专利名称：用于快闭安全设备的保持塞组件以及快闭安全设备的制作方法
技术领域：
本实用新型一般涉及用于气体分布系统的快闭安全设备，尤其涉及用于快闭类型安全阀的故障安全 保持塞组件。
背景技术：
气体分布系统，特别是天然气分布系统通常沿着一系列管道和通过一系列阀门把气体从生产商传输到消费者。姆个气体分布系统可以包括一个或多个调节阀，控制所述分布系统中的气体压強。通常，气体在所述系统中以高压传输。然而，气体的压强在最后传输到消费者之前必须减小。减压一般在本地网络的减压站完成。一般，这些减压站包括一个或多个压强调节阀和某种安全设备，所述安全设备在该压强调节阀故障时关闭气体流动。最普遍的，快闭安全阀用于这个目的。例如，美国专利No. 4，134，421，由此引证归并，公开了ー种在管道中提供过压保护的快闭安全阀。另ー个快闭安全阀的例子在美国专利应用No. 12/105，351中被公开，在此引证归并。所述快闭安全阀通常被置于压强调节阀的上游，这样在压强调节阀故障吋，该快闭阀可以阻止气体到达压强控制阀。所述快闭安全阀在最大和最小压强容限内监视压强调节阀下游的气体压強。如果下游压强超过最大或最小容限，所述快闭安全阀就闭合，关断气体向压强调节阀的流动，并阻止由于压强调节阀故障导致的不受控的气体泄漏。已知的快闭安全阀有保持塞附着于重置销。安全碟附着于该保持塞。当过压或欠压的情况被感知时，所述安全碟覆盖临近阀座的阀孔。该重置销附着于致动器，这个致动器用于感知过压或欠压的情況，且所述重置销和所述安全碟被弹簧加载到打开位置。通常所述安全碟通过E型环或其他类似的锁定连接被保持在所述保持塞。同样地，所述保持塞通过E型环或其他锁定连接附着于重置销。所述E型环或其他锁定连接必须是可移除的，以便阀门维护或修理，这样单个部件可以根据需要进行修理或更换。
实用新型内容然而，这些可移除的锁定连接，特别是E型环在暴露于穿过控制阀的流体压强时易于故障。如果所述E型环或其他锁定连接故障，所述安全碟和/或所述保持塞可能与所述重置销脱离，从而导致快闭安全阀的故障。由于所述快闭安全设备附着于所述控制阀，以避免在控制阀故障时通过控制阀的流体流动，因而快闭安全设备保持可操作是必要的。—种用于快闭安全设备的保持塞组件，包括重置销；保持塞，附着于所述重置销，该保持塞包含末梢部和中部，所述中部包含锥部；以及安全碟，附着于所述保持塞的所述末梢端部。保持塞组件的长度足以避免安全碟在接触阀座之前从末梢端跌落。保持塞组件的长度也足以避免保持塞在安全碟接触阀座之前从重置销跌落。根据ー个实施方式，保持塞组件进一歩包括弹簧保持器，所述重置销延伸穿过所述弹簧保持器的孔；以及重置弹簧，被置于所述弹簧保持器和所述保持销之间。[0011]根据ー个进ー步的实施方式，弹簧保持器包含锥形凹陷，其尺寸适于接纳所述保持塞的所述锥部的至少部分。根据ー个进ー步的实施方式，所述保持塞包含第一法兰，且所述弹簧保持器包含第二法兰，所述重置弹簧被置于该第一法兰和该第二法兰之间。根据ー个实施方式，所述保持塞的所述中部通过E型环固定至所述重置销。根据ー个实施方式，所述安全碟通过E型环附着于所述保持塞的所述末梢部。根据ー个实施方式，所述保持塞的长度足以避免所述安全碟接触到快闭安全设备中的阀座之前从所述末梢部跌落。根据ー个实施方式，所述末梢部包括由环形凹陷分开的第一末梢部和第二末梢部。根据ー个进ー步的实施方式，所述第一末梢部位于所述环形凹陷和重置弹簧法兰之间，且所述第二末梢部至少和所述第一末梢部同样长。根据ー个实施方式，所述保持塞包括用于接纳所述重置销的部分的孔，该孔延伸穿过所述中部，该孔终止于所述末梢部。根据ー个进ー步的实施方式，所述保持塞包括E型环开ロ，该E型环开ロ基本垂直于所述孔，该E型环开ロ的尺寸适于接纳E型环的至少一部分，该E形环把所述保持塞固定至所述重置销。根据ー个进ー步的实施方式，所述孔终止于接近的法兰。根据ー个进ー步的实施方式，所述孔的长度足以避免在所述安全碟接触到快闭安全设备中的阀座之前所述保持塞从所述重置销跌落。一种用于流体分布网络的快闭安全设备，包括阀体，具有由流体流动路径连接的流体入口和流体出口。阀座位于流体流动路径上。重置销。保持塞附着于重置销，且该保持塞包含末梢部和中部。安全碟附着于所述保持塞的所述末梢部，所述重置销可朝着和远离所述阀座滑动，以使得该安全碟也朝着或远离所述阀座滑动至关闭位置。所述安全碟与所述阀座接触以防止通过所述流体流动路径的流体流动。保持塞的长度足以避免安全碟在接触阀座之前从末梢部跌落。保持塞的长度也足以避免在安全碟接触阀座之前保持塞从重置销跌落。根据ー个实施方式，快闭安全设备进一歩包括弹簧定位器和设置于所述保持塞和所述弹簧定位器之间的重置弹簧，所述重置弹簧朝向所述阀座偏置所述保持塞。根据ー个进ー步的实施方式，所述保持塞包括所述中部上的锥部，且所述弹簧定位器包括锥形凹陷，该锥形凹陷的尺寸适于接納所述锥部的至少部分。根据ー个进ー步的实施方式，所述末梢部包括第一末梢部和第二末梢部，该第一末梢部位于所述保持塞上的弹簧座法兰和环形法兰之间，该第二末梢部的长度至少和该第一末梢部一祥。根据ー个实施方式，所述保持塞包括用于接纳所述重置销的部分的孔，所述孔的长度足以避免在所述安全碟接触到所述阀座前所述保持塞从所述重置销跌落。根据ー个进ー步的实施方式，所述保持塞包括E型环开ロ，该E型环开ロ基本垂直于所述孔。根据ー个进ー步的实施方式，所述孔延伸穿过所述中部，且终止于所述末梢部。
结合附图及下面的描述，本实用新型的目的，特点和优点将变得清晰明了。图I是现有技术的快闭安全阀的ー个横断面图。图2是图I中的快闭安全阀的部分的剖视图。图3是图I中的快闭安全阀在打开位置的剖视图。图4是图I中的快闭安全阀在闭合位置的剖视图。图5是图I中的快闭安全阀由于连接器故障阀碟从保持塞移出的剖视图。图6是依照本实用新型的教导所构建的、带有保持塞连接器故障的ー个故障安全保持塞组件的剖视图。图7是图6中的、带有碟连接器故障的故障安全保持塞组件的剖视图。图8是图6中的、带有碟连接器故障和保持塞连接器故障的故障安全保持塞组件的剖视图。图9A-9C是图6中的保持塞的透视图，平面图和横断面图。图10A-10C是图6中的保持塞组件的弹簧定位器的透视图，平面图和横断面图。
具体实施方式
现在參见附图，图I所示为已知的快闭安全阀10的例子。该快闭安全设备10可附着于气体分布系统中ー个主调节器(未示出)，以在主调节器故障时提供安全关断功能。该快闭安全设备10包括阀部11，快闭部13和致动器15。所述阀部11包括阀体12，该阀体具有由流体路径18连接的流体入口 14和流体出ロ 16。该流体路径18包括阀座20。流经快闭安全设备10的流体从流体入口 14流过包括阀座20的流体路径18，流至流体出ロ16。快闭部13包括安全碟22，当过压或欠压的情况被主调节器下游感知吋，该安全碟22与阀座20协作以限制通过快闭安全设备10的流体流动。安全碟22在阀笼24中朝向或远离阀座20滑动。ー些已知的快闭安全设备10可以不包括阀笼24。致动器15包括外壳26，该外壳26包住一个或多个弹簧28。弹簧28连接至隔膜30。隔膜30对致动器15内的压强变化敏感，并且响应于压强变化在致动器外壳26内移动。隔膜30连接至支承板32，该支承板32与隔膜30协カ在外壳26内纵向移动。当致动器15感知到过压或欠压的情况，支承板32与凸轮34相互作用，以释放与安全碟22相连的重置销36。一旦重置销36被释放，重置销36和安全碟22在弹簧压力下朝向阀座20滑动，这使得安全碟22与阀座20接触，从而关掉经过流体路径18的流体流动。图2所示为快闭安全设备10中快闭部13和致动器15的近视图。快闭部13包括与安全碟22相连的重置销36，闩塞38和重置套管40。重置套管40附着于重置销36，在安全碟22的对面。在快闭安全设备10由于过压或欠压的情况被激活后，重置套管40用于重置快闭安全设备10，且所述情况被纠正。如图3所示，凸轮34可释放地保持闩塞38在位，这样维持安全碟22在有臂位置。当凸轮34被致动器15激活，凸轮34释放重置塞38，并且重置销36和安全碟22朝向阀座20滑动，以闭合快闭安全设备10，避免通过流体路径18的流体流动。重置弹簧43提供移动重置销36和安全碟22的力。重置弹簧43朝向阀座20偏置重置销36和安全碟22，且重置销36和安全碟22被凸轮34和闩塞38保持在臂或缩回的位置上。安全碟22通过保持塞组件42附着于重置销36。保持塞组件42包括保持塞44和弹簧定位器46。保持塞44在重置销36和安全碟22之间建立连接。保持塞44包括孔48，用于接纳重置销36的一端。重置销36通过ー个可释放的连接，例如销E型环50，固定于保持塞46。销E型环50在维护或修理时可以被移除，以便重置销36从保持塞46上被移除。同样地，安全碟22通过ー个可释放连接，例如碟E型环52，可释放地固定于保持塞46。除E型环之外的可释放连接可以被使用，并且本领域普通技术人员可以根据阀门和流体特点选择合适的可释放连接。图4所示为快闭部13在被致动位置,在该位置处重置销36和安全碟22已经朝向阀座20移动，且安全碟22接合阀座20以避免通过流体路径18的流体流动。图5所示为已知的快闭安全设备发生的ー个问题，即安全碟22可能从重置销36 上断开连接。因为E型环50，52被暴露于流体流动和阀体12内的流体压强，E型环50，52可能会故障。图5中，碟E型环52已经故障，并且碟22从保持塞44断开连接，并在流体路径18的ー个角中卡住。当碟22从保持塞44断开连接吋，由于安全碟22不再能够配合阀座20阻止通过流体路径18的流体流动，因而快闭安全设备10故障。而且，安全碟22可由于不对齐和/或震动导致在阀体12中的损伤。虽然未在图5中示出，当销E型环50故障时能够发生同样的问题。图6-8所示一个依照本实用新型的教导而构造的故障安全保持塞组件142，其中类似元件的编号比图1-5中相应的元件编号大100。故障安全保持塞组件142包括重置销136，附着于重置销136的保持塞144，弹簧定位器146和重置弹簧143，该重置弹簧143位于弹簧定位器146和保持塞144之间，以朝向阀座120偏置保持塞144和安全碟122。保持塞144包括加长的末梢部154和加长的中部156。中部156包括加长的孔148用于接纳重置销136。中部156也包括锥部158，当保持塞144在臂位置时，锥部158至少部分地安装在弹簧定位器146的锥形凹陷160内。通过加长保持塞144的中端和末梢端，不管是销E型环或碟E型环故障，安全碟122保持位于末梢部154上。为了合适地安装到加长的孔148内，重置销136也被加长。保持塞144的总长度足以避免安全碟122在碟E型环152故障时从保持塞的末梢部跌落。保持塞144的总长度也足以避免保持塞144在销E型环150故障时从重置销136跌落。图6特别示出销E型环150故障的情形。当销E型环150故障吋，保持塞144可以随意沿着重置销136滑动。由于流体路径118内的流体压强，保持塞144和安全碟122通常将被迫朝向阀座120。保持塞144的加长的中部156的长度足以避免保持塞144在安全碟122接触阀座之前完全从重置销136上滑落。换句话说，保持塞144的长度在销E型环150故障时足以在安全碟122和阀座120之间保持合适的对齐。图7特别示出碟E型环152故障的情形。当碟E型环152故障时，安全碟122可以随意沿着保持塞的末梢部154滑动。由于流体路径118内的流体压强，安全碟122通常将被迫朝向阀座120。末梢部154长度足以避免碟122在接触阀座120之前从末梢部154上跌落。换句话说，保持塞144的长度在碟E型环152故障时足以在安全碟122和阀座120之间保持合适的对齐。图8特别示出碟E型环152和销E型环150都故障的情形。当碟E型环152和销E型环150都故障时，安全碟122可以随意沿着末梢部154滑动，且保持塞144可以随意沿着重置销136滑动。加长的末梢部154和加长的中部156的总长度足以避免在安全碟122接触阀座120之前安全碟122从末梢部154上跌落和保持塞144从重置销136上跌落。换句话说，保持塞144的长度在销E型环150和碟E型环152都故障时足以在安全碟122和阀座120之间保持合适的对齐。图9A-9C所示为保持塞144的实施方式,其中，保持塞144包括主体164,主体164包括加长的中部156和加长的末梢部154。通常中部156为圆柱形，且终结于锥部158。末梢部154包括由环形凹陷170分开的第一末梢部166和第二末梢部168。第二末梢部168至少和第一末梢部166同样长。环形凹陷170的尺寸适于接纳碟E型环152。安全碟122被置于环形凹陷170和弹簧座法兰172之间。弹簧座法兰172为重置弹簧143提供支持面，以抵靠着保持塞144且因此朝着阀座120偏置保持塞144。孔148完全延伸穿过加长的中部156，靠近弹簧座法兰172终结于末梢部154。E型环开ロ 174基本垂直地延伸到孔148，并且其尺寸适于接纳销E型环150，以把保持塞144固定于重置销136。图10A-10C所示为弹簧定位器146的实施方式，其中，弹簧定位器146包括定位器主体176，定位器主体176包括锥形凹陷160，弹簧座法兰178和中心孔180。如上所述，锥形凹陷160的尺寸适于当重置弹簧143被压缩时接纳保持塞144的锥部158的至少部分。这样，锥形凹陷160和锥部158协作以允许保持塞144移动得比现有技术的快闭阀离弹簧定位器146更近。更特别地，当重置销143被压缩且保持塞144在臂位置时，锥形凹陷160基本重叠了锥部158的一部分。而且，锥形凹陷160允许使用更长的中部156，由此保持塞144从重置销136上跌落的可能性更小。虽然为了解释本实用新型，展示了某些具有代表性的实施方式和细节，但是对于本领域的技术人员来说很显然地，可以在不背离本实用新型的范围的前提下对这里公开的方法和设备做出各种变化。
权利要求1.一种用于快闭安全设备的保持塞组件，其特征在于，所述保持塞组件包括 -重置销； -保持塞，附着于所述重置销，该保持塞包含末梢部和中部，所述中部包含锥部；以及 -安全碟，附着于所述保持塞的所述末梢部。
2.根据权利要求I所述的保持塞组件，其特征在于，进一步包括 -弹簧保持器，所述重置销延伸穿过所述弹簧保持器的孔；以及 -重置弹簧，被置于所述弹簧保持器和所述保持销之间。
3.根据权利要求2所述的保持塞组件，其特征在于，弹簧保持器包含锥形凹陷，其尺寸适于接纳所述保持塞的所述锥部的至少部分。
4.根据权利要求2所述的保持塞组件，其特征在于，所述保持塞包含第一法兰，且所述弹簧保持器包含第二法兰，所述重置弹簧被置于该第一法兰和该第二法兰之间。
5.根据权利要求I所述的保持塞组件，其特征在于，所述保持塞的所述中部通过E型环固定至所述重置销。
6.根据权利要求I所述的保持塞组件，其特征在于，所述安全碟通过E型环附着于所述保持塞的所述末梢部。
7.根据权利要求I所述的保持塞组件，其特征在于，所述保持塞的长度足以避免所述安全碟接触到快闭安全设备中的阀座之前从所述末梢部跌落。
8.根据权利要求I所述的保持塞组件，其特征在于，所述末梢部包括由环形凹陷分开的第一末梢部和第二末梢部。
9.根据权利要求8所述的保持塞组件，其特征在于，所述第一末梢部位于所述环形凹陷和重置弹簧法兰之间，且所述第二末梢部至少和所述第一末梢部同样长。
10.根据权利要求I所述的保持塞组件，其特征在于，所述保持塞包括用于接纳所述重置销的部分的孔，该孔延伸穿过所述中部，该孔终止于所述末梢部。
11.根据权利要求10所述的保持塞组件，其特征在于，所述保持塞包括E型环开口，该E型环开口基本垂直于所述孔，该E型环开口的尺寸适于接纳E型环的至少一部分，该E形环把所述保持塞固定至所述重置销。
12.根据权利要求10所述的保持塞组件，其特征在于，所述孔终止于接近的法兰。
13.根据权利要求10所述的保持塞组件，其特征在于，所述孔的长度足以避免在所述安全碟接触到快闭安全设备中的阀座之前所述保持塞从所述重置销跌落。
14.一种用于流体分布网络的快闭安全设备，其特征在于，该快闭安全设备包括 -阀体，具有由流体流动路径连接的流体入口和流体出口 ； -阀座，位于所述流体流动路径上； -重置销； -保持塞，附着于所述重置销，该保持塞包含末梢部和中部； -安全碟，附着于所述保持塞的所述末梢部； 其中，所述重置销可朝着和远离所述阀座滑动，以使得所述安全碟也朝着和远离所述阀座滑动至关闭位置，所述安全碟与所述阀座接触以防止通过所述流体流动路径的流体流动，并且所述保持塞的长度足以避免所述安全碟在接触所述阀座之前从所述末梢部跌落。
15.根据权利要求14所述的快闭安全设备，其特征在于，进一步包括弹簧定位器和设置于所述保持塞和所述弹簧定位器之间的重置弹簧，所述重置弹簧朝向所述阀座偏置所述保持塞。
16.根据权利要求15所述的快闭安全设备，其特征在于，所述保持塞包括所述中部上的锥部，且所述弹簧定位器包括锥形凹陷，该锥形凹陷的尺寸适于接纳所述锥部的至少部分。
17.根据权利要求15所述的快闭安全设备，其特征在于，所述末梢部包括第一末梢部和第二末梢部，该第一末梢部位于所述保持塞上的弹簧座法兰和环形法兰之间，该第二末梢部的长度至少和该第一末梢部一样。
18.根据权利要求14所述的快闭安全设备，其特征在于，所述保持塞包括用于接纳所述重置销的部分的孔，所述孔的长度足以避免在所述安全碟接触到所述阀座前所述保持塞 从所述重置销跌落。
19.根据权利要求18所述的快闭安全设备，其特征在于，所述保持塞包括E型环开口，该E型环开口基本垂直于所述孔。
20.根据权利要求18所述的快闭安全设备，其特征在于，所述孔延伸穿过所述中部，且终止于所述末梢部。
专利摘要一种用于快闭安全设备的故障安全保持塞组件以及快闭安全设备，该保持塞组件包括重置销，附着于该重置销的中部的保持塞，和附着于该重置销的末梢部的安全碟。所述保持塞组件的长度足以避免该安全碟在接触阀座之前从所述末梢部跌落。所述保持塞组件的长度也足以避免该保持塞在所述安全碟在接触该阀座之前该保持塞从所述重置销跌落。
文档编号F16K17/00GK202418759SQ20112038330
公开日2012年9月5日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年4月15日
发明者D·E·伍鲁姆斯, J·C·哈夫金斯, R·阿莱克斯安德鲁-维拉德, T·恩古延 申请人:艾默生过程管理调节技术公司