专利名称：阀促动器的二转子三位置指示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及机电的阀促动器使用与操作。具体涉及一种新装置，使阀促动器的操作者可看到促动器外在开、关位置或中间位置的视觉指示。
在许多领域中使用阀促动器，用来控制流体阀的开关。参看本发明人等的待批准专利申请案第188，357号，该申请引录于此作为参考。这类机电的阀促动器，可略举数例而已，可在发电站、化工厂、炼油厂等中见到，用于控制阀的开关，并限制加在阀杆上的转矩与推力。在多数情况下，操作者必须从其中心准确知道阀杆处在什么位置，并有效而迅速控制其操作。
多数机电的阀促动器有一个齿轮限位开关，由促动器的动力链作齿轮传动。限位开关的齿轮部分主要为一机械计数器，用以计算促动器传动套筒的转数。传动套筒的转数(顺时针或逆时针)用于预测阀杆位置，诸如开、关或中间位置。齿轮限位开关的计数器部可以分离(通过离合器)，使计数器的行程可调到与各不同的阀杆位置一致，例如开、关或中间位置。计数器通过限位开关的设定点时，利用从齿轮计数器转子上取得的旋转输出，将电路接通或中断。
在需有阀位置的视觉指示时，一种方法是用齿轮限位开关的驱动作为这种视觉指示的输入。有若干转子与齿轮限位开关，该齿轮限位开关直接与阀传动套筒连接，该套筒与阀杆螺母连接，该阀杆螺母和与阀连接的阀杆连接。一旦分析出阀的位置，使阀杆转数与阀位置一致后，便有一种所谓的“连续指示器”附置在转子上，并用作位置指示器。使用这种装置时，必须对每一阀促动器分别分析，有一特殊结构的齿轮箱与转子连接，从而将阀杆的转数在一个表盘或视觉指示器上标志。这种设备与方法的缺点在于，每一种阀要求有专门制造的齿轮驱动器，和付出正确完成安装的人工费用。
本发明揭示一种阀促动器的二转子三位置指示器。指示器直接和两个分别运转的转子的耦接，可包括有一个连杆或一个齿轮组合，将两转子的运动与单一的指针联系。单一指针根据连杆件或齿轮组的运动，指示阀的开、关位置，或二者间的中间位置状态。
因此本发明的目的，是提出一种阀位置视觉指示器，指示阀的三个位置。
本发明的另一目的，是指出一种阀位置视觉指示器，可安装在类型广泛的阀促动器上，而不需首先对任何促动器进行分别的分析。
本发明的又一目的，是提出一种阀位置视觉指示器，使用一种可在任何阀促动器上安装的连杆或齿轮组合。
本发明的上述以及其他的特点，目的与优点，一部分将直接指出，一部分通过阅读本发明的详细叙述，结合与本文形成一体的附图，便可清楚了解。
图1显示安装有本发明视觉指示器的齿轮限位开关阀促动器的俯视图;
图2a显示图1中Ⅱa-Ⅱa剖线得到的二转子三位置视觉指示器的剖视图;
图2b显示与图2a相似的视觉指示器示意图，表示阀杆处于打开位置;
图2c显示与图2a相似的视觉指示器示意图，表示阀杆处于关闭位置;
图3显示与图2a相似的视觉指示器齿轮机构另一实施方案的局部分解示意图;
图4显示与图2a相似的视觉指示器齿轮机构第二实施方案的局部分解示意图。
详细参阅附图，各图中用相同标号标注相同元件，首先参看图1，图示阀促动器20的俯视图，有二转子三位置指示器35的理想形式外壳30，外壳30安装在垂直放置的转子24，26上(图1仅显示转子24)，两转子与促动器的齿轮限位开关28相连。图2a示图1中指示器35沿剖线Ⅱa-Ⅱa的剖视图。在一般的做法中，齿轮限位开关的转子直接指示阀的位置，如开、关或中间位置等。分别的转子24、26用于指示阀的全开与全关状态，二转子三位置指示器35用从这两转子输入的旋转动作，推动指示器或指针60，下文将作叙述。
外壳30可用已知的塑料或金属材料制造，有一对紧固件，诸如螺丝34a，b用的穿过稳定板33的安装孔(图2a未示)，为便于解说将盖板36(见图1)拆除。外壳30有适当的尺寸，供齿轮部30a与转子24，26的端部对正，如转子端盖24a，26a所示，并设置与之相邻的标尺和指针部分30b，并方便的是在齿轮部30a上安装盖板的一个不透明部分36a，在指针部30b上安装一个透明部分36b。
从图2a可见，第一转子端盖44固定在转子24的端部上，从该端部上突出并可以旋转。端盖44从转子24的端部上，突出一个预定距离，并在其中部垂直安装一个突片45。端盖44用诸如已知的阴阳螺纹沉头紧固件，在转子24的端部上固定。突片45的位置与端盖44的长度方向垂直，使运动可从一个正圆柱形，传递到选定的平面上。与此相似，端盖46从转子26的端上突出，上面垂直安装一个突片47。突片45及47在同一平面的空间中摆动，例如，仅为作说子，在图纸平面中摆动。
本装置的一个重要方面，是在各个同心放置的转子轮毂54，56中，有约45度解的挖空扇形。轮毂54，56分别同心地和可旋转地邻近端盖44，46安置，可在仅仅与驱动突片45，47在同一平面内活动。每一轮毂54，56有一个45度角挖空扇形55，57，分别达到预定厚度的周缘55a，57a处，突片45，47可在这挖空区中自由摆动，从而在接触挖空部55，57的外缘前，不会使其他元件活动。
本发明的另一重要特点，是轮毂54及轮毂56之间的连接装置。在最佳实施例中，有预定长度的连杆71，固定在周缘55a及57a上，在预定的位置内旋转。如图3所示，轮毂54及56之间的连接，可通过在相对的外缘上，例如在54b及56b处，约在6点钟与12点钟的位置上，设计预定数目的啮合齿轮齿70来达到。另一实例是设置一个较小的旋转齿轮59，与轮毂54b及56b接近，并分别在下面和上面的九十度弧中，设置啮合齿70，如从图4可见。
轮毂54还在其外缘上约90度弧中，设置一梳形齿轮65。梳形齿轮65有预定数目的齿，与相邻安装并可旋转的惰轮齿轮74啮合。一个诸如弹簧76的偏压装置，如图所示，固定在轮毂54表面上的弹簧架53，与从外壳30内壁上伸出的突片32之间，目的如下文所述。
齿轮74与绕轴64旋转的驱动齿轮61的齿啮合。指针60用在板67上面、在柱66a，b之间固定的松脱卷簧65，使之邻近齿轮61在12点钟位置或垂直位置作±90°的摆动。齿轮到达极点后，松脱卷簧65使驱动齿轮61与指针60间的转动，可以有小的偏差，极点位置在预定的标尺68上，为“开”或“关”的位置。
参阅图2a、3及4，转子24及26如图2a作驱动指示器的连杆件的输入，或如图3和4用作驱动指示器的齿轮装置的输入。可将转子24或26任一个指定为开阀转子，为作说明，现指定转子24开阀，转子26关阀。转子24及26与突片45及47，可在轮毂54和56的的挖空部中自由旋转约45°(即转子与轮毂同轴，但仅在转子旋转超过45°后，才互相有机械连接而同轴转动)。本发明将驱动突片与转子形成一体。使用有挖空口的轮毂54及56，使旋转周期中可以有不传动的部分。
关于图2a，当齿轮限位开关达到预设定的打开位置时，转子24逆时针旋转(滑过)90°。至于全部其他位置，转子24在阀的全部行程中静止。图2a示两转子24，26同在中间位置(打开与关闭位置之间)上;两转子在这位置上都不转动。在运转中达到打开位置时，转子24作90°逆时针旋转。在转子的第一个约45°的行程中，驱动突片45在轮毂54的挖空扇形中活动。在约45°的旋转后，驱动突片45与轮毂54连接，轮毂54通过惰轮齿轮74，开始驱动指针60。同时，连杆71向轮毂56传动(转子26及驱动突片47静止)。连杆71及轮毂56在轮毂54旋转第一个45°时保持静止。转子24，突片45及轮毂54的转动持续，直到转子完成约90°的全部行程。在这位置时，轮毂56约已逆时针旋转45°，但没有与驱动突片47接触。指针60已逆时针约旋转45°，指示打开位置。
当促动器接收关阀信号，并开始向关闭方向移动时，转子24立刻开始返回中间位置作顺时针旋转。驱动突片45顺时针旋转时，轮毂54由弹簧76的弹性，送回到空档(中间)位置。
阀在开、闭位置之间移动时，转子24及26静止，全部元件处于中性位置上。当阀达到关闭位置，使转子26开始一个90°的顺时针旋转。约经旋转45°后，突片47与轮毂56连接，驱动连杆71，连杆71又驱动指针60作顺时针旋转，达到关闭位置。在转子26的全部顺时针的旋转中，转子24保持静止。
图3及4的实施方案中的运作，方式与前述相同，例外者为轮毂54与56用齿轮耦接而非连杆连接。当要求将转子24，26同方向旋转时，可采用图3中的安排。此外，如将转子24及26的旋转方向逆转，标尺68的“开-关”标志也应相反为“关-开”。
由于本发明的功能与阀的总行程无关，故阀的行程不同时，不需有特殊的装配或齿轮组(同一个指示器适用于一切的阀行程)。三位置指示器为组合装置，从而可作整体装卸。
权利要求
1.一种直接安装在至少两个转子外端上的阀促动器的视觉指示器，两转子与该促动器的齿轮限位开关连接，其特征在于，上述视觉指示器包括下列各项a.随第一转子端旋转的一个第一端盖；b.随第二转子端旋转的一个第二端盖；c.一个第一圆形轮毂与该第一端盖相邻并与之同心，板上有预定角度的一个第一挖空区；d.一个第二圆形轮毂与该第二端盖相邻并与之同心，板上有挖空区，有基本与第一挖空区相等的预定角度；e.一个第一驱动轮毂与该第一端盖连接作旋转，在第一挖空区中摆动；f.一个第二驱动轮毂与该第二端盖连接作旋转，在第二挖空区中摆动；g.在该第一驱动轮毂上的一个预定点，和该第二驱动轮毂上的预定点之间伸展并作旋转的连杆；h.第一个预定数目的齿轮齿，固定在该第一轮毂板外圆周边缘上；i.一个惰轮齿轮与该齿轮齿啮合；j.一个驱动齿轮与该惰轮齿轮啮合，该驱动齿轮上安装指示器；k.一个外壳，为该轮毂板与相关元件提供稳定性；e.一根拉伸弹簧，一端在该外壳固定，另端在该第一轮毂板上的预定点上固定。
2.一种直接安装在至少两个转子外端上的阀促动器的视觉指示器，两转子与该促动器的齿轮限位开关连接，其特征在于，上述视觉指示器包括下列各项a.随第一转子端旋转的一个第一端盖;b.随第二转子端旋转的一个第二端盖;c.一个第一圆形轮毂板与该第一端盖相邻并与之同心，板上有预定角度的一个第一挖空区;d.一个第二圆形轮毂板与该第二端盖相邻并与之同心，板上有挖空区，有基本与第一挖空区相等的预定角度;e.一个第一驱动轮毂与该第一端盖连接作旋转，在第一挖空区中摆动;f.一个第二驱动轮毂与该第二端盖连接作旋转，在第二挖空区中摆动;g.第一个预定数目的齿轮齿，固定在该第一轮毂板外圆周边缘上;h.一个惰齿轮与该齿轮齿啮合;i.第二预定数目的齿轮齿，固定在该第一轮毂板的外圆周边缘上;k.第三预定数目的齿轮齿，固定在该第二轮毂板的外圆周边缘上，与该第二预定数目的齿轮齿啮合;l.一个外壳，为该轮毂板与相关元件提供稳定性;m.一根拉伸弹簧，一端在该外壳固定，另一端在该第一轮毂板上的预定点上固定。
3.一种直接安装在至少两个转子外端上的阀促动器的视觉指示器，两转子与该促动器的齿轮限位开关连接，其特征在于，上述指示器包括下列各项a.随第一转子端旋转的一个第一端盖;b.随第二转子端旋转的一个第二端盖;c.一个第一圆轮毂板与该第一端盖相邻并与之同心，板上有预定角度的一个第一挖空区;d.一个第二圆轮毂板与该第二端盖相邻并与之同心，板上有挖空区，有基本与第一挖空区相等的预定角度;e.一个第一驱动轮毂与该第一端盖连接作旋转，在第一挖空区中摆动;f.一个第二驱动轮毂与该第二端盖连接作旋转，在第二挖空区中摆动;g.第一个预定数目的齿轮齿，固定在该第一轮毂板外圆周边缘上;h.一个惰轮齿轮与该齿轮齿啮合;i.一个驱动齿轮与该惰轮齿轮啮合，并在该驱动齿轮上安装指示器;j.一个齿轮装置，在该第一及该第二轮毂板之间连接，使该板加速或减速旋转;k.一个外壳，为该轮毂板与相关元件提供稳定性;l.一根拉伸弹簧，一端在该外壳固定，另一端在该第一轮毂板上的预定点固定。
4.一种控制阀杆的阀促动器的视觉指示器，直接安装在与该促动器齿轮限位开关连接的两转子外端上，其特征在于，上述视觉指示器包括下列各项安装在阀促动器上的壳装置;在该壳内与第一转子连接的第一装置，随第一转子旋转，驱动第一突片;在该壳内与第二转子连接的第二装置，随第二转子旋转，驱动第二突片;一个与该第一装置同心的齿轮装置，随该第一突片施加的驱动力动作;一个与该第二装置同心的第三装置，随该第二突片施加的驱动力动作;将该第三装置与该齿轮装置连接的连杆装置;与该第一齿轮装置连接的指示器，在预定的位置之间作可控制的旋转，指示阀杆的相对位置。
5.根据权利要求4所述的一种阀促动器的视觉指示器，其特征在于，该连杆装置为一根固定在该第一及该第二齿轮装置的预定点上作旋转的杆。
6.根据权利要求4所述的一种阀促动器的视觉指示器，其特征在于，该齿轮装置为一个圆形板，有预定的扇形挖空部，使突片可在其中摆动。
全文摘要
阀促动器用的二转子三位置指示器，连接后，从在阀促动器齿轮限位开关中连接的至少两个独立运转的转子，接受转动输入。各驱动突片推动互连的齿轮组，使一个指针指示阀杆处于开、关，或在这两极点之间的中间位置。
文档编号F16K37/00GK1047375SQ9010129
公开日1990年11月28日 申请日期1990年3月8日 优先权日1989年5月19日
发明者伊凡·E·威尔金森, 罗伯特·L·奥克西尔 申请人:林米托克公司