具有均衡器埠的閘門閥的製作方法
2023-06-20 16:52:46
專利名稱：具有均衡器埠的閘門閥的製作方法
技術領域：
0001本發明一般地涉及流體控制閥門。更具體地，但不局限於所
示和所描述的具體用途，本發明涉及包含在閘門閥內的均衡裝置。
背景技術：
0002閘門闊是一種流體控制閥門，其通過從流體路徑抬起圓形或矩形閘門或楔子而打開。所有閘門閥的共同特徵是閘門和底座之間的密封表面是平面。閘門面可以形成楔形或它們可以平行。閘門閥有時被用於調節流量，但是許多被設計成完全打開或關閉的閘門閥並不適於此目的。當完全打開時，標準的閘門閥在流動路徑中沒有障礙物，從而使摩擦損失非常小。
0003閘門閥的特徵在於具有明杆(rising stem)或暗杆(nonrisingstem)。明杆提供閥門位置的可視指示。暗杆被用於垂直空間受到限制或在地下的情況。
0004閥蓋為閥門主體提供密封閉合。螺栓連接的閥蓋被用於較大的閥門和高壓應用中。
0005閘門闊通常具有凸緣端，根據與管道兼容的凸緣尺寸標準對凸緣端鑽孔。鑄鐵、鑄碳鋼、炮銅、不鏽鋼、合金鋼和鍛鋼是構成閘門閥的不同材料。
0006閘門閥的眾所周知的缺陷是大尺寸、高壓應用(此處限定為閥門的尺寸大於4英寸並且閘門相對側上的壓力差超過5000磅每平方英寸(psi)的應用)，由於閘門和其密封體之間的摩擦力，所以閘門上受到很大的作用力以致閘門很難或不可能打開。即使閘門在此壓力下可以打開，但是閘門和其密封體之間的摩擦力、致動器所需的作用力和斷裂閘門兩端的初始均衡流的爆破作用(blasting action)單獨地或組合地對閥門產生較高的破壞。
0007解決該問題的傳統方案是在闊門兩側之間使用外部均衡導管，
其中小型針形閥或類似裝置可以手動打開以在打開閘門之前均衡閘門上的壓力。然而，由於當在壓力下操作時針形閥極易失效，所以此方案對操作者具有較高的危險性。因此需要一種安全有效的裝置來均衡高壓應用中的閘門閥的相對側上的壓力。
發明內容
0008本發明的閘門閥具有一種帶有內部均衡器埠的閘門。
0009根據詳細的說明書並結合附圖顯然可以更完全地理解本發明
及其優點，在附圖中0010圖1是本發明的閘門閥的部分拆卸立體圖；0011圖2是閥門的部分拆卸側視0012圖3是沿著圖2中的線3-3的剖視圖；0013圖4是沿著圖2中的線4-4的剖視圖；0014圖5是閥門的分解0015圖6A-6G是打開和關閉的閥門的連續圖；及0016圖7是具有可選形式的均衡器閘門的明杆型閥門。
具體實施例方式
0017首先參考圖l-6G，其中相似的數字表示相似和相應的元件，閘門閥io具有閘門12，該閘門具有限定主閘門通道14的內壁並且在閥門主體16內的打開位置和關閉位置之間可以移動。在打開位置，主閘門通道14與在閘門12相對側上的閥門主體16中限定主通道18、 20的壁對齊，以使流體流過閥門，而在關閉位置(圖1-3)，閘門的外部密封面22、 24與閥門主體16中的主通道18、 20對齊，以與閘門12和閥門主體16之間的密封體26、 28協作阻止穿過閥門的流動。
0018閘門12由兩個外層40、 42和一個中間層44形成，其中外層和中間層通過固定銷釘46連接。閘門12的外部密封面22、 24位於外層上，並且主閘門通道14內壁在外層和中間層40、 42、 44內對齊。
0019每個外層40、 42具有與其他外層的內表面相對的內表面48、50。中間層44具有連接到相對內端面56、 58上的相對內側面52、 54，在閘門12內共同形成腔60的外層和中間層40、 42、 44的內表面52、54、 56、 58與閘門12的外部密封面22、 24相對。
0020腔60內的載體70在打開位置和關閉位置之間可以移動並且通過載體70內的母螺紋72連接到螺杆74以便線性致動，其中螺杆74延伸到閥門10外面的手柄76。載體70由中心部78和連接在中心部78的相對側上的兩個側翼部80、 82形成。母螺紋72形成於中心部78中，並且中心部78延伸穿過一個中間層內端面58的間隙84。
0021側翼部80、 82中的每一個具有側表面86，其中側表面86間隔開以與中間層44的鄰近內側面52、 54緊密地相互配合，以便在腔60內以線性相對運動滑行。此外，側翼部80、 82中的每一個具有兩個相對端表面88、 90。每個側翼部80、 82上的端表面88、 90之間的直線距離小於中間層14的內端面56、 58之間的直線距離，以便載體70在打開位置和關閉位置之間的線性致動期間在腔60內具有線性行程範圍。 一個端表面88在打開位置接觸一個中間層內端面58，而且另一個端表面90在關閉位置接觸另一個中間層內端面56。以這種方式，與相應中間層內端面56、 58接觸的側翼部端表面88、 90可操作以使閘門12在打開位置和關閉位置之間移動。
0022側翼部80、82中的每一個具有內壁，該內壁形成均衡器腔100，該均衡器腔100在閘門外層40、 42的內表面48、 50的方向上打開。均衡器腔100內的均衡器閘門102被確定尺寸以與均衡器腔100緊密地相互適配、浮動接合。每個均衡器閘門102具有兩個相對的密封表面104，這些密封表面104朝向閘門外層40、 42的內表面48、 50的方向。
0023兩個密封板106位於每個均衡器閘門102的每個密封表面104和閘門外層40、 42的相應內表面48、 50之間。密封板106由密封材料諸如Teflon⑧形成。
0024閘門12的外層40、42中的壁在閘門12的相對外部密封面22、24之間限定兩個間隔開的閘門均衡器埠 110、 112。閘門均衡器埠110、 112從每個外層40、 42的外部密封面22、 24延伸到外層40、 42之間的腔60。密封板106中的壁限定在密封板106中與閘門均衡器埠 110、 112對齊的密封均衡器埠 114。均衡器閘門102中的壁限定在每個均衡器閘門102中可變換的內部均衡器埠 116。內部均衡器端 口 116被確定尺寸並且被布置成當載體70在打開位置時，通過與閘 門均衡器埠 110、 112和密封均衡器埠 114對齊而被打開；並且當 載體70在關閉位置時，通過移離與閘門均衡器埠 110、 112和密封 均衡器埠 114對齊的位置而被關閉。
0025在操作中，如圖6A到6G所示，均衡器埠 110、 112、 114、
116的打開和關閉是通過在致動閘門12時操作手柄76而自動排序的。 在圖6A中，閥門IO是關閉的，閘門12處於關閉位置，並且載體70 處於關閉位置。內部均衡器埠 116不與閘門均衡器埠 110、 112和 密封均衡器埠 114對齊，這允許均衡器埠被關閉以抵抗穿過閥門 兩端的壓力差。腔100中的均衡器閘門102的浮動接合允許壓力差推 動均衡器閘門102抵靠在密封板106上以便能密封。
0026在圖6B中，手柄76已經被轉動，使載體70上升到打開位置， 此時側翼部的端表面鄰接閘門層中間層的內部端表面。閘門12還未移 動。載體70的移動使埠 110、 112、 114、 116對齊，打開均衡器埠 並且均衡閥門兩端的壓力。即使當壓力差很大時，打開均衡器埠所 需的作用力也是最小的，因為涉及小的表面面積。如果因為在存在流 動和摩擦的情況下重複致動均衡器埠而造成損壞，則可以通過替換 廉價的Teflon⑧密封板而容易地和廉價地修復該損壞。
0027在圖6C中，已經通過載體70將閘門12升高到主通道被打開 的點。因為閥門兩端的壓力己經被均衡，所以只需要最小的作用力來 移動閘門和打開閥門，以便不產生流動損壞。在圖6D中，閥門完全打 開，此時閘門12處於打開位置。載體70仍然處於打開位置。
0028圖6E到圖6G圖示說明關閉的順序。在最初旋轉手柄76後， 載體70移動到圖6E所示的關閉位置。均衡器埠 110、 112、 114、 116 移離對齊位置從而關閉均衡器埠。閘門12還未移動。在圖6F中， 閥門被部分關閉，在圖6G中，閥門被完全關閉(如圖6A所示)。
0029圖7圖示說明閥門150是明杆閥門的可選實施例。在明杆閥 門中，閥杆152被拉進手柄156的內部螺紋154。與閥門10不同，閥 杆152相對閘門158不旋轉。這消除了調節閥杆穿過載體的需要，這 種調節需要載體70被配置為兩個側翼部80、 82和中心部78，在每個
10側翼部中具有均衡器閘門102。在圖7的閥門中，採用了更簡單的單一 均衡器閘門160，其中均衡器埠 162、 164與閥門10的均衡器埠配 置相似。
0030應該理解上述描述的每個元件，或兩個或多於兩個結合在一 起，也可以在與上述描述類型不同的其他結構類型中找到有用的應用。
0031儘管本發明已在具體閘門閥實施例中被說明和描述，但是其 目的不是限制於所示的細節，應該理解在不偏離本發明的思想的情況 下，本領域的技術人員可以對所說明的裝置形式和細節及其操作進行 各種省略、修改、替換和改變。
0032不用進一步分析，上述內容將完全揭露本發明的要點，在不 省略從現有技術的觀點來看構成本發明的一般或具體方面的基本特徵 的特徵時，技術人員可以通過應用當前知識容易地使其適應於各種應 用。
權利要求
1.一種閘門閥，其包括在閥門主體內的打開位置和關閉位置之間可移動的閘門；及所述閘門中的壁，所述壁在所述閘門的相對外密封面之間限定均衡器埠。
2. 根據權利要求1所述的閘門閥，其中所述均衡器埠被調適並布置成通過所述閘門的致動在關閉位置和打開位置之間以及在打開位置和關閉位置之間可變換。
3. 根據權利要求2所述的閘門閥，其中內表面在所述間門內形成腔，並且所述均衡器埠在所述腔內的至少一個可變換的均衡器閘門中。
4. 根據權利要求3所述的閘門閥，其中所述均衡器埠位於所述閘門的所述腔內的載體內，所述載體在打開位置和關閉位置之間可移動並且被連接以便由所述閥門外的手柄線性致動。
5. 根據權利要求4所述的閘門閥，其中所述載體具有連接到螺杆的螺紋，該螺杆延伸到所述手柄。
6. 根據權利要求5所述的閘門閥，其中所述載體具有側表面，所述側表面間隔開以與所述閘門內的所述腔的鄰近內側面緊密地相互配合，以便在所述腔內以線性相對運動滑行。
7. 根據權利要求6所述的閘門閥，其中所述載體具有兩個相對端表面，所述端表面之間的直線距離小於所述腔的內端面之間的直線距離，以便所述載體在所述打開位置和所述關閉位置之間的線性致動期間在所述腔內具有線性行程範圍，其中一個端表面在所述打開位置接觸一個腔內端面，而且另一個端表面在所述關閉位置接觸另一個腔內端面，從而與各自中間層內端面接觸的所述載體端表面可操作以使所 述閘門在所述打開位置和所述關閉位置之間移動。
8. —種閘門閥，其包括具有內壁的閘門，所述內壁限定主閘門通道，並且所述閘門在閥 門主體內的打開位置和關閉位置之間可移動，其中在所述打開位置， 所述主閘門通道與在所述閘門相對側上的所述閥門主體中限定主通道 的壁對齊，以使流體流過所述閥門，並且其中在所述關閉位置，所述 閘門的外部密封面與所述閥門主體中的所述主通道對齊，以與所述閘 門和所述閥門主體之間的密封體協作阻止穿過所述閥門的流動；所述閘門由兩個外層和一個中間層形成，其中所述閘門的所述外 部密封面位於所述外層上，並且所述主閘門通道內壁在所述外層和所 述中間層內對齊；所述閘門外層中的壁，所述壁在每個外層中限定閘門均衡器埠 ，所述閘門均衡器埠延伸到所述閘門外層的所述外部密封面；內部均衡器埠，其被調適並布置成通過所述閘門的致動在關閉位置和打開位置之間及在打開位置和關閉位置之間可變換；其中內表面在所述閘門內形成腔，並且所述內部均衡器埠位於所述腔內的至少一個可變換的均衡器閘門中；其中所述均衡器閘門位於所述閘門的所述腔內的載體內，所述載體在打開位置和關閉位置之間可移動並且被連接以便由所述閥門外的手柄線性致動；其中所述載體具有連接到螺杆的螺紋，所述螺杆延伸到所述手柄； 其中所述載體具有側表面，所述側表面間隔開以與所述閘門內的所述腔的鄰近內側面緊密地相互配合，以便在所述腔內以線性相對運動滑行；其中所述載體具有兩個相對端表面，所述端表面之間的直線距離 小於所述腔的內端面之間的直線距離，以便所述載體在所述打開位置 和所述關閉位置之間的線性致動期間在所述腔內具有線性行程範圍， 其中一個端表面在所述打開位置接觸一個腔內端面，而且另一個端表 面在所述關閉位置接觸另一個腔內端面，從而與各自中間層內端面接觸的所述載體端表面可操作以使所述閘門在所述打開位置和所述關閉 位置之間移動；以及所述均衡器閘門中的所述可變換的內部均衡器埠被確定尺寸並 且被布置成當所述載體在所述打開位置時，通過與所述閘門均衡器端 口對齊而被打開，並且當所述載體在所述關閉位置時，通過移離與所 述閘門均衡器埠對齊的位置而被關閉。
9. 根據權利要求8所述的閘門閥，其中所述外層和所述中間層通 過固定銷釘連接。
10. 根據權利要求8所述的閘門閥，其中每個外層具有與其它外層 的內表面相對的內表面，所述中間層具有連接在相對內端面上的相對 內側面，所述外層和所述中間層的所述內表面共同形成所述閘門內的 所述腔。
11. 根據權利要求8所述的閘門閥，其中所述載體通過所述載體內 的母螺紋連接到所述螺杆以便線性致動。
12. 根據權利要求IO所述的閘門閥，其中所述載體由一個中心部 和連接在所述中心部的相對側上的兩個側翼部形成，母螺紋形成於所 述中心部中以便連接所述螺杆，所述中心部延伸穿過一個所述中間層 內端面中的間隙，所述載體側表面形成在所述側翼部上。
13. 根據權利要求12所述的閘門閥，其中所述載體端表面形成在 所述側翼部上，每個側翼部具有兩個相對端表面，在每個側翼部上的 所述端表面之間的直線距離小於所述中間層的所述內端面之間的直線 距離。
14. 根據權利要求12所述的閘門閥，其中所述側翼部中的每一個具有形成均衡器腔的內壁，所述均衡器腔 在所述閘門外層的所述內表面的方向上打開；所述均衡器腔內的均衡器閘門被確定尺寸以與所述均衡器腔緊密地相互適配、浮動接合；以及壁在每個均衡器閘門內限定內部均衡器埠 。
15. 根據權利要求14所述的閘門閥，其中每個均衡器閘門具有兩個相對的密封表面，所述密封表面朝向所述閘門外層的所述內表面的方向；以及至少一個密封板位於每個均衡器閘門的每個密封面和所述閘門外 層的相應內表面之間。
16. 根據權利要求15所述的閘門閥，其中兩個密封板位於每個均 衡器閘門的每個密封面和所述閘門外層主體的相應內表面之間。
17. —種閘門閥，其包括具有內壁的閘門，所述內壁限定主閘門通道，並且所述閘門在閥 門主體內的打開位置和關閉位置之間可移動，其中在所述打開位置， 所述主閘門通道與在所述閘門相對側上的所述閥門主體中限定主通道 的壁對齊，以使流體流過所述閥門，並且其中在所述關閉位置，所述 閘門的外部密封面與所述閥門主體中的所述主通道對齊，以與所述閘 門和所述閥門主體之間的密封體協作阻止穿過所述閥門的流動；所述閘門由兩個外層和一個中間層形成，其中所述外層和所述中 間層由固定銷釘連接，所述閘門的所述外部密封面位於所述外層上， 並且所述主閘門通道內壁在所述外層和所述中間層內對齊；每個外層具有與其他外層的內表面相對的內表面，所述中間層具 有連接在相對內端面上的相對內側面，在所述閘門內共同形成腔的所 述外層和所述中間層的所述內表面與所述閘門的所述外部密封面相 對；所述腔內的載體在打開位置和關閉位置之間可移動並且通過所述 載體內的母螺紋連接到螺杆以便線性致動，所述螺杆延伸到所述閥門 外的手柄；所述載體由一個中心部和連接在所述中心部的相對側上的兩個側 翼部形成，所述母螺紋形成於所述中心部中，所述中心部延伸穿過一個所述中間層內端面中的間隙；所述側翼部中的每一個具有側表面，所述側表面間隔開以與所述 中間層的鄰近內側面緊密地相互配合，以便在所述腔內以線性相對運動滑行；所述側翼部中的每一個具有兩個相對端表面，在每個側翼部上的 所述端表面之間的直線距離小於所述中間層的內端面之間的直線距 離，以便所述載體在所述打開位置和所述關閉位置之間的線性致動期 間在所述腔內具有線性行程範圍，其中一個端表面在所述打開位置接 觸一個中間層內端面，而且另一個端表面在所述關閉位置接觸另一個 中間層內端面，以便與各自中間層內端面接觸的所述側翼部端表面可 操作以使所述閘門在所述打開位置和所述關閉位置之間移動；所述側翼部中的每一個具有形成均衡器腔的內壁，所述均衡器腔 在所述閘門外層的所述內表面的方向上打開；所述均衡器腔內的均衡器閘門被確定尺寸以與所述均衡器腔緊密 地相互適配、浮動接合；兩個密封板位於每個均衡器閘門的每個密封面和所述閘門外層的 相應內表面之間；所述閘門的所述外層中的壁在所述閘門的相對外部密封面之間限 定兩個間隔開的閘門均衡器埠 ，所述閘門均衡器埠從每個外層的 所述外部密封面延伸到所述外層之間的所述腔；所述密封板中的壁在所述密封板中限定與所述閘門均衡器埠對 齊的密封均衡器埠；所述均衡器閘門中的壁在每個均衡器閘門中限定可變換的內部均 衡器埠，所述內部均衡器埠被確定尺寸並被布置成當所述載體在 打開位置時，通過與所述閘門均衡器埠和密封均衡器埠對齊而被 打開，並且當所述載體在關閉位置時，通過移離與所述閘門均衡器端 口和密封均衡器埠對齊的位置而被關閉。
全文摘要
一種閘門閥具有可以在閥門主體內的打開位置和關閉位置之間移動的閘門，以及在閘門的相對側之間限定均衡器埠的閘門中的壁。該均衡器埠被調適並布置成通過該閘門的致動可以在關閉位置和打開位置之間及在打開位置和關閉位置之間變換。
文檔編號F16K3/18GK101680554SQ200980000050
公開日2010年3月24日 申請日期2009年4月9日 優先權日2008年4月14日
發明者M·J·帕默 申請人:桑德羅斯企業公司