用于致动器的旋转式位置指示器制造技术

一种被配置成集成到致动器(16)的旋转式位置指示器(32)，其中旋转式位置指示器包括成嵌套布置的第一轴(82)和第二轴(80)，其中第一和第二轴被配置成把致动器的致动元件的线性运动转换成第一旋转运动，以及变速箱(84)被配置成耦合到致动器，其中变速箱被配置成把第一旋转运动转换成位置轴(86)的第二旋转运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求申请号为EP14154286、名称为“用于致动器的旋转式位置指示器”、提交于2014年2月7日欧洲专利申请的优先权和相关权益，该申请的所有内容均以参考的方式结合到本文中。
技术介绍
本部分旨在向读者介绍与如以下所描述和/或请求保护的本专利技术的各个方面可能相关的各个方面。申请人相信本部分将帮助为读者提供背景信息来以辅助读者更好的理解本专利技术的各个方面。因此，需要理解的是，应该从上述角度来理解本部分，而不应该把本部分理解为对现有技术的承认。应当理解的是，都是流体的油和天然气对于当代经济和社会都有深远的影响。的确，依赖于石油和天然气的设备和系统是无处不在的。例如，油和天然气被作为燃料广泛地应用在交通工具上，比如汽车、飞机、船舶等等。进一步地，石油和天然气频繁地用于在冬季的居家供热，产生电能以及制造惊人规模的日用品。流体的流动，无论是基于石油的还是其它，都可以用阀来控制。流体流过处于打开状态的阀，但是可以通过把阀转换成关闭状态从而来干扰流。虽然大量的阀都可以在打开状态和关闭状态之间被手动致动，但在工业设置中更稳固的阀可用比如液压、电动或气压装置来机械致动。附图说明通过结合附图来阅读下文中的详细说明，可以帮助读者更好的理解本专利技术的各个特征、方面和优势，其中，相同的附图标记在全文中表示相同的部件。其中：图1图示了根据本专利技术的实施例的具有带旋转式位置指示器的致动器的阀组件；图2是根据本专利技术的实施例的处于关闭位置的带旋转式位置指示器的致动器的剖视图；图3是根据本专利技术的实施例的处于打开位置的带旋转式位置指示器的致动器的剖视图；图4是根据本专利技术的实施例的旋转式位置指示器的主视图；图5是沿着图4中的线5-5对根据本专利技术的实施例的旋转式位置指示器所取得的剖面侧视图；以及图6是沿着图4中的线5-5对根据本专利技术的实施例的旋转式位置指示器所取得的剖面侧视图。具体实施方式下文将描述本专利技术的一个或多个具体实施例。本文所描述的本专利技术的实施例仅是示例性的。此外，虽然本文努力提供这些示例性实施例的简明说明，但是，实际上实现本专利技术的所有特征可能未在说明书中全部得到描述。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如在任何工程或设计项目中，大量的具体实施决定必须根据实现开发者的特定目标而变化，比如符合系统相关和商业相关的限制，从一个实施例到另一个实施例，具体实施可能会发生变化，但是该种变化是不偏离本专利技术的精神和启示的。此外，应当理解，这样的开发努力可能是复杂和耗时的，但尽管如此，将是设计，制造，和生产的那些普通技术人员在得到本专利技术的益处之后所进行的常规任务。下文公开的内容涉及用于致动器的旋转式位置指示器，比如线性阀致动器。更具体地来说，所公开的实施例包括旋转式位置指示器，被配置成提供由致动器致动的阀的可视指示。例如，致动器，可以是圆柱形致动器、弹簧致动器、液压致动器、气压致动器、电机致动器以及其它类型的致动器，或其任意组合，被配置成致动阀，比如球阀、门阀、旋塞阀、蝴蝶阀或者其它类型的阀。随着致动器致动了阀，与致动器接合的旋转式位置指示器也致动了，以提供阀的位置的准确指示。例如，旋转式位置指示器也可被配置成提供阀处于打开位置、关闭位置或其间的任意位置的指示。进一步地，旋转式位置指示器可以被外壳全部包围并密封在外壳内，该外壳是集成到致动器的。因此，本文所公开的实施例可以是稳健的，并且没有外部移动零件，从而提高了准确度和操作的可重复性。图1图示了用于控制流体流12通过流径14的阀组件10。阀组件10包括耦合到阀体18的致动器16(例如线性致动器)。阀体可支持任何数量的阀型，略举数例，例
如蝴蝶阀、球阀、回转阀、门阀。如所示，阀体18携载球阀20。在打开状态，球阀20的通孔22与阀组件10的入口24和出口26对齐。这允许流12经过阀。通过转动球阀20以使得通孔22垂直于入口24和出口26，从而可以中断流12。换言之，旋转球阀20使得阀组件10在关闭和打开状态之间转变。阀组件10一般被配置成在不同的应用中控制流体流经阀组件10。例如，阀组件10可以在涉及石油和天然气工业的应用(例如海底和/或海面应用)以及石油化工工业等应用中使用。在某些实施例中，阀组件10可耦合到用于石油和天然气提取的采油树(Christmas tree)上。为了实现球阀20的四分之一回转，致动器16通过驱动源28(即致动元件)提供了动力。驱动源28可以是任意数量的合适的设备，略举数例，比如液压致动器、直线电动机、气压设备，弹簧复位致动器，或者手动轮。在所示的实施例中，驱动源28被耦合到附接到球阀20的阀杆30。在操作中，驱动源28可将线性力施加到阀杆30。阀杆30可以具有力传输元件，例如，具有把线性力转换为旋转力的螺旋状表面的两个轴。作为结果，阀杆30上的线性力被转换成球阀20上的旋转力。因此，驱动源28可以被用于旋转球阀20，并把阀组件10在打开和关闭状态之间切换，以控制经过流径14的流12。阀组件10可以用作以打开/关闭的方式来允许或限制从上流元件沿着流径14到达下流元件的流。如下文中所详细描述的，致动器16可包括旋转式位置指示器32，其提供致动器16的位置的指示，并因此提供球阀20的位置的指示。更具体地，旋转式位置指示器32可以位于集成有致动器16的外壳内，并被完全围绕，以减少旋转式位置指示器32的外部元件。作为结果，旋转式位置指示器32的操作可提供增加的准确性和可重复性。进一步地，旋转式位置指示器32可以被预加载(例如使用弹簧)来实现旋转式位置指示器32的反冲、后退以及其它不想要的运动的减少，这些不想要的运动可能会造成不准确地反映致动器16和球阀20的真实位置。换言之，旋转式位置指示器32可被配置成与致动器16一致地和/或成比例地致动，以提供致动器16和球阀20的位置的准确和连续的指示。下述内容讨论了一个实施例中的旋转式位置指示器32，在该实施例中致动器16是液压致动器。但是，在其它实施例中，旋转式位置指示器32可以与其它致动器16合并，比如弹簧复位致动器、气压致动器、电致动器或其它类型的致动器。类似地，图1中的阀组件10包括球阀20，尽管在其它实施例中阀组件10可包括四分之一回
转球阀、门阀、栓塞阀、蝴蝶阀或其它类型的阀。进一步地，需要理解的是，阀组件10可具有其它配置和/或元件，并且，虽然使用了术语“入口”、“出口”、“上游”和“下游”，但仅是便于参考理解，并无把阀组件10限制为任意特定的指向性配置。进一步地，此外，使用的形容词或副词修饰词“水平”和“垂直的”，“向上”和“向下”，或“顺时针”和“逆时针”也仅用于便于在术语组中便于参考，并不意味着把阀组件10限制为任意特定的指向性配置。图2是处于关闭位置的具有旋转式位置指示器32的致动器16的一个实施例的剖视图。在所示的实施例中，致动器16包括安置在圆柱形衬垫52的相反轴向末端的圆柱形端法兰50。此外，致动器16包括安置在圆柱形衬垫52轴向中点的中间法兰54，其因此界定了处于圆柱形衬垫52之内的两个活塞室56(例如，第一活塞室58和第二活塞室60)。每个活塞室56具有安置在其中的各自的活塞(例如，致动元件)。特别地，第一活塞室58包括第一活塞62而第二活塞室60包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：旋转式位置指示器，其被配置为集成到致动器，其中所述旋转式位置指示器包括：成嵌套布置的第一轴和第二轴，其中所述第一轴和所述第二轴被配置成将致动器的致动元件的线性运动转换成第一旋转运动；以及被配置成耦合到所述致动器的变速箱，其中所述变速箱被配置成把所述第一旋转运动转换成位置轴的第二旋转运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 EP 14154286.0;2015.01.16 US 14/598,5311.一种系统，包括：旋转式位置指示器，其被配置为集成到致动器，其中所述旋转式位置指示器包括：成嵌套布置的第一轴和第二轴，其中所述第一轴和所述第二轴被配置成将致动器的致动元件的线性运动转换成第一旋转运动；以及被配置成耦合到所述致动器的变速箱，其中所述变速箱被配置成把所述第一旋转运动转换成位置轴的第二旋转运动。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一轴被耦合到所述致动器的活塞，以及所述第二轴被耦合到所述致动器的框架。3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一轴包括销，所述第二轴包括螺旋槽，以及所述销被安置在所述螺旋槽内。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述变速箱包括耦合到所述第二轴的第一齿轮计和耦合到所述位置轴的第二齿轮计，其中所述第一齿轮计和所述第二齿轮计相互齿轮连接，并且相对于彼此而顺时针安置。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述变速箱包括耦合到所述位置轴的弹力轴位置指示器，和耦合到所述弹力轴位置指示器的视觉位置指示器，其中所述视觉位置指示器安置在所述变速箱外部并被配置成表示所述第二旋转运动的量。6.如权利要求5所述的系统，其中，所述变速箱包括安置在所述变速箱的外表面的刻度盘，所述刻度盘包括至少一个图形指示器，所述视觉位置指示器包括指针，其被配置成基于所述第二旋转运动指向所述至少一个图形指示器。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：A·德夸尔蒂，
申请(专利权)人：卡梅伦国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US