专利名称：阀系统和方法
技术领域：
本申请涉及阀系统，尤其是涉及一种适合于在安装尺寸有限的深水安装中使用的紧凑型海底阀系统的装置和方法。
背景技术：
遥控海底闸阀和故障保险闸阀通常是由液压致动器来控制，而且其可以包括一个较低立管壳体。液压致动器及其控制装置可以连同其它设备一起位于海底或其附近。由于费用和空间的限制，当将这些设备放置在海底时，非常希望所有的设备都尽可能紧凑，同时仍然能提供良好的可靠性并能简化维修步骤。这样，阀设备通常必须通过有限的海底阀安装尺寸而固定在一个较小的机架内，而且为了便于海底操作可将该机架往下放至海床上。
在因某种原因导致液压动力损失的情况下，阀的操作可能必须通过一种手动超控器来完成。液压动力损失的势能还可通过提供一个故障保险液压致动器来满足，其中，该致动器将闸阀移动到一个预先选定的液压动力损失的位置上。尽管手动超控器、液压致动器和故障保险液压致动器已经广泛应用于海底安装中，但这样的设备还是增加了阀组件的尺寸。本申请人在2001.3.8日提交的美国专利申请号No.09/802,209，在此可引作参考。该申请中公开了一种示例性的液压故障保险的致动器和手动超控器，该致动器和手动超控器可在本发明的水下安装中使用并能显著地减小尺寸。在该申请中，难得的改进还在于实质上减小了海底阀系统的总体尺寸。
手动超控器可通过潜水员或者遥控水下车(ROVS)来手动地控制，而且对其通常是以标准的方式来操作的。这样，通过潜水员或者ROVS超控标准液压阀致动器的应用对阀的任何操作都被认为是因本发明目的而对阀进行的手动操作。通常，这样的操作包括轴或者轮的旋转。根据本发明，希望能提供更紧凑的阀系统，该阀系统包括相应的手动超控器，可以根据标准的操作程序来操作，以便避免需以不同的方式来操作不同的手动超控器从而避免紊乱。
以前可获得的深水阀装置往往存在包括体积庞大在内的许多局限性。因此，仍然需要一种紧凑型的海底阀系统，该系统在深水区仍能提供可靠的操作，减小整个海底阀系统的尺寸，提供手动超控器，该手动超控器能和故障保险致动器和其它型式的液压致动器一起使用，而且能显著地提高阀系统的结构灵活性。本领域技术人员经过长期摸索，而且可以理解，本发明是针对这些和其它的问题而提出的。
发明内容
本发明涉及一种海底闸阀系统及其方法，该系统和方法允许在任何实际的水深、例如10,000英尺时，在减小的安装尺寸内进行更可靠和更好的操作。
本发明提供了一种海底闸阀组件，其可以包括一个或者多个元件，例如，一个闸阀壳体，一个可滑动地安装在该闸阀壳体内的闸板元件，该闸板元件具有一个第一侧面和一个第二侧面，一个连接到该闸板元件的第一侧面上的阀操作杆，一个固定到该闸阀壳体上的液压致动壳体，一个安装在该液压致动器壳体内并且可操作地与操作杆相连的液压致动元件，以便使阀操作杆和闸板元件能在一第一位置和一第二位置之间移动，一个固定到闸板元件的第二侧面上的平衡杆，一个固定到闸阀壳体上的手动超控壳体，和/或一个安装在手动超控壳体内并且可操作地连接到平衡杆上的手动致动元件，以便使闸板元件能在该第一位置和该第二位置之间移动。
在一个实施例中，手动超控壳体内的手动致动元件包括一个螺纹部分，该螺纹部分可以包括反向切制的螺纹。该海底阀还可以包括一个第二可移动元件，其安装在具有一第二螺纹部分的手动超控壳体内，其中该第二部分可以包括反向切制的螺纹，而且第一螺纹部分与该第二螺纹部分相接合。
可优选的是，手动致动元件和第二可移动元件中的至少一个是可以旋转的。该海底阀组件还可以包括一个与手动超控壳体相互连接的凸缘，该凸缘可与手动致动元件和第二可移动元件中的至少一个相接合，从而避免发生相对手动超控壳体的旋转。手动超控壳体内的手动致动元件还可以包括一个超控驱动轴，其中，将该超控驱动轴可旋转地安装在手动超控壳体中。在一个实施例中，一个超控从动件设有一第二螺纹部分，而且将该从动件可移动地安装在手动超控壳体中，从而响应于超控驱动轴的旋转而进行平移运动。
闸阀壳体还可以包括一个阀体，一个固定到阀帽上的第一闸阀阀帽，以及一个固定到阀体上的第二闸阀阀帽，其中，可将液压致动器壳体固定到该第一闸阀阀帽上，可将该手动超控壳体固定到该第二闸阀阀帽上。
阀体可以设有一个第一侧面和一个第二侧面。在一个实施例中，可将该第一闸阀阀帽连接在该第一侧面或者第二侧面上，而且可将该第二闸阀阀帽连接在该第一侧面或者第二侧面上。
海底阀组件的手动超控器可以包括一个手动超控壳体，一个可旋转地安装在该手动超控壳体内的手动超控驱动轴，该手动超控驱动轴具有一第一螺纹部分，该第一螺纹部分可以包括左旋螺纹，并且将一个手动超控从动件可操作地连接到手动超控驱动轴和闸板上。
可优选的是，该手动超控从动件具有一第二螺纹部分，该第二螺纹部分设有可与该第一部分接合的左旋螺纹，从而使闸板响应于该手动超控驱动轴的旋转而在该第一位置和第二位置之间平移运动。
在该从动件和手动超控壳体之间，该手动超控器还可以设有至少一个凸缘和至少一个凹槽，其中，至少一个凹槽容纳着至少一个凸缘，从而允许从动件相对于手动超控壳体产生平移运动，而且能避免该从动件相对于手动超控壳体产生旋转运动。在一个实施例中，将凸缘固定在该手动超控壳体上并在该从动件内形成该凹槽。
而且，在手动超控驱动轴和手动超控壳体之间，该手动超控器还可以设有一个旋转连接件，该旋转连接件允许手动超控驱动轴相对于手动超控壳体发生旋转运动并能避免该手动超控驱动轴相对于手动超控壳体发生平移运动。
因此，本发明提供了一种用于安装一闸阀组件的方法，该方法可以包括一个或者多个步骤，例如，将一个闸阀插入到一个闸阀壳体中，将一个操作杆连接到闸阀上，将一个平衡杆连接到闸阀上，将一个液压控制器连接到该操作杆上，和/或将一个手动超控器与该平衡杆相连。如果需要，该液压控制器可为一种液压故障保险的致动器或者也可以是其它类型的液压致动器。该方法可以包括向该手动超控器提供一手动超控壳体，和/或将该手动超控壳体连接到闸阀壳体上。其它的步骤可以包括，在一个可旋转元件上设有一个第一左旋螺纹部分和/或将该可旋转元件安装在该手动超控壳体内。此外，其它的步骤还可包括在该手动超控壳体内安装一个用于平移运动的从动件，在该从动件上设有一个第二左旋螺纹部分，使第一左旋螺纹部分和该第二左旋螺纹部分相接合，和/或使平衡杆和从动件相互连接在一起。
此外，该方法可以包括，通过将一个第一闸阀阀帽连接在一闸阀阀体的第一侧面上而构成该闸阀壳体，和/或将一个第二闸阀阀帽连接在该闸阀阀体的第二侧面上。其它的安装步骤可以包括将液压控制器连接在该第一闸阀阀帽上，将该手动超控器连接在该第二闸阀阀帽上，使该操作杆经过第一闸阀阀帽而延伸，和/或使该平衡杆经过该第二闸阀阀帽而延伸。
在一个优选实施例中，该方法包括使该闸阀阀体的第一侧面和该闸阀阀体的第二侧面大体上对称，这样，将该第一闸阀阀帽有选择地连接到该闸阀阀体的第一侧面上或者是第二侧面上。
本发明还提供了一种安装用于海底阀致动器组件的手动超控器的方法，该方法包括提供一个手动超控驱动轴，该驱动轴设有一具有左旋螺纹部分的螺纹部分，将该手动超控驱动轴可旋转地安装在一个手动超控壳体内，将一个连接件在安装该手动超控壳体内以便与闸板相连接，和/或将该超控驱动轴相对于该连接件而安装，这样，驱动轴的旋转运动将导致连接件的平移运动。该方法还可以包括使该连接件设有一个螺纹部分，以便与该驱动轴的左旋螺纹部分相接合，和/或将一个旋转连接件连接到手动超控壳体上，和/或使该手动超控驱动轴和该旋转连接件相互连接，从而使该手动超控驱动轴可以相对于手动超控壳体而旋转并能避免相对其发生旋转运动。
在一个实施例中，一种海底闸阀组件可以包括一个闸阀壳体，该闸阀壳体具有一个第一闸阀壳体侧面和一个与该第一闸阀壳体相对的的第二闸阀壳体侧面，在该闸阀壳体内可移动地安装一个闸板元件，该闸板元件可在一个第一位置和一个第二位置之间移动，一个安装在该第一闸阀壳体侧面上的液压致动器壳体，一个安装在该液压致动器壳体内的液压致动元件，并将该液压致动元件可操作地连接到闸板元件上，以便使该闸板元件可在该第一位置和该第二位置之间移动，一个安装在该第二闸阀壳体侧面上的手动超控壳体，以及一个安装在该手动超控壳体内的手动致动元件，将该手动致动元件可操作地连接在该闸板元件上，以便使该闸板元件可在该第一位置和该第二位置之间移动。
本发明的一个目的在于提供一种改进的海底阀系统及其方法。
本发明的另一个目的在于提供一种具有更紧凑结构的海底阀系统。
本发明的一个优点在于通过本发明的设计获得了显著的尺寸(高度和重量)减小。
本发明的另一个优点在于提高了阀系统结构方面的灵活性。
结合附图、说明书和所附的权利要求书将更清楚地理解本发明的这些和其它的目的、特征和优点。
图1为本发明海底阀组件的局部截面的正视图。
尽管本发明将结合优选实施例来进行描述，但是，可以理解到本发明并不限于此。相反，本发明涵盖了在其附属的权利要求书和精神范围内的各种变型、修改和等效变化。
具体实施例方式
参考附图尤其是参考图1，该图示出了本发明的一种海底阀组件10。由于自然空间的限制，希望该海底阀组件10能尽可能紧凑些。
海底阀组件10可以包括一个或者多个闸阀，诸如闸阀12和闸阀14。在该海底阀组件10中，可以利用各种型式的液压闸阀致动器，诸如故障保险的闸阀致动器16和液压致动器18。在2001.3.8日提交的美国专利申请号No.09/802,209中公开了一个故障保险的闸阀致动器的示例性实施例，在此可引作参考。利用闸阀12和14来控制流体流过作为海底设备一部分的管道20。图1示出的海底阀组件10为可在深水中使用的型式。
闸阀12包括一个可滑动的闸板22，而闸阀14包括一个可滑动的闸板24。闸板22和24每一个都可在一个开启位置和一个闭合位置之间移动，从而可以控制流经管道20的流体。闸板22包括通道26，通过该通道使图示的闸板22处于闭合位置。座体元件28和30同闸板一起来密封和开启通道20。同样地，图中示出的闸板24处于开启位置，因此允许流体流经通道20。在许多情况中，希望既包括一种液压致动的闸阀又包括一种故障保险的液压致动器，这样在液压动力损失的情况下，可以对流经管道20的流体进行适当的控制。
闸阀12包括闸阀壳体32，而闸阀14包括闸阀壳体34。这两个闸阀壳体可以以不同的方式构成。然而，在本发明的一个优选实施例中，为了与两个闸阀阀帽相连，闸阀壳体包括一个两侧对称的阀体。因此，闸阀壳体34包括阀体36，该主体包括一个第一闸阀阀帽38，该阀帽通过诸如螺栓/螺母组件40的连接件而固定到阀体36上。闸阀壳体34还包括一个第二闸阀阀帽42，该阀帽通过诸如螺栓/螺母组件44的连接件而固定到阀体36上。在本实施例中，阀体36基本上在每一侧都是对称的，这样，每一个阀帽都连接到阀体36的对称侧46或者对称侧48上。尽管这不是必须的，但是这种对称结构可使设计具有显著的灵活性，因而，如下所述，可以将液压致动器和/或手动超控控制器设置在闸阀所希望一侧的位置上，该位置适合于特殊的尺寸需要。
闸阀壳体包括一个闸板可在其中移动的腔室。这样，闸阀壳体34形成腔室50，在该腔室中，根据液压致动器18的动作，闸板可在开启和闭合位置之间平移地滑动。闸板24是由液压致动器18通过操作杆52来控制的。活塞54靠液压致动来控制操作杆52，再由该操作杆控制阀门24的位置。同样地，将故障保险的液压致动器16连接到操作杆56上，并依照本申请人在前述专利申请中描述的那样，根据活塞58和/或调节弹簧60的液压动作来进行操作。通常，根据需要，故障保险阀是一个常开阀或者是一个常闭阀，这样在失效的情况下，该阀可以恢复到希望的位置上。
一般而言，可以理解的是，术语“上”、“下”、“垂直”等是结合附图和/或地面而言的，而且设备在操作、运输、安装等过程中不可能总是位于这样的位置上。同样，附图是为了描述本发明以便使本领域的普通技术人员能清楚地理解本发明的优选实施例，但这些图并不是制造水平图或者也不是制成品的再现，仅仅是为了能更容易和更快地理解本发明而绘出的简单的总体视图。本领域的普通技术人员参考本说明书可以理解到，尽管各部件的相关尺寸和形状可以不同于图中所示，但本发明仍然可以根据本文教导的内容而进行操作。
可优选的是，阀系统10还可利用手动超控控制器，诸如手动超控控制器62和64，这两个控制器分别和故障保险的液压致动器16和液压致动器18一起进行操作。可优选的是，将每个手动超控控制器安装到两个闸阀阀帽之一上。这样，将手动超控控制器64安装到闸阀阀帽38上。将手动超控控制器62最好以前述相同的方式安装到闸阀阀帽67上。由于可以将相对的阀帽，诸如阀帽38和42连接到阀体36的相应的一个侧壁46和48上，所以可将手动超控控制器和致动器，诸如手动超控控制器64和液压致动器18分别设置在阀体36的两侧上。这样，海底阀系统10的灵活性极大地增强了，同时也为设计提供了极大的灵活性。
因此，将手动超控控制器62和64相对于液压致动器而安装在闸阀的一相对侧壁上。通过本发明的这种设置，极大地降低了阀系统10的总体尺寸。在本申请人的在前申请中，揭示出将一示例性的紧凑型手动超控控制器安装到一致动器上。在本申请中，本发明提供了一种没有直接连于致动器上的手动超控控制器，而是将其设置在图1所示的闸阀的一相对侧上。本领域普通技术人员可以理解到，通过以这种方式来设置手动超控控制器将会更有效地利用空间。这对一个优选的海底阀系统10结构尤其适用，该结构可能需要将阀壳设置在中心位置上，以便控制流经一个管道，诸如管道20的液流，并且使管道20的每一侧都具有一有限的流量。
可优选的是，对手动超控控制器62和64的操作可采用与直接安装到相应致动器上的其它可能的超控控制器相同的方式来进行。本发明允许使用反向切制的螺纹和使用一平衡杆。这样，闸阀12可以包括平衡杆66，而闸阀14可以包括平衡杆68。设置平衡杆的另一个目的在于为深水操作提供压力平衡。
相对控制器杆56而言，将平衡杆66连接到闸板22的相对一侧上。同样地，相对控制器杆52而言，将平衡杆68连接到闸板24的相对一侧上。可优选的是，与闸板的这些连接能提供一些诸如密封等的其它特征，这些特征已经在本中请人的在先中请中讨论过。
尽管已经提供了手动超控控制器的各种结构，但，本实施例中的手动超控控制器包括一个手动超控壳体，诸如壳体70或者72。设有一个可由潜水员或者遥控车(ROV)致动的可旋转元件，诸如可旋转元件74或76。可旋转元件74，例如可用以旋转手动超控轴78。同样地，可旋转元件76可用以旋转手动超控轴80。
由于两个手动超控控制器大体上是相同的，所以对手动超控控制器62进行说明后，就可理解到也可以以同样的方式操作手动超控控制器64。旋转连接器82用于将手动超控轴78可旋转地固定在手动超控壳体70中，从而使该手动超控轴78可相对该手动超控壳体70旋转，但最好能避免在手动超控壳体70内发生平移和/或纵向移动。手动超控轴78在其外圆周设有一螺纹部分84。该螺纹部分84的螺纹与位于超控从动件86内侧上的螺纹部分88的相应螺纹相接合。这样，超控从动部件86可螺纹连接到手动旋转轴78上并可避免发生将在下面讨论的那样旋转，但可自由地平移或沿其轴向移动。因此，当手动超控旋转驱动轴78旋转时，超控从动件86将往复移动或者平移或者沿其纵轴移动。可优选的是，螺纹部分84的螺纹和相应的螺纹部分88的啮合螺纹是反向切制的或者为左旋螺纹。因此，本领域普通技术人员可以清楚地理解到，对手动超控控制器62的旋转操作将完全相同于现有技术中将手动超控控制器位于致动器上的情况。尽管本实施例所示的螺纹是位于旋转驱动轴78的螺纹部分84的外表面上，以及位于超控从动件86的螺纹部分88的内表面上，但可以理解的是，也可以利用其它的机械结构，只要最终控制器74的旋转会导致平衡杆66以及闸板22的平移运动即可。因此，如果希望或者需要对闸阀12和/或闸阀14的手动操作，则为此目的应使用相应的手动超控控制器。
超控从动件86与平衡杆66相接合，该平衡杆可滑动地穿过位于闸阀阀帽67上的开口90。当超控从动件86平移地或者沿其轴向移动时，闸板22也将平移地或者沿其轴向移动。如果不需要手动超控，则可安装一个闭合的阀帽和/或可将一个适当的插头固定到阀帽67上。为了满足深水应用的情况，不管是否使用了本发明的手动超控控制器以及是否使用了诸如手动超控壳体的某种型式的壳体，都应该设置一个平衡杆。尽管为了将超控从动件86连接到平衡杆66上，可以利用各种型式的连接器，但在一个优选的实施例中，可利用插入件来与平衡杆66的T型槽端面96进行连接。该插入件可以通过销、伸缩件等(没有示出)而松开。
在本实施例中，为了避免手动超控从动件86旋转，可使用一个或者多个凸缘/凹槽连接件，诸如凸缘/凹槽连接件94，而且当手动超控驱动轴78旋转时，手动超控从动件86应能平移地运动。在优选的实施例中，将凸缘安装到手动超控壳体70上，并且在该手动超控从动件86上形成相接合的凹槽。然而，这种结构也可以倒过来和/或利用其它的装置来发挥同样的机械操作的功能。
如果需要，可以利用各种指示器来指示出手动超控控制器的位置和/或致动器的位置。本申请人的在先申请中公开了一些这样的具有非常紧凑位置的指示器。
这样，当安装阀组件10时，操作者在设定手动超控控制器的位置以及设定液压致动器的位置方面具有较大的灵活性。在图示的实施例中，相对液压控制器而言，将手动超控控制器设定在闸阀的相对两侧上。由于阀体是对称的，所以为了满足希望尺寸的需要，手动超控控制器和液压致动器的位置可以倒过来。如果需要，同在先申请中描述的一样，还可以将手动超控控制器设定在致动器上。因此，可以理解的是，本发明提供了在操作方面非常大的灵活性。
为了操作本发明的手动超控控制器，可以通过一个潜水员或者ROV以现有技术中公知的方式来旋转元件74。由于螺纹部分88和84包括反向切制或者左旋的螺纹，其操作与本申请人在先申请中公开的一个实施例中，利用标准或者右旋螺纹并将手动超控组件直接安装在致动器的情况完全相同。然而，代替通过操作杆将闸板推动到希望的位置上，该动作为借助于平衡杆66将闸板拉到希望的位置上。元件74的旋转将引起超控驱动轴78的旋转，其中该驱动轴为可旋转地安装且使其不能沿轴向平移运动。该超控驱动轴的旋转将引起螺纹部分84的旋转，螺纹部分84的旋转反之将引起手动超控从动件86的平移运动。手动超控从动件86不能旋转但能沿其轴向进行平移运动。由于手动超控从动件86通过插入件92和T型凹槽的连接件96而连接到平衡杆66上，所以该平衡杆66必定能响应于超控从动件86的移动而移动。依次地，将闸板22固定到平衡杆66上，而且其也必然会响应于平衡杆的移动而移动。
液压控制器的操作是现有技术中公知的，而且对示例性的液压故障保险的控制器，诸如故障保险的控制器的操作已经在本申请人的在前申请中描述过。还值得注意的是，在本说明书中使用的这些方向仅仅是为了便于结合附图理解本发明，但，致动器可以以各种方式来定位也不会影响本发明的可靠操作，因此，所使用的这些方向不会受到任何的限制。尽管本发明优选提供了一种海底致动器，但同样的操作原理可用于诸如表面致动器的其它致动器。还可以理解到，根据水深可以适当地修改海底阀，例如，在该阀系统中，诸如在阀帽、手动超控壳体、致动器壳体等中，可以使用不同的密封和/或安全阀等。而且，用于致动器、阀等的壳体可以包括不同的部分或者部件，其可以包括或者不包括用于其它目的的另一个壳体的一部分，而且这样的壳体仅仅简单设计成用于某些部件的一个容器，例如，致动器壳体是一个用于致动器部件的容器或者主体，其可以以多种方式来构成，而且可以包括或者不包括一个不同型式的壳体(阀壳)。
尽管本发明是根据海底阀系统、尤其是较低的立管壳体来进行描述的，但是如果需要，本发明的阀系统还可以用于表面阀系统、管道和其它的应用中。
本发明的前述公开和描述仅是示例性和解释性的，本领域技术人员可以清楚理解到，在不偏离本发明精神的范围内，可以对各种核心元件的尺寸、形状和材料以及图示结构或其组合特征进行各种改变。
权利要求
1.一种闸阀组件，其包括一个闸阀壳体；一个可移动地安装在所述的闸阀壳体内的闸板元件，所述的闸板元件具有一个第一侧面和一个第二侧面；一个连接到所述的闸板元件的第一侧面上的阀操作杆；一个固定到所述的闸阀壳体上的液压致动器壳体；一个安装在所述的液压致动器壳体内并且可操作地与所述操作杆相连的液压致动元件，用于使所述的阀操作杆和闸板元件能在一第一位置和一第二位置之间移动；一个固定在所述的闸板元件的第二侧面上的平衡杆；一个固定到闸阀壳体上的手动超控壳体，以及一个安装在所述的手动超控壳体内并且可操作地连接到所述的平衡杆上的手动致动元件，用于使所述的闸板元件能在该第一位置和该第二位置之间移动。
2.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述的手动超控壳体内的所述手动致动元件包括一个螺纹部分，所述的螺纹部分包括反向切制的螺纹。
3.根据权利要求2所述的阀组件，还包括一个第二可移动元件，其安装在具有一第二螺纹部分的所述手动超控壳体内，所述的第二螺纹部分包括反向切制的螺纹，所述的第一螺纹部分与所述的第二螺纹部分相啮合。
4.根据权利要求3所述的阀组件，其特征在于，所述的手动致动元件或所述的第二可移动元件中的至少一个是可以旋转的。
5.根据权利要求4所述的阀组件，还包括一个与所述的手动超控壳体相互连接的凸缘，该凸缘可与所述手动致动元件和所述第二可移动元件中的至少一个相啮合，从而避免发生相对所述手动超控壳体的旋转。
6.根据权利要求2所述的阀组件，其特征在于，所述手动超控壳体内的所述手动致动元件还包括一个超控驱动轴。
7.根据权利要求6所述的阀组件，其特征在于，所述的超控驱动轴可旋转地安装在所述手动超控壳体中。
8.根据权利要求7所述的阀组件，还包括一个具有一第二螺纹部分的超控从动件，所述的第二螺纹部分具有反向切制的螺纹，将所述的超控从动件可移动地安装在所述手动超控壳体中，从而响应于所述超控驱动轴的旋转而进行纵向移动。
9.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述的闸阀壳体还包括一个阀体；一个固定到所述阀帽上的第一闸阀阀帽，所述的液压致动器壳体固定到所述的第一闸阀阀帽上，以及一个固定到所述阀体上的第二闸阀阀帽，所述手动超控壳体固定到所述的第二闸阀阀帽上。
10.根据权利要求9所述的阀组件，其特征在于，所述的阀体设有一个第一侧面和一个第二侧面，将所述的第一闸阀阀帽连接在所述的第一侧面或者第二侧面上，将所述的第二闸阀阀帽连接在所述的第一侧面或者第二侧面上。
11.一种用于阀组件的手动超控器，所述的阀组件包括一个阀体和一个在所述的阀体内可在一第一位置和一第二位置之间平移移动的闸板，所述的手动超控器包括一个手动超控壳体；一个可旋转地安装在所述手动超控壳体内的手动超控驱动轴，所述的手动超控驱动轴具有一第一螺纹部分，所述的第一螺纹部分包括左旋螺纹；一个可操作地连接到所述手动超控驱动轴和所述闸板上的手动超控从动件。
12.根据权利要求11所述的手动超控器，其特征在于，所述的手动超控从动件具有一第二螺纹部分，该第二螺纹部分设有可与所述第一部分啮合的左旋螺纹，从而使所述的闸板响应于所述的手动超控驱动轴的旋转而在所述第一位置和第二位置之间平移运动。
13.根据权利要求12所述的手动超控器，在所述从动件和手动超控壳体之间，所述的手动超控器还设有至少一个凸缘和至少一个凹槽，所述的至少一个凹槽容纳着所述的至少一个凸缘，从而允许所述的从动件相对于所述的手动超控壳体产生平移运动，而且能避免所述从动件相对于所述的手动超控壳体产生旋转运动。
14.根据权利要求13所述的手动超控器，其特征在于，所述的至少一个凸缘固定在所述手动超控壳体上，并且在所述的从动件内形成所述的至少一个凹槽。
15.根据权利要求14所述的手动超控器，在所述的手动超控驱动轴和所述的手动超控壳体之间，所述的手动超控器还设有一个旋转连接件，所述的旋转连接件允许所述的手动超控驱动轴相对于所述的手动超控壳体发生旋转运动并能避免所述的手动超控驱动轴相对于所述的手动超控壳体发生平移运动。
16.一种用于安装一闸阀组件的方法，该方法包括将一个闸阀插入到一个闸阀壳体中；将一个操作杆连接到所述的闸阀上；将一个平衡杆连接到所述的闸阀上；将一个液压控制器连接到所述的操作杆上；以及将一个手动超控器连接到所述的平衡杆上。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述的液压控制器为一种液压故障保险的致动器。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括向所述的手动超控器提供一手动超控壳体，以及将所述的手动超控壳体连接到所述的闸阀壳体上。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括，在一个可旋转元件上设有一个第一左旋螺纹部分，以及将所述的可旋转元件安装在所述的手动超控壳体内。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括，在所述的手动超控壳体内安装一个用于平移运动的从动件，在所述的从动件上设有一个第二左旋螺纹部分，使所述的第一左旋螺纹部分和所述的第二左旋螺纹部分相啮合，以及使所述的平衡杆和所述的从动件相互连接在一起。
21.根据权利要求16所述的方法，还包括通过将一个第一闸阀阀帽连接在一闸阀阀体的第一侧面上构成所述的闸阀壳体，以及将一个第二闸阀阀帽连接在所述的闸阀阀体的第二侧面上。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括将所述的液压控制器连接在所述的第一闸阀阀帽上，以及将所述的手动超控器连接在所述的第二闸阀阀帽上。
23.根据权利要求21所述的方法，还包括使所述的操作杆经过所述的第一闸阀阀帽而延伸，以及使所述的平衡杆经过所述的第二闸阀阀帽而延伸。
24.根据权利要求21所述的方法，还包括使所述的闸阀阀体的所述第一侧面和所述的闸阀阀体的所述第二侧面大体上对称，这样，将所述的第一闸阀阀帽有选择地连接到所述闸阀阀体的所述第一侧面上或者是所述闸阀阀体的所述第二侧面上。
25.一种安装用于一阀致动器组件的手动超控器的方法，所述的阀组件包括一个带有一个可在一第一位置和一第二位置之间移动的闸板的闸阀，一个用于将一液压致动器连接到所述的闸板上的控制杆，以及一个连接到所述的闸板上的平衡杆，所述的该方法包括提供一个手动超控驱动轴，该驱动轴设有一具有左旋螺纹部分的螺纹部分；将所述的手动超控驱动轴可旋转地安装在一个手动超控壳体内；将一个连接件安装在所述的手动超控壳体内以便与所述的闸板相连接，以及将所述的超控驱动轴相对所述的连接件而安装，从而使所述的驱动轴的旋转运动将导致所述连接件的平移运动。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括使所述的连接件设有一个与所述驱动轴的所述左旋螺纹部分相啮合的螺纹部分。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括将一个旋转连接件连接到所述的手动超控壳体上，以及使所述的手动超控驱动轴和所述的旋转连接件相互连接，从而使所述的手动超控驱动轴可以相对于所述的手动超控壳体而旋转，但能避免相对其发生旋转运动。
28.一种闸阀组件，该闸阀组件包括一个闸阀壳体，该闸阀壳体具有一个第一闸阀壳体侧面和一个与所述第一闸阀壳体相对的的第二闸阀壳体侧面；在所述的闸阀壳体内可移动地安装一个闸板元件，所述的闸板元件可在一个第一位置和一个第二位置之间移动；一个安装在所述第一闸阀壳体侧面上的液压致动器壳体；一个安装在所述液压致动器壳体内的液压致动元件，所述的液压致动元件可操作地连接到所述闸板元件上，以便使所述闸板元件可在所述的第一位置和所述的第二位置之间移动；一个安装在所述第二闸阀壳体侧面上的手动超控壳体，以及一个安装在所述手动超控壳体内的手动致动元件，将该手动致动元件可操作地连接在所述闸板元件上，以便使所述的闸板元件可在所述的第一位置和所述的第二位置之间移动。
全文摘要
本发明公开了一种阀系统和方法。在一个优选的实施例中，本发明公开了一种可以以多种不同的方式构成的紧凑型阀系统(10)，以便满足多种特定的海底设备，诸如较低的立管壳体的尺寸需要。这样，液压致动器(16，18)和/或手动超控器(62，64)的高度能根据结构的需要而改变。阀体(36)最好是对称的，这样，液压致动器(16，18)和手动超控器(62，64)的位置可根据需要进行变换。
文档编号E21B33/03GK1539066SQ02815275
公开日2004年10月20日 申请日期2002年8月9日 优先权日2001年8月9日
发明者阿拉加萨米·孙达拉拉扬, 阿拉加萨米 孙达拉拉扬 申请人:环球油田机械公司