專利名稱：曲柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣動空氣閥。具體地，本發(fā)明涉及用于氣動空氣閥的致動器組件。
背景技術(shù)：
燃氣渦輪發(fā)動機中的氣動空氣閥(有時稱為蝶形閥)通常包括聯(lián)接系統(tǒng)。氣動空氣閥的致動器部分從閥主體懸伸出去以維持輕重量且簡單的結(jié)構(gòu)。聯(lián)接系統(tǒng)被用于將活塞的平移軸向運動轉(zhuǎn)換成盤的旋轉(zhuǎn)以打開或關(guān)閉所述閥。氣動空氣閥中的聯(lián)接系統(tǒng)通常包括兩個主要部件:曲柄和連桿。曲柄和連桿被用緊配合金屬銷而銷接在一起。曲柄可以類似于音叉狀結(jié)構(gòu)，其具有套筒和兩個延伸臂以在連桿上方和下方連接。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于閥聯(lián)接系統(tǒng)的曲柄包括:銷套筒，所述銷套筒具有孔，用于接收連接銷以將所述曲柄連接到連桿；軸套筒，所述軸套筒具有孔，用于接收軸；臂，所述臂在所述銷孔和軸套筒之間；和第一加強肋，所述第一加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸。


圖1A是氣動空氣閥的透視圖。圖1B是圖1A的剖視圖。圖2A是聯(lián)接系統(tǒng)的透視圖。圖2B是圖2A的聯(lián)接系統(tǒng)中的曲柄的透視圖。圖2C是圖2B的曲柄以及至圖2A的聯(lián)接系統(tǒng)的連接的剖視圖。圖3示出了用于將曲柄安裝到氣動空氣閥中的方法的方框圖。
具體實施例方式圖1A和IB示出了包含本發(fā)明的氣動空氣閥。氣動空氣閥10包括致動器組件12和閥14。致動器組件12包括聯(lián)接系統(tǒng)16、小活塞18、大活塞20和致動器殼體22。聯(lián)接系統(tǒng)16包括U形夾24、連桿26、螺栓28、曲柄30和軸32。閥14包括盤34。小活塞18和大活塞20通過U形夾22連接到連桿26。連桿26通過螺栓28連接到曲柄30。曲柄30連接到軸32，并且軸32連接到閥14的盤34。小活塞18和大活塞20基于馬達(未示出)而側(cè)向地運動，控制容納活塞18、20的氣缸中的空氣。U形夾22將該運動轉(zhuǎn)換為連桿26的側(cè)向運動。連桿26的運動導(dǎo)致曲柄30旋轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致軸32旋轉(zhuǎn)。軸32的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致閥14的盤34打開或關(guān)閉。圖2A是聯(lián)接系統(tǒng)16的透視圖。圖2B是聯(lián)接系統(tǒng)16中的曲柄30的透視圖，并且圖2C是曲柄30以及至聯(lián)接系統(tǒng)16的連接的剖視圖。圖2A-2C包括聯(lián)接系統(tǒng)16，其具有U形夾24、連桿26、螺栓28、曲柄30、軸32、球形軸襯35和墊圈36。連桿26包括銷孔37。雖然所示的軸襯34是球形軸襯，但其根據(jù)系統(tǒng)需求也可以是其他類型的軸襯。曲柄30包括具有孔39的軸套筒38、具有銷孔41的銷套筒40、臂42、第一加強肋44和第二加強肋46。銷孔41可以是螺紋孔以接收螺栓28。曲柄30通常是單件，由鋼、鋁、塑料或適合于該工作的任何其他材料制成。曲柄30可通過機加工、模制、鑄造或其他方法制成。如上所述，為了維持輕重量系統(tǒng)，氣動空氣閥10的致動器組件12從閥主體懸伸出去并且被聯(lián)接系統(tǒng)16連接。該布置使得致動器組件12易于受到振動的影響。來自閥14的振動可在致動器組件12中被放大，導(dǎo)致連接中的尤其是銷孔41處的卡滯。過去的曲柄類似于“音叉”或U形夾構(gòu)造，具有從軸套筒延伸的兩個臂，在所述臂的端部上具有兩個分開的銷孔。通過插入銷以將曲柄和連桿保持在一起，具有銷孔的連桿可連接在所述臂之間?！耙舨妗睒?gòu)造具有低的自然頻率，其可在振動環(huán)境中激發(fā)。致動器組件中的振動在低頻率“音叉”曲柄中被放大，導(dǎo)致連桿和曲柄之間的連接上的磨損。所添加的加強肋44、46增大了曲柄30的自然頻率，導(dǎo)致更加耐受振動的曲柄30和總體的聯(lián)接系統(tǒng)16。肋44、46使曲柄30更加剛硬。憑借將單個連桿26通過銷孔41與臂42連接，這增大了曲柄30的自然頻率和剛度，并且肋44、46使曲柄30較不易于受到來自閥主體的振動和振動放大的影響。這導(dǎo)致曲柄30中的應(yīng)力更低并且導(dǎo)致聯(lián)接系統(tǒng)16中的磨損和卡滯更小。可用集成鎖定插件48將曲柄30連接到聯(lián)接系統(tǒng)。集成鎖定插件48可以是插入曲柄30中的銷孔41內(nèi)的螺旋線插件，該插件的一部分具有變形的螺紋。集成鎖定插件48可充當(dāng)用于保持螺栓28的第二手段(主保持手段是將螺栓28扭轉(zhuǎn)到帶螺紋的銷孔41中)并且使得在螺栓28已經(jīng)穿過具有變形螺紋的部分之后非常難以轉(zhuǎn)動螺栓28。圖3示出了用于將曲柄30插入氣動空氣閥10的聯(lián)接系統(tǒng)16的方法50的方框圖。方法40包括如下步驟:將曲柄銷孔41與連桿26中的孔37對準(步驟52);將軸襯34插入連桿銷孔37 (步驟54);插入并扭轉(zhuǎn)螺栓28以將曲柄30連接到連桿26 (步驟56);以及將曲柄軸套筒34孔39滑動到軸32上(步驟58)。取決于系統(tǒng)需求，曲柄30和軸32之間的連接可以是壓配合、花鍵連接或銷接。雖然以該順序示出了這些步驟，但取決于系統(tǒng)需求，它們也可按照不同的順序執(zhí)行并且可包括中間步驟?？偠灾?，向曲柄30添加加強肋44、46以及在曲柄30的銷孔41處至連桿26的單個連接的設(shè)計使得曲柄30更加堅固耐用并具有增大的自然頻率，從而允許降低其易受影響性。自然頻率的增大以及降低的對于振動的易受影響性導(dǎo)致曲柄30和總體聯(lián)接系統(tǒng)16上的磨損更小，尤其在連桿26和曲柄30之間的連接中。這能夠改善聯(lián)接系統(tǒng)16和總體的氣動空氣閥10的壽命。雖然上述實施例中示出的曲柄30包括在支撐構(gòu)件42上方和下方的肋44、46，但其也可僅具有在支撐構(gòu)件上方的肋或者僅具有在支撐構(gòu)件下方的肋。所述肋還可采取不同于圖2A-2C所示的形狀和/或尺寸。盡管已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的是，在不背離本發(fā)明范圍的情況下可作出各種改變并且可以用等同物替換其元件。另外，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)范圍的情況下，可作出許多修改以使具體情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，所意圖的是，本發(fā)明不限于所公開的(一個或多個)具體實施例，而是本發(fā)明將會包括落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于閥聯(lián)接系統(tǒng)的曲柄，所述曲柄包括: 銷套筒，所述銷套筒具有孔，用于接收連接銷以將所述曲柄連接到所述閥聯(lián)接系統(tǒng)中的連桿； 軸套筒，所述軸套筒具有孔，用于接收軸； 臂，所述臂在所述銷孔和軸套筒之間；和 第一加強肋，所述第一加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的曲柄，并且還包括: 第二加強肋，所述第二加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的曲柄，其中，所述第一加強肋位于所述臂的上方并且所述第二加強肋位于所述臂的下方。
4.如權(quán)利要求1所述的曲柄，其中，所述第一加強肋位于所述臂的上方。
5.如權(quán)利要求1所述的曲柄，并且還包括: 所述銷孔內(nèi)的集成鎖定插件。
6.如權(quán)利要求5所述的曲柄，其中，所述集成鎖定插件包括: 螺旋插件，用于保持將所述曲柄連 接到所述連桿的螺栓。
7.一種用于將氣動致動系統(tǒng)連接到空氣閥的聯(lián)接系統(tǒng)，所述空氣閥具有連接到可旋轉(zhuǎn)軸的閥主體，所述聯(lián)接系統(tǒng)包括: U形夾，所述U形夾用于連接到所述致動系統(tǒng)以被所述致動系統(tǒng)移動； 曲柄，所述曲柄具有銷套筒、軸套筒、臂和第一加強肋，所述銷套筒具有用于接收連接銷的孔，所述軸套筒具有用于接收所述可旋轉(zhuǎn)軸的孔，所述臂在所述銷孔和軸套筒之間，所述第一加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸；和 連桿，所述連桿在一端上具有銷孔以便接收所述連接銷并且在相對端上連接到所述U形夾以隨所述U形夾運動并使所述曲柄運動。
8.如權(quán)利要求7所述的聯(lián)接系統(tǒng)，其中，所述連接銷是螺栓并且所述連接包括軸襯。
9.如權(quán)利要求8所述的聯(lián)接系統(tǒng)，其中，所述銷孔包括螺旋鎖定插件。
10.如權(quán)利要求7所述的聯(lián)接系統(tǒng)，其中，所述曲柄還包括第二加強肋。
11.如權(quán)利要求10所述的聯(lián)接系統(tǒng)，其中，所述第一加強肋位于所述臂的上方并且所述第二加強肋位于所述臂的下方。
12.如權(quán)利要求7所述的聯(lián)接系統(tǒng)，其中，所述第一加強肋位于所述臂的上方。
13.—種氣動空氣閥,包括: 氣動致動系統(tǒng)； 可旋轉(zhuǎn)軸； 可旋轉(zhuǎn)閥主體，所述可旋轉(zhuǎn)閥主體連接到所述可旋轉(zhuǎn)軸；和 聯(lián)接系統(tǒng)，所述聯(lián)接系統(tǒng)將所述致動系統(tǒng)連接到所述閥主體，其中，所述聯(lián)接系統(tǒng)包括U形夾、曲柄和連桿，所述U形夾用于連接到所述致動系統(tǒng)以被所述致動系統(tǒng)移動，所述曲柄具有銷套筒、軸套筒、臂和第一加強肋，所述銷套筒具有用于接收連接銷的孔，所述軸套筒具有用于接收所述可旋轉(zhuǎn)軸的孔，所述臂在所述銷孔和軸套筒之間，所述第一加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸，所述連桿在一端上具有銷孔以便接收所述連接銷并且在相對端上連接到所述U形夾以隨所述U形夾運動并使所述曲柄運動。
14.如權(quán)利要求13所述的閥，其中，所述連接銷是螺栓。
15.如權(quán)利要求14所述的閥，其中，所述銷孔包括螺旋鎖定插件。
16.如權(quán)利要求13所述的閥，其中，所述曲柄還包括第二加強肋。
17.如權(quán)利要求13所述的閥，其中，所述第一加強肋位于所述臂的上方并且所述第二加強肋位于所述臂的下方。
18.如權(quán)利要求13所述的閥，其中，所述第一加強肋位于所述臂的上方。
19.如權(quán)利要求13所述的閥，其中，所述致動系統(tǒng)包括氣缸中的由馬達控制的多個活塞。
20.如權(quán)利要求13所述的閥，其中，所述閥是蝶形閥。
21.一種用于將曲柄安裝到聯(lián)接系統(tǒng)中的方法，所述方法包括: 將曲柄和連桿的銷孔對準，其中，所述曲柄包括銷套筒、軸套筒、臂和第一加強肋，所述銷套筒具有用于接收連接銷的孔，所述軸套筒具有用于接收所述可旋轉(zhuǎn)軸的孔，所述臂在所述銷孔和軸套筒之間，所述第一加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸； 將軸襯插入所述連桿銷孔； 將螺栓插入并扭轉(zhuǎn)到所述銷孔中以將所述曲柄連接到所述連桿；以及 將所述曲柄軸套筒的孔滑動到可旋轉(zhuǎn)軸上，所述可旋轉(zhuǎn)軸連接到閥主體。
全文摘要
一種用于閥聯(lián)接系統(tǒng)的曲柄包括銷套筒，所述銷套筒具有孔，用于接收連接銷以將所述曲柄連接到連桿；軸套筒，所述軸套筒具有孔，用于接收軸；臂，所述臂在所述銷孔和軸套筒之間；和第一加強肋，所述第一加強肋從所述軸套筒朝向所述銷孔延伸。
文檔編號F16K31/52GK103216670SQ20131001881
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者F.P.馬羅奇尼 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司