用于磁性致动阀的手动越控系统技术方案

大体上描述与磁性致动阀相关的各种装置和技术。磁性致动阀可包含用以在正常操作期间完全密封所述阀的机构。然而，在阀被卡住的情况下，可暂时提供到内部致动机构的机械接取。可针对紧急接取提供对内部致动部件的机械非磁性耦合部分的接取。在正常操作条件下封锁对所述内部致动部件的所述接取。密封端口在正常磁性耦合操作期间覆盖所述内部致动部件的所述部分，但可移除以对致动器进行直接机械接取。此外，备用密封件可收容在此端口内。所述备用密封件通常不暴露于外部环境或劣化，但在紧急致动期间暂时提供到所述内部致动部件的接取时防止泄漏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于磁性致动阀的手动越控系统
本申请案涉及阀技术，且更具体地说，涉及阀致动器机构。
技术介绍
阀常常随着老化而产生泄漏。泄漏的阀可能会令人讨厌、浪费，且可能在住宅环境中造成损坏，但在工业应用中可能会带来更多的问题。可能需要关闭工厂生产线来改装或更换阀，从而导致生产损失和不必要的停工时间。泄漏可导致环境破坏和安全问题。蒸汽泄漏可能烫伤且甚至杀死工人。环境保护局(EPA)对工厂和油田中阀杆密封件泄漏所造成的污染表示关注。在极端情况下，例如半导体制造，即使是微小的泄漏也可能是致命的：在半导体铸造厂中检测到泄漏后，常常需要清理呼吸箱和防护服。大多数传统的阀具有两个移动密封件：(1)“阀座”，在此处允许、控制和关断经由阀的材料流；(2)“阀杆密封件”，其防止材料从用于阀手柄的孔泄漏出来。研究已表明，在现实世界的阀中遇到的多达80％的泄漏与阀杆密封件有关，因为它们往往会夹带尘土和粗粒，其可能会随时间推移而腐蚀配合表面。传统阀含有的阀杆密封件常常会随时间推移而劣化或泄漏。先前的无密封阀常常使用弯曲或挠曲组件，例如波纹管或隔膜，它们会劣化或疲劳，且在长期使用时也会泄漏。另外，前几代的磁性致动阀(有时在本文中称为电磁阀)常常包含内部磁体和/或以线性螺线管类型方式操作，从而使得难以实现高温操作，且常常需要持续的动力来维持其位置。用于电磁阀的先前手动越控系统包含的动态密封件即使在以磁性方式操作阀时也可能泄漏。一些行业，例如石化行业，非常不愿意接受电磁阀致动器，而没有提供在紧急情境下能够释放卡住的阀的设施。对于传统的阀，用来“松开”阀的装置称为“模拟手柄”，且其基本上是扳钳或扳手之类的装置，附在常规手柄上以增大施加到阀上的扭矩。扭矩增大通常是由于模拟手柄较长或模拟手柄相对于原始阀手柄允许较大杠杆作用。通常，模拟手柄仅用于释放长时间未致动的严重腐蚀或卡住的阀。日常操作中通常不使用模拟手柄。电磁阀具有设定的扭矩限制，其无法通过简单的措施(例如附接更长的杠杆或手柄)来增大。这通常是设计特征，因为可能需要限制电磁阀耦合件提供的关闭扭矩，以防止阀座过紧，但令人遗憾地，在长时间放置在一个位置后或在处理粘性或腐蚀性物质时，阀可能会被卡住。存在多种方法可用于应对此难题，例如Davis在美国专利9,797,521和美国专利10,151,403中描述的方法，但在这些磁性技术不足的情况下，可能需要使用例如Ruyak的美国专利4,284,262和美国专利4,372,892中所描述的传统机械模拟手柄。例如Ruyak中的其它手动越控机构倾向于依赖于动态密封件，其暴露在外部环境中，且可能会随时间推移而劣化，从而消弭电磁阀拓扑的原始优势。
技术实现思路
提供用于磁体致动阀的系统和方法，其在需要时可使用机械模拟手柄，同时仍密封阀以防止流体或气体泄漏，且在正常操作条件下维持完全密封的磁性致动。根据本专利技术的各种实施例，大体上描述一种阀组合件。在一些实例中，所述阀组合件可包括界定一或多个外壳的阀体。在一些其它实例中，所述阀组合件可进一步包括安置在外壳中的阀杆。在各种其它实例中，所述阀组合件可进一步包括可移动阀致动器组件，其安置在外壳中且以操作方式耦合到所述阀杆的第一末端。在一些实例中，所述阀组合件可进一步包括具有铁磁性部分的内部致动部件。在其它实例中，所述内部致动器可含有磁体。在各种实例中，所述内部致动部件可以操作方式耦合到所述阀杆的第二末端。在一些其它实例中，所述阀组合件可进一步包括以操作方式耦合到所述阀体的外部的外部致动器。在一些实例中，所述外部致动器可包括邻近于所述阀体的第一磁极区段。在一些其它实例中，所述外部致动器可包括邻近于所述阀体的第二磁极区段。在至少一些实例中，本文中描述的内部致动部件和外部致动器可为机械机构，其中所述外部致动器是所述机构的外部部分(例如，在阀帽/阀体的外部)，且内部致动部件是所述机构的内部部分(例如，在阀帽/阀体的内部，例如在由阀帽/阀体形成的外壳内)。在一些实施例中，连续的机械阀杆可支持每单位横截面积相当高的扭矩。当使用磁性耦合作为致动机制时，大的磁体可用于在致动期间产生高力(例如，高扭矩)。然而，此类大磁体可能是昂贵和/或庞大的。因此，在一些实例中，在阀严重卡住的情况下，使用较小的磁体且机械地旋转耦合件可能是有利的。本文所描述的各种实施例包括紧急动态密封件，其封闭在所述阀内且可操作以支持在静态、可移除式插塞后方对所述阀的手动越控操作。静态、可移除式插塞的实例可包含带螺纹插塞、罩盖、气密罩盖的整体部分、钎焊和/或铜焊的盖片(例如，在原位钎焊的插塞)等。由于这种拓扑，紧急手动越控密封件在阀的正常操作期间不会影响阀的可靠性或防漏方面。紧急手动越控密封件只能在紧急越控条件下使用。此外，在紧急手动操作之后，可安装或重新安装盖片，使得动态密封件不会影响阀前进的性能。另外，由于手动越控密封件的封闭性，手动越控密封件和阀致动器的预期寿命和可靠性远远超过暴露的密封件。本文所描述的各种实施例不同于当前存在的实施例。传统的磁性致动阀在磁性耦合件上具有有限的扭矩限制，这是较大的扳手或较长的手柄无法克服的。诸实施例允许在不依赖于暴露的动态密封件的情况下对磁性致动阀进行机械越控。其它电磁阀设计已并有用于在紧急越控条件下使用的密封件。然而，此类密封件可能会随时间推移而劣化且导致泄漏，即使其从未使用过或由于密封件在正常操作期间暴露于外部环境而不频繁使用(请参见JohnOliver的美国专利5,372,351和RobertRuyak的美国专利4,284,262和US4,372,892)。本文所描述的各种实施例通过允许在紧急情境中以最小的泄漏直接接取阀致动器的机械非磁性耦合部分而在正常操作条件下完全密封所述接取来克服这些问题，。可将脱模插塞(例如可移除式插塞)压入到位(类似于汽车发动机中使用的插塞，以防止冷却剂冻结而造成损坏)。在其它实例中，可通过在插塞周围刻上阀帽的金属来产生脱模插塞，以使得尽管在此类实例中插塞是阀帽的整体件，但在紧急情况下可用力将插塞移除以接取由插塞覆盖的机械轴或连杆。在一些实施例中，可在已使用由插塞覆盖的机械轴/连杆松开阀之后安装/重新安装更换脱模插塞。举例来说，可将更换插塞压入阀帽中的孔中。在其它实施例中，在脱模插塞下方可能存在螺纹，以便在已使用模拟手柄将阀松开之后，使用传统的带螺纹插塞重新密封所述阀。在更进一步的实施例中，管适配插塞在正常的磁性耦合操作期间覆盖机械轴和密封件，但可在紧急情况下(例如，阀被卡住)移除以对致动器进行直接机械接取。此外，备用密封件收容在此端口内，且因此，尽管机械轴通常不暴露于外部环境，但备用密封件在机械轴暴露和紧急致动期间防止阀杆泄漏。较长的机械手柄和增大的扭矩可应用于到致动器的非磁性部分的此机械连杆。另外，在本文中描述的各种实例中，磁体可安置在密封的阀外壳外部，而无任何内部永磁体。此类阀架构可使用非永久性磁性材料(例如，铁磁性材料)作为内部致动组件。此类电磁阀致动架构可允许阀的更高温度的操作，而无由于热而使任何内部磁性组件去磁的风险。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀组合件，其包括：/n阀体，其界定具有第一端口和第二端口的第一外壳以及具有第三端口的第二外壳；/n可移动阀部件，其在所述第一端口与所述第二端口之间定位于所述第一外壳中且经配置以控制流体从所述第一端口到所述第二端口的流动；/n内部密封件，其在所述第一外壳与所述第二外壳之间安置在所述阀体中，防止流过所述第一端口或所述第二端口的流体到达所述第三端口；/n内部机构，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端安置在所述第一外壳中且以操作方式耦合到所述可移动阀部件，所述第二末端横穿所述内部密封件且定位于所述第二外壳中；/n可移除式插塞，其可操作以在所述可移除式插塞安放在所述第三端口中时从所述阀组合件的外部环境密封所述第三端口；/n内部致动部件，其具有包括非永久性磁体或永磁体的铁磁性部分，所述内部致动部件以操作方式耦合到所述内部机构的至少一部分；以及/n外部致动器，其以操作方式耦合到所述阀体的外部，所述外部致动器包括：/n第一磁极区段，其邻近于所述阀体；以及/n第二磁极区段，其邻近于所述阀体；且/n其中所述外部致动器的移动有效地在所述内部机构上施加第一力，且其中所述内部机构有效地将第二力传递到所述可移动阀部件。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180228 US 62/636,6651.一种阀组合件，其包括：
阀体，其界定具有第一端口和第二端口的第一外壳以及具有第三端口的第二外壳；
可移动阀部件，其在所述第一端口与所述第二端口之间定位于所述第一外壳中且经配置以控制流体从所述第一端口到所述第二端口的流动；
内部密封件，其在所述第一外壳与所述第二外壳之间安置在所述阀体中，防止流过所述第一端口或所述第二端口的流体到达所述第三端口；
内部机构，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端安置在所述第一外壳中且以操作方式耦合到所述可移动阀部件，所述第二末端横穿所述内部密封件且定位于所述第二外壳中；
可移除式插塞，其可操作以在所述可移除式插塞安放在所述第三端口中时从所述阀组合件的外部环境密封所述第三端口；
内部致动部件，其具有包括非永久性磁体或永磁体的铁磁性部分，所述内部致动部件以操作方式耦合到所述内部机构的至少一部分；以及
外部致动器，其以操作方式耦合到所述阀体的外部，所述外部致动器包括：
第一磁极区段，其邻近于所述阀体；以及
第二磁极区段，其邻近于所述阀体；且
其中所述外部致动器的移动有效地在所述内部机构上施加第一力，且其中所述内部机构有效地将第二力传递到所述可移动阀部件。


2.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述可移除式插塞包括带螺纹插塞，其经设定大小和形状以便与所述第三端口的带螺纹内表面配合。


3.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述可移除式插塞包括脱模插塞。


4.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述可移除式插塞在所述第三端口中在原位焊接、铜焊或钎焊。


5.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述可移除式插塞在所述第三端口中抵靠在O形环密封件上。


6.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述可移除式插塞使用垫圈密封在所述第三端口中或周围。


7.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述可移除式插塞使用粘合剂或聚合物密封。


8.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述内部机构的所述第二末端经设定大小和形状以便在从所述第三端口移除所述可移除式插塞时与模拟手柄介接。


9.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述内部密封件包括O形环密封件。


10.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述内部密封件包括阀填充物。


11.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述内部密封件包括机械致动阀的阀填充物。


12.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述第二外壳由密封到所述阀体的阀帽组件界定，所述第二外壳封闭所述内部致动部件的所述铁磁性部分。


13.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·P·戴维斯，
申请(专利权)人：爱德华·P·戴维斯，
类型：发明
国别省市：美国;US