用於緊急切斷安全閥的凸輪組件和用於氣體分配系統的緊急切斷安全閥的製作方法
2023-07-27 18:06:36
專利名稱：用於緊急切斷安全閥的凸輪組件和用於氣體分配系統的緊急切斷安全閥的製作方法
技術領域：
本公開一般涉及用於氣體分配系統的緊急切斷安全閥，並且具體涉及用於這類安全閥的彈簧。
背景技術：
氣體分配系統，尤其是天然氣分配系統，通常將氣體沿著一系列管線且通過一系列閥從製造者傳輸給用戶。每個氣體分配系統可以包括一個或多個調節閥，其控制該分配系統內的氣體壓強。通常，氣體在較高壓強下傳輸通過系統。然而，氣體的壓強在最後分配給用戶之前必須被降低。該壓強降低通常在本地網絡內的壓強降低站中完成。通常，這些壓強降低站包括一個或者多個壓強調節閥以及某種安全設備，當該壓 強調節閥失效時該安全設備關閉氣體的流動。常見地，緊急切斷安全閥用於此目的。該緊急切斷安全閥一般布置在該壓強調節閥的上遊，從而當壓強調節閥失效時，該緊急切斷閥可以阻止氣體到達該壓強調節閥。為最大和最小壓強容限，該緊急切斷安全閥監視壓強調節閥的下遊壓強。如果該下遊壓強超過最大或者最小容限，該緊急切斷安全閥關閉，切斷至壓強調節閥的氣體流動，並且阻止由於壓強調節閥的失效導致的不可控的氣體洩漏。通常，緊急切斷安全閥包括凸輪，該凸輪具有第一凸輪臂，該凸輪臂可操作地耦接到感應下遊壓強的隔膜，從而使得凸輪響應於下遊壓強的變化而相對於旋轉軸旋轉。第一凸輪臂一般是細長的，撓曲計通常耦接到第一凸輪臂的遠端。該撓曲計通常由單線形成，並且通常包括圍繞該凸輪臂的遠端纏繞的圓柱部分，使得該圓柱部分的縱向軸與該細長的第一凸輪臂的縱向軸同軸。該撓曲計也包括在平行於該細長的第一凸輪臂的縱向軸的方向、從該圓柱部分的端部向外延伸的延伸部。該延伸部通常接觸布置在閥體的內部中的面。如此配置，該撓曲計提供將凸輪保持在所需位置的偏置力，以便於在緊急切斷安全閥關閉後重置該緊急切斷安全閥。
實用新型內容在一個實施例中，用於緊急切斷安全閥的凸輪組件包括凸輪，該凸輪具有細長的第一凸輪臂，該凸輪圍繞旋轉軸可樞轉。該凸輪組件還包括扭轉彈簧，該扭轉彈簧具有一對靜止外臂和一對可樞轉內臂，其中該對靜止內臂耦接到該第一凸輪臂的一部分。該對內臂適於作用於該第一凸輪臂以偏置該凸輪到一個位置，在閥重置過程中該位置允許該凸輪被重新上閂。在另一個實施例中，用於氣體分配系統的緊急切斷安全閥包括閥體和至少部分地布置於該閥體的內部的隔膜。該隔膜的至少部分可以被移動進入該閥體的內部，該隔膜具有暴露於氣體系統壓強的第一側。該緊急切斷安全閥也包括連接到該隔膜的第一側的活塞，以及可旋轉地安裝在該閥體的內部的凸輪，該凸輪具有第一凸輪臂和第三凸輪臂，其中，該第一凸輪臂耦接到該活塞。扭轉彈簧可操作地耦接到該第一凸輪臂和布置在閥體內部的至少一個面。該緊急切斷安全閥也包括重置銷組件，該重置銷組件包括細長的重置杆和固定地耦接到該重置杆的重新上閂塞，其中，該扭轉彈簧適於作用於該第一凸輪臂，以偏置該凸輪至期望的位置，在閥重置過程中當該重置杆被朝向該凸輪移動時，該位置允許該第三凸輪臂接合該重新上閂塞的肩部，從而重新上閂該凸輪。
圖I是緊急切斷安全設備的一個實施例的側截面圖；圖2是圖I的緊急切斷安全設備的凸輪的側視圖；圖3是圖I的緊急切斷安全設備的凸輪組件的立體圖；圖4是布置在閥體內部的圖3的凸輪組件的立體圖；圖5A是圖4的凸輪組件的扭轉彈簧的立體圖；圖5B是圖5A的扭轉彈簧的俯視圖；圖6A是圖I示出的緊急切斷安全設備的重置銷組件的截面圖，其中為清楚目的省略了凸輪；圖6B是圖6A的重置銷組件的截面圖，其中為清楚目的省略了凸輪；圖7A是圖I示出的緊急切斷安全閥的重置銷組件的截面圖，其中該重置銷位於重新上閂位置，為清楚目的省略了扭轉彈簧；以及圖7B是圖7A的重置銷組件的截面圖，其中該重置銷位於重置位置，為清楚目的省略了扭轉彈簧。
具體實施方式
圖I示出了根據本公開的教導構造的緊急切斷安全設備10。具體地，如圖3中更清楚地示出的，用於緊急切斷安全閥10的凸輪組件12包括具有細長的第一凸輪臂16a的凸輪14，凸輪14可以繞旋轉軸19樞轉。凸輪組件12也包括扭轉彈簧18,如圖3、5A、5B所,扭轉彈簧18具有一對靜止外臂,例如第一外臂20a和第二外臂20b，以及一對可樞轉內臂，例如第一內臂22a和第二內臂22b。該對內臂22a、22b耦接到第一凸輪臂16a的一部分。該對內臂22a、22b適於作用於該第一凸輪臂16a，以偏置該凸輪14於一個位置，在閥重置過程中，該位置允許該凸輪14被重新上閂。如圖I所示，緊急切斷安全閥10可以連接到氣體分配系統中的主調節器11。然而，緊急切斷安全閥10可以是獨立的模塊。緊急切斷安全閥10可以包括閥體13，連接到閥體13的上部殼體15，以及部分地從閥體13伸出的重置銷組件66。上部殼體15容納過壓彈簧30和欠壓彈簧32。欠壓彈簧32確定氣體分配系統中的可接受的低(最小)氣體壓強。類似地，過壓彈簧30確定氣體分配系統中的可接受的高(最大)氣體壓強。過壓和欠壓彈簧30、32都布置在上部殼體15內，大體上同軸配置(即，兩個彈簧的中心軸是共定位的)。然而，這些彈簧不需要軸向共定位，這些彈簧可以彼此軸向偏移。欠壓彈簧32在一端耦接到隔膜板37，過壓彈簧在一端耦接到過壓環41。該過壓環41可以耦接到隔膜板37。隔膜板37和過壓環41可以連接到隔膜42。隔膜42的一側暴露於系統壓強，並且另一側受到來自過壓彈簧30和欠壓彈簧32的彈簧力。隔膜42的一部分是可移動的，並且取決於沿軸A的系統壓強，可以移動進入閥體13的內部或者上部殼體15。軸A實質上平行於過壓彈簧30和欠壓彈簧32的中心軸，或者與過壓彈簧30和欠壓彈簧32的中心軸同軸，並且軸A可以平行於圖I和圖3中提供的參考坐標系的Z軸，或者與參考坐標系的Z軸共線。在相對隔膜42的端部，過壓彈簧30和欠壓彈簧32分別接觸或者靠坐於過壓調節帽44和欠壓調節帽46。過壓調節帽44和欠壓調節帽46可以沿著軸A移動朝向和遠離隔膜42，以調節過壓彈簧30和欠壓彈簧32在隔膜板37上的彈簧張力。調節帽44、46與隔膜板37之間的距離確定緊急切斷安全設備10的過壓和欠壓設定點。如圖1、2和3所示，緊急切斷安全設備10包括凸輪組件12，並且該凸輪組件12可以包括凸輪14，該凸輪14可旋轉地布置在閥體13的內部。凸輪14可以是實質上平的，凸輪14可以圍繞凸輪14的旋轉軸19旋轉。凸輪14的旋轉軸19可以是水平的並且可以垂直於延伸通過閥體13的縱向中點和上部殼體1 5的垂直面，並且軸A可以延伸通過該垂直面且沿著該垂直面。換句話說，垂直面可以與圖I和3中提供的參考坐標系的X-Z面平行或者共面，從而凸輪14的旋轉軸19可以與參考坐標系的Y軸平行或者共線。如圖2所示，凸輪14可以包括第一凸輪臂16a，第二凸輪臂16b，第三凸輪臂16c，和凸輪體82。凸輪體82可以是細長的，並且可以在實質上垂直的方向延伸(即，平行於參考坐標系Z軸的方向)，凸輪體軸83可以縱向地延伸通過凸輪體82並且可以與旋轉軸19交叉。凸輪體82可以具有頂部84和相對於頂部84的底部86。第三凸輪臂16c可以鄰近於凸輪體82的底部86而布置，第三凸輪臂16c可以由前凸輪邊88和第一底部凸輪邊90至少部分地限定。前凸輪邊88可以平行於凸輪體軸83，第一底部凸輪邊90可以與前凸輪邊88形成第一角度a。該第一角度a可以是銳角，該第一角度a可以在大約85度和大約50度之間。前凸輪邊88可以與第一底部凸輪邊90交叉以形成尖角，或者前凸輪邊88與第一底部凸輪邊90之間可以形成圓角或者倒角以進一步限定第一凸輪臂16a。再次參考圖2，凸輪14也包括第一凸輪臂16a，其從凸輪體的底部部分86延伸。更具體地，細長的第一凸輪臂16a沿著平分第一凸輪臂16a的第一凸輪軸92延伸，並且第一凸輪軸92可以與凸輪體軸83交叉以形成第二角度P。該第二角度P可以是銳角，該第二角度3可以在大約85度和大約50度之間。第一角度a和第二角度3可以相等，從而第一底部凸輪邊90平行於第一凸輪軸92。一對第一凸輪側邊96、98可以部分地平行地限定第一凸輪臂16a，並且第一凸輪側邊96、98的一個或者兩個可以平行於第一凸輪軸92，第三凸輪臂16c的第一底部凸輪邊90可以平行於第一凸輪側邊96或者從第一凸輪側邊96輕微偏移。向內凸出肩100可以形成在凸輪體82和第一凸輪臂16a的遠端101之間,肩100可以在第一凸輪側邊96、98的一個或者兩個和一對第二凸輪側邊102、104之間延伸。遠邊106可以在第二凸輪側邊102、104之間延伸以進一步限定第一凸輪臂16a。該對第二凸輪側邊102、104可以與遠邊106交叉以形成尖角，或者遠邊106與第二凸輪側邊102、104的一個或者兩個之間可以形成圓角或者倒角。仍參考圖2，凸輪14也包括第二凸輪臂16b，其在實質上與第一凸輪臂16a相反的方向上從凸輪體的頂部84延伸。第二凸輪臂16b可以部分地由接觸邊107限定，接觸邊107可以平行於凸輪體軸83 (和前凸輪邊88)，或者從凸輪體軸83 (和前凸輪邊88)向外偏移。第二凸輪臂16b的接觸邊107可以通過以下更具體地描述的方式耦接到極限開關。如圖2、3、4所示，凸輪組件12的凸輪14也可以包括鉸鏈銷108。鉸鏈銷108可以是圓柱形的，並且該圓柱的縱向軸可以與凸輪14的旋轉軸19同軸。因此，鉸鏈銷108可以被布置在第三凸輪臂16c上或者鄰近於第三凸輪臂16c。鉸鏈銷108可以插入沿著旋轉軸19延伸通過凸輪體82的底部86的孔，從而鉸鏈銷108相對於縱向平分凸輪14的垂直面(即，與參考坐標系的X-Z平面平行或者共面的平面)對稱地布置。然而，鉸鏈銷108可以與凸輪14 一體地形成。如此配置，第一鉸鏈銷部分IlOa可以從凸輪14的第一平面112延伸，第二鉸鏈銷部分IlOb可以從凸輪14的第二平面114延伸。第一鉸鏈銷部分IlOa和第二鉸鏈銷部分IlOb的每個可以容納在形成在閥體13的內表面上的對應的槽134(如圖4所示)、孔或者凹 部內，從而當第一和第二鉸鏈銷部分IlOaUlOb容納在對應的槽或孔內時，凸輪14圍繞其旋轉軸19旋轉。如圖3、4、5A和5B所示，緊急切斷安全設備10的凸輪組件12也包括扭轉彈簧18，其可以耦接到閥體13並且可以適於接合凸輪14的第一凸輪臂16a，以將凸輪14保持在期望的位置，從而便於在緊急切斷安全閥關閉後重置該緊急切斷安全閥10 (以下文更具體地描述的方式)。扭轉彈簧18可以由單個長度的線形成，例如直徑0. 4mm的彈簧鋼線。扭轉彈簧18可以具有第一線圈部分118a，其包括螺旋形線圈纏繞的線，其以已知的方式起扭轉彈簧的作用。該第一線圈部分118a的螺旋形線圈可以形成圓柱形，該圓柱形具有稍大於凸輪的第一鉸鏈銷部分IlOa的直徑的內徑。如此，第一鉸鏈銷部分IlOa能夠容納在第一線圈部分118a內，從而第一線圈部分118a的縱向軸可以與凸輪14的旋轉軸19同軸或者大致同軸。第一外臂20a可以從第一線圈部分118a的外端122a延伸，並且第一外臂20a可以在平行於凸輪14的第一平面112的方向(即，在約束到參考坐標系的X-Z平面的方向)直線地延伸。第一內臂22a可以從第一線圈部分118a的內端124a延伸，並且第一內臂22a可以在平行於凸輪14的第一平面112的方向直線地延伸。第一內臂22a的遠端126a可以被放置在鄰近於第一凸輪臂16a的遠端101。當沿著凸輪14的旋轉軸19觀察(S卩，當垂直於參考坐標系的X-Z平面觀察)，第一內臂22a可以被放置成相對於第一外臂20a成角度Y，當扭轉彈簧沒有被負載壓縮時該角度Y可以是大約38度。第一軸向臂128a可以從第一外臂20a的遠端延伸，第一軸向臂128a可以在平行於凸輪的旋轉軸19的方向(即，參考坐標系中的Y軸)直線地延伸。然而，第一軸向臂128a可以在允許第一軸向臂128a接合閥體13的內部的面的任何方向延伸。參考圖3、5A和5B,扭轉彈簧18可以相對於垂直於凸輪14的旋轉19和第一線圈部分118a的縱向軸的一個或者兩個的垂直參考平面146對稱，從而形成雙扭轉彈簧。這樣，第二內臂22b可以被放置在自垂直參考平面146的距離D，第一內臂22a可以被放置在自垂直參考平面146相同的距離D。橫臂130可以在第一內臂22a的遠端126a和第二內臂22b的遠端126b之間延伸，並且橫臂130可以垂直於垂直參考平面146 (即，平行於參考坐標系的Y軸或者與參考坐標系的Y軸共線)。第二內臂22b可以從第二線圈部分118b的內端124b延伸，並且第二內臂22b可以在平行於凸輪14的第二平面114 (和第一表面112)的方向直線地延伸。因為第一內臂22a被鄰近於凸輪14的第一平面112放置並且第二內臂22b被鄰近於凸輪14的第二表面114放置，扭轉彈簧18阻止凸輪14橫向地移動(即，在沿著參考坐標系的Y軸的方向相對於閥體移動)。第二線圈部分118b的螺旋線圈形成圓柱形，該圓柱形具有稍大於凸輪14的第二鉸鏈銷部分IlOb的直徑的內徑。這樣，第二鉸鏈銷部分IlOb可以被容納在第二線圈部分118b內，從而第一線圈部分118a的縱向軸與凸輪14的旋轉軸19和第一線圈部分118a的縱向軸的一個或者兩個同軸或者大致同軸。第二外臂20b可以從第二線圈部分118b的外端122b延伸，並且第二外臂20b可以在平行於凸輪14的第二平面114(和第一表面112)的方向(即，在約束到參考坐標系的X-Z平面的方向)直線地延伸。當沿著凸輪14的旋轉軸19觀察時，第二內臂22b可以被放置成相對於第二外臂20a成角度Y ,當扭轉彈簧沒有被負載壓縮時,該角度Y可以是大約38度。第二軸向臂128b可以從第二外臂20b的遠端延伸，第二軸向臂128b可以在平行於凸輪的旋轉軸19的方向直線地延伸(即，在參考坐標系中的Y軸)。然而，第二軸向臂128b可以在允許第二軸向臂128b接合閥體13的內部的表面的任何方向延伸。如以上所述並且如圖3所示，凸輪14的第一鉸鏈銷部分IlOa可以被容納在扭轉彈簧18的第一線圈部分118a中，並且凸輪14的第二鉸鏈銷部分I IOb可以被容納在扭轉彈簧18的第二線圈部分118b中。如此配置，凸輪14的第一鉸鏈銷部分IlOa和第二鉸鏈銷部分IlOb可以被各自耦接到閥體13的內部，以允許凸輪14相對於閥體13旋轉或者樞轉，如圖4所示。此外，扭轉彈簧18的第一和第二外臂20a、20b以及第一和第二軸向臂128a、 128b的任意一個可以接合閥體13的內部的一部分從而提供穩定的基底，該基底允許第一和第二內臂12a、12b以下文更具體地描述的方式相對於靜止的第一和第二外臂20a、20b旋轉地位移(即，樞轉)。例如，可以在閥體13的內表面134上形成孔135，並且該內表面134可以是實質上水平的。適於接收第一鉸鏈銷部分IlOa的槽136也可以形成在內表面134中。這樣，當螺栓132被容納在孔135中時，螺栓132的頭部的底表面可以將第一鉸鏈銷部分IlOa固定在槽136內，從而凸輪14可以繞第一鉸鏈銷部分IIOa樞轉，但是第一鉸鏈銷部分IlOa不能向上移動而從槽136脫離。扭轉彈簧18的第一軸向臂128a可以被放置在內表面134上，並且第一外臂20a可以被鄰近於內表面134的邊緣部分放置。本領域的技術人員應當理解，第二鉸鏈銷IlOb可以通過與以上所述的方式相同的方式放置在閥體13的內表面138中形成的槽136中。如此配置，本領域的技術人員應當理解，鄰近於內表面134的邊緣部分(並且相對於該邊緣部分向內地放置的)第一外臂20a，以及鄰近於內表面138的邊緣部分(並且相對於該邊緣部分向內地放置的)第二外臂20b阻止扭轉彈簧18橫向移動。通過分別容納在扭轉彈簧18的第一和第二線圈部分118a、118b內的凸輪14的第一和第二鉸鏈銷部分110a、110b，橫臂130可以接合(即，保持有效的接觸)鄰近於第一凸輪臂16a的遠端101的第一凸輪臂16a的一部分。更具體地，如圖3所示，橫臂130可以接合垂直於或者實質上垂直於第一凸輪臂16a的邊形成的表面，該邊沿著第一凸輪臂16a的長度延伸，該表面可以垂直於凸輪14的第一表面112和第二表面114並且在凸輪14的第一表面112和第二表面114之間延伸。例如,參考圖2,橫臂130可以接合垂直於或者實質上垂直於第一凸輪側邊96 (如果第一凸輪側邊96沿著第一凸輪臂16a的整個長度延伸)或者第二凸輪側邊102 (如果肩部100形成在第一凸輪側邊96和第二凸輪側邊102之間)形成的表面。第一內臂22a和第二內臂22b可以各自從凸輪14的第一表面112和第二表面114輕微地偏移，臂22a、22b與表面112、114之間的偏移距離可以相等。如此配置，本領域的技術人員應當理解，扭轉彈簧18使得凸輪14具有在朝向隔膜42的逆時針方向(如圖I所示)圍繞旋轉軸19旋轉或者樞轉的傾向。再次參考圖1，凸輪14的第二凸輪臂16b的一部分可以耦接到極限開關142。例如，從凸輪體軸83向外偏移的第二凸輪臂16b的接觸邊107 (如圖2所示)可以與極限開關142的一部分接觸。凸輪14可以在第一凸輪臂16a通過活塞64耦接到隔膜42。活塞64包括向下延伸(即，遠離隔膜42並且朝向第一凸輪臂16a)的活塞臂65。活塞臂65在沿著第一凸輪臂16a的長度布置的連接點67連接到凸輪14，並且連接點67布置在凸輪體軸83和凸輪14的遠端101之間。例如，活塞臂65可以在位於沿著第一凸輪側邊98的接觸點67接觸第一凸輪臂16a，該第一凸輪側邊98平行於第一凸輪軸92並且從第一凸輪軸92偏移。當活塞 臂65響應於過壓條件而向上移動時(該過壓條件足夠強以克服由過壓彈簧30產生的力)，凸輪14逆時針旋轉(在圖I示出的視圖中)。當凸輪14旋轉時，連接到第一凸輪臂16a的閂被釋放，並且緊急切斷塞140移動到關閉位置，切斷對主調節器11的氣體供應。在替換實施例中，凸輪14的旋轉可以使得第三凸輪臂16c脫離重新上閂塞70的一部分(例如第一肩部71a)，從而觸發緊急切斷塞140移動到關閉位置。響應於欠壓條件，其中欠壓彈簧32的彈簧力克服系統氣體壓強，活塞64向下移動使得凸輪14順時針旋轉。在凸輪旋轉一定量之後，連接到第一凸輪臂16a的閂被釋放，並且緊急切斷塞140移動到關閉位置，切斷對主調節器的氣體供應。在替換實施例中，凸輪14的旋轉可以使得第三凸輪臂16c脫離重新上閂塞70的一部分(例如第一肩部71a)，從而觸發緊急切斷塞140移動到關閉位置。因為極限開關142直接連接到凸輪14的第二凸輪臂16b，極限開關142通過凸輪14的旋轉檢測隔膜42的移動，極限開關通過凸輪14的第一凸輪臂16a和活塞64關聯到隔膜42。以此方式，極限開關142響應於壓強的微小變化而縱向移動，從而檢測隔膜42的移動，即使重置銷組件66被損壞。緊急切斷安全設備10也可以包括用於重新上閂凸輪14的重置銷組件66。如圖I、6A和6B所示，重置銷組件66可以包括重置杆68，重新上閂塞70，形成指示器72，和重置套管74。重置杆68響應於重新上閂塞70和凸輪14在第三凸輪臂16c的互相作用可在重置套管74內滑動。當凸輪14響應於隔膜42的移動而旋轉，第三凸輪臂16c (未示出在圖6A和6B中)可以接觸重新上閂塞70的第一肩部71a，並且可以向外推動重新上閂塞70 (在圖
1、6A和6B中向左)。轉而，其可以向外移動重置杆68，並且重置杆68可以接觸行程指示器72。行程指示器72可以由彈性、可變性材料製成。當重置杆68接觸行程指示器72時，行程指示器72的中心部分可以朝外變形(如圖6A所示)，從而產生凸輪14已經響應於過壓或者欠壓條件而旋轉的視覺或者觸覺指示。通過在重置套管74的內部之間形成密封，行程指示器72提供防水或者防止其他環境因素，從而保護重置杆68。一旦過壓/欠壓條件被糾正，重置銷組件66可以用於重新上閂凸輪14( S卩，重置緊急切斷安全設備10)，圖7B中示出了凸輪14位於未上閂狀態。在圖7A和7B所示的閥重置過程中，用戶可以移動重置杆68的一端(布置在行程指示器72內的一端)遠離凸輪14和閥體13的內部(即，圖I中向左，圖7B中向右)。當這樣做，重新上閂塞70也可以被移動，並且重新上閂塞70的引導肩71c可以接觸第三凸輪臂16c。當重置杆68繼續被移動遠離凸輪14，第三凸輪臂16c在第一肩部71a和引導肩部71c之間保持與重新上閂塞70的一部分的接觸，直到第一肩部71a到達第三凸輪臂16c。進一步移動重置杆68的結果是第三凸輪臂16c (即，至少部分地限定第三凸輪臂16c的前凸輪邊88和/或第一底部凸輪邊90)接合重新上閂塞70的第一肩部71a，從而重新上閂凸輪14，如圖7A所示。本領域的技術人員應當理解，扭轉彈簧18接合凸輪14的第一凸輪臂16a將凸輪14保持在一個位置，該位置允許第三凸輪臂16c保持接觸重新上閂塞70的第一肩部71a與引導肩部71c之間的部分。在該位置，當重置杆68被向內移動足夠量時，第三凸輪臂16c可以正確地接合重新上閂塞70的第一肩部71a。以此方式，扭轉彈簧18接合第一凸輪臂的部分，將凸輪14偏置到一個位置，如上所述，該位置允許緊急切斷安全設備10在閥重置過程中被重新放置。在另一個預期的閥重置過程中，用戶可以朝向閥體13的內部移動重置杆68的一端(布置在行程指示器72內的一端)，如圖6A和6B所示。當這樣做，重新上閂塞70也可以被移動，並 閂位置。本領域的技術人員應當理解，通過，例如，阻止第一凸輪臂16a遠離活塞65旋轉超出相對於重新上閂塞70的期望點，扭轉彈簧18接合凸輪14的第一凸輪臂16a將凸輪14保持在一個位置，該位置允許凸輪14旋轉到重新上閂位置。當作用在扭轉彈簧18上的唯一負載是凸輪14的重量時，這樣的點可以是橫臂130的位置。如所述的配置，扭轉彈簧18的第一內臂22a被鄰近於(或者接觸)凸輪14的第一表面112布置，扭轉彈簧18的第二內臂22b被鄰近於(或者接觸)凸輪14的第二表面114布置。這樣，扭轉彈簧18阻止凸輪14橫向移動(即，在沿著參考坐標系的Y軸的方向相對於閥體移動)。扭轉彈簧18可以阻止凸輪14的任何橫向移動，或者扭轉彈簧18可以阻止凸輪14橫向移動超過可接受的範圍(即，第一內臂22a的內徑和第二內臂22b的內徑之間的橫向距離)。這樣阻止橫向移動將凸輪保持在中心的位置或者實質上中心的位置。例如，中心的位置可以是凸輪14與活塞65的中心軸、閥體13和上部殼體15的縱向中點、以及軸A的任何一個或者所有縱向對準的位置。本領域的技術人員應當理解，凸輪14的中心對準能夠被扭轉彈簧18並且沒有其他引導元件而保持。此外，扭轉彈簧18不易於因為過度使用而堵塞或者失效，從而提高緊急切斷安全設備10的可靠性和可重複性。本領域的技術人員應當理解，凸輪組件12易於組裝，並且將降低組裝(或者更換)時間。雖然為說明本實用新型目的示出了一些代表性實施例和細節，對本領域的技術人員而言，容易做出不偏離本實用新型的精神的、對此處公開的方法和裝置的各種改變。
權利要求1.一種用於緊急切斷安全閥的凸輪組件，所述凸輪組件包括 凸輪，所述凸輪具有細長的第一凸輪臂，所述凸輪可繞旋轉軸樞轉； 扭轉彈簧，所述扭轉彈簧具有一對靜止的外臂和一對可樞轉的內臂，其中，所述一對內臂耦接到所述第一凸輪臂的一部分，以及其中，所述一對內臂適於作用於所述第一凸輪臂以偏置所述凸輪於一個位置，所述位置允許所述凸輪在閥重置過程中被重新上閂。
2.根據權利要求I所述的凸輪組件，其特徵在於，所述一對內臂相對於所述第一凸輪臂對稱地布置，以阻止所述凸輪的橫向位移。
3.根據權利要求I所述的凸輪組件，其特徵在於，所述凸輪包括與所述凸輪的所述旋轉軸同軸的鉸鏈銷，所述鉸鏈銷相對於縱向平分所述凸輪的平面對稱地布置，從而第一鉸鏈銷部分從所述凸輪的第一表面延伸，第二鉸鏈銷部分從所述凸輪的第二平面延伸。
4.根據權利要求3所述的凸輪組件，其特徵在於，所述凸輪的所述第一鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉彈簧的第一線圈部分內，所述凸輪的所述第二鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉彈簧的第二線圈部分內，以及其中，所述扭轉彈簧的所述一對內臂的第一內臂從所述第一線圈部分的內端延伸，所述扭轉彈簧的所述一對內臂的第二內臂從所述第二線圈部分的內端延伸。
5.根據權利要求4所述的凸輪組件，其特徵在於，所述扭轉彈簧的所述一對外臂的第一外臂從所述第一線圈部分的外端延伸，所述扭轉彈簧的所述一對外臂的第二外臂從所述第二線圈部分的外端延伸。
6.根據權利要求5所述的凸輪組件，其特徵在於，第一軸向臂從所述第一外臂的遠端延伸，第二軸向臂從所述第二外臂的遠端延伸，所述第一軸向臂和所述第二軸向臂的每個接合布置在所述緊急切斷安全閥的內部的面。
7.根據權利要求I所述的凸輪組件，其特徵在於，橫臂從所述一對內臂的第一內臂的遠端延伸到所述一對內臂的第二內臂的遠端，所述橫臂接合所述第一凸輪臂的鄰近所述第一凸輪臂的遠端的部分。
8.根據權利要求I所述的凸輪組件，其特徵在於，所述凸輪包括細長的凸輪體，所述凸輪體具有頂部和相對所述頂部的底部，以及其中，凸輪體軸縱向地延伸通過所述凸輪體。
9.根據權利要求8所述的凸輪組件，其特徵在於，第三凸輪臂被鄰近所述凸輪體的所述底部布置，以及其中，所述第三凸輪臂適於在所述閥重置過程中的所述凸輪的重新上閂中接觸重置銷組件的一部分。
10.根據權利要求9所述的凸輪組件，其特徵在於，所述第三凸輪臂由前凸輪邊和第一底部凸輪邊至少部分地限定，以及其中，所述前凸輪邊平行於所述凸輪體軸，所述第一底部凸輪邊與所述前凸輪邊形成銳角，以及其中，所述第三凸輪臂接合所述重置銷組件的重新上閂塞的肩部。
11.根據權利要求8所述的凸輪組件，其特徵在於，所述第一凸輪臂從所述凸輪體的所述底部延伸。
12.根據權利要求11所述的凸輪組件，其特徵在於，所述第一凸輪臂沿著平分所述第一凸輪臂的第一凸輪軸延伸，所述第一凸輪軸與所述凸輪體軸相交以形成銳角。
13.一種用於氣體分配系統的緊急切斷安全閥，所述緊急切斷安全閥包括 閥體；隔膜，至少部分地布置在所述閥體的內部，所述隔膜的至少部分可移動進入所述閥體的所述內部，所述隔膜具有暴露於氣體系統壓強的第一側； 活塞，連接到所述隔膜的所述第一側； 凸輪，可旋轉地安裝在所述閥體的所述內部，所述凸輪具有第一凸輪臂和第三凸輪臂，其中，所述第一臂耦接到所述活塞； 扭轉彈簧，可操作地耦接到所述第一凸輪臂和布置在所述閥體的所述內部中的至少一個面；以及 重置銷組件，所述重置銷組件包括細長的重置杆和固定地耦接到所述重置杆的重新上閂塞，其中，所述扭轉彈簧適於作用於所述第一凸輪臂以偏置所述凸輪至一個期望的位置，在閥重置過程中當所述重置杆被朝向所述凸輪移動時，所述位置允許所述第三凸輪臂接合所述重新上閂塞的肩部，從而重新上閂所述凸輪。
14.根據權利要求13所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，所述扭轉彈簧具有一對靜止外臂和一對可樞轉的內臂，其中，所述一對靜止的內臂可操作地耦接到所述第一凸輪臂的一部分。
15.根據權利要求14所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，所述一對內臂相對於所述第一凸輪臂對稱地布置，從而阻止所述凸輪的橫向位移。
16.根據權利要求14所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，所述凸輪包括與所述凸輪的所述旋轉軸同軸的鉸鏈銷，所述鉸鏈銷相對於縱向平分所述凸輪的平面對稱地布置，從而第一鉸鏈銷部分從所述凸輪的第一表面延伸，第二鉸鏈銷部分從所述凸輪的第二平面延伸。
17.根據權利要求16所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，所述凸輪的所述第一鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉彈簧的第一線圈部分內，所述凸輪的所述第二鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉彈簧的第二線圈部分內，以及其中，所述扭轉彈簧的所述一對內臂的第一內臂從所述第一線圈部分的內端延伸，所述扭轉彈簧的所述一對內臂的第二內臂從所述第二線圈部分的內端延伸。
18.根據權利要求17所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，所述扭轉彈簧的所述一對外臂的第一外臂從所述第一線圈部分的外端延伸，所述扭轉彈簧的所述一對外臂的第二外臂從所述第二線圈部分的外端延伸。
19.根據權利要求18所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，第一軸向臂從所述第一外臂的遠端延伸，第二軸向臂從所述第二外臂的遠端延伸，所述第一軸向臂和所述第二軸向臂的每個接合布置在所述緊急切斷安全閥的內部的面。
20.根據權利要求13所述的緊急切斷安全閥，其特徵在於，所述扭轉彈簧包括相對於所述凸輪對稱地布置的一對內臂，以及其中，橫臂從所述一對內臂的第一內臂的遠端延伸到所述一對內臂的第二內臂的遠端，所述橫臂接合所述第一凸輪臂的鄰近所述第一凸輪臂的遠端的部分。
專利摘要本實用新型涉及用於緊急切斷安全設備的扭轉彈簧和用於緊急切斷安全閥的凸輪組件。該凸輪組件包括細長的第一凸輪臂，該凸輪可繞旋轉軸樞轉。該凸輪組件包括扭轉彈簧，該扭轉彈簧具有一對靜止外臂和一對可樞轉內臂，其中該對靜止內臂耦接到第一凸輪臂的一部分。該對內臂適於作用於第一凸輪臂以偏置該凸輪到一個位置，該位置允許凸輪在閥重置過程中被重新上閂。該對內臂相對於第一凸輪臂對稱地布置，以阻止凸輪的橫向移動。
文檔編號F16K17/04GK202484376SQ20112038330
公開日2012年10月10日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年4月15日
發明者A·瓦利恩, R·阿萊克斯安德魯-維拉德, T·科約卡魯 申請人:艾默生過程管理調節技術公司