本發(fā)明涉及閥和可手動操作閥的領(lǐng)域,例如閘閥,控制或調(diào)節(jié)閥或者節(jié)流閥。更特別地,本發(fā)明涉及用于閘閥的閥操作器組件。
背景技術(shù):
閥用于各種行業(yè)中以控制流體的流動。特別地,閘閥被廣泛用于石油和天然氣工業(yè)以控制在鉆探或生產(chǎn)的各階段產(chǎn)生的流體的流動。在該行業(yè)中使用的大多數(shù)閘閥包括閥體,閥體具有縱向流孔和與流孔相交的橫向閘板腔體。具有橫向延伸貫通的開口的閘板設置于閘板腔體內(nèi)。閥桿被設置用于在閘板開口與流孔對準的打開位置與閘板開口偏離流孔的關(guān)閉位置之間移動閘板。閥體的閘板腔體被具有供閥桿穿過的軸向孔的閥蓋覆蓋。
這種閘閥與用于選擇性地驅(qū)動閥桿上下以開閉閘閥的閥操作器組件相關(guān)聯(lián)。閥操作器組件一般包括輸入構(gòu)件,用于通過利用手輪的手動驅(qū)動或電動或氣動或液壓驅(qū)動來施加轉(zhuǎn)動運動。閥操作器組件還包括傳動機構(gòu),以將轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換成閥桿的軸向運動。為了用最小的轉(zhuǎn)圈數(shù)快速開閉閘閥,傳動機構(gòu)可以是絲杠機構(gòu),諸如滾子絲杠機構(gòu)、球絲杠機構(gòu)或者具有或不具有齒輪減速器的愛克母螺絲(acmescrew),以降低操作力矩。
傳動機構(gòu)一般包括與閥桿連接的平移元件和與輸入構(gòu)件連接的轉(zhuǎn)動元件,所述傳動機構(gòu)被殼體徑向包圍。所述轉(zhuǎn)動元件可以通過滾動軸承而在殼體內(nèi)被轉(zhuǎn)動支撐和軸向引導。
已知在包括移動部件的組件中使用傳感設備以便分析、控制和調(diào)查所述部件的關(guān)鍵參數(shù)。傳感設備由外部電源裝置供電,數(shù)據(jù)被傳送到控制裝置。這些參數(shù)的水平和變化的知識允許量化組裝效率、部件的磨損和劣化并確保更好的預防性維護管理。
然而,將傳感設備集成在閥操作器組件內(nèi)是非常復雜的。構(gòu)成部件都處于轉(zhuǎn)動和/或平移運動中,這不適合于集成用于供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鞲性O備電纜。
傳感設備安裝在安裝表面之間,于是被定位于特定的力傳遞路徑。
另一個解決方案可以是在殼體與支撐傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動元件的滾動軸承的固定部分之間集成傳感設備。然而,需要為殼體提供用于電纜通道的通道裝置,例如貫通開口。這種集成的缺點是其引起額外的制造步驟、必須要集成用于電纜通道的密封裝置,于是它增加了殼體制造的成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的特別目的是通過提供一種易于組裝、經(jīng)濟、能夠以有效且經(jīng)濟的方式長期運行的設計簡單的感測化的(instrumented)閥操作器組件來克服前述這些缺點。
本發(fā)明涉及一種設置用于閥的閥操作器組件,閥包括閥體和能軸向運動的閥平移構(gòu)件,閥操作器組件包括殼體、輸入構(gòu)件和傳動機構(gòu),殼體被適配成安裝在所述閥上,輸入構(gòu)件以能相對于所述殼體轉(zhuǎn)動的方式安裝,傳動機構(gòu)包括被適配成與閥平移構(gòu)件連接的平移元件和與輸入構(gòu)件連接的轉(zhuǎn)動元件,所述傳動機構(gòu)被適配成將所施加的輸入構(gòu)件的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成所述平移元件的軸向平移。
根據(jù)本發(fā)明,閥操作器組件還包括大致管狀形狀的間隔元件,間隔元件限定了軸向孔,閥平移構(gòu)件和傳動機構(gòu)的平移元件至少部分地穿過該軸向孔。間隔元件被適配成通過中間固定裝置而一端與閥體直接連接或間接連接且另一端與殼體直接連接或間接連接,使得限定了位于所述間隔元件、閥體和/或中間固定裝置之間以及間隔元件、殼體和/或中間固定裝置之間的配合安裝表面。閥操作器組件還包括至少一個位于所述安裝表面中的一者上的傳感設備。
根據(jù)本發(fā)明的有利但不是強制性的其它方面,只要沒有矛盾,這種閥操作器組件可以包含以下特征中的一個或幾個:
-傳動機構(gòu)是絲杠機構(gòu),其中平移元件是具有螺紋外表面的螺桿,轉(zhuǎn)動元件是具有螺紋內(nèi)表面的螺母。
-傳動機構(gòu)是絲杠機構(gòu),其中平移元件是具有螺紋內(nèi)表面的螺母,轉(zhuǎn)動元件是具有螺紋外表面的螺桿。
-傳動機構(gòu)是滾子絲杠機構(gòu),其中滾子設置在螺桿與螺母之間。作為一種選擇,傳動機構(gòu)是球絲杠機構(gòu),其中球設置在螺桿與螺母之間。
-輸入構(gòu)件是可操作的手輪。作為一種選擇,輸入構(gòu)件是機械操作器(operator)或遠程操作載體。
-輸入構(gòu)件直接連接到轉(zhuǎn)動元件。作為一種選擇,適配套筒在軸向上安裝在輸入構(gòu)件與轉(zhuǎn)動元件之間。
-閥操作器組件包括在徑向上安裝在轉(zhuǎn)動元件的外表面與殼體的內(nèi)孔之間的至少一個軸承。
-間隔元件包括限定了第一安裝表面的管狀部,其與限定了殼體的第二安裝表面的管狀部配合,使得管狀部中的一者徑向包圍另一者,以確保軸向引導。
-間隔元件的管狀部的安裝表面設置有與設置在殼體的管狀部的安裝表面上的相關(guān)聯(lián)的螺紋配合的螺紋。
-間隔元件的螺紋設置在管狀部的外圓柱表面上,殼體的螺紋設置在殼體的管狀部內(nèi)孔的內(nèi)圓柱表面上。
-間隔元件的螺紋設置在管狀部的內(nèi)圓柱表面上,殼體的螺紋設置在殼體的管狀部的外圓柱表面上。
-間隔元件或殼體包括徑向部,徑向部分別形成對殼體的管狀部或間隔元件的軸向止擋。該軸向止擋限定了與管狀部末端的大致徑向安裝表面相抵靠的徑向安裝表面。
-間隔元件包括至少一個凹部,穿過設置在殼體上的徑向螺紋孔的螺絲接合在該至少一個凹部內(nèi)。
-間隔元件的凹部包括環(huán)形槽。
-間隔元件包括限定第一徑向安裝表面的第一徑向環(huán)形凸緣,并且殼體包括限定第二徑向安裝表面的第二徑向環(huán)形凸緣,這兩個凸緣彼此抵靠。
-間隔元件和殼體的這兩個凸緣沿著徑向安裝表面彼此抵靠。
-間隔元件和殼體的這兩個凸緣通過多個螺絲連接在一起,每個螺絲例如包括頭部,該頭部限定了與限定在凸緣中的一者上的徑向安裝表面相抵靠的徑向安裝表面。
-間隔元件和殼體的這兩個凸緣緊鄰或直接接觸,并通過環(huán)形保持圈連接在一起,環(huán)形保持圈包括內(nèi)槽,這兩個凸緣被接合并軸向阻擋在內(nèi)槽內(nèi)。
-環(huán)形保持圈分成兩部分,這兩部分通過任何合適的手段(例如通過螺絲)連接在一起。
-環(huán)形保持件包括能夠使連接到傳感設備的電纜通過的通過裝置,例如貫通開口。
-設置在殼體和/或間隔元件上的至少一個凸緣包括環(huán)形圈,環(huán)形圈連接到所述殼體和/或間隔元件的外周。
-傳感設備具有大致環(huán)形形狀。
-傳感設備集成在向外開口到(openedto)自由空間的兩個徑向安裝表面之間,使得易于組裝和易于實現(xiàn)電纜連接。
-傳感設備集成在間隔元件的一個安裝表面與殼體的一個安裝表面之間。
-傳感設備包括軸向負荷傳感器。
-傳感設備包括扭矩傳感器。
-傳感設備包括振動傳感器,由該振動傳感器推導出頻率,于是推導出輸入的速度和轉(zhuǎn)圈數(shù)。
-傳感設備經(jīng)由至少一個電纜連接到外部裝置,例如電源和控制裝置。
本發(fā)明還涉及一種閥,尤其是閘閥、控制或調(diào)節(jié)閥或者節(jié)流閥,包括:閥體,閥體設置有閥蓋和被所述閥蓋蓋住的閥座;能軸向運動的閥平移構(gòu)件和根據(jù)前述實施方式中的任一項的閥操作器組件。閥平移構(gòu)件例如可以是閥桿或活塞。
閥蓋和間隔元件通過任何合適的手段連接在一起。特別地,閥蓋可以包括管狀部,該管狀部的圓柱表面上設置有螺紋,所述螺紋與設置在間隔元件的圓柱表面上的相關(guān)聯(lián)的螺紋配合。作為一種選擇,閥蓋和間隔元件可以粘接、焊接或通過穿過開口的螺絲和螺栓連接。間隔元件和閥蓋的彼此抵靠的徑向和軸向表面限定了安裝表面。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面,閥包括至少一個位于間隔元件與閥蓋之間的安裝表面上的傳感設備。
由于本發(fā)明,傳感設備被設定在易于實現(xiàn)組裝和電纜通過的兩個固定部分之間。標準的閥操作器組件可以在沒有任何結(jié)構(gòu)改變的情況下被感測化。
另一個優(yōu)點是能夠在閥操作器組件內(nèi)并在其使用壽命期間直接收集數(shù)據(jù)。由于能夠在嚴重損壞之前提早檢測或防止故障,因此實時數(shù)據(jù)采集和分析允許更有效的維護過程。
附圖說明
通過研究通過非限制性示例給出和通過附圖示出的具體實施方式的詳細說明,將更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點,在附圖中:
-圖1a和圖1b是根據(jù)本發(fā)明的第一示例的用于閘閥的閥操作器組件的截面,
-圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一示例的閥的中間間隔部件的立體圖,
-圖3是圖1的詳細圖,
-圖4a至圖4c是根據(jù)本發(fā)明的第二示例的用于閘閥的閥操作器組件的詳細圖,
-圖5a和圖5b是根據(jù)本發(fā)明的第三示例的用于閘閥的閥操作器組件的詳細圖,以及
-圖6是根據(jù)本發(fā)明的第四示例的用于閘閥的閥操作器組件的詳細圖。
具體實施方式
如圖1a所示的閥操作器組件(valveoperatorassembly)1被適配用于閘閥2,該閘閥2設置有閥蓋3、被所述閥蓋蓋住的閥座(valvehousing)(在附圖中未示出)和具有軸線x4的可移動閥桿4。傳統(tǒng)上,閥體具有流孔和與流孔相交的橫向閘板腔體。閘閥還包括閘板,閘板具有橫向延伸貫通的開口,閘板布置在閘板腔體內(nèi)。對于這種閘閥的更多的細節(jié),可以參照ep-b1-1419334(skf),其通過引用并入于此。閥蓋3具有對閥體的密封作用和在閘閥2與閥操作器組件1之間的固定作用。
閥操作器組件1包括管狀的殼體5、相對于所述殼體可轉(zhuǎn)動地安裝的輸入構(gòu)件6、和傳動機構(gòu)7。傳動機構(gòu)7安裝在殼體5的孔5a內(nèi)且一端被連接至輸入構(gòu)件6、另一端被連接至閘閥2的閥桿4。于是傳動機構(gòu)7在軸向上介于所述輸入構(gòu)件6與所述閥桿4之間,以將輸入構(gòu)件6的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換成閥桿4的軸向運動。在圖示的示例中,孔5a具有階梯形狀。
在圖1a所示的示例中,傳動機構(gòu)7為能反轉(zhuǎn)的(inverted)滾子絲杠機構(gòu)(rollerscrewmechanism),包括螺桿(screw)8、螺母9和滾子(roller)10。螺桿8具有與閥桿4的軸線x4同軸的軸線x8,且設置有螺紋外表面8a。螺母9繞著螺桿8同軸地安裝,且設置有螺紋內(nèi)表面9a。在螺桿8與螺母9之間在徑向上設置有多個縱向滾子10。
螺桿8縱向延伸穿過螺母9的形成螺紋內(nèi)表面9a的圓柱形孔。螺母9具有管狀形狀且是長形的以容納(accommodate)螺桿行程的全部范圍。在輸入構(gòu)件6的軸向反向側(cè),螺桿8的端部8b的前徑向表面形成有凹部8c,閘閥2的閥桿4的端部4a固定在該凹部8c內(nèi)。閥桿4和螺桿8通過任何合適的手段連接,例如通過螺紋、焊接、粘接、夾具和/或銷。
滾子10彼此之間是相同的,且圍繞螺桿8均勻分布。每個滾子均沿著與螺桿8的軸線x8同軸的軸線延伸,并包括與螺母9的螺紋9a和螺桿8的螺紋8a接合的外螺紋10a。每個滾子10在各軸向端還包括外齒輪齒(outergearteeth)10b,外齒輪齒10b從外螺紋10a向軸向外側(cè)延伸,且外齒輪齒10b自身通過向外延伸的圓柱形螺柱(stud)10c的形式軸向延伸。
外齒輪齒10b與設置在螺桿8的外表面上的環(huán)形齒輪8d嚙合。各環(huán)形齒輪均在軸向上位于螺桿8的螺紋外表面8a的端部附近,所述螺紋外表面8a在軸向上位于所述齒輪8d之間。
滾子10的軸向端上的圓柱形螺柱10c被容納在設置在間隔環(huán)11(或環(huán)形引導件)上的圓柱形貫通凹部中。間隔環(huán)11在徑向上設置在螺桿8與螺母9的螺紋內(nèi)表面9a之間,且不與所述螺紋接觸。各間隔環(huán)11均安裝在螺桿8的在軸向上挨著相關(guān)聯(lián)的齒輪8d的外表面上。間隔環(huán)11通過任何合適的手段保持在螺桿8的外表面上,例如,通過彈性保持圈(未示出),以使?jié)L子10能夠被承載且滾子10的均勻周向間隔能夠被保持。
閥操作器組件1還包括在軸向上安裝在輸入構(gòu)件6與螺母9之間的適配套筒12。適配套筒12包括在一端具有環(huán)形軸向凸緣12b的軸向部12a,軸向凸緣12b通過任何合適的手段(例如通過螺紋)與位于螺母9的軸向端的凸緣9b連接。套筒12還包括從軸向部12a的另一端向軸向外側(cè)突出的銷12c,銷12c連接到輸入構(gòu)件6。
閥操作器組件1還包括三個滾動軸承13,以用來引導能反轉(zhuǎn)的滾子絲杠機構(gòu)的螺母9相對于殼體5的轉(zhuǎn)動。滾動軸承13在徑向上安裝在螺母9的外表面與殼體5的階梯孔5a之間。在圖1a所示的示例中,滾動軸承13為角接觸推力球軸承且在軸向上彼此接觸。保持環(huán)14固定在螺母9的外表面上,且在軸向上抵靠第一滾動軸承13。在軸向上的反向側(cè),另一個滾動軸承13以抵靠螺母的從所述螺母9的外表面徑向向外延伸的凸緣9b的方式在軸向上安裝。
閥操作器組件1還包括彈簧15,彈簧15在軸向上安裝螺桿8和適配套筒12。更確切地說,彈簧15被容納在螺母的內(nèi)孔9a內(nèi)和適配套筒12的內(nèi)孔12d內(nèi)。所述內(nèi)孔12d設置有彈簧的一端用的止擋表面12e。螺桿8在固定閥桿4的端部8b的反向側(cè)的端部設置有止擋板16,所述板16形成彈簧15的另一端用的止擋。作為一種選擇,閥操作器組件可以不包括這種具有彈簧的配置。
根據(jù)本發(fā)明,閥操作器組件還包括在軸向上安裝在閘閥2的閥蓋3與殼體5之間的間隔元件17。在圖1a、圖1b、圖2和圖3中進一步說明了根據(jù)本發(fā)明的第一示例的間隔元件17。
間隔元件17包括具有不同的內(nèi)、外徑的第一管狀部17a和第二管狀部17b。然后第一管狀部17a限定了第二管狀部17b用的外肩部17c,第二管狀部17b限定了第一管狀部17a用的內(nèi)肩部17d。
第一管狀部17a設置有與閥蓋3的管狀部3a的螺紋外圓柱表面3b配合的螺紋內(nèi)圓柱表面17e。螺紋表面17e和3b限定了間隔元件17與閥蓋3用的安裝表面。內(nèi)肩部17d形成對閥蓋3的管狀部3a的軸向止擋,徑向安裝表面17j抵靠閥蓋3的管狀部3a末端的徑向安裝表面3c。間隔元件17的管狀部17a末端的另一個徑向安裝表面17h抵靠閥蓋的徑向安裝表面3d。管狀部17a和3a確保了在間隔元件17組裝于閥蓋3期間的軸向引導。
第二管狀部17b設置有與殼體5的孔5a的螺紋內(nèi)圓柱表面5b配合的螺紋外圓柱表面17f。螺紋表面17f和5b限定了間隔元件17與殼體5用的安裝表面。外肩部17c形成對殼體5的軸向止擋,徑向安裝表面17i抵靠殼體5末端的徑向安裝表面5i。管狀部17b和5a確保了在殼體5組裝于間隔元件17期間的軸向引導。
間隔元件17還包括凹部,例如環(huán)形槽17g,其設置在第二管狀部17b的外圓柱表面。螺絲(screw)18通過穿過設置在殼體5上的徑向螺紋孔5c而接合在所述環(huán)形槽17g內(nèi)。這種配置保證了殼體與間隔元件之間的連接。作為一種選擇(未示出),間隔元件17可以包括多個凹部,每個凹部均容納有一個螺絲18。
間隔元件17限定了供閥桿4和傳動機構(gòu)7的螺桿8穿過的軸向孔17k。
根據(jù)本發(fā)明,閥操作器組件還包括傳感設備25。
在圖1a、圖1b和圖3的第一實施方式中,傳感設備具有環(huán)形形狀,并集成在由間隔元件17的管狀部17b的肩部17d限定的徑向安裝表面17i與殼體5末端的徑向安裝表面5i之間。
傳感設備25通過電纜26連接到外部裝置(未示出),例如電源裝置和控制裝置。
傳感設備25獲取閥操作器組件1的一些關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)第一示例,傳感設備25可以是軸向負荷傳感器(loadcellsensor)。傳感設備25將所獲取的數(shù)據(jù)傳送到對數(shù)據(jù)進行分析和解釋的外部控制裝置。根據(jù)第二示例,傳感設備25可以是扭矩傳感器(torquecellsensor)。根據(jù)第三示例,傳感設備25包括振動傳感器,由該振動傳感器推導出頻率,于是推導出輸入構(gòu)件6的速度和轉(zhuǎn)圈數(shù)(numberofturns)。這種傳感設備25可以用于狀態(tài)監(jiān)測、效率評估、預防性維護。
作為一種選擇(未示出),傳感設備25可以集成在間隔元件17的管狀部17a末端的徑向安裝表面17h與閥蓋3的徑向安裝表面3d之間。
圖4a至圖4c所示的第二實施方式(其中相同的元件具有相同的附圖標記)與圖1a至圖3的第一實施方式的區(qū)別在于,間隔元件170通過多個螺絲19連接到閥蓋3。
間隔元件170包括徑向凸緣170a,該徑向凸緣170a限定了與閥蓋3的徑向安裝表面3d相抵靠的徑向安裝表面170b。所述徑向凸緣170a包括在周向上等距地間隔開的多個孔170c,螺絲19接合在所述多個孔170c內(nèi)。所述螺絲19與設置在閥蓋3的徑向表面上的相關(guān)聯(lián)的螺紋開口(未示出)配合。每個螺絲19均包括螺絲頭部19a,螺絲頭部19a限定了徑向安裝表面19b,該徑向安裝表面19b抵靠間隔元件170的凸緣170a的徑向安裝表面170f,所述表面170f位于抵靠閥蓋3的表面170b的反向側(cè)。
本發(fā)明的第二實施方式與第一實施方式的區(qū)別還在于:間隔元件170和殼體5分別包括徑向凸緣170d、5d,徑向凸緣170d、5d通過環(huán)形圈20連接在一起。
間隔元件170包括第二徑向凸緣170d,第二徑向凸緣170d設置在連接到閥蓋3的凸緣170a的相反方向的端部上。徑向凸緣170d限定了徑向安裝表面170g,徑向安裝表面170g沿著徑向安裝表面5j抵靠殼體5的凸緣5d。
殼體5還包括嵌合到間隔元件170的環(huán)形凹部170e內(nèi)的軸向管狀部5e,所述軸向管狀部5e被環(huán)形凹部170e徑向包圍,以便確保在殼體5組裝于間隔元件170期間的軸向引導。
閥操作器組件1還包括將徑向凸緣170d和5d連接在一起的環(huán)形保持圈20。環(huán)形保持圈20包括設置有環(huán)形內(nèi)槽20a的內(nèi)孔20b,間隔元件170和殼體5的兩個徑向凸緣170d和5d分別彼此抵靠并接合在環(huán)形內(nèi)槽20a中。槽20a形成了對凸緣170d和5d在兩個軸向方向上的軸向抵接部,然后牢固地保持凸緣170d和5d。
環(huán)形保持圈20分成兩部分20c和20d,以便易于圍繞凸緣170d和5d安裝。于是環(huán)形保持圈20包括半圓形的第一部分20c和半圓形的第二部分20d。
第一部分20c包括接合有螺絲21的通孔20e。每個通孔20e均包括肩部,該肩部形成螺絲頭部21a用的抵接部。從所述頭部21a垂直延伸的螺絲螺紋部21b接合在通孔20e內(nèi)。
第二部分20d包括與螺絲21的螺紋部21b配合的螺紋開口20f。可以將多個螺絲21配置在環(huán)形保持圈20的第一部分20c的相關(guān)聯(lián)的通孔20e和第二部分20d的螺紋開口中。在圖4b和圖4c所示的示例中,可以使用4個螺絲21來連接環(huán)形保持圈20的兩個部分20c、20d。
閥操作器組件還包括安裝在間隔元件170的凸緣170d的徑向安裝表面170g與殼體5的凸緣5d的徑向安裝表面5j之間的傳感設備25。
如圖4a和圖4b所示,環(huán)形保持圈20的第一部分20c包括通孔20g,電纜26穿過該通孔20g。所述電纜26連接到傳感設備25,以用于將傳感設備25連接到外部裝置。
作為一種選擇(未示出),傳感設備可以集成在間隔元件170末端的徑向安裝表面170b與閥蓋3的徑向安裝表面3d之間。
圖5a和圖5b所示的第三實施方式(其中相同的元件具有相同的附圖標記)與圖4a至圖4c的第二實施方式的區(qū)別在于:間隔元件270和殼體5分別包括徑向凸緣270d、5d,徑向凸緣270d、5d通過螺絲22連接在一起。
間隔元件270包括徑向凸緣270d,徑向凸緣270d限定了沿著徑向安裝表面5j與殼體5的凸緣5d相抵靠的徑向安裝表面270f。凸緣5d包括多個螺紋孔5f,這些螺紋孔在周向上等距地間隔開,螺絲22接合在螺紋孔5f中。所述螺絲22與設置在徑向凸緣270d上的相關(guān)聯(lián)的螺紋孔270c配合。更確切地說,螺絲頭部22a限定了與凸緣5d的徑向安裝表面5k相抵靠的徑向安裝表面22c,所述表面5k位于與間隔元件270的凸緣270d相抵靠的表面5j的反向側(cè)。螺絲22還包括螺紋部22b,螺紋部22b從所述頭部22a垂直延伸并分別接合在殼體5和間隔元件270的螺紋孔5f和270c內(nèi)。
在圖5b所示的示例中,可以使用12個螺絲22來連接殼體5和間隔元件270。
殼體5還包括嵌合到間隔元件270的環(huán)形凹部270e內(nèi)的軸向管狀部5e,所述軸向管狀部5e被環(huán)形凹部270e徑向包圍,以便確保在殼體5組裝于間隔元件270期間的軸向引導。
間隔元件270還包括設置在凸緣270d的反向側(cè)的端部上的徑向凸緣270a,所述凸緣270a限定了與閥蓋3的徑向安裝表面3d相抵靠的徑向安裝表面270b。所述徑向凸緣270a包括在周向上等距地間隔開的多個孔270c,螺絲19接合在該多個孔內(nèi)。所述螺絲19與設置在閥蓋3的徑向表面上的相關(guān)聯(lián)的螺紋開口(未示出)配合。
閥操作器組件還包括集成在間隔元件270的徑向安裝表面270f與殼體5的徑向安裝表面5j之間的傳感設備25。所述傳感設備25包括開口25a,螺絲22的螺紋部22b穿過開口25a。
作為一種選擇(未示出),傳感設備可以集成在殼體5的凸緣5d的徑向安裝表面5k與螺絲頭部22a的徑向安裝表面22c之間。這種傳感設備可以是具有供螺絲螺紋部22b插入的開口的環(huán)形。作為一種選擇,傳感設備包括被各螺絲支撐的多個環(huán)形設備。
作為另一種選擇(未示出),傳感設備可以集成在閥蓋的徑向安裝表面3d與間隔元件270的凸緣270a的徑向安裝表面270b之間。
圖6所示的第四實施方式(其中相同的元件具有相同的附圖標記)與圖1a至圖3的第一實施方式的區(qū)別在于:間隔元件370包括徑向凸緣370d,并且殼體5設置有環(huán)形圈23,徑向凸緣370d和環(huán)形圈23通過螺絲24連接在一起。
間隔元件370包括設置有多個螺紋孔370e的徑向凸緣370d。
殼體5包括設置在所述殼體5的外圓柱表面上的外槽5g,環(huán)形圈23接合在所述外槽5g內(nèi)。環(huán)形圈23可以被壓配、用力(inforce)安裝或分成兩個附接部分以便插入外槽5g內(nèi)。環(huán)形圈23包括面對間隔元件370的螺紋孔370e的多個通孔23a。
螺絲24插入環(huán)形圈23的通孔23a和間隔元件370的螺紋孔370e內(nèi),以將它們連接在一起。每個螺絲24均包括頭部24a,頭部24a限定了與環(huán)形圈23的徑向安裝表面23b相抵靠的徑向安裝表面24c。每個螺絲還包括從螺絲頭部24a延伸的螺紋部24b,螺紋部24b接合在通孔23a內(nèi)并與間隔元件370的螺紋孔370e配合。
于是間隔元件370和環(huán)形圈23通過所述螺絲24被牢固地附接。由于環(huán)形圈23在軸向上被阻擋(blocked)在外槽5g內(nèi),因此間隔元件370與殼體5被連接在一起。
間隔元件370包括管狀部370f,凸緣370d從管狀部370f徑向向外延伸,所述管狀部370f與殼體5末端的管狀部5h配合并且與殼體5末端的管狀部5h重疊,以使得確保間隔元件370和殼體5的軸向引導。管狀部5h以徑向安裝表面5m為結(jié)束,該徑向安裝表面5m抵靠凸緣370d的徑向安裝表面370f。
與具有徑向凸緣的殼體相比,這種設計允許提供簡單設計的殼體5。這使得減少了用于制造該種殼體的材料,于是使得降低了成本。
閥操作器組件還包括集成在環(huán)形圈23的徑向安裝表面23b與螺絲頭部24a的徑向安裝表面24c之間的傳感設備25。傳感設備25包括開口25a,螺絲螺紋部24b穿過開口25a。作為一種選擇(未示出),傳感設備25集成在殼體5的徑向安裝表面5m與間隔元件370的凸緣370d的徑向安裝表面370f之間。
間隔元件370還包括位于凸緣370d的反向側(cè)的管狀部370a。管狀部370a設置有螺紋內(nèi)圓柱表面370b,該螺紋內(nèi)圓柱表面370b與閥蓋的管狀部的螺紋外圓柱表面(雖未示出但與圖1a和圖1b中的類似)配合。由管狀部370a限定的內(nèi)孔中的內(nèi)肩部370c形成對閥蓋的管狀部的軸向止擋。管狀部確保了在間隔元件370組裝于閥蓋3期間的軸向引導。
盡管已經(jīng)使用能反轉(zhuǎn)的滾子絲杠機構(gòu)作為傳動機構(gòu)說明了本發(fā)明,但是應當理解,本發(fā)明可以在不進行大幅改動的情況下適用于使用任何其它類型的傳動機構(gòu)的閥操作器組件,這里其它類型的傳動機構(gòu)諸如為再循環(huán)(recirculating)滾子絲杠機構(gòu)、球絲杠機構(gòu)、摩擦絲杠機構(gòu)。
此外,盡管已經(jīng)使用多個單列球軸承說明了本發(fā)明,但是應當理解,本發(fā)明可以在不進行大幅改動的情況下適用于使用非球的滾動體和/或具有多列滾動體的軸承。
盡管已經(jīng)基于閘閥用的閥操作器組件說明了本發(fā)明,但是應當理解,本發(fā)明也可以與其它類型的閥一起使用,例如控制或調(diào)節(jié)閥或者節(jié)流閥。閥操作器組件例如可以與可通過遠程操作載體(vehicle)或驅(qū)動器(actuator)驅(qū)動的水面閘板(surfacegate)或水下閥閘板(subseavalvegate)一起使用。
在說明書中公開的實施方式可以配置或組合在一起,這仍在本發(fā)明的意義之內(nèi)。