专利名称：流体控制阀的仪器安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制液体和/或气体流量的流体控制阀，特别是涉及用于将仪器安装到控制阀上的装置。
背景技术：
诸如杆阀的流体控制阀通常包括包含阀座的阀体、连接到可动阀杆的阀塞和用于经过阀杆移动阀塞的执行机构。该执行机构可以包括框架或轭架构件，其充当阀体和执行机构的一部分，例如执行机构外壳之间的结构连接件。一般情况下，将仪器或控制器与轭架构件相连，例如用于将空气信号提供给执行机构的一部分，比如执行机构外壳中的隔膜或活塞的仪器。这种仪器或控制器(以及可能一个或多个使用压缩空气的备选附件)通常通过独立的托架和/或外部管道与轭架构件相连，从而使仪器中的气路与执行机构中的气路相连。
为了减少流体控制阀的复杂性和部件的数量，希望部分或全部取消这些托架和/或外部管道。因此，希望为控制阀提供一种轭架构件，它可减少将仪器安装在流体控制阀上通常所需的外部管道和/或托架。
发明内容
本发明提供一种用于控制阀的轭架构件，该控制阀具有可动件和与该可动件操作地连接的执行机构。该轭架构件包括多条气路和多个孔，该气路用于将来自与执行机构相关联的控制仪器的供气管线连接到该执行机构上，该孔用于将该控制仪器与该轭架构件直接相连。
这项发明的被认为具有新颖性的特征在附加的权利要求书中详细阐述。为了更好地理解本发明，可参考下面的说明书和附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中图1是说明具有根据本发明的轭架的流体控制阀的立面剖视图；图2是图1中的控制阀的轭架的透视图；图3是轭架的另一实施例的透视图；图4是具有与之相连的侧面安装手轮的轭架的透视图，该手轮具有应急开启构造；图5与图4相似，显示安装到轭架上的侧面安装手轮，该手轮具有应急关闭构造；图6是安装有压力调节器的轭架的透视图；图7是安装在侧肋上的旧式NAMUR标准仪器的轭架的透视图；图8是轭架的替换实施例的透视图，该轭架上安装有适配器块，该适配器块提供新式NAMUR标准仪器接口；图9是具有连接到轭架的两条腿上的仪器的流体控制阀的透视图。
具体实施例方式
图1显示通常用标号20表示的流体控制阀，该流体控制阀具有阀体22，阀体22有两个相对的安装法兰24、26，用于将流体控制阀20安装在，例如管道系统中。阀体22还包括流体入口28、流体出口30以及在它们之间连通的通道32。
阀座34位于该通道内，它可响应于阀操作构件，比如阀杆36的位置来控制通过流体控制阀20的流体流量，阀杆36的一端有阀塞38，用于与阀座34构成密封啮合。
流体控制阀20包括轭架40，用于连接阀体22和执行机构外壳42，执行机构外壳中含有与阀杆36连接的隔膜44。
如本领域技术人员所认识的那样，图1所示的流体控制阀20是“应急关闭(fail close)”阀，由此隔膜44在弹簧46、48的作用下向下偏压。所以，如果空气压力损失，其中为了打开流体流动的通道32，通常在隔膜44的下方提供空气压力，那么弹簧46、48将如图1所示方向向下偏压阀杆36的隔膜44，从而在损失用于操作流体控制阀20的空气压力的情况下，关闭流体流动的通道32。
如图2所示，轭架40可以包括下安装法兰50、上安装法兰52、第一条腿54和第二条腿56。每一条腿54、56都可以包括NAMUR辐条58，辐条58上有攻了丝的(内部有螺纹的)盲孔60，盲孔60可用来将具有旧式NAMUR构造的仪器紧固到轭架40上。第一条腿54可以包括T形气路62，气路62与前仪器端口64、后仪器端口66和第一执行机构端口68相连，每个端口都可以是攻了丝的(内部有螺纹的)，以简化管道系统或塞子与各个端口64、66、68的连接。第一条腿54还可以包括位于腿54前侧面74上的攻了丝的(内部有螺纹的)盲孔70、72和位于腿54后侧面80上的攻了丝的(内部有螺纹的)盲孔76、78。
同样，第二条腿56包含T形气路82，气路82与前仪器端口84、后仪器端口86和第二执行机构端口88相连，每个端口都可以是攻了丝的(内部有螺纹的)。第二条腿56还包括位于第二条腿56前侧面94上的攻了丝的(内部有螺纹的)盲孔90、92以及位于第二条腿后侧面100上的攻了丝的(内部有螺纹的)盲孔96、98。
由于轭架40的对称构造，因此往轭架40上安装仪器和附件有很大的灵活性。例如，对于气源位于流体控制阀20的隔膜44下方且没有使用附件的构造，空气可能会从仪器后面通过前仪器端口84直接进入轭架40的第二条腿56中。第二条腿56上的后仪器端口86以及与第一条腿54相关联的前仪器端口64和后仪器端口66或第一执行机构端口68可能都被堵塞(如用管塞，图中未示)。空气可能通过第二执行机构端口88进入执行机构外壳42。在该构造中，可以在执行机构外壳42的上部提供排气口(未示出)，当仪器将压缩空气充入到隔膜44下面的执行机构外壳42内时，该排气口可减小压力。
如果将流体控制阀20构造成气源位于有附件的隔膜44的下方，那么空气可直接通过前仪器端口84从仪器背面进入轭架40的第二条腿56中，并且第一条腿54上的第二执行机构端口88和前仪器端口64可以被堵住。可用管道(未示出)将后仪器端口86连接到附件上，管道从附件到达第一条腿54上的后仪器端口66，然后可通过第一执行机构端口68到达执行机构外壳42。此外，可以在执行机构外壳42的上侧面提供排气口(未示出)，当仪器将空气输入到隔膜44下方时，该排气口可减小压力。
如果将流体控制阀20构造成气源位于隔膜44上方且不使用附件，那么空气可以通过前仪器端口84从仪器背面直接进入轭架40的第二条腿56中。第二执行机构端口88和第一条腿54上的前仪器端口64一样可以被堵住，并且可以用管道将后仪器端口86连接到执行机构外壳42的顶部，从而将气压供应到隔膜44上方。可以在后仪器端口66处提供排气口，它允许执行机构外壳42通过第一执行机构端口68将气体排到后仪器端口66。如果需要使用附件，则可以将附件放在后仪器端口86和执行机构外壳42的上侧面之间的管路中。
由于轭架40结构对称，因此不用将轭架40从流体控制阀20上拆卸下来，就可以将仪器从轭架的第二条腿56的前面94移到后面100。不过为了对流体控制阀20进行构造改变，在各端口内使用塞子可能需要拆卸流体控制阀20。
如图3所示，本发明的替换实施例包括轭架140。为便于参考，图3中的轭架140各部分的附图标记与图2所示的轭架40的相应部分的附图标记相比只是增加了因子100。轭架140与图2中的轭架40的主要区别在于轭架140包括直通道162，而不是轭架40中的T形气路62，还包括L形气路182，而不是轭架40中的T形气路82。直通道162将前仪器端口164连接到轭架140的第一条腿154上的后仪器端口166上。L形通道182将前仪器端口184连接到轭架140的第二条腿156上的执行机构端口188上。应该注意的是，各端口164、166、184和188可以都包括内螺纹，这样可根据需要简化各端口164、166、184、188的连接和堵塞。
为用于在气源被引入到流体控制阀20的隔膜44下方且没有附件的情况下，可以将轭架140构造成如下构造。空气可直接通过仪器端口184从仪器的背面进入轭架的第二条腿156中，并且可以通过执行机构端口188进入执行机构外壳42中。在这种情况下，直通道162不起作用，端口164和166可堵住或者打开。在这种构造中，当仪器向隔膜44下面充入气体时，执行机构外壳42上侧的排气口可以打开以减小压力。
对于气源位于隔膜44下方且有附件的构造，空气可以通过后仪器端口166直接从仪器背面进入第一条腿154，而一个或多个附件可以与前仪器端口164相连，并通过第二条腿156上的前仪器端口184从附件后面被带入到轭架140内。空气现在可以通过执行机构端口188进入执行机构外壳42，并且如上所提到到那样，当仪器将空气充入隔膜44下方时，执行机构外壳42上侧的排气口可以打开以减轻压力。
在空气被供应到隔膜44上方且没有附件的构造中，空气可以通过后仪器端口166直接从仪器背面进入第一条腿154，并且可以用管道将前仪器端口164连接到执行机构外壳42的上部。可以将执行机构外壳42的下部构造成通过执行机构端口188将空气排到轭架140的第二条腿156的前仪器端口184。
在空气被供应到隔膜44上方且使用附件的构造中，附件可以放在前仪器端口164和到执行机构外壳42的连接(connection)之间的管路中。
图3中的替换轭架140的一个优点是不需要太多的管塞，而在使用图2的轭架40时，这可能是必要的。此外，它提供了将仪器安装到流体控制阀20上的灵活性。例如，可以将与前仪器端口184相连的仪器移到轭架140的对面，并与后仪器端口166相连，并且可用管道将前仪器端口164连接到轭架140的第二条腿156上的前仪器端口184上，从而完成仪器与执行机构外壳42之间的连接。
如图4和图5所示，轭架140可用于在应急开启(fail open)构造(图4)或者应急关闭构造(图5)中安装侧面安装手轮202。
此外，如图6所示，可以在盲孔176、178处(图3)用螺栓206和208将压力调节器204安装到轭架140上。
如图7所示，可以用辐条158和螺纹孔60(图3)将旧式NAMUR仪器210安装到轭架140上。
如图8所示，如果需要，可以使用适配器块212提供到轭架140或轭架40的新式NAMUR接口。适配器块212将轭架40或140连接到新式NAMUR标准安装垫片上。
如图9所示，可以用两个或多个有内螺纹的盲孔170、172、190和192(从图3中可以看到这些盲孔)将仪器214牢固地安装到轭架40上。
如本领域技术人员将认识到的那样，根据本发明的轭架40和140提供将仪器安装到流体控制阀20上的公用“底座(footprint)”，它可不管阀门大小用在实际的生产线上。这可减少所需零件的数量并降低复杂程度，从而使阀门更加可靠，并降低零件成本。
尽管已经对本发明的优选实施例作了说明，但不难理解可在附加的权利要求书的范围内对它做一些变化。例如，可以用轭架40和140为流体控制阀的执行机构提供气源，而没有使用仪器。
权利要求
1.一种用于控制阀的轭架构件，该控制阀具有可动件和操作地连接到该可动件上的执行机构，该轭架构件包括多条气路，用于将供气管线连接到该执行机构上；和多个孔，用于将控制仪器直接连接到该轭架构件上。
2.如权利要求1所述的轭架构件，还包括至少一条用于将阀附件连接到该控制阀上的气路。
3.如权利要求1所述的轭架构件，其中该轭架构件是对称的。
4.如权利要求1所述的轭架构件，其中该轭架构件包括第一条腿和第二条腿。
5.如权利要求4所述的轭架构件，其中该第一条腿和第二条腿每个都包括T形气路。
6.如权利要求4所述的轭架构件，其中该第一条腿和第二条腿中的一条腿包括L形气路。
7.如权利要求4所述的轭架构件，其中该第一条腿和第二条腿中的至少一条包括与旧式NAMUR标准仪器的安装面相兼容的辐条。
8.如权利要求4所述的轭架构件，其中所述气路中的至少一条将设置在该第一条腿和第二条腿中的一条的相对侧面上的端口相连接。
9.一种流体控制阀，包括可动件；操作地连接到该可动件上的执行机构；以及轭架构件，包括多条气路和多个孔，其中所述气路用于将来自与该执行机构相关联的控制仪器的供气管线连接到该执行机构上；所述孔用于将该控制仪器直接连接到该轭架构件上。
10.如权利要求9所述的流体控制阀，还包括适配器块，用于将所述气路中的至少一条连接到NAMUR标准安装垫片上。
11.一种用于控制阀的轭架构件，该控制阀具有可动件和操作地连接到该可动件上的执行机构，该轭架构件包括多条气路，用于将来自与该执行机构相关联的控制仪器的供气管线连接到该执行机构上；和多个孔，用于将该控制仪器直接连接到该轭架构件上。
12.如权利要求11所述的轭架构件，还包括至少一条用于将阀附件连接到该控制阀上的气路。
13.如权利要求11所述的轭架构件，其中该轭架构件是对称的。
14.如权利要求11所述的轭架构件，其中该轭架构件包括第一条腿和第二条腿。
15.如权利要求14所述的轭架构件，其中该第一条腿与第二条腿每个都包括T形气路。
16.如权利要求14所述的轭架构件，其中该第一条腿与第二条腿中的一条包括L形气路。
17.如权利要求14所述的轭架构件，其中该第一条腿与第二条腿中的至少一条包括与旧式NAMUR标准仪器的安装面相兼容的辐条。
18.如权利要求14所述的轭架构件，其中所述气路中的至少一条将设置在该第一条腿和第二条腿的相对侧面上的端口相连接。
全文摘要
本发明提供了一种用于流体控制阀的轭架构件。该轭架构件包括多个通道和多个孔，其中通道用于将来自与执行机构相连的控制仪器的供气管线连接到执行机构上；孔用于将该控制仪器直接连接到该轭架构件上。该轭架构件可以包括对称布置的通道，因此仪器可以安装到轭架构件的任一侧。可以用适配器块将轭架构件与新式NAMUR标准安装垫片相连。
文档编号F16K31/12GK1748103SQ200480003680
公开日2006年3月15日 申请日期2004年1月7日 优先权日2003年2月7日
发明者威廉·E·维尔瑞斯, 林恩·D·曼克, 大卫·G·哈姆 申请人:费希尔控制产品国际有限公司