专利名称：操作器及阀动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有使操作对象转动的输出轴的操作器，以及一种具备前述操作器和该操作器操作对象的阀的阀动装置，尤其是，本发明涉及一种具备使操作对象向回程方向转动的回程弹簧的弹力回程型操作器，以及具有前述操作器和阀的弹力回程型阀动装置。
背景技术：
弹力回程型等阀动装置用于流动于流体通道的水、蒸汽、气体、空气、油等流体的流量控制。如图11例示，以往的弹力回程型阀动装置具备装入流体通道(未图示)的阀70、装在阀70的回程弹簧部80、装在回程弹簧部80的电动阀动器90。
回程弹簧部80具有外壳81、转轴82、以及介于两者之间的回程弹簧87，回程弹簧87的弹簧力使转轴82、与转轴连接的阀70的阀轴72向一个方向转动，例如，向关阀方向转动。电动阀动器90由马达96驱动，通过齿轮减速机构97使输出轴92转动，并通过回程弹簧部80的转轴82使与阀动器输出轴92连接的阀轴72对抗回程弹簧87的弹簧力并转动。
这样，弹力回程型阀动装置利用电动阀动器90使阀轴72、与阀轴一体的阀体75转到要求的转动位置，调整阀70的开度，以控制流体通道内流动的流体流量。而且，若对阀动器90断电，则回程弹簧87的弹簧力使阀轴72向关阀方向转动，阀70关闭。
在前述以往的弹力回程型阀动装置中，回程弹簧部80的外壳81具备有以螺栓100固定在阀70的阀壳71的法兰74的下法兰84的外壳体，以及嵌装在阀壳71的接口部73的内侧壳体，内侧壳体支承回程弹簧部80的转轴82。而且，内侧壳体凹部83内装有将转轴82连接于阀轴72的接头110。电动阀动器90的壳体91具备收容减速机构97的上壳体，和具有密接回程弹簧部上法兰86的接口部85、且用螺栓101固定于上法兰86的法兰95的下壳体。下壳体凹部93内收容阀动器输出轴92与回程弹簧部80的转轴82连接的接头111。
这样，根据以往的弹力回程型阀动装置，由于阀轴72的上端部、接头110及转轴82下端部装在壳体81的凹部83内，而转轴82上端部、接头111、输出轴92的下端部容纳在壳体91的凹部93内，不能从外部目视，对阀动装置的组装、拆卸作业往往带来困难。
例如，阀轴72与接头110连接的场合，阀轴72嵌装在接头110时，应使形成于阀轴72上的一个平面部72a方向与形成于接头110的装配孔的平坦部方向一致。使转轴82的一端部嵌装在接头110，使转轴82另一端部嵌装在接头111，或嵌装在输出轴92的场合也同样。图11中，参照符号82a、82b、92a表示平面部。在以往阀动装置的场合，由于接头110、111收容在壳体81、91的凹部83、93内，因此，不能从外部目视确认平面部的方向，阀轴72、转轴82、以及输出轴92的对应结构件之间用接头110或111连接时，作业性差。
在不能从外部目视确认壳体71、82之间接口部73，壳体81和92之间的接口部85的作业环境下，进行这样的连接作业，有可能使两接口部周边或壳体开口部损伤、变形。而且，异物易附在接口部，或接口部易生锈，就可能使装配不良。
在电动阀动器90发生减速机构97的齿轮损坏造成输出轴92不能转动的故障时，为修理而从阀动装置拆卸电动阀动器90时，在外部不能目视确认阀轴72的转动位置的作业环境中，尽管阀70不是全闭合状态，但作业人员仍可能不小心地拆卸螺栓101。这时，电动阀动器90整体可能受到回程弹簧87的弹力作用而激烈转动。特别是，大型阀的回程弹簧87的弹力大，作业人员可能无法控制强力作用下转动的电动阀动器90。另外，在阀70打开状态下拆卸电动阀动器90时，则加在回程弹簧87上的负荷剧减，阀轴72受到回程弹簧87的弹力作用向关闭方向快速转动，阀70这样快速关闭，则可能发生水锤现象，使阀70损坏。
在图11所示类型的阀动装置组装、拆卸作业中，电动阀动器90拆卸后，使用螺丝刀等工具拆卸或安装相对阀70的法兰71的回程弹簧部80的下法兰84。这时，由于阀动装置构成是回程弹簧部80的上法兰86的直径比下法兰84大得多，或两法兰间距相当小，在松开或紧固螺栓100时，工具会影响上法兰86，作业困难。而且使用前端部的L型的工具，从壳体81的侧方进行作业，则又使作业性变坏。
根据图11所示的以往的阀动装置，由于回程弹簧部80的壳体81与阀70的阀壳71直接接触，当阀动装置控制对象是蒸汽等高温流体时，阀70达高温，因此，受到阀70传导的热影响，壳体81也升至高温，回程弹簧部80的拆卸作业变得困难。而且，阀70传递的热也引起回程弹簧部80和阀动器90热劣化。当阀因冷却流体而达低温时，回程弹簧部80及阀动器90达低温，使其内部结露，易生锈或短路故障。
发明内容
本发明的目的之一是，提供一种可迅速、安全地向操作对象进行安装、拆卸、并减少操作对象传递热影响的操作器。
本发明另一目的是，提供一种具备这种操作器及其操作对象阀的阀动装置，并能迅速、安全进行组装、拆卸作业。
根据本发明一种形态的回程弹簧型操作机构包括其结构为安装于具有转轴的操作对象上的阀轭，具有驱动部和由该驱动部传动的输出轴，且可拆卸地安装在前述阀轭上的阀动器，以及位于前述阀动器与前述操作对象之间的弹簧组件。前述弹簧组件具有其第1端部与前述操作对象的转轴连接、而其第2端部与前述阀动器输出轴连接的转轴，及产生使前该转轴朝向同一方向转动的弹簧力的回程弹簧。前述阀轭设计成至少容纳前述阀动器一部分及弹簧组件一部分的空间。前述空间具有敞开面，由该敞开面可从外部目视前述弹簧组件转轴的所述第1端部、第2端部和前述操作对象的转轴及前述阀动器输出轴的各自连接部。
若采用本发明的弹簧回程型操作器，弹簧组件和阀动器装在安装于操作对象的阀轭上时，可以从外部通过阀轭设计的空间敞开面边目视、边实施弹簧组件转轴的第1和第2端部与操作对象的转轴及阀动器输出轴的连接作业，从而操作器对操作对象的装配性能优异。而且，可以通过位于操作对象与弹簧组件及阀动器之间的阀轭，减少由操作对象传递的热对弹簧组件和阀动器的影响，即，操作对象高温的场合，操作对象传来的热在传到弹簧组件和阀动器之前，便通过阀轭向外散热。当操作对象处于低温时，阀轭呈现从大气吸热作用，缓和操作对象低温的冷却作用。这样，缓和阀所传导的热的影响，提高了弹簧组件及阀动器的耐久性，而且防止结露。
在本发明的弹力回程型操作器中，理想的是，前述阀动器驱动部由电动马达组成。
若采用这样合适的方式，可用电动马达简单、正确调整阀动器输出轴的位置，进而是阀轴的转动位置。
理想的是，前述阀轭具有底壁，以及从底壁两端各边延伸、相互对向配置的侧壁。前述阀轭底壁设有安装前述操作对象的第1装配部，而前述两侧壁的中间部设有装配前述弹簧组件第2装配部，而前述两侧壁的前端部设有以安装前述阀动器的第3装配部。
若采用这样合适的方式，阀轭正面呈大致U字形，其构成极简易，制造成本低。阀轭的两侧壁设计宽阔的敞开面，在两壁间进行前述连接作业容易。
理想的是，前述第2装配部是设在安装于第2装配部的前述弹簧组件与前述第1装配部的相向面对、接近的位置，前述第3装配部设在安装于该第3装配部的前述阀动器与装在前述第2装配部的前述弹簧组件的相向面对、接近的位置。
若采用这样合适的方式，在弹簧组件安装在阀轭第2装配部的状态下，阀轭不可用其第1装配部安装在阀上，在阀动器装在第3装配部的状态下，弹簧组件不能装在第2装配部。换句话说，在阀轭装配在阀上后，弹簧组件、阀动器便按此顺序装配到阀轭上。当阀动器、弹簧组件按此顺序从阀轭拆卸后，才可从阀上拆卸阀轭。这样，装配顺序和拆卸顺序是其本身规定的，可以安全进行作业。装配和拆卸作业全从上方进行，故作业性好。而且，在弹簧组件、阀动器从阀轭拆下的状态下，可从外部目视确认阀转轴的转动位置，因而可正确进行作业。
理想的是，前述阀轭的第1装配部具有轴孔和多个螺栓孔，所述轴孔贯通、形成于前述阀轭底壁，并可插入前述操作对象的所述转轴；所述多个螺栓孔与前述轴孔同心、且以相互等角度间隔设置于底壁上。在前述操作对象上，与前述阀轭底壁螺栓孔匹配地形成有多个螺栓孔。
若采用这样合适的方式，在转轴插入阀轭第1装配部的轴孔的状态下，阀轭用螺栓装在阀上。这时，阀轭对阀的装配方向有按照螺栓孔的角度间隔规定的自由度。从而，弹簧回程型操作器可以按照需求的方向装到阀上。螺栓插入孔可以是圆形断面，而螺栓插通孔制成圆弧断面，则可进一步调整阀轭装配位置，故可放宽螺栓插通孔、螺栓孔的加工容许误差。
理想的是，前述螺栓插通孔是前述轴孔的径向延伸的长孔。
若采用这样合适的方式，对螺栓孔径向位置不同的各种阀均能安装操作器的阀轭，从而提高操作器的通用性。
理想的是，前述第2、第3装配部是将前述阀轭的前述侧壁的对应部分冲压后向内侧折弯制成。
若采用这样合适的方式，第2及第3装配部不必在阀轭侧壁上另行加工，可以低成本设置装配部。
理想的是，俯视前述第3和第3装配部设置，位置是相互错开。
若采用这样合适的方式，可从上方实施到阀轭第2及第3装配部的通道，提高作业性。
理想的是，设置显示装置，例如指针或标识，以目视确认前述阀转轴或前述阀动器输出轴在其规定位置(例如全闭位置或全开位置)。
若采用这样合适的方式，容易目视确认阀轴或阀动器输出轴的转动位置，获得作业安全。
本发明的另一形态的阀动装置包括阀轭和阀动器。阀轭装在有转轴的阀上；阀动器有驱动部和由该驱动部转动的输出轴，其装在前述阀轭上，并可拆卸。前述阀动器输出轴的一端部连接在前述转轴轴。前述阀轭设计有容纳至少前述阀动器一部分的空间。前述空间有敞开面，可从外部目视确认前述阀动器输出轴与前述阀转轴的连接部。
根据本发明的操作器，能容易进行将阀动器输出轴连接到阀轴的作业，并目视确认两者的连接部。并可用阀轭减少阀导出的热对阀动器的影响。
本发明的另一形态的阀动装置包括阀、阀轭、阀动器。其阀有可转动的阀轴，以及与该阀轴一体的阀体；阀轭是装在前述阀上的，阀动器有驱动部和由该驱动部转动的输出轴，其装在阀轭内，并可拆卸。前述阀动器输出轴一端部与前述阀轴连接。前述阀轭设有至少容纳前述阀动器部分的空间。该空间有敞开面，可外部目视前述阀动器输出轴与前述阀轴的连接部。
若采用本发明的阀动装置，容易进行阀动器输出轴连接到阀轴的作业，并可目视确认两者的连接部。而且，可用阀轭减低阀传出的热对阀动器产生的影响。
本发明另一形态的弹力回程型阀动装置包括阀、阀轭、阀动器、弹簧组件。阀有可转动的阀轴及与阀轴制成一体的阀体；阀轭是装在前述阀上；阀动器具有驱动部和由该驱动部转动的输出轴、并可拆卸地安装在前述阀轭内；弹簧组件介于前述阀动器与前述阀之间，并可拆卸地安装在前述阀轭内，其有两端部分别与前述输出轴和前述阀轴连接的转轴，及产生使该轴向一方向转动的弹簧力的弹簧。前述阀轭设有至少容纳前述阀动器一部分及前述弹簧组件一部分的空间，该空间有敞开面，可从外部目视前述弹簧组件转轴的两端部与前述阀轴和前述阀动器输出轴的连接部。
根据本发明的弹力回程型阀动装置，容易进行弹簧组件转轴的两端部分别与阀轴及阀动器输出轴的连接作业，可目视确认各个连接部，且可利用阀轭减低阀传导的热产生的影响。
本发明的操作器可具有如同前述弹力回程型操作器的各种合适形态的各种结构，呈现各种效果。本发明的阀动装置及弹力回程型阀动装置也同样如此，可具有各种合适形态的结构，并呈现各种效果。
图1是关于本发明第一实施形态的弹力回程型阀动装置正面图。
图2是弹力回程型阀动装置的侧面图。
图3是弹力回程型阀动装置的平面图。
图4是弹力回程型阀动装置沿图1中IV-IV线表示的底面图。
图5是以断面表示弹簧组件转轴两端部与阀轴及阀动器输出轴的连接部，图1所示的弹簧组件及阀动器的部分侧面图。
图6是图1所示阀轭正面图。
图7是阀轭平面图。
图8是阀轭侧面图。
图9是弹簧组件的盘簧形回程弹簧发生的转矩与阀开度的关系例示图。
图10示本发明第2实施方式的阀动装置的正面图。
图11是以往弹力回程型阀动装置断面图。
发明的实施方式以下参照图1～图9，说明本发明第1实施方式的弹力回程型阀动装置。
如图1所示，弹力回程型阀动装置1是由阀2、弹簧组件3、阀动器4、阀轭5组成。阀2是装在未图示的流体通道的中间，并控制在流体通道中流动的流体流量；弹簧组件3是将弹簧力加于阀2上，使阀2向一个方向，例如关阀方向转动用的；阀动器4是使阀2向开阀方向或关阀方向都能转动用的；阀轭5装在阀2上，可自由拆卸。弹簧组件3和阀动器4是按该顺序安装在阀轭内。
阀2具有阀壳21和由阀壳21支承、并可转动的阀轴22，固定在阀轴22的转动型阀体(未图示)与阀轴22一起装在阀壳21内。转动型阀体是与图11所示阀体相对应的阀体，按照用途可使用球形、蝶形、偏心形等阀体。阀轴22通过弹簧组件3连接于阀动器4，由阀动器使阀轴22转动的操作，使阀体转动，阀开度变化，由此可控制流体流量。
如前所述，阀5安装在阀轭2上，阀轴22连接子弹簧组件3。与之相关的是，阀2的阀壳21上面21a构成阀轭装配面，阀壳上面21a设有阀轴插通的轴孔；而且与轴孔同心、并且以相互等角度间隔，形成有多个，例如4个螺栓孔(未图示)，用于阀轭5对阀2的装配。阀轴22的前端部从阀壳上面21a突出，该前端部的外周面倒角，形成断面方形的平面部22a，用于与弹簧组件3的连接。
弹力回程型阀动装置1具备表示规定的阀开度位置，例如闭阀位置的第1阀开度显示装置，以使该装置组装、拆卸作业安全。如图1所示那样，第1阀开度显示装置是由设在阀轴22前端部外周面的标识22b，及设在阀壳21上部外周面表示闭阀位置的突起等的标记21b构成。标识22b表示与阀轴22一体转动的阀体现在转动位置，当该标识22b与标记21b一致时，阀体在闭阀位置。这样的阀开度指示对于阀轴可转动360°以上的球型阀体特别有用。另外，也可以在多个既定阀开度位置设置标记21b。
以下说明位于阀2与阀动器4之间的弹簧组件3。
如图1和图5所示，弹簧组件3具备外壳31，及由该外壳31支承、并可转动的转轴32。外壳31有外壳本体31a及固定其上面的盖体31b，转轴32的两端部分别从外壳本体31a的上面和下面突出。转轴32上沿其轴心开有贯穿方孔32a，阀轴22的平面部22a、阀动器4输出轴42的平面部42a嵌合在该方孔32a。
外壳本体31a内装有回程弹簧33，例如盘簧。该回程弹簧33与图11所示的回程弹簧87相对应，图5中以点划线表示其概略。回程弹簧33的两端分别固定在外壳本体31a的内面和转轴32上，其发生回程力使转轴32向一定方向转动，例如关阀方向。
又，外壳本体31a内面设置挡块(未图示)，以规定转轴32向闭阀方向转动限度位置。在该转动限度位置时阀2的阀体完全关闭。如图9所示，盘簧型回程弹簧33构成是，在转轴32接触挡块而在转动限度位置时(阀开度0％)，其发生闭阀方向转矩足以保持阀体在闭阀位置；而且，其发生的转矩是随着阀轴22由阀动器4而向开阀方向转动而增大。图9中，T2表示阀开度100％时发生的转矩。
如图1虚线所示，弹簧组件3的外壳31的盖体31b是用数根螺栓34固定在外壳本体31a上。这些螺栓34只有从外壳本体31a下方才能插入，即只有从阀轭5拆下弹簧组件3的状态下，才能拆下螺栓34，将盖体31b从外壳本体31a拆下。若采用这样的结构，尽管是打算从阀轭5拆下弹簧组件3，却不会发生从外壳本体31a误拆下盖体31b的事。
外壳31是用设在其两侧部的装配部31c和螺栓62装在阀轭5内。即，在该装配部31c制有贯穿外壳本体31a及盖体31b的螺栓插孔，螺栓62从盖体31b上方插入螺栓插通孔。
以下说明通过弹簧组件3而对阀2的阀轴22进行转动操作的阀动器4。
在本实施方式中，采用了特开平10-164878号公报所报道、与本专利发明的提案有关的阀动器4。也可使用其它类型的电动阀动器、流体阀动器来代替。
如图1和图5所示，电动阀动可使之转动自如地支承阀动器输出轴42。外壳本体41a内装有马达、减速机构、电磁离合器、能耗制动机构、控制回路等(均未图示)，在控制回路的控制下，马达和电磁离合器动作。
在电动阀动器4中，马达的转动力通过减速机构传给输出轴42，输出轴42便转动。电磁离合器位于马达与减速机构之间，容许或阻止马达的转动力传给减速机构。在通过电磁离合器切断转动力传递，阀轴22受到回程弹簧33的弹簧力作用向闭阀方向转动时，能耗制动机构控制阀轴22的转速。
如图1所示，电动阀动器4是在设置于其外壳本体41a两侧部的装配部41c用螺栓63固定在阀轭5上。螺栓紧固作业从上方实施。而且如图5所示，电动阀动器4的输出轴42的前端部，是从外壳本体41a的下面突出的，其外周面倒角，形成断面正方形的平面部42a。平面部42a嵌合在弹簧组件3的转轴32的方孔32a，这样就使电动阀动器输出轴42接到弹簧组件3的转轴32。
弹力回程型阀动装置1具备第2阀开度显示装置。如图1、图2所示，第2阀开度显示装置由设在阀动器输出轴42的平面部42a基端部的指针45，以及设在阀动器外壳本体41a外周面下端部、表示闭阀位置的突起等的标记41d构成。指针45表示与阀动器输出轴42一体转动的阀体现在转动位置，指针45尖端45a与标记41d一致时，阀体在闭阀位置，根据容易目视确认闭阀状态的观点，则如图1所示，标记41d最好设在阀轭5两侧壁52、52′间延伸的敞开周面的中央部。标记41d也可以每1所希望的阀开度位置间隔设置。在前述的第1阀开度显示装置中，也可以设置和指针45同样的指针，以代替设在阀轴22的标识22b。在第2阀开度显示装置中，也可以设置与标识22b同样的标识，以代替指针45。
以下参照图6～图8说明阀轭5。
阀轭5有底壁51，以及从底壁51两端各自向上伸长、相互对向的左右侧壁52、52′，整体正面看，略呈U字状。阀轭5设计的收容空间，可收容弹簧组件3整体和阀动器4的下半部。其有敞开的上面和敞开的前后侧面(广义的敞开面)。也可以用有一个以上与敞开面对应的开口的周壁的阀轭，以代替U字形阀轭5。
阀轭5底壁构成安装阀2的第1装配部51。又，阀轭5的侧壁52、52′的中间部设有安装弹簧组件3的第2装配部53；侧壁52、52′的前端部设置安装阀动器4的第3装配部54。
如图7所示，构成阀轭第1装配部51的底壁形成有阀轴22可宽松插入的轴孔51a，以及4只螺栓插通孔51b。螺栓插通孔51b与轴孔51a同心，而且相互等角度间隔，与设在阀外壳21上面21a的4只螺栓孔匹配。这些螺栓插通孔51b是从轴孔51a径向延长的长孔组成。这样构成的阀轭5可以装在螺栓孔位不同的各种阀2上，通用性卓越。另外，螺栓插通孔51b的基端不必与轴孔51a连通。
根据前述构成，由于阀2上的四只螺栓孔是等角度间隔设置，且阀轭5的四只螺栓插通孔51b是与螺栓孔匹配设置的，故可在阀轴22在周向角度时相互相差90°的四个方向中的任意一个方向朝着阀轭5的状态下，将阀轭5安装在阀2上。由此，提高了阀轭5对流体通道的方向自由度。换而言之，提高了弹簧组件3及阀动器4对流体通道的方向自由度。
阀轴22的平面部22a、弹簧组件3的转轴32的轴孔32a、以及阀动器输出轴42的平面部42a分别为断面正方形，在朝向周向角度相互相差90°的四个方向中一个方向的状态下，平面部22a、42a分别可嵌合在轴孔32a。扩大了阀轴22与转轴32，以及转轴32与阀动器输出轴42的连接上的自由度。
如图7和图8所示，阀轭5的2个第2装配部53是由将阀轭5两侧壁52、52′的对应部分分别向内侧成反L形地冲压形成的2对支撑片54a、54b、54a′、54b′构成，各支撑片开有螺杆孔54c。阀动器4是在其两侧形成的装配部41c用螺杆装到阀轭第3装配部54而固定的。
再参照图2和图3，弹簧组件装配部31c和阀动器装配部41c，从上方看，相互错位设置，错位尺寸在螺栓62、63头部尺寸以上。而且，与这样错位相关的是，阀轭5的第2装配部53和第3装配部54也是相互错位配置的，见图7。若采用这样结构，从上方对构成第2装配部53的支撑片53a、53b、53a′、53b′的螺栓孔拆装出螺杆62时，螺丝刀等工具决不影响位于第2装配部53上方的第3装配部54的支撑片54a、54b、54a′、54b′。
又，构成第2装配部53的支撑片中，1对支撑片53b、53b′位于装配在接近第3装配部54的阀动器4的下方。若采用这样的结构，如不是在阀轭拆出阀动器4后，是不能解除阀动器输出轴42的平面部42a与弹簧组件转轴的轴孔32a的嵌合，以及阀轴平面部22a与转轴32的轴孔32a的嵌合的。即，只有从阀轭5拆下阀动器4之后，才能从阀轭5拆出弹簧组件3。
另外，如图6~图8所示，阀轭5的两侧壁52、52′的边缘部分向内侧折弯略直角形，这样便形成补强肋52d、52e、52d′、52e′，目的是提高阀轭5的强度。阀轭5是金属板钣金加工的，有散热和吸热作用。
以下说明前述构成的弹力回程型阀动装置的组装顺序。
首先，如图1所示，使阀2的阀轴22的标识22b与表示闭阀位置的阀2外壳21的标记21b一致，将阀2设定在闭阀状态后，在使阀轴22宽松插入阀轭5的第1装配部51上轴孔51a(图7)的状态下，阀轭5装到阀2外壳上面21a，用螺栓61将阀轭5固定在阀2上。
接着，将弹簧组件3收纳在阀轭5的两侧壁52、52′之间，使弹簧组件3的转轴32的方孔32a与阀轴22的平面部22a嵌合，以实现转轴32与阀轴22的连接(图5)。
在上述连接作业时，可从外部通过阀轭侧壁52、52′间的敞开周面(开口)目视阀轴22与转轴32的连接部，从而，连接作业容易、迅速。而且，阀轴22的平面部22a和转轴32的方孔32a分别是制成断面为方形的，所以，使转轴32对着周向角度相互相差90°的四个方向中任一方向时，就可把转轴32连接到阀轴22上。这样，连接时，转轴32的朝向的自由度大，组装作业就容易。
接着将设在弹簧组件外壳31的装配部31c分别放在阀轭5的第2装配部53上，用螺栓62将弹簧组件3固定在阀轭5上。
其次，在使装在阀动器输出轴42的指针45的尖端45a与表示闭阀位置的阀动器4的标记41d一致后，将阀动器4放在阀轭侧壁52、52′之间，且使阀动器输出轴42的平面部42a嵌合弹簧组件转轴32的方孔32a，实现阀动器输出轴42与转轴32的连接(图5)。因为可从外部目视转轴32与阀动器输出轴42的连接部，所以连接作业容易而且迅速。由于阀动器输出轴42的平面部42a和转轴32的方孔32a是制成断面正方形的，所以连接作业时，阀动器输出轴42的朝向的自由度大，组装作业方便。
其次，再将阀动器4的两侧装配部41c放置于阀轭5第3装配部54，用螺栓63将阀动器4固定于阀轭5(图3)，螺栓61～63的安装作业全从上方进行，作业性良好。
这样，弹簧组件3和阀动器4按序通过阀轭5装到阀2上，弹力回程型阀动装置1的组装结束。
弹力回程型阀动装置1的弹簧组件3和阀动器4只有按照此顺序可装到阀轭5，并且，只有按阀动器4和弹簧组件3的顺序才能从阀轭中拆卸出。
即如图1、图2所示，将阀轭5的第1装配部51固定于阀2的4根螺栓61，位于紧靠弹簧组件的下方位置，在弹簧组件3装在阀轭5的第2装配部53的状态下，工具与周围产生相互影响，导致操作困难，不能或非常困难取出螺栓61。又，将弹簧组件3固定在阀轭5的第2装配部53的4根螺栓62中，2根螺合支撑片53b、53b′的螺栓是位于紧靠阀动器4的下方，因此，阀动器4在安装于第3装配部54的状态下，工具操作困难，因此，这两根螺栓不能拆下。
这样，弹力回程型阀动装置1确保弹簧组件3和阀动器4对阀轭5的装配和拆卸只能按照正确顺序进行。
以下说明弹力回程型阀动装置1的作用。
当电动阀动器4的外部馈电断电时，弹簧组件3的回程弹簧33的弹簧力(与图9中转矩T1相对应)使阀2关闭，停止流体通道中流体的流动。若向阀动器4供电，马达输出轴与减速机构通过电磁离合器驱动连接，随之控制回路处在工作状态。控制回路使马达向开阀方向或关阀方向转动，使现在的阀开度与外部设定的目标阀开度一致。马达的转动力通过电磁离合器和减速机构传到阀动器4的输出轴42，使输出轴42转动，并对抗弹簧组件3的回程弹簧33的弹簧力，使阀轴22转动到目标阀开度。当阀轴22转到目标阀开度，则停止马达供电，便由马达的保持力对抗回程弹簧33的弹簧力，并维持阀轴22于该阀开度，在流体通道中流动的流体达到与阀开度相应的流量。由于目标阀开度可调整变化，因而也可改变、控制流体流量。
因停电等切断对阀动器4的供电时，对电磁离合器的供电也切断，马达输出轴与减速机构通过电磁离合器的连接也得到解除，从而马达的保持力消失，阀2受回程弹簧33的弹簧力作用而关闭。
在流体通道内流动蒸汽等高温流体时，阀2达高温，热从阀2向弹簧组件3和阀动器4传递。这时，阀2传出的热由阀轭5散热，因而抑制了热对弹簧组件3和阀动器4的传递，减轻了弹簧组件3和阀动器4的热劣化，提高了耐久性。
当流体通道内流动低温流体时，阀2整体处于低温，由于阀轭5从大气吸热，缓和弹簧组件3和阀动器4的温度下降。因此可防止或减少弹簧组件3、阀动器4的内部结露，可以防止金属部件生锈，以及水滴引起电气回路短路。
在电动阀动器4发生由于减速机构齿轮损坏等使阀动器转轴不能转动的故障时，作业人员不小心从阀轭拆卸阀动器4，则如前述那样，有可能产生不合适的情况，如阀动器4整体在回程弹簧33的弹簧力作用下旋转。关于这一点可由以下解决由于弹力回程型阀动装置1具备由设在阀轴的标识22b和设在阀壳21的标记21b组成的第一阀开度显示装置，以及由设在阀动器输出轴42的指针45，以及设在阀动器外壳本体41a的标记41d组成的第2阀开度显示装置，作业人员可从目视标识22b相对标记21b的位置关系和指针45相对标记41d的位置关系，得以确认阀2的开度。
作业人员若目视确认阀2处于闭阀状态，则可判断从阀轭5拆卸阀动器4没有问题；若目视确认阀2在开阀状态，则可判断若从阀轭5的拆卸阀动器4可能发生问题。作业人员根据需要可将阀动器4的拆卸、修理、更换委托专家。这样在目视确认阀2的开度之后，从阀轭5拆卸阀动器4，所以消去了阀动器拆卸可能引起的问题。当拆卸阀动器4时，从阀动器外壳41的装配部41c拆下螺栓63，接着将阀动器4向上方提升，这样就可简单解除阀动器输出轴42与弹簧组件的转轴32的连接，从阀轭5中拆下阀动器4。
当拆卸弹簧组件3时，是从阀轭5中拆下阀动器4之后，从弹簧组件外壳31的装配部31c拆除螺栓62，而且向上方拿起弹簧组件3。这样便解除了弹簧组件转轴32与阀轴22的连接，可将弹簧组件3从阀轭5拆除。即使在流体通道流动高温流体时，由于阀轭5散热作用，阀动器外壳41、螺栓62等的温度降低，容易作业。如前述那样，弹簧组件3的构成是，只有在从阀轭5拆除弹簧组件3的状态下，才能从外壳本体31a拆卸盖体31b。从而，在从阀轭5拆除弹簧组件3之前，决不会从外壳本体31a误折盖体31b，这就可将不经意拆卸盖体31b而产生的问题防止于未然。
在从阀2拆卸阀轭5时，在阀动器5及弹簧组件3从阀轭拆除之后，从阀壳上面21a的螺栓孔取出螺栓61，拿起阀轭5而从阀2上拆下。
如上所述，弹力回程型阀动装置的组装、拆卸作业只有按规定的顺序进行，才能够将作业人员不注意等引起的事故防止于未然。
前述第1实施方式有关的弹力回程型阀动器装置可以有各种变形。
例如，前述第1实施方式中，对切断对阀动器4供电的状态下，阀门全关闭那种结构的阀动装置作了说明，但切断供电时，阀2也可选取某一开度。例如，切断供电时，阀2全开或半开。
又，前述第1实施方式采用了从全闭到全开范围内变化控制阀开度的流量控制阀，但也可以采用闸阀，而不采用流量控制阀。
前述第1实施方式中系对由弹簧组件3、阀动器4及阀轭5组成的弹力回程型操作器构成的弹力回程型阀动装置作了说明，但操作对象并不限于流量控制阀。换言之，前述第1实施方式说明的弹力回程型操作器可以操作调节风门、门、公共汽车、电话亭等折叠式门、机械手手臂等操作对象。
以下参照图10说明本发明第2实施方式的非弹力回程型阀动装置。
本实施方式的阀动装置相当于从第1实施方式的弹力回程型阀动装置中除去弹簧组件3的阀动装置。即是将电动阀动器4通过阀轭7而装到阀2上的阀动装置。阀轴22与阀动器输出轴42由接头8连接。
阀轭7的结构与图1中除去弹簧组件装配用的装配部31c的阀轭5相当，其他与阀轭5同样。即，阀轭7具备底壁7a，以及从其两端向上方延伸的左右侧壁7b。底壁7a中央部构成装配部，用于阀轭7对阀壳21上面21a的安装。即，底壁7a的中央部设有阀轴22松动插入的轴孔(图示略)。又，该孔与轴孔同心状，而且相互间隔角度相等地形成有多个螺栓孔。在阀轴22插入其轴孔的状态时，阀轭7便置于阀壳上面21a，再用螺栓61固定在阀壳上面21a.
阀轭7的两侧壁7b上端部设置一对支撑片7c作为装配部。侧壁7a间收容阀动器4，阀动器4的装配部41c用螺栓63固定于阀轭7的支撑片7c上。
接头8上形成有沿其轴心的贯穿方孔(未图示)，阀轴22上端部，即平面部(图示略)从下方嵌合该方孔，而阀动器输出轴42的下端部，即平面部从上方嵌合该方孔。也就是说，阀轴22与阀动器输出轴42用接头8连接。另外，第1实施方式的弹力回程型阀动装置的阀动器4可和本实施方式的非弹力回程型阀动装置中的共用。
该非弹力回程型阀动装置的作用，除了没有弹簧组件的弹力回程功能外，是与第1实施方式的弹力回程型阀动装置作用相同。从而作用说明省略。
前述第2实施方式的非弹力回程型阀动装置，与第1实施方式的情况同样，可以作各种变形。
例如，前述第2实施方式是，对具备由阀动器4及阀轭7组成的操作器，以及作为操作器的操作对象的流量控制阀的非弹力回程型阀动装置作了说明，但操作对象不限于流量控制阀。即前述第2实施方式说明的非弹力回程型操作器也可操作气闸等的操作对象，且可以使用闸阀，而不用流量控制阀。
本发明中未必一定使用电动阀动器，也可使用流体阀动器。其此外，本发明在其发明概念内可以作种种变形。
权利要求
1.一种弹力回程型操作器，其特征在于，所述弹力回程型操作器包括阀轭、阀动器、弹簧组件；所述阀轭结构可装在具有转轴的操作对象上；所述阀动器具有驱动部和由驱动部传动的输出轴，且可拆卸地并安装在前述阀轭上；及所述弹簧组件位于可拆卸地装在前述阀轭上，介于前述阀动器和前述操作对象之间，所述弹簧组件具有其第1端部与前述操作对象的前述转轴连接，而第2端部与前述阀动器输出轴连接的转轴，及发生弹簧力使其转轴向一方向转动的回程弹簧；前述阀轭形成至少收容前述阀动器部分和前述弹簧组件部分的空间，前述空间有敞开面，可从该敞开面外部目视前述弹簧组件转轴的前述第1端部和第2端部与前述操作对象的转轴及阀动器输出轴的各个连接部。
2.如权利要求1所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述阀动器驱动部由电动马达组成。
3.如权利要求＝1所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述阀轭具有底壁和从该底壁两端分别伸长、相互对向设置的侧壁，前述阀轭底壁上设有安装前述操作对象的第1装配部；而前述两侧壁的中间部设有安装前述弹簧组件的第2装配部；前述两侧壁的前端部设有安装前述阀动器的第3装配部。
4.如权利要求3所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述第2装配部设在安装在该第2装配部的前述弹簧组件与前述第1装配部的对向面之间相互接近的位置；前述第3装配部的设置2位置使安装于该第3装配部的前述阀动器与安装于第2装配部的前述弹簧组件的对向面相互接近。
5.如权利要求3所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述阀轭的第1装配部设有轴孔和多个螺栓插通孔，所述轴孔贯穿前述阀轭底壁，且插入前述操作对象的转轴；所述多个螺栓插通孔与前述轴孔同心地，且以相互等角度间隔设在前述底壁上；前述操作对象设有与前述多只螺栓插通孔匹配缝纫多个螺栓孔。
6.如权利要求5所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述螺栓插通孔为在前述轴孔的径向延长的长孔。
7.如权利要求3所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述第2及第3装配部是将前述阀轭两侧壁的对应部分冲压后向内侧折弯制成的。
8.如权利要求3所述的弹力回程型操作器，其特征在于，从上方看，前述第2和第3装配部设在相互错开的位置。
9.如权利要求1所述的弹力回程型操作器，其特征在于，前述操作对象的转轴或前述阀动器输出轴设置显示装置，可目视确认该轴的转动位置。
10.一种弹力回程型阀动装置，其特征在于，所述弹力回程型阀动装置包括阀、阀轭、阀动器及弹簧组件，所述阀具有可转动的阀轴及与该阀轴一体的阀体；所述阀轭装在前述阀上；所述阀动器具有驱动部及由该驱动部传动的输出轴，且可拆卸地安装在前述阀轭内；所述弹簧组件具有其两端分别与前述输出轴和前述阀轴连接的转轴及产生使该转轴向一方向转动的弹簧力的弹簧；所述弹簧组件可拆卸地装在前述阀轭内，介于前述阀动器与前述阀之间，前述阀轭设计至少收容前述阀动器一部分及前述弹簧组件的一部分的空间，该空间有敞开面，可从外部目视前述弹簧组件转轴的两端部与前述阀轴及前述阀动器输出轴的连接部。
11.一种操作器，其特征在于，所述操作器包括阀轭和阀动器，所述阀轭是装在具有转轴的操作对象上的结构；所述阀动器具有驱动部和由该驱动部传动的输出轴，并可拆卸地装在前述阀轭内；前述阀动器输出轴的一个端部与前述操作对象的转轴连接；前述阀轭形成至少收容前述阀动器一部分的空间，该空间有敞开面，可从外部目视前述阀动器输出轴与前述操作对象的转轴的连接部。
12.一种阀动装置，其特征在于，所述阀动装置包括阀、阀轭及阀动器；所述阀有可转动的阀轴及与该阀轴一体的阀体；所述阀轭装在前述阀上的；所述阀动器具有驱动部和由该驱动器驱动的输出轴，且可拆卸地装在阀轭内；前述阀动器输出轴一端与前述阀轴连接；前述阀轭形成有至少收容阀动器一部分的空间，该空间有敞开面，可从外部目视前述阀动器输出轴与前述阀轴的连接。
全文摘要
一种弹力回程型阀动装置,包括:具有可转动操作的阀轴(22)、并控制流体通道内流动的流体流量的阀(2),有具有由电动马达转动的输出轴(42)的阀动器(4),具有将阀动器输出轴的转动力传给阀轴的转轴(32)、和使该转轴受到同一方向的转动力的回程弹簧的弹簧组件(3),及可拆、装阀动器、弹簧组件的阀轭(5)。
文档编号F16K31/44GK1364988SQ02101820
公开日2002年8月21日 申请日期2002年1月10日 优先权日2001年1月10日
发明者高野智宏, 宫崎匠 申请人:株式会社山武