旋转阀位置指示器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及流体阀，更具体地，涉及一种旋转阀位置指示器。
【背景技术】
[0002] 过程控制厂或系统经常采用旋转流体阀，例如球阀、蝶阀、偏心盘阀、偏心塞阀等， 以控制过程流体的流动。通常旋转阀包括通过轴设置在流体路径中并且可旋转地耦接至该 旋转阀的主体的流体流动控制部件。通常，轴从旋转阀伸出的部分可操作地耦接至该旋转 阀的致动器（例如气动致动器、电动致动器、液压致动器等）的轴。
[0003] 某些旋转流体阀包括可视位置指示器以显示致动器输出轴或阀轴的角位置，从而 指示该阀体中的流体流动控制部件的位置。可视位置指示器允许过程工程师或仪器技术员 观察阀位置和操作，而无需使任何其它设备，诸如笔记本电脑或者测量仪表，与阀的阀控制 器相连接。
[0004] 可视位置指示器能够是电气的或机械的。电气可视位置指示器利用电子可视显示 器，如LED或LCD显示器，来显示由电子位置传感器指示的阀位置，该电子位置传感器配置 用于产生响应于阀轴的角位置的变化的电信号。因为它们需要额外的功率来运行且可能非 常昂贵，在某些应用中这种电子可视位置指示器可能是不可取的。此外，电子可视位置指示 器可能要求操作员输入或交互以显示位置，这对安装在难以够着的区域中的阀来说可能是 不可取的。
[0005] 机械可视位置指示器直接或间接地耦接至致动器输出轴或阀轴，并且因此不需 要额外的功率来运行。因此，虽有功率损耗，机械可视位置指示器允许过程工程师和仪表技 术人员观察阀位置。相反，电子可视位置指示器仅显示电子位置传感器的输出。因此，如果 该电子传感器失效，轴位置是不能够容易确定的。然而，机械可视位置指示器直接或间接地 耦接至致动器输出轴或阀轴且独立于任何电子位置传感器运行。因此，即使电子传感器失 效，机械可视位置指示器继续显示轴位置。此外，机械可视位置指示器提供除了来自电子位 置传感器的位置信号以外的第二位置指示。该第二位置指示对在设置和校准阶段验证该位 置传感器操作准确可能会有所帮助。
[0006] 在许多应用中，理想的是减小流体阀构件的功耗。许多阀被安装在例如油田的远 程位置，其中外部电源可能不可用。因此，某些阀可以使用由光伏电池捕获的能量运行。光 伏电池的成本通常与其能量输出成比例。因此，流体阀被设计用于减小功率需求以减小驱 动阀所需太阳能系统的尺寸。因此，机械可视位置指示器通常是可取的，因为它们不需要任 何额外的功率地运行。
[0007] 许多流体阀被用在恶劣和/或危险环境中，且与这样的环境有关的行业标准相一 致地推动具体设计要求。在某些应用中，流体阀被用在操作环境中可能包括可燃气体、蒸汽 或者其他化合物的设施中。例如，流体阀通常用在使用氢气的天然气加工厂或设施中。美 国的国家电气规范（NEC)和加拿大电气规范（CEC)要求在危险场所使用的电气装置获得公 认的审批机构的相应的审批。北美的三个主要的审批机构为工厂互助保险协会（FM)和美 国的保险商实验室（UL)以及加拿大的加拿大标准协会（CSA)。审批包括保护的类型和等 级、分工、分组和运行环境的温度。在北美常用的认证包括，例如防爆、本质安全、非易燃和 粉尘防燃。
[0008] 例如，致动器内的电子器件可能会产生火花，该火花具有点燃致动器壳体内或周 围的可燃气体或蒸气的可能性。防爆阀致动器利用外壳，该外壳能够承受其内部的气体或 蒸汽的爆炸以及防止点燃可能围绕其的可燃气体或蒸汽。除了具有足够的强度以遏制爆 炸，将防爆外壳的内部连接到外部环境的所有通道还必须提供火焰通路，以允许燃烧气体 在其在内部爆炸期间膨胀时，但仅仅在其已被充分冷却以防止点燃外部环境中的气体或蒸 汽之后从装置中逸出。限定火焰路径的接口必须被制造成具有非常严格的公差，这可能需 要专门的制造技术。此外，附加的部件，如密封件，可能需要从外部环境的密封火焰路径。因 此，理想的是降低限定通过外壳的火焰路径接口的总数以减少成本和复杂性。
[0009] 一种已知的可视位置指示器包括安装在阀门致动器外壳外部的、在阀轴对面的旋 转定位轮。旋转定位轮通常通过附加轴、齿轮、凸轮和/或其他类型的耦接部件间接地耦接 至致动器输出轴以显示轴位置。指示器通常包括聚碳酸酯的壳或盖，以从外部环境保护该 旋转定位轮。虽然这种类型的位置指示器提供了可视位置显示，而不需要电力，但是它在阀 门致动器的外壳外部的位置需要外壳中的附加开口。对于防爆外壳，这需要严格公差的加 工孔和制造零件并且需要额外的密封件以从外部环境密封该接口。 【实用新型内容】
[0010] 一种已知的可视位置指示器包括安装在阀门致动器外壳外部的、在阀轴对面的旋 转定位轮。旋转定位轮通常通过附加轴、齿轮、凸轮和/或其他类型的耦接部件间接地耦接 至致动器输出轴以显示轴位置。指示器通常包括聚碳酸酯的壳或盖，以从外部环境保护该 旋转定位轮。虽然这种类型的位置指示器提供了可视位置显示，而不需要电力，但是它在阀 门致动器的外壳外部的位置需要外壳中的附加开口。对于防爆外壳，这需要严格公差的加 工孔和制造零件并且需要额外的密封件以从外部环境密封该接口。为了解决以上问题，本 实用新型提供了一种旋转阀位置指示器。
[0011] 本实用新型的第一方面提供了一种旋转阀位置指示器，所述旋转阀位置指示器包 括限定防爆外壳边界的致动器壳体。致动器输出轴具有第一轴部和第二轴部，该第一轴部 部分地设置在防爆外壳边界内，并且该第二轴部设置在防爆外壳边界之外。可视位置指示 器设置在致动器输出轴的第二轴部上并且用于指示该致动器输出轴相对于致动器壳体的 旋转位置。
[0012] 在本实用新型的一个实施形式中，所述可视位置指示器通过所述致动器壳体上的 窗口是可见的。
[0013] 在本实用新型的一个实施形式中，所述旋转阀位置指示器进一步包括连接所述致 动器壳体的标尺，所述标尺对齐所述可视位置指示器以指示所述致动器输出轴的所述旋转 位置。
[0014] 在本实用新型的一个实施形式中，所述可视位置指示器包括标尺，并且进一步包 括设置在所述致动器壳体上的记号，所述标尺对齐所述记号以指示所述致动器输出轴的所 述旋转位置。
[0015] 在本实用新型的一个实施形式中，所述致动器壳体包括防爆外壳。
[0016] 在本实用新型的一个实施形式中，所述防爆外壳具有不超过两个火焰路径。
[0017] 本实用新型的第二方面提供了另一种旋转阀位置指示器，所述旋转阀位置指示器 包括具有颈部的旋转阀致动器壳体，并且该颈部具有指示器窗口。安装支架耦接至颈部以 支承旋转流体阀。致动器输出轴至少部分地设置在颈部内并设置用于支承旋转流体阀的 轴。可视位置指示器耦接至致动器输出轴，以指示致动器输出轴的旋转位置。可视位置指 示器通过指示器窗口是可见的。
[0018] 在本实用新型的一个实施形式中，所述致动器壳体包括防爆外壳。
[0019] 在本实用新型的一个实施形式中，所述颈部至少部分地处于所述防爆外壳之外。
[0020] 在本实用新型的一个实施形式中，所述可视位置指示器设置在所述颈部处于所述 防爆外壳以外的部分中。
[0021] 在本实用新型的一个实施形式中，所述防爆外壳具有不超过两个火焰路径。
[0022] 在本实用新型的一个实施形式中，所述旋转阀位置指示器进一步包括设置在所述 致动器壳体上并且通过所述致动器壳体上的窗口可见的标尺，所述标尺对齐所述可视位置 指示器以指示所述致动器输出轴的所述旋转位置。
[0023] 本实用新型的第三方面提供了另一种旋转阀位置指示器，所述旋转阀位置指示器 包括具有由通道连接的第一隔室和第二隔室的致动器壳体。致动器输出轴具有第一部分和 第二部分。该第一部分至少部分地设置在该第一隔室和该通道内，并且该第二部分至少部 分地设置在该第二隔室内和设置用于支承旋转流体阀的轴。可视位置指示器设置在致动器 输出轴的第二部分上以指示致动器输出轴的旋转位置。可视位置指示器从外部是可见的。
[0024] 在本实用新型的一个实施形式中，所述第一隔室限定设置用于承受所述第一隔室 内的气体或蒸汽的爆炸以及用于防止点燃所述第一隔室周围的爆炸性气体或蒸汽的防爆 外壳。
[0025] 在本实用新型的一个实施形式中，所述第一隔室包括耦接至耦接接口处的基座的 盖，所述耦接至接口限定足够长度的第二火焰路径以冷却在所述第一隔室内点燃的所述燃 气或蒸汽，从而所述第二火焰路径防止点燃所述第一隔室周围的爆炸性气体和蒸汽。
[0026] 在本实用新型的一个实施形式中，所述致动器输出轴的所述第一部分和所述通道 之间的间隙限定足够长度的第一火焰路径以冷却在所述第一隔室内点燃的气体和蒸汽，从 而所述第一火焰路径防止点燃所述第一隔室周围的爆炸性气体和蒸汽。
[0027] 在本实用新型的一个实施形式中，所述第一隔室具有不超过