旋轉(zhuǎn)閥位置指示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及流體閥，更具體地，涉及一種旋轉(zhuǎn)閥位置指示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 過程控制廠或系統(tǒng)經(jīng)常采用旋轉(zhuǎn)流體閥，例如球閥、蝶閥、偏心盤閥、偏心塞閥等， 以控制過程流體的流動。通常旋轉(zhuǎn)閥包括通過軸設(shè)置在流體路徑中并且可旋轉(zhuǎn)地耦接至該 旋轉(zhuǎn)閥的主體的流體流動控制部件。通常，軸從旋轉(zhuǎn)閥伸出的部分可操作地耦接至該旋轉(zhuǎn) 閥的致動器（例如氣動致動器、電動致動器、液壓致動器等）的軸。
[0003] 某些旋轉(zhuǎn)流體閥包括可視位置指示器以顯示致動器輸出軸或閥軸的角位置，從而 指示該閥體中的流體流動控制部件的位置?？梢曃恢弥甘酒髟试S過程工程師或儀器技術(shù)員 觀察閥位置和操作，而無需使任何其它設(shè)備，諸如筆記本電腦或者測量儀表，與閥的閥控制 器相連接。
[0004] 可視位置指示器能夠是電氣的或機械的。電氣可視位置指示器利用電子可視顯示 器，如LED或LCD顯示器，來顯示由電子位置傳感器指示的閥位置，該電子位置傳感器配置 用于產(chǎn)生響應(yīng)于閥軸的角位置的變化的電信號。因為它們需要額外的功率來運行且可能非 常昂貴，在某些應(yīng)用中這種電子可視位置指示器可能是不可取的。此外，電子可視位置指示 器可能要求操作員輸入或交互以顯示位置，這對安裝在難以夠著的區(qū)域中的閥來說可能是 不可取的。
[0005] 機械可視位置指示器直接或間接地耦接至致動器輸出軸或閥軸，并且因此不需 要額外的功率來運行。因此，雖有功率損耗，機械可視位置指示器允許過程工程師和儀表技 術(shù)人員觀察閥位置。相反，電子可視位置指示器僅顯示電子位置傳感器的輸出。因此，如果 該電子傳感器失效，軸位置是不能夠容易確定的。然而，機械可視位置指示器直接或間接地 耦接至致動器輸出軸或閥軸且獨立于任何電子位置傳感器運行。因此，即使電子傳感器失 效，機械可視位置指示器繼續(xù)顯示軸位置。此外，機械可視位置指示器提供除了來自電子位 置傳感器的位置信號以外的第二位置指示。該第二位置指示對在設(shè)置和校準階段驗證該位 置傳感器操作準確可能會有所幫助。
[0006] 在許多應(yīng)用中，理想的是減小流體閥構(gòu)件的功耗。許多閥被安裝在例如油田的遠 程位置，其中外部電源可能不可用。因此，某些閥可以使用由光伏電池捕獲的能量運行。光 伏電池的成本通常與其能量輸出成比例。因此，流體閥被設(shè)計用于減小功率需求以減小驅(qū) 動閥所需太陽能系統(tǒng)的尺寸。因此，機械可視位置指示器通常是可取的，因為它們不需要任 何額外的功率地運行。
[0007] 許多流體閥被用在惡劣和/或危險環(huán)境中，且與這樣的環(huán)境有關(guān)的行業(yè)標準相一 致地推動具體設(shè)計要求。在某些應(yīng)用中，流體閥被用在操作環(huán)境中可能包括可燃氣體、蒸汽 或者其他化合物的設(shè)施中。例如，流體閥通常用在使用氫氣的天然氣加工廠或設(shè)施中。美 國的國家電氣規(guī)范（NEC)和加拿大電氣規(guī)范（CEC)要求在危險場所使用的電氣裝置獲得公 認的審批機構(gòu)的相應(yīng)的審批。北美的三個主要的審批機構(gòu)為工廠互助保險協(xié)會（FM)和美 國的保險商實驗室（UL)以及加拿大的加拿大標準協(xié)會（CSA)。審批包括保護的類型和等 級、分工、分組和運行環(huán)境的溫度。在北美常用的認證包括，例如防爆、本質(zhì)安全、非易燃和 粉塵防燃。
[0008] 例如，致動器內(nèi)的電子器件可能會產(chǎn)生火花，該火花具有點燃致動器殼體內(nèi)或周 圍的可燃氣體或蒸氣的可能性。防爆閥致動器利用外殼，該外殼能夠承受其內(nèi)部的氣體或 蒸汽的爆炸以及防止點燃可能圍繞其的可燃氣體或蒸汽。除了具有足夠的強度以遏制爆 炸，將防爆外殼的內(nèi)部連接到外部環(huán)境的所有通道還必須提供火焰通路，以允許燃燒氣體 在其在內(nèi)部爆炸期間膨脹時，但僅僅在其已被充分冷卻以防止點燃外部環(huán)境中的氣體或蒸 汽之后從裝置中逸出。限定火焰路徑的接口必須被制造成具有非常嚴格的公差，這可能需 要專門的制造技術(shù)。此外，附加的部件，如密封件，可能需要從外部環(huán)境的密封火焰路徑。因 此，理想的是降低限定通過外殼的火焰路徑接口的總數(shù)以減少成本和復(fù)雜性。
[0009] 一種已知的可視位置指示器包括安裝在閥門致動器外殼外部的、在閥軸對面的旋 轉(zhuǎn)定位輪。旋轉(zhuǎn)定位輪通常通過附加軸、齒輪、凸輪和/或其他類型的耦接部件間接地耦接 至致動器輸出軸以顯示軸位置。指示器通常包括聚碳酸酯的殼或蓋，以從外部環(huán)境保護該 旋轉(zhuǎn)定位輪。雖然這種類型的位置指示器提供了可視位置顯示，而不需要電力，但是它在閥 門致動器的外殼外部的位置需要外殼中的附加開口。對于防爆外殼，這需要嚴格公差的加 工孔和制造零件并且需要額外的密封件以從外部環(huán)境密封該接口。 【實用新型內(nèi)容】
[0010] 一種已知的可視位置指示器包括安裝在閥門致動器外殼外部的、在閥軸對面的旋 轉(zhuǎn)定位輪。旋轉(zhuǎn)定位輪通常通過附加軸、齒輪、凸輪和/或其他類型的耦接部件間接地耦接 至致動器輸出軸以顯示軸位置。指示器通常包括聚碳酸酯的殼或蓋，以從外部環(huán)境保護該 旋轉(zhuǎn)定位輪。雖然這種類型的位置指示器提供了可視位置顯示，而不需要電力，但是它在閥 門致動器的外殼外部的位置需要外殼中的附加開口。對于防爆外殼，這需要嚴格公差的加 工孔和制造零件并且需要額外的密封件以從外部環(huán)境密封該接口。為了解決以上問題，本 實用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)閥位置指示器。
[0011] 本實用新型的第一方面提供了一種旋轉(zhuǎn)閥位置指示器，所述旋轉(zhuǎn)閥位置指示器包 括限定防爆外殼邊界的致動器殼體。致動器輸出軸具有第一軸部和第二軸部，該第一軸部 部分地設(shè)置在防爆外殼邊界內(nèi)，并且該第二軸部設(shè)置在防爆外殼邊界之外?？梢曃恢弥甘?器設(shè)置在致動器輸出軸的第二軸部上并且用于指示該致動器輸出軸相對于致動器殼體的 旋轉(zhuǎn)位置。
[0012] 在本實用新型的一個實施形式中，所述可視位置指示器通過所述致動器殼體上的 窗口是可見的。
[0013] 在本實用新型的一個實施形式中，所述旋轉(zhuǎn)閥位置指示器進一步包括連接所述致 動器殼體的標尺，所述標尺對齊所述可視位置指示器以指示所述致動器輸出軸的所述旋轉(zhuǎn) 位置。
[0014] 在本實用新型的一個實施形式中，所述可視位置指示器包括標尺，并且進一步包 括設(shè)置在所述致動器殼體上的記號，所述標尺對齊所述記號以指示所述致動器輸出軸的所 述旋轉(zhuǎn)位置。
[0015] 在本實用新型的一個實施形式中，所述致動器殼體包括防爆外殼。
[0016] 在本實用新型的一個實施形式中，所述防爆外殼具有不超過兩個火焰路徑。
[0017] 本實用新型的第二方面提供了另一種旋轉(zhuǎn)閥位置指示器，所述旋轉(zhuǎn)閥位置指示器 包括具有頸部的旋轉(zhuǎn)閥致動器殼體，并且該頸部具有指示器窗口。安裝支架耦接至頸部以 支承旋轉(zhuǎn)流體閥。致動器輸出軸至少部分地設(shè)置在頸部內(nèi)并設(shè)置用于支承旋轉(zhuǎn)流體閥的 軸?？梢曃恢弥甘酒黢罱又林聞悠鬏敵鲚S，以指示致動器輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置?？梢曃恢弥?示器通過指示器窗口是可見的。
[0018] 在本實用新型的一個實施形式中，所述致動器殼體包括防爆外殼。
[0019] 在本實用新型的一個實施形式中，所述頸部至少部分地處于所述防爆外殼之外。
[0020] 在本實用新型的一個實施形式中，所述可視位置指示器設(shè)置在所述頸部處于所述 防爆外殼以外的部分中。
[0021] 在本實用新型的一個實施形式中，所述防爆外殼具有不超過兩個火焰路徑。
[0022] 在本實用新型的一個實施形式中，所述旋轉(zhuǎn)閥位置指示器進一步包括設(shè)置在所述 致動器殼體上并且通過所述致動器殼體上的窗口可見的標尺，所述標尺對齊所述可視位置 指示器以指示所述致動器輸出軸的所述旋轉(zhuǎn)位置。
[0023] 本實用新型的第三方面提供了另一種旋轉(zhuǎn)閥位置指示器，所述旋轉(zhuǎn)閥位置指示器 包括具有由通道連接的第一隔室和第二隔室的致動器殼體。致動器輸出軸具有第一部分和 第二部分。該第一部分至少部分地設(shè)置在該第一隔室和該通道內(nèi)，并且該第二部分至少部 分地設(shè)置在該第二隔室內(nèi)和設(shè)置用于支承旋轉(zhuǎn)流體閥的軸?？梢曃恢弥甘酒髟O(shè)置在致動器 輸出軸的第二部分上以指示致動器輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置?？梢曃恢弥甘酒鲝耐獠渴强梢姷摹?br>[0024] 在本實用新型的一個實施形式中，所述第一隔室限定設(shè)置用于承受所述第一隔室 內(nèi)的氣體或蒸汽的爆炸以及用于防止點燃所述第一隔室周圍的爆炸性氣體或蒸汽的防爆 外殼。
[0025] 在本實用新型的一個實施形式中，所述第一隔室包括耦接至耦接接口處的基座的 蓋，所述耦接至接口限定足夠長度的第二火焰路徑以冷卻在所述第一隔室內(nèi)點燃的所述燃 氣或蒸汽，從而所述第二火焰路徑防止點燃所述第一隔室周圍的爆炸性氣體和蒸汽。
[0026] 在本實用新型的一個實施形式中，所述致動器輸出軸的所述第一部分和所述通道 之間的間隙限定足夠長度的第一火焰路徑以冷卻在所述第一隔室內(nèi)點燃的氣體和蒸汽，從 而所述第一火焰路徑防止點燃所述第一隔室周圍的爆炸性氣體和蒸汽。
[0027] 在本實用新型的一個實施形式中，所述第一隔室具有不超過