电-液压致动器制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种电‑液压致动器，该电‑液压致动器包括电的线性致动器、双腔室液压缸和液压致动器，该双腔室液压缸包括双腔室活塞，该双腔室活塞与线性电致动器联接，并限定了第一双腔室容积和第二双腔室容积。液压致动器包括液压致动器壳体、第一齿条活塞、第二齿条活塞、布置在第一齿条活塞和第二齿条活塞之间的齿条以及与该齿条接合的小齿轮。第一液压致动器容积限定在液压致动器壳体和第一齿条活塞之间，并与第一双腔室容积连通，第二液压致动器容积限定在液压致动器壳体和第二齿条活塞之间，并与第二双腔室容积连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电-液压致动器
技术介绍
本专利技术涉及用于阀的电-液压致动器。在石油和/或天然气行业的一些设备中，有时希望在处理阀上使用“最后故障位置”致动器，用于影响流体(例如石油或天然气)的流动。在主电源损失的事件中，最后故障位置致动器将相关阀保持在当前位置。通常，最后故障位置致动器利用泵送系统和电磁控制电路来提供所希望的功能。
技术实现思路
需要一种更简单的系统，该系统不包括功率消耗泵和控制电路而提供最后故障位置致动器。本专利技术的一些实施例提供了一种用于驱动阀的电-液压致动器。电-液压致动器包括：线性电致动器，该线性电致动器有电马达和控制该电马达的控制器。双腔室液压缸包括双腔室活塞，该双腔室活塞与线性电致动器联接，并限定第一双腔室容积和第二双腔室容积。双腔室活塞的位置影响第一双腔室容积和第二双腔室容积的相对容积。液压致动器包括液压致动器壳体、第一齿条活塞、第二齿条活塞、布置在第一齿条活塞和第二齿条活塞之间的齿条以及与该齿条接合的小齿轮。第一液压致动器容积限定在液压致动器壳体和第一齿条活塞之间，并与第一双腔室容积连通。第二液压致动器容积限定在液压致动器壳体和第二齿条活塞之间，并与第二双腔室容积连通。本专利技术的另一实施例提供了一种阀和致动器的系统，它包括阀和电-液压致动器。该阀包括可在打开位置和关闭位置之间运动的四分之一圈阀元件。电-液压致动器包括：线性电致动器；双腔液压缸，该双腔液压缸有与线性电致动器联接的双腔室活塞；以及液压致动器，该液压致动器有液压致动器壳体、第一齿条活塞、第二齿条活塞、布置在第一齿条活塞和第二齿条活塞之间的齿条以及与该齿条啮合的小齿轮。双腔室活塞的运动驱动液压致动器。小齿轮与阀联接，以便在打开位置和关闭位置之间驱动四分之一圈阀元件。本专利技术的另一实施例提供了一种利用电-液压致动器来操作阀的方法。该方法包括：利用控制器来控制电马达；利用电马达来使得线性致动器运动；利用线性致动器使得双腔室活塞运动；利用通过双腔室活塞而运动的液压流体来使得齿条运动；利用齿条来使得小齿轮旋转；以及利用小齿轮来驱动所述阀。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的电-液压致动器的透视图。图2是图1的电-液压致动器的电致动器的正视图。图3是图2的电致动器的右侧视图。图4是图1的电-液压致动器的示意图。图5是图1的电-液压致动器的液压致动器的透视图。具体实施方式在详细介绍本专利技术的任何实施例之前，应当理解，本专利技术的应用并不局限于在后面的说明书中所述或后面的附图中所示的部件的结构和布置的细节。本专利技术能够有其它实施例，并且能够以多种方式来实现或执行。还有，应当理解，这里使用的措辞和术语是为了说明目的，而不应该认为是限制。这里使用的“包括”、“包含”或“有”及其变化形式的意思是包含后面列出的项和它们的等效物以及附加项。除非另外说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变化形式将广义地使用，并包括直接和间接的安装、连接、支承和联接。此外，“连接”和“联接”并不局限于物理或机械连接或联接。下面的说明用于使得本领域技术人员能够制造和使用本专利技术的实施例。本领域技术人员很容易清楚对所示实施例的多种变化，且在不脱离本专利技术的实施例的情况下，这里的普通原理能够应用于其它实施例和用途。因此，本专利技术的实施例将并不局限于所示实施例，而是应当根据与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。下面的详细说明将参考附图来阅读，其中，在不同附图中的相同元件有相同的参考标号。并不必须按比例绘制的附图描述所选择的实施例，而并不限制本专利技术实施例的范围。本领域技术人员应当认识到，本文提供的实例具有很多有用的替代方案，并落入本专利技术实施例的范围内。图1表示了与阀14联接的电-液压致动器10。电-液压致动器10包括电致动器18、双腔室液压缸22、第一蓄能器26、第二蓄能器30、液压致动器34和联接器38。如图2和3中所示，电致动器18包括与动力螺杆组件46(如图5所示)联接的电马达42、控制器50、端子连接件54和呈手轮58形式的手动致动器。动力螺杆组件46包括螺纹轴62和循环滚珠螺母66。循环滚珠螺母66可以通过蜗轮(未示出)而由电马达42来驱动。控制器50与至少一个阀位置传感器(未示出)通信，包括用户界面，通过蓝牙TM来提供无线通信，并通过基金会现场总线(FoundationFieldbus)协议和/或其它合适的协议来通信。控制器50选择地操作电马达42，以便使得循环滚珠螺母66旋转，从而实现螺纹轴62的线性运动。端子连接件54提供电-液压致动器10的电连接以及与外部网络和控制系统的通信。手轮58能够用作手动超越控制，以便驱动动力螺杆组件46。电致动器18将电马达42、控制器50和全部所需的通信功能集成在防爆外壳70中，并有用于本地非侵入操作和设置的本地接口。电致动器18的远程操作和设置也可以通过由控制器50提供的蓝牙TM无线通信来实现。在电故障的情况下，通过手轮58来提供手动操作。电马达42的低转数输出通过循环滚珠螺母66而转变成螺纹轴62的线性运动。具有循环滚珠的动力螺杆组件46增加了电致动器18的机械效率和可用寿命。如图4中所示，双腔室液压缸22包括双腔室壳体74和布置在该双腔室壳体74内的双腔室活塞78。双腔室壳体74可以直接附接(例如紧固)至电致动器18的防爆外壳70上，如图所示，或者可以通过中间联接器而与电致动器联接。双腔室活塞78通过密封件82而密封抵靠双腔室壳体74的内表面，并限定了在双腔室活塞78的第一侧的第一双腔室容积86以及在双腔室活塞78的第二侧的第二双腔室容积90。换句话说，第一双腔室容积86限定于双腔室液压缸22内并在双腔室壳体74和双腔室活塞78之间。第二双腔室容积90限定于双腔室液压缸22内并在双腔室壳体74和双腔室活塞78之间。第一双腔室容积86和第二双腔室容积90位于双腔室活塞78的相对侧。第一双腔室容积86和第二双腔室容积90各自限定了相对尺寸，该相对尺寸根据双腔室活塞78在双腔室壳体74内的位置而变化。如图4中进一步所示，双腔室活塞78通过联接器94而与动力螺杆组件46的螺纹轴62联接，该联接器94布置成穿过双腔室壳体74。双腔室壳体74包括与第一双腔室容积86连通的第一双腔室端口98以及与第二双腔室容积90连通的第二双腔室端口102。双腔室活塞78可响应于螺纹杆62的运动而在双腔室壳体74内运动，从而使得第一双腔室容积86和第二双腔室容积90响应于双腔室活塞78的运动而变化。随着双腔室活塞78在双腔室壳体74内的运动，第一双腔室容积86的尺寸变化与第二双腔室容积90的尺寸变化成反比。第一蓄能器26通过第一双腔室端口98而与第一双腔室容积86流体连通，第二蓄能器30通过第二双腔室端口102而与第二双腔室容积90流体连通。第一蓄能器26和第二蓄能器30可以基本相同，在一个实施例中是囊袋式蓄能器。第一蓄能器26和第二蓄能器30补偿第一双腔室容积86和第二双腔室容积90的容积排量差(由于存在联接器94，第一双腔室容积86具有更小的容积排量)。另外，第一蓄能器26和第二蓄能器30吸收在电-液压致动器10内的液压流体的任何热膨胀，从而避免由于温度变化而导致的过压。如图5中所示，液压致动器34包括液压致动器壳体106、位于液压致动器壳体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于驱动阀的电‑液压致动器，该电‑液压致动器包括：线性电致动器，该线性电致动器包括电马达和控制该电马达的控制器；双腔室液压缸，该双腔室液压缸包括双腔室活塞，该双腔室活塞与线性电致动器联接，并限定了第一双腔室容积和第二双腔室容积，双腔室活塞的位置影响第一双腔室容积和第二双腔室容积的相对尺寸；液压致动器，该液压致动器包括液压致动器壳体、第一齿条活塞、第二齿条活塞、布置在第一齿条活塞和第二齿条活塞之间的齿条以及与该齿条啮合的小齿轮，第一液压致动器容积限定于液压致动器壳体和第一齿条活塞之间，并与第一双腔室容积连通，第二液压致动器容积限定于液压致动器壳体和第二齿条活塞之间，并与第二双腔室容积连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.02 US 14/930,4741.一种用于驱动阀的电-液压致动器，该电-液压致动器包括：线性电致动器，该线性电致动器包括电马达和控制该电马达的控制器；双腔室液压缸，该双腔室液压缸包括双腔室活塞，该双腔室活塞与线性电致动器联接，并限定了第一双腔室容积和第二双腔室容积，双腔室活塞的位置影响第一双腔室容积和第二双腔室容积的相对尺寸；液压致动器，该液压致动器包括液压致动器壳体、第一齿条活塞、第二齿条活塞、布置在第一齿条活塞和第二齿条活塞之间的齿条以及与该齿条啮合的小齿轮，第一液压致动器容积限定于液压致动器壳体和第一齿条活塞之间，并与第一双腔室容积连通，第二液压致动器容积限定于液压致动器壳体和第二齿条活塞之间，并与第二双腔室容积连通。2.根据权利要求1所述的电-液压致动器，其中：所述线性电致动器包括动力螺杆组件。3.根据权利要求2所述的电-液压致动器，其中：所述动力螺杆组件包括循环滚珠螺母和螺杆。4.根据前述任意一项权利要求所述的电-液压致动器，其中：所述控制器包括用户界面，并提供无线通信。5.根据前述任意一项权利要求所述的电-液压致动器，其中：所述控制器使用基金会现场总线协议来通信。6.根据前述任意一项权利要求所述的电-液压致动器，还包括：第一蓄能器和第二蓄能器。7.根据权利要求6所述的电-液压致动器，其中：第一蓄能器和第二蓄能器是囊袋式蓄能器。8.根据权利要求6所述的电-液压致动器，其中：第一蓄能器布置成与第一双腔室容积流体连通，第二蓄能器布置成与第二双腔室容积流体连通。9.根据权利要求6所述的电-液压致动器，其中：第一蓄能器布置成与第一液压致动器容积流体连通，第二蓄能器布置成与第二液压致动器容积流体连通。10.根据权利要求6所述的电-液压致动器，其中：第一蓄能器布置在第一双腔室容积和第一液压致动器容积之间，第二蓄能器布置在第二双腔室容积和第二液压致动器容积之间。11.根据前述任意一项权利要求所述的电-液压致动器，其中：所述双腔室液压缸和液...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·巴萨巴斯克斯，H·J·巴里拉斯比达尔，
申请(专利权)人：爱默生伏尔甘控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US