MXPA05011782A - Sistema accionador modular para valvulas y obturadores. - Google Patents

Abstract

La invencion contempla medios de acoplamiento simple para la interconexion de los ejes accionadores que actuan linealmente con valvulas u obturadores hidraulicos. Los medios de acoplamiento de la presente invencion permiten que un accionador o una valvula u obturador interconectado sea intercambiado rapidamente, de forma segura y eficientemente por una parte de reemplazo. La presente invencion es aplicable extensamente a una amplia variedad de tipos de accionador que tienen salidas de movimiento rectilineo y a una variedad grande de tipos de valvula y obturador los cuales se operan por movimientos lineales, incluyendo valvulas de compuerta con o sin vastagos equilibrados.

Description

SISTEMA ACCIONADOR MODULAR PARA VALVULAS Y OBTURADORES CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un arreglo modular para el montaje de una variedad de accionadores de válvula y obturador en una serie de válvulas y obturadores que tienen montajes estándares para los accionadores. En particular, un arreglo de montaje común para los diversos accionadores y las diversas válvulas y obturadores permite un procedimiento muy simple, para el reemplazo o intercambio de los componentes del equipo basados en este diseño.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION El equipo usado en el campo petrolífero está sometido a condiciones de operación muy severas, de modo que las fallas del equipo son comunes. Dado el alto costo del tiempo muerto en el campo petrolífero, es necesario poder mantener en servicio o reemplazar los componentes defectuosos del equipo. En el caso normal, es más práctico reemplazar o intercambiar el equipo que repararlo en sitio. Además, debido a que una cantidad muy grande de equipo de campo petrolífero se alquila a los operadores de la maquinaria, en lugar de venderse, es necesario poder intercambiar rápidamente sub-monta es de componentes del equipo para proporcionar un componente de alquiler que se configure REF. 168017 correctamente para los requisitos del operador de la maquinaria. Tradicionalmente, los componentes del equipo tales como válvulas y obturadores y sus accionadores se han reparado en el campo. Estos componentes del equipo no han sido fáciles de mantener, dado que las válvulas y obturadores y sus accionadores se han integrado estrechamente, en lugar de ser modulares en su construcción. Por consiguiente, reemplazar un accionador requiere por lo general desmontar parcialmente la válvula u obturador unido para separar la pieza. Naturalmente, reemplazar la válvula u obturador en un buen accionador ha requerido el mismo nivel implicado de desmontar y volver a montar. Se han hecho esfuerzos para simplificar el acoplamiento de accionadores y válvulas giratorias tal como el descrito en las Patentes Norteamericanas Nos. 4,633,897; 5,203,370; 5,564,461; 6,062,539 y 6,450, 77B1. Sin embargo, estas soluciones no han proporcionado un acoplamiento fácil de desmontar para unir la barra de salida de un accionador lineal con el eje de una válvula u obturador. Existe una necesidad de un hardware que se le pueda dar servicio más fácilmente por medio de intercambios simples y rápidos del componente problemático o indeseado del equipo por un componente funcional del tipo deseado. Además, proporcionando sub-montajes de equipo con diseños comunes de interfase, los fabricantes y agencias de alquiler y otros dueños de equipo pueden mantener inventarios más pequeños, que conllevan a ahorros en costos.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención contempla medios simples, fáciles de interconectar con los accionadores con salidas de movimiento rectilíneo para las válvulas y obturadores hidráulicos de modo que los componentes en un par consistente en un accionador y su válvula u obturador puedan intercambiarse de manera rápida, segura y eficiente. Los medios de la presente invención son aplicables ampliamente a una gran variedad de tipos de accionador que tienen salidas de movimiento rectilíneo, para poderlas utilizar con los accionadores que son manuales o accionados. Además, los accionadores se pueden accionar por medios giratorios, tal como un motor, o alternativamente por medios lineales, tal como un cilindro. Además, el medio de la presente invención también es ampliamente aplicable a una gran variedad de tipos de válvula y de obturador que son operados por movimientos lineales, incluyendo las válvulas- de compuerta o sin vastagos equilibrados . Un aspecto de la presente invención es un aparato para acoplar un obturador y un accionador, el aparato comprende : un dispositivo de acoplamiento selectivamente desprendible que alinea coaxialmente un extremo distal de un eje del accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vastago de obturador; y un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo obturador, el alojamiento de interfase rodea el dispositivo de acoplamiento y tiene por lo menos una ventana en un lado del alojamiento de interfase para proporcionar el acceso al dispositivo de acoplamiento; por lo que la reciprocidad del eje del accionador mueve alternativamente el dispositivo de acoplamiento en el alojamiento de interfase de tal modo que mueve el vastago de obturador. Otro aspecto de la presente invención es un aparato para acoplar una válvula y un accionador, el aparato comprende: un dispositivo de acoplamiento selectivamente desprendible que alinea coaxialmente un extremo distal de un eje accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vastago de válvula; y un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo de válvula, el alojamiento de interfase rodea el dispositivo de acoplamiento y tiene por lo menos una ventana en un lado del alojamiento de interfase para proporcionar el acceso al dispositivo de acoplamiento; por lo que la reciprocidad del eje del accionador mueve alternativamente el dispositivo de acoplamiento en el alojamiento de interfase de tal modo que mueve el vastago de válvula. Un aparato para acoplar un obturador y un accionador, el aparato comprende: un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo obturador, el alojamiento de interfase tiene un interior hueco y una ventana en un lado del alojamiento de interfase; y un dispositivo de acoplamiento que rodea un extremo distal de un eje accionador que actúa linealmente de forma reciproca y un extremo próximo un vastago de obturador o una extensión del vastago de obturador, en donde el dispositivo de acoplamiento asegura el extremo distal del eje accionador y el extremo próximo de las posiciones dentro del interior hueco del alojamiento de interfase . Lo anterior ha descrito muy ampliamente varios aspectos de la presente invención con el fin de entender mejor la siguiente descripción detallada de la invención. Se describirán más adelante las características y ventajas adicionales de la invención que forman la materia objeto de las reivindicaciones de la invención. Debe apreciarse por los expertos en la técnica que el concepto y la modalidad especifica descritos se pueden utilizar fácilmente como una base para modificar o reajustar las estructuras para realizar los mismos propósitos de la invención. Debe observarse por los expertos en la técnica que tales construcciones equivalentes no se apartan del espíritu y alcance de la invención según lo indicado en las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Para una comprensión más completa de la presente invención, y sus ventajas, se hace referencia ahora a las descripciones siguientes tomadas conjuntamente con las figuras anexas, en las cuales: La figura 1 es una vista oblicua de un obturador hidráulico con su accionador montado usando los medios de montaje de la presente invención; La figura 2 es una vista de perfil del obturador y accionador de la figura 1 del lado de entrada del obturador; La figura 3 es una vista inferior de la combinación de obturador y accionador mostrada en la figura 1; La figura 4 es una vista de perfil del accionador de la figura 1; La figura 5 es una vista de perfil del obturador mostrado en la figura 1 con el accionador retirado; La figura 6 es una vista en sección longitudinal vertical tomada a lo largo de la línea en sección transversal 6-6 de la figura 5; La figura 7 es una vista en despiece del acoplamiento para unir el eje accionador y el eje obturador de la figura 1; La figura 8 es una vista en sección transversal longitudinal del acoplamiento montado de la figura 7 que conecta el eje accionador y el eje obturador; La figura 9 es una vista en sección transversal longitudinal vertical de un segundo tipo de accionador adaptable a la presente invención; La figura 10 es una vista en sección transversal longitudinal vertical de un tercer tipo de accionador adaptable a la presente invención; La figura 11 es una vista en sección transversal longitudinal vertical del accionador de la figura 10 acoplado con una válvula de compuerta; y La figura 12 es una vista en sección transversal longitudinal vertical del eje accionador de la figura 7 colocado en el accionador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION Con referencia a las figuras 1 a 3, un obturador hidráulico se acopla con un accionador eléctricamente impulsado que usa los medios de acoplamiento de la presente invención. En las figuras 1 y 2 el sistema obturador accionado 10 se observa que consiste del obturador 18 y accionador 59, que se unen por medio de una pestaña de montaje de interfase 85, también referida como un alojamiento de interfase, que acopla el obturador 20 y el cuerpo accionador 60. Además, el eje accionador y el eje obturador son counidos por medio de un acoplamiento 100. La entrada de flujo para el obturador es el pasaje 21, y la salida de flujo es el pasaje 22. El cuerpo 20 del obturador 18 es un cubo de acero con paredes pesadas con un cuello cilindrico central de proyección de paredes pesadas que contiene el pasaje de salida coaxial 22 que se extiende hacia abajo y un segundo cuello cilindrico coaxial 28 que se extiende hacia arriba. Los pasajes de flujo de entrada y salida 21 y 22, respectivamente, se proporcionan con hendiduras de montaje concéntricas 23 para los sellos de junta anular metálica (no mostrados) y círculos concéntricos de orifico perforado y roscado 24 para el montaje de montantes roscados. El pasaje de flujo de salida tiene una pestaña terminal. Las conexiones de junta anular y con tornillos son acoplables con las conexiones de pestaña estándares del American Petroleum Institute (API) , usadas generalmente para las altas presiones en el campo petrolífero. La cara superior del cubo del cuerpo 20 tiene un círculo de orificio perforado y roscado 29 concéntrico con el segundo cuello cilindrico 28. Estos orificios 29 sirven para montar el alojamiento de interfase 85 que se utiliza para interconectar el cuerpo 20 -del obturador 18 y el cuerpo 60 del accionador 59. El cuello que se extiende hacia arriba 28 del cuerpo 20 tiene roscas macho en su extremo superior. La figura 5 y particularmente la figura 6, ilustran el arreglo del obturador 18. El pasaje de flujo de entrada 21 en el cuerpo 20 es radial al eje del orificio pasante centralmente colocado alargado que se extiende desde el extremo del accionador al extremo de salida del cuerpo 20. Un orificio pasante escalonado coaxial con pasos múltiples se extiende desde el extremo del accionador al extremo de salida, con la cámara de entrada aproximadamente cilindrica, escariada anular 25 situada centralmente en el cubo del cuerpo 20. La cámara de entrada 25 se intersecta radialmente por el pasaje de flujo de entrada 21. La perforación superior 26 es recta a excepción de un paso pequeño a un diámetro ligeramente más grande en su extremo exterior en aproximadamente la mitad de su longitud. Están montados en la perforación inferior 27 del orificio pasante en el extremo de salida de la cámara 25 un asiento del obturador cilindrico anular circular derecho 32 y la tuber a de salida 33. El asiento 32 se inserta selladamente en una cámara de entrada inmediatamente adyacente escariada 25, mientras que la tuberia de salida se inserta selladamente en la perforación de salida del pasaje central. Se utilizan juntas tóricas para sellar el exterior del asiento 32 al asiento escariado en el cuerpo. La compuerta del obturador 40 restringe el paso del flujo desde la cavidad 25 a la salida del obturador 18. La compuerta del obturador 40 tiene una forma aproximadamente cilindrica con un orificio pasante axial que tiene una ampliación escariada en cada extremo del orificio pasante. La compuerta del obturador 40 es simétrica sobre su plano medio horizontal transversal, para poder invertirla y una nueva cara de sello inferior se utilice cuando la primera se convierta en fuga. La compuerta del obturador 40 puede tener pasajes de flujo internos verticales que se conectan desde un lado al otro para que no se vaya a bloquear el fluido y se exponga a fuerzas de abertura equilibradas cuando está cerrada completamente o casi cerrada. La compuerta del obturador 40 se localiza en el vastago 41, que se guía en la cavidad escariada superior de la compuerta a través del orificio, y se une a la misma por medio del tornillo 45. El vastago 41 es una barra cilindrica escalonada que se extiende ascendentemente hacia el accionador lineal 59. El extremo inferior agrandado del vastago 41 se perfora y enrosca para acoplarse roscadamente con -el tornillo 45, mientras que el extremo superior tiene una rosca macho. Las porciones del obturador expuestas al flujo de alta velocidad, tal como la compuerta 40, el asiento 32, y la tubería de salida 33, se construyen para proporcionar un uso prolongado y se hacen de materiales tales como carburo de tungsteno sinterizado, cerámica, o endurecidos superficialmente con un material resistente. La guía de compuerta 35 es una estructura tubular cilindrica de paredes delgadas con un extremo superior cilindrico agrandado corto unido al cuerpo principal y tiene un apoyo transversal exterior orientado hacia abajo en la transición en diámetros externos . El apoyo transversal de la guía de compuerta 35 tiene hendiduras múltiples macho para junta tórica en su exterior en aproximadamente media longitud que contiene juntas tóricas que se sellan entre el exterior de la guía 35 y la perforación superior 26 del cuerpo 20. La cara cilindrica interior e inferior de la guía de compuerta 35 tiene hendiduras múltiples hembra para junta tórica que se sellan entre la guía de compuerta y la superficie cilindrica exterior de la compuerta del obturador 40. En aproximadamente un cuarto de longitud de la guía de compuerta 35 abajo de su extremo superior, un tabique transversal interior grueso con un orificio pasante coaxial monta los sellos salientes múltiples 36 en un agujero escariado en el lado superior del orificio pasante. Los sellos salientes 36 se configuran para prevenir el escape de la presión interna en la separación anular entre la guía 35 y vastago 41 de compuerta, que se articula en el orificio pasante central de la guía 35. El compresor de sello 37 es un cilindro de paredes pesadas con un orificio pasante que tiene un agujero escariado cilindrico corto en su extremo inferior. El diámetro externo del compresor de sello 37 se reduce en el extremo inferior en un apoyo transversal de modo que pueda incorporar la sección superior de la perforación de la guía de compuerta 35 y colindar el extremo superior de la guía 35. El diámetro interno del compresor de sello proporciona un ajuste deslizante al vástago 41. El extremo transversal superior del compresor de sello 37 se proyecta ligeramente sobre el extremo superior del cuello 28 del cuerpo obturador 20. Un anillo cilindrico anular corto con una punta de diámetro externo reducido en su lado descendente sirve como dispositivo de contacto de sello 39 para los sellos 36. La perforación del dispositivo de contacto de sello 39 es un ajuste de cierre para el vástago 41, y la punta transversal del dispositivo de contacto de sello 39 se apoya en la parte baja de la porción más alta del apilado de sellos 36. Orificios de respiración múltiples compensados desde y paralelos al eje del dispositivo de contacto de sello 39 ayudan a evitar el bloqueo del fluido en la cavidad de sello. Una tuerca sujetadora hueca 48 se monta en el cuello lateral del accionador externamente roscado del cuerpo 20 y sirve para retener los componentes internos del obturador, que incluyen la compuerta del obturador 40 y el vastago 41, guía de compuerta - 35 , compresor de sello 37, y los sellos 36. La tuerca sujetadora 48 tiene un cuerpo cilindrico anular delgado abierto en su extremo inferior y con una rosca hembra acoplada roscadamente a la rosca macho en el cuello superior 28 del cuerpo obturador 20 en su interior. En el extremo superior de la tuerca sujetadora 48 está un diafragma transversal con un orificio pasante central que proporciona un apoyo para acoplar el extremo transversal superior del compresor de sello 37. La extensión de vastago 42 es una barra cilindrica con una rosca hembra que se orienta hacia abajo situada coaxialmente en su extremo inferior y una cabeza de desajuste 43 en su extremo superior. El diámetro externo de la extensión de vástago 42 es igual al diámetro grande del vástago 41, y la extensión del vástago se articula dentro de la perforación del compresor de sello 37. El extremo superior de la extensión de vástago 42 se extiende exteriormente sobre el cuello 28 del cuerpo 20 y la tuerca sujetadora "48. La cabeza de desajuste 43 de la extensión de vástago sirve para unir el acoplamiento 100 que se utiliza para unir la barra accionadora al montaje obturador 18. El accionador 59 no se describe detalladamente, puesto que tales accionadores son de uso muy amplio y son bien conocidos por los expertos en la técnica. Solamente una descripción general se .da aquí. El accionador 59 puede operarse de manera manual, eléctrica, hidráulica o neumática. En la mayoría de los" casos, el accionador 59 será impulsado y también proporcionado con un control manual separado, como se muestra en la figura 4. Con referencia a la figura 4, la caja del accionador 60 es una caja hueca prismática rectangular con una cubierta desprendible y protuberancias de montaje exteriores a las cuales se montan el impulsor 61 del accionador y la pestaña de montaje de interfase 85. El impulsor 61 del accionador es un dispositivo giratorio accionado por la línea o líneas de energía 91. Si el accionador es hidráulico o neumático, las líneas 91 son tuberías de conexión; mientras que si el accionador 61 es eléctrico, la línea 91 es un cable. Coaxial con y en el lado opuesto de la caja 60 del impulsor 61 del accionador está un manubrio seleccionable manualmente acoplable 62 que se desembraga normalmente, pero se puede utilizar para operar el impulsor de engranaje helicoidal interno (no mostrado) del accionador si funciona incorrectamente el impulsor del accionador. El eje del manubrio se soporta en un cojinete (no mostrado) en la protuberancia externa que se proyecta desde el cuerpo accionador 60 en el lado del. manubrio. Interno al cuerpo 60 está un engranaje helicoidal montado accionado por el eje de entrada común del impulsor 61 y el manubrio 62. Un eje hueco (no mostrado) con una rosca interna de tornillo y un engranaje unido accionado por el engranaje helicoidal proporciona la salida para el accionador. El impulsor del engranaje helicoidal es utilizado para proporcionar una multiplicación del esfuerzo de torsión y una reducción de velocidad para el impulsor y también para resistir la contramarcha del accionador por los empujes en el eje del accionador. Como se ve en la figura 7 y 8, un eje de salida cilindrico no giratorio 120 con una rosca externa se monta dentro del eje hueco del accionador. La rosca externa del eje accionador de salida 120 se acopla con la rosca interna del eje hueco del accionador. El extremo superior del eje de salida es un cilindro de diámetro reducido de proyección ascendente con una ranura extendida 125 paralela a su eje. Según lo mostrado en la figura 12, un manguito antigiro 148 tiene una llave no giratoria 149 montada dentro del cuerpo 60 accionador para acoplarse con la ranura 125. La llave 149 tiene un ajuste deslizante con la ranura 125 del eje de , salida 120 para que mientras el eje se atornilla hacia abajo por el accionador, se evita que el eje de salida gire. En el extremo inferior del eje de salida 120 está un extremo de eje accionador de diámetro reducido cilindrico, alargado 121. El extremo inferior del extremo de eje accionador 121 tiene una cabeza de desajuste 122 sustancialmente idéntica a la cabeza de desajuste 43 de la extensión de vastago 42, pero orientada hacia abajo, en lugar de orientarse hacia arriba. Las figuras 7 y 8 indican cómo el eje accionador de salida 120 del accionador 59 y la extensión de vastago 42 del obturador 18 se acoplan por el acoplamiento 100. El acoplamiento 100 consiste de dos mitades idénticas 101 que se forman de un segmento de cilindro circular derecho que tiene un orificio pasante concéntrico y un agujero escariado interno simétrico que puede ajustar estrechamente los apoyos orientados exteriormente de las cabezas de desajuste acopladas 43 y 122 de la extensión de vastago 42 y extremo del eje accionador 121, respectivamente. El exterior del cilindro para formar las mitades 101 tiene una hendidura en forma de V externa 108 en su extremo superior. Una sierra con una anchura de corte pequeña diametralmente divide el cilindro para formar las mitades de sujeción 101. Las mitades de sujeción 101 tienen orificios perforados y enroscados para el acoplamiento y orificios perforados y escariados para el montaje de la cabeza hueca para los tornillos de sujeción 102. Los orificios del tornillo son perpendiculares al plano de la división del cilindro para las mitades de sujeción 101. La dirección del montaje de los tornillos 102 es tal que las dos mitades de sujeción 101 son idénticas y pueden ser intercambiadas . El manguito sujetador 103 es un segmento cilindrico anular corto con un agujero escariado que es de ajuste de cierre para los exteriores setnicil ndricos de las mitades de sujeción montadas 101. La perforación directa del manguito sujetador 103 es más grande que el diámetro externo de las cabezas de desajuste 43 y 122 de la extensión de vastago 42 y el extremo del eje accionador 121, respectivamente. En su extremo ascendente, el manguito sujetador tiene una protuberancia que se extiende hacia arriba corta que tiene una rosca macho. Espaciados desde el apoyo interno transversal del agujero escariado del manguito sujetador 103 están los orificios perforados y enroscados radiales múltiples para el montaje de los tornillos de presión de punto cónico 105. La colocación de los orificios radiales en la manguito sujetador es tal que los tornillos de presión 105 de punto cónico pueden acoplarse a la hendidura en forma de V 108 de las mitades de sujeción montadas 101 para ayudar en la sujeción de las mitades de sujeción juntas y evitar el giro del manguito sujetador 103 con relación a las mitades de sujeción 101. Una tuerca de ajuste anular internamente roscada corta 104 se monta roscadamente en la rosca macho de la protuberancia de proyección ascendente del manguito sujetador 103. La tuerca de ajuste 104 tiene orificios radiales múltiples para tornillo de presión que montan los tornillos de presión de punto suave 106 que se pueden utilizar para asegurar la posición de la tuerca de ajuste poder a ustar axialmente la tuerca para colindar con el fondo de la caja de accionamiento 60 o con un apoyo interior de la pestaña de montaje de interfase 85 para limitar el movimiento de abertura del obturador del eje accionador. El alojamiento de interfase o pestaña de montaje de interfase 85 es un manguito cilindrico hueco con un diafragma transversal orientado internamente que tiene un orificio pasante interno en su extremo superior y una pestaña externa orientada exteriormente 86 en su extremo inferior. Los orificios de montaje se proporcionan en el diafragma superior y en la pestaña inferior 86 para poder montar la pestaña de montaje 85 por consiguiente al lado inferior de la caja de accionamiento 60 del accionador 59 y al circulo de orificio de perno 29 en la parte superior del cuerpo 20 del obturador 18, respectivamente. Los pernos 88 se utilizan para .montar la pestaña de montaje 85 al cuerpo 20 del obturador 18. Una o más ventanas 87 se proporcionan en los lados cilindricos de la pestaña de montaje de interfase o alojamiento de interfase 85 de modo que el interior de la pestaña de montaje 85, donde se coloca el acoplamiento 100, sea accesible. Las ventanas 87 permiten el acceso para el montaje y desmontaje del acoplamiento 100 para poder acoplar la extensión de vastago 42 y el eje accionador para transmitir las cargas axiales desde el accionador 59 necesarias para operar el obturador 18- Normalmente la pestaña de montaje de interfase o alojamiento de interfase 85 está conectada al accionador 59 y al obturador 18 antes de llevar a cabo el acoplamiento 100. Con referencia a la figura 9, se muestra un accionador alternativo 159. El accionador 159 se utiliza de manera neumática o hidráulica para operar un cilindro operado con fluido para producir las cargas axiales necesarias para hacer funcionar una válvula u obturador 18. El accionador 159 se puede utilizar de manera intercambiable con el accionador 59. El accionador 159 es un cilindro operado con fluido modificado 160 que tiene un manguito cilindrico 161 que aloja un pistón 170 y se cierra con una tapa de extremo de barra inferior, que es también la pestaña de montaje de interfase 185, para el accionador 159 y una tapa extrema 168 superior. El manguito 161 tiene puertos de entrada radiales en cualquier extremo con los puertos de flujo hidráulicos o neumáticos 174 y 175 unidos respectivamente a los puertos contraídos y extendidos del cilindro 160. La barra 220 para el cilindro 160 tiene una cara de cojinete cilindrica y una cara transversal con una copa para un cojinete de bola para transmitir las cargas de empuje a su extremo superior, a una rosca macho adyacente a su extremo superior, a un cuerpo de barra cilindrico extendido, y un canto adyacente al extremo inferior que forma un extremo de desajuste 222 tiene dimensiones similares al del extremo de desajuste de barra de accionamiento 122. La tuerca 221, en el lado superior deí pistón 170, sirve para retener la barra 220 en el pistón. El extremo superior del cilindro 160 se sella con una junta tórica macho montada en la tapa extrema 158 superior. La tapa extremo superior 168 es un cilindro hueco con un extremo inferior de desajuste y un extremo superior internamente roscado extendido que monta el tornillo de control de cierre manualmente operable 169. Adyacente al extremo inferior de la tapa extrema 168 está una rosca macho en el exterior de la tapa extrema. Un eslabón giratorio 167 se une al extremo inferior del tornillo de control 169 y se acopla con el extremo superior de la barra de pistón 220 de modo que pueda aplicar un empuje de cierre al pistón en el caso de una falla de la fuente de presión hidráulica o neumática usada para operar el accionador 159. La pestaña de montaje de interfase 185 es similar en construcción a la pestaña de montaje de interfase 85, pero con la adición de una pestaña de proyección exterior 184 en su extremo superior y una protuberancia cilindrica que se extiende hacia arriba - en su cara superior que monta las juntas tóricas para sellar el manguito 161 y la barra 220 del cilindro 160. Un arreglo de orificios simétricos perforados y enroscados sirve para montar los montantes 165 de barra de unión, que s& enroscan en cada extremo. Un collar anular internamente roscado con pestaña 171 se enrosca en la rosca macho de la tapa extrema 168 y se utiliza para espaciar axialmente el cilindro 160. Un patrón de orificios de perno se proporciona en la pestaña del collar 171 para acoplar los extremos superiores de las barras de unión 165 para poder utilizar las tuercas 166 para mantener unido el cilindro 160. Regresando a la pestaña de montaje de interfase 185, la pestaña de montaje tiene una pestaña transversal inferior 186 y ventanas de acceso 187, sustancialmente similares a la pestaña 86 y ventanas de acceso 87 del accionador 59. Las puertas de cierre se pueden proporcionar para las ventanas de acceso 187, pero no se muestran aquí. El accionador 159 se puede montar fácilmente al obturador 18 montando la pestaña de montaje 185 al cuerpo 20 del obturador 18 por medio de los pernos 88. La barra 220 del accionador 159 se puede acoplar a la extensión de vastago 42 del obturador 18 usando el mismo acoplamiento 100 de antes. Así, el accionador 159 se puede intercambiar fácilmente con el accionador 59 para el obturador 18. La figura 10 muestra un tercer tipo de sistema accionador 259 que se puede utilizar en la presente invención. Este accionador particular 259 es un dispositivo de tornillo esférico que es accionado por un motor giratorio hidráulico o neumático 261 o proporcionado con un control manual con el manubrio 62. El eje de salida que se extiende hacia abajo desde el tornillo esférico 271 del accionador 259 es forzado contra el giro por una ranura 272 en el exterior de su extremo superior de diámetro reducido. El accionador giratorio 261 se proporciona con conexiones de vía que operan con fluido 280 y 281 y proporciona la entrada al reductor de engranaje 258. El reductor de engranaje 258 a su vez gira el eje principal (no mostrado) que monta un engranaje helicoidal (no mostrado) . El eje principal es coaxial con el eje del reductor de engranaje 267 y el eje del manubrio 266. En el extremo externo del eje del manubrio 266 se monta una unión deslizante axial con un resorte interno que impulsa exteriormente el eje del manubrio 266. La unión deslizante se aloja en la extensión tubular 264 de la caja 260. El extremo , interno de la unión deslizante del eje del manubrio tiene una cara de embrague de uñas que es co-acoplable con la cara de embrague de uñas correspondiente del extremo del eje principal. Este arreglo permite que el manubrio sea acoplado selectivamente para operar manualmente el sistema accionador 259. El engranaje helicoidal acciona un engranaje impulsor 268 con una tuerca esférica interna no trasladable coaxialmente montada 269, que a su vez provoca que el tornillo esférico no giratorio 271 se mueva para arriba o para abajo. El engranaje helicoidal y el engranaje impulsor 268 se montan en el cuerpo accionador 260 al cual se montan el eje principal, el manubrio 62 y su unión deslizante, el engranaje de reducción 258, y el accionador giratorio 261. En el lado superior del cuerpo accionador 260 se monta un alojamiento protector de tornillo esférico 273. El alojamiento protector de tornillo esférico 273 es en tubo cilindrico con una pestaña transversal un su extremo inferior y un diafragma horizontal transversal con un orificio central en su extremo superior. El alojamiento de tornillo esférico 273 se monta sobre el lado superior de la cubierta 257 que a su vez se coloca en el lado superior del cuerpo accionador 260. El extremo superior del alojamiento de tornillo esférico 273 tiene una cavidad cilindrica para acomodar el extremo superior agrandado de un sensor de posición lineal 275. El extremo inferior del alojamiento de tornillo esférico 273 tiene un primer agujero escariado corto y un segundo, agujero escariado más pequeño con una llave 274 que se extiende paralela al eje de la parte y se acopla a la ranura 272 del tornillo esférico 271. El sensor 275 se monta en la perforación pasante en el diafragma transversal del alojamiento 273 y se extiende en y tiene su elemento movible apoyado en la perforación barrenada en el extremo superior del tornillo esférico 271. El sensor 275 se utiliza para monitorear la posición del accionador y permitir el control remoto del accionador 259. Integral con y dependiente del extremo inferior del tornillo esférico 271 está la barra accionadora cilindrica que se extiende hacia abajo 277. La barra accionadora 277 tiene una pestaña extrema 278 que se extiende exteriormente en su extremo inferior con dimensiones similares a las del extremo de desajuste de la barra accionadora 122 de la primera modalidad del accionador 59. La pestaña de montaje de interfase 285 para el accionador 259 tiene su extremo inferior construido sustancialmente idéntico al de la pestaña de montaje de interfase 185, pero el extremo superior difiere debido a la longitud de movimiento larga proporcionada por el accionador 259. En lugar de la protuberancia de junta tórica de la pestaña de montaje 185, una extensión tubular cilindrica extendida hacia arriba se extiende sobre el diafragma transversal de la pestaña de montaje de interfase 285 y sirve para alojar la extensión descendente 277 del tornillo esférico 271. El extremo transversal superior de la pestaña de montaje 285 se proporciona con un círculo de orificio de perno perforado y enroscado en el cual la pestaña de montaje se une al fondo del cuerpo accionador 260. En lugar de la extensión tubular ascendente de la pestaña de montaje 285, un espaciador tubular separado podría proporcionarse de modo que la pestaña de montaje de interfase 185 se pueda utilizar en lugar de la pestaña de montaje de interfase 285. La pestaña inferior 286 y las ventanas 287 corresponden a los componentes similarmente construidos de la pestaña de montaje de interfase 185. Las puertas de acceso para las ventanas 287 no se muestran pero podrían fácilmente incluirse en esta modalidad. El accionador 259 se puede montar fácilmente al obturador 18 montando la pestaña de montaje 285 al cuerpo 20 del obturador 18 por medio de los pernos 88. La barra 277 del accionador 259 se puede acoplar a la extensión del vástago 42 del obturador 18 usando el mismo acoplamiento 100 de antes. Así, el accionador 259 se puede intercambiar fácilmente con el accionador 59 para el obturador 18. La figura 11 muestra el accionador con tornillo esférico 259 de la figura 10 montado en una válvula de compuerta de vástago equilibrado 300. La válvula de compuerta de vástago equilibrado 300 tiene un cuerpo de compuerta 301 con una perforación pasante que tiene montajes con pestañas proporcionados en sus extremos externos para conectarse en una línea de flujo. Una cavidad de válvula central intersecta la perforación pasante y compuerta de alojamiento 302 y asientos corriente arriba y corriente abajo idénticos 307 que selladamente se- acoplan a la compuerta 302 y al cuerpo 301. El lado transversal superior de la cara de extremo del cuerpo de válvula se proporciona con una junta o anillo de sellado (no mostrado) concéntrico con el orificio de cavidad de válvula. Adicionalmente , la cara transversal superior del cuerpo de válvula 301 se proporciona con un círculo de orificio de perno perforado y enroscado concéntrico. El extremo inferior del cuerpo de válvula 301 tiene un orificio central sellado que acomoda la barra de balance cilindrica 305. La barra de balance 305 es integral con la compuerta 302. El sombrerete de válvula superior 310 se monta en la cara de extremo superior del cuerpo de válvula 301 por medio de los montantes 312 y tuercas 311. El extremo superior del sombrerete de válvula superior 310 tiene una cara transversal proporcionada con un círculo de orificio de perno perforado y enroscado sustancialmente idéntico al círculo de orificio de perno 92 del obturador 18. El sombrerete de válvula superior 310 tiene un orificio sellado central que acomoda el vástago cilindrico 342. El vástago 342 tiene el mismo diámetro que la barra de balance 305, de modo que las dos barras y, por lo tanto la válvula de compuerta 300, son balanceadas por presión. El extremo inferior del vástago 342 tiene un desajuste cilindrico acoplado en una muesca en T transversal en el extremo superior de la compuerta de válvula 302. El vástago 342 no es giratorio. El extremo superior del vástago de válvula 342 tiene una unión roscada en la cabeza de desajuste 343, y se conforma similarmente a la cabeza de desajuste en el extremo inferior de la extensión con tornillo esférico 277, para poder utilizar el acoplamiento 100 para unir la barra accionadora y el vastago de válvula. El accionador de válvula 259 se monta al extremo superior del sombrerete superior 310 de la válvula 300 por medio de tornillos 88 acoplando los orificios de perno en la pestaña 286 de la pestaña de montaje 285 y el círculo de orificio de perno del sombrerete superior 310. El acoplamiento 100 se utiliza para conectar la barra accionadora del accionador 259 con el vástago 342 de la válvula 300 de la manera descrita anteriormente.

OPERACION DE LA INVENCION Las válvulas y obturadores mostrados en esta invención todos son operados por movimientos hacia arriba y hacia abajo lineales no giratorios de los accionadores mostrados en la presente. Proporcionando patrones de cara de montaje comunes 92 y 392 en la superficie de los obturadores 18 y válvulas 300 para las pestañas de montaje de interfase 85, 185 y 285, los tres tipos de muestra de accionadores se pueden montar todos fácilmente en las muestras del hardware de control de flujo mostrado aquí para ilustración. Asimismo, proporcionando patrones comunes de extremo para las extensiones de vástagos o vástago de válvula y barras accionadoras (es decir, las cabezas de desajuste 43, 243, 122, 222, 343 descritas en la presente), el acoplamiento de los medios de control axialmente recíprocos del hardware de control de flujo descrito y los accionadores son realizados fácilmente usando el acoplamiento 100. Siempre que las válvulas o accionadores con los patrones de montaje inusuales se encuentren, las placas adaptadoras con los patrones de orificio de perno estándares e irregulares pueden ser utilizadas fácilmente para cruzar los patrones y aún permitir el uso de la pestaña de montaje de interfase estándar 85, 185 ó 285. Asimismo, el acoplamiento 100 se puede proporcionar con una selección de manguitos espaciadores o piezas de relleno para permitir la adaptación del acoplamiento a los extremos de barra diferentes a los estándares. También, los montajes para las barras accionadoras , vastagos, o extensiones del vastago pueden ajustarse axialmente por medios roscados para permitir fácilmente la adaptación de esta invención a diversas salidas de espacio axiales para las barras unidas por el acoplamiento 100.

VENTAJAS DE LA INVENCION La invención contempla un medio simple, fácil para interconectar los accionadores a válvulas y obturadores hidráulicos de modo que los artículos en un par que consiste de un accionador y su válvula u obturador, puedan intercambiarse rápido, seguro y eficientemente. El medio de la presente invención es aplicable ampliamente a una variedad amplia de tipos de accionadores que tienen salidas de movimiento rectilíneo, para que pueda utilizarse con los accionadores que son manuales o energizados . Los accionadores energizados se pueden accionar por medios giratorios, tal como un motor, o alternativamente por medios lineales, tal como un cilindro. Además, la presente invención es aplicable ampliamente a una gran variedad de tipos de válvula y obturador los cuales son operables por movimientos lineales no giratorios, incluyendo válvulas de compuerta con o sin vástagos equilibrados. Incluso los montajes de círculo de orificio de perno de válvula, obturador y accionador no estándares se pueden distribuir fácilmente por medio de placas adaptadoras o el uso de insertos en el acoplamiento de la presente invención. Así, la presente invención imparte fácilmente una forma - modular - intercambiable a la combinación del equipo de control de flujo y accionadores en virtud de un medio de interfase común. La instalación y retiro de uno de un conjunto de equipo de control de flujo co-acoplado " y un accionador requiere solamente la instalación .-· o retiro de un número limitado de tornillos y pernos. La simplificación del acoplamiento accionador del equipo de control de flujo resulta en una reducción importante en tiempos de servicio y costos. Además, la amplia adaptabilidad del proceso modular de la presente invención permite una minimización del inventario y hace fácil personalizar una pieza del hardware rentado . Aunque la presente invención y sus ventajas se han descrito detalladamente, deberá entenderse que varios cambios, sustituciones y alteraciones pueden hacerse en la presente sin apartarse del espíritu y alcance de la invención de acuerdo a lo definido por las reivindicaciones anexas .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (30)

31
1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Aparato para acoplar un obturador y accionador, caracterizado porque comprende: un dispositivo de acoplamiento selectivamente desprendible que alinea coaxialmente un extremo distal de un eje accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vástago de obturador o un miembro de extensión de vástago de obturador; y un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo obturador, el alojamiento de interfase rodea el dispositivo de acoplamiento y tiene por lo menos una ventana en un lado del alojamiento de interfase para proporcionar el acceso al dispositivo de acoplamiento; por lo cual la reciprocidad axial del eje accionador mueve de manera alterna el dispositivo de acoplamiento en el alojamiento de interfase por lo cual se mueve el vástago de obturador. 2. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento tiene dos mitades sustancialmente idénticas . 32
3. 3. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento incluye y coloca fijamente el extremo distal del eje accionador para colindar el extremo próximo del vastago de obturador o un extremo próximo del miembro de extensión del vastago de obturador .
4. 4. Aparato de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque el extremo distal del eje accionador tiene una cabeza de desajuste plana que colinda con una cabeza de desajuste plana en el extremo próximo del vastago de obturador o en el extremo próximo del miembro de extensión del vastago de obturador.
5. 5. Aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento es cilindrico con un agujero escariado interno simétrico que acopla las cabezas de desajuste del extremo distal del eje accionador y del extremo próximo del vastago de obturador o miembro de extensión del vástago de obturador.
6. 6. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la reciprocidad axial del eje accionador es replicado por el vástago de obturador acoplado o el miembro de extensión del vástago de obturador, tal reciprocidad axial del eje accionador es suficiente para mover al obturador entre una posición completamente abierta y completamente cerrada . 33
7. 7. Aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porgue el dispositivo de acoplamiento incluye un medio de ajuste para ajustar una longitud del movimiento de abertura del obturador del eje accionador.
8. 8. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento de interfase es un cilindro alargado hueco .
9. 9. Aparato para acoplar una válvula y un accionador, caracterizado porque comprende: un dispositivo de . acoplamiento selectivamente desprendible que alinea coaxialmente un extremo distal de un eje accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vástago de válvula o un miembro de extensión de vástago de válvula; y un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo de válvula, el alojamiento de interfase rodea el dispositivo de acoplamiento y tiene por lo menos una ventana en un lado del alojamiento de interfase para proporcionar el acceso al dispositivo de acoplamiento; por lo cual la reciprocidad axial del eje accionador mueve de manera alterna el dispositivo de acoplamiento en el alojamiento de interfase por consiguiente moviendo el vástago de válvula.
10. 10. Aparato de conformidad con la reivindicación 34 9, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento tiene dos mitades sustancialmente idénticas .
11. 11. .Aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento incorpora y coloca fijamente el extremo distal del eje accionador para colindar el extremo próximo del vástago de válvula o un extremo próximo del miembro de extensión del vástago de válvula.
12. 12. Aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el extremo distal del eje accionador tiene una cabeza de desajuste plana para colindar con una cabeza de desajuste plana en el extremo próximo del vástago de válvula o en el extremo próximo del miembro de extensión del vástago de válvula.
13. 13. Aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento es cilindrico con un agujero escariado interno simétrico que asegura y acopla las cabezas de desajuste al extremo distal del eje accionador y al extremo próximo del vástago de válvula o miembro de extensión del vástago de válvula.
14. 14. Aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la reciprocidad axial del eje accionador es replicada por el vástago de válvula acoplado o el miembro de extensión del vástago de válvula, tal reciprocidad axial del eje accionador es suficiente para 35 mover la válvula entre una posición completamente abierta y una completamente cerrada.
15. 15. Aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento incluye un medio de ajuste para ajustar una longitud de movimiento del eje accionador.
16. 16. Aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la válvula es una válvula de compuerta .
17. 17. Aparato para acoplar un obturador y un accionador, caracterizado porque comprende: un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo obturador, el alojamiento de interfase tiene un interior hueco y una ventana en un lado del alojamiento de interfase; y un dispositivo de acoplamiento que rodea un extremo distal de un eje accionador que actúa linealmente de forma reciproca y un extremo próximo de un vástago de obturador o un miembro de extensión del vástago de obturador, en donde el dispositivo de acoplamiento asegura y coloca el extremo distal del eje accionador y el extremo próximo del vástago de obturador o miembro de extensión del vástago de obturador dentro del interior hueco del alojamiento de interfase.
18. 18. Aparato de conformidad con la reivindicación 36 17, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento tiene una pluralidad de miembros .
19. 19. Aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento tiene dos miembros idénticos formados de un segmento tubular que tiene un orificio pasante concéntrico y un agujero escariado interno simétrico.
20. 20. Aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque los miembros están sostenidos juntos por un dispositivo de unión, el dispositivo de unión es accesible a través de la ventana en el alojamiento de interfase.
21. 21. Aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento adicionalmente incluye un manguito espaciador.
22. 22. Aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento incorpora y coloca fijamente el extremo distal del eje accionador para colindar el extremo próximo del vastago de obturador o el miembro de extensión del vastago de obturador.
23. 23. Aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la reciprocidad axial del eje accionador es replicada por el vastago obturador acoplado o el miembro de extensión del vástago de obturador, tal reciprocidad axial del eje accionador es suficiente para 37 mover el obturador entre una posición completamente abierta y una completamente cerrada.
24. 24. Aparato de conformidad con la reivindicación 23 , caracterizado porque adicionalmente incluye medios de ajuste para ajustar una longitud de movimiento del eje accionador.
25. 25. Aparato de conformidad con la reivindicación 17 , caracterizado porque el accionador es impulsado por un motor giratorio.
26. 26. Aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el accionador es operado por un cilindro hidráulico.
27. 27. Aparato para acoplar un obturador y un accionador, caracterizado porque comprende: un alojamiento de interfase con pestañas que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo montado a un cuerpo obturador, el alojamiento de interfase tiene un interior hueco y una ventana en un lado del alojamiento de interfase; y un dispositivo de acoplamiento que rodea y asegura un extremo distal de un eje accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vastago de obturador o un miembro de extensión del vastago de obturador, donde el dispositivo de acoplamiento se coloca dentro del interior hueco del alojamiento de interfase alineado con la 38 ventana en el alojamiento de interf se .
28. 28. Aparato para acoplar un obturador y un accionador, caracterizado porque comprende: un alojamiento de interfase que tiene un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo con pestañas selectivamente montado a un cuerpo obturador, el alojamiento de interfase tiene un interior hueco y por lo menos una ventana en un lado del alo amiento de interfase; y un dispositivo de acoplamiento desprendible que asegura un extremo distal de un eje accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vástago de obturador o un miembro de extensión del vástago obturador en alineación axial, en donde el dispositivo de acoplamiento es colocado dentro del interior hueco del alojamiento de interfase en alineación con la ventana en el alojamiento de interfase .
29. 29. Aparato de acoplamiento, caracterizado porque comprende : un alojamiento de interfase con un primer extremo montado a un accionador y un segundo extremo con pestañas selectivamente montado a un obturador, en donde el alojamiento de interfase tiene un interior hueco y por lo menos una ventana en un lado del alojamiento de interfase; y un dispositivo de acoplamiento desprendible que tiene una pluralidad de miembros reversiblemente acoplados 39 para asegurar un extremo distal de un eje del accionador que actúa de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vastago de obturador o un miembro de extensión del vastago obturador en alineación axial, en donde el dispositivo de acoplamiento es colocado dentro del interior hueco del alojamiento de interfase en alineación con la ventana en el alojamiento de interfase.
30. 30. Proceso para desacoplar un obturador y un accionador acoplado con un aparato de acoplamiento que tiene un alojamiento de interfase con un primer extremo montado al accionador y un segundo extremo con pestañas selectivamente montado al obturador, en donde el alojamiento de interfase tiene un interior hueco y por lo menos una ventana en un lado del alojamiento de interfase, y un dispositivo de acoplamiento desprendible que tiene una pluralidad de miembros reversibles acoplados para asegurar un extremo distal de un eje accionador que actúa "de forma lineal reciproca y un extremo próximo de un vastago de obturador o un miembro de extensión del vastago de obturador en alineación axial, en donde el dispositivo de acoplamiento se coloca dentro del interior hueco del alojamiento de interfase en alineación con la ventana en el alojamiento de interfase; caracterizado porque comprende las etapas de: desacoplar los miembros del dispositivo de acoplamiento; 40 liberar el extremo distal del eje accionador de la alineación axial con el extremo próximo del vastago de obturador o el miembro de extensión del vastago de obturador; y desmontar el alojamiento de interfase desde o del accionador.