[發明專利]閥門位置轉換器

有效

• 申請號: 201280051321.3
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN103890470A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: W·T·凱斯;R·H·沃爾夫
• 申請（專利權）人: 卡梅倫國際有限公司
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00;F16K31/524
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

背景技術

旋塞閥門通常用于控制在管道和其他流容納結構中流體的流動，諸如烴類流體。一些旋塞閥門包括在閥座配置和復位配置中的滑套和密封件。滑套被安裝到中心旋塞上。當閥門關閉時，滑套和密封件操作以阻礙在進口和出口端口處通過閥門的流體流動。此雙重密封作用有利地允許在閥門關閉時閥體的滲出。

當閥門打開時，滑套密封件完全從通過閥門的流體流動移除。當閥門從打開位置轉換到關閉位置時，旋塞和附接滑套首先旋轉90°。在整個旋轉中維持滑套與閥體之間的間隙以減小驅動扭矩并且防止密封磨損。當滑套與進口和出口端口徑向對準時，旋塞被降低，從而迫使滑套抵靠著閥體并且密封進口和出口端口。

當閥門從關閉位置轉換到打開位置時，上述次序顛倒。首先，旋塞被升高，從而使滑套從閥體中縮回。其后，旋塞和滑套旋轉90°以使通過旋塞的流動通道與進口和出口端口對準。因此，旋塞的線性和旋轉運動都需要用來打開或關閉閥門。

旋塞閥門裝配可以包括切換單元，所述切換單元監視閥門位置并且提供視覺閥門位置指示和/或閥門位置的電信號指示以控制和/或監視以通信方式耦合到切換單元上的裝置。

發明內容

本文揭示了用于準確確定閥門是完全打開還是關閉的設備。在一個實施例中，閥門位置轉換器包括凸輪管和桿。凸輪管具有圓柱形壁。壁中的第一槽沿著管子的徑向弧而設置。壁中的第二槽從第一槽的末端并與第一槽成銳角延伸。桿貫穿壁，并且使凸輪管在第二槽中沿著凸輪管線性移動并且在第一槽中進行弧移動時旋轉。

在另一實施例中，閥門裝配包括閥門、閥門位置轉換器，以及閥門位置指示器。閥門包括線性并且旋轉移動以打開和關閉閥門的旋塞。閥門位置轉換器安裝到閥門上。閥門位置指示器安裝到閥門位置轉換器上。閥門位置指示器可以旋轉來表示基于提供到閥門位置指示器的旋轉運動的閥門的位置。閥門位置轉換器組合旋塞的線性和旋轉運動以產生指示閥門完全打開或關閉的旋轉運動,并且將產生的旋轉運動提供給閥門位置指示器。

在另一實施例中，閥門運動轉換器包括設置在凸輪管中的桿。管子的第一引導特征經設置以將桿的線性運動轉換成管子的旋轉運動。管子的第二引導特征以一定角度從第一引導特征延伸。第二引導特征經設置以將桿的旋轉運動轉移到管子上。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中，

圖1示出了根據各實施例的閥門裝配,其中閥門裝配包括閥門位置轉換器；

圖2示出了根據各實施例的閥門位置轉換器裝配的爆炸視圖；

圖3A到3C示出了根據各實施例，當閥門打開或關閉時的閥門位置轉換器組件的位置；以及

圖4A到4C示出了根據各實施例的閥門位置轉換器的凸輪管的視圖。

符號和命名法：

在以下整個描述和權利要求書中,特定的術語被用來指代特定的系統組件。如所屬領域的技術人員將理解，各公司可以利用不同的名稱來指代組件。此文檔并不意欲區分開在名稱不同但并非功能上不同的組件。在以下論述中并且在權利要求書中，術語“包括”以及“包含”以一種開放式方式使用，并且因此應理解為意指“包括但不限于…”。此外，術語“耦合”意指間接或直接連接。因此，如果第一裝置耦合到第二裝置，那么該連接可能通過直接連接，或通過經過其他裝置和連接件的間接連接。

具體實施方式

以下論述針對本發明的各實施例。盡管這些實施例中的一者或多者可以是優選的，但所揭示的實施例不應被理解為，或其他方式限制包括權利要求書的本發明的范圍。此外，所屬領域的技術人員將理解，以下描述具有廣泛的應用，并且任何實施例的論述僅意指該實施例的示例性描述，且并不表示包括權利要求書的本發明的范圍限于該實施例。

線性和旋轉運動都可能需要用來打開或關閉閥門。不幸的是，耦合到閥門上的切換單元僅可以響應于旋塞旋轉，而非同時響應旋塞的線性和旋轉運動兩者。因此，當同時需要線性和旋轉旋塞運動時，此類切換單元不能準確確定閥門是完全打開還是關閉。

出于各種原因，準確確定閥門是完全打開還是關閉是非常重要的。例如，流量校準的執行要求閥門完全關閉。否則，通過閥門的流量會令校準不可靠，因而得出不準確的流體流量測量。

本發明的實施例并入閥門位置轉換器，所述轉換器允許通過切換單元顧及線性和旋轉旋塞運動兩者，所述切換單元經配置以僅基于旋塞旋轉運動確定閥門位置。因此，使用此類切換單元使各實施例能準確確定閥門位置。