BR102012007146A2

BR102012007146A2 - atuador de válvula

Info

Publication number: BR102012007146A2
Application number: BR102012007146-0A
Authority: BR
Inventors: Alfred Olvera; Mahesha Udipi; Raymond Krolczyk
Original assignee: Vetco Gray, Inc.
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2018-11-27
Also published as: AU2012201834B2; NO340845B1; CN102734548B; US20120248360A1; GB2489596B; MY153560A; CN102734548A; GB2489596A; SG184682A1; NO20120306A1; US8690121B2; AU2012201834A1; GB201205540D0

Abstract

atuador de válvula a presente invenção refere-se em geral a um atuador de válvula. mais especificamente, essa invenção se refere a um atuador de válvula que tem um torque aplicado variante. o atuador de válvula (20) compreende uma porca atuadora (28) anular que tem roscas em uma superfície externa e roscas em uma superfície interna que são orientadas em uma mesma direção para as roscas na superfície externa e que têm um passo maior; uma luva de fechamento (59) que delimita uma porção da porca atuadora (28) e seletivamente móvel ao longo de um eixo geométrico do atuador de válvula (20); uma ligação que tem uma extremidade fixada à porca atuadora (28) e roscas que se engatam às roscas em uma superfície externa da luva de fechamento (59); um perfil em uma superfície interna da luva de fechamento (59) que tem uma porção engatada e uma porção desengatada; uma alavanca (56) deslizável dentro do perfil; um colar (34) enroscado à superfície externa da porca atuadora (28) que é girável em relação à porca atuadora (28) quando a alavanca (56) está na porção engatada do perfil e gira com a porca atuadora (28) quando a alavanca (56) está na porção desengatada do perfil; e uma haste de válvula (39) engatada de modo enroscado às roscas na superfície interna da porca atuadora (28).

Description

(54) Título: ATUADOR DE VÁLVULA (51) Int. Cl.: F16K 31/44; F16K 31/50; F16K 31/00; G05D 7/00.

(30) Prioridade Unionista: 30/03/2011 US 13/075,348.

(71) Depositante(es): VETCO GRAY, INC..

(72) lnventor(es): ALFRED OLVERA; MAHESHA UDIPI; RAYMOND KROLCZYK.

(57) Resumo: ATUADOR DE VÁLVULA A presente invenção refere-se em geral a um atuador de válvula. Mais especificamente, essa invenção se refere a um atuador de válvula que tem um torque aplicado variante. O atuador de válvula (20) compreende uma porca atuadora (28) anular que tem roscas em uma superfície externa e roscas em uma superfície interna que são orientadas em uma mesma direção para as roscas na superfície externa e que têm um passo maior; uma luva de fechamento (59) que delimita uma porção da porca atuadora (28) e seletivamente móvel ao longo de um eixo geométrico do atuador de válvula (20); uma ligação que tem uma extremidade fixada à porca atuadora (28) e roscas que se engatam às roscas em uma superfície externa da luva de fechamento (59); um perfil em uma superfície interna da luva de fechamento (59) que tem uma porção engatada e uma porção desengatada; uma alavanca (56) deslizável dentro do perfil; um colar (34) enroscado à superfície externa da porca atuadora (28) que é girável em relação à porca atuadora (28) quando a alavanca (56) está na porção engatada do perfil e gira com a porca atuadora (28) quando a alavanca (56) está na porção desengatada do perfil; e uma haste de válvula (39) engatada de modo enroscado às roscas na (...).

“ATUADOR DE VÁLVULA” Antecedentes Da Invenção Campo Da Invenção

Esta invenção refere-se em geral a um atuador de válvula. Mais especificamente, essa invenção se refere a um atuador de válvula que tem um torque aplicado variante.

Descrição da Técnica Relacionada

Uma variedade de equipamento ou ferramentas usada na perfuração e na produção de campo de petróleo tem membros enroscados que giram um em relação ao outro enquanto sob uma carga. Por exemplo, as válvulas de comporta são frequentemente usadas para equipamentos de controle de produção de petróleo e gás. Uma válvula de comporta tem um corpo com uma cavidade. Uma passagem de fluxo interseciona a cavidade. Uma comporta é movida entre as posições aberta e fechada em relação às passagens de fluxo. A válvula de comporta precisa ser capaz de se mover a partir de uma posição fechada para uma posição aberta enquanto está sob pressão da linha de fluxo, que pode ser bastante alta. A comporta é movida por uma haste, que pode ser uma haste de içamento ou haste de não içamento. Uma haste de içamento se move axialmente conforme a porca gira. Com um tipo de não içamento, a haste permanece axialmente estacionária enquanto é girada. A haste é enrascada em ambos os tipos e se engata a uma porca enrascada ou uma bucha de acionamento. A pressão da linha de fluxo força a comporta firmemente contra o assento. As forças de atrito nessa interface precisam ser superadas a fim de mover a comporta da posição fechada para a posição aberta e vice versa.

Sumário Da Invenção

É revelado no presente documento um aparelho para atuar uma válvula, onde a resistência para atuar a válvula é concentrada em uma porção da transição de válvula. Em uma realização exemplificativa, o atuador de válvula inclui uma porca de atuador anular que é enroscada em uma superfície externa. A porca inclui roscas em uma superfície interna que são orientadas na mesma direção para as roscas na superfície externa. Além disso, as roscas na superfície interna têm um intervalo maior que o da superfície externa. Também é incluída uma luva de fechamento que envolve uma porção da porca atuadora e pode se mover ao longo de um eixo geométrico do atuador de válvula. O aparelho também tem uma ligação fixada à porca atuadora e que inclui roscas que engatam roscas em uma superfície externa da luva de fechamento. Um perfil está em uma superfície interna da luva de fechamento, onde uma porção define uma porção engatada e uma outra porção define uma porção desengatada para a alavanca. Uma alavanca é incluída deslizável dentro do perfil. O aparelho tem um colar enroscado à superfície externa da porca atuadora que é girável em relação à porca atuadora quando a alavanca está na porção engatada do perfil e gira com a porca atuadora quando a alavanca está na porção desengatada do perfil. Uma haste de válvula é montada pelas roscas na superfície interna da porca atuadora. Em uma realização alternativa, a ligação tem uma porca elevadora anular com roscas em uma superfície interna que engatam as roscas na superfície externa da luva de fechamento. Opcionalmente, um alojamento tubular é montada telescopicamente sobre uma porção da porca elevadora e a parede de extremidade fixada à porca atuadora. Uma chave pode ser opcionalmente fixada a uma superfície interna do alojamento, em que em um exemplo a chave se projeta para o interior de uma fenda axial em uma superfície externa da porca elevadora, de modo que a porca elevadora e o alojamento sejam acoplados de modo giratório e deslizáveis axialmente um em relação ao outro. Através da rotação da porca atuadora, a luva de fechamento e o perfil são axialmente movidos ao longo da alavanca. Alternativamente, é fornecida uma base que se projeta radialmente para fora de uma superfície externa do colar, os bolsos podem ser formados na base para engatar as alavancas. Uma luva interna pode ser ajustada em um espaço anular entre a porca atuadora e a luva de fechamento. Ainda opcionalmente, um lábio se projeta radialmente para fora de uma superfície externa da luva interna. Um pino de pivô pode ser incluído no lábio ao qual a alavanca é acoplada. Em uma realização alternativa, quando a alavanca está na porção engatada do perfil uma entrada de torque para a porca atuadora gera uma força na haste de válvula a uma razão de força para torque que é maior que uma razão de força para torque quando a alavanca está na porção desengatada do perfil. Em uma outra realização alternativa, quando a alavanca está na porção desengatada do perfil, cada revolução da porca atuadora move a haste de válvula a uma distância incrementai em uma razão de revolução para deslocamento que é maior que uma razão de revolução para deslocamento quando a alavanca está na porção engatada do perfil. É opcionalmente incluída uma porção de transição no perfil entre as porções engatada e desengatada, de modo que conforme a luva de fechamento se move axialmente em relação ao colar, o colar troca seletivamente entre configurações engatada e desengatada.

Breve Descrição Dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista seccional lateral de uma realização do atuador de válvula e da válvula em uma posição fechada de acordo com a presente revelação.

A Figura 2 é uma vista seccional do atuador de válvula da Figura 1 tomada ao longo das linhas 2-2.

A Figura 3 é uma vista seccional lateral do atuador de válvula e da válvula da Figura 1 com a válvula em uma posição parcialmente aberta/fechada.

A Figura 4 é uma vista seccional lateral do atuador de válvula e da válvula da Figura 1 com a válvula em uma posição aberta.

A Figura 5 é uma vista seccional do atuador de válvula da Figura 4 tomada ao longo das linhas 5-5.

Descrição Detalhada Da Invenção

O aparelho e o método da presente revelação serão descritos agora mais completamente doravante no presente documento em referência aos desenhos em anexo nos quais as realizações são mostradas. Esse assunto da presente revelação pode, entretanto, incorporado em muitas formas diferentes e não deve ser interpretado como limitado às realizações ilustradas apresentadas no presente documento; de preferência, essas realizações são fornecidas de modo que essa revelação seja eficiente e completa, e irão conduzir completamente o escopo da invenção para aqueles elementos versados na técnica. Os números de referência similares se referem a elementos similares por toda a descrição. A título de conveniência na referência às Figuras em anexo, os termos direcionais são usados para referência e ilustração apenas. Por exemplo, os termos direcionais tais como superior, inferior, acima, abaixo, e similares estão sendo usados para ilustrar uma local de relação.

Entende-se que o assunto da presente revelação não está limitado aos detalhes exatos de construção, operação, materiais exatos ou realizações mostradas e descritas, tendo em vista que modificações e equivalentes serão evidentes para um elemento versado na técnica. Nos desenhos e relatório descritivo, foram reveladas realizações ilustrativas da revelação do assunto e, embora termos específicos sejam empegados, os mesmos são usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não com propósito de limitação. Consequentemente, a revelação do assunto é, portanto, limitada somente pelo escopo das reivindicações anexas.

É mostrada uma realização de um montagem de atuador de válvula 20 acoplada to a válvula 22 em uma vista seccional lateral na Figura 1. O montagem de atuador de válvula 20 é constituído de um alojamento cilíndrico 24 que é fechado em uma extremidade superior e aberto em uma extremidade inferior. É mostrado disposto na extremidade fechada do alojamento 24A uma roda manual 26 que inclui um manipulo externo redondo e raios que se projetam radialmente para dentro do manipulo. Os raios convergem em uma periferia externa de uma porca atuadora 28 mostrada geralmente coaxial com um eixo geométrico Αχ da montagem de atuador de válvula 20. A porca atuadora 28 é um membro tubular que tem roscas 30, 32 formadas em suas superfícies interna e externa. As roscas 30 na superfície externa operam em uma direção oposta às roscas 32 na superfície interna. Um colar anular 34 delimita uma porção da porca atuadora 28 e inclui uma base radial 35 mostrada se projetando para fora da superfície externa do colar 34. A circunferência interna do colar 34 tem roscas 36 que engatam as roscas 30 na superfície externa da porca atuadora 28.

É inserido de modo enroscado dentro da porca atuadora 28 uma haste superior cilíndrica alongada 38 que, na realização da Figura 1, é mostrada tendo uma extremidade superior disposta próximo à extremidade superior do colar 34. Uma abertura na extremidade inferior da haste superior 38 é mostrada recebendo e a extremidade superior de uma haste de válvula 39, que será descrita em maiores detalhes abaixo, se acopla aos componentes da válvula 22. Uma extremidade inferior da haste superior 38 e a haste de válvula 39 são mostradas delimitadas por um furo 42 que é coaxial com o eixo geométrico A_x e formado através de um suporte de flange 44 na extremidade inferior da montagem de atuador de válvula 20. A circunferência externa do suporte de flange 44 aumenta em sua extremidade inferior para fornecer para a superfície de montagem a inserção de cavilhas (não mostradas) para montar o suporte de flange 44 sobre a capota.

Uma luva interna anular 46 se projeta para cima a partir do suporte de flange 44 e para o interior do espaço entre o alojamento do atuador 24 e a porca atuadora 28. A extremidade superior da luva interna 46 termina em um local logo acima da extremidade superior do colar 34. Um lábio radial 48 se projeta radialmente para fora a partir da superfície externa da luva interna 46 em uma elevação entre a faixa radial 35 e a extremidade inferior do colar 34. As montagens de mancai superior e inferior 50, 51 são mostradas no espaço anular entre a luva interna 46 e o colar 34 e nas respectivas superfícies superior e inferior da faixa radial 35. A montagem de mancai inferior 51 é instalada dentro de uma reentrância formada na superfície interna da luva interna 46. Uma porca de travamento 52 que é mostrada engatada de modo enrascado em uma extremidade superior do colar 34, é fornecida com um flange radial externo em sua extremidade superior para reter as montagens de mancai 50 entre a porca de travamento 52 e a reentrância na circunferência interna da luva interna 46. A presença das montagens de mancai 50, 51 permite a rotação relativa entre o colar 34 e a luva interna 46.

Ainda em referência à realização da Figura 1, um pino de pivô cilíndrico 54 se projeta axialmente a partir de uma superfície superior do lábio radial 48. É montada no pino 54 e orientada transversal ao eixo geométrico Αχ uma alavanca 56 que é girável em torno do pino de pivô 54 e conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, trava seletivamente o colar 34 fazendo com que isso permaneça estático com a rotação da porca atuadora 28. Um orifício 57 é fornecido através de uma parede lateral da luva interna 46 através do qual a alavanca 56 se estende e em contato seletivo com a faixa radial 35. A extremidade da alavanca 56 oposta onde isso entra em contato com a faixa radial 35 é mostrada instalada dentro de uma fenda 58 na circunferência interna de uma luva de fechamento 59. A luva de fechamento 59 da Figura 1 é um membro anular que delimita uma porção superior da luva interna 46 e uma porção da porca atuadora 28. A fenda 58 inclui uma porção desengatada 60 que constitui a porção superior da fenda 58, e uma porção engatada 61 que constitui a porção inferior da fenda 58. Uma transição 62 é incluída dentro da fenda 58 que conecta as porções engatada e desengatada 60, 61. A transição 62 inclui porções curvas e é formada ao longo de uma trajetória oblíqua ao eixo geométrico A_x. As porções engatada e desengatada 60, 61 são substancialmente paralelas ao eixo geométrico A_x, mas são deslocadas uma em relação à outra por um ângulo em relação ao eixo geométrico A_x.

Também são mostradas na Figura 1 roscas 64 formadas em uma extremidade inferior e uma superfície externa da luva de fechamento 59. As roscas 64 se estendem ao longo de uma porção para cima até uma transição 66 em que o raio externo da luva de fechamento 59 diminui na transição 66. As roscas 64 entram em contato com as roscas 68 formadas em uma circunferência interna de uma porca elevadora anular 69. A porca elevadora 69 é fornecida no espaço anular entre o alojamento 24 e a luva de fechamento 59. Uma chave 70 é mostrada montada na superfície interna do alojamento 24 que se projeta radialmente interna em uma fenda 71 que se estende axialmente na superfície externa da porca elevadora 69. A chave 70 e a fenda 71 acoplam o alojamento 24 e a porca elevadora 69, então, a rotação de uma dentre a porca elevadora 69 ou o alojamento 24 pode girar de modo correspondente o outro membro. Os mancais 72 são fornecidos para permitir a rotação da porca elevadora 69 em relação à luva interna 46 e travar axialmente a porca elevadora 69 em uma elevação. Na circunferência interna da luva de fechamento 59 e próximo à sua extremidade inferior, uma chave 76 é montada, a qual se projeta radialmente para dentro para uma fenda 78 mostrada se estendendo axialmente ao longo da superfície externa da luva interna 46. A luva de fechamento 59 é, dessa forma, limitada em relação ao movimento axial em relação à luva interna 46, posto que a chave 76 e a fenda 78 impedem a rotação relativa entre a luva de fechamento 59 e a luva interna 46.

Ainda em referência à Figura 1, a válvula 22 inclui uma comporta 80 com uma abertura 82 mostrada de modo deslizável disposta dentro de um corpo de válvula 84. Uma passagem 86 está no corpo 84 e é orientada transversal ao lado alongado da comporta 80. Conforme mostrado, a porção sólida da comporta 80 está boqueando a passagem 86, por meio disso, colocando a válvula 22 em uma configuração fechada. Uma haste balanceada 87 é fixada em um lado da comporta 80 oposto à haste de válvula 39. Em uma realização exemplificativa, a haste balanceada 87 é a mesma da válvula que a haste 39. A haste balanceada 81 pode desviar a força exercia pela haste de válvula 39, e pode chegar ao fundo em uma cavidade de corpo de válvula ou em um inserto (não mostrado) fixado a uma porção inferior do corpo de válvula 84.

Referindo-se agora à Figura 2, é mostrada uma vista seccional da montagem de atuador de válvula 20 tomada ao longo das linhas 2-2 que ilustra o engate entre a alavanca 56 e o colar 34. São adicionalmente fornecidos na realização da Figura 2 bolsos 88 que são formados dentro da faixa radial 35 do colar 34. Uma extremidade de cada uma das alavancas 56 entra em contato com a faixa radial 35 dentro dos bolsos 88. Uma extremidade oposta de cada alavanca 56 entra em contato com a luva de fechamento 59 dentro do espaço formado pela porção engatada 61 da fenda 58. O contato simultâneo pelas extremidades opostas das alavancas 56 dentro dos bolsos 88 e das porções engatadas 61 acopla o colar 34 à luva interna 46. Então, através da rotação da roda manual 26 em torno do eixo geométrico Αχ, o alojamento 24 e a porca elevadora 69 giram com a porca atuadora 28.

Conforme indicado acima, as roscas 32, 40 estão na mesma direção que as roscas 30, 36. Dessa forma, a direção rotacional da roda manual 26 que impele para baixo a haste superior 40 também gera uma força reativa que é direcionada para cima contra a porca atuadora 28 e para baixo no colar 34. Através da instalação do intervalo das roscas 32, 40 maior que o das roscas 30, 36, a haste superior 38 se move para baixo dentro do furo 42, porém um aumento por revolução da roda manual 26 reduzido pelo intervalo das 5 roscas 30, 36. O rosca intervalo de rosca diferencial também resulta em uma força de saída maior exercida sobre a haste superior 38, com a o mesmo torque de entrada fornecido na roda manual 26, que se o colar 34 não for incluído. Para propósitos de discussão do presente documento, isso é chamado de configuração de parafuso diferencial. Conforme observa do acima, 10 quando a válvula 22 está na posição fechada da Figura 1, a força de atuação para abertura da válvula é maior nos estágios iniciais e reduz conforme a válvula se torna aberta.

Referindo-se agora à Figura 3, é mostrada uma realização exemplificativa da montagem de atuador de válvula 20 combinada com a 15 válvula 22 em que a haste superior 38 movida para baixo dentro do furo 42 em relação à sua posição da Figura 1. Correspondentemente, a comporta 80 é movida dentro do corpo de válvula 84, então, a abertura 82 dentro da comporta 80 é parcialmente nivelada com a passagem 86. A força requerida para reposicionamento da comporta 80 a partir de sua posição na Figura 1 para a 20 posição parcialmente aberta na Figura 3 é maior que a força para abrir completamente a válvula 22. Dessa forma, para obter uma vantagem mecânica para esse estágio da atuação da válvula 22, a montagem de atuador 20 está em uma configuração de parafuso diferencial. O dispositivo descrito na presente invenção fornece uma vantagem de conversão sem interrupção da 25 configuração de parafuso diferencial para uma configuração de acionamento direto. Quando se troca as configurações, a alavanca 56 está dentro da fenda de transição 62 e começa a se desengatar do colar 34. De tal modo, a rotação adicional da roda manual 26 não irá experimentar a configuração de intervalo diferencial da Figura 1, mas, em vez disso, o colar 34 desacopla da luva de fechamento 59 e não gira mais em relação à porca atuadora 28, mas, em vez disso, gira com a porca atuadora 28. Quando na configuração de acionamento direto, a haste superior 38 é impelida axialmente a uma distância incrementai com cada rotação da roda manual 26 substancialmente igual ao intervalo das roscas 32, 40.

Conforme ilustrado na vista seccional lateral da Figura 4, a rotação adicional da roda manual 26 pode ser usada para acionar para baixo a haste superior 38 e a haste inferior 39 até que a comporta 80 seja movida dentro do corpo de válvula 84 para nivelar a abertura 82 com a passagem 86. Nessa configuração, a válvula 22 está em uma posição aberta de modo que o fluido possa fluir através do corpo de válvula 84. Nas realizações das Figuras 3 e 4, o alojamento 24 é mostrado movido para cima em relação à porca elevadora a partir da interação entre a porca atuadora 28 e o colar 34. O acoplamento da chave 70 e da fenda 71 entre o alojamento 24 e a porca elevadora 69 permite o movimento vertical relativo entre esses dois membros. Adicionalmente, deve ser mencionado que a conexão enroscada entre a luva de fechamento 59 e a porca elevadora 69 alternam a luva de fechamento 59 dentro da porca elevadora 69; em uma direção dependente da direção rotacional da roda manual 26. A alternância da luva de fechamento 59, por sua vez, move axialmente a fenda 58 em relação à alavanca 56. Quando a fenda 58 é movida de modo que a alavanca 56 se engate na porção desengatada 60, a alavanca 56 se articula a partir de seu contato com a faixa radial 35 no bolso 88 para desacoplar o colar 34 e a luva de fechamento 59. Quando o colar 34 e a luva de fechamento 59 são desacoplados, a montagem de atuador de válvula 20 está no modo de acionamento direto. A rotação da roda manual 26 em uma direção oposta àquela para trocar a montagem de atuador de válvula 20 de sua configuração da Figura 1 para sua configuração da Figura 4 pode, então, virar a válvula 20 para sua posição fechada da Figura 1.

Em uma realização, o posicionamento estratégico das partes componentes da montagem de atuador de válvula 20 cria a configuração de parafuso diferencial e, dessa forma, a vantagem mecânica para ocorrer quando a válvula 22 está próxima à sua posição fechada. Uma outra vantagem do dispositivo revelado no presente documento é que quando a válvula 22 está em posições que não requerem uma força aumentada para atuação, o montagem de atuação de válvula 20 se converte para a configuração de acionamento direto da Figura 4; quando em acionamento direto, uma distância de movimento incrementai maior da haste superior 38 é realizada com cada rotação da roda manual 26 sobre a configuração de parafuso diferencial. O dispositivo descrito na presente invenção aumenta, então, a velocidade de abertura ou fechamento da válvula 22 sobre a de uma montagem que emprega um intervalo diferencial por toda a sequência de abertura e fechamento e reduz o número de voltas para alcançar a mesma distância de percurso.

A Figura 5 é uma vista seccional lateral da realização da montagem de atuador de válvula 20 da Figura 4 e tomada ao longo das linhas 5-5. Nessa realização, a luva de fechamento 56 foi movida para baixo em relação à alavanca 56 de modo que a alavanca 56 tenha sido movida da porção engatada 61 para a porção desengatada 60. Conforme observado anteriormente, as porções engatada e desengatada 60, 61 são deslocadas de modo angular um em relação á outra, articulando por meio disso a alavanca 56 para dentro e para fora do contato com os bolsos 88. O movimento das alavancas 56 para fora dos bolsos 88, por meio disso, desacopla o colar 34 da luva interna 46 e permite a rotação livre do colar 34 com a porca atuadora 28.

Em um exemplo de uso, o atuador de válvula 20 é acoplado a uma válvula 22, onde a válvula pode ser exposta dentro de um dispositivo de controle de poço tal como árvore de produção ou um que controle o fluxo de fluidos usados para fratura dentro de um furo do poço. Referindo-se novamente à Figura 1, quando a válvula 22 está na posição fechada e a abertura 82 não está nivelada com a passagem 86, um gradiente de pressão existe ao longo da comporta 80 induzindo uma força para resistir ao movimento da comporta 80 5 dentro do corpo de válvula 84. As forças resistivas no começo da transição que abre a válvula 22 excedem aquelas presentes na extremidade da transição de abertura. O posicionamento estratégico dos componentes da montagem de atuador de válvula 20 forma uma configuração de parafuso diferencial no começo da transição de abertura. O intervalo diferente das roscas 32, 40 e das 10 roscas 30, 36 limita o movimento axial da comporta 80 para a diferença desses valores de intervalo para cada rotação da roda manual 26. Entretanto, isso, por sua vez, produz uma vantagem mecânica, pois a roda manual 26 pode mover a comporta 80 com uma força ou torque aplicado menor que o que seria necessário se a configuração de parafuso diferencial não estivesse no lugar. A 15 rotação contínua da roda manual ao longo do tempo move axialmente a luva de fechamento 59 para baixo para nivelar a alavanca 56 e a porção de transição 62 da fenda 58. O movimento adicional move a alavanca 56 para a porção desengatada 60, desacoplando por meio disso o colar 34 e a luva de fechamento 59 de modo que o acionamento direto entre a roda manual 26 e a 20 haste superior 38 seja realizado. Embora a vantagem de torque mecânico seja removida nesse ponto, as forças resistentes dentro da válvula 22 não estão presentes, de modo que menos torque na roda manual 26 é necessário para atuar a comporta 80 dentro da válvula 22. Quando na configuração de vantagem de torque reduzida, a velocidade de movimento da comporta 80 é 25 aumentada em comparação à configuração diferencial da Figura 1. Dessa forma, a montagem revelada no presente documento fornece a vantagem dupla de uma saída de torque aumentada quando necessário, o que comuta automaticamente para uma configuração de acionamento direto mais rápido quando menos torque é requerido.

Embora a invenção tenha sido mostrada ou descrita em somente algumas de suas formas, deve ficar evidente para aqueles elementos versados na técnica que a mesma não está limitada a isso, mas é suscetível a várias 5 mudanças sem que se afaste do escopo da invenção. Por exemplo, um motor podería ser montado sobre a porca atuadora 28 para acionar a montagem de atuador de válvula 20.

Claims

Reivindicações

1/4 τ

1, que compreende adicionalmente uma porção de transição no perfil entre as porções engatada e desengatada, de modo que conforme a luva de fechamento se move axialmente em relação ao colar, o colar troca seletivamente entre as configurações engatada e desengatada.

5 10. ATUADOR DE VÁLVULA, que compreende:

um eixo de entrada;

uma série de conexões enrascadas que são seletivamente configuráveis como um parafuso diferencial e como um acionamento direto;

uma entrada para a série de conexões enrascadas que é 10 acoplada ao eixo de entrada;

uma saída da série de conexões enrascadas que é acoplada a uma haste de válvula; e uma chave seletora para trocar a configuração da série de conexões enrascadas entre um parafuso diferencial e um acionamento direto.

15 11. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

10, que compreende adicionalmente uma luva deslizante que tem um perfil que engata a chave seletora.

12. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

10, em que a haste de válvula é conectada a uma válvula que transita entre

20 uma posição aberta e uma posição fechada, e o perfil é estrategicamente dimensionado para manipular a chave seletora de modo que a série de conexões enrascadas é configurada como um parafuso diferencial quando a transição da válvula é uma dentre uma posição aberta ou fechada que tem a resistência ao movimento superior.

1, em que quando a alavanca está na porção desengatada do perfil, cada revolução da porca atuadora move a haste de válvula por uma distância incrementai a uma razão de revolução para deslocamento que é maior que uma razão de revolução para deslocamento quando a alavanca está na porção engatada do perfil.

9. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

1, em que quando a alavanca está na porção engatada do perfil, uma entrada de torque para a porca atuadora gera uma força na haste de válvula a uma razão de força para torque que é maior que uma razão de força para torque quando a alavanca está na porção desengatada do perfil.

8. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

1, que compreende adicionalmente uma luva interna em um espaço anular entre a porca atuadora e a luva de fechamento, um lábio que se projeta radialmente para fora a partir de uma superfície externa da luva interna, e um pino de pivô no lábio ao qual a alavanca é acoplada.

7. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

1, que compreende adicionalmente uma base que se projeta radialmente para fora a partir de uma superfície externa do colar, e bolsos formado na base para engatar as alavancas.

6. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

1, em que a ligação compreende uma porca elevadora anular que tem roscas em uma superfície interna que engata as roscas na superfície externa da luva de fechamento, um alojamento tubular telescopicamente montado sobre uma porção da porca elevadora e uma parede de extremidade fixada à porca atuadora.

3. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

2, que compreende adicionalmente uma chave fixada a uma superfície interna do alojamento que se projeta em uma fenda axial em uma superfície externa da porca elevadora, de modo que a porca elevadora e o alojamento são acoplados de modo giratório e deslizável axialmente um em relação ao outro.

4. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, em que a rotação da porca atuadora ergue a luva de fechamento axialmente, por meio disso, movendo axialmente o perfil ao longo da alavanca.

5. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

1. ATUADOR DE VÁLVULA, que compreende:

uma porca de atuador anular que tem roscas em uma superfície externa e roscas em uma superfície interna que são orientadas em uma mesma direção para as roscas na superfície externa e que têm um intervalo maior;

uma luva de fechamento que delimita uma porção da porca atuadora e seletivamente móvel ao longo de um eixo geométrico do atuador de válvula;

uma ligação que tem uma extremidade fixada à porca atuadora e às roscas que engata as roscas em uma superfície externa da luva de fechamento;

um perfil em uma superfície interna da luva de fechamento que tem uma porção engatada e uma porção desengatada;

uma alavanca deslizável dentro do perfil;

um colar enroscado à superfície externa da porca atuadora que é girável em relação à porca atuadora quando a alavanca está na porção engatada do perfil e gira com a porca atuadora quando a alavanca está na porção desengatada do perfil; e uma haste de válvula engatada de modo enroscado às roscas na superfície interna da porca atuadora.

2. ATUADOR DE VÁLVULA, de acordo com a reivindicação

2/4