改进的杆连接器组件制造技术

一种用于将两杆（２３０，２６０）机械固定在一起的改进的杆连接器组件及方法。第一杆组件和第二杆组件中大致为平面的配合表面（２３４，２４８）被杆接头（２０４）压缩地结合在一起。由该杆接头（２０４）施加的压缩负载来自于锥形表面（２０８），该锥形表面向第一杆组件（２３０）上的对应锥形表面（２０９）提供过盈配合。杆接头（２０４）中提供的间隙直径容许第一杆组件（２３０）和第二杆组件（２６０）的轴向未对准。该第二杆组件（２６０）包括可调的杆接合器（２４０），以提供连接到不同长度的杆上。第一杆组件（２３０）包括内腔（２３６），用于容纳可以从该可调的杆接合器（２４０）伸出的第二杆（２６０）的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
此处描述的杆连接器组件公布了一种用于将两个杆机械固定在一起的设备和方法。更具体地讲，公开了一种用于将执行机构杆固定到控制阀杆上的阀杆连接器和方法。本杆连接器组件明显减少了由于执行机构杆和阀杆的轴向未对准而使得阀杆施加到阀填料上的不对称力。
技术介绍
控制阀通常由直接连接到该阀上的气动执行机构(actuator)开动，例如弹簧和隔膜执行机构。气动执行机构为移动阀塞以控制流过阀的流体提供必需的力。如本领域技术人员所理解的那样，在由隔膜和执行机构外壳所限定的压力室中增加或者减小空气压力，会产生移动该隔膜的气垫。将执行机构杆连接到隔膜的中心，并该执行机构杆由滑动轴承沿其纵向轴穿过执行机构壳体而进行导向。通过将执行机构杆连接到隔膜上，执行机构空气压力的直接变化，产生该执行机构杆的轴向位置的相应变化。执行机构杆被连接到从阀体上穿过阀帽伸出的阀杆上。通过将执行机构杆机械连接到阀杆上，被连接的阀塞的位置能够对流过阀的流体进行控制。通常，阀杆连接器包括单个的、刚性连接器，该刚性连接器包括两个用于容纳执行机构杆和阀杆的螺纹孔。惯用的阀杆连接器存在一些如下所述的制造缺陷和设计局限。图1示出常用的阀杆连接器10的横截面图，该阀杆连接器10将执行机构杆30机械地固定到阀组件100的阀杆40上。通过将轭锁紧螺母70螺纹啮合到阀帽64上，执行机构48(部分地由执行机构轭腿描述)被连接到阀体50上。当向执行机构48提供的空气压力发生改变，执行机构杆30相应的沿纵向轴90移动。阀杆连接器10将执行机构杆30提供的轴向运动通过阀杆40传递到阀塞46上，以允许阀塞相对于阀座60定位。例如，当阀塞46处于离开阀座60的位置时，液体能够按照图示的箭头方向，从阀入口52流到阀出口54。阀组件100使用阀填料58来密封阀体50内的流体，并提供基本上平行于阀杆40的导向表面。通过填料凸缘72、填料螺栓69a-b和填料螺母66a-b，阀填料58被压缩装填到阀帽64中的阀填料盒61内。施加到阀填料58上的压缩负载使得该阀填料58沿圆周方向膨胀，以为阀杆40形成流体密封和导向表面。因此，阀杆40在阀填料58上所表现出来的任何不对称力都能够增加贯穿不对称力的区域的填料摩擦，该不对称力引起阀填料58的退化和腐蚀，并且实质上减少其使用寿命。惯用的阀杆连接器10不能消除这些不对称力。这些不对称力的出现会增加维修费用，并且如果流体溢出到周围空气中，会增加环境危害的风险。参见图1和图2，惯用的阀杆连接器10包括两个连接器半部12a-b，它们被穿过间隙孔13a-b并插入到螺栓孔15a-b的螺栓14a-b拴紧，形成刚性连接器。阀杆连接器10具有带螺纹的上部孔20，以“容纳”如下面将要描述的致动起杆30。阀杆连接器10的带螺纹的下部孔22“容纳”阀杆40。当上部螺纹62和下部螺纹68分别与相应的位于执行机构杆30和阀杆40上的外螺纹32和38机械啮合时，执行机构杆3()和阀杆40相结合。由制造过程形成的、锥度约为45度的锥形内表面18将上部孔20连接到下部孔22上。如图1所示，执行机构杆30的直径通常大于阀杆40的直径。由于惯用的设计技术，阀杆连接器10只能适应执行机构杆30和阀杆40在长度上的较小变化。如熟悉这些类型连接器的人员所能理解的那样，阀和执行机构制造商通常通过设计和维持具有大量用于满足特殊应用的阀和执行机构的组合的产品种类，来解决此种局限。为了完成阀组件100，执行机构杆30和阀杆40被以反旋转方向旋入孔20和22中，直到达到预期的长度。阀组件100的行程长度必须在操作之前设定，并且通常通过在阀杆连接器内的调整而获得。当阀杆40的端面44与执行机构杆30的端面24相接触时，阀杆连接器10的可调性被限制在一个方向上。在相反的方向上，调整限制基于必须啮合的最少螺纹数，以建立安全可靠的机械连接。常用的阀杆连接器10提供大约为0.25到0.50英寸的调整范围。最后，螺栓14a-b被进一步旋紧，以在螺纹32、38、62和68之间，产生额外的压缩负载，从而将执行机构杆30可靠地固定到阀杆40上。由于阀杆40和执行机构杆30均被螺纹连接到单个刚性连接器中，因此必须保证阀杆连接器10上的窄制造公差。任何由于低于公差范围(under-toleranced)的连接器半部12a-b产生的未对准，都可能会进一步增加不对称力，并因而增加阀填料58所承受的摩擦力。窄制造公差会导致较高的制造成本，并增加装配难度。更为明显的是，当使用惯用的阀杆连接器10时，执行机构杆30和阀杆40之间的连接是刚性的。该连接刚性需要执行机构杆30和阀杆40极佳地沿公共纵向轴线90对齐，以消除阀填料58的磨损。如本领域技术人员所理解那样，用于执行机构48和阀体50上的工业标准制造公差和常用的装配方法，不能提供执行机构杆30与阀杆40的精确对准。
技术实现思路
因此，本杆连接组件的目的在于提供一种连接器装置，能够容许两杆间的轴向未对准，并便于补偿不同的杆长度。更具体地讲，本杆连接器明显降低了由于阀杆施加到阀填料上的不对称侧向负载产生的摩擦，否则该摩擦会出现在控制阀组件中。根据本杆连接器组件的一个方面，具有锥形夹紧表面的第一杆组件和第二杆组件，均带有大致为平面的端面，它们被将锥形夹紧表面加载、以将第一和第二杆组件机械连接的杆接头(rod union)所固定。该杆接头中的内腔形成上下缘边，以将杆组件上的配合面啮合在一起。该腔进一步形成容许第一和第二杆轴向未对准的间隙表面。根据本杆连接器组件的另一方面，阀杆组件和执行机构杆组件被固定在一起。该阀杆组件包括提供阀行程调整的阀杆接合器(adapter)。螺纹连接到该执行机构杆上的执行机构杆接合器包含内腔，以容纳从该阀杆接合器上伸出的阀杆的预定长度。根据本杆连接器组件的另一方面，通过为杆接头提供配合表面的底切，可直接修改该执行机构杆，该杆接头将阀杆接合器机械连接到执行机构杆上。在另外的实施例中，建立一种用于降低阀杆组件和阀填料之间的摩擦的方法。在另一实施例中，控制阀组件包括控制阀、致动装置和本杆连接器组件。该致动装置直接固定在控制阀上。此外，该致动装置包括通过杆接头固定到阀杆组件上的执行机构杆组件，该杆接头对将执行机构杆组件和阀杆组件机械连接的对应的锥形表面进行压缩加载。该杆接头提供容许执行机构杆组件和阀杆组件的轴向未对准的间隙表面。另外，该执行机构杆接合器包含内腔，用于容纳从阀杆接合器伸出的阀杆的预定长度，以便于阀的行程调整。附图说明在附带的权利要求中，阐明了被认为具有新颖性的本专利技术的特征。通过参照结合附图的下面描述，本专利技术可被最好地理解，几幅附图中相同的参考标号表面相同的元件，其中图1为与控制阀组件相结合的现有技术的阀杆连接器的横截面图。图2为图1中现有技术的阀杆连接器的透视图。图3图示本杆连接器组件中的杆接头的透视图。图4为图示将未对准的执行机构杆机械连接到阀杆上的本杆连接器组件的横截面图。图5图示被改进以包括本杆连接器组件的特征的执行机构杆的横截面图。图6图示本专利技术可选实施例的在杆接头中使用竖向夹紧装置的杆连接器组件的侧视图。图7图示本专利技术另一可选实施例的在杆接头中使用竖向夹紧装置的杆连接器组件的侧视图。具体实施例方式为了充分理解本杆连接器组件的优点，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杆连接器组件，该杆连接器组件包括：第一杆接合器，具有与第一配合表面相邻的底切；第二杆接合器，具有与第二配合表面相邻的底切；以及杆接头，用于在底切处围住并配合该第一和第二杆接合器的第一和第二配合表面，该杆接头具有内 腔，以形成用于容纳并保持该第一和第二配合表面的第一缘边和第二缘边。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔怀尔迪尔麦卡迪，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]