Устройство для соединения штока клапана с исполнительным механизмом
Изобретение относится к устройству для соединения штока клапана с исполнительным механизмом. Устройство для соединения штока клапана со штоком исполнительного механизма содержит соединитель штока клапана, содержащий первую часть и вторую часть, шарнир, соединяющий с возможностью вращения указанные первую и вторую части между открытым положением и закрытым положением, полость, образованную первой и второй частями, когда соединитель штока клапана находится в закрытом положении, имеющую форму для приема конца штока исполнительного механизма и переходника с расположенным в нем концом штока клапана. Крепежный элемент функционально связан с указанной первой частью, фиксирующий указанные первую и вторую части в закрытом положении. Изобретение обеспечивает быстрое соединение и разъединение без дополнительных инструментов, что существенно уменьшает потери рабочего времени при эксплуатации клапана. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное изобретение в целом относится к соединителям штоков, и в частности, к устройству для соединения штока клапана с исполнительным механизмом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Исполнительные механизмы соединяют со штоками клапана для управления клапаном (например, открывания, закрывания). Штоки клапана, как правило, соединяют со штоками исполнительного механизма с помощью соединителя штока клапана. В некоторых вариантах реализации соединители штока клапана соединяют со штоком клапана и/или штоком исполнительного механизма резьбовым соединением. В альтернативном варианте со штоком клапана и/или штоком исполнительного механизма резьбовым соединением могут быть соединены переходники, обеспечивающие соединение штока клапана и штока исполнительного механизма с помощью соединителя штока клапана.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Типовое устройство содержит соединитель штока клапана, содержащий первую часть и вторую часть, шарнир, функционально связывающий указанные первую и вторую части, и крепежный элемент, функционально связанный с указанной первой частью, фиксирующий указанные первую и вторую части в закрытом положении.
[0004] Другое типовое устройство содержит соединитель штока, имеющий первую часть и вторую часть, причем указанные первая и вторая части соединены с возможностью вращения посредством шарнира и закреплены посредством крепежного элемента.
[0005] Еще одно типовое устройство содержит механизм соединения первого штока и второго штока, указанный механизм соединения содержит первую часть и вторую часть, механизм соединения указанной первой части с указанной второй частью и механизм закрепления указанного механизма соединения в первом положении, причем указанный механизм закрепления функционально связан с указанным механизмом соединения.
[0006] Типовой способ включает открывание соединителя штока клапана путем вращения первой части и второй части соединителя штока клапана вокруг шарнира, закрывание соединителя штока клапана вокруг конца штока клапана и конца штока исполнительного механизма и перемещение крепежного элемента в положение фиксации для надежного соединения конца штока клапана и конца штока исполнительного механизма посредством соединителя штока клапана.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0007] ФИГ. 1 представляет собой типовое окружение, в котором может быть реализовано типовое устройство, описываемое в данном документе.
[0008] ФИГ. 2A и 2B изображают типовой вариант реализации типового устройства, описываемого в данном документе.
[0009] ФИГ. 3A и 3B изображают другой типовой вариант реализации типового устройства, описываемого в данном документе.
[0010] ФИГ. 4A и 4B изображают еще один типовой вариант реализации типового устройства, описываемого в данном документе.
[0011] Фигуры представлены не в масштабе. Где это возможно, одинаковые номера позиций использованы в графических материалах и приложенном письменном описании для обозначения одинаковых или подобных деталей. В контексте данного патента утверждение, что какая-либо деталь каким-либо образом расположена на (например, расположена на, находится на, размещена на или выполнена на и т.п.) другой детали, означает, что указанная деталь либо соприкасается с указанной другой деталью, либо указанная деталь находится над указанной другой деталью с одной или большим количеством промежуточных деталей, расположенных между ними. Утверждение, что какая-либо деталь соприкасается с другой деталью, означает, что между указанными двумя деталями нет промежуточных деталей.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Для того, чтобы обеспечить возможность управления клапаном с помощью исполнительного механизма, шток клапана может быть соединен со штоком исполнительного механизма с помощью соединителя штока клапана. В некоторых примерах шток клапана может быть соединен со штоком исполнительного механизма с помощью резьбового соединения. В некоторых примерах простого резьбового соединения штока клапана со штоком исполнительного механизма недостаточно для надежного соединения штока клапана и штока исполнительного механизма. Например, вибрация от работы исполнительного механизма и/или клапана может ослаблять резьбовое соединение между штоком клапана и штоком исполнительного механизма. Таким образом, соединитель штока клапана обеспечивает надежное соединение между штоком клапана и штоком исполнительного механизма.
[0013] Соединители штока клапана выполнены с возможностью соединения штока клапана с исполнительным механизмом и/или штоком исполнительного механизма. Указанные соединители можно соединять с помощью резьбового соединения с соответствующим штоком клапана и/или штоком исполнительного механизма. Некоторые штоки клапана и/или штоки исполнительного механизма содержат переходники, позволяющие соединять и разъединять соединитель штока клапана со штоком клапана и/или штоком исполнительного механизма. В примерах, в которых переходники соединены со штоком клапана и/или штоком исполнительного механизма, соединитель штока клапана может состоять из двух элементов (например, пластин, половин, частей и т.п.), соединенных с помощью по меньшей мере двух крепежных элементов (например, винтов, болтов). Указанные крепежные элементы проходят через резьбовые отверстия в каждом из элементов. Например, одно резьбовое отверстие может быть расположено на одной из сторон отверстий, через которые проходят шток клапана и шток исполнительного механизма. Эти соединители штока клапана часто бывает сложно прикрепить к штоку клапана и штоку исполнительного механизма, поскольку указанные резьбовые отверстия должны быть выровнены для соединения указанных двух элементов друг с другом. Эта трудоемкая задача может занимать много времени и может приводить к потерям рабочего времени клапана.
[0014] Типовые соединители штока клапана, описываемые в данном документе, можно быстро прикрепить к штоку клапана и штоку исполнительного механизма и можно прикрепить к штоку клапана вручную (например, руками, без помощи инструментов). Указанные соединители штока клапана представляют собой единый узел, их можно быстро соединять и разъединять, что существенно уменьшает потери рабочего времени клапана. Типовое устройство, описываемое в данном документе, содержит соединитель штока клапана, имеющий первую часть и вторую часть. Шарнир соединителя штока клапана функционально связывает указанные первую и вторую части. Крепежный элемент соединен с указанной первой частью, фиксируя первую и вторую части в закрытом положении (например, фиксируя соединитель штока клапана вокруг штока клапана и штока исполнительного механизма). В некоторых примерах шарнир расположен на соответствующих первых концах указанных первой и второй частей, соединяя с возможностью поворота или с возможностью вращения указанные первые концы. Таким образом, первая и вторая части способны вращаться вокруг шарнира относительно друг друга. Когда соединитель штока клапана находится в закрытом положении, первая и вторая части образуют полость (например, проем). Указанная полость содержит первое отверстие и второе отверстие напротив первого отверстия. Первое отверстие принимает конец штока клапана, а второе отверстие принимает конец штока исполнительного механизма.
[0015] Типовой соединитель клапана может содержать штифт, расположенный во втором проеме второго конца первой части. Штифт функционально связывает крепежный элемент с первой частью, позволяя крепежному элементу вращаться относительно первой части. Второй конец второй части содержит паз, принимающий часть крепежного элемента, когда соединитель штока клапана находится в закрытом положении. Крепежный элемент может содержать упор, соприкасающийся со второй частью, смежной с пазом, фиксирующий первую и вторую части в закрытом положении. В некоторых примерах крепежный элемент содержит шпильку, которая по меньшей мере частично имеет резьбу. Гайка соединена с указанной шпилькой с помощью резьбового соединения. Гайка регулирует усилие, прикладываемое крепежным элементом к первой и второй частям, когда соединитель штока клапана находится в закрытом положении.
[0016] ФИГ. 1 представляет собой типовое окружение, в котором может быть реализовано типовое устройство, описываемое в данном документе. ФИГ. 1 изображает вид в разрезе типового устройства 100, содержащего шток 102 исполнительного механизма и шток 104 клапана, соединенные типовым соединителем 106 штока клапана. Кроме того, типовой шток 104 клапана может быть соединен с помощью резьбового соединения с переходником 108 штока клапана и штоком 102 исполнительного механизма. В проиллюстрированном примере шток 102 исполнительного механизма и переходник 108 штока клапана содержат соответствующие глухие отверстия 110, 112 или сквозные отверстия для резьбового соединения с резьбовой частью 114 штока 104 клапана. В проиллюстрированном примере отверстие 110 в штоке 102 исполнительного механизма представляет собой отверстие с зазором, позволяющее штоку 104 клапана входить в отверстие 110 без помех. Типовое отверстие 112 переходника 108 штока клапана может иметь резьбу для резьбового соединения штока 104 клапана с переходником 108 штока клапана.
[0017] Типовой соединитель 106 штока клапана, описываемый в данном документе, выполнен с возможностью надежного соединения штока 102 исполнительного механизма и штока 104 клапана посредством переходника 108 штока клапана. То есть, соединитель 106 штока клапана предотвращает разделение штока 102 исполнительного механизма и штока 104 клапана, когда соединитель 106 штока клапана соединен со штоком 102 исполнительного механизма и переходником 108 штока клапана. Переходник 108 штока клапана надежно соединен со штоком 104 клапана, позволяя соединителю 106 штока клапана соединять шток 104 клапана со штоком 102 исполнительного механизма. Типовой соединитель 106 штока клапана и любые компоненты соединителя 106 штока клапана могут быть изготовлены путем механической обработки, фрезеровки, литья, трехмерной печати и т.п.из любого материала, такого как металл, подходящего для надежного соединения соединителя 106 штока клапана со штоком 102 исполнительного механизма и переходником 108 штока клапана.
[0018] Внутренняя полость 116 (например, проем) образована соединителем 106 штока клапана. Указанная полость 116 имеет первое отверстие 118 для штока 102 исполнительного механизма и второе отверстие 120 для переходника 108 исполнительного механизма. Полость 116 имеет такую форму, что первый конец 122 штока 102 исполнительного механизма и первый конец 124 переходника 108 штока клапана по существу соединены друг с другом (например, неспособны отделиться друг от друга, когда соединитель 106 штока клапана находится на месте). Например, первый конец 122 штока 102 исполнительного механизма и первый конец 124 переходника 108 штока клапана могут соприкасаться, предотвращая любой линейный свободный ход вдоль продольной оси 126 внутри устройства 100. Диаметр полости 116 и/или диаметр первого отверстия 118 может быть больше (например, на 0,060 дюйма (1,5 мм) больше) диаметра первого конца 122 и/или оси штока 102 исполнительного механизма. Аналогичным образом, диаметр полости 116 и/или диаметр второго отверстия 120 может быть больше (например, на 0,060 дюйма (1,5 мм) больше) диаметра первого конца 124 и/или оси переходника 108 штока клапана. Разница размера полости 116 относительно штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана может учитывать допуски (например, допуски на механическую обработку) и/или несовпадение осей между продольной осью 126 штока 102 исполнительного механизма, штока 104 клапана и/или переходника 108 штока клапана.
[0019] Типовой шток 102 исполнительного механизма содержит паз 128 на первом конце 122, взаимодействующий с соответствующим фланцем 130 соединителя 106 штока клапана, предотвращающий соскальзывание штока 102 исполнительного механизма с соединителя 106 штока клапана. Типовой паз 128 проходит вокруг всего периметра первого конца 122 штока 102 исполнительного механизма. Типовой паз 128 содержит наклонную поверхность 132, соответствующую наклонной поверхности 134 фланца 130 соединителя 106 штока клапана. Типовой фланец 130 соединителя 106 штока клапана может быть расположен внутри паза 128, когда соединитель 106 штока клапана соединен с клапаном, так, чтобы фланец 130 не полностью заполнял паз 128. То есть, между кромкой 136 паза 128 и кромкой 138 фланца 130 имеется дополнительное пространство, обеспечивающее взаимодействие между пазом 128 и фланцем 130 с учетом допусков (например, допусков на механическую обработку, допусков на сборку и т.п.).
[0020] Типовой переходник 108 штока клапана может содержать паз 140 на первом конце 124, взаимодействующий с соответствующим фланцем 142 соединителя 106 штока клапана, предотвращающий соскальзывание переходника 108 штока клапана с соединителя 106 штока клапана. Паз 140 переходника 108 штока клапана проходит вокруг всего периметра первого конца 124 переходника 108 штока клапана. Типовой паз 140 содержит плоскую поверхность 144, соответствующую плоской поверхности 146 фланца 142 соединителя 106 штока клапана. Паз 140 может содержать также наклонную поверхность 148 напротив указанной плоской поверхности 146, предусматривающую допуски. Типовой фланец 142 соединителя 106 штока клапана может по существу заполнять паз 140 переходника 108 штока клапана.
[0021] Типовой переходник 108 штока клапана может надежно удерживаться на месте на резьбовой части 114 штока 104 клапана гайкой 150 (например, стопорной гайкой). Гайка 150 выполнена с возможностью предотвращения разъединения переходника 108 штока клапана и штока 104 клапана по причине вибрации исполнительного механизма. В некоторых примерах гайка 150 может быть закреплена клеем, механической обжимкой или дополнительным крепежным элементом.
[0022] ФИГ. 2A и 2B изображают типовой соединитель 200 штока клапана, который может быть реализован в виде соединителя 106 штока клапана по ФИГ. 1. ФИГ. 2A изображает типовой соединитель 200 штока клапана в открытом положении 202, а ФИГ. 2B изображает типовой соединитель 200 штока клапана в закрытом положении 204. Типовой соединитель 200 штока клапана может быть выполнен с возможностью соединения, например, штока 102 исполнительного механизма с переходником 108 штока клапана по ФИГ. 1. В альтернативном варианте типовой соединитель 200 штока клапана можно использовать для соединения любых двух штоков, которые могут содержать фиксаторы, с которыми может взаимодействовать соединитель 200 штока клапана, описанных в связи с ФИГ. 1. Типовой соединитель 200 штока клапана может находиться в открытом положении 202, позволяющем соединять или разъединять соединитель 200 штока клапана с типовым штоком 102 исполнительного механизма и переходником 108 штока клапана. Находясь в закрытом положении 204, соединитель 200 штока клапана надежно соединяет типовой шток 102 исполнительного механизма и переходник 108 штока клапана.
[0023] Типовой соединитель 200 штока клапана содержит первую часть 206 и вторую часть 208. Каждая из первой и второй частей 206, 208 может представлять собой по существу половину соединителя 200 штока клапана. Указанные первая и вторая части 206, 208 в проиллюстрированном примере функционально связаны на соответствующих первых концах 210, 212 первой и второй частей 206, 208 посредством шарнира 214 (например, плоского шарнира, кулачкового шарнира, подъемного торцевого шарнира, торцевого шарнира, шарнира с подъемом, накладного Т-образного шарнира, накладного шарнира и т.п.). Типовой шарнир 214 соединяет с возможностью вращения первую и вторую части 206, 208, позволяя первой и второй частям 206, 208 вращаться относительно друг друга вокруг оси 216 шарнира 214. Например, вращение первой и второй частей 206, 208 по направлению друг от друга (например, первая часть 206 вращается в первом направлении 218, а вторая часть 208 вращается во втором направлении 220) перемещает соединитель 200 штока клапана в направлении открытого положения 202. Вращение первой и второй частей 206, 208 по направлению друг к другу (например, первая часть 206 вращается во втором направлении 220, а вторая часть 208 вращается в первом направлении 218) перемещает соединитель 200 штока клапана в направлении закрытого положения 204.
[0024] Первая часть 206 содержит первую поверхность 222, и вторая часть 208 содержит соответствующую первую поверхность 224. Соответствующие первые поверхности 222, 224 первой и второй частей 206, 208 соприкасаются, когда соединитель 200 штока клапана находится в закрытом положении 204. Первая поверхность 222 типовой первой части 206 может содержать вырез 226, выполненный с возможностью частично образовывать полость 116 по ФИГ. 1, когда типовой соединитель 200 штока клапана находится в закрытом положении 204. Указанный вырез 226 первой части 206 может образовывать приблизительно половину полости 116. Типовая первая поверхность 224 второй части 208 содержит соответствующий вырез 228, частично образующий (например, образующий ее половину) полость 116. Указанные первый и второй вырезы 226, 228 могут быть по существу одинаковыми. Типовые первый и второй вырезы 226, 228 содержат фланцы (например, фланцы 130 и 142) на противоположных кромках каждого из вырезов 226, 228. Указанные фланцы 130, 142 на кромках вырезов 226, 228 могут образовывать типовые первое отверстие 118 и второе отверстие 120 полости 116, как показано на ФИГ. 1. В некоторых примерах вырезы 226, 228 могут содержать гнезда и/или дополнительные фланцы. В некоторых примерах вырезы 226, 228 могут иметь различную форму и/или иметь фланцы 130, 142 различной формы.
[0025] Крепежный элемент 230 может быть соединен со вторым концом 232 первой части 206 посредством штифта 234. Второй конец 232 первой части 206 может содержать одно или большее количество отверстий 236, в которых может быть расположен штифт 234. В некоторых примерах крепежный элемент 230 вместо этого может быть соединен посредством фиксатора или выступа крепежного элемента 230, расположенного в отверстии (отверстиях) 236. Крепежный элемент 230 выполнен с возможностью вращения относительно второго конца 232 первой части 206 посредством взаимодействия со штифтом 234 и отверстием (отверстиями) 236. Типовой крепежный элемент 230 может вращаться между первым положением 238 (например, незафиксированным положением), изображенным на ФИГ. 2A, и вторым положением 240 (например, зафиксированным положением), изображенным на ФИГ. 2B. В незафиксированном положении 238 крепежный элемент 230 не соприкасается со вторым концом 242 второй части 208. В зафиксированном положении 240 крепежный элемент 230 может быть частично расположен в пазе 244 второго конца 242 второй части 208, фиксируя первую и вторую части 206, 208 соединителя 200 штока клапана в закрытом положении 204.
[0026] Типовой крепежный элемент 230 содержит муфту (например, муфту седла пружины) 246, закрепленную вокруг шпильки 248 посредством гайки 250. Шпилька 248 содержит резьбовую часть, с которой гайка 250 соединена с помощью резьбового соединения. Положение муфты 246 на шпильке 248 можно регулировать, перемещая гайку 250 вдоль резьбовой части шпильки 248. Прижимной элемент 252 (например, пружина) может быть расположен вокруг шпильки 248 между гайкой 250 и муфтой 246. Указанный прижимной элемент 252 выполнен с возможностью обеспечения фиксации крепежного элемента 230, когда крепежный элемент 230 перемещен в зафиксированное положение 240. Например, прижимное усилие прижимного элемента 252 удерживает муфту 246 крепежного элемента 230 на второй поверхности (например, внешней поверхности) второй части 208 соединителя 200 штока клапана, фиксируя крепежный элемент 230 в зафиксированном положении 240. Таким образом, вторая поверхность 254 действует в качестве упора для муфты 246, и муфта 246 выполнена с возможностью приложения фиксирующего усилия к первой и второй частям 206, 208 для фиксации соединителя 200 штока клапана в закрытом положении 204. В некоторых примерах перемещение гайки 250 может влиять на усилие натяжения и/или прижима прижимного элемента 252 и фиксирующее усилие муфты 246.
[0027] Типовой соединитель 200 штока клапана может закреплять и снимать вручную (например, без инструментов, руками) человек (например, пользователь, техник, оператор и т.п.). То есть, человек может закрепить и снять соединитель 200 штока клапана без помощи каких-либо инструментов, поскольку крепежным элементом 230, встроенным в соединитель 200 штока клапана, легко манипулировать руками. При использовании типового соединителя 200 штока клапана не нужны дополнительные детали для надежного соединения штока 102 исполнительного механизма и штока 104 клапана. Первую и вторую части 206, 208 соединителя 200 штока клапана человек вращает по направлению друг от друга, чтобы открыть соединитель 200 штока клапана. Чтобы переместить соединитель 200 штока клапана из открытого положения 202 в закрытое положение 204 для фиксации соединителя 200 штока клапана вокруг типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, человек вращает первую и вторую части 206, 208 соединителя 200 штока клапана по направлению друг к другу. Затем человек перемещает крепежный элемент 230 из незафиксированного положения 238 в зафиксированное положение 240. Чтобы переместить крепежный элемент 230 в зафиксированное положение 240, типовой крепежный элемент 230 вращают вокруг оси 256 штифта 234 в первом направлении 258, пока крепежный элемент 230 не соприкоснется со вторым концом 242 второй части 208. Муфту 246 перемещают (например, человек) в первом направлении 260 вдоль оси 262 шпильки 248, пока не откроется достаточный отрезок шпильки 248, позволив поместить открытый отрезок шпильки 248 в паз 244 второго конца 242 второй части 208 соединителя 200 штока клапана. Затем муфту 246 можно отпустить (например, человеку), и прижимное усилие прижимного элемента 252 переместит муфту 246 во втором направлении 264 вдоль оси 262 шпильки 248, прижав муфту 246 ко второй поверхности 254 второй части 208, фиксируя соединитель 200 штока клапана в закрытом положении 204, таким образом, надежно соединив типовой шток 102 исполнительного механизма и переходник 108 штока клапана.
[0028] Чтобы снять соединитель 200 штока клапана с типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, муфту 246 тянут (например, человек) в первом направлении 260, противодействуя прижимному усилию прижимного элемента 252, прижимающего муфту 246 ко второй поверхности 254 второй части 208. Оттягивание муфты 246 в первом направлении 260, противодействующее прижимному усилию прижимного элемента 252, позволяет повернуть крепежный элемент 230 во втором направлении 266 относительно оси 256 штифта 234 до извлечения шпильки 248 из паза 244 второй части 208. Когда крепежный элемент 230 повернут во втором направлении 266 достаточно далеко, чтобы извлечь шпильку 248 из паза 244, муфту 246 отпускают (например, человек), и прижимное усилие прижимного элемента 252 перемещает муфту 246 во втором направлении 264 по направлению к незафиксированному положению 238 муфты 246 и/или крепежного элемента 230. Первую и вторую части 206, 208 соединителя 200 штока клапана вращают по направлению друг от друга, перемещая соединитель 200 штока клапана в открытое положение 202, чтобы снять соединитель 200 штока клапана с типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, таким образом разъединив типовой шток 102 исполнительного механизма и переходник 108 штока клапана.
[0029] ФИГ. 3A и 3B изображают другой типовой соединитель 300 штока клапана, который может быть реализован в виде соединителя 106 штока клапана по ФИГ. 1. ФИГ. 3A изображает типовой соединитель 300 штока клапана в открытом положении 302, а ФИГ. 3B изображает типовой соединитель 300 штока клапана в закрытом положении 304. Аналогично типовому соединителю 200 штока клапана по ФИГ. 2, типовой соединитель 300 штока клапана может быть выполнен с возможностью соединения, например, штока 102 исполнительного механизма с переходником 108 штока клапана по ФИГ. 1, когда соединитель 300 штока клапана находится в закрытом положении 304. Когда соединитель 300 штока клапана находится в открытом положении 302, соединитель 300 штока клапана можно соединять или разъединять с типовым штоком 102 исполнительного механизма и/или типовым переходником 108 штока клапана.
[0030] Типовой соединитель 300 штока клапана содержит первую часть 306 и вторую часть 308. Каждая из первой и второй частей 306, 308 может представлять собой по существу половину соединителя 300 штока клапана. Указанные первая и вторая части 306, 308 в проиллюстрированном примере по ФИГ. 3A и 3B функционально связаны на соответствующих первых концах 310, 312 первой и второй частей 306, 308 посредством шарнира 314. Типовой шарнир 314 соединяет с возможностью вращения первую и вторую части 306, 308, позволяя первой и второй частям 306, 308 вращаться относительно друг друга вокруг оси 316 шарнира 314. Например, вращение первой и второй частей 306, 308 по направлению друг от друга (например, первая часть 306 вращается в первом направлении 318, а вторая часть 308 вращается во втором направлении 320) перемещает соединитель 300 штока клапана в направлении открытого положения 302. Вращение первой и второй частей 306, 308 по направлению друг к другу (например, первая часть 306 вращается во втором направлении 320, а вторая часть 308 вращается в первом направлении 318) перемещает соединитель 300 штока клапана в направлении закрытого положения 304.
[0031] Первая часть 306 содержит первую поверхность 322, и вторая часть 308 содержит соответствующую первую поверхность 324. Соответствующие первые поверхности 322, 324 первой и второй частей 306, 308 соприкасаются, когда соединитель 300 штока клапана находится в закрытом положении 304. Указанные первые поверхности 322, 324 содержат соответствующие вырезы 326, 328, образующие полость 116 по ФИГ. 1, когда типовой соединитель 300 штока клапана находится в закрытом положении 304. Типовые вырезы 326, 328 содержат фланцы (например, фланцы 130 и 142) на противоположных кромках каждого из вырезов 326, 328. Типовые фланцы 130, 142 на кромках вырезов 326, 328 могут образовывать типовые первое отверстие 118 и второе отверстие 120 полости 116, как показано на ФИГ. 1. В некоторых примерах вырезы 326, 328 могут иметь различную форму и/или иметь различные детали (например, фланцы, гнезда, выступы и т.п.).
[0032] Крепежный элемент 330 может быть соединен со вторым концом 332 первой части 306 посредством штифта 334. Второй конец 332 первой части 306 может содержать одно или большее количество отверстий 336, в которых может быть расположен штифт 334. В некоторых примерах крепежный элемент 330 вместо этого может быть соединен посредством фиксатора или выступа крепежного элемента 330, расположенного в отверстии (отверстиях) 336. Крепежный элемент 330 выполнен с возможностью вращения относительно второго конца 332 первой части 306 посредством взаимодействия со штифтом 334 и отверстием (отверстиями) 336. Типовой крепежный элемент 330 может вращаться между первым положением 338 (например, незафиксированным положением), изображенным на ФИГ. 3A, и вторым положением 340 (например, зафиксированным положением), изображенным на ФИГ. 3B. В незафиксированном положении 338 крепежный элемент 330 не соприкасается со вторым концом 342 второй части 308. В зафиксированном положении 340 крепежный элемент 330 может быть частично расположен в пазе 344 второго конца 342 второй части 308, фиксируя первую и вторую части 306, 308 соединителя 300 штока клапана в закрытом положении 304.
[0033] Типовой крепежный элемент 330 содержит шпильку 346, функционально связанную со вторым концом 332 первой части 306 посредством штифта 334. Рычаг 348 соединен со шпилькой 346, обеспечивая фиксацию крепежного элемента 330 в зафиксированном положении 340. Гайка 350 типового крепежного элемента 330 может быть выполнена с возможностью регулирования положения рычага 348 на шпильке 346 и/или удержания рычага 348 на шпильке 346 в определенном положении. Может быть включен разделитель 352, позволяющий рычагу 348 вращаться, который может содержать изогнутую поверхность 354, соприкасающуюся с соответствующей изогнутой поверхностью 356 рычага 348. Указанная изогнутая поверхность 354 разделителя 352 может обеспечивать вращение рычага 348 и/или фиксацию рычага 348 в зафиксированном положении 340. Положение гайки 350 и разделителя 352 на шпильке 346 можно регулировать в зависимости от толщины первой и/или второй частей 306, 308 и/или положения отверстия 336 на первой части 306.
[0034] Типовой соединитель 300 штока клапана может закреплять и снимать вручную (например, без инструментов, руками) человек. То есть, человек может закрепить и снять соединитель 300 штока клапана без помощи каких-либо инструментов, поскольку крепежным элементом 330, встроенным в соединитель 300 штока клапана, легко манипулировать руками. При использовании типового соединителя 300 штока клапана не нужны дополнительные детали для надежного соединения штока 102 исполнительного механизма и штока 104 клапана. Первую и вторую части 306, 308 соединителя 300 штока клапана человек вращает по направлению друг от друга, чтобы открыть соединитель 300 штока клапана. Чтобы закрепить соединитель 300 штока клапана (например, переместить соединитель 300 штока клапана из открытого положения 302 в закрытое положение 304 для фиксации соединителя 300 штока клапана) вокруг типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, первую и вторую части 306, 308 соединителя 300 штока клапана вращают по направлению друг к другу. Затем человек перемещает крепежный элемент 330 из незафиксированного положения 338 в зафиксированное положение 340. Чтобы переместить крепежный элемент 330 в зафиксированное положение 340, типовой крепежный элемент 330 вращают вокруг оси 358 штифта 334 в первом направлении 360, пока шпилька 346 крепежного элемента 330 не окажется в пазе 344 второго конца 342 второй части 308 соединителя 300 штока клапана. Затем рычаг 348 можно повернуть в первом направлении 362 относительно шпильки 346. Рычаг 348 может содержать канал 364, в котором шпилька 346 расположена во время вращения рычага 348 в первом направлении 362. Когда рычаг 348 вращается в первом направлении 362, криволинейная поверхность 366 рычага 348 взаимодействует со второй поверхностью 368 второй части 308 соединителя 300 штока клапана. Вторая поверхность 368 действует в качестве упора, а криволинейная поверхность 366 рычага 348 прикладывает фиксирующее усилие к первой и второй частям 306, 308 для фиксации соединителя 300 штока клапана в закрытом положении, таким образом надежно соединяя типовой шток 102 исполнительного механизма и переходник 108 штока клапана.
[0035] Чтобы снять соединитель 300 штока клапана (например, переместить соединитель 300 штока клапана из закрытого положения 304 в открытое положение 302) с типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, рычаг вращают во втором направлении 370 относительно шпильки 346. Когда рычаг 348 вращается во втором направлении 370, криволинейная поверхность 366 рычага 348 перемещается относительно второй поверхности 368 и уменьшает фиксирующее усилие, прикладываемое к соединителю 300 штока клапана рычагом 348. Крепежный элемент 330 вращают во втором направлении 372 относительно оси 358 штифта 334 до извлечения шпильки 346 из паза 344 второй части 308. Когда крепежный элемент 330 повернут во втором направлении 370 достаточно далеко, чтобы извлечь шпильку 346 из паза 344, крепежный элемент находится в незафиксированном положении 338. Первую и вторую части 306, 308 соединителя 300 штока клапана вращают по направлению друг от друга, перемещая соединитель 300 штока клапана в открытое положение 302, чтобы снять соединитель 300 штока клапана с типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, таким образом разъединив типовой шток 102 исполнительного механизма и переходник 108 штока клапана.
[0036] ФИГ. 4A и 4B изображают другой типовой соединитель 400 штока клапана, который может быть реализован в виде соединителя 106 штока клапана по ФИГ. 1. ФИГ. 4A изображает первый вид в перспективе типового соединителя 400 штока клапана в закрытом положении 402, а ФИГ. 4B изображает второй вид в перспективе в частичном разрезе типового соединителя 400 штока клапана в закрытом положении 402. Типовой соединитель 400 штока клапана может быть выполнен с возможностью соединения, например, штока 102 исполнительного механизма с переходником 108 штока клапана по ФИГ. 1, когда соединитель 400 штока клапана находится в закрытом положении 402. Когда соединитель 400 штока клапана находится в открытом положении, соединитель 400 штока клапана можно соединять или разъединять с типовым штоком 102 исполнительного механизма и/или типовым переходником 108 штока клапана. Типовой соединитель штока клапана по ФИГ. 4A и 4B выполнен с возможностью перемещения в открытое положение, по существу аналогичное открытым положениям 202, 302 соответствующих соединителей 200, 300 штока клапана по ФИГ. 2A и 3A.
[0037] Типовой соединитель 400 штока клапана содержит первую часть 404 и вторую часть 406. Указанные первая и вторая части 404, 406 в проиллюстрированном примере по ФИГ. 4A и 4B функционально связаны на соответствующих первых концах 408, 410 первой и второй частей 404, 406 посредством шарнира 412. Типовой шарнир 412 соединяет с возможностью вращения первую и вторую части 404, 406, позволяя первой и второй частям 404, 406 вращаться относительно друг друга. Типовой шарнир 412 может включать шарнир пружинного типа, который может быть выполнен с возможностью прижима первой и второй частей 404, 406 в закрытом положении 402 соединителя 400 штока клапана. Указанный шарнир 412 пружинного типа также может быть выполнен с возможностью учета несовпадения осей по причине, например, допусков на механическую обработку и/или сборку. Пружина 414 шарнира 412 может содержать первый конец 416, имеющий фланец 418, и второй конец 420, имеющий фланец 422. Каждый из фланцев 418, 422 может содержать отверстие, через которое могут проходить соответствующие штифты 424, 426. Типовые фланцы 418, 422 могут быть соединены с одним или большим количеством фланцев 428, 430 на каждом из первых концов 408, 410 соответствующих первой и второй частей 404, 406. Штифты 424, 426 проходят через отверстия соответствующих фланцев 418, 422 шарнира 412 и отверстия фланцев 428, 430 соответствующих первых концов 408, 410 первой и второй частей 404, 406, соединяя шарнир 412 с типовым соединителем 400 штока клапана. Таким образом, соответствующие фланцы 428, 430 первой и второй частей 404, 406 выполнены с возможностью вращения относительно шарнира 412 пружинного типа вокруг соответствующих штифтов 424, 426. В альтернативном варианте можно использовать шарнир другого типа, позволяющий первой и второй частям 404, 406 вращаться относительно друг друга. Вращение первой и второй частей 404, 406 по направлению друг от друга (например, первая часть 404 вращается в первом направлении 432, а вторая часть 406 вращается во втором направлении 434) перемещает соединитель 400 штока клапана в направлении открытого положения. Вращение первой и второй частей 404, 406 по направлению друг к другу (например, первая часть 404 вращается во втором направлении 434, а вторая часть 406 вращается в первом направлении 432) перемещает соединитель 400 штока клапана в направлении закрытого положения 402.
[0038] Первая часть 404 содержит вырез 436, и вторая часть 406 содержит соответствующий вырез 438. Соответствующие вырезы 436, 438 первой и второй частей 404, 406 образуют полость 116 по ФИГ. 1, когда типовой соединитель 400 штока клапана находится в закрытом положении 402. Типовые вырезы 436, 438 содержат фланцы (например, фланцы 130 и 142) на противоположных кромках каждого из вырезов 436, 438. Типовые фланцы 130, 142 на кромках вырезов 436, 438 могут образовывать типовые первое отверстие 118 и второе отверстие 120 полости 116, как показано на ФИГ. 1. В некоторых примерах вырезы 436, 438 могут иметь различную форму и/или иметь различные детали (например, фланцы, гнезда, выступы и т.п.).
[0039] В некоторых примерах каждая из первой и второй частей 404, 406 может представлять собой по существу половину соединителя 400 штока клапана. В проиллюстрированном примере по ФИГ. 4A и 4B типовой соединитель 400 штока клапана содержит углубление 440 (например, вырез), расположенное на втором конце 442 первой части 404, и выступ 444, расположенный на втором конце 446 второй части 406, который соответствует углублению 440. Выступ 444 и углубление 440 расположены так, что в закрытом положении соединителя 400 штока клапана выступ 444 расположен внутри углубления 440. Таким образом, соответствующие вторые концы 442, 446 первой и второй частей 404, 406 накладываются друг на друга смежно с углублением 440 и выступом 444.
[0040] Крепежный элемент 448 может быть соединен со вторым концом 442 первой части 404. Крепежный элемент 448 может содержать штифт 450, по меньшей мере частично расположенный внутри отверстия 452 второго конца 442 первой части 404. Штифт 450 может быть расположен внутри отверстия 452 второго конца 442 так, что когда выступ 444 расположен внутри углубления 440, штифт 450 может быть расположен внутри отверстия 454 выступа 444. Взаимодействие между штифтом 450 и отверстием 454 или пазом выступа 444 фиксирует первую и вторую части 404, 406 типового соединителя 400 штока клапана в закрытом положении 402. Вид в частичном разрезе по ФИГ. 4B изображает взаимодействие между штифтом 450 и отверстием 454.
[0041] Типовой крепежный элемент 448 может содержать прижимной элемент (например, пружину) 456, расположенный в полости 458 второго конца 442 первой части 404. Прижимной элемент 456 расположен вокруг штифта 450 и может быть выполнен с возможностью приложения прижимного усилия, толкающего штифт 450 по направлению 460 вниз (например, по направлению к отверстию выступа 444). Прижимной элемент 456 может быть соединен с седлом 462 пружины и верхней поверхностью 464 полости 458. В некоторых примерах прижимной элемент 456 и/или седло 462 пружины может действовать в качестве упора, предотвращающего перемещение штифта 450 слишком далеко либо по направлению 460 вниз, либо по направлению 466 вверх. В альтернативном варианте в некоторых примерах крепежный элемент 448 может не содержать прижимной элемент 456. В таких примерах штифт 450 можно перемещать по направлению 460 вниз посредством усилия, прикладываемого человеком, а диск, расположенный в отверстии 452, может быть выполнен с возможностью действовать в качестве упора, предотвращающего перемещение слишком далеко по направлению 466 вверх.
[0042] Типовой крепежный элемент 448 дополнительно содержит кольцо 468, расположенное на верхней части штифта 450, которое можно использовать для оттягивания штифта 450 по направлению 466 вверх от отверстия 454 выступа 444. В некоторых примерах кольцо 468 может также помогать человеку растягивать первую и вторую части 404, 406 в разные стороны друг от друга по направлению к открытому положению. Типовой штифт 450 может также содержать диск 470, действующий в качестве упора, предотвращающего перемещение штифта 450 слишком далеко по направлению 460 вниз (например, сохраняя положение штифта 450 внутри отверстия 452 второго конца 442 первой части 404), когда человек отпускает штифт 450.
[0043] Типовой соединитель 400 штока клапана может закреплять и снимать вручную (например, без инструментов, руками) человек. То есть, человек может закрепить и снять соединитель 400 штока клапана без помощи каких-либо инструментов, поскольку крепежным элементом 448, встроенным в соединитель 400 штока клапана, легко манипулировать руками. При использовании типового соединителя 400 штока клапана не нужны дополнительные детали для надежного соединения штока 102 исполнительного механизма и штока 104 клапана. Первую и вторую части 404, 406 соединителя 400 штока клапана человек вращает по направлению друг от друга, чтобы открыть соединитель 400 штока клапана. Чтобы закрепить соединитель 400 штока клапана (например, переместить соединитель 400 штока клапана из открытого положения в закрытое положение 402 для фиксации соединителя 400 штока клапана) вокруг типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, первую и вторую части 404, 406 соединителя 400 штока клапана вращают по направлению друг к другу. Затем штифт 450 крепежного элемента 448 тянут (например, человек) по направлению 466 вверх, позволяя выступу 444 второго конца 446 второй части 406 расположиться внутри углубления 440 второго конца 442 первой части 404. Когда выступ 444 полностью расположен внутри углубления 440, штифт 450 можно отпустить. Штифт 450 скользит в отверстие 454 выступа 444, фиксируя первую и вторую части 404, 406 соединителя 400 штока клапана в закрытом положении 402. В некоторых примерах штифт 450 не выровнен с отверстием 454 выступа 444, когда штифт 450 отпускают. В таких примерах вторую часть 406 немного поворачивают в первом или втором направлении 432, 434 вокруг шарнира 412, пока штифт 450 не войдет в отверстие 454 выступа 444. Отверстие 454 и/или конец 472 штифта 450 могут быть сужающимися, способствуя выравниванию отверстия 454 и штифта 450.
[0044] Чтобы снять соединитель 400 штока клапана (например, переместить соединитель 400 штока клапана из закрытого положения 402 в открытое положение) с типового штока 102 исполнительного механизма и переходника 108 штока клапана, штифт 450 тянут (например, человек) по направлению 466 вверх, освобождая штифт 450 из отверстия 454 выступа 444. Первую и вторую части 404, 406 перемещают в разные стороны друг от друга (например, первую часть 404 перемещают во втором направлении 434, а вторую часть 406 перемещают в первом направлении 434) по направлению к открытому положению. Когда выступ 444 больше не расположен внутри углубления 440, штифт 450 можно отпустить и вернуть в нейтральное положение.
[0045] Исходя из изложенного выше понятно, что описанные выше способы, устройства и изделия представляют соединитель штока клапана, который можно быстро соединять и разъединять со штоком исполнительного механизма и штоком клапана без помощи инструментов.
[0046] Хотя в данном документе описаны некоторые типовые способы, устройства и изделия, объем защиты данного патента ими не ограничен. Напротив, данный патент охватывает все способы, устройства и изделия, объективно принадлежащие к объему формулы изобретения по данному патенту.
1. Устройство для соединения штока клапана со штоком исполнительного механизма, содержащее соединитель штока клапана, содержащий первую часть и вторую часть, шарнир, соединяющий с возможностью вращения указанные первую и вторую части между открытым положением и закрытым положением, полость, образованную первой и второй частями, когда соединитель штока клапана находится в закрытом положении, имеющую форму для приема конца штока исполнительного механизма и переходника с расположенным в нем концом штока клапана, и крепежный элемент, функционально связанный с указанной первой частью, фиксирующий указанные первую и вторую части в закрытом положении.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая и вторая части соединителя штока клапана выполнены с возможностью фиксации в закрытом положении вручную.
3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что шарнир функционально связан с соответствующими первыми концами первой и второй частей, причем указанный шарнир выполнен с возможностью вращения второй части относительно первой части.
4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что полость содержит первое отверстие и второе отверстие напротив первого отверстия, причем указанное первое отверстие имеет форму для приема переходника с расположенным в нем концом штока клапана, а указанное второе отверстие имеет форму для приема конца штока исполнительного механизма.
5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее штифт, расположенный в проеме второго конца первой части, причем указанный штифт функционально связан с крепежным элементом, обеспечивая возможность вращения крепежного элемента относительно первой части.
6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее паз на втором конце второй части, причем указанный паз имеет форму для приема части крепежного элемента, когда первая и вторая части соединителя штока клапана находятся в закрытом положении.
7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что крепежный элемент содержит упор, соприкасающийся со второй частью, смежный с пазом, фиксирующий первую и вторую части в закрытом положении.
8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что крепежный элемент содержит шпильку, по меньшей мере частично имеющую резьбу.
9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее соединенную с помощью резьбового соединения со шпилькой гайку, выполненную с возможностью регулировки усилия, прикладываемого к первой и второй частям крепежным элементом, когда первая и вторая части находятся в закрытом положении.
10. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее штифт, соединяющий крепежный элемент с первой частью, выполненный с возможностью обеспечения вращения крепежного элемента относительно первой части.
11. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее паз, расположенный во второй части, принимающий часть крепежного элемента.
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крепежный элемент содержит упор, выполненный с возможностью фиксации второй части между первой частью и упором, когда первая и вторая части соединителя штока находятся в закрытом положении.
13. Способ соединения штока клапана со штоком исполнительного механизма, включающий следующие этапы: открывание соединителя штока клапана путем вращения первой части и второй части соединителя штока клапана вокруг шарнира, причем соединитель штока клапана содержит полость, образованную первой и второй частями и имеющую форму для приема конца штока исполнительного механизма и переходника с расположенным в нем концом штока клапана; закрывание соединителя штока клапана вокруг конца переходника штока клапана и конца штока исполнительного механизма посредством вращения первой части относительно второй части вокруг шарнира; и перемещение крепежного элемента в зафиксированное положение для надежного соединения конца штока клапана и конца штока исполнительного механизма посредством соединителя штока клапана.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что открывание соединителя штока клапана, закрывание соединителя штока клапана и перемещение крепежного элемента человек выполняет руками.
15. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что перемещение крепежного элемента в зафиксированное положение включает перемещение крепежного элемента относительно первой части, взаимодействующей с пазом второй части, при этом крепежный элемент надежно соединяет первую часть со второй частью.
