[发明专利]包括仪表化套筒的电动操纵阀门

说明书

技术领域

本发明涉及电动操纵阀门。

更特别地，本发明涉及包括伺服电机的电动操纵阀门，该伺服电机具有输出轴、阀杆螺母和连接到伺服电机和阀杆螺母的离合器套筒，以便使伺服电机的输出轴和阀杆螺母旋转地耦合。本发明还涉及离合器套筒、如此电动操纵阀的处理模块和包括所述阀门的阀门系统。

背景技术

当诊断电动操纵阀门是否正确操纵时，众所周知的是测量阀杆上的力以便验证当关闭时阀门是否将提供流体密封。确保阀门将有效地关闭的该力值，被认为是可操作性标准。该可操作性标准依赖于伺服电机传送的转矩以及阀门的传输系统的一般性能。然后，该力的测量允许保证或不保证阀门的完善密封。不能达到预期力的原因可能是阀门伺服电机存在问题，或者可能在传输系统中某些点处的问题。因此重要的是，要知道整个传输系统在每个界面处是否处于正常运转状态，以及如果不正常运行，则确定出影响总体响应的故障部件。目前不是总能确定出故障的精确原因。特别地，不能总是确定故障是否是伺服电机，或是在阀门的传输系统中的其他地方。当发生故障时，可选择通过测试可能传递的转矩来在测试台上测试伺服电机。然而，可能是伺服电机处于正常工作状态，而故障源于阀门的另一部分。因此，拆开伺服电机毫无用处。相反地，可选择完全地拆开阀门，然后发现仅是伺服电机受故障影响。因此完全拆开阀门将变得徒劳。为避免这样，需要在阀门传输系统的不同的接口处插入测量系统，特别是，测量由伺服电机传输转矩的系统。目前这样的系统被普遍使用。然而，在该区域中依然存在缺陷。虽然存在着用于测量的系统，例如，测量由伺服电机提供的转矩，但在实践中，因为将测量系统插入到阀门各个部件之间改变了阀门几何形并因此改变其刚度，所以，在阀门上纳入测量系统导致结构变化，该结构变化通常麻烦累赘且不适当。例如，这些测量系统的插入会在组件整体上加长组件的几何形。

因此，用包括这些测量系统的阀门代替现有的阀门不可能没有影响，例如，会影响对包括该阀门的设备的抗震性研究。该影响可能是不可接受的，特别是在核电站领域内。这导致将传统的电动操纵阀门保持在设备中，特别是核电站中，当阀门发生故障时然后其需要拆卸阀门的部分或全部，这意味着阀门关闭，可能在经济和后勤物资上带来严重影响。需要注意的是，在核电站中，拆卸阀门涉及相应的核动力设备的全面停工。

发明内容

本发明旨在克服这些缺陷并改善现状。

为了这个目的，根据本发明，一种所述类型的电动操纵阀门设置有套筒，该套筒包括：

-测量装置，用于直接测量由伺服电机的输出轴传输到阀杆螺母的转矩，以及

-无触点发送机，用于传输由测量装置收集的测量数据。

根据这些布置安排，套筒确保伺服电机和阀杆螺母之间的运动的传输，而且确保由伺服电机产生的转矩的动态测量。套筒是阀门内部的特殊机械元件，且其仪表化使阀门结构不改变。转矩测量发生在阀门自身内，并且套筒和阀杆螺母的存在使得转矩测量成为可能。所述类型的电动操作阀门具有与不让测量伺服电机提供转矩的传统阀门相同的几何特征和相同的刚度，因此可以替代它。根据本发明，由伺服电机输出的转矩值被直接测量，而使阀门结构没有根本地改变。转矩值的直接测量允许在任何时候确定，故障是否起源于阀门的下部(在闸阀的情况下，例如，由于闸门卡住)，或是故障源于伺服电机和阀杆螺母之间的耦合，或是故障源于伺服电机。这在伺服电机是故障源时减少了在阀门下部上的干预。另外，根据这些布置安排，可能改变测量装置，例如校准，并且以简单的方法用另一种替代之。

有利地，电动操作阀门的套筒在阀杆螺母和伺服电机之间形成界面，以便界定两种功能模式：运作模式，其中，与伺服电机和阀杆螺母耦合的套筒将伺服电机的运动传输到阀杆螺母，并测量由伺服电机的输出轴传输的转矩；维护模式，其中，借助于套筒，可实现阀门的阀杆螺母和伺服电机的输出轴的去耦。

在维护的情况下，例如，阀杆螺母和伺服电机的去耦简化了操作。

在本发明的一个实施例中，阀杆螺母是不可逆的，并且阀门已经在运作模式下达到一个预定的关闭位置，当伺服电机和阀杆螺母去耦时，在维护模式中维持在所述位置。

此处，“不可逆”应被理解为：当伺服电机与阀杆螺母去耦时，所述伺服电机在去耦之前就保持在其原来达到的位置，因此，阀门保持在密封位置。保持该位置允许安全地去耦伺服电机，而无需必须关闭阀门组件。

此外，根据本发明的电动操作阀门可能包括安装在套筒上的内部处理模块，其在将来自直接测量装置的数据传输到无触点发送机之前处理这些数据。

内部处理模块充当无触点发送机和直接测量装置之间的界面。