[发明专利]负载消除阀杆连接器

说明书

相关申请

本申请源自于2005年12月21日提交的美国专利申请No.11/314,620的继续申请，这里通过引用将其整体结合于此。

技术领域

本公开大体上涉及用于耦接轴或杆的装置，更具体地，涉及一种负载消除阀杆连接器，还涉及用于将例如致动器杆耦接到控制阀阀杆的方法。

背景技术

控制阀通常由诸如气动致动器、电动致动器、液压致动器等致动器操作。该致动器通常被耦接到控制阀，并提供力来移动阀塞以控制流体流动通过该控制阀。例如，在气动致动器中，增大或降低空气压力使隔膜移动，隔膜转而沿致动器壳体的纵向轴线移动连接到隔膜的中心的致动器杆。因此，空气压力的变化直接对应于致动器杆的轴向位置的变化。

致动器杆可与从阀体伸出的阀杆连接。通过使用阀杆连接器将致动器杆与阀杆机械地耦接，所连接的阀塞的位置可由致动器杆来确定，从而控制通过阀流动的流体。通常，阀杆连接器包括单一的刚性连接器，其包括用于容纳致动器杆和阀杆的外部螺纹端的两个螺纹腔。但是，已知的阀杆连接器可受到某些制造缺点和设计限制。

图1和图2示出了典型的阀组件100的一个示例的横截面视图，该阀组件100包括将致动器杆104机械地紧固至阀杆106的阀杆连接器102。致动器杆104被容纳在例如气动致动器的致动器108中，当向致动器108供给的空气压力改变时，致动器杆104沿纵轴A-A移动。阀杆连接器102通过阀杆106将由致动器杆104供给的轴向运动耦接至位于阀体120中的阀塞110，以允许阀塞110相对于阀座112布置。例如，当阀塞110远离阀座112布置时，流体可从阀入口114流至阀出口116，如示出的箭头所示。

如在图2中更详细地所示，所示的阀杆连接器102包括两个连接器部分118a-b，其通过螺栓122a-b紧固以形成刚性连接器。阀杆连接器102具有螺纹上腔124，其包括多个螺纹126以螺纹接合致动器杆104。类似地，阀杆连接器102具有螺纹下腔128，其包括多个螺纹130以螺纹接合阀杆106。在上螺纹126和下螺纹130分别与致动器杆104和阀杆106上的对应的外螺纹132和134(图1)机械地接合时，致动器杆104和阀杆106连接。在本示例中，由于致动器杆104和阀杆106具有不同的直径，因此上腔124和下腔128通过锥形内表面136连接。

为了完成阀组件100，致动器杆104和阀杆106沿反向旋转方向分别拧入腔124和128中，直至达到所需长度，使得阀杆106和阀塞110与阀座112适当地相互作用。致动器杆104和阀杆106的轴向调节通常受必须接合以形成牢固并安全的机械连接的螺纹的最小数量限制。最后，螺栓122a-b可被拧紧以在螺纹126、130、132和134之间形成额外压缩负载，以将致动器杆104牢固地紧固至阀杆106。

如上所述，在气动控制阀组件中，隔膜(未示出)被连接至致动器杆104，其位置由在隔膜的一侧上的压力和在隔膜的另一侧上的一个或多个弹簧控制。通过控制隔膜上方空间内的压力，形成直接作用的致动器。通过控制隔膜下方的压力，形成反向作用的致动器104。因此，隔膜的运动以及由此致动器杆104的运动导致阀杆106相对于阀座112打开和关闭阀塞110，以控制通过阀体120的流体流动。

发明内容

根据一个示例，用于将致动器杆可操作地连接至阀杆的装置包括具有外表面和内表面的连接器壳体，其中所述内表面限定内腔。所述装置还包括从所述外表面延伸到所述内腔中的致动器杆通道和从所述外表面延伸到所述内腔中的阀杆通道，所述致动器杆通道适于容纳所述致动器杆的至少一部分，所述阀杆通道适于容纳所述阀杆的至少一部分。所述装置还包括负载消除本体，其设置在所述内腔中、所述致动器杆通道和所述阀杆通道之间。

根据另一个示例，用于耦接轴的装置包括具有第一部分和第二部分的连接器壳体。所述第一部分和所述第二部分中的每一个包括在所述第一部分可移除地耦接至所述第二部分时适于接合第一轴和第二轴的端部的第一斜面和第二斜面。所述装置还包括楔部、凸轮或锥形杆中的一个，其被配置成在第一轴端与第二轴端之间被耦接至所述第一壳体部分或第二壳体部分中的至少一个，并进一步被配置成可以调节，以使所述斜面牢固地接合所述第一轴和第二轴的端部。