòu)因此被保持在合適位置上。于是，閥處于可操作狀態(tài)，而且無需驅(qū)動(dòng)故 障安全機(jī)構(gòu)，因此在正常操作過程中需要驅(qū)動(dòng)動(dòng)力減小。在動(dòng)力中斷時(shí)，故障安全機(jī)構(gòu)被釋 放，并且將閥驅(qū)動(dòng)至故障安全位置。 現(xiàn)在參見圖l，示出了故障安全機(jī)構(gòu)10。在以下描述中，故障安全機(jī)構(gòu)IO將描述 成與用來計(jì)量流體(例如氣體、液體)的電動(dòng)閥一同使用。然而，其它故障安全機(jī)構(gòu)也可以 被用在其使用閥的應(yīng)用場(chǎng)合。如將在下面更完整地解釋的那樣，故障安全機(jī)構(gòu)io允許電動(dòng) 閥有效、安全地操作。如圖1所示，故障安全機(jī)構(gòu)包括分段盤12(例如，返回構(gòu)件)、連接盤 14(例如，閥桿延伸部)、能量儲(chǔ)存構(gòu)件16和鎖定組件18。 圖1中的分段盤12經(jīng)由軸承裝配到閥桿20上，所述閥桿20例如是來自電動(dòng)閥的。 在本文中，電動(dòng)閥可以由電動(dòng)致動(dòng)器或電動(dòng)液壓致動(dòng)器(統(tǒng)稱"電動(dòng)致動(dòng)器")致動(dòng)。分段 盤12能夠沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向繞閥桿20自由旋轉(zhuǎn)，除非運(yùn)動(dòng)受限(如下所釋)。在圖2 示出的實(shí)施例中，當(dāng)從上往下看時(shí)，分段盤12具有非圓形外周22。特別地，分段盤12在中 心部分28的相對(duì)的兩側(cè)上包括弧形部分24和細(xì)長部分26。 分段盤12的中心部分28包括讓閥的閥桿20穿過的中心孔30?；⌒尾糠?4包括 臺(tái)肩32，其通常通過弧形側(cè)壁34和徑向向內(nèi)延伸的側(cè)壁36的交叉限定而成?；⌒尾糠?4 還限定鄰接部分38，其由另一徑向延伸的側(cè)壁40的一部分形成。如在圖2所示實(shí)施例中示 出的那樣，臺(tái)肩32和鄰接部分38通常圍繞外周22彼此間隔約90度。同樣地，側(cè)壁36、40 通常相互垂直。但也可以是其它方位和構(gòu)造。 分段盤12分別在細(xì)長部分26和弧形部分24上支撐接合銷42。在所示實(shí)施例中， 接合銷42為單獨(dú)的銷，其整個(gè)穿過分段盤12并且伸出分段盤12的頂部表面和底部表面。 盡管接合銷42被描繪成單獨(dú)的銷，但是此接合銷也可具有其它合適的構(gòu)造。例如，接合銷 42可分為獨(dú)立固定在分段盤12的頂部表面和底部表面上的頂段和底段。必要時(shí)，頂段和底 段可以彼此軸向?qū)R或彼此偏離。 如圖1所示方位，連接盤14位于分段盤12下方。在圖1所示實(shí)施例中，連接盤14 具有圓形外周44，并且還包括讓閥的閥桿20穿過的中心孔。當(dāng)裝配在閥桿20上時(shí)，連接盤
514和分段盤12通常相互同軸。雖然分段盤12能繞閥桿20自由旋轉(zhuǎn)，但連接盤14不能。 連接盤14與閥桿20連接，同樣地與其一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)致動(dòng)器正在打開和關(guān)閉位置之間 驅(qū)動(dòng)閥時(shí)，閥桿20沿附圖所示的通常順時(shí)針或逆時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)連接盤14。
在圖l所示實(shí)施例中，連接盤14和分段盤12位于安裝板48上的中心開口 46內(nèi)。 根據(jù)閥的具體構(gòu)造，安裝板48可以是封裝在閥內(nèi)部的故障安全機(jī)構(gòu)10的部件，或者是繞閥 設(shè)置的殼體的一部分。如圖所示，連接盤14和分段盤12與安裝板48基本共面。安裝板48 可形成為各種合適的形狀。另外，類似于分段盤12和連接盤14，安裝板48可以由一種或多 種不同材料構(gòu)成。 如圖所示，連接盤14包括通道50 (即凹槽)，其在連接盤14的頂部表面下方延伸。 通道50可以以機(jī)械加工的方式或者以其它方式合適地形成在連接盤14上。通道50通常 設(shè)在連接盤14的相對(duì)側(cè)上并且靠近其外周44。如將在下面更完整地解釋的那樣，各通道 50的長度通常至少對(duì)應(yīng)于使閥從打開位置過渡到關(guān)閉位置需要的轉(zhuǎn)動(dòng)量，反之亦然。
各接合銷42的接口部分向下伸入通道50之一。如將在下面更完整地解釋的那樣， 有時(shí)允許分段盤12上的接合銷42的接口部分移動(dòng)并且穿過連接盤14的通道50。在出現(xiàn) 這種情形時(shí)，連接盤14可以與分段盤12無關(guān)地自由旋轉(zhuǎn)。而在其它時(shí)候，接合銷42的接 口部分接合通道50的端壁52。當(dāng)出現(xiàn)這種情形時(shí)，連接盤14和分段盤12相互接合，并且 通常一同沿一個(gè)或另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。 在圖1所示實(shí)施例中，能量儲(chǔ)存構(gòu)件16由多個(gè)拉伸彈簧54構(gòu)成。拉伸彈簧54的 一端與接合銷42之一的上突部分連接。拉伸彈簧54的另一端與固定在安裝板48上的錨 56連接。在安裝板48由閥殼體的一部分形成的這些實(shí)施例中，只將各拉伸彈簧54的另一 端錨固在殼體的合適部分上。 在圖1中，拉伸彈簧54被示出處于延伸或伸展?fàn)顟B(tài)。因此，各拉伸彈簧54儲(chǔ)存有 能量，而如下面更完整解釋的那樣，這些能量可以被釋放。當(dāng)處于擴(kuò)張狀態(tài)時(shí)，拉伸彈簧54 通常偏壓分段盤12使其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。拉伸彈簧54的拉力促使分段盤12旋轉(zhuǎn)以使彈簧運(yùn) 動(dòng)至未延伸狀態(tài)。然而，在圖1所示狀態(tài)下，由鎖定組件18將分段盤12保持在合適位置上 并且禁止其旋轉(zhuǎn)。 在圖1所示實(shí)施例中，鎖定組件18通常包括杠桿臂58、螺線管60和螺線管復(fù)位彈 簧62。杠桿臂58以可樞轉(zhuǎn)的方式裝配在伸出安裝板48的樞轉(zhuǎn)柱64上。杠桿臂58兩側(cè) 具有端部66、68。端部之一66被構(gòu)造成接合分段盤12的臺(tái)肩32。當(dāng)端部32接合臺(tái)肩32 時(shí)，分段盤12被禁止逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，盡管受到拉伸彈簧54的拉力。杠桿臂58的另一端68被 設(shè)置成與螺線管60的電樞70接合。 螺線管60以可操作的方式與安裝板48連接。在圖1所示實(shí)施例中，通過托架組 件72錨固螺線管60。如圖所示，托架組件72通過合適連接件(例如螺桿、鉚釘、螺栓等) 固定在安裝板48上。托架組件72和杠桿臂58均包括向上突起的裝配件74。螺線管復(fù)位 彈簧62以可操作的方式與這些裝配件74連接，并且通常在這些裝配件74之間延伸。當(dāng)螺 線管60的電樞70伸出時(shí)(如圖1所示)，螺線管復(fù)位彈簧62被拉伸。因此，螺線管復(fù)位彈 簧62試圖將杠桿臂58的端部68拉向螺線管60。然而，伸出的螺線管的電樞70阻止其發(fā) 生。然而，如果螺線管60的電樞70并未伸出，那么螺線管復(fù)位彈簧62就能夠?qū)⒏軛U臂58 的端部68拉向螺線管60。
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在圖1和2中，鎖定組件18還包括位置開關(guān)76和止動(dòng)擋塊78。在圖1和2所示 實(shí)施例中，位置開關(guān)76和止動(dòng)擋塊78裝配在托架組件72上。然而，在其它實(shí)施例中，位置 開關(guān)76和止動(dòng)擋塊78可以直接與安裝板48連接或固定在與故障安全機(jī)構(gòu)10相關(guān)的閥的 殼體上。 位置開關(guān)76的臂通常向內(nèi)伸入安裝板48的中心開口 46，使得當(dāng)分段盤12充分旋 轉(zhuǎn)時(shí)，位置開關(guān)的臂受鄰接部分38沖擊，位置開關(guān)被觸發(fā)。當(dāng)位置開關(guān)76被觸發(fā)時(shí)，分段 盤12的位置已知，相應(yīng)地，閥的位置也是已知的。在圖1和2所示實(shí)施例中，當(dāng)分段盤12 的鄰接部分38已觸動(dòng)位置開關(guān)76的臂時(shí)，閥通常處于完全打開位置上或附近。然而，在另 一實(shí)施例中，閥可以處于完全關(guān)閉位置上或附近。 止動(dòng)擋塊78向內(nèi)伸入安裝板48的中心開口 46，并且能夠干涉分段盤12的旋轉(zhuǎn)。 例如，止動(dòng)擋塊78通過接合鄰接部分38阻止分段盤12沿順時(shí)針方向過度旋轉(zhuǎn)(即旋轉(zhuǎn)越 過中心)。止動(dòng)擋塊78還阻止拉伸彈簧54彼此干涉。如圖1和2所示，止動(dòng)擋塊78不干 涉連接盤14的旋轉(zhuǎn)。 在操作中，當(dāng)結(jié)合有故障安全機(jī)構(gòu)10的電動(dòng)閥受到激勵(lì)時(shí)，電動(dòng)致動(dòng)器通過閥桿 20沿順時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)連接盤14。當(dāng)連接盤14旋轉(zhuǎn)時(shí)，弧形凹槽50的端壁52接合分段盤 12上的伸入弧形凹槽的接合銷42。由于這種接合，連接盤14順時(shí)針驅(qū)動(dòng)分段盤。由于拉 伸彈簧54與分段盤連接且錨固在安裝板48上，當(dāng)分段盤12繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，拉伸彈簧54受到 拉伸并且儲(chǔ)存能量。 轉(zhuǎn)動(dòng)分段盤12直至閥處于完全打開位置(或完全關(guān)閉位置，這取決于閥的構(gòu)造) 并且鄰接部分38接合位置開關(guān)76，在一個(gè)實(shí)施例中接合止動(dòng)擋塊78。此時(shí)，螺線管60被 激活。激活的螺線管60伸出電樞，克服螺線管復(fù)位彈簧62的偏壓，直至杠桿臂58的端部 68被推離螺線管。當(dāng)杠桿臂58樞轉(zhuǎn)時(shí)，杠桿臂58的另一端66抓住分段盤12的臺(tái)肩32， 并且將分段盤保持在"扳起"位置，如圖1和2所示。當(dāng)分段盤12被保持在扳起位置上時(shí)， 在分段盤12旋轉(zhuǎn)過程中賦予拉伸彈簧54的能量被保持。 在已扳起分段盤12之后，在閥被操作時(shí)，連接盤14隨同閥桿20沿順時(shí)針和逆時(shí) 針方向移動(dòng)。當(dāng)連接盤14旋轉(zhuǎn)時(shí)，分段盤12上的銷42在通道50內(nèi)前后運(yùn)動(dòng)。因此，連接 盤14能夠獨(dú)立于分段盤12旋轉(zhuǎn)。連接盤14也不受拉伸彈簧54影B向，因?yàn)榉侄伪P12被鎖 定組件18保持在扳起位置上。因此，可以使用成本更少、功耗更低的更小的電動(dòng)致動(dòng)器來 在正常閥操作期間驅(qū)動(dòng)閥(和連接盤12)。 在驅(qū)動(dòng)閥(和/或螺線管60)的電動(dòng)致動(dòng)器的動(dòng)力供應(yīng)中斷時(shí)，鎖定組件18釋放 分段盤12。具體地，螺線管60的電樞70縮回。當(dāng)這種情形出現(xiàn)時(shí)，螺線管復(fù)位彈簧62將 杠桿臂58的端部68拉向螺線管60，杠桿臂58相應(yīng)地樞轉(zhuǎn)，并且杠桿臂58的端部66脫離 分段盤12的臺(tái)肩32。在本文中，動(dòng)力中斷可以是非常短暫的動(dòng)力損失或者更長持續(xù)時(shí)間的 動(dòng)力損失。 當(dāng)分段盤12被鎖定組件18放開時(shí)，拉伸彈簧54收縮并且釋放所儲(chǔ)存的能量。因 此，拉伸彈簧54推動(dòng)分段盤12沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。隨著分段盤12旋轉(zhuǎn)，接合銷42穿過連 接盤14中的通道50，直到它們與通道端壁52接合。此后，由于銷42和端壁52的相互作 用，當(dāng)拉伸彈簧54儲(chǔ)存的能量將彈簧驅(qū)動(dòng)至其縮回(即未延伸)狀態(tài)時(shí)，分段盤12沿逆時(shí) 針方向驅(qū)動(dòng)連接盤14。由于連接盤14被固定在閥桿20上，因此閥被相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)到故障安全位置(例如，流體被禁止或阻止流過的閉合位置)。 —旦電動(dòng)閥恢復(fù)動(dòng)力，則電動(dòng)致動(dòng)器能夠再次使故障安全機(jī)構(gòu)10處于上述鎖定 位置，特別是將分段盤12驅(qū)動(dòng)到上述鎖定位置。此后，閥能夠不受拉伸彈簧54阻礙地操作， 因此在驅(qū)動(dòng)閥時(shí)需要更小的動(dòng)力，或者能夠在同等動(dòng)力牽引下更快速率地驅(qū)動(dòng)閥。從上述 內(nèi)容中可以看到，故障安全機(jī)構(gòu)10允許閥與成本更少、正常操作期間需要的動(dòng)力更低的更 小的電動(dòng)致動(dòng)器一起操作。 在此提及的包括公開文本、專利申請(qǐng)文本和專利文本在內(nèi)的所有參考文件均同等 地并入本文中，就像每件參考文獻(xiàn)都被單獨(dú)且特別地指出是以參考方式并入的，并且在此 是全文提出的。 在描述本發(fā)明的上下文(特別是下列權(quán)利要求的上下文)中用到的術(shù)語"一個(gè)"和 "這個(gè)"及類似指代用語應(yīng)被解釋成包括單數(shù)和復(fù)數(shù)形式，除非在本文中以其它方式指出過 或與上下文明顯矛盾。術(shù)語"包含"、"具有"、"包括"和"含有"應(yīng)被解釋成開放式術(shù)語(即 指的是"包括，但不限于")，除非另有說明。在文本中，數(shù)值范圍的敘述只是充當(dāng)單獨(dú)提及 落在該范圍內(nèi)的各單獨(dú)數(shù)值的速記方法，除非另有說明；并且各單獨(dú)數(shù)值被結(jié)合到本說明 書中，就好像它在本文中被單獨(dú)提及那樣。本文中描述過的所有方法可以按照任何合適的 順序執(zhí)行，除非另有說明或者明顯與上下文矛盾。文中提及的任何和所有實(shí)例、或示例性語 言(例如"諸如")只是用于更好地說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍，除非另有說明。說 明書中的任何語言均不應(yīng)被解釋為將任何未請(qǐng)求的元件指定成是實(shí)施本發(fā)明必不可少的。
在此描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其包括了發(fā)明人知曉的本發(fā)明的最佳實(shí)施方 式。這些優(yōu)選實(shí)施例的變型對(duì)于閱讀了上述描述的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見 的，發(fā)明人希望本發(fā)明以除在此具體描述的方式之外的其它方式來實(shí)施。因此，本發(fā)明包括 了適用法律允許的所有改進(jìn)和所提交的權(quán)利要求中提及的主體的等同物。此外，所有可能 的變型中的上述元件的任何組合均被本發(fā)明所包括，除非文中另有說明或者明顯與上下文 矛盾。
權(quán)利要求
一種具有故障安全位置且由電動(dòng)致動(dòng)器定位的用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)，其包括返回構(gòu)件；閥桿延伸部，其以可操作的方式與閥連接且由電動(dòng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，所述閥桿延伸部被構(gòu)造成沿第一方向向扳起位置驅(qū)動(dòng)返回構(gòu)件，并且沿第二方向受到返回構(gòu)件驅(qū)動(dòng)，從而將閥移向故障安全位置；能量儲(chǔ)存構(gòu)件，其以能操作的方式連接于返回構(gòu)件和錨固件之間，所述能量儲(chǔ)存構(gòu)件被構(gòu)造成在電動(dòng)致動(dòng)器使閥桿延伸部沿第一方向驅(qū)動(dòng)返回構(gòu)件時(shí)儲(chǔ)存能量，在動(dòng)力中斷使返回構(gòu)件沿第二方向驅(qū)動(dòng)閥桿延伸部和閥時(shí)釋放儲(chǔ)存于其中的能量；以及鎖定組件，其被構(gòu)造成將返回構(gòu)件保持在扳起位置上，使得在動(dòng)力被施加于電動(dòng)致動(dòng)器上時(shí)，閥桿延伸部獨(dú)立于返回構(gòu)件且不受能量儲(chǔ)存構(gòu)件影響地與閥一同旋轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中 鎖定組件被構(gòu)造成在動(dòng)力中斷時(shí)使第一構(gòu)件脫離扳起位置。
3. 如權(quán)利要求1所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中返回構(gòu)件和閥桿延伸部通過凹槽和銷的相互作用相互接合，并且能量儲(chǔ)存構(gòu)件包括多 個(gè)細(xì)長的拉伸彈簧。
4. 如權(quán)利要求1所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中故障安全機(jī)構(gòu)還包括安裝板，所述安裝板與返回構(gòu)件和閥桿延伸部共面，并且提供錨 固件。
5. 如權(quán)利要求1所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中能量儲(chǔ)存構(gòu)件為細(xì)長的拉伸彈簧，所述細(xì)長的拉伸彈簧被構(gòu)造成當(dāng)?shù)谝粯?gòu)件向扳起位 置移動(dòng)時(shí)被拉伸。
6. 如權(quán)利要求1所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中第一構(gòu)件是具有非圓形外周的第一盤，閥桿延伸部是具有圓形外周的第二盤。
7. 如權(quán)利要求1所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中 鎖定組件包括螺線管。
8. 如權(quán)利要求7所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中鎖定組件包括杠桿樞轉(zhuǎn)臂和復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧將杠桿樞轉(zhuǎn)臂的一端偏壓向螺線管。
9. 如權(quán)利要求7所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中故障安全機(jī)構(gòu)還包括支撐螺線管的托架組件，所述托架組件包括防止第一構(gòu)件轉(zhuǎn)過扳 起位置的止動(dòng)擋板和確定閥最大行程的位置開關(guān)。
10. —種通過電動(dòng)致動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入打開和關(guān)閉位置并在打開和關(guān)閉位置之間驅(qū)動(dòng) 的、用于具有閥桿的閥的故障安全機(jī)構(gòu)，其包括安裝板；連接盤，其可以相對(duì)于安裝板旋轉(zhuǎn)并且以可操作的方式連接閥桿，所述連接盤由電動(dòng) 致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)；分段盤，其能選擇性地與連接盤接合，并且在與連接盤接合時(shí)由連接盤旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)； 能量儲(chǔ)存構(gòu)件，其以能操作的方式與分段盤和安裝板連接，當(dāng)電動(dòng)致動(dòng)器通過連接盤 將分段盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)向扳起位置時(shí)，能量儲(chǔ)存構(gòu)件儲(chǔ)存能量；鎖定組件，其被裝配在安裝板上，并且將分段盤鎖定在扳起位置上，直到電動(dòng)致動(dòng)器經(jīng)歷動(dòng)力中斷。
11. 如權(quán)利要求10所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中 鎖定組件被構(gòu)造成在動(dòng)力中斷時(shí)使分段盤脫離扳起位置。
12. 如權(quán)利要求11所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中當(dāng)分段板脫離扳起位置時(shí)，該分段板能夠接合并且利用存在能量儲(chǔ)存設(shè)備中的能量旋 轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)連接盤。
13. 如權(quán)利要求12所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中 連接盤在受到分段盤驅(qū)動(dòng)時(shí)能夠?qū)㈤y驅(qū)動(dòng)到故障安全位置。
14. 如權(quán)利要求IO所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中在已將分段盤鎖定在扳起位置上之后，連接盤獨(dú)立于分段盤旋轉(zhuǎn)。
15. 如權(quán)利要求IO所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中 在分段盤處于扳起位置時(shí)，連接盤獨(dú)立于分段盤旋轉(zhuǎn)。
16. —種通過致動(dòng)器被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入打開和關(guān)閉位置并在打開和關(guān)閉位置之間驅(qū)動(dòng) 的、用于閥的故障安全機(jī)構(gòu)，其包括安裝板；連接盤，其能相對(duì)于安裝板旋轉(zhuǎn)，并且由電動(dòng)致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)； 分段盤，其能選擇性地與連接盤接合，并且在與連接盤接合時(shí)由連接盤旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)； 能量儲(chǔ)存構(gòu)件，其以能操作的方式與分段盤和安裝板連接，當(dāng)通過連接盤將分段盤旋 轉(zhuǎn)驅(qū)向扳起位置時(shí)，能量儲(chǔ)存構(gòu)件儲(chǔ)存能量；裝配在安裝板上的鎖定組件，所述鎖定組件被構(gòu)造成以能釋放的方式將分段盤鎖定在扳起位置上使得致動(dòng)器可以自由地將閥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn) 入打開和關(guān)閉位置并在打開和關(guān)閉位置之間驅(qū)動(dòng)，而不受能量儲(chǔ)存構(gòu)件干涉，在致動(dòng)器的動(dòng)力中斷時(shí)使分段盤脫離扳起位置以將閥驅(qū)動(dòng)至故障安全位置。
17. 如權(quán)利要求16所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中鎖定組件被構(gòu)造成以能釋放的方式將分段盤鎖定在扳起位置上，使得連接盤能夠獨(dú)立 于分段盤旋轉(zhuǎn)；并且能量儲(chǔ)存構(gòu)件中的能量被用于在動(dòng)力出現(xiàn)中斷且鎖定組件已使分段盤 脫離扳起位置時(shí)驅(qū)動(dòng)分段盤離開扳起位置，所述分段盤接著驅(qū)動(dòng)連接盤以將閥驅(qū)動(dòng)至故障 安全位置。
18. 如權(quán)利要求16所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中連接盤具有沿外周形成于頂部表面中的弧形通道，并且分段盤包括伸入弧形通道的銷。
19. 如權(quán)利要求18所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中銷的第一部分和第二部分從分段盤的總體上相對(duì)的側(cè)面上突起，銷的第一部分以能 操作的方式與能量儲(chǔ)存構(gòu)件連接，銷的第二部分穿過弧形通道并且能與弧形通道的端壁接 合。
20. 如權(quán)利要求19所述的故障安全機(jī)構(gòu)，其中 安裝板設(shè)在閥中。
全文摘要
一種故障安全機(jī)構(gòu)，其具有返回構(gòu)件、閥桿延伸部、能量儲(chǔ)存構(gòu)件和鎖定組件。閥桿延伸部由電動(dòng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)且被構(gòu)造成沿第一方向驅(qū)動(dòng)返回構(gòu)件，并且沿第二方向受到返回構(gòu)件驅(qū)動(dòng)。能量儲(chǔ)存構(gòu)件被構(gòu)造成在電動(dòng)致動(dòng)器使閥桿延伸部沿第一方向驅(qū)動(dòng)返回構(gòu)件時(shí)儲(chǔ)存能量，在動(dòng)力中斷使返回構(gòu)件沿第二方向驅(qū)動(dòng)閥桿延伸部時(shí)釋放儲(chǔ)存于其中的能量。鎖定組件被構(gòu)造成將返回構(gòu)件保持在扳起位置上，使得在動(dòng)力被施加于電動(dòng)致動(dòng)器上時(shí)，閥桿延伸部對(duì)立于返回構(gòu)件無關(guān)且不受能量儲(chǔ)存構(gòu)件影響與閥一同旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F16K31/04GK101796338SQ200880102958
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者D·K·斯圖爾特, J·卡明斯基, S·C·斯頓博 申請(qǐng)人:伍德沃德控制器公司