塞閥指示器的製作方法
2024-02-20 18:54:15 1
相關申請的交叉參考
本申請要求2009年6月3日提交的臨時申請號為s.n.61/183,617的申請的優先權。
技術領域：
本發明大體涉及用於流路中的旋塞閥，且具體地涉及一種用於指示塞柱位置的指示器。
背景技術：
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在井中發生水力壓裂的情況時，通過臨時管路將大型水泵連接到井口，用於將大量的液體泵入井中。吸水的壓力高到足以引起地面結構產生裂縫或者斷裂。在管路中使用閥門以控制其中的流動。
一種閥門具有本體，該本體具有延伸通過該本體的流動通道且橫貫中央腔。將諸如圓柱形塞柱的可旋轉閥門元件安裝在所述腔內。閥門元件具有在打開時與本體中的通道對準的通道。驅動裝置用於在打開和關閉的位置之間旋轉閥門元件。
驅動裝置可具有驅動套筒，該套筒由連接至蝸輪的手輪來旋轉。驅動軸安裝在所述套筒的通孔內，並具有連接至閥門元件的內端。切斷鍵插入位於驅動軸和驅動套之間的匹配的鍵槽中。旋轉手輪從而使得驅動軸旋轉閥門元件。該驅動裝置具有一個帶有指示刻度的表面用以顯示所述閥門元件的打開或關閉的位置。指示器安裝在該驅動套內，並與指示刻度相對準。
閥中的高液壓要求旋轉手輪需要相當大的力量。如果力量過大，切斷鍵將切斷，使得即使閥門元件不旋轉，驅動套筒也旋轉。由於當所述切斷鍵在切斷之後，所述指示器繼續與驅動器套筒一起旋轉，該指示器可能指示一個錯誤的閥門元件位置。
技術實現要素：
本發明中的閥門具有本體，該本體具有具有穿過其且被中央腔橫貫的本體通道。閥門元件具有穿過其的閥門通道，並且所述閥門元件可旋轉地安裝於所述腔內，以在打開位置和關閉位置之間移動。驅動裝置包括驅動輸入元件和驅動輸出元件，所述驅動輸出元件聯接至所述閥門元件，用於旋轉所述閥門元件。切斷元件可操作地設置在所述驅動裝置內的所述驅動輸入元件和所述驅動輸出元件之間。在當旋轉所述閥門元件的力量過大時，所述切斷元件進行切斷。
指示刻度位於閥門上用於指示閥門元件打開和關閉的位置。指示器可操作地安裝在閥門元件上，使其固定以隨著閥門元件一起旋轉。所述指示器指向正確的指示刻度，不論切斷元件是否切斷。
優選地，指示器固定在驅動輸出元件上。該指示器可包括帶有指針的面板，該面板安裝在驅動輸出元件的外端。在一實施例中，驅動機構包括殼體，殼體上具有包含一個孔的表面。指示刻度位於殼體的該表面上。優選地，驅動輸出元件包括驅動軸，該驅動軸的內端與閥門元件驅動接合，而驅動軸的外端則延伸通過殼體的孔。該指示器固定於所述驅動軸的外端。
該指示器包括固定在驅動軸的外端的面板，所述面板上具有一指針。所述面板具有圓形的周緣，其外徑大於驅動軸的外端直徑。在優選實施例中，該指示器距離閥門元件比距離殼體的表面更遠。
附圖說明
圖1是根據本發明的塞閥的正視圖。
圖2是圖1中塞閥的局部剖視圖。
圖3是圖1中的塞閥的操作裝置的局部剖視圖，示出從塞閥中移除的部分。
圖4是沿著圖3中的線4-4截取的圖3中的操作部分的另一剖視圖。
圖5是圖1中的塞閥的驅動軸的剖視圖，示出從操作裝置中移除的部分。
圖6是圖5中的驅動軸的端視圖。
圖7是一圖1中的塞閥的操作部分的後視圖，示出從塞閥拆卸後的情況。
具體實施方式
參照圖2所示，在該實施例中，所示的閥11為旋塞閥。閥11包括具有流道15的本體13，流道15沿著軸線16穿過閥而延伸。腔17位於流道15的中央部分。在該實施例中，腔17是圓柱形。流道15具有相反的兩端，以固定至流路中。該兩相對端可設置為任何適當的形式，在該實施例中，外螺紋19位於一端，且可旋轉的連接套筒21位於另外一端。
一個可旋轉的圓柱形塞柱或閥門元件23位於圓柱形腔17內。閥門元件23是圓柱形部件，其關於軸線24旋轉，該軸線24垂直於流道15的軸線16。閥門元件23具有通道25，其從一側延伸到另一側。在打開位置時，通道25與流道15同軸。在關閉位置時，通道25垂直於流道15，並堵住經由流道15的流動。閥門元件23與座圈27密封地接合，所述座圈27位於流道15和腔17的各連接處。座圈27密封在流道15和閥門元件23之間。閥門元件23的一端有一個多邊形驅動插口29。閥門元件23的另一端由固定板31固定。固定板31通過緊固件固定在本體13上。
驅動裝置33用於在打開和關閉的位置之間旋轉閥元件23。在此實施例中，驅動裝置33的背面安裝至轉接器板35，該轉接器板35通過緊固件固定在閥本體13上(未示出)。驅動裝置33具有帶有底座38的殼體37，該底座38與轉接器板35通過緊固件40固定，並在圖7中示出。參考圖3，驅動裝置33具有齒輪傳動鏈，在本實施例中該齒輪傳動鏈包括蝸輪39。蝸輪39形成在軸41上，該軸41從殼體37向前延伸。手輪43(如圖2所示)連接到軸41上，用於轉動蝸輪39。蝸輪39與齒輪段45嚙合並轉動齒輪段45，在此實施例中，齒輪段45是一個延伸90°的扇形部件。當齒輪段45沿一個方向旋轉90°時，齒輪段45靠在停止件46上。當其沿另一個方向旋轉90°時，將靠在另一個停止件上(未示出)。
如圖4所示，齒輪段45整體地形成於或可選地連接至輸入部件，如齒輪套筒47。齒輪套筒47安裝在殼體37內，以關於閥元件23的軸線24旋轉。輸出部分，如驅動軸49，延伸進入齒輪套筒47的中央圓柱通孔內。驅動軸49具有軸向延伸的槽或鍵槽51，顯示在圖2和圖5中，用於容納切斷鍵53(如圖2所示)。鍵53從鍵槽51凸出並與位於齒輪套筒47的內徑中的鍵槽57接合(如圖2和圖7所示)。鍵53將齒輪套47的旋轉傳遞至驅動軸49上。
如圖5和圖6所示，驅動軸49在其內端具有多邊形驅動部件55，其與多邊形驅動插口29接合，如圖2所示。在此實施例中，驅動部分55有兩個平坦側面，提供帶有圓形端部的大致矩形形狀。其他形狀也是合適的。
如圖4所示，通過緊固件61將圓形平面指示板59固定在驅動軸49的前端或外端。因此，指示板59同驅動軸49一起旋轉。如圖3所示，指示板59在其圓周上有一個指針62。仍然參考圖3和圖4中，還有不可旋轉的圓形蓋板63通過緊固件64固定在操作殼體37的前端。蓋板63是平坦的，並形成殼體37的表面。蓋板63有中央孔，驅動軸49的外端通過該孔並延伸一段短距離。蓋板63具有比指示板59大的外徑，指示板59位於蓋板63的前側。指示板59的外徑比蓋板63內的中央孔大。如圖1和圖3所示，指示刻度65安裝在蓋板63前端，在相對於塞柱軸線24成90度的方向上排列。指針62指向指示刻度65用以告知操作者驅動軸49的具體旋轉位置，並且從而指出閥門通道25(如圖2所示)相對於流道15的旋轉位置。
在操作過程中，當閥門11處於關閉位置時，指針62將指向指示刻度65的表示閥門關閉的部分，如圖1和圖3中所示。當操作者旋轉手輪43時，蝸輪39將旋轉齒輪段45，使得驅動軸49從關閉位置移動向打開位置。指示板59會同時隨著驅動軸49旋轉。如果流道15中的壓力非常高，那麼可能需要較大的力量來將閥門元件23從打開位置旋轉到的關閉位置。如果力量過大，鍵53會切斷來避免對傳動機構33的過度損害。如果鍵53切斷，操作者可能繼續轉動手輪43，它將繼續帶動齒輪套筒47轉動。然而，驅動軸49將不再同齒輪套47一起轉動。指示板59也將不再旋轉，因為它是固定在驅動軸49上並隨之旋轉的。因此，即使鍵53已經切斷了，操作者仍可知道閥門元件23的確切旋轉位置。
儘管僅以一種形式示出本發明，然而對於本領域技術人員來說顯而易見的，本發明並不受限於所公開的具體形式，可進行各種變化而不偏離本發明的範圍。