用于位置指示裝置的聯(lián)接件的制作方法
【專利說明】用于位置指示裝置的聯(lián)接件
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01210070722.5、申請(qǐng)日為2012年3月9日、發(fā)明名稱為“用于位置指示裝置的聯(lián)接件”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本文描述的實(shí)施例大體涉及位置指示系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及用于在位置指示系統(tǒng)中使用的耐振承載機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]線性促動(dòng)器的閉環(huán)控制典型地需要精確地感測的位置反饋信號(hào)。線性促動(dòng)器設(shè)置在許多民用和商用應(yīng)用中。例如，可使用線性促動(dòng)器來調(diào)節(jié)設(shè)置在蒸汽輪機(jī)內(nèi)的閥的位置。另外，可使用位置指示裝置(例如線性可變差動(dòng)變換器(LVDT))來測量閥的位置。蒸汽閥位置指示系統(tǒng)可結(jié)合桿端部承載組件來利用聯(lián)接到蒸汽閥上的螺柱，以將LVDT的線性換能器桿固定到蒸汽閥上。桿端部承載組件可包括承載滾珠和承載殼體。
[0004]在大型蒸汽輪機(jī)閥上遇到的顯著振動(dòng)水平可導(dǎo)致桿端部承載組件有嚴(yán)重的磨損，例如，在承載滾珠和承載殼體之間。磨損的嚴(yán)重性可允許桿端部承載殼體與承載滾珠脫開。桿端部承載組件的自由度還可允許繞著線性換能器桿的軸線有顯著的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，這會(huì)促進(jìn)增加磨損。在金屬-金屬的涂脂的桿端部承載組件和非涂脂的桿端部承載組件兩者上可出現(xiàn)這個(gè)磨損。另外，承載滾珠襯套(例如在承載滾珠和承載殼體之間的1'社101^編織襯套)不能防止這種磨損。Tef 1n ?是E.1.du Pont de Nemours and Company的注冊(cè)商標(biāo)。此外，由于過度的振動(dòng)的原因，襯套可變得變形，從而在承載滾珠和承載殼體之間造成過度的間隙。
[0005]桿端部承載組件的磨損可導(dǎo)致桿端部承載組件和螺柱有不可靠的聯(lián)接。這允許在金屬螺柱和金屬桿端部承載殼體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。相對(duì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致螺柱有微動(dòng)磨損，并且最終導(dǎo)致螺柱失效。相對(duì)運(yùn)動(dòng)還可導(dǎo)致從LVDT到控制系統(tǒng)有有噪聲的反饋信號(hào)。
[0006]為了提高位置指示系統(tǒng)的使用壽命，可對(duì)桿端部承載組件涂脂，以及/或者，可改變用來形成承載滾珠和承載殼體的材料。例如，可在商業(yè)上獲得彈性桿端部承載組件，但是，不能基于預(yù)載擠壓水平來調(diào)節(jié)典型的彈性桿端部承載組件的特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一方面，提供了一種用于測量設(shè)備的位置的位置指示系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括聯(lián)接到設(shè)備上且包括第一連接部件的支架。該系統(tǒng)還包括包含第二連接部件的位置指示裝置。該系統(tǒng)還包括構(gòu)造成將第一連接部件聯(lián)接到第二連接部件上的承載裝置。承載裝置包括承載殼體，該承載殼體包括限定在其中的第一開口。承載裝置還包括墊環(huán)，該墊環(huán)包括限定在其中的第二開口。墊環(huán)構(gòu)造成定位在第一開口內(nèi)，第一部件構(gòu)造成延伸通過第二開口，以及將承載裝置聯(lián)接到支架上。
[0008]在另一方面，提供了一種用于將位置指示裝置聯(lián)接到設(shè)備上以測量設(shè)備的位置的承載裝置。該設(shè)備包括第一連接部件。承載裝置包括承載殼體，承載殼體包括限定在其中的、構(gòu)造成接納第一連接部件的第一開口，以及限定在其中的、構(gòu)造成接納位置指示裝置的至少一部分的第二開口。承載裝置還包括構(gòu)造成定位在第一開口內(nèi)以及定位在第一連接部件的周圍的墊環(huán)。
[0009]在另一方面，提供了一種用于使用承載裝置來將設(shè)備聯(lián)接到位置指示裝置上的方法。該設(shè)備包括從設(shè)備延伸的、構(gòu)造成與協(xié)作部件相互作用的懸臂式螺柱。承載裝置包括承載殼體和墊環(huán)。承載殼體包括限定在其中的承載殼體開口，而墊環(huán)包括限定在其中的墊環(huán)開口。該方法包括將墊環(huán)和承載殼體構(gòu)造成接納懸臂式螺柱，其中，墊環(huán)定位在懸臂式螺柱和承載殼體之間。該方法還包括將協(xié)作部件和懸臂式螺柱構(gòu)造成在墊環(huán)上施加擠壓力。
【附圖說明】
[0010]圖1是包括示例性承載裝置的位置指示系統(tǒng)的例圖。
[0011]圖2是圖1中顯示的承載裝置的例圖。
[0012]圖3是圖1中顯示的承載裝置的分解圖。
[0013]圖4是用于聯(lián)接設(shè)置在圖1中顯示的位置指示系統(tǒng)中的構(gòu)件的方法的流程圖。
[0014]部件列表 10位置指示系統(tǒng) 12坐標(biāo)系
14X軸
16Y軸18Z軸20控制閥
22多個(gè)位置指示裝置 24控制閥殼體 26第一位置指示裝置 28第二位置指示裝置 30第三位置指示裝置 32控制閥支架 50第一線性換能器桿 60第一螺柱 70承載裝置 72承載殼體 74墊環(huán) 86第一開口 88第二開口 90墊環(huán)開口 100帶螺紋的部分 102約束部分 104協(xié)作部件 106第一墊圈 108第二墊圈 110第一凸肩 112第二凸肩 114緊定螺釘 116第二螺柱 118第三螺柱 150流程圖
152用于聯(lián)接設(shè)置在位置指示系統(tǒng)中的構(gòu)件的方法
160構(gòu)造墊環(huán)
162構(gòu)造協(xié)作部件
164調(diào)節(jié)承載裝置的固有頻率
166構(gòu)造位置指示裝置開口
168調(diào)節(jié)承載殼體的位置
170將墊環(huán)構(gòu)造成防止承載殼體和第一連接部件之間有接觸。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本文描述的方法、系統(tǒng)和裝置以允許位置指示裝置和設(shè)備恰當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的方式使用承載裝置來促進(jìn)將位置指示裝置聯(lián)接到設(shè)備上。恰當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)促進(jìn)位置指示裝置精確地運(yùn)行和減小磨損。另外，本文描述的方法、系統(tǒng)和裝置促進(jìn)調(diào)節(jié)承載裝置的固有頻率，以便防止固有頻率與設(shè)備的受迫頻率匹配。另外，當(dāng)與不包括振動(dòng)阻抑能力的其它承載裝置比較時(shí)，本承載裝置的使用壽命得到增加。描述了本公開應(yīng)用于示例性實(shí)施例，即，用于將位置反饋裝置聯(lián)接到與蒸汽輪機(jī)相關(guān)聯(lián)的控制閥上的方法、系統(tǒng)和裝置。但是，構(gòu)想了本公開可一般地應(yīng)用于與任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)備相關(guān)聯(lián)的位置指示裝置。
[0016]本文描述的方法、系統(tǒng)和裝置的技術(shù)效果包括下者中的至少一個(gè):(a)將墊環(huán)和承載殼體構(gòu)造成使得承載殼體開口和墊環(huán)開口對(duì)準(zhǔn)，以限定單個(gè)螺柱開口，其中，懸臂式螺柱構(gòu)造成延伸通過單個(gè)螺柱開口 ；以及(b)將協(xié)作部件和懸臂式螺柱構(gòu)造成在墊環(huán)上施加擠壓力。
[0017]圖1是示例性位置指示系統(tǒng)10的例圖。提供了包括X軸14、Y軸16和Z軸18的笛卡兒坐標(biāo)系12，以用于描述位置指示系統(tǒng)10。在該示例性實(shí)施例中，位置指示系統(tǒng)10設(shè)置在蒸汽輪機(jī)內(nèi)，以測量蒸汽閥20的位置。在該示例性實(shí)施例中，位置指示系統(tǒng)10包括聯(lián)接到控制閥殼體24上的多個(gè)位置指示裝置22。例如，該多個(gè)位置指示裝置22可包括第一位置指示裝置26、第二位置指示裝置28和第三位置指示裝置30。位置指示裝置26、28和30可包括例如線性可變差動(dòng)變換器(LVDT)、旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變換器(RVDT)和/或任何其它位移測量裝置。在該示例性實(shí)施例中，該多個(gè)位置指示裝置22還聯(lián)接到控制閥支架32上?？刂崎y支架32聯(lián)接到蒸汽閥20上。在該示例性實(shí)施例中，在蒸汽閥20在打開位置和關(guān)閉位置之間被促動(dòng)時(shí)，控制閥支架32沿著Y軸16平移。雖然在本文中被描述成設(shè)置在蒸汽輪機(jī)內(nèi)，但是位置指示系統(tǒng)10可設(shè)置在任何系統(tǒng)和/或裝置內(nèi)，用于測量該系統(tǒng)和/或裝置內(nèi)的構(gòu)件的位置。
[0018]在該示例性實(shí)施例中，第一位置指示裝置26包括第一連接部件，例如，第一線性換能器桿50。在該示例性實(shí)施例中，第一線性換能器桿50沿平行于Y軸16的方向從第一位置指示裝置26延伸?？刂崎y支架32包括第二連接部件，例如，第一螺柱60。在該示例性實(shí)施例中，第一螺柱60沿平行于X軸14的方向從控制閥支架32延伸。在該示例性實(shí)施例中，位置指示系統(tǒng)10包括用于將第一線性換能器桿50聯(lián)接到第一螺柱60上的承載裝置70。
[0019]圖2是承載裝置70的另一個(gè)例圖。圖3是承載裝置70的分解圖。如上面描述的那樣，承載裝置70可用于位置指示系統(tǒng)10(在圖1中顯示)。在該示例性實(shí)施例中，承載裝置70將位置指示裝置(例如位置指示裝置26)聯(lián)接到設(shè)備上，例如控制閥支架32。在該示例性實(shí)施例中，承載裝置70包括承載殼體72和墊環(huán)74。承載殼體72包括限定在其中的第一開口86和第二開口 88。墊環(huán)74包括限定在其中的墊環(huán)開口 90。在該示例性實(shí)施例中，墊環(huán)74定位在承載殼體72的第一開口 86內(nèi)。第一螺柱60延伸通過墊環(huán)開口 90。當(dāng)組裝好時(shí)，墊環(huán)74定位在承載殼體72和第一螺柱60之間。
[0020]在該示例性實(shí)施例中，第一螺柱60包括帶螺紋的部分100和約束部分102。例如，約束部分102可呈從第一螺柱60沿徑向向外延伸的凸緣的形式。備選地，約束部分102可包括沿徑向延伸通過第一螺柱60且從第一螺柱60向外延伸的銷(未顯示)。另外，約束部分102還可包括第一墊圈106，第一墊圈106與凸緣和/或銷結(jié)合來相對(duì)于第一螺柱60而固定墊環(huán)74的位置。另外，在該示例性實(shí)施例中，帶螺紋的部分100構(gòu)造成延伸通過墊環(huán)開口 90。此外，例如呈鎖定螺母或任何其它適當(dāng)?shù)木o固件的形式的協(xié)作部件104與第一螺柱60的帶螺紋的部分100相互作用，以將承載裝置70固定到第一螺柱60上。
[0021]在該示例性實(shí)施例中，墊環(huán)74定位在約束部分102和協(xié)作部件104之間。在一些實(shí)施例中，承載裝置70還可包括定位在協(xié)作部件104和墊環(huán)74之間的第二墊圈108。對(duì)協(xié)作部件104和第一螺柱60中的至少一個(gè)施加的扭矩被轉(zhuǎn)換成在墊環(huán)74上的擠壓力。擠壓力在墊環(huán)74上沿平行于X軸14的方向起作用。改變對(duì)墊環(huán)74施加的擠壓力會(huì)促進(jìn)對(duì)承載裝置70的固有頻率的控制。如果承載裝置70的固有頻率基本類似于例如控制閥20和/或控制閥殼體24對(duì)承載裝置70施加的受迫頻率，則可引起問題。如果承載裝置70的固有頻率與受迫頻率匹配，則共振可增加位置指示系統(tǒng)1內(nèi)的振動(dòng)，這可增加系統(tǒng)1內(nèi)的構(gòu)件上的磨損。另外，墊環(huán)74可包括用以防止承載殼體72接觸約束部分102的第一凸肩110和/或用以防止承載殼體72接觸或者第二墊圈108或者協(xié)作部件104的第二凸肩112。備選地，墊環(huán)74可為平滑的無凸肩的墊環(huán)。作用于墊環(huán)74上的擠壓力將導(dǎo)致承載殼體72和約束部分102之間的墊環(huán)從X軸14沿徑向向外膨脹，這也將防止承載殼體72接觸約束部分102。
[0022]在該示例性實(shí)施例中，將第一線性換能器桿50插入到第二開口88中，以將第一線性換能器桿50聯(lián)接到承載殼體72上。第一線性換能器桿50可為帶螺紋的，并且構(gòu)造成與設(shè)置在第二開口 88內(nèi)的協(xié)作螺紋(未顯示)聯(lián)接。備選地，承載殼體72可包括用于將線性換能器桿50固定在第二開口 88內(nèi)的緊定螺釘114。另外，第一線性換能器桿50可以任何適當(dāng)?shù)姆绞铰?lián)接到承載殼體72上。在該示例性實(shí)施例中，第一螺柱60構(gòu)造成沿平行于X軸14的方向?yàn)槌休d殼體72的位置提供可調(diào)性。