专利名称：能够应用于控制阀的气动促动器的手动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于打开或者关闭的手动控制装置，并更具体地涉及能够应用于控制阀的气动促动器的手动控制装置。
背景技术：
止回阀或者控制阀是被插入在工业设备中以控制与输送步骤中的流体有关的参数(例如流速、压力、温度等等)的阀。可以根据很多种构造及功能形式来制造控制阀，但是大体上它总是由沿着流体输送管道插置的阀本体组成。在阀本体内部，过程流体的通过区域通过遮板相对于相关的座的运动而被不断地调节。当遮板搁置在座上时，阀完全关闭，而当遮板离座的距离最大时，阀完全打开。已知运动调节遮板和座之间距离的活动元件是阀的杆。控制阀通常典型地通过作用在杆上的压缩空气促动器而被远程促动，但通常还设置了手动控制装置，能够在由于故障或者在工厂设备的安装和维修期间阀自身的促动器不能促动的所有情况下用来打开或者关闭阀。用于控制阀的典型的侧向手动控制装置总体上配备有手轮，该手轮的转动借助运动传递系统使阀杆进行线性运动。当前市面上出现的用于打开或者关闭的侧向手动控制装置不仅施加用于所需线性运动的必要轴向作用力，还施加相对于阀杆的轴线的横向作用力。由于控制装置的杠杆的枢轴与杆的轴线之间的距离的变化、以及接触点由此在杠杆自身上的滑动、还有杠杆上的滑动部分与杆的滑动轴线(倾斜平面)之间的非垂直性，所述横向作用力趋于使杆弯曲，并在一些情况下使其永久地变形。用于控制阀的打开或者关闭的手动控制装置的示例例如在文献US2003/079779A1、US4239178A 和 GB777464A 中示出。
发明内容
因此，本发明的目的在于制造一种用于打开或者关闭的手动控制装置，并且更具体地是一种可以应用于控制阀的气动促动器的手动控制装置，这种手动控制装置能够以非常简单却成本有效且尤其有用的方式解决现有技术中存在的上述缺陷。详细地，本发明的一个目的在制造一种用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置，该手动控制装置能够改进从手轮到阀杆的作用力传递系统和由此的从手轮到阀杆的运动。本发明的另一个目的在于制造一种用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置，该手动控制装置能够使施加在阀杆上的横向作用力为零或者至少使其最小化。本发明的再一个目的在于制造一种用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置，该手动控制装置能够使需要操作人员施加的手轮的促动转矩最小。根据本发明的这些目的通过制造用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置以及设有这种装置的控制阀来实现，如权利要求1限定的一样。
本发明的其它特征由从属权利要求限定，这些从属权利要求作为本说明的一个组成部分。
根据本发明的用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置以及设有这种装置的控制阀的特征和优点将从以下参照所附示意性附图作为非限制性示例给出的描述中变得更加清楚。图1是根据本发明的用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置的优选示例实施例的部分剖视图，所示手动控制装置处于与阀杆一起操作或者接合的配置中；图2是图1的手动控制装置的部分剖视图，所示手动控制装置处于没有与阀杆一起操作或者与阀杆脱离接合的配置中；图3是图1的手动控制装置的侧视图；并且图4是图1的手动控制装置的另一侧视图，其中这种控制装置以倒置(upside-down)的方式安装。
具体实施例方式参照附图，示出了根据本发明的用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置的优选示例实施例，该手动控制装置整体上以附图标记10示出。手动控制装置10被配置成应用于通用的控制阀，该控制阀设有遮板元件(未示出)，并且设有包括固定本体12的促动器装置，在固定本体中，控制遮板元件的运动的第一杆14和与此第一杆14 一体形成并由远程控制机构促动的第二杆16沿着同一轴线A做往复式直线性运动。手动控制装置10包括摆动式促动组件18，该组件通过销20与促动器装置的固定本体12连接，并能够围绕此销20自由地转动。一对杠杆22通过销24与摆动式促动组件18连接，从而允许所述杠杆22关于摆动式促动组件18本身做往复式转动。杠杆22的后端通过相应的销28与滑块26连接，所述销28固定至所述滑块26本身。在该情况下，销28还允许这对杠杆22相对于滑块26做往复式转动。滑块26在内部设有螺纹孔，从而允许其通过螺钉/螺母一螺钉联接相对于控制螺杆30相对运动。控制螺杆30通过设有波形弹簧34的球形接头32与摆动式促动组件18弹性地联接。在控制螺杆30上安装有手轮36。杠杆22的前端呈钩形形状，从而设置有相应的、能够与阀的第一杆14选择性地接合的鞍状部42。更具体地，杠杆22的前端安置(slot)在块40的相应的销38上，并能够围绕销38自由地转动。块40被固定至阀的第一杆14并且被固定至远程控制机构的第二杆16，第一杆14和第二杆16 二者都被限制而不能沿着它们的共同轴线A竖直地运动。为了理解根据本发明的手动控制装置10的操作，让我们考虑在远程控制机构的第二杆16上作用了由单作用(single — acting)气动促动器(未示出)的弹簧所施加的、朝向下的作用力。此作用力将块40的销38保持压靠杆22。通过转动手轮36，滑块26沿着控制螺杆30移动，使得杠杆22围绕将它们限制于摆动式促动组件18的销24转动。通过转动，杠杆使块40的销38运动，并随之使两个联接的杆14和16沿着它们的公共轴线A运动。摆动式促动组件18围绕其自身的销20 (该销被固定至促动器装置的固定本体12)的同时转动运动允许将杠杆22的转动运动转化成块40的销38的纯平移运动。摆动式促动组件18的转动运动作为杠杆22的转动运动的结果发生，因为杠杆22的销24和块40的销38被限制以与杠杆22的前端的特定钩形状保持恒定的距离，所以避免了块40的销38在杠杆22自身上滑动。由于摆动式促动组件18能够相对于阀的促动器装置的固定本体12自由地转动，根据本发明的手动控制装置10不会将横向方向上的作用力传递给联接的杆14和16，除了手动控制装置10自身的、可以忽略不计的重力外。由于杠杆22关于块40的销38进行小的转动，作用在销38上的摩擦作用力低，并且操作人员需要作用在手轮36上的促动转矩尤其地低。杠杆22的前端的鞍状部42的特定形状形成了块40的销38的支撑点，确保接触表面一直与联接的杆14和16的运动轴线垂直，使得由目前市面上其它手动控制装置所具有的倾斜平面造成的不平衡分力为零。参照图2，根据本发明的手动控制装置10在不使用时能够与联接的阀的杆14和远程控制机构的杆16完全脱离接合。通过转动手轮36直至滑块26抵接设在控制螺杆30上的行程终止(stroke-end)元件44，能够实现脱离结合的操作。在此位置中，杠杆22的前端脱离块40的销38，并且联接的杆14和16能够沿着轴线A自由地进行运动。在脱离结合的位置中，摆动式促动组件18借助被固定至摆动式促动组件18的行程终止螺钉46 (图3)而搁置在促动器装置的固定本体12上。因此，通过将螺纹销48插入设在摆动式促动组件18中的相配的固位孔50中以及插入设在促动器装置的固定本体12中的相应的固位孔(未示出)中，摆动式促动组件18能够被固定至促动器装置的固定本体12。当操作人员需要使用根据本发明的手动控制装置10时，操作人员促动手轮36，使杠杆22的前端的鞍状部42的特定形状与块40的销38相互作用，从而使摆动式促动组件18与将销38容装入杠杆22上的前述鞍状部42中同步地自动地进入正确的工作位置。在促动器装置的作用在杆14和16上的作用力朝上导向的应用场合中，仅需将根据本发明的手动控制装置10以倒置的方式安装便足以，如图4所示。在该情况下，当摆动式促动组件18搁置在促动器装置的固定本体12上时的行程终止功能由固定至摆动式促动组件18的另一个行程终止螺钉52来执行。由此可见，根据本发明的用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置实现了早前描述的目的。无论如何，由此实现的根据本发明的用于打开或者关闭控制阀的手动控制装置能够经受各种各样的修改和变化，所有这些修改和变化都被同一发明构思覆盖；此外，所有的细节都可以被技术等同元素替代。实际上，使用的材料还有形状和尺寸根据技术要求而言可以是任意的。本发明的保护范围因此由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种用于打开和关闭控制阀的手动控制装置(10)，这种控制阀设有遮板元件和包括固定本体(12)的促动器装置，其中控制所述遮板元件的运动的第一杆(14)和与所述第一杆(14) 一体形成并由远程控制机构促动的第二杆(16)沿着同一轴线(A)做往复式直线性运动，所述手动控制装置(10)包括能转动地连接至所述固定本体(12)并设有由操作人员能操纵的手轮(36)的摆动式促动组件(18)和能转动地连接至所述摆动式促动组件(18)并通过所述手轮(36)能促动的一对杠杆(22)，其中所述杠杆(22)的前端与所述第一杆(14)选择性地能接合，使得所述杠杆(22)的转动运动导致所述摆动式促动组件(18)的同时转动运动，并导致所述杠杆(22)的转动运动转化成所述第一杆(14)的沿着所述轴线(A)的纯平移运动，从而实现所述遮板元件的打开和关闭，并且其中所述摆动式促动组件(18)通过第一销(20)与所述固定本体(12)连接，所述杠杆(22)通过第二销(24)与所述摆动式促动组件(18)连接，并且所述杠杆(22)中的每一个杠杆的前端能够接合在与所述第一杆(14)和所述第二杆(16)—体形成的块(40)的相应的第三销(38)中，其特征在于，所述杠杆(22)中的每一个杠杆的前端呈钩形形状，从而设有相应的、与所述第三销(38)中的每一个第三销能够选择性接合的鞍状部(42)，由此所述杠杆(22)的第二销(24)被限制以借助所述杠杆(22)的前端的特定钩形形状与所述块(40)的第三销(38)中的每个第三销保持恒定的距离，从而避免了所述块(40)的第三销(38)在所述杠杆(22)上滑动。
2.根据权利要求1所述的手动控制装置(10)，其特征在于，所述杠杆(22)的后端通过相应的销(28)连接至滑块(26)，该滑块操作性地连接至所述手轮(36)，所述销(28)固定至所述滑块(26)并允许所述杠杆(22)相对于所述滑块(26)的相互转动。
3.根据权利要求2所述的手动控制装置(10)，其特征在于，所述滑块(26)在内部设有螺纹孔，该螺纹孔允许所述滑块通过螺钉/螺母一螺钉联接而相对于上面安装有手轮(36)的控制螺杆(30)做相对运动。
4.根据权利要求3所述的手动控制装置(10)，其特征在于，所述控制螺杆(30)通过设有波形弹簧(34)的球形接头(32)与所述摆动式促动组件(18)弹性地联接。
5.根据权利要求3或4所述的手动控制装置(10)，其特征在于，所述控制螺杆(30)设有行程终止元件(44)，当所述杠杆(22)的前端相对于所述第一杆(14)处于脱离结合的位置中时，所述滑块(26 )抵接所述行程终止元件(44 )。
6.根据权利要求5所述的手动控制装置(10)，其特征在于，在所述脱离结合的位置中，所述摆动式促动组件(18)借助被固定至所述摆动式促动组件(18)的一个或多个行程终止螺钉(46 ；52)搁置在所述促动器装置的固定本体(12)上。
7.根据权利要求5所述的手动控制装置(10)，其特征在于，在所述脱离接合的位置中，所述摆动式促动组件(18)能够通过将螺纹销(48)插入设在所述摆动式促动组件(18)中的固位孔(50)中以及插入设在所述固定本体(12)中的对应的固位孔中而被固定至所述促动器装置的固定本体(12)。
8.一种控制阀，这种控制阀设有遮板元件和包括固定本体(12)的促动器装置，其中，控制所述遮板元件的运动的第一杆(14)和与所述第一杆(14) 一体形成并由远程控制机构促动的第二杆(16)沿着同一轴线(A)做往复式直线性运动，其特征在于，所述控制阀包括根据权利要求1至7中任一权利要求所述的打开和关闭用手动控制装置(10)。
全文摘要
本文描述了一种用于打开和关闭控制阀的手动控制装置(10)，这种控制阀设有遮板元件和包括固定本体(12)的促动器装置，其中控制遮板元件的运动的第一杆(14)和与第一杆(14)一体形成并由远程控制机构促动的第二杆(16)沿着同一轴线(A)做往复式直线性运动。装置(10)包括能转动地连接至固定本体(12)并设有由操作人员能操纵的手轮(36)的摆动式促动组件(18)；和可转动地连接至组件(18)并由手轮(36)能促动的一对杠杆(22)。杠杆(22)的前端与第一杆(14)选择性能接合，使杠杆(22)的转动运动导致组件(18)同时转动运动以及杠杆(22)的转动运动转化到第一杆(14)的沿着轴线(A)的纯平移运动，从而打开和关闭遮板元件。
文档编号F16K31/50GK103090088SQ20121043208
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月2日 优先权日2011年11月4日
发明者A·佩雷戈, C·F·菲尔茨 申请人:帕克股份有限公司