快速附接的開口端直接安裝式風(fēng)門和閥門致動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明總的來說涉及風(fēng)門和閥門組件以及用于風(fēng)門和閥門組件的致動器組件。
【背景技術(shù)】
[0002]通風(fēng)與流體控制系統(tǒng)越來越多地用于建筑物中，包括居民建筑物、辦公建筑物、商業(yè)建筑物和工業(yè)建筑物，有時(shí)與防煙或防火設(shè)備相結(jié)合，用于達(dá)到占用者舒適和安全的目的，并且還用于制造過程的目的。風(fēng)門和閥門用來控制空氣和流體的流量，從沒有流到最大滿流。這些風(fēng)門/閥門空氣與流體控制系統(tǒng)包括但不限于那些用于電站、化學(xué)制造操作、食品與飲料加工、液氣供給與處置、水供給與處置、加熱、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)等中的系統(tǒng)。
[0003]通常，通過風(fēng)門組件或風(fēng)門來控制HVAC和制造加工管道中的空氣流。風(fēng)門用于控制氣流以保持載氣管道中的溫度。風(fēng)門可按多種尺寸、形狀和式樣進(jìn)行生產(chǎn)以便安裝到矩形或圓形的管道中。風(fēng)門通常具有連接桿或軸，通常稱為中間軸，其連接到風(fēng)門的輪葉或葉片。風(fēng)門可以具有單個(gè)葉片或者整體移動的多個(gè)相互連接的葉片。根據(jù)風(fēng)門構(gòu)造，中間軸連接桿可以連接而使得連接桿的線性運(yùn)動引起風(fēng)門葉片打開或閉合。在其他實(shí)施例中，配備有軸或中間軸的風(fēng)門被布置成使得中間軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動弓I起風(fēng)門葉片打開或閉合，但是一種較舊技術(shù)的可替代方法是將曲柄臂與軸或中間軸連接并且利用線性運(yùn)動來打開或關(guān)閉風(fēng)門葉片。圓形的風(fēng)門通常為蝶型，其具有與旋轉(zhuǎn)軸連接的單個(gè)圓盤。
[0004]控制閥門通過使其閥塞在其閥體中移動而在一個(gè)移動端阻擋流體流且在另一移動端開流來對流體進(jìn)行節(jié)流。閥塞可以具有各種形狀，或?qū)ΨQ或不對稱，并且可以連接到桿和密封件，桿和密封件離開閥體以允許位于閥門外的致動器定位閥桿和閥塞。通常，密封件被設(shè)計(jì)成與閥體桿和閥體桿出口具有緊密接觸，使其在閥門以其額定的靜態(tài)和壓差額定值工作的同時(shí)防止流體從閥門泄漏出去。一些控制閥門，諸如球形閥(globe valve)和閘式閥，需要線性桿運(yùn)動以便完全打開和關(guān)閉流體流，其他類型的閥門，諸如球閥(ballvalve)、蝶形閥和鞋形閥需要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來完全打開和關(guān)閉流體流。
[0005]在典型的HVAC或過程控制應(yīng)用中，風(fēng)門中間軸或閥桿由致動器來操作。致動器是一種通常包括馬達(dá)的組件，帶有某種類型的耦合裝置，其由馬達(dá)驅(qū)動，耦合裝置能夠連接到中間軸或閥桿以使其運(yùn)動。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例代表了在風(fēng)門與閥門致動器組件方面相對于現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步。本發(fā)明的這些以及其他的優(yōu)點(diǎn)，以及額外的發(fā)明特征，將通過本文提供的對發(fā)明的描述而變得清晰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)方案中，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種致動器組件，其包括殼體和布置在殼體內(nèi)的夾緊件。夾緊件構(gòu)造成將致動器組件附接到風(fēng)門中間軸或閥桿上。中間軸可操作以控制一個(gè)或多個(gè)風(fēng)門葉片的位置，閥桿可操作以定位閥塞、球、閘件、截止件、鞋形件、蝶形件等。夾緊件能夠經(jīng)由在一端處未阻塞的槽式開口觸及。馬達(dá)構(gòu)造成使夾緊裝置在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在具體實(shí)施例中，控制模塊與馬達(dá)耦合且構(gòu)造成控制致動器組件。在更具體實(shí)施例中，通信模塊利于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通信至致動器組件和自致動器組件進(jìn)行通信，并且允許對風(fēng)門或閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測以及對致動器組件進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。槽式開口允許致動器組件直接附接到沿著中間軸或閥桿的長度的任意點(diǎn)。這些模塊可以封閉或者可以不封閉在致動器組件內(nèi)。
[0008]在具體實(shí)施例中，夾緊裝置具有兩個(gè)對置構(gòu)件，這兩個(gè)對置構(gòu)件構(gòu)造成當(dāng)兩個(gè)對置構(gòu)件繞中間軸或閥桿緊固時(shí)使風(fēng)門致動器或閥門組件自定心。在更具體實(shí)施例中，兩個(gè)對置構(gòu)件為曲形的。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)對置的曲形構(gòu)件的位置是通過旋轉(zhuǎn)螺紋軸來控制的。兩個(gè)對置的曲形構(gòu)件的接合中間軸的部分可具有夾持面，夾持面構(gòu)造成夾緊到變化尺寸和形狀的柱形的、方形的、六邊形中空的、或六邊形實(shí)心的中間軸上。而且，夾持面可以包括接合中間軸或閥桿的多個(gè)脊?fàn)钔黄稹?br>[0009]在一些實(shí)施例中，控制模塊與溫度傳感器和溫度設(shè)定控制器耦合，并且其中控制模塊操作致動器組件，基于溫度傳感器感測到的實(shí)際溫度與輸入到溫度設(shè)定控制器的期望溫度之差來控制致動器組件。
[0010]在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，通信模塊構(gòu)造成利于控制模塊與建筑物管理或過程控制系統(tǒng)之間的通信，并且所述控制模塊經(jīng)由串行通信總線來與建筑物管理或過程控制系統(tǒng)通信。在美國公開N0.2010/0142535中披露了一種利用通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)施的建筑物管理系統(tǒng)，其教導(dǎo)和公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。在一些實(shí)施例中，來自建筑物管理或過程控制系統(tǒng)的信號由控制模塊保持性地存儲，使得在與建筑物管理或過程控制系統(tǒng)的通信丟失的情況下致動器組件能夠正確地運(yùn)作。系統(tǒng)還可以包括構(gòu)造成將關(guān)于致動器組件的操作的診斷信息提供給遠(yuǎn)程站的診斷模塊。
[0011]在另一方案中，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種具有風(fēng)門的風(fēng)門致動器組件，所述風(fēng)門具有至少一個(gè)風(fēng)門葉片和控制所述風(fēng)門葉片的位置的中間軸。該組件還包括附接到用于風(fēng)門或閥門的支撐結(jié)構(gòu)的致動器。致動器包括殼體，該殼體具有至少一個(gè)凸片(有時(shí)稱為防旋轉(zhuǎn)連接器或支架)，該凸片具有用于緊固件的開口，使得殼體可以可拆除地附接到風(fēng)門或閥門的支撐結(jié)構(gòu)上。緊固件可以用螺紋連接或者鉚接。致動器還具有布置在殼體內(nèi)的夾緊件。夾緊件構(gòu)造成將致動器組件附接到風(fēng)門的中間軸或閥桿上。中間軸可操作以控制一個(gè)或多個(gè)風(fēng)門葉片的位置或控制閥桿來定位閥塞。夾緊裝置能經(jīng)由端部開口的槽來觸及。該組件包括馬達(dá)和控制模塊，該馬達(dá)構(gòu)造成使夾緊裝置在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該控制模塊與馬達(dá)耦合且構(gòu)造成控制致動器組件。
[0012]風(fēng)門可以是折片式風(fēng)門、分流式風(fēng)門、箍縮式風(fēng)門、單葉片式風(fēng)門、蝶形風(fēng)門、平行葉片式風(fēng)門和對置葉片式風(fēng)門。端部開口的槽允許致動器直接附接到沿中間軸長度的任意點(diǎn)。在具體實(shí)施例中，夾緊裝置具有兩個(gè)對置的曲形構(gòu)件，其構(gòu)造成當(dāng)兩個(gè)對置的曲形構(gòu)件繞中間軸緊固時(shí)使致動器自定心。在一些實(shí)施例中，螺紋軸的手動旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)兩個(gè)對置曲形構(gòu)件的位置。
[0013]在另一方案中，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種閥門致動器組件，其具有閥門，閥門具有閥桿和閥塞，以控制閥塞的位置。在具體實(shí)施例中，閥門具有線性運(yùn)動閥塞沖程，諸如使用球形閥或閘式閥。在可替代的實(shí)施例中，閥門具有角旋轉(zhuǎn)閥塞沖程，諸如使用球閥、蝶形閥或鞋形閥。本發(fā)明的實(shí)施例與上述任意風(fēng)門和閥門類型兼容，但不限于這些風(fēng)門和閥門類型。
[0014]線性桿運(yùn)動式閥門在沖程的每端具有限制其運(yùn)動的硬止擋件。旋轉(zhuǎn)桿運(yùn)動式閥門可以或者可以不在其提供最小流和最大流的運(yùn)動點(diǎn)具有硬止擋件。具有硬止擋件的旋轉(zhuǎn)桿運(yùn)動式閥門通常具有在其最小流點(diǎn)和最大流點(diǎn)處對準(zhǔn)的硬止擋件。還可能的是，通過將止擋件定位在最大流點(diǎn)之前來限制旋轉(zhuǎn)桿式閥門的最大流，使得硬止擋件抑制致動器在期望的流行程點(diǎn)上方移動。該硬止擋件本身還可以通過機(jī)械或電子器件集成在致動器內(nèi)。
[0015]通過下文結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他的方案、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
【附圖說明】
[0016]并入說明書中且構(gòu)成說明書一部分的附圖圖示出本發(fā)明的多個(gè)方案，其與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的致動器組件的側(cè)視圖；
[0018]圖2是圖1的致動器組件的立體圖；
[0019]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的致動器組件在其夾緊端的內(nèi)部部件中的一些部件的立體圖；
[0020]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的致動器組件殼體在其夾緊端的一部分的立體圖；
[0021]圖5是依照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的風(fēng)門與致動器組件的立體圖；
[0022]圖6是依照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的具有不同于圖5所示風(fēng)門的風(fēng)門的風(fēng)門與致動器組件的立體圖；
[0023]圖7是依照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的利用線性連桿運(yùn)動來定位風(fēng)門葉片的風(fēng)門與致動器組件的平面圖；
[0024]圖8是依照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的球閥與致動器組件的立體圖；
[0025]圖9是依照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的球形閥和致動器組件的立體圖；以及
[0026]圖10是示出依照本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)門致動器組件的系統(tǒng)連接的框圖。
[0027]雖然已經(jīng)結(jié)合一些優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是無意將本發(fā)明限制為那些實(shí)施例。相反，意在涵蓋包含在如隨附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有的可選方案、改進(jìn)方案和等同方案。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的致動器組件100的側(cè)視圖。致動器組件100具有殼體102，殼體102具有一個(gè)或多個(gè)凸片104，用于將致動器組件100附接到用于風(fēng)門或閥門的支撐結(jié)構(gòu)。在圖1的實(shí)施例中，致動器組件100具有位于殼體102 —端的兩個(gè)凸片104。每個(gè)凸片104具有構(gòu)造成容納緊固件(未顯示)以將致動器組件100固定在位的開口。
[0029]致動器組件100具有端部開口的槽108，如圖1中可見，該端部開口的槽是在一端完全未阻塞的槽式開口。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，存在朝向端部開口的槽108的閉合端的夾緊件或夾緊裝置110。夾緊裝置110包括兩個(gè)對置的曲形構(gòu)件112。在更具體的實(shí)施例中，