專利名稱：致動(dòng)器操作桿、套爪和套爪拆除器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體上涉及過程控制設(shè)備，更具體而言，涉及用于過程控制設(shè)備 的致動(dòng)器操作桿、套爪和套爪拆除器。
背景技術(shù)：
流體過程系統(tǒng)通常使用諸如回轉(zhuǎn)閥等閥來控制溫度、壓力以及與流體控
制過程相關(guān)的其它參數(shù)?；剞D(zhuǎn)閥通常具有機(jī)械連接到致動(dòng)器的閥桿或閥軸。 在操作中，致動(dòng)器可旋轉(zhuǎn)閥軸以使控制元件(例如，盤)在允許流體通過該 閥的打開位置與實(shí)質(zhì)上阻止流體通過該閥的關(guān)閉位置之間移動(dòng)?；剞D(zhuǎn)閥通常 被安裝在管道線路中，使得當(dāng)控制元件(例如，盤)移動(dòng)(即，打開/關(guān)閉) 時(shí)，通過閥并繼而通過管道的流體流量可凈皮改變(例如，在節(jié)流控制l喿作中 或開/關(guān)操作中)。
如已知，致動(dòng)器通常連接到閥軸以便將閥操作在打開位置與關(guān)閉位置之 間，并且可使用電動(dòng)、氣動(dòng)和/或液壓設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。為了有助于過程控制閥 與各種致動(dòng)器的兼容性，很多可用的過程控制閥具有符合已知標(biāo)準(zhǔn)的軸。例
如，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)已經(jīng)開發(fā)出用于方形軸的標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)定了軸的 型號(hào)、軸的尺寸和軸外伸部。遵守ISO標(biāo)準(zhǔn)確保由多個(gè)制造商生產(chǎn)的致動(dòng)器
和閥能夠彼此互換連接，而不需要改裝致動(dòng)器或閥。特別是，當(dāng)購買成品致
動(dòng)器時(shí)，閥軸規(guī)格或ISO標(biāo)準(zhǔn)是尤其有利的。
很多成品致動(dòng)器提供具有符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的方形孔的軸座。該方形孔通常
使用拉削技術(shù)制造，在拉削技術(shù)中具有多個(gè)齒的厚鋸狀切削工具被驅(qū)動(dòng)穿過 實(shí)心軸或座。以這種方式，材料以精確方式被移除，以便形成尺寸適于容納 方形閥軸的孔。但是，由于提供合適尺寸的孔(即，不太大或不太小的孔)所需的精度或公差，拉削是一種不合期望的技術(shù)。在很多情況下，為了確保
軸座的尺寸與ISO標(biāo)準(zhǔn)相符合，軸座的內(nèi)部尺寸被制成為實(shí)質(zhì)上大于閥軸的
外部尺寸。
對于大多數(shù)開/關(guān)應(yīng)用來說，軸座的內(nèi)部尺寸可顯著大于閥軸的外部尺 寸而不影響操作。然而，對于節(jié)流應(yīng)用來說，在節(jié)流應(yīng)用中，控制元件(例 如，盤)的位置在完全關(guān)閉與完全打開位置之間變化(例如，關(guān)于控制點(diǎn)進(jìn) 行調(diào)節(jié))，過大尺寸的軸座是不合適的。過大尺寸的軸座通常導(dǎo)致松散的機(jī) 械連接，因而導(dǎo)致軸座與過程控制設(shè)備的軸之間的無效運(yùn)動(dòng)。
無效運(yùn)動(dòng)可被大致限定為軸座與軸之間的角旋轉(zhuǎn)差，且通常是軸座與軸 之間的松散連接的結(jié)果。例如，如果在軸座與基本方形軸之間形成松散連接， 軸座的角旋轉(zhuǎn)會(huì)不同于軸的旋轉(zhuǎn)位移。
通常，無效運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致閥盤的不精確定位和對流過閥的流體的不良控 制。無效運(yùn)動(dòng)可通過在閥組件致動(dòng)器的操作桿中放置套爪來減小。套爪將閥 軸連接到被致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)以打開和關(guān)閉閥的操作桿。套爪提供操作桿與閥軸之 間基本緊密的連接，而不需要使用楔、軸健或類似部件。
當(dāng)閥組件被拆卸時(shí)，例如在停用期間或?yàn)榱死芯S修，閥軸必須從致動(dòng) 器上拆除。從致動(dòng)器上拆除閥軸可通過將套爪與操作桿分離來完成。通常， 使用鈍力來拆除套爪，例如通過用錘敲擊致動(dòng)器直到套爪從操作桿上移開或 松開。這是不期望的，因?yàn)檫@很費(fèi)力(特別是對于大尺寸的軸)，并且捶打 套爪或閥軸的端部有導(dǎo)致閥組件內(nèi)部損壞的可能。
發(fā)明內(nèi)容
本文公開的包括致動(dòng)器操作桿、套爪及套爪工具的示例裝置可被用于過 程控制設(shè)備。在一個(gè)示例裝置中，所述致動(dòng)器操作桿連接到所述套爪。該示 例裝置還包括可拆除地連接到所述操作桿和所述套爪中的至少之一的套爪 工具。此外，所述套爪工具施加力至所述致動(dòng)器操作桿、所述套爪、閥軸和 可位于所述操作桿中的中間結(jié)構(gòu)中的至少之一 。由所述套爪施加的所述力將所述套爪與所述致動(dòng)器操作桿分離。
根據(jù)另一示例， 一種用于將套爪安裝在致動(dòng)器操作桿中或從致動(dòng)器操作
桿上拆除的工具包括將該工具可拆除地連接到致動(dòng)器操作桿和套爪中的至少之一的多個(gè)內(nèi)徑螺紋、多個(gè)外徑螺紋和一個(gè)板中的至少之一。該工具被配置為施加力至所述致動(dòng)器操作桿、所述套爪、閥軸和中間結(jié)構(gòu)中的至少之一 ，以將所述套爪安裝在所述致動(dòng)器操作桿中或從所述致動(dòng)器操作桿上拆除。
根據(jù)又一示例， 一種用于將套爪安裝在過程控制設(shè)備中的操作桿中或從該操作桿上拆除的器具，包括用于將套爪工具可拆除地連接到所述操作桿和所述套爪中的至少之一的器具。該用于將套爪安裝在過程控制設(shè)備中的搮:作桿中或從該操作桿上拆除的器具還包括用于通過所述套爪工具施加力至所述操作桿、所述套爪、閥軸和中間結(jié)構(gòu)中的至少之一以將所述套爪安裝在所述操作桿中或從該操作桿上拆除的器具。
圖1描述出示例閥組件。
圖2A和圖2B為圖1的致動(dòng)器的正等軸測圖。
圖3A和圖3B為圖2A和圖2B的示例套爪和操作桿的正等軸測圖。圖4為具有示例套爪和示例套爪工具的示例致動(dòng)器操作桿的剖視圖。圖5為可替換示例致動(dòng)器操作桿、套爪和套爪工具的剖視圖。圖6為另一可替換示例致動(dòng)器操作桿、套爪閥軸拆除器的剖視圖。圖7為具有示例可調(diào)節(jié)連接的又一可替換示例致動(dòng)器操作桿和套爪的局部剖視圖。
圖8為具有可替換示例可調(diào)節(jié)連接的再一可替換示例致動(dòng)器操作桿和套爪的局部剖視圖。
圖9示出圖8的致動(dòng)器操作桿和套爪，其中示例套爪工具處于裝配位置。圖IO為圖9的示例套爪工具的剖視圖。
圖11示出圖9的致動(dòng)器操作桿、套爪和套爪工具，其中該套爪工具旋
8轉(zhuǎn)180度且處于拆卸位置。
具體實(shí)施例方式
圖l描述出示例閥組件100。該示例閥組件IOO可用在過程控制系統(tǒng)中 以控制例如溫度、壓力，或流速。該示例閥組件IOO可用于打開流體路徑、 關(guān)閉流體路徑，和/或改變流體路徑中開口的尺寸(即，節(jié)流)。例如，當(dāng) 流體流動(dòng)通過包括示例閥組件IOO的流體路徑時(shí)，改變示例閥組件100中開 口的尺寸使得流體路徑中流體的流速根據(jù)閥組件100打開或關(guān)閉的程度而 減小或增大。
如圖1所示，示例閥組件100包括閥102、致動(dòng)器104和操作桿106。 操作桿106機(jī)械連接到致動(dòng)器104,如下面結(jié)合圖2B至圖3B所述。致動(dòng)器 104被配置為相對于操作桿的軸線致動(dòng)(即，旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動(dòng)等)操作桿106以 打開Z關(guān)閉岡102。閥102包括閥體108、位于閥體108的內(nèi)表面或腔112內(nèi) 的控制元件110(例如，盤)，以及如虛線所示機(jī)械連接到控制元件IIO的 閥軸114。閥軸114被示出為基本方形軸，且可被設(shè)計(jì)為符合針對方形軸的 ISO標(biāo)準(zhǔn)。然而，閥軸114也可使用任意其它形狀(例如，任意多邊形形狀) 和尺寸來實(shí)現(xiàn)。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，除了可以為用于接合 ISO標(biāo)準(zhǔn)致動(dòng)器的多邊形或基本方形端部，軸的截面可以為基本圓形。此外， 本領(lǐng)域技術(shù)人員還可預(yù)期的是，也可使用與已知的帶鍵軸一起使用的示例套 爪、操作桿和套爪工具，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
在關(guān)閉位置，控制元件110可處于就位位置，在該就位位置，控制元件 110的密封表面116與閥體108的內(nèi)表面112接觸，從而阻止流體流動(dòng)通過 閥體108。將控制元件110移動(dòng)至完全打開位置可包括旋轉(zhuǎn)所述閥軸114， 以使控制元件110處于相對于由內(nèi)表面112限定的開口基本垂直的方位。使 控制元件110節(jié)流，可包括調(diào)節(jié)和控制所述控制元件110在完全打開位置與 完全關(guān)閉位置之間的位置，以達(dá)到期望的過程流體流量或壓力的減小。此外， 使控制元件110節(jié)流可與反饋系統(tǒng)結(jié)合執(zhí)行，該反饋系統(tǒng)被配置為連續(xù)地測
9量過程流體的流量和/或壓力。該反饋系統(tǒng)于是例如可使得致動(dòng)器104響應(yīng) 過程流體的流量和/或壓力的變化而至少部分地致動(dòng)操作桿106。在此情況 下，最小化或減小操作桿106與閥軸114之間的無效運(yùn)動(dòng)對于獲得控制元件 110的精確定位是至關(guān)重要的。
如圖1所示，致動(dòng)器104通過安裝支架118機(jī)械連接到閥102。致動(dòng)器 104可包括任意能夠旋轉(zhuǎn)閥軸114的動(dòng)力或非動(dòng)力致動(dòng)設(shè)備。如已知，致動(dòng) 器通常由電動(dòng)、氣動(dòng)和/或液壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)?？商鎿Q地，致動(dòng)器104可由任意 非動(dòng)力致動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，例如，手動(dòng)操作設(shè)備等。
操作桿106包括第一連接部120和第二連接部122。雖然第一連接部120 示出為機(jī)械連接到閥軸114，但第二連接部122也可如下所述被配置為機(jī)械 連接到閥軸114。操作桿106可通過第一連接部120和/或第二連接部122向 閥軸114施加旋轉(zhuǎn)力。例如，當(dāng)操作桿106旋轉(zhuǎn)時(shí)，第 一連接部120旋轉(zhuǎn)閥 軸114以使控制元件IIO在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
操作桿106接合被保持在操作桿106與牽引螺母(draw nut) 126之間 的墊圈124。如下面結(jié)合圖3A和圖3B所述，墊圈124和牽引螺母126使得 第一連接部120和/或第二連接部122能夠接合(例如，被夾持到)閥軸114。 此外，連接部120和122被配置為基本相似或相同，以使致動(dòng)器104可被轉(zhuǎn) 動(dòng)180度以轉(zhuǎn)換閥102的故障保險(xiǎn)操作，如下面結(jié)合圖2A和2B所述。
圖2A和圖2B為圖1的致動(dòng)器104的正等軸測圖。圖2A和圖2B大體 上描繪出圖1的操作桿106被旋轉(zhuǎn)地連接到致動(dòng)器104的方式。如上結(jié)合圖 1所述，致動(dòng)器104可機(jī)械連接到軸(例如，圖1的岡軸114)以便旋轉(zhuǎn)該 軸。盡管致動(dòng)器104被示出為彈簧和隔膜式致動(dòng)器，任意其它適合的致動(dòng)設(shè) 備也可使用。致動(dòng)器104還包括被示出作為致動(dòng)器104前側(cè)的第一面板204， 以及第一面;f反204的相反側(cè)上(即，致動(dòng)器104的后側(cè))的第二面板(未示 出)。第一面板204和第二面板基本相似或相同，如下所述這使得致動(dòng)器 104能夠進(jìn)行可實(shí)地配置的故障保險(xiǎn)操作。
^燥作桿106機(jī)械連接到或者接合示例套爪202,該示例套爪202^f皮配置為向例如閥軸114 (圖1)施加夾緊力。操作桿106和示例套爪202可形成 第一連接部120 (圖1)和/或第二連接部122 (圖1),如下結(jié)合圖3A和 3B所述。此外，操作桿106被示出為延伸穿過第一面板204。以相似的方式， 操作桿106延伸穿過第二面板，但并未示出在圖2A和圖2B中。
致動(dòng)器104的故障保險(xiǎn)操作是可實(shí)地配置的。該故障保險(xiǎn)操作限定當(dāng)動(dòng) 力(例如，電力、氣動(dòng)力、液壓力等)中斷時(shí)，閥102 (圖l)是否被配置 為打開還是關(guān)閉。例如，將第一連接部120機(jī)械連接到閥軸114可以提供故 障保險(xiǎn)打開配置。另一方面，如箭頭206所示物理地轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)器104以及將 第二連接部122機(jī)械連接到閥軸114可以提供故障保險(xiǎn)關(guān)閉配置。
如圖2A和圖2B所示，第一面板204包括多個(gè)安裝孔208，這些安裝孔 可用于將致動(dòng)器104通過安裝支架118(圖1 )機(jī)械連接到例如閥102(圖1 )。 在圖2B中，第一面板204 ^皮/人致動(dòng)器104上拆除以露出l喿作桿106和示例 套爪202。操作桿106和示例套爪202的裝配將在下面更為詳細(xì)地描述。^桑 作桿106機(jī)械連接到致動(dòng)元件210,該致動(dòng)元件210可被致動(dòng)器104往復(fù)運(yùn) 動(dòng)或行進(jìn)，且被配置為旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿106以打開/關(guān)閉閥102。
圖3A和3B是圖2A和2B的搡作桿106和示例套爪202的更為詳細(xì)的 正等軸測圖。具體而言，圖3A示出處于裝配配置的操作桿106和示例套爪 202，圖3B為操作桿106和套爪202的分解正等軸測圖。在裝配配置下，操 作桿106和示例套爪202形成連接部，例如圖1的連接部120和/或122。示 例套爪202被示出為具有方形孔302,其被描繪在圖3A的接合或夾緊配置 中和圖3B的打開配置中。操作桿106和示例套爪202可使用任意適于接合 和旋轉(zhuǎn)(即，致動(dòng))諸如圖1的閥軸114等閥軸的材料來制造。此外，操作 桿106和示例套爪202可使用任意適于諸如模鑄、鍛造等制造技術(shù)的材料來 制造。
方形孔302可被配置為容納和接合或夾緊矩形或方形軸，例如圖1的閥 軸114。此外，方形孔302可被配置為接合符合針對方形軸ISO標(biāo)準(zhǔn)的方形 軸。然而，方形孔302可被實(shí)現(xiàn)為任意期望的形狀和尺寸，且可被配置為與任意具有基本相似形狀和尺寸的軸接合。 一般而言，孔302的形狀和尺寸可 被配置為與相應(yīng)的軸的形狀和尺寸基本互補(bǔ)。例如，如果操作桿106和示例 套爪202被用于實(shí)現(xiàn)圖1的連接部120和122，孔302的尺寸可以與閥軸114 的尺寸基本相似或相同。
如圖3B所示，操作桿106的第一端形成第一連接部120,且提供被配 置為容納和接合示例套爪202的第一套管304。以類似的方式，操作桿106 的第二端形成第二連接部122，且提供可使示例套爪202插入穿過的第二套 管306。示例套爪202可被牽引至操作桿106中以使第一套管或第二套管接 合示例套爪202。如下更為詳細(xì)地描述，當(dāng)示例套爪202被套管304和306 其中之一接合時(shí)，孔302的尺寸減小，這使得示例套爪202接合例如閥軸 114并向閥軸114施加夾緊力。
示例套爪202可使用拉拔或牽《1技術(shù)在操作桿106內(nèi)被牽引。例如，操 作桿106可包括延伸貫穿該操作桿的通道，示例套爪202可包括可被放置在 該通道內(nèi)的細(xì)長構(gòu)件308。細(xì)長構(gòu)件308可具有可延伸貫穿操作桿106和墊 圈124的螺紋部分310，以螺紋接合牽引螺母126。擰緊牽引螺母126則將 示例套爪202拉入連4婁部120,這4吏得方形孔302的尺寸減小。以這種方式， 示例套爪202可直接接合例如閥軸114,從而減小和/或消除方形孔302的表 面與閥軸114的表面之間的間隙。在可替換配置中，例如下面描述的示例， 細(xì)長構(gòu)件308可包括內(nèi)螺紋和牽引螺栓(代替牽引螺母126),該牽引螺才全 可接合所述內(nèi)螺紋以將示例套爪202牽引至操作桿106內(nèi)。如下所述，牽引 螺拴可與套爪工具結(jié)合為單一結(jié)構(gòu)，術(shù)語"套爪工具"可指牽引螺拴(其將 套爪連接到操作桿)和套爪拆除器(其將套爪從操作桿上分離)二者，或者 套爪安裝器(其將套爪連接到搡作桿)和套爪拆除器(其將套爪從操作桿上 分離)二者。
通過借助于示例套爪202來消除方形孔302與閥軸114的表面之間的間 隙，操作桿106與閥軸114之間的無效旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(即，無效運(yùn)動(dòng))被實(shí)質(zhì)上 減小或消除。此外，出于例如安裝過程、維修過程等目的，這里描述的示例
12套爪(例如，示例套爪202)可有利于致動(dòng)器(例如，致動(dòng)器104)和軸(例 如，閥軸114)的連接和分離。
圖4示出插入到與套爪工具402相連的操作桿106中的套爪202的剖視 圖。如圖4所示，套爪工具402可用于從操作桿106上拆除套爪202，而不 會(huì)損壞套爪202、操作桿106或閥組件100的任何其它部件。套爪工具402 包括被放置為抵靠套爪202的后部或端部405的板404。板404具有第一膛 孔406和第二膛孔408，第一柱頭螺栓410和第二柱頭螺栓412分別穿過該 第一膛孔406和第二膛孔408。第一柱頭螺栓410被插入至位于操作桿106 中的第三膛孔414中，第二柱頭螺栓412被插入至亦位于操作桿106中的第 四膛孔416中。第一和第二柱頭螺栓410和412的相對端分別連接到第一牽 引螺母418和第二牽引螺母420。牽引螺母418和420被旋轉(zhuǎn)以驅(qū)使套爪工 具402的端部405抵靠套爪202。也就是，當(dāng)牽引螺母418和420被旋轉(zhuǎn)為 與拉拔板404接觸時(shí)，拉拔板404移動(dòng)得更接近操作桿106 。當(dāng)板404靠近 操作桿106時(shí)，板404的端部405推動(dòng)套爪202,克服套爪202與操作桿106 之間的摩擦，將套爪202從操作桿106上分離，并驅(qū)使套爪202從操作桿 106的另一端離開，而不損壞閥組件100的任何部件。該示例套爪工具402 在拆卸過程中(即，套爪202的拆除)被安裝，從而用作套爪拆除器。
可替換示例套爪工具502示出在圖5中 套爪工具502可為包括第一腿 部504、第二腿部506和背構(gòu)件508的基本U形部件。可替換地，第一腿部 504和第二腿部506可形成為整體，以使套爪工具502成為在其一端打開的 中空圓柱形結(jié)構(gòu)。套爪工具502的至少一部分具有內(nèi)徑螺紋510。在該圖示 的示例中，內(nèi)徑螺紋510被定位在第一和第二腿部504和506的末端。操作 桿106還包括位于操作桿106至少一部分上的外徑螺紋512。外徑螺紋512 與套爪工具502的內(nèi)徑螺鄉(xiāng)丈510互補(bǔ)或被配置為螺紋連接到內(nèi)徑螺紋510。 為了將套爪202從搡作桿i06上拆除，套爪工具502被安裝到操作桿106的 后部，以使套爪工具502的內(nèi)徑螺紋接合操作桿106的外徑螺紋512。套爪 工具502隨后被旋轉(zhuǎn)從而使得螺紋510和512進(jìn)一步接合并且將套爪工具
13502朝向操作桿106的后部牽引。當(dāng)套爪工具502被旋轉(zhuǎn)時(shí)，套爪工具502 的背構(gòu)件508接觸套爪202，克服套爪202與操作桿106之間的摩擦力，將 套爪202從操作桿106上分離，并驅(qū)使套爪202從操作桿106的另 一端離開， 而不損壞閥組件100的任何部件。該示例套爪工具502可在拆卸過程中(即， 套爪202的拆除)被安裝或使用。
圖6圖示出另一可替換示例套爪工具600。在該示例中，套爪202包括 外徑螺紋602和內(nèi)徑螺紋604。套爪202的內(nèi)徑螺紋604與閥軸拆除器608 的外徑螺紋606互補(bǔ)。為了拆除閥軸(未示出)，閥軸拆除器608被插入(例 如，螺紋擰進(jìn))至套爪202中，以使閥軸拆除器608的外徑螺紋606接合套 爪202的內(nèi)徑螺紋604。閥軸拆除器608隨后被旋轉(zhuǎn)使得閥軸拆除器608祐: 進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)進(jìn)入套爪202。在閥軸拆除器608被充分旋轉(zhuǎn)之后，閥軸拆除器 608的端部610接觸閥軸。隨著閥軸拆除器608被進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)和進(jìn)一步驅(qū)動(dòng) 進(jìn)入套爪202,閥軸離開套爪202。
將閥軸從套爪202上拆除消除或減小閥軸通過套爪202作用在操作桿 106上的楔入力。在沒有楔入力的情況下，可通過套爪202的手動(dòng)操作、工 具(例如，扳手或鉗子)與套爪202的外徑螺紋602的相互配合，借助于重 力等，套爪202可被從操作桿106上拆除。以這種方式，閥軸拆除器608還 用作套爪工具或拆除器。然而，上述其它套爪工具402和502施加力在操作 桿上以分離套爪202，但閥軸拆除器608施加力在閥軸上以拆除套爪202。
所示示例示出閥軸拆除器608為螺栓。然而，任意類型的緊固設(shè)備，例 如螺釘也可以代替使用。此外，在圖示的示例中，閥軸拆除器608是完全可 拆除的，且可根據(jù)需要(例如，在拆卸過程中)被安裝或使用。
圖7圖示出又一可替換套爪工具700。圖7示出的裝置包括中間結(jié)構(gòu)或 可調(diào)節(jié)聯(lián)接器，例如可調(diào)節(jié)螺紋連接部或聯(lián)接器702，其可永久地位于操作 桿106的內(nèi)部且相對于操作桿106可自由旋轉(zhuǎn)。可調(diào)節(jié)連接部702被保持在 操作桿106中，并且通過諸如止動(dòng)環(huán)(未示出)或類似設(shè)備等緊固件被防止 沿操作桿106的中心軸線或縱向軸線移動(dòng)?？烧{(diào)節(jié)連接部702具有兩個(gè)腔，即第一膛孔704和第二膛孔706。第一膛孔704具有與套爪202的細(xì)長部分 308上的外徑螺紋710互補(bǔ)的內(nèi)徑螺紋708。第二膛孔706也具有內(nèi)徑螺紋 712。可調(diào)節(jié)連接部702還包括具有通孔716的中心部分714。在所示示例 中，通孔716具有方形截面。然而，任意其它多邊形形狀也可以代替使用。
為了向內(nèi)牽引套爪202和將套爪202連接到操作桿106上，桿或軸或其 它形式的套爪工具(未示出)可被插入至操作桿106的與套爪202相反的一 端。套爪工具可具有方形端部，其被插入并接合通孔716。套爪工具隨后可 被順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這接著順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可調(diào)節(jié)連接部702。可調(diào)節(jié)連接部702的 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使套爪202的外徑螺紋710接合可調(diào)節(jié)連接部702的第一膛孔 704的內(nèi)徑螺紋708,這將套爪202進(jìn)一步牽引至操作桿106中并且將套爪 202與操作桿106連接?？商鎿Q地，套爪工具的一部分可具有與第二膛孔706 的內(nèi)徑螺紋712接合的外徑螺紋。在此情況下，當(dāng)套爪工具的外徑螺紋和可 調(diào)節(jié)連接部702的內(nèi)徑螺紋712接合時(shí)，套爪工具的連續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使可調(diào) 節(jié)連接部702順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且將套爪202與操作桿106連接，如上所述。
為了拆除套爪202,具有方形端部的套爪工具可被插入到通孔716中， 且沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。套爪工具的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)使可調(diào)節(jié)連接部702沿逆時(shí)針 方向旋轉(zhuǎn)，這致使可調(diào)節(jié)連接部702的內(nèi)徑螺紋708和套爪202的軸308的 外徑螺紋710不再接合，并將套爪202和操作桿106分離。4喿作桿、套爪和 套爪工具的可替代示例組合示出在圖8至圖11中。該示例操作桿106具有 中間結(jié)構(gòu)802。在此示例中，中間結(jié)構(gòu)802為將操作桿106的內(nèi)腔分成第一 膛孔804和第二膛孔806的腹板或板802。在此示例中，該中間結(jié)構(gòu)、板或 腹板802可以與操作桿106形成為整體。腹板802具有另 一膛孔或中心膛孔 808，套爪202的柄或軸308可穿過該孔(圖8)。
套爪工具902具有第一端卯4和第二端906。第一端卯4具有朝向膛孔 910的開口 908，該膛孔910的至少一部分包括內(nèi)徑螺紋912。為了連接套 爪202和操作桿106,套爪202被插入至第一膛孔804中。第一膛孔804包 括可與位于套爪工具902的一部分上的外徑螺紋914接合的內(nèi)徑螺紋810。套爪202的軸308也包括外徑螺紋812。當(dāng)軸308 #1插入穿過第一膛孔804 和中心膛孔808時(shí)，軸308的一部分進(jìn)入第二膛孔806。套爪工具902從相 反端被插入至第二膛孔806中。套爪工具902接合套爪202的軸308。軸308 進(jìn)入開口 908,且軸308的外徑螺紋812接合套爪工具902的內(nèi)徑螺紋912。 當(dāng)套爪工具卯2被旋轉(zhuǎn)時(shí)，套爪工具卯2施加力在中心腹板802上，該力被 傳遞到套爪202,且使螺紋812和912進(jìn)一步接合。接下來，套爪202被進(jìn) 一步拉入而與操作桿106緊密連接。在閥組件100的操作過程中，套爪工具 902可留在操作桿106的第二膛孔806中。
為了拆除套爪202,套爪工具卯2被旋轉(zhuǎn)約180度從操作桿的第二膛孔 806上拆除。套爪工具902隨后首先被再次插入至第二端906中的第二膛孔 806中，如圖11所示。套爪工具902的外表面的至少一部分包括外徑螺紋 914。外徑螺紋914接合位于操作桿106的第二膛孔806的表面的至少一部 分上的內(nèi)徑螺紋814。當(dāng)套爪工具902 一皮;旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋914和814進(jìn)一步才妾 合，套爪工具902朝向操作桿106的內(nèi)部移動(dòng)。套爪工具902的第二端906 包括基本平坦和實(shí)心表面916。當(dāng)套爪工具902進(jìn)一步移動(dòng)進(jìn)入至操作桿106 中時(shí)，套爪工具902靠近套爪202的軸308的端部。施加在套爪工具902上 的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)力被轉(zhuǎn)換為作用在套爪202上的線性力，且驅(qū)使套爪202離 開第二膛孔806。當(dāng)套爪拆除器902已經(jīng)被插入到第二膛孔806中足夠遠(yuǎn)而 到達(dá)腹板或板808時(shí)，套爪202已經(jīng)被從操作桿106上分離或移開。此時(shí)， 已經(jīng)有足夠的套爪202露出操作桿106外部，以便能夠進(jìn)行手動(dòng)操作和將閥 軸(未示出)從套爪202上拆除，而不損壞閥組件100中的任何部件。套爪 工具902可被保存在第二膛孔806中直到將來進(jìn)一步的使用。將套爪工具 902保存在操作桿中減小套爪拆除器卯2被誤置或丟失的可能，并且有利于 從該組合的裝配到拆卸的快速轉(zhuǎn)換。
盡管這里描述了特定一些方法、裝置和制造品，本專利的覆蓋范圍并不 限于此。相反，本專利覆蓋所有在文字上或依照等同替換原則下屬于所附權(quán) 利要求范圍內(nèi)的方法、裝置和制造品。
權(quán)利要求
1、一種用于過程控制設(shè)備的裝置，該裝置包括致動(dòng)器操作桿；連接到所述致動(dòng)器操作桿的套爪；以及可拆除地連接到所述制動(dòng)器操作桿和所述套爪中的至少之一上的套爪工具，其中所述套爪工具被配置為施加力至所述致動(dòng)器操作桿、所述套爪、閥軸和中間結(jié)構(gòu)中的至少之一，以將所述套爪與所述致動(dòng)器操作桿分離。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述致動(dòng)器操作桿包括第一膛孔和 第二膛孔，所述套爪工具包括包括第三膛孔和第四膛孔的板； 接合所述第一膛孔和第三膛孔的第一柱頭螺栓；以及 接合所述第二膛孔和第四膛孔的第二柱頭螺栓。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中當(dāng)所述柱頭螺栓被旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述板 使所述套爪與所述致動(dòng)器操作桿分離。
4、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述致動(dòng)器操作桿的至少一部分包 括外徑螺紋，所述套爪工具具有U形截面，且該套爪工具的一部分包括內(nèi) 徑螺紋。
5、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述套爪工具的內(nèi)徑螺紋接合所述 致動(dòng)器操作桿的外徑螺紋，以使所述套爪工具接觸所述套爪，以便將所述套 爪和所述致動(dòng)器操作桿分離。
6、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述套爪的至少一部分包括外徑螺 紋，所述套爪工具的一部分包括內(nèi)徑螺紋。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述套爪工具的內(nèi)徑螺紋接合所述 套爪的外徑螺紋，以使所述套爪和所述致動(dòng)器操作桿能夠分離。
8、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述套爪工具包括閥軸拆除器，并 且其中所述套爪的至少一部分具有內(nèi)徑螺紋，所述閥軸拆除器的至少一部分具有外徑螺紋。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述閥軸拆除器的外徑螺紋接合所 述套爪的內(nèi)徑螺紋，以使所述閥軸拆除器接合所述套爪，接觸閥軸，并驅(qū)使 所述閥軸離開所述套爪。
10、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述中間結(jié)構(gòu)被設(shè)置在所述致動(dòng)器 操作桿的內(nèi)部，且包括第一膛孔和第二膛孔，并且其中所述第一膛孔和第二 膛孔具有內(nèi)徑螺紋，所述套爪接合所述第一膛孔，所述套爪工具接合所述第 二膛孔。
11、 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述中間結(jié)構(gòu)能相對于所述致動(dòng) 器操作桿旋轉(zhuǎn)，且被旋轉(zhuǎn)以連接或分離所述套爪和所述致動(dòng)器4喿作桿。
12、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述中間結(jié)構(gòu)被所述套爪工具旋轉(zhuǎn)。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述中間結(jié)構(gòu)通過間隔件被防止沿所述致動(dòng)器#:作桿的縱向軸線移動(dòng)。
14、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述致動(dòng)器操作桿的至少一部分包 括內(nèi)徑螺紋，所述中間結(jié)構(gòu)包括板，該板具有貫穿其中的膛孔，所述套爪的 至少一部分包括外徑螺紋，所述套爪工具的至少一部分包括內(nèi)徑螺紋，所述 套爪工具的至少一部分包括外徑螺紋，并且當(dāng)所述套爪連接到所述致動(dòng)器操 作桿時(shí)，所述套爪的一部分橫穿所述中間結(jié)構(gòu)的所述膛孔。
15、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述套爪工具被定位于第一位置， 以使所述套爪工具的所迷外徑螺紋接合所述致動(dòng)器操作桿的所述內(nèi)徑螺紋， 并且當(dāng)所述套爪工具被旋轉(zhuǎn)時(shí)，將所述套爪工具牽引至所述操作桿中，以使 所述套爪工具接合所述套爪，并分離所述套爪和所述致動(dòng)器操作桿。
16、 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述套爪工具被定位于第二位置， 以使所述套爪工具的所述內(nèi)徑螺紋接合所述套爪的所述外徑螺紋，并且當(dāng)所 述套爪工具被旋轉(zhuǎn)時(shí)，將所述套爪牽引至所述操作桿中，以連接所述套爪和 所述致動(dòng)器操作桿。
17、 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述第一位置和所述第二位置相 差約180度。
18、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述中間結(jié)構(gòu)與所述致動(dòng)器操作 桿形成為整體。
19、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述套爪工具在所述過程控制設(shè) 備的操作期間可被保存在所述致動(dòng)器操作桿中。
20、 一種用于安裝或從致動(dòng)器操作桿拆除套爪的工具，該工具包括 工具主體；以及將所述工具可拆除地連接到致動(dòng)器操作桿和套爪中的至少之一上的多 個(gè)內(nèi)徑螺紋、多個(gè)外徑螺紋和一個(gè)板中的至少之一，其中所述工具^丈配置為 施加力至所述致動(dòng)器#:作桿、所述套爪、閥軸和中間結(jié)構(gòu)中的至少之一，以 將所述套爪安裝在所述致動(dòng)器操作桿中或從該致動(dòng)器操作桿上拆除。
21、 如權(quán)利要求20所述的工具，其中所述工具相對于所述致動(dòng)器操作 桿旋轉(zhuǎn)所述中間結(jié)構(gòu)，以將所述套爪安裝在所述致動(dòng)器操作桿中或從該致動(dòng) 器操作桿上拆除。
22、 如權(quán)利要求20所述的工具，其中所述工具被定位在第一位置，以 使所述工具的所述多個(gè)外徑螺紋的至少一部分接合所述致動(dòng)器操作桿的多 個(gè)內(nèi)徑螺紋的一部分，并且當(dāng)所述工具被旋轉(zhuǎn)時(shí)，將所述工具牽引至所述制 動(dòng)器操作桿中，以使所述工具接合所述套爪并將該套爪從所述致動(dòng)器操作桿 上拆除。
23、 如權(quán)利要求22所述的工具，其中所述工具具有至少一個(gè)基本平坦 的表面。
24、 如權(quán)利要求22所述的工具，其中所述工具被定位在第二位置，以 使所述工具的所述多個(gè)內(nèi)徑螺紋的至少一部分接合所述套爪的多個(gè)外徑螺 紋的一部分，并且當(dāng)所述工具被旋轉(zhuǎn)時(shí)，將所述套爪牽引至所述制動(dòng)器操作 桿中，以將該套爪安裝到所述致動(dòng)器操作桿中。
25、 如權(quán)利要求24所述的工具，其中所述第一位置和所述第二位置相差約180度
26、 一種用于將套爪安裝在過程控制設(shè)備中的操作桿中或從過程控制設(shè) 備中的操作桿上拆除套爪的器具，其中該用于安裝或拆除的器具包括用于 將套爪工具可拆除地連接到所述操作桿和所述套爪中的至少之一的器具，以及用于通過所述套爪工具施加力至所述操作桿、所述套爪、閥軸和中間結(jié)構(gòu) 中的至少之一以將所述套爪安裝在所述操作桿中或從該操作桿上拆除的器 具。
27、 如權(quán)利要求26所述的器具，其中施加至所述套爪工具的所述力是 旋轉(zhuǎn)力。
28、 如權(quán)利要求26所述的器具，其中施加至所述套爪工具的所述力是 線性力。
29、 如權(quán)利要求26所述的器具，其中所述用于將所述套爪工具可拆除 地連接到所述操作桿和所述套爪中的至少之一上的器具包括使板接合在所 述套爪工具上以接合所述操作桿和所述套爪中的所述至少之一。
30、 如權(quán)利要求26所述的器具，其中所述用于將所述套爪工具可拆除 地連接到所述操作桿和所述套爪中的至少之一上的器具包括將所述套爪的 多個(gè)內(nèi)徑螺紋或外徑螺紋與所述操作桿的多個(gè)內(nèi)徑螺紋或外徑螺紋接合。
全文摘要
公開了用于過程控制設(shè)備中的致動(dòng)器操作桿、套爪和套爪工具。一種示例裝置包括致動(dòng)器操作桿(106)、連接到該致動(dòng)器操作桿的套爪(202)，以及套爪工具(402)。在該示例裝置中，所述套爪工具可拆除地連接到所述操作桿和所述套爪中的至少之一，且該套爪工具施加力至所述致動(dòng)器操作桿、所述套爪、閥軸和中間結(jié)構(gòu)中的至少之一，以將所述套爪連接到所述操作桿或與所述操作桿分離。
文檔編號(hào)F16K31/05GK101501381SQ200780029547
公開日2009年8月5日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者保羅·安德魯·戴, 詹森·吉恩·奧伯丁, 道格拉斯·詹姆士·博伊德 申請人:費(fèi)希爾控制產(chǎn)品國際有限公司