專利名稱：用來控制燃氣傳輸的閥門裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據獨立權利要求1的前序部分所述的用來控制燃氣傳輸的閥門裝置。
背景技術：
具有上述特性的閥門裝置通常用來控制燃氣向燃燒器或其它類似使用裝置的傳輸，以控制調節(jié)其傳輸壓力或燃氣供應流速。
從申請人自己的產品中可以了解這一類的閥門裝置，這種閥門裝置通常具有一個電機驅動的致動器，用來有效地控制截流件，以打開和關閉成形在傳輸管道上的閥座。例如，為控制截流件，公知的技術是提供一個桿，其通過內、外螺紋的配合連接到電機的轉子上，從而可以通過轉子的旋轉，將截流件從閥座移開或移向閥座。通過致動器的轉動，也使得對輸送燃氣的輸送壓力或流速實現調節(jié)控制成為可能。
為確保在預定的情形發(fā)生時閥座能夠安全閉合，例如，在對電機驅動致動器的電流供應中斷時(在這種情況下致動器有可能停止于閥座開口的一個中間位置)切斷燃氣通路，現有技術中已經提出了一個解決方案，并且構成本申請人的意大利專利No.PD99A000274的申請主題。它提供了使用設置在截流件和主電機驅動致動器之間的電磁裝置，并布置以作用于截流件，從而依靠通過與電磁裝置中的電磁鐵的靜止鐵芯和可移動銜鐵之間的電磁引力方向相反的彈簧施加的彈性力，閉合閥座。如果發(fā)生要求閥座閉合的情況，不論致動器處于什么處操作位置，中斷對電磁鐵的電流供應，在上述彈性力的作用下，使截流件的安全閉合移動。
雖然從一方面來說，該方案在確保閥座安全閉合方面非?？煽浚窃诹硪环矫?，卻導致一定的結構復雜性，這主要與采用的一種電磁鐵有關，這種電磁鐵隨截流件的控制桿浮動，特別是，在受氣流影響的區(qū)域內浮動。這種結構實際上要求具備特定條件的電絕緣以及相對于燃氣的密封，對電接觸和用來提供電磁鐵的電線的要求條件都更加苛刻，這種條件對于滿足電磁鐵在閥門裝置內的移動更加困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明一個主要目的是提供一種閥門裝置，其結構和功能設計能夠克服所提到的現有技術論及的所有局限性。
通過根據所附權利要求所成形的一種閥門裝置，本發(fā)明所能實現的這一目的及其它目的將在下文作進一步解釋。


本發(fā)明和特征和優(yōu)點通過以下對其優(yōu)選實施例的詳細說明將更加清楚，該優(yōu)選實施例作為非限定性舉例，參照附圖進行描述，其中圖1-3示出了在各種不同運行情況下依據本發(fā)明提出的閥門裝置的縱剖面。
具體實施例方式
在所述附圖中，根據本發(fā)明成形的用來控制燃氣向燃燒器或其它類似使用裝置，圖中未示出，傳輸的閥門裝置，通常以1標出。燃氣通過圖中部分示出的供氣管2供應到裝置1，并通過一傳輸管3從該裝置輸送出去。
閥門裝置1包含一個調節(jié)閥4，該調節(jié)閥4包括一個盤形截流件5，該截流件作用于閉合管道2和3之間形成的閥座6，從而關閉該閥座6。該裝置還包括一個電機驅動的致動器，通常以7標出，其包括一個具有縱軸X的桿8，用于操作該截流件5。
操作桿8包含兩個結構上獨立并共軸的部分9和10，它們相互形成彼此的延伸部分，并通過外內螺紋配合相互連接。
特別是，桿的第一部分9具有一個呈六邊形輪廓外壁的第一部分9a，軸向延伸有一個與第一部分共軸的外部帶有螺紋的第二部分9b。
部分9b旋入一個螺紋孔10a中，該螺紋孔從桿的第二部分10的一端沿軸向形成。在該桿的相對端，以常規(guī)的旋轉連接方式將該桿連接到該截流件5上。
第二桿部分10具有呈多邊形(例如六邊形)輪廓截面的外壁，其接合于一個具有相應截面的通孔11中而可自由地沿軸向(沿軸X)滑動于其中，該通孔11形成于設有中空軸的電機13的轉子12的中心。電機13為直流電機，有利地為一可反轉的步進電機，其中適于極化的永磁體轉子12，其四周通過一個或更多個由電線15供電的線圈14環(huán)繞。該線圈14用于產生使轉子轉動所必需的旋轉磁場。該轉子在軸向受到圖中示意性示出的止推軸承16的支撐，而線圈14裝配在一個圓柱形的鐘狀殼體17上，該殼體17構成轉子12的罩殼，并且可以通過螺釘19固定到裝置的一個固定結構18上，中間插入使鐘狀殼體17以氣密方式對結構18密封的裝置。
使第一桿部分9接合，從而可在一個襯套21內形成的具有相應的六邊形輪廓的通孔20內自由地沿軸向滑動，該襯套在沿軸向相對止推軸承16來說較遠的一端，還構成電機的一個軸承座。
殼體17還容納一個電磁裝置，通常以22標出，包含一個電磁鐵，該電磁鐵，其具有一個帶有勵磁繞組24的第一部分或稱固定鐵芯，以及一個通過勵磁作用能夠可移動地固定到固定鐵芯上的第二部分或稱可移動銜鐵。裝置22可有利地包含一個普通的磁性元件或一個低耗保持磁體。
電磁鐵的固定鐵心部分23呈U形，具有兩個相對的臂23a和23b，其上設置有繞組24，該電磁鐵的固定鐵心部分通過支座26固定到殼體17上，該支座26帶有一個帶螺紋的脛狀件27(shank-like element)。該脛狀件中部穿孔，用于插入電線28向電磁鐵供電。
電磁鐵的可移動銜鐵部分25連接到第一桿部9的距螺紋部9b較遠的一端。
可以注意到，由于帶有電磁繞組的部分剛性地連接到本閥門裝置的固定結構18，該銜鐵25是電磁鐵上唯一的可隨操動桿8滑動的部分。
電磁裝置的電磁鐵作為一個整體也裝入一個整體呈圓柱狀的封殼29中，封殼29同軸地安裝在殼體17內，并沿軸向延伸于支座26和襯套21之間。
一個彈簧，以30標出，作用在閥門裝置的固定結構18和截流件5之間，為了作用于截流件上以使閥座6閉合，并占據于內外螺紋配合之間的間隙。
工作時，在初始狀況下，如圖1所示，其中燃氣通道是切斷的，由于彈簧30的彈力作用，閥座6通過截流件5閉合，致動器22的電磁鐵被斷開，且電機13因此得不到電能。
從這種狀況開始，該電機經設置從初始狀態(tài)開始運轉預定的轉數，該轉數通過外內螺紋配合中的螺紋的螺距，與所述第一桿部分9的預定軸向行程相關。這樣，該桿部所進行的行程將可移動銜鐵24帶到一個靠近電磁鐵的固定鐵芯的位置，該位置位于電磁引力區(qū)域的附近。隨后通過對螺線管繞組24提供適當的電流，激發(fā)電磁鐵從而產生電磁引力，該電磁吸引力使銜鐵24按圖2所示位置固定到固定鐵芯23上。
隨后電機13沿與此前的轉動方向相反的方向轉動，使第二桿部分10螺合到第一部分9上，使第二部10軸向滑動，進而使截流件5從閥座6移開，與彈簧30的作用相反，并相應地開啟閥座。根據電機運行的轉數，可以調整截流件5的行程，從而可控制調節(jié)輸送壓力。圖3示出一種正常工作狀態(tài)，在這種狀況下第二桿部10的行程與電機13的轉動相關，從而允許在閥門裝置中進行控制調節(jié)。
在要求閥座6關閉的預定情況出現后，中斷對電磁鐵的螺線管24的電流供應，然后截流件5在彈簧30作用下關閉閥座6，與操作桿的位置無關。閥座通過在第一桿部分9與襯套21之間以及第二桿部10與轉子12之間的相對滑動而閉合的過程中，桿是軸向導向的。
還要指出的是，對彈簧30進行選擇，使其尺寸和彈簧常數能夠確保從在操動桿8調節(jié)作用中達到任何軸向位置開始，截流件5都能夠可靠地抵靠在閥座6上安全地閉合。
因此，除了輸送壓力和/或氣流速度的調節(jié)作用外，相同的調節(jié)閥4還執(zhí)行使燃氣通過閥座6的通道安全閉合的功能。該閥門能確保低耗調節(jié)功能和高精度定位，在任一情況下，在出現預定狀況時，都要以高關閉載荷和快速插入時間來確保安全閉合功能。
本發(fā)明因此實現了提出的發(fā)明目的，比公知的方案具有很多優(yōu)點。
實際上主要優(yōu)點在于，由于提供了一種沒有任何電磁繞組移動部分的電磁裝置，根據本發(fā)明的閥門裝置的電流供應更為容易，而且相對氣體部分的電絕緣和密封則不復雜。
另一個優(yōu)點是本發(fā)明提供了一種電磁裝置，在其調節(jié)閥的工作中，在實際的調節(jié)步驟和閥門的安全閉合過程中，具有較小的移動慣性質量，從而只要較低的能耗需求。
另一優(yōu)點在于電機驅動致動器和電磁裝置的實際情況，它們彼此共軸，使得整體上更加緊湊，這也更有利地使它們能夠裝入單獨一個殼體中，可以不漏氣的方式與閥門的燃氣部分隔離。
而另一優(yōu)點與根據本發(fā)明提出的閥門裝置的結構簡單性有關，比起公知的方案，其需要更少的構件。這些構件也可以設有預選的模式，使不同大小的閥座得以控制調節(jié)并安全地閉合。
相當重要的是，根據本發(fā)明成形的該閥門裝置的整體可靠性得以提高。
權利要求
1.一種閥門裝置，用來控制燃氣通過輸送管(3)傳輸，該閥門裝置包括一個位于所述輸送管中的閥座(6)和一個與該閥座(6)相連接的截流件(5)，一個電機驅動的致動裝置(7)，作用于所述的截流件(5)上對該截流件進行控制，從而打開/閉合所述閥座(6)，一個電磁裝置(22)，具有一個帶有勵磁繞組(24)的第一部分(23)和一個能夠通過磁化作用可靠地固定到所述第一部分上的第二部分(25)，該電磁裝置(22)與所述致動器(7)相連接，作用于所述的截流件(5)從而在預定的要求所述閥座關閉的狀況出現時，閉合所述的閥座(6)而與致動器(7)的操作位置無關，其特征在于，所述致動裝置(7)連同所述電磁裝置(22)的第二部分(25)是可移動的，在移動過程中控制所述截流件(5)，從而打開/閉合所述閥座(6)，所述電磁裝置的第一部分(23)連接到該閥門裝置的一個固定結構上。
2.如權利要求1所述的閥門裝置，其中所述的電機驅動的致動器(8)和電磁裝置(22)與所述閥座(6)共軸安裝。
3.如權利要求1或2所述的閥門裝置，其中所述的致動裝置(7)包含一個用來操動所述截流件的桿(8)，且所述電磁裝置的第二部分包含一個可移動的銜鐵(25)，該銜鐵(25)安裝在所述桿(8)的一端。
4.如權利要求3所述的閥門裝置，其中所述的操動桿(8)包含彼此形成軸向延伸并通過內外螺紋配合而相互連接的一個第一部分(9)和一個第二部分(10)，所述桿的部分(9、10)的自由端分別連接到銜鐵(25)和截流件(5)。
5.如權利要求4所述的閥門裝置，其中第二桿部分(10)可靠地固定，用于隨著電機(13)的轉子(12)而轉動。
6.如權利要求5所述的閥門裝置，其中第二桿部分(10)接合于轉子的中空軸內，可相對轉子沿軸向自由滑動。
7.如權利要求5或6所述的閥門裝置，包含導向裝置，用以在截流件(5)隨轉子(12)繞其自身軸旋轉而運行的過程中，對第一桿部分(9)進行軸向引導。
8.如權利要求7所述的閥門裝置，其中導向裝置包含一個襯套(21)，第一桿部(9)可滑動地接合于其中，在所述襯套(21)和第一桿部(9)之間設有防止轉動裝置。
9.如權利要求8所述的閥門裝置，其中所述的防止轉動裝置包含在第一桿部分(9)內具有多邊形輪廓的壁，該壁可以裝入具有相應輪廓剖面的襯套的通孔(20)中。
10.如權利要求5-9中的一項或多項所述的閥門裝置，其中電機(13)為直流步進電機。
11.如權利要求5或10所述的閥門裝置，其中轉子(12)為適于極化的永磁體類型。
12.如權利要求5-11中任一項所述的閥門裝置，其中電磁裝置(22)和轉子(12)裝入一個殼體(17)中，該殼體以氣密方式連接到該閥門裝置的固定結構上。
13.如權利要求5-12中任一項所述的閥門裝置，包含控制轉子(12)的電線圈14，該線圈(14)裝在轉子(12)區(qū)域外部的殼體(17)上。
全文摘要
一種閥門裝置，用來控制燃氣通過輸送管(3)傳輸，該閥門裝置包括一個位于所述輸送管中的閥座(6)和一個與該閥座相連接的截流件(5)，一個電機驅動的致動器(7)，作用于所述的截流件上對該截流件進行控制，從而打開/閉合所述閥座(6)，一個電磁裝置(22)，具有一個帶有勵磁繞組(24)的第一部分(23)和一個能夠通過磁化作用可靠地固定到所述第一部分上的第二部分(25)，該電磁裝置(22)與所述致動器相連接，作用于所述的截流件(5)從而在預定的要求所述閥座關閉的狀況出現時，閉合所述的閥座(6)而與致動器(7)的操作位置無關，且所述致動裝置(7)連同所述電磁裝置的第二部分(25)是可移動的，在移動過程中控制所述截流件(5)，從而打開/閉合所述閥座，所述電磁裝置的第一部分(23)連接到該閥門裝置的一個固定結構上。
文檔編號F23N5/10GK1568414SQ02820025
公開日2005年1月19日 申請日期2002年3月5日 優(yōu)先權日2001年10月10日
發(fā)明者R·多里戈, M·賈科梅利, S·扎內拉 申請人:西特拉精密有限公司