弯折销阀的制造方法与工艺

弯折销阀相关申请的交叉引用本申请要求2011年8月31日由JohnTomasko等人递交的发明名称为“BUCKLINGPINVALVE（弯折销阀）”申请号为61/573,095的美国临时申请的优先权，特地通过援引将其公开内容结合于此。技术领域本公开大体涉及具有改进的性能及可靠性的弯折销致动阀（BPAV）。

背景技术：
存在加工、传输或利用加压流体的多种类型的系统。为了保证这些类型的系统的安全性，每种这样的系统通常包括设计成防止系统过压的安全装置。在系统中的流体达到不安全水平的紧急情况下，流体的压力作用在安全装置上而产生从系统释放流体的开口。流体通过开口被排出至外界或安全容器，这减小了系统中的压力，并且防止系统的另一部分因流体的高压而失效。公知的安全装置的实施例公开在申请人共同拥有的于2007年3月15日公布的申请号为11/221,856的美国专利申请中，该申请的公开号为US2007/0056629A1，该申请的全部内容通过援引结合于此。用于增压系统的安全装置的一种具体类型是减压阀，该减压阀可以是重闭阀或非重闭阀。通常，弹簧、销或者弹簧与销的结合用于使移动塞在连接至增压系统的同时保持与装置的壳体密封接合。在这种系统中，当流体压力达到预定的安全水平时，加压流体在塞子上施加的力克服弹簧的偏压，或超过将塞子保持在适当位置的销的阻力。其中任一事件发生时，加压流体使塞子移动以暴露开口，通过该开口，流体会逃逸以释放系统中的压力。一旦装置入口处的加压流体减小到足以令弹簧或其它机构使塞子复位，重闭阀将自动重置。非重闭阀要求手动重置装置以致阀塞重新与阀座接合，并且必要时替换掉销或其它消耗性部件。如上所述，公知这种利用弯折销或者断裂销的减压阀，其保持密封塞处于密封接合以阻塞加压流体的流动。这种减压阀可被称为弯折销致动阀，或者“BPAV”。公知的BPAV公开在专利号为5,273,065、5,577,524、5,727,586的美国专利中。销释放装置防止塞排出加压流体，直到输出力超出预定极限。现有的释放装置包括遭受压缩力的销。遭受压缩力的销被设计成当输出力达到预定极限时根据欧拉定律弯折。为了根据欧拉定律执行操作，压缩力弯折销必须沿其纵向轴线被加载。如果发生非轴向加载，那么使销弯折所需的力减小，从而导致不必要的销启用，或过早启用销。因此，期望压缩力弯折销的恰当对准。销也可遭受剪切力或拉伸力。当输出力达到预定极限时，这种销会断裂。通常这种装置被称作“弯折销非重闭减压装置”。在本说明书中，弯折销的“失效”与弯折销阀的“启用”相关联，可交换使用这些术语来指弯折销变形并/或断裂从而阀允许流体流动的情况。弯折销为构造成在特别预定的压缩力下弯折的精心制造的部件。断裂销为构造成在特别预定的拉伸力或剪切力下失效的精心制造的部件。安装这种用于减压阀的销时需要十分谨慎操控。维修人员必须保证销恰当固定且拧紧至恰当支撑施加在减压阀上的压力。做不到这些会最终导致阀开放。在预定安全水平下过早开放引发不必要的系统停工，而在预定安全水平之上延迟开放危害系统的物理完整性。裸露销所具有的另一问题是：存在因维修人员在安装或维修期间必须接触裸露销而损害销的风险。对易碎低压裸露销来说，此损害销的风险尤其高。如上所述，为了恰当地行使安全减压装置的作用，减压装置在标定压力下或接近标定压力打开或关闭很重要。因为弯折销被设计成在预定压缩力下弯折，所以减压系统必须保证来自压力系统的力被有效传递至弯折销。在现有装置中，来自压力系统的力常常通过减压装置的结构系统被不恰当地传递，以致弯折销经受的压缩力不是由增压系统传递的实际作用力的准确表达。例如，从增压系统传递至弯折销的作用力常因弯曲、运动部件之间的摩擦、错位及沿传递作用力的路径产生的力矩而损失。在一些减压装置中，尤其是在那些具有低标定压力的减压装置中，错误操纵及不当安装基础性弯折销会干扰装置的标定压力的准确性。例如，弯折销在预装配及安装过程期间可能是危险过载的，以致销在使用时在大大低于期望的压力下启用。需求一种精度及可靠性提高的BPAV。本公开的BPAV获得了这些或其它优点。

技术实现要素：
为了获得一个或多个以上或其它优点，如在此实施并且概括性描述的，本公开涉及弯折销致动阀，该弯折销致动阀包括具有入口及出口的阀体、在阀体的入口处的阀座及构造成与阀座密封接合的阀塞。具有至少一个立柱的销保持架附接至阀体，并构造成安装弯折销。轴构造成将力从阀塞传递到弯折销。本公开还涉及包括阀体的弯折销致动阀。销保持架附接至阀体，该销保持架制成为刚性一体式构造，并且其中，销保持架构造成接纳弯折销卡盘。本公开也涉及制造用于弯折销致动阀的销保持架的方法。该方法包括由单件材料制造销保持架，其中，销保持架包括上板与下板。该方法还包括机加工上板中的上弯折销保持位置，同时机加工下板中的下弯折销保持位置。本公开还涉及制造弯折销致动阀的方法，该方法包括：设置阀体，该阀体具有入口及出口，并在阀体的入口处将阀座附接至阀体；将阀塞定位成与阀座密封接合；并且将销保持架附接至阀体。该方法还包括设置一轴，该轴构造成将力从阀塞传递到弯折销。附图说明合并在说明书中而构成说明书的一部分的附图示出了若干实施方式，并且与说明一起用于解释本公开的原理。图1示出了具有整体式阀座的弯折销阀的剖面图，图1也示出了能量吸收器或缓冲器，图1还示出了活塞密封阀塞。图2示出了具有可更换的阀座的弯折销阀的剖面图，图2也示出了能量吸收器或缓冲器，图2还示出了活塞密封阀塞。图3A示出了用于弯折销致动阀的一体式销保持架。图3B示出了用于弯折销致动阀的一体式销保持架的局部剖面图。图3C至图3F示出了弯折销致动阀的销保持架的立柱的多种截面。图4示出了弯折销致动阀的具有倾斜的底板的销保持架。图5示出了具有传感器的弯折销阀，图5也示出了一体式销保持架。图6示出了具有组合式销保持架的部分剖视的弯折销致动阀。图7示出了具有可更换的阀座的弯折销阀的内部部件，图7也示出了活塞密封阀塞。具体实施方式现将详细介绍当前的示例性实施方式，附图中示出了这些实施方式的实施例。如图1中所示，BPAV100设置有阀体101，该阀体限定入口102与出口103。阀体101可构造成使得流体能够从入口102传到出口103。入口法兰104可设置在入口102处，该入口法兰可用于使BPAV100连接至管法兰或与增压的或可增压的系统（统称“压力系统”）的其它接口。出口法兰105可设置在出口103处，该出口法兰可用于使BPAV100连接至管法兰或与用于从压力系统流过BPAV100的流体的贮器、释放槽或任何合适的容器或接收器的其它接口。如图1中所示，BPAV100也可设置有阀塞110。阀塞110可与阀塞座111合作而在BPAV的入口形成密封，从而防止流体流出压力系统。来自压力系统的压力可作用在阀塞110上。在BPAV100中，阀塞110可将由来自压力系统的压力产生的力经轴（110、121及122的组合）（也被称为主轴或杆）传递至弯折销120。弯折销120可构造成在预定的应力下失效，该预定的应力可与作用在阀塞110上的预定压力关联。弯折销120的失效（通常由永久丧失其形状（例如直圆柱形）表征），使得在压力系统经历过压的情况下，阀塞110能够移动以致释放或缓解压力。如图1中所示，销安装装置或“销保持架”130可安装在阀体101上，并且包括将弯折销保持在BPAV100中的适当位置的机构。销保持架130可包括若干立柱131，该立柱可将上销安装面132与下销安装面133连接起来。上销安装面132可构造成接收定位螺钉或立柱134，该定位螺钉或立柱可用于将弯折销120保持在适当位置，并且/或者将弯折销120置于预加载状态。定位螺钉或立柱134可与弹簧135或其它元件联合操作以定位或预加载弯折销120。销保持架130可设置有通气孔138以在轴部件（110、121、122）移动时允许空气逃逸和/或平衡压力。在根据本公开的一个实施方式中，例如如图1中所示的，BPAV阀体101可由一体式或整体式构造制成。例如，可浇铸成BPAV阀体101。与之相比，在现有技术90度流径BPAV中，阀体通过焊接和/或将各个工业标准的管道铸件栓接在一起而制成。组合式阀体具有若干缺陷。例如，BPAV阀的组合主体比90度流径API标准所允许的从入口到出口的长度要长。因此，公知的组合式BPAV阀在API标准的管道设施中不可用。例如，公知的组合式BPAV阀不能用于替代现有的标准API管道系统中的其它类型的90度流径阀。根据本公开的一体式构成的阀体101提供优于组合式阀体的若干优点。例如，一体式阀体可被设计成符合90度API标准。因此，具有一体式阀体的BPAV实现了90度API标准阀期望的流动属性，并且能与其它类型的90度API标准阀互换使用。此外，根据本公开且例如图1中所示具有一体式阀体101的BPAV100也可提供优于其它90度API标准压力或安全减压阀的有利之处。API标准阀通常是弹簧加载的，并且具有帮助这些装置再闭合的限定的限制性入口孔径。因为BPAV100是非重闭减压装置，所以无需作为管理装置自动再闭合的一个方面来限制入流。这使得能够自由选择用于BPAV100的入口孔，例如使入口孔径与公称管径匹配以使流量最大化。BPAV阀能够比90度API标准阀开放的更宽（并且提供更优的流径）。在90度API标准阀系统中，阀被认为是低流量区（即，瓶颈）。因此，必须使用大直径管道系统以允许这种限制流。然而，因为根据本公开的BPAV阀可具有改善的流量特征，所以可使用小直径管道系统而仍达到相同水平的整体流体流量。弯折销阀的阀体101可设置有大的入口直径以预防横截面积不期望地减小。当启用弯折销阀时，必须使流体能够通过该阀离开系统。横截面积的任何不期望减小会不期望地减小流体流，从而延迟释放危险压力。弯折销阀的阀体101可设置有与阀保持特定距离的法兰面。在一个实施方式中，入口法兰104与出口法兰105两者的面可定位成提高通过系统的流量，但不损耗材料。可将法兰面之间的距离设计成允许减小穿过阀的湍流和/或提高流速。此外，可将法兰面之间的距离设计成符合API规范要求。在一个实施方式中，如图1中所示，BPAV100可设置有“活塞密封”配置。在具有活塞密封配置的BPAV中，阀塞110可构造成配合在阀座111内。例如，在活塞—气缸配置中，柱状阀塞110可配合在柱状阀塞座111内。可以构想其它情形：也可在活塞密封配置中使用非柱形阀塞与阀塞座。此外，阀塞与阀塞座中的一者或两者可设置有诸如橡胶O形环112之类的密封构件以增强阀塞与阀塞座之间的密封质量。在先前公知的BPAV系统中使用“面密封”而非“活塞密封”。在面密封配置中，阀塞仅抵靠阀座开口的顶端密封或搁置在阀座开口的顶端上，即，阀塞未装配在阀座内。面密封可具有若干不利之处。例如，当弯折销接近其标定压力时，弯折销与/或轴会经受轻微的弹性弯曲。这种弯曲会足以使面密封成为“离座的”，从而使流体开始从压力系统泄漏。作为另一个例子，BPAV轴可通过启用或制造缺陷而弯曲，例如，这会降低面密封的质量，从而会允许泄漏。因为活塞密封使阀塞110装配在阀座111内，所以活塞密封可对阀的某些重要冲程保持密封。因此，即便弯折销120或轴121通过损坏、受到压力或其它原因而弯曲从而使阀塞110轻微移动，与面密封相比，活塞密封也会更好地保持流密密封。在一个实施方式中，如图1中所示，BPAV100可具有整合到阀体101的阀塞座111或喷嘴（未示出）。可将整体式阀塞座111或喷嘴浇铸成阀体101铸件的一部分。可选的是，可将整体式阀塞座111或喷嘴机加工或钻销到阀体101中。整体式阀塞座111或喷嘴在制造方面可提供有利之处，并且可节约成本。在另一实施方式中，例如图2中所示的，BPAV200可具有分离的、可更换的阀塞座211，该阀塞座以防漏方式附接至阀体201。如图2中所示，例如，可更换的阀塞座211可借助一个或多个螺钉附接至阀体201。在另一实施方式中，可更换的阀塞座211可借助铆钉、粘合剂或任何其它适当的防漏方式附接至阀体。可更换的阀塞座211可提供若干优点。例如，通过对表面抛光及尺寸容差提供更佳地控制，可更换的阀塞座211可在BPAV200重复启用之后允许更好地密封。与精制整合到阀体201的座相比，精密地精制分离的阀塞座211成本会更低并且更容易。作为另一实施例，可更换的阀塞座211可允许在阀塞座211中使用更昂贵的材料（诸如更硬的或更抗损的材料），而不用在阀体200的其余部分普遍使用这种昂贵材料。在阀塞座211中使用比阀体201中的材料硬的材料可防止阀体201过度磨损。以此方式，更硬更昂贵的材料的使用可限于阀塞座211，这样较软的且较低廉的材料可用于阀体201的其余部分。当在BPAV200安装或运转期间阀塞座211损坏或磨损时，可更换的阀塞座211也可提供有利之处。借助可更换的阀塞座211，可就地替换损坏或磨损的密封表面，而不用替换或重加工整个阀体201。同样如图2中所示，阀塞210可具有可更换的塞接口291。可更换的塞接口291能以防漏的方式附接至阀塞210。如图2中所示，例如，可更换的塞接口291可借助一个或多个螺钉附接至阀塞210。在另一实施方式中，可更换的塞接口291可借助铆钉、粘合剂或任何其它适当的防漏方式附接至阀塞210。可更换的塞接口291可提供有利之处。例如，通过对表面抛光及尺寸容差提供更佳地控制，可更换的塞接口291在BPAV200重复启用之后允许更好地密封。与精制整合到阀塞210的塞接口相比，精密地精制分离的塞接口291成本会更低并且更容易。作为另一实施例，可更换的塞接口291可允许塞接口291中使用更昂贵的材料（诸如更硬的...