薄膜致動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型大體上涉及致動器，并且更具體地涉及具有可調節的致動力的薄膜致動器。
【背景技術】
[0002]流體控制閥通常被分布在過程控制系統中，以便控制各種流體(例如，液體、氣體等)的流速和/或壓強。流體控制閥組件典型地包括閥體、閥桿和致動器(例如，氣動致動器)，以便移動閥桿從而操作流體控制閥。典型地，致動器桿的移動使閥桿移動從而將閥塞或流動控制元件定位于閥內。對于薄膜致動器來說，輸入壓力(例如，加壓氣體、流體等)被施加到致動器的腔以使得薄膜移動。使得薄膜移動必要的輸入壓力通常由多個參數來加以限定，該多個參數包括薄膜和彈簧選擇、元件公差、組件變化等。典型地，由致動器控制的流量很大程度上被元件選擇和公差限定，因此導致致動響應(例如，致動薄膜致動器必要的輸入壓力)的顯著可變性。此外，由于通過流體控制閥的流量可能隨著時間變化(例如漂移)，由流體控制閥控制的操作流量需要在致動器的使用壽命期間對致動器進行調節。
【實用新型內容】
[0003]由于通過流體控制閥的流量可能隨著時間變化(例如漂移)，由流體控制閥控制的操作流量需要在致動器的使用壽命期間對致動器進行調節。
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于消除為了通過薄膜和/或彈簧位移而調節力的需求，由此允許在現場和/或在制造場景中調節致動力而不將調節彈簧暴露于例如外部環境。
[0005]—種描述的示例性薄膜致動器包括耦接到致動器的薄膜的彈簧座。該彈簧座接觸彈簧并耦接到桿上。該薄膜基于提供給薄膜的力移動桿并且該桿用于控制流體閥。示例性薄膜致動器還包括調節器以調節由彈簧提供給彈簧座的力的大小。
[0006]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器包括第二彈簧座，所述第二彈簧座在所述彈簧的與所述彈簧座相對的一端接觸所述彈簧。
[0007]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述彈簧座包括接觸所述第二彈簧座的表面。
[0008]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器從所述致動器外側操作。
[0009]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器移動所述彈簧座。
[0010]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器經由所述彈簧座上的支承表面接觸所述彈簧座。
[0011]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器固定到所述彈簧座。
[0012]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器用來容納工具。
[0013]在依據本實用新型的一個實施例之中，還包括耦接到所述彈簧座的第二薄膜。
[0014]在依據本實用新型的一個實施例之中，還包括可調節的行程擋塊，所述行程擋塊用于止擋所述彈簧座。
[0015]另一種描述的示例性薄膜致動器包括閥致動器的薄膜。該薄膜基于提供給該薄膜的力移動桿并且該桿控制流體閥。示例性薄膜致動器還包括耦接到薄膜的第一彈簧座以及與第一彈簧座相對的第二彈簧座接觸的調節器。該示例性薄膜致動器還包括在相對端接觸第一彈簧座和第二彈簧座的彈簧以及具有螺紋孔口用于容納調節器的螺紋部分的殼體。該調節器移動第二彈簧座，以調節由彈簧提供給所述薄膜的力的大小。
[0016]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述殼體包括凹進以對準所述第二彈簧座。
[0017]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器是外部可接近的。
[0018]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器用來容納工具。
[0019]在依據本實用新型的一個實施例之中，還包括可調節的行程擋塊。
[0020]另一種描述的示例性薄膜致動器包括流體致動器的閥桿，該閥桿基于提供給薄膜的力由薄膜移動。該薄膜耦接到第一彈簧座。第一彈簧座被耦接到薄膜。示例性薄膜致動器還包括與調節器接觸的第二彈簧座。該調節器具有用于容納閥桿的中心孔口。示例性薄膜致動器還包括彈簧以在相對端接觸第一彈簧座和第二彈簧座以及具有螺紋中心孔口以容納調節器的螺紋部分的殼體，其中，所述調節器移動所述第二彈簧座，以調節由彈簧提供給所述薄膜的力的大小。
[0021]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述調節器還包括第一和第二環狀表面，以接合所述第二彈簧座上的相應的表面。
[0022]在依據本實用新型的一個實施例之中，還包括當所述調節器移動時用于相對于所述調節器密封的密封件。
[0023]在依據本實用新型的一個實施例之中，還包括可調節的行程擋塊。
[0024]在依據本實用新型的一個實施例之中，所述第二彈簧座包括接觸所述第一彈簧座的邊緣。
[0025]此處描述的示例性裝置消除了為了通過薄膜和/或彈簧位移而調節力的需求，因此允許在現場和/或在制造場景中調節致動力而不將調節彈簧暴露于例如外部環境。
【附圖說明】
[0026]圖1A為現有技術已知的反推式薄膜致動器的橫截面圖。
[0027]圖1B為現有技術另一種反推式薄膜致動器的橫截面圖，其具有可調節的彈簧。
[0028]圖2為現有技術已知的直接作用式薄膜致動器的橫截面圖。
[0029]圖3為根據本實用新型的教導的示例性反推式薄膜致動器的橫截面圖。
[0030]圖4為示例性的直接作用式薄膜致動器的橫截面圖。
[0031]圖5為另一種示例性雙作用式薄膜且彈簧伸長的致動器的橫截面圖。
[0032]圖6為另一種示例性雙作用式薄膜且彈簧縮回的致動器的橫截面圖。
[0033]圖7為另一種示例性反推式薄膜致動器的橫截面圖，該反推式薄膜致動器具有可調節擋塊以限制彈簧座的行程。
[0034]附圖并不是按比例縮放的。相反的，為了使多個層和部位清楚，層的厚度可以在圖中被放大。在可能情形下，在附圖以及其說明書中會使用相同的附圖標記來表示相同或相似的部件。如本專利所使用的，任何部件(例如，層、薄膜、面積或板)為以任何方式定位(例如，定位、坐落、布置或形成在...之上等)在另一部件上意指該參考部件或者與另一部件接觸或者該參考部件在另一部件之上且一個或多個中間部件位于其間。任何部件與另一部件接觸意指沒有中間部件位于該兩個部件之間。
【具體實施方式】
[0035]許多已知的薄膜致動器采用薄膜來接收輸入力以使閥桿移動，這控制流體閥，因此改變通過流體閥的流體流動特性。在直接作用式薄膜致動器中，施加來自流體(例如，氣體、空氣等)輸入控制壓力使薄膜移動從而使致動器桿伸出。在反推式薄膜致動器中，施加來自流體(例如，氣體、空氣等)的輸入控制壓力使薄膜向上移動從而使致動器桿縮回。一些已知的薄膜致動器包括彈簧用以提供(例如，保持)給薄膜力以在控制壓力和致動器桿位移之間限定希望的關系。歸因于包括彈簧和/或薄膜選擇、元件公差、制造差異等因素，這種關系可以變化。當使用薄膜致動器時，薄膜致動器的特性還可以隨著時間改變(例如，漂移等)。此外，由于在致動器被開啟用于服務和/或維護之前這些已知的系統缺少機構或部件來降低彈簧負載，故當薄膜致動器拆裝時已知的薄膜致動器將服務/維護人員暴露于完全或部分承載的彈簧。經由外部露出的彈簧，一些已知的致動器是能調節的。在惡劣環境條件(例如，高溫、高腐蝕性等)下，這種暴露于外部環境可能是不利的。
[0036]此處公開的示例性薄膜致動器能以內部定位的調節彈簧調節薄膜致動器力。更具體地，此處描述的示例性裝置消除了為了通過薄膜和/或彈簧位移而調節力的需求，因此允許在現場和/或在制造場景中調節致動力而不將調節彈簧暴露于例如外部環境。此外，公開的示例還使現場調節能補償示例性薄膜致動器的性能變化(例如，性能漂移、性能變化等)。結果，此處公開的示例消除了備有和/或庫存很多不同的彈簧和/或薄膜的需求來適應不同應用，從而潛在地改進了利潤邊際和/或供應鏈的靈活性。此處公開的