RU2334153C2

RU2334153C2 - Valve travel indicator

Info

Publication number: RU2334153C2
Application number: RU2005127056/06A
Authority: RU
Inventors: Мишель К. ЛОВЕЛЛ (US); Мишель К. ЛОВЕЛЛ
Original assignee: Фишер Контролз Интернэшнл Ллс
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2008-09-20
Also published as: AU2003297836A1; WO2004070246A1; GB0512018D0; MXPA05008004A; HK1080928A1; GB2411450B; CA2509716A1; CA2509716C; GB2411450A; RU2005127056A

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: valve travel indicator comprises indicating part (34) and retaining part. Indicating part (34) points the position on the valve indicator scale (36). The retaining part is press-fitted on the valve stem to make a fixed joint between the indicating part and moving valve stem (26). The retaining part ensures a moving joint between indicating part (34) and valve stem (26), given the preset force applied to indicating part (34). There are a design of the aforesaid valve and a method of moving the valve travel indicator along the valve stem. The said method consists in retaining the said indicator, swinging it relative to the valve stem and moving the swinging indicator along the valve stem.

EFFECT: manual handling of the indicator with no additional appliances.

6 cl, 6 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Данное изобретение, в целом, относится к клапанам, а точнее к индикатору перемещения клапана.This invention generally relates to valves, and more specifically to a valve movement indicator.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Клапаны используют во многих отраслях промышленности для управления потоком жидкостей и газов. Многие из клапанов являются автоматизированными так, что они могут быть открыты и закрыты из находящегося на удалении места, например, посредством компьютерной системы управления. Поэтому многие из таких клапанов могут быть подвергнуты осмотру человеком лишь через периодические интервалы, например в течение ежегодного осмотра, либо при решении проблем, связанных с работой клапанов. Индикаторы перемещения клапанов используют во многих клапанных системах для указания открытия, закрытия или промежуточного положения клапана. Такие индикаторы часто расположены в открытой части обоймы, используемой для подсоединения клапана к механизму управления, например к исполнительному механизму.Valves are used in many industries to control the flow of liquids and gases. Many of the valves are automated so that they can be opened and closed from a remote location, for example, through a computer control system. Therefore, many of these valves can be inspected by a person only at periodic intervals, for example during an annual inspection, or when solving problems associated with the operation of the valves. Valve movement indicators are used in many valve systems to indicate the opening, closing, or intermediate position of a valve. Such indicators are often located in the open portion of the cage used to connect the valve to a control mechanism, such as an actuator.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения описан индикатор перемещения клапана, связанный с управляющим клапаном. Индикатор перемещения клапана включает в себя индикаторную часть, которая указывает место на индикаторной шкале клапана. Индикаторная шкала клапана характеризует положение запорного элемента клапана по отношению к седлу клапана для указания того, открыт ли клапан, открыт ли он частично или закрыт. Индикатор перемещения клапана также включает в себя удерживающую часть, которая прикреплена к штоку запорного элемента клапана с предварительно заданным усилием отрыва. Усилие отрыва выбирают таким образом, чтобы предотвратить перемещение индикатора по отношению к штоку клапана в течение обычной работы управляющего клапана, но обеспечить возможность перемещения индикатора перемещения клапана относительно штока клапана, когда это усилие превышено. Настоящее изобретение обеспечивает различные технические преимущества. Разные варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечить все эти преимущества, некоторые из них, либо не обеспечить ни одного из них. Одно из таких технических преимуществ заключается в способности вручную манипулировать индикатором перемещения клапана на штоке клапана без использования инструментов посредством сдвига индикатора вдоль штока запорного элемента клапана. Усилие отрыва, например, можно выбрать таким образом, чтобы человек мог выставить индикатор перемещения клапана по индикаторной шкале или полностью удалить индикатор без использования инструментов. Еще одно техническое преимущество заключается в способности индикатора перемещения клапана перемещения относительно штока клапана, если встречается препятствие вблизи от индикатора перемещения клапана или индикаторной шкалы клапана. Кроме того, можно снизить производственные затраты посредством использования индикаторной шкалы клапана, отлитой как часть клапана и/или обоймы, вместо использования отдельной настраиваемой индикаторной шкалы совместно с индикатором перемещения клапана, прикрепленным к штоку клапана.In one embodiment, a valve movement indicator associated with a control valve is described. The valve movement indicator includes an indicator portion that indicates a location on the valve indicator scale. The valve gauge indicates the position of the valve closure with respect to the valve seat to indicate whether the valve is open, partially open, or closed. The valve movement indicator also includes a holding portion that is attached to the valve plug stem with a predetermined tear-off force. The separation force is selected so as to prevent the indicator from moving relative to the valve stem during normal operation of the control valve, but to allow the valve movement indicator to move relative to the valve stem when this force is exceeded. The present invention provides various technical advantages. Various embodiments of the present invention may provide all of these advantages, some of them, or not provide any of them. One of these technical advantages lies in the ability to manually manipulate the valve movement indicator on the valve stem without using tools by moving the indicator along the valve shutter rod. The tear-off force, for example, can be selected so that a person can set the indicator for moving the valve along the indicator scale or completely remove the indicator without using tools. Another technical advantage is the ability of the displacement valve indicator to move relative to the valve stem if an obstacle is encountered close to the valve displacement indicator or valve indicator scale. In addition, production costs can be reduced by using a valve indicator scale cast as part of a valve and / or cage, instead of using a separate, custom indicator scale along with a valve movement indicator attached to the valve stem.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Настоящее изобретение дополнительно поясняется следующим подробным описанием совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:The present invention is further illustrated by the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which:

фиг.1 - вид в поперечном сечении, иллюстрирующий клапан согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;1 is a cross-sectional view illustrating a valve according to one embodiment of the present invention;

фиг.2 - вид в поперечном сечении, иллюстрирующий дополнительные детали индикатора перемещения клапана, связанного с клапаном согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating additional details of a valve movement indicator associated with a valve according to one embodiment of the present invention; FIG.

фиг.3 - вид в поперечном сечении индикатора перемещения клапана согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;3 is a cross-sectional view of a valve movement indicator according to one embodiment of the present invention;

фиг.4 - вид в поперечном сечении индикатора перемещения клапана согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;4 is a cross-sectional view of a valve displacement indicator according to an alternative embodiment of the present invention;

фиг.5 - вид сверху индикатора перемещения клапана согласно еще одному альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения;5 is a top view of a valve displacement indicator according to another alternative embodiment of the present invention;

фиг.6 - вид в поперечном сечении индикатора перемещения клапана согласно еще одному альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения6 is a cross-sectional view of a valve displacement indicator according to another alternative embodiment of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Фиг.1 представляет вид в поперечном сечении, иллюстрирующий узел 10 управляющего клапана согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Узел 10 может содержать клапан 12 и исполнительный механизм 14 (показанный частично).1 is a cross-sectional view illustrating a control valve assembly 10 according to an embodiment of the present invention. The assembly 10 may include a valve 12 and an actuator 14 (partially shown).

Клапан 12 может содержать корпус 20 клапана и подвижное управляющее устройство 22, включающее в себя запорный элемент 24, прикрепленный к штоку 26 клапана, для управления потоком материалов, например жидкостей и газов. Кроме того, корпус 20 клапана включает в себя корпус 28 уплотнения клапана и уплотнение 29 клапана для создания уплотнения по отношению к текучим средам и обеспечения направляющей поверхности для штока 26 клапана. Специалисту в данной области техники известно, что шток клапана обычно полируют до шероховатости приблизительно 4 микрона Ra (среднее арифметическое отклонения профиля), чтобы уменьшить разрушение уплотнения клапана и увеличить циклическую долговечность узла управляющего клапана.The valve 12 may include a valve body 20 and a movable control device 22, including a locking element 24 attached to the valve stem 26, to control the flow of materials, such as liquids and gases. In addition, the valve body 20 includes a valve seal housing 28 and a valve seal 29 to provide a seal to the fluids and provide a guide surface for the valve stem 26. One skilled in the art will recognize that a valve stem is typically polished to a roughness of approximately 4 microns Ra (arithmetic mean of the profile deviation) in order to reduce valve seal failure and increase the cyclic durability of the control valve assembly.

Шток 26 клапана механически соединяют (не показано) с исполнительным механизмом 14, который обеспечивает приложение к штоку 26 клапана аксиального усилия для управления относительным положением запорного элемента 24 клапана по отношению к седлу 30 клапана. Относительное положение запорного элемента 24 клапана позволяет создавать изменяемое отверстие внутри узла 10 управляющего клапана для регулирования потока текучей среды, который проходит через узел 10, и управления этим потоком. Специалисту в данной области техники известно, что аксиальное усилие, оказываемое исполнительным механизмом 14, может быть создано посредством воздуха под давлением, подаваемого обычным пружинным и мембранным гидро- или пневмоцилиндром. В одном варианте осуществления шток 26 клапана содержит, как правило, цилиндрический стержень, обычно имеющий гладкую поверхность. В одном варианте осуществления шток 26 запорного элемента клапана имеет наружный диаметр, составляющий 0,375 дюйма, альтернативно наружный диаметр может находиться в диапазоне от 0,375 до 2 дюймов.The valve stem 26 is mechanically coupled (not shown) to an actuator 14 that provides an axial force to the valve stem 26 to control the relative position of the valve closure member 24 with respect to the valve seat 30. The relative position of the valve shut-off element 24 allows a variable opening to be created within the control valve assembly 10 to control and control the flow of fluid that passes through the assembly 10. One skilled in the art knows that the axial force exerted by the actuator 14 can be generated by pressurized air supplied by a conventional spring and diaphragm hydraulic or pneumatic cylinder. In one embodiment, the valve stem 26 comprises a generally cylindrical shaft, typically having a smooth surface. In one embodiment, the valve stem 26 has an outer diameter of 0.375 inches; alternatively, the outer diameter can range from 0.375 to 2 inches.

Отверстие 31 в обойме 32 исполнительного механизма обеспечивает доступ к штоку 26 клапана и к индикатору 34 перемещения клапана (ниже описан более подробно). В одном варианте осуществления отверстие 31 обоймы составляет по высоте от 1 до 2 дюймов и по ширине от 2 до 3 дюймов. Альтернативно отверстие 31 может составлять по высоте от 1 до 26 дюймов и по ширине от 2 до 7 дюймов.The hole 31 in the clip 32 of the actuator provides access to the valve stem 26 and to the valve movement indicator 34 (described in more detail below). In one embodiment, the clip hole 31 is 1 to 2 inches high and 2 to 3 inches wide. Alternatively, the opening 31 may be 1 to 26 inches high and 2 to 7 inches wide.

Индикаторная шкала 36 составляет часть узла 10 управляющего клапана, используемую совместно с индикатором 34 перемещения клапана для указания того, открыт ли клапан 12, частично открыт или закрыт.В одном варианте осуществления индикаторная шкала 36 может иметь деления или метки на внутренней поверхности 38 для приблизительной оценки относительного положения запорного элемента 24 клапана по отношению к седлу 30 клапана. Индикатор 34 перемещения клапана содержит обычно круглый элемент, подвижно соединенный со штоком 26 клапана. Применительно к фиг.2-6 описаны различные варианты осуществления индикатора 34 перемещения клапана.The indicator scale 36 is part of the control valve assembly 10 used in conjunction with the valve movement indicator 34 to indicate whether the valve 12 is open, partially open or closed. In one embodiment, the indicator scale 36 may have tick marks or marks on the inner surface 38 for a rough estimate the relative position of the valve locking element 24 with respect to the valve seat 30. The valve movement indicator 34 typically comprises a circular element movably connected to the valve stem 26. 2-6, various embodiments of a valve movement indicator 34 are described.

Специалисту в данной области техники понятно, что клапан 12 открывается и закрывается посредством смещения штока 26 аксиально вдоль продольной оси 40, определяемой штоком 26. Когда шток 26 клапана перемещается из корпуса 20 клапана, запорный элемент 24 клапана вытягивается вверх и открывает клапан 12. Когда шток 26 клапана перемещается к корпусу 20 клапана, запорный элемент 24 клапана толкается вниз и закрывает клапан 12. Перемещение штока 26 клапана будет изменять положение индикатора 34 перемещения клапана по отношению к индикаторной шкале 36. Положение индикатора 34 перемещения клапана по отношению к индикаторной шкале 36 обеспечивает визуальную и/или механическую индикацию локального положения запорного элемента 24 относительно клапана 12. Кроме того, индикатор 34 перемещения клапана может быть использован для определения состояния клапана 12. Если индикатор 34 не соответствует заданному перемещению, то это может указывать на эксплуатационную или механическую проблему внутри узла 10 управляющего клапана. Например, клапан 12 может быть установлен в положение частичного открытия, при котором он обеспечивает использование лишь части, например 30%, пропускной способности клапана. При использовании клапана 12 износ на клапане 12 может привести к изменению положения запорного элемента 24 клапана, требуемого для обеспечения желаемого расхода. Специалист может обследовать индикатор 34 перемещения клапана визуально, механически, посредством электроники или иным образом. Например, если специалист заметил, что индикатор 34 перемещения клапана не указывает положение, соответствующее 30% расхода, он может сделать вывод о том, что запорный элемент 24 клапана изношен и его следует отремонтировать или заменить.One skilled in the art will recognize that valve 12 opens and closes by displacing stem 26 axially along the longitudinal axis 40 defined by stem 26. When the valve stem 26 moves from the valve body 20, the valve stop 24 extends upward and opens the valve 12. When the stem 26, the valve moves to the valve body 20, the shut-off element 24 of the valve pushes down and closes the valve 12. Moving the valve stem 26 will change the position of the valve movement indicator 34 with respect to the indicator scale 36. The indicator 34 valve movement in relation to the indicator scale 36 provides a visual and / or mechanical indication of the local position of the locking element 24 relative to the valve 12. In addition, the indicator 34 of the valve movement can be used to determine the status of the valve 12. If the indicator 34 does not correspond to the specified movement , this may indicate an operational or mechanical problem within the control valve assembly 10. For example, the valve 12 may be set to a partial opening position, in which it allows only part, for example 30%, of the valve capacity to be used. When using the valve 12, wear on the valve 12 can cause a change in the position of the valve shut-off element 24 required to provide the desired flow rate. One of skill in the art may examine the valve movement indicator 34 visually, mechanically, electronically, or otherwise. For example, if one skilled in the art has noticed that the valve displacement indicator 34 does not indicate a position corresponding to 30% of the flow rate, he may conclude that the valve closure element 24 is worn and should be repaired or replaced.

Автоматизированные системы управления клапанами могут требовать калибровку в отношении отдельных клапанов, которыми управляет автоматизированная система. Например, для управления различными типоразмерами клапанов может быть использована обобщенная система управления и контроля. Для калибровки автоматизированной системы может быть использован индикатор 34 перемещения клапана. Например, один специалист может визуально или механически определить положение индикатора 34 перемещения клапана для конкретного клапана и сообщить эту информацию другому специалисту, отвечающему за калибровку автоматизированной системы, управляющей конкретным клапаном.Automated valve control systems may require calibration for individual valves controlled by an automated system. For example, a generalized control and monitoring system can be used to control various valve sizes. To calibrate the automated system, a valve movement indicator 34 may be used. For example, one person can visually or mechanically determine the position of the valve movement indicator 34 for a particular valve and communicate this information to another person who is responsible for calibrating the automation system that controls the specific valve.

Фиг.2 представляет вид в поперечном сечении, иллюстрирующий дополнительные детали индикатора 34 перемещения клапана согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Индикатор 34 дополнительно содержит индикаторную часть 50 и удерживающую часть 52.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating additional details of a valve movement indicator 34 according to one embodiment of the present invention. The indicator 34 further comprises an indicator portion 50 and a holding portion 52.

Индикаторная часть 50 содержит обычно круглый сужающийся к периферии диск с проходящим сквозь него центральным отверстием. Индикаторная часть 50, кроме того, содержит часть индикатора 34, указывающую текущее положение запорного элемента 24 клапана по отношению к индикаторной шкале 36.The indicator portion 50 typically comprises a circular disk tapering to the periphery with a central opening passing through it. The indicator part 50, in addition, contains a part of the indicator 34, indicating the current position of the locking element 24 of the valve in relation to the indicator scale 36.

В одном варианте осуществления индикаторная часть 50 дополнительно содержит полость 54. Удерживающая часть 52 может быть расположена внутри полости 54 и удерживаться внутри этой полости 54. Удерживающая часть 52 может удерживаться внутри полости 54 посредством трения, силового воздействия и/или конструкции удерживающей части 52, так что удерживающая часть 52 обычно не может выйти из полости 54 в течение перемещения индикаторной части 50 относительно штока 26 клапана.In one embodiment, the indicator portion 50 further comprises a cavity 54. The holding portion 52 may be located within the cavity 54 and held within the cavity 54. The holding portion 52 may be held within the cavity 54 by friction, force, and / or the construction of the holding portion 52, so that the holding portion 52 usually cannot exit the cavity 54 during the movement of the indicator portion 50 relative to the valve stem 26.

Удерживающая часть 52 составляет часть индикатора 34 перемещения клапана, предназначенную для подвижного соединения индикаторной части 50 со штоком 26 клапана. В одном варианте осуществления удерживающая часть 52 может содержать элемент, создающий фрикционное соединение между индикаторной частью 50 и штоком 26 клапана, например, уплотнительное кольцо. Удерживающая часть 52 может быть выбрана таким образом, что индикатор 34 перемещения клапана будет относительно жестко зафиксирован на штоке 26 запорного элемента клапана в течение обычного использования и работы штока 26 клапана, но при этом будет обеспечена возможность перемещения индикатора 34 перемещения клапана при воздействии на индикатор 34 предварительно заданного значения усилия. Значение усилия может быть установлено, используя соответствующий критерий. Например, значение усилия может быть выбрано таким образом, чтобы обеспечить возможность перемещения индикатора 34 человеком вручную, без использования инструмента, но с исключением возможности перемещения индикатора 34 в течение обычной работы штока 26 клапана. В одном варианте осуществления для перемещения индикатора 34 относительно штока 26 клапана требуется усилие, составляющее примерно 4-25 фунтов, однако могут быть использованы и другие приемлемые значения усилия.The holding portion 52 constitutes a portion of the valve movement indicator 34 for movably connecting the indicator portion 50 to the valve stem 26. In one embodiment, the holding portion 52 may include an element that creates a frictional connection between the indicator portion 50 and the valve stem 26, for example, an o-ring. The holding portion 52 may be selected so that the valve movement indicator 34 is relatively rigidly fixed to the valve stem 26 during normal use and operation of the valve stem 26, but it will be possible to move the valve movement indicator 34 when the indicator 34 is acted upon preset force value. The force value can be set using the appropriate criterion. For example, the force value can be selected so as to allow the indicator 34 to be manually moved by a person without using a tool, but with the exception of the possibility of moving the indicator 34 during normal operation of the valve stem 26. In one embodiment, a force of about 4-25 pounds is required to move the indicator 34 relative to the valve stem 26, but other acceptable force values may be used.

При работе индикатор 34 перемещения клапана вначале выравнивают с индикаторной шкалой 36. Например, клапан 12 может быть полностью закрыт, и индикатор 34 вручную выравнивают с отметкой на шкале 36, соответствующей полному закрытию, однако может быть использован любой приемлемый способ выравнивания индикатора 34 перемещения клапана и индикаторной шкалы 36. Когда индикатор 34 перемещается со штоком 26 клапана, суженный конец индикаторной части 50 совместно с метками на индикаторной шкале 36 может быть использован для определения того, открыт ли клапан 12, закрыт ли он либо открыт лишь частично. Возможность выравнивания индикатора 34 вручную, например, на месте эксплуатации, обеспечивает улучшенную функциональность и пониженную стоимость клапана 12.In operation, the valve movement indicator 34 is first aligned with the indicator scale 36. For example, the valve 12 can be completely closed and the indicator 34 is manually aligned with the mark on the scale 36 corresponding to the complete closure, however, any suitable method of aligning the valve movement indicator 34 can be used and the indicator scale 36. When the indicator 34 moves with the valve stem 26, the tapered end of the indicator part 50 together with the marks on the indicator scale 36 can be used to determine whether the valve is open En 12, whether it is closed or only partially open. The ability to align the indicator 34 manually, for example, at the place of operation, provides improved functionality and lower cost of the valve 12.

Когда шток 26 клапана перемещается вверх или вниз для открытия или закрытия клапана 12, индикатор 34 перемещения клапана перемещается вверх или вниз относительно шкалы 36. Положение индикатора 34 перемещения клапана относительно индикаторной шкалы 36 обеспечивает возможность визуальной или механической локальной индикации состояния клапана 12. Например, специалист, визуально определяющий состояние клапана 12, может видеть, открыт ли клапан 12, закрыт ли он или находится в частично открытом состоянии.When the valve stem 26 moves up or down to open or close the valve 12, the valve movement indicator 34 moves up or down relative to the scale 36. The position of the valve movement indicator 34 relative to the indicator scale 36 allows visual or mechanical local indication of the state of the valve 12. For example, a specialist visually determining the state of the valve 12 can see if the valve 12 is open, whether it is closed or is in a partially open state.

Один из традиционных индикаторов перемещения клапана предполагает выполнение посредством травления канавки в штоке клапана и последующее выравнивание индикаторной шкалы с канавкой. Такой способ повышает стоимость клапана вследствие необходимости отдельной подвижной индикаторной шкалы, которая обычно требует применения отвертки или других инструментов для обеспечения выравнивания. Напротив, один из вариантов осуществления индикатора 34 перемещения клапана может обеспечить возможность выравнивания человеком индикатора 34 без использования инструмента посредством смещения индикатора 34 в надлежащее положение на гладком штоке 26 клапана, полагаясь на трение между штоком 26 и удерживающей частью 52, для фиксации индикатора 34 в надлежащем положении. Кроме того, индикатор 34 перемещения клапана позволяет сформировать индикаторную шкалу 36 как часть клапана 12 и/или исполнительного механизма 14, что может уменьшить стоимость клапана 12 за счет исключения использования и изготовления отдельной подвижной индикаторной шкалы традиционных конструкций.One of the traditional indicators of valve movement involves performing by etching a groove in the valve stem and then aligning the indicator scale with the groove. This method increases the cost of the valve due to the need for a separate movable indicator scale, which usually requires the use of a screwdriver or other tools to ensure alignment. On the contrary, one embodiment of the valve displacement indicator 34 may allow a person to align the indicator 34 without using a tool by moving the indicator 34 to a proper position on the smooth valve stem 26, relying on friction between the stem 26 and the holding portion 52 to fix the indicator 34 in a proper position. In addition, the valve movement indicator 34 allows the indicator scale 36 to be formed as part of the valve 12 and / or actuator 14, which can reduce the cost of the valve 12 by eliminating the use and manufacture of a separate movable indicator scale of conventional designs.

Когда индикатор 34 перемещения клапана подвижно присоединен к штоку 26 клапана, также может быть упрощен демонтаж узла 10 управляющего клапана. Точнее, когда подвижное управляющее устройство 22 удалено из узла 10 управляющего клапана, индикатор 34 перемещения клапана может легко сниматься со штока 26 клапана без использования инструментов. Шток 26 клапана может быть повторно вставлен в клапан 12 через удерживающую часть 52 в течение процесса повторного монтажа и индикатор 34 затем может быть повторно выровнен относительно индикаторной шкалы 36.When the valve movement indicator 34 is movably connected to the valve stem 26, dismantling of the control valve assembly 10 can also be simplified. More specifically, when the movable control device 22 is removed from the control valve assembly 10, the valve movement indicator 34 can easily be removed from the valve stem 26 without the use of tools. The valve stem 26 can be reinserted into the valve 12 through the holding portion 52 during the reassembly process, and the indicator 34 can then be re-aligned with the indicator scale 36.

Кроме того, индикатор 34 перемещения клапана может обеспечить уменьшение травм, получаемых специалистами, работающими с узлом 10 управляющего клапана. Как известно специалисту в данной области техники, традиционные индикаторы перемещения клапанов неподвижно соединены со штоком клапана и они могут зацепить руку специалиста или часть его руки, когда он выполняет работы с клапаном. Напротив, индикатор 34 перемещения клапана позволяет избежать повреждения рук специалиста за счет смещения на штоке 26 клапана вместо повреждения его руки. Точнее, когда индикатор 34 перемещения клапана подвижно присоединен к штоку 26 клапана, то если индикатор 34 сталкивается с препятствием, возникающим на пути перемещения индикатора 34, индикатор 34 может начать смещаться вдоль штока 26 вместо разрушения препятствия. Препятствия могут представлять собой, например, накапливаемую грязь, такую как лед, либо неправильно установленную оснастку клапана, такую как передатчик положения или регулятор давления. Кроме того, индикатор 34 перемещения клапана может обеспечить увеличение срока службы узла 10 управляющего клапана за счет смещения вдоль штока 26 клапана в ответ на встречу с препятствием вместо удара о препятствие и возможное повреждение узла 10 при таком ударе.In addition, the valve displacement indicator 34 can provide a reduction in injuries to those skilled in the art of the control valve assembly 10. As is known to a person skilled in the art, traditional valve movement indicators are fixedly connected to the valve stem and they can engage the specialist’s hand or part of his hand when he is working with the valve. On the contrary, the valve movement indicator 34 avoids damage to the hands of a person due to displacement on the valve stem 26 instead of damaging his hands. More precisely, when the valve movement indicator 34 is movably connected to the valve stem 26, if the indicator 34 collides with an obstacle arising from the movement of the indicator 34, the indicator 34 may begin to move along the rod 26 instead of destroying the obstacle. Obstacles may be, for example, accumulated dirt, such as ice, or improperly installed valve accessories, such as a position transmitter or pressure regulator. In addition, the valve displacement indicator 34 can provide an increase in the service life of the control valve assembly 10 due to displacement along the valve stem 26 in response to encountering an obstacle instead of hitting an obstacle and possible damage to the assembly 10 during such a shock.

Фиг.3 представляет вид в поперечном сечении индикатора 34 перемещения клапана согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте индикаторная часть 50 имеет наружный диаметр, равный 1,5 дюйма, и внутренний диаметр - 0,8 дюйма. Альтернативно индикаторная часть 50 может иметь наружный диаметр от 1,5 до 7 дюймов и внутренний диаметр от 0,375 до 2 дюймов. Сужающаяся к периферии часть начинается относительно близко от внутреннего диаметра и сужается к наружному диаметру. В одном варианте осуществления сужающаяся часть индикаторной части 50 проходит на 0,7 дюйма от наружного диаметра. Высота индикаторной части 50 составляет 0,21 дюйма, причем индикаторная часть сужается по высоте до 0,06 дюйма на конце сужающейся части. Альтернативно индикаторная часть 50 может иметь высоту, находящуюся в диапазоне от 0,21 до 0,5 дюйма, а кромка сужения может иметь высоту от 0,05 до 0,1 дюйма. В одном варианте осуществления индикаторная часть 50 имеет наружную длину несколько меньше внутреннего диаметра отверстия 31 обоймы, так что индикаторная часть 50 имеет кромку, расположенную вблизи индикаторной шкалы 36. Например, если внутренний диаметр отверстия 31 обоймы составляет 2 дюйма, то наружный диаметр индикаторной части 50 может составлять несколько меньше 2 дюймов, так что положение индикаторной части 50 относительно индикаторной шкалы 36 может быть определено более легко.FIG. 3 is a cross-sectional view of a valve movement indicator 34 according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, the indicator portion 50 has an outer diameter of 1.5 inches and an inner diameter of 0.8 inches. Alternatively, the indicator portion 50 may have an outer diameter of 1.5 to 7 inches and an inner diameter of 0.375 to 2 inches. The tapering to the periphery part starts relatively close to the inner diameter and tapers to the outer diameter. In one embodiment, the tapering portion of the indicator portion 50 extends 0.7 inches from the outer diameter. The height of the indicator portion 50 is 0.21 inches, with the indicator portion tapering to a height of 0.06 inches at the end of the tapering portion. Alternatively, the indicator portion 50 may have a height in the range of 0.21 to 0.5 inches, and the narrowing edge may have a height of 0.05 to 0.1 inches. In one embodiment, the indicator portion 50 has an outer length slightly less than the inner diameter of the holder hole 31, so that the indicator part 50 has an edge located close to the indicator scale 36. For example, if the inner diameter of the holder hole 31 is 2 inches, then the outer diameter of the indicator part 50 may be slightly less than 2 inches, so that the position of the indicator portion 50 relative to the indicator scale 36 can be more easily determined.

Полость 54 имеет наружный диаметр 0,673 дюйма, внутренний диаметр 0,5 дюйма и высоту 0,135 дюйма. Альтернативно полость 54 может иметь наружный диаметр в диапазоне от 0,673 до 2,2 дюйма, внутренний диаметр в диапазоне от 0,5 до 2 дюймов и высоту в диапазоне от 0,135 до 0,145 дюйма.Cavity 54 has an outer diameter of 0.673 inches, an inner diameter of 0.5 inches, and a height of 0.135 inches. Alternatively, the cavity 54 may have an outer diameter in the range of 0.673 to 2.2 inches, an inner diameter in the range of 0.5 to 2 inches, and a height in the range of 0.135 to 0.145 inches.

Индикаторная часть 50 может быть изготовлена из любого приемлемого материала, например из пластика или металла, исходя из той среды, в которой должен быть использован индикатор 34 перемещения клапана, стоимости и других соответствующих критериев. В одном варианте осуществления индикаторную часть 50 изготавливают из акрилонитрилстиролакрилата (ASA), стабилизированного ультрафиолетовым излучением. Альтернативно индикаторная часть 50 может быть изготовлена из латуни, алюминия или других приемлемых металлов или пластиков. В общем, выбор материала для индикаторной части 50 может быть сделан исходя из предполагаемых окружающих условий работы клапана 12, чтобы увеличить срок службы индикаторной части 50. Например, индикаторная часть 50 может быть подвергнута таким воздействующим факторам окружающей среды, как коррозионные и некоррозионные текучие среды, предельные значения температур, высокие и низкие уровни влажности, осадки, снег и озон.The indicator portion 50 may be made of any suitable material, for example, plastic or metal, based on the environment in which the indicator 34 valve movement, cost and other relevant criteria should be used. In one embodiment, the indicator portion 50 is made from acrylonitrile styrene acrylate (ASA) stabilized by ultraviolet radiation. Alternatively, the indicator portion 50 may be made of brass, aluminum or other suitable metals or plastics. In general, material selection for the indicator portion 50 can be made based on the expected environmental conditions of the valve 12 to increase the life of the indicator portion 50. For example, the indicator portion 50 may be exposed to environmental factors such as corrosive and non-corrosive fluids, temperature extremes, high and low levels of humidity, precipitation, snow and ozone.

В одном из вариантов осуществления удерживающая часть 52 содержит уплотнительное кольцо. Наружный диаметр, материал и толщину удерживающей части 52 выбирают на основе диаметра штока 26 клапана, так чтобы удерживающая часть 52 зажимала шток 26 клапана с достаточным усилием для удерживания индикаторной части 50 и сохранения положения индикаторной части 50 по отношению к штоку 26 клапана в течение обычной работы штока 26. Наружный диаметр, материал и толщина удерживающей части 52 также могут быть выбраны таким образом, чтобы удерживающая часть 52 не зажимала шток 26 запорного элемента клапана с чрезмерным усилием, которое препятствовало бы перемещению индикаторной части 50 человеком без использования инструмента, либо препятствовала бы удалению штока 26 из клапана 12 при демонтаже. В этом варианте осуществления удерживающая часть 52 имеет внутренний диаметр 0,5 дюйма, наружный диаметр 0,6875 дюйма, диаметр поперечного сечения 0,09375 дюйма, и формируется из нитрила твердостью 70 единиц по шкале Шора А. Альтернативно удерживающая часть 52 может иметь внутренний диаметр от 0,48 до 2 дюймов, наружный диаметр от 0,6875 до 2,1875 дюйма, диаметр поперечного сечения в диапазоне от 0,09375 до 0,106 дюйма и может быть образована из фторэластомера, этиленпропилена или любого приемлемого резиноподобного материала с соответствующей характеристикой твердости, обеспечивающей возможность обращения с ним в условиях воздействия ожидаемых факторов окружающей среды, например озона, и изменений предельных значений температуры.In one embodiment, the holding portion 52 comprises an o-ring. The outer diameter, material, and thickness of the holding portion 52 is selected based on the diameter of the valve stem 26 so that the holding portion 52 clamps the valve stem 26 with sufficient force to hold the indicator portion 50 and maintain the position of the indicator portion 50 with respect to the valve stem 26 during normal operation the stem 26. The outer diameter, material and thickness of the holding portion 52 can also be selected so that the holding portion 52 does not clamp the valve stem 26 of the valve shutter with excessive force that prevents s moving the indicator part 50 by a person without using a tool, or would prevent the removal of the stem 26 from the valve 12 during dismantling. In this embodiment, the holding portion 52 has an inner diameter of 0.5 inches, an outer diameter of 0.6875 inches, a cross-sectional diameter of 0.099375 inches, and is formed from nitrile with a hardness of 70 units on the Shore A. Alternatively, the holding portion 52 may have an inner diameter from 0.48 to 2 inches, an outer diameter of from 0.6875 to 2.1875 inches, a cross-sectional diameter in the range from 0.099375 to 0.106 inches and can be formed from fluoroelastomer, ethylene propylene or any suitable rubber-like material with the corresponding characteristic of TV rdosti providing opportunity treatment in terms of expected impact of environmental factors such as ozone and extreme temperature changes value.

В другом варианте осуществления индикатор 34 перемещения клапана может содержать, как правило, однородную часть, действующую таким образом, чтобы обеспечить приемлемую посадку с натягом между штоком 26 клапана и индикатором 34 перемещения клапана. Этот вариант может быть использован без удерживающей части 52 и полости 54, поскольку материал, используемый для формирования индикаторной части 50, обеспечивает посадку с натягом по отношению к штоку 26 клапана, а индикаторная часть 50 образует весь индикатор 34 перемещения клапана. Так, индикаторная часть 50 может содержать одну единственную часть твердой резины, например, из этиленпропилена с твердостью 90 единиц по шкале Шора А. Индикаторная часть 50 может быть образована из одной или более отдельных деталей, которые соединяют друг с другом надлежащим образом. В этом варианте осуществления для индикаторной части 50 могут быть выбраны такие приемлемые материалы, которые обеспечивают достаточную силу трения для возможности работы индикатора 34 перемещения клапана так, как это было описано выше.In another embodiment, the valve movement indicator 34 may comprise, as a rule, a uniform portion that acts so as to provide an acceptable interference fit between the valve stem 26 and the valve movement indicator 34. This option can be used without the holding part 52 and the cavity 54, since the material used to form the indicator part 50 provides an interference fit with respect to the valve stem 26, and the indicator part 50 forms the entire valve movement indicator 34. Thus, the indicator part 50 may contain one single part of hard rubber, for example, of ethylene propylene with a hardness of 90 units on the Shore A. The indicator part 50 can be formed from one or more separate parts that are connected to each other in a proper way. In this embodiment, suitable materials may be selected for the indicator portion 50 to provide sufficient friction to allow the valve 34 to operate as described above.

Кроме того, поскольку индикатор 34 перемещения клапана может быть использован с гладкими штоками клапанов, удается избежать повреждения такого гладкого штока. Например, в одном варианте шток клапана может быть отполирован до шероховатости 4 микрона Ra. Точнее, за счет смещения вдоль штока 26 клапана удается избежать повреждения индикатором 34 штока 26 клапана при столкновении с препятствием, а также когда шток 26 удаляют из клапана 12. Если на гладких штоках клапанов появляются царапины, зазубрины или иные повреждения, то такие повреждения гладкого штока могут привести к повреждению клапана во время его обычной работы. Например, образование зазубрин на гладком штоке может привести к повреждению уплотнения клапана, когда шток перемещается в клапан и из него, а поврежденное уплотнение может вызвать утечки из клапана.In addition, since the valve movement indicator 34 can be used with smooth valve stems, damage to such a smooth stem can be avoided. For example, in one embodiment, the valve stem may be polished to a roughness of 4 microns Ra. More precisely, due to the displacement along the valve stem 26, it is possible to avoid damage by the indicator 34 of the valve stem 26 in the event of a collision with an obstacle, as well as when the stem 26 is removed from the valve 12. If scratches, nicks or other damage appear on the smooth valve stems, such damage to the smooth stem may damage the valve during normal operation. For example, chipping on a smooth stem can damage the valve seal when the stem moves into and out of the valve, and a damaged seal can leak from the valve.

Фиг.4 представляет вид в поперечном сечении индикатора 34 перемещения клапана согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Альтернативно удерживающая часть 52 согласно одному варианту осуществления может содержать установочный винт 56. Установочный винт 56 проходит через индикаторную часть 50 перпендикулярно штоку 26 клапана и предназначен для подвижного соединения индикаторной части 50 со штоком 26 клапана. Точнее, посредством затягивания установочного винта 56 по отношению к штоку 26 индикаторная часть 50 может быть подвижно соединена со штоком 26 клапана. Величина усилия, необходимого для перемещения индикатора 34 перемещения клапана, может быть определена затягиванием установочного винта 56. Установочный винт 56 может представлять собой приемлемый установочный винт, например, с нейлоновым наконечником, пластиковый винт либо иной подходящий крепежный элемент, пригодный для использования в окружающих условиях индикатора 34 перемещения клапана.4 is a cross-sectional view of a valve movement indicator 34 according to an embodiment of the present invention. Alternatively, the holding portion 52 according to one embodiment may comprise a set screw 56. The set screw 56 extends through the indicator part 50 perpendicular to the valve stem 26 and is designed to move the indicator part 50 to the valve stem 26 in a movable manner. More specifically, by tightening the set screw 56 with respect to the stem 26, the indicator portion 50 can be movably connected to the valve stem 26. The amount of force required to move the valve movement indicator 34 can be determined by tightening the set screw 56. The set screw 56 may be an acceptable set screw, for example, with a nylon tip, a plastic screw, or other suitable fastener suitable for use in the environment of the indicator 34 valve movements.

Фиг.5 представляет вид сверху индикатора 34 перемещения клапана согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления индикаторная часть 50 дополнительно содержит канал 60. Канал 60 может содержать разрез, выполненный с соответствующим размером и проходящий от наружного края к внутреннему краю индикаторной части 50, а также проходящий от верха к низу индикаторной части 50. Размер канала 60 может быть определен на основе желаемого значения наружного диаметра индикаторной части 50 при его регулировании. Например, индикаторная часть 50, выполненная с возможностью использования со штоками 26 разных диаметров, может иметь канал 60 достаточной ширины, позволяющей устанавливать в этой части 50 штоки 26 клапанов с разными размерами.5 is a plan view of a valve movement indicator 34 according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, the indicator part 50 further comprises a channel 60. The channel 60 may include a cut made with a suitable size and extending from the outer edge to the inner edge of the indicator part 50, as well as passing from the top to the bottom of the indicator part 50. The size of the channel 60 may be determined based on the desired value of the outer diameter of the indicator part 50 when it is regulated. For example, the indicator part 50, made with the possibility of using with the stems 26 of different diameters, may have a channel 60 of sufficient width, allowing you to install in this part 50 of the valve stems 26 with different sizes.

В одном варианте осуществления удерживающая часть 52 может содержать первый фланец 62, второй фланец 64 и сжимающий элемент 66. Первый и второй фланцы 62 и 64 составляют продолжения индикаторной части 50, предназначенные для приема сжимающего элемента 66. Сжимающий элемент 66 представляет собой соответствующий элемент, предназначенный для стягивания первого и второго фланцев 62 и 64 для уменьшения внутреннего диаметра индикаторной части 50 таким образом, чтобы индикаторная часть 50 зажимала шток 26 клапана. В одном варианте осуществления сжимающий элемент 66 содержит винт. Альтернативно сжимающий элемент 66 может содержать приемлемый элемент для регулируемого смыкания фланцев 62 и 64. В этом варианте удерживающая часть 52 подвижно соединяет индикаторную часть 50 со штоком 26 клапана посредством затягивания сжимающего элемента 66.In one embodiment, the holding portion 52 may comprise a first flange 62, a second flange 64, and a compression member 66. The first and second flanges 62 and 64 are extensions of the indicator portion 50 for receiving the compression member 66. The compression member 66 is a corresponding member to tighten the first and second flanges 62 and 64 to reduce the inner diameter of the indicator portion 50 so that the indicator portion 50 clamps the valve stem 26. In one embodiment, the compression member 66 comprises a screw. Alternatively, the compression member 66 may comprise an acceptable member for controllably closing the flanges 62 and 64. In this embodiment, the holding portion 52 is movably connected to the indicator portion 50 to the valve stem 26 by tightening the compression member 66.

Часто традиционные индикаторы перемещения клапана выполнены в соединении с увеличенными клапанными узлами. В случае меньших клапанных узлов различные конструкции индикаторов перемещения клапанов будут приемлемы для них в большей степени. Например, индикатор 34 перемещения клапана может быть использован с относительно небольшими узлами 10 управляющего клапана.Often, traditional valve movement indicators are made in conjunction with enlarged valve assemblies. In the case of smaller valve assemblies, various designs of valve movement indicators will be more acceptable to them. For example, valve movement indicator 34 may be used with relatively small pilot valve assemblies 10.

Фиг.6 представляет еще один альтернативный вариант осуществления изобретения, выполненный в форме индикатора 134 перемещения клапана, состоящего из одной детали. Индикатор 134 в виде одной детали может быть изготовлен посредством использования процесса литья под давлением, при этом он может быть выполнен из термопластичной резины, например из Santoprene^® blend 121-87, которую поставляет Advanced Elastomer Systems, L.P. of Akron, штат Огайо, США.6 represents another alternative embodiment of the invention, made in the form of indicator 134 movement of the valve, consisting of one part. Indicator 134 in one piece can be manufactured by using an injection molding process, while it may be made of a thermoplastic rubber, for example Santoprene ^® blend 121-87, which delivers Advanced Elastomer Systems, LP of Akron, Ohio, USA.

Посредством формирования индикатора 134 перемещения клапана в виде одной детали из термопластичной резины может быть использована посадка с натягом между индикатором 134 и штоком 26 клапана для удерживания индикатора 134 в желаемом положении на штоке 26 клапана.By forming the valve movement indicator 134 in one piece of thermoplastic rubber, an interference fit between the indicator 134 and the valve stem 26 can be used to hold the indicator 134 in the desired position on the valve stem 26.

Выполненный в виде одной детали индикатор 134 может включать в себя индикаторную часть 150, содержащую, как правило, круглый, сужающийся к периферии диск, который формируют как одно целое с круговой цилиндрической удерживающей частью 152. Круговой цилиндрической удерживающей части 152 могут быть приданы такие размеры и форма, чтобы она имела внутренний диаметр, позволяющий ей входить в контакт со штоком 26 клапана при ее расположении на штоке 26. Например, если шток 26 клапана имеет диаметр порядка половины дюйма, то круговая цилиндрическая удерживающая часть 152 может иметь внутренний диаметр примерно от 0,475 до 0,48 дюйма, наружный диаметр примерно 0,67 дюйма и общую высоту примерно 0,39 дюйма. Индикаторная часть 150 может иметь толщину примерно 0,14 дюйма в непосредственной близости от того места, где эта часть 150 встречается с наружным диаметром цилиндрической удерживающей части 152, при этом индикаторная часть 150 может начинать сужаться на диаметре примерно 0,085 дюйма до толщины примерно 0,6 дюйма у периферии индикаторной части 150. Индикаторная часть может иметь общий диаметр примерно 1,5 дюйма. Круговая цилиндрическая удерживающая часть 152 может включать в себя верхнюю внутреннюю кромочную часть 154 и нижнюю внутреннюю кромочную часть 156, каждая из которых имеет радиус кривизны, примерно составляющий 0,3 дюйма.The indicator 134, made as a single part, can include an indicator part 150, containing, as a rule, a round, tapering to the periphery disk, which is formed integrally with the circular cylindrical holding part 152. Such circular dimensions can be given to the circular cylindrical holding part 152 and shape so that it has an inner diameter that allows it to come into contact with the valve stem 26 when it is located on the stem 26. For example, if the valve stem 26 has a diameter of about half an inch, then the circular cylindrical hold ayuschaya part 152 may have an internal diameter from about 0.475 to 0.48 inches, an outer diameter of about 0.67 inches and an overall height of about 0.39 inches. The indicator part 150 may have a thickness of about 0.14 inches in the immediate vicinity of the place where this part 150 meets the outer diameter of the cylindrical holding part 152, while the indicator part 150 may begin to taper by a diameter of about 0.085 inches to a thickness of about 0.6 an inch at the periphery of the indicator portion 150. The indicator portion may have a total diameter of about 1.5 inches. The circular cylindrical holding portion 152 may include an upper inner edge portion 154 and a lower inner edge portion 156, each of which has a radius of curvature of approximately 0.3 inches.

Для того чтобы переместить индикатор 134 перемещения клапана, выполненный в виде одной детали, вдоль штока 26 клапана, пользователь может захватить индикаторную часть 150 и слегка повернуть или покачать индикатор 134, как указано стрелками 158 на фиг.6. Это вращательное перемещение индикатора 134 позволяет снизить трение между штоком 26 клапана и индикатором 134, так что будет обеспечено достаточное уменьшение трения для возможности перемещения индикатора 134 в желаемое положение на штоке 26 клапана.In order to move the valve displacement indicator 134, made in one piece, along the valve stem 26, the user can grab the indicator portion 150 and slightly rotate or swing the indicator 134, as indicated by arrows 158 in FIG. 6. This rotational movement of the indicator 134 reduces friction between the valve stem 26 and the indicator 134, so that a sufficient reduction in friction is provided to allow the indicator 134 to move to the desired position on the valve stem 26.

Также возможны и другие изменения, замены и варианты без отклонения от существа и объема настоящего изобретения, которые определены следующей формулой изобретения.Other changes, replacements and variations are also possible without deviating from the essence and scope of the present invention, which are defined by the following claims.

Claims

1. The valve movement indicator, comprising an indicator part for indicating a place on the valve indicator scale, a holding part fixedly attached to the indicator part and movably attached to the valve stem, the holding part having such dimensions and shape that it is mounted on the valve stem interference fit for the fixed connection of the indicator part to the valve stem during movement of the valve stem, and for the movable connection of the indicator part to the valve stem when acting on indicator part of the preset value of effort.

2. The valve movement indicator according to claim 1, in which the holding part is formed as a whole with the indicator part.

3. The valve movement indicator according to claim 1, wherein the holding portion is made of thermoplastic rubber material.

4. The valve movement indicator according to claim 1, wherein the holding portion has a circular cylindrical shape.

5. Valve displacement indicator, comprising means for indicating a location on the valve indicator scale, means for holding the valve displacement indicator on the valve stem, while the holding means is for permanently connecting the valve displacement indicator to the valve stem during stem movement and for movably connecting the displacement indicator valve with a valve stem when the valve movement indicator is exposed to a predetermined force value.

6. A method of moving a valve displacement indicator along a valve stem to which a valve displacement indicator is attached, including capturing a valve displacement indicator, swinging the valve displacement indicator relative to the valve stem, and moving the valve displacement indicator along the valve stem while swinging the valve displacement indicator.

Priority on points:

01/29/2003 according to claims 1, 5;

04/25/2003 according to claims 2-4, 6.