Результат интеллектуальной деятельности: СБОРОЧНЫЕ УЗЛЫ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С РЕГУЛЯТОРАМИ ПОТОКА

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящий патент относится к сборочным узлам, и, в частности, к сборочным узлам для использования с регуляторами потока.

Уровень техники

[0002] Системы управления процессом используют различные полевые устройства для управления рабочими параметрами. К этим полевым устройствам иногда относятся клапаны и приводы, которые могут получать питание по электрическим кабелям.

Раскрытие изобретения

[0003] Заявленное устройство в соответствии с сущностью настоящего изобретения содержит колпак, который прикрепляется к клапану, и сборочный узел, который содержит первую сторону, соединяемую с приводом, и вторую сторону, соединяемую с возможностью вращения в торце колпака для вращения сборочного узла относительно колпака.

[0004] Другое заявленное устройство в соответствии с сущностью настоящего изобретения содержит корпус клапана, который содержит впускное и выпускное отверстия, колпак, прикрепленный к корпусу клапана, и сборочный узел, который содержит первую сторону, соединяемую с приводом, и вторую сторону, соединяемую с возможностью вращения в торце колпака для вращения сборочного узла относительно колпака.

Краткое описание чертежей

[0005] Фигура 1 иллюстрирует известный клапан.

[0006] Фигуры 2 и 3 иллюстрируют различные виды примерного клапана, содержащего примерный сборочный узел в соответствии с сущностью настоящего изобретения.

[0007] Фигуры 4 и 5 иллюстрируют различные виды другого примерного клапана, содержащего примерный сборочный узел в соответствии с сущностью настоящего изобретения.

[0008] Фигуры 6-12 иллюстрируют различные виды сборки примерных клапанов, содержащих сборочные узлы в соответствии с сущностью настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

[0009] Некоторые примеры показаны на вышеуказанных фигурах и описаны подробно ниже. При описании этих примеров для обозначения одинаковых или подобных элементов используются одинаковые или подобные числа. Фигуры не обязательно приведены в масштабе, и некоторые особенности и некоторые виды фигур могут быть показаны в увеличенном масштабе или схематически для большей ясности и/или краткости изложения. Кроме того, несколько примеров были приведены в настоящем описании. Любые свойства любых примеров могут быть включены с заменой либо совмещены с другими свойствами из других примеров.

[0010] Описанные здесь примеры относятся к примерным сборочным узлам для использования с примерными клапанами и связанными колпаками, которые делают возможной работу пневматических и гидравлических клапанов под управлением привода (например, линейный привод, регулятор расхода с электроприводом), устанавливаемого в различной ориентации относительно колпака. Возможность установки привода в различной ориентации, и ,в частности, в любом положении относительно оси клапана (например, 360 градусов), делает возможным расположение электрических соединений привода в желаемом и/или предпочтительном положении (например, в положении, доступном для оператора). Таким образом, независимо от положения, в котором клапан установлен на трубопроводе, к приводу может быть с легкостью подведена электрическая проводка.

[0011] В некоторых случаях примерный сборочный узел содержит первую шайбу (например, переходную шайбу), вторую шайбу и/или стопорную шайбу (например, пружинное упорное кольцо), которая крепится к примерному колпаку. Колпак содержит цилиндрическую часть, вокруг которой первая и/или вторая шайбы закреплены с возможностью вращения. Первая шайба содержит отверстие, окружающее цилиндрическую часть колпака, и прикреплена к ней с возможностью вращения с помощью стопорной шайбы (например, пружинного упорного кольца). Вторая шайба расположена на и/или рядом с первой шайбой и определяет некруговое отверстие (например, квадратное отверстие), через которое проходит шток привода соответствующей формы. По меньшей мере часть штока привода может иметь прямоугольное сечение или другую форму, соответствующую некруговому отверстию.

[0012] Во время работы некруговое отверстие существенно предотвращает движение привода относительно первой и/или второй шайб, и таким образом, обеспечивает, что на первую и/или вторую пружину передаются только вертикально направленные силы от привода и/или штока привода. Крепежные элементы (например, болты) соединяют привод с первой и второй шайбой. Стопорная шайба присоединяет шайбы с приводом к колпаку. Для того чтобы существенно предотвратить вибрации от подвижного привода относительно клапана и/или шайб, один или более крепежных элементов могут образовывать зажимной винт, который движется от и/или ко поверхности колпака для обеспечения стопорного зажима.

[0013] Фигура 1 иллюстрирует известный клапан 100, который включает в себя корпус 102 с впускным отверстием 104, выпускным отверстием 106 и впускное или входное отверстие 108 управляющего или регулирующего давления. Колпак 110 имеет резьбу на корпусе 102 для образования камеры 112. Поршень или датчик 114 расположен внутри камеры 112 и при скольжении задействует внутреннюю поверхность или область 116. Поршень содержит 114 уплотнение (например, уплотнительное кольцо) 118, которое герметично задействует область 116 камеры 112. Поршень 114 прикреплен к сборке клапана 119 с помощью крепежного элемента 120. Крепежный элемент 120 смещается в паз 122 в поршне 114, и посредством резьбового соединения 124 задействует шток сборки клапана 119. Соединение между поршнем 114 и штоком 124 делает возможным движением поршня 114 относительно штока 124 для существенного предотвращения зацепления в области 116 поршня 114 при движении. Пружина 126 задействует затвор 128 сборки клапана 119 посредством поршня 114, чтобы воздействовать на седло 130.

[0014] Во время работы желаемое управляющее давление прикладывается к управляющему входному отверстию 108, и таким образом к поршню 114. Если управляющее давление прикладывает к поршню 114 силу, которая больше силы, прикладываемой к поршню 114 со стороны пружины 126, поршень 114 смещается к седлу 130 и отводит затвор 128 в сторону от седла 130, позволяя жидкости протекать между впускным отверстием 104 и выпускным отверстием 106. С другой стороны, если управляющее давление прикладывает силу, меньшую, чем сила, прикладываемая к поршню 114 посредством пружины 126, поршень 114 отводится в сторону от седла 130, чтобы привести затвор 128 к седлу 130 и предотвратить поток между впускным отверстием 104 и выпускным отверстием 106. Известный клапан 100 перемещается в полностью открытое или полностью закрытое положение, потому что управляющее давление не является переменным и/или не регулируется, чтобы затвор 128 перемещался и удерживался (например, без колебаний) в любом другом положении (например, открытым на 30%). Вместо этого увеличение давления (например, введение быстрого потока воздуха) в камеру 112 приводит к быстрому перемещению клапана 100 в полностью открытое положение, и уменьшение давления в камере 112 приводит к быстрому перемещению клапана 100 в полностью закрытое положение.

[0015] Фигура 2 иллюстрирует пример клапана 200, который содержит примерный колпак 202 и примерный сборочный узел 204. Сборочный узел 204 включает в себя первую шайбу 206, вторую шайбу 208 и стопорную шайбу 210 (например, пружинное упорное кольцо). Колпак 202 имеет резьбу в корпусе 102, которая определяет камеру 211. Колпак 202 имеет удлиненную и/или цилиндрическую часть 212, определяющую паз 214, в которую входит и/или удерживается стопорная шайба 210.

[0016] В этом примере первая шайба 206 определяет первое отверстие 216, второе отверстие (например, отверстия с нарезанной резьбой) 217 и канавку 218. Первое отверстие 216 окружает цилиндрическую часть 212. Канавка 218 позволяет стопорной шайбе 210 входит в паз 214 колпака 202, чтобы соединять первую шайбу 206 с колпаком 202 с возможностью вращения. Взаимодействие и/или зацепление между стопорной шайбой 210 и первой шайбой 206 позволяет первой шайбе 206 вращаться вокруг оси 220, и существенно предотвращает смещение первой шайбы 206 от поверхности (например, плоской или кольцевой поверхности) 222 колпака 202.

[0017] В этом примере вторая шайба 208 определяет третье отверстие (например, некруговое отверстие, круговое отверстие) 224 и четвертое отверстие (например, отверстия с нарезанной резьбой и/или без резьбы) 226. Третье отверстие 224 предназначено для приема штока привода (не показано) и может иметь форму, которая подобна и/или соответствует сечению принимаемого штока привода.

[0018] Привод или мотор (не показано), который имеет монтажные отверстия, может быть расположен рядом с поверхностью 228 второй шайбы 208, с тем, чтобы монтажные отверстия и устройства 217 и 226 были соосны, и шток привода проходил через третье отверстие 224 и задействует поверхность 230 звена, пружинодержателя или поршня 232. В этом примере поршень 232 соединен посредством резьбы непосредственно со штоком 124 и не задействует внутреннюю поверхность 234 камеры 211 герметично и/или со скольжением. Чтобы поршень 232 мог быть присоединен к штоку 124 с помощью инструмента (например, гаечного ключа), в некоторых случаях поршень 232 может иметь одну или более плоских граней.

[0019] Крепежные элементы могут располагаться в монтажных отверстиях и отверстиях 217 и 226 для соединения привода с шайбами 206 и 208. В то время как привод соединен с шайбами 206 и 208, за счет соединения первой шайбы 206 и колпака 202 с возможностью вращения привод и шайбы 206 и 208 могут вращаться вокруг оси 220. Таким образом, независимо от положения, в котором клапан 200 установлен на трубопроводе, привод может быть смещен, чтобы сделать возможной простую электрическую проводку. Когда привод находится в необходимом положении относительно колпака 202, один или более крепежных элементов (например, зажимной винт) могут проходить через отверстие (я) 217 через поверхность 222, что существенно препятствует перемещению привода и шайб 206 и/или 208 относительно колпака 202.

[0020] Во время работы привод перемещает поршень 232 посредством штока привода (не показано). Смещение поршня 232 к седлу 130 отводит затвор 128 от седла 130 и делает возможным поток между впускным отверстием 104 и выпускным отверстием 106. Смещение поршня 232 от седла 130 с помощью пружины 126 и/или обратного движения штока привода подводит затвор 128 к седлу 130 и существенно предотвращает поток жидкости между впускным отверстием 104 и выпускным отверстием 106. В то время как вышеуказанные примеры описывают смещение затвора 128 в открытое и закрытое положение, описанные здесь примеры позволяют смещение затвора и удерживание его в любом положении (например, открытом на 30% и т.д.) без существенных колебаний.

[0021] Фигура 3 иллюстрирует вид сверху сборочного узла 204 и колпака 202. В то время как третье отверстие 224 (например, отверстие, которое принимает шток привода) изображено квадратной формы, третье отверстие 224 может быть любой другой формы (например, круговой прямоугольной, треугольной и т.д.). В то время как вторая шайба 208 изображена квадратной формы, первая и/или вторая шайба 206 и/или 208 могут иметь любую другую форму (например, круговую и т.д.).

[0022] Фигуры 4 и 5 иллюстрируют пример клапана 400, который работает аналогично клапану 200. Однако относительные размеры некоторых компонентов (например, корпуса 102) отличаются.

[0023] Фигуры 6-12 иллюстрируют процесс сборки клапанов 200 и/или 400. Фигура 6 иллюстрирует клапаны 200 и 400. Клапан 200 содержит первую шайбу 206, соединенную с возможностью вращения с колпаком 202 посредством стопорной шайбы 210. Клапан 400 не имеет присоединенной к нему первой шайбы 206. В этом примере для того, чтобы присоединить поршень 232 со штоком 124 с помощью инструмента (например, гаечного ключа), поршень 232 имеет плоские внешние грани 602. Фигура 7 иллюстрирует клапан 400 с первой шайбой 206, расположенной около цилиндрической части 212. Фигура 8 иллюстрирует вторую шайбу 208, расположенную на клапане 400. Фигуры 9 и 10 иллюстрируют различные виды клапанов 200 и 400 со сборочными узлами 204, установленными в них. Фигуры 11 и 12 иллюстрируют различные виды привода или мотора 1100, который расположен на сборочном узле 204 клапана 200.

[0024] Описанные здесь примеры относятся к клапанам, имеющим сборочные узлы и/или держатель, который соединяется с колпаком с возможностью вращения для создания возможности вращательного соединения привода и/или мотора. Привод может быть линейным приводом или любым другим устройством для расположения затвора клапана в любой положении, открытом от 0 до 100%.

[0025] В некоторых случаях привод и/или мотор соединены с возможностью вращения (например, функционально соединены с возможностью вращения) с колпаком посредством стопорного кольца. Особенностью является то, что привод и/или мотор соединены с шайбой сборочного узла, соединенной с возможностью вращения с колпаком посредством стопорного кольца. Привод и/или мотор соединены со сборочным узлом с помощью множества крепежных элементов, проходящих через монтажные отверстия и/или апертуры.

[0026] В некоторых случаях примерный сборочный узел включает в себя шайбу, содержащую квадратное отверстие, в которое входит шток привода, имеющий аналогичное и/или соответствующее сечение. Взаимодействие квадратного отверстия со штоком привода фактически обеспечивает, что любое вращательное движение привода (например, при активации) не вызывает смещения между приводом, сборочным узлом и/или клапаном.

[0027] Как указано ниже, заявленное устройство содержит колпак, прикрепленный к клапану, и сборочный узел, содержащий первую сторону, соединяемую с приводом, и вторую сторону, соединяемую с возможностью вращения в торце колпака для вращения сборочного узла относительно колпака. В некоторых случаях сборочный узел содержит стопорную шайбу, первую шайбу и вторую шайбу. Первая шайба прикреплена ко второй шайбе. Стопорная шайба должна соединять первую шайбу с колпаком с возможностью вращения.

[0028] В некоторых случаях вторая шайба соединена с первой шайбой посредством крепежных элементов. В некоторых случаях по меньшей мере один из крепежных элементов имеет торец, проходящий к грани колпака для фиксации положения первой шайбы и второй шайбы относительно колпака. В некоторых случаях колпак содержит вытянутую часть, определяющую паз для приема стопорной шайбы. В некоторых случаях первая шайба содержит отверстие, окружающее вытянутую часть. В некоторых случаях вторая шайба содержит отверстие, через которое проходит шток привода. В некоторых случаях отверстие содержит некруговое отверстие, которое соответствует форме сечения штока. Некруговая форма необходима для предотвращения невертикальных сил от передачи на вторую шайбу. В некоторых случаях зажимной винт проходит через первую шайбу и вторую шайбу, и проходит к грани колпака для фиксации вращающегося положения сборочного узла относительно колпака. В некоторых случаях стопорное кольцо содержит пружинное упорное кольцо.

[0029] Другое заявленное устройство содержит корпус клапана, содержащего впускное и выпускное отверстия, колпак, соединенный с корпусом клапана, и сборочный узел, содержащий первую сторону, соединяемую с приводом, и вторую сторону, соединяемую с возможностью вращения в торце колпака для вращения сборочного узла относительно колпака.

[0030] В некоторых случаях заявленное устройство также содержит элемент управления потоком для регулирования расхода через отверстие потока, определяемое корпусом клапана. В некоторых случаях заявленное устройство также содержит сборку поршня, прикрепленную к элементу управления потоком; шток привода должен взаимодействовать со сборкой поршня для изменения положения элемента управления потоком. В некоторых случаях сборочный узел содержит стопорную шайбу, первую шайбу и вторую шайбу. Первая шайба соединяется со второй шайбой. Стопорная шайба соединяет первую шайбу с колпаком с возможностью вращения. В некоторых случаях колпак содержит вытянутую часть, определяющий паз, в который входит стопорное кольцо. В некоторых случаях первая шайба содержит отверстие, окружающее вытянутую часть. В некоторых случаях вторая шайба содержит отверстие, через которое проходит шток привода. В некоторых случаях отверстие имеет некруговую форму, соответствующую форме штока. Некруговая форма фактически предотвращает действие невертикальных сил на вторую шайбу.

[0031] Заявленное устройство содержит корпус клапана с впускным и выпускным отверстием, клапан, соединенный с корпусом клапана, и средства монтажа привода в различных вращательных положениях относительно корпуса клапана. В некоторых случаях средства монтажа привода в различных вращательных положениях относительно корпуса клапана содержит стопорную шайбу, первую шайбу и вторую шайбу. Первая шайба соединяется со второй шайбой. Стопорная шайба соединяет первую шайбу с колпаком с возможностью вращения. В некоторых случаях колпак содержит вытянутую часть, определяющую паз для приема стопорной шайбы, первая шайба содержит отверстие, окружающее вытянутую часть.

[0032] Хотя некоторые способы, устройства и изделия были здесь описаны, область распространения настоящего патента ими не ограничена. Напротив, настоящий патент охватывает все способы, устройства и изделия, который входят в область распространения приложенной формулы изобретения либо буквально, либо в эквивалентных вариантах.