具有液压电动驱动机构的调节阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有液压电动驱动机构的调节阀，其单向作用并包括两个致动器，每个致动器具有液压伸缩囊(150,160)和反作用的弹簧(170,180)。第一致动器固定连接至阀杆(110)。第二致动器具有强力弹簧(180)且连接至阀杆(110)，即当它执行朝向安全位置的运动时被带动，并且当它执行反向运动时未被主动运动。在故障情况下，第二致动器的液压油流出。其弹簧也可以克服第一致动器作用地使阀杆运动到安全位置并造成高的紧闭力。在正常运行中，第二致动器的液压伸缩囊(160)被填充且其弹簧被压缩。仅较弱的第一致动器的运动调节阀位置，在此，只需耗用很少的能量。具有伸缩囊的设计用于液压系统的高密封性。

【技术实现步骤摘要】
具有液压电动驱动机构的调节阀
本技术涉及具有液压电动驱动机构的调节阀。
技术介绍
这样的调节阀主要用于限制流体流动，其中该液压电动驱动机构能够在能量需求低的情况下实现高压力。调节阀为了使调节件移动而需要调节驱动机构。根据应用的不同，这种驱动机构配备有用于获得安全位置的功能。在供电出现故障时，调节件例如移入预定的安全位置。一般，它是关闭位置，从而不会再有工艺过程流体经过调节阀到达。在这种情况下通常需要调节阀关闭很紧。大多数情况下，安全功能通过强力弹簧实现，它在安全情况下借助弹簧力强迫调节件移入安全位置。该弹簧在气压或液压的驱动机构情况下一般总是处于作用中。气压机构或液压机构因此在正常运行中总是克服弹簧(单向作用的驱动机构)作用地工作。调节阀芯件位置所需要的能量由此是很高的。在这种调节阀的普通的正常运行中紧闭功能不太重要，因为用于调节工艺过程流体的典型驱动范围在打开位置内运动。就是说，与很强的复位弹簧相反地持续运动需要不必要多的能量，在这里，仅在故障情况下需要其大的弹簧力以便阀能可靠关紧。在具有故障安全功能的电动驱动机构中，驱动机构也大多克服安全位置用弹簧地工作，即必须能产生大的力，虽然这不是调节过程真正所需要的。具有安全功能的但在正常运行中不应长时间克服安全位置用弹簧作用地工作的驱动机构一般被设计成是双向作用的。一个例子在DE102014019574B3中被公开。WO2012/073172A1和EP77596A1也描述了双向作用的具有安全功能的阀驱动机构。
技术实现思路
本技术的任务是指出一种具有单向作用的液压电动驱动机构的调节阀，其尤其作为故障安全功能而具有高的紧闭力并且在正常运行中仍然耗能低。单数的使用应该不排除多数，反之亦然，除非有相反说明。为了完成该任务，提出一种具有液压电动驱动机构的调节阀。该调节阀具有阀杆，阀杆引导阀芯件且被单向作用的驱动机构驱动。它具有至少两个致动器。至少一个第一致动器具有至少一个第一液压单元和至少一个第一反作用蓄力器、与阀杆固定连接且用于调整阀芯件的位置。例如伸缩囊或液压缸等可用作液压单元，而蓄力器例如可以是弹簧或气垫。另外，该液压电动驱动机构具有用于泵送液压油的液压泵，其设计成它能够克服其各自反作用蓄力器地给致动器的液压单元填充液压油。至少一个第二致动器具有至少一个第二液压单元和至少一个第二反作用蓄力器，其共同积蓄的力大于用于调整阀芯件位置的第一致动器的至少一个蓄力器的共同积蓄能。通常，致动器由三个带有各自对应的反作用弹簧的伸缩囊组成，它们均匀围绕阀杆布置。第二致动器如此连接至阀杆，当第二致动器执行朝向安全位置的运动时该阀杆被带动，并且当第二致动器执行反向运动时该阀杆未被主动运动。因此当第二致动器执行离开安全位置的运动时，不存在在第二致动器和阀杆之间的带动阀杆的连接。此外，第二致动器的第二液压单元连接至一个安全阀，安全阀在出现故障状态时造成液压油流出第二致动器的第二液压单元。这导致了强力的第二反作用蓄力器将阀杆推压向安全位置。结果，在故障状态中借此占据安全位置。但在其它方面，用于达到安全位置的强力蓄力器可以通过第二致动器被预紧，从而在普通的正常运行中仅克服较弱的第一反作用蓄力器来工作。借此，存在一种具有单向作用的液压电动驱动机构的调节阀。第二致动器提供故障安全功能，因为当安全阀触发且允许液压油流出第二致动器的液压单元，第二致动器的强力蓄力器可以使阀杆在必要时也克服第一致动器作用地运动到安全位置中。强力蓄力器相应地也允许大的紧闭力。第二致动器在正常运行中处于预紧状态，即第二致动器的液压单元被填充并且其蓄力器因此例如被压缩。因第二致动器单向且非固定地连接至阀杆而保证了在正常运行中仅采用尺寸设定为明显较弱的第一致动器的运动来调节阀位置。该液压系统只在压力构建时需要能量，即只在阀打开时克服各自蓄力器。但它在第一致动器中设计得不太强，因为它不施加安全功能。就是说，在调节时仅耗用很少的能量。两个致动器或液压单元最好通过同一液压泵来供应。但可以如此克服第二致动器的这个或这些蓄力器的较高的积蓄力，所述至少一个第二致动器的至少一个液压单元的有效作用面积大于所述至少一个第一致动器的至少一个液压单元的有效作用面积。优选地，有效作用面积之比对应于积蓄力之比。这造成了在第一和第二致动器的液压单元内的液压油的压力在相似的范围内运动。接着，所有致动器的所有液压单元可以针对相同的最大压力来设计。在比最大压力更高的压力下，液压单元面临不密封或破裂。同样情况适用于管路和所有其它构件。因此有利的是，在各不同部件中所获得的和可获得的压力在相似的范围内运动。该致动器被设计成具有作为液压单元的伸缩囊(代替例如常见的液压缸)还用于液压系统的高度密封性，因为不需要用于活塞杆等类似构件的贯通孔，在其密封上可能也总是出现泄漏。因为基本线性的特性以及简单的结构和操作，作为蓄力器的弹簧是很有利的。特别优选地，第二和第一致动器的液压伸缩囊的有效作用面积之比在2:1至4:1之间，例如是3:1。尤其是在使用相同的伸缩囊时，人们将在第二致动器中采用更多的伸缩囊。致动器与阀杆的不仅固定的、也单侧的连接可以尤其有利地借助推力盘获得。第二致动器与阀杆的单侧连接于是可以通过止挡来获得，该止挡能在第二致动器的推力盘运动向安全位置时将推力盘的运动传递至阀杆。优选地，这些致动器的蓄力器在卸压情况下将推力盘推压向阀的安全位置，并且这些致动器的液压单元在填充有液压油时克服蓄力器作用地将推力盘推移向离开安全位置的方向。当每个致动器具有与蓄力器一样多的液压单元和弹簧并且推力盘以液压单元处于弹簧内的方式形成时，可以实现很紧凑的结构。但此实施方式的缺点是推力盘必须具有复杂的明显并非盘状的形状。例如，推力盘可以在对应于弹簧内部的位置处具有柱形的隆起，其突入弹簧内并且安装有液压单元。在调节阀的一个有利设计中，用于调节阀芯件位置的至少一个第一致动器安置在所述至少一个第二致动器的上方。于是特别有利的是，在所述至少一个第一致动器与至少一个第二致动器之间设有刚性的壳体件，其承受所述至少一个第二致动器的至少一个蓄力器的力。该壳体件于是可以例如呈盘状，其具有用于阀杆的中心贯通孔。如此实现液压电动驱动机构的、即通过电脉冲的、很有利的控制，液压泵是全封装的脉冲泵。在这种泵中，在内部存在作为活塞的电枢，其通过磁场被移动且待泵送流体被循环压缩。这种泵也与数字控制装置兼容。它还具有密封性很高的优点，因为不需要活动部件的贯通孔，而是仅需要流体端口。因此，可以避免在液压系统内的不必要的损耗。优选地，脉冲泵是具有电磁行程系统的活塞泵。尤其优选地，脉冲泵在其内部具有用于泵活塞的复位弹簧。这样设计的脉冲泵除了高度密封性外还具有比较低的耗电和简单的廉价结构。当一个两位三通阀可选择地将液压泵连接至所述至少一个第一致动器或所述至少一个第二致动器时，同一泵能以简单方式被用于预紧所述至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征在于，/n其中，所述调节阀具有阀杆(110)，所述阀杆致动一个阀芯件；/n其中，所述阀杆被单向作用的驱动机构驱动；/n其中所述单向作用的驱动机构具有至少两个致动器；/n其中，至少一个第一致动器具有至少一个第一液压单元和至少一个第一反作用蓄力器，并且所述至少一个第一致动器固定连接至所述阀杆(110)并且用于调整所述阀芯件的位置；/n其中，所述液压电动驱动机构具有用于泵送液压油的液压泵；/n其中，所述液压泵被设计成能够克服各自反作用蓄力器地给所述至少两个致动器的液压单元填充液压油；/n其中，至少一个第二致动器具有至少一个第二液压单元和至少一个第二反作用蓄力器，所述至少一个第二反作用蓄力器的共同积蓄能大于所述至少一个第一反作用蓄力器的共同积蓄能；/n其中，所述第二致动器被连接至所述阀杆，使得当所述第二致动器执行朝向安全位置的运动时所述阀杆被带动；和/n当所述第二致动器执行沿相反方向的运动时，所述阀杆未主动运动；/n其中，所述第二致动器的至少一个第二液压单元与安全阀相连，所述安全阀在出现故障状态时造成所述液压油流出所述第二液压单元。/n

【技术特征摘要】
20190520 DE 102019113358.01.一种具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征在于，
其中，所述调节阀具有阀杆(110)，所述阀杆致动一个阀芯件；
其中，所述阀杆被单向作用的驱动机构驱动；
其中所述单向作用的驱动机构具有至少两个致动器；
其中，至少一个第一致动器具有至少一个第一液压单元和至少一个第一反作用蓄力器，并且所述至少一个第一致动器固定连接至所述阀杆(110)并且用于调整所述阀芯件的位置；
其中，所述液压电动驱动机构具有用于泵送液压油的液压泵；
其中，所述液压泵被设计成能够克服各自反作用蓄力器地给所述至少两个致动器的液压单元填充液压油；
其中，至少一个第二致动器具有至少一个第二液压单元和至少一个第二反作用蓄力器，所述至少一个第二反作用蓄力器的共同积蓄能大于所述至少一个第一反作用蓄力器的共同积蓄能；
其中，所述第二致动器被连接至所述阀杆，使得当所述第二致动器执行朝向安全位置的运动时所述阀杆被带动；和
当所述第二致动器执行沿相反方向的运动时，所述阀杆未主动运动；
其中，所述第二致动器的至少一个第二液压单元与安全阀相连，所述安全阀在出现故障状态时造成所述液压油流出所述第二液压单元。


2.根据权利要求1所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，每个液压单元具有有效作用面积，所述至少一个第二致动器的所述至少一个第二液压单元的有效作用面积大于所述至少一个第一致动器的所述至少一个第一液压单元的有效作用面积。


3.根据权利要求2所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，所述有效作用面积之比对应于积蓄力之比。


4.根据权利要求2或3所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，所有致动器的所有液压单元针对同一最大压力来设计。


5.根据权利要求1所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，所述至少一个第二液压单元和所述至少一个第二液压单元包括伸缩囊。


6.根据权利要求1所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，所述至少一个第一反作用蓄力器和所述至少一个第二反作用蓄力器具有弹簧。


7.根据权利要求2所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，所述有效作用面积之比在2:1至4:1之间。


8.根据权利要求1所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，每个所述致动器借助推力盘(120,130)与所述阀杆(110)连接。


9.根据权利要求8所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，
所述至少一个第一致动器的所述至少一个第一反作用蓄力器和所述至少一个第二致动器的所述至少一个第二反作用蓄力器在卸压情况下将所述推力盘(120,130)推压向所述阀的所述安全位置，并且
所述至少一个第一致动器的所述至少一个第一液压单元(150,435)和所述至少一个第二致动器的所述至少一个第二液压单元(160,425)在填充有液压油时克服所述至少一个第一反作用蓄力器和所述至少一个第二反作用蓄力器地将所述推力盘(120,130)朝向离开所述安全位置的方向推压。


10.根据权利要求8或9所述的具有液压电动驱动机构的调节阀，其特征是，
所述至少一个第一反作用蓄力器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·科尔本施拉格，
申请(专利权)人：大力士股份有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE