具有阀盘制动器组件的紧急切断安全装置制造方法
【专利摘要】具有阀盘制动器的紧急切断安全装置，包括阀体，位于入口和出口之间的阀座，以及在非切断位置和切断位置之间移动的复位销。阀盘支架包括螺杆，并可操作地连接到复位销。阀盘安装到支架的杆上，并对应于阀盘支架的移动在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，在关闭第二位置上阀盘与阀座相抵。螺母固定到阀盘支架的杆的螺纹部分上，且制动器弹簧布置在阀盘支架的杆上，并通过螺母固定。制动器弹簧被设置为对阀盘施加偏压力。
【专利说明】具有阀盘制动器组件的紧急切断安全装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于气体分配系统的紧急切断(Siam-Shut)安全装置，更加具体地说，涉及一种装有弹簧加载的阀盘制动器的紧急切断安全装置。
【背景技术】
[0002]气体分配系统，比如用于分配天然气的系统，通常沿着一系列管道，并通过一系列阀将气体从生产者传输到消费者。每一气体分配系统可包括控制分配系统内气体压力的一个或多个调节阀。通常，气体在系统中以高压传递。然而，气体压力必须在最终分配到消费者之前降低。该压力降低通常在当地网络中的降压站处完成。
[0003]通常，这些降压站包括一个或多个压力调节阀，以及在压力调节阀失效时切断气流的某些安全装置。更一般地，紧急切断安装阀被用作安全装置来在适宜环境下切断流体，比如超压条件或者欠压条件。比如，美国专利N0.4134421，通过参考方式引入本文，公开了在管道中提供过压保护的紧急切断安全阀。紧急切断安全阀的另一示例在美国专利N0.8225812中公开，其也是通过参考的方式引入本文。紧急切断安全阀可通常设置在系统中压力调节阀的上游，这样在压力调节阀已经失效的情况下，紧急切断阀可防止气体到达压力调节阀。
[0004]紧急切断安全阀可设置来相对于最大和最小压力容差监控邻近压力调节阀的气体压力。比如，如果装置下游的压力超过最大或者最小容差，紧急切断安全阀关闭，切断通往压力调节阀的气流，并在其自身所安装在内的管道中或者压力调节阀向其供给气体的下游设备中，防止气体由于压力调节阀可能的失效而引起的不受控制的泄漏。
[0005]已知的紧急切断安全阀具有阀盘，其尺寸为盖住阀座附近的阀孔。该阀盘连接到复位销，而复位销又与感应过压或欠压状态的致动器连接。复位销通常处于待命或者非切断位置，这将阀盘远离阀座布置处于打开位置。如果致动器感应到合适的切断条件，那么致动器释放复位销，且阀盘移到抵住阀座的闭合位置。在传统的紧急切断装置中，正常工作期间阀通常处于打开位置，且装置被调整为处于设定点。结果，当系统中压力改变了预定量时，装置关闭。
[0006]当阀处于打开位置，阀盘通常暴露于流经装置的流体流动。因为阀盘安装到阀杆上，在某些流动条件下，作用在阀盘上的力可拉动复位销，这不利地影响到安全装置的精确性，且可最终导致装置在错误的设定点处紧急切断。这些力也可以引起阀盘的过度移动，且在一些情形下，可能移除将阀盘固定到阀盘支架的固定夹。进一步，在某些流动条件下，作用于阀盘上的力也可以在复位销和/或其他部件上形成弯曲力。这些弯曲力也可以造成过早磨损，并还不利地影响紧急切断安全装置的精确性。
【发明内容】
[0007]根据第一示例方面，具有阀盘制动器的紧急切断安全装置包括阀体，该阀体具有入口、出口，并限定在入口和出口之间延伸的流动通路，阀体包括围绕设置在入口和出口之间的开孔的阀座。复位销安装在阀体内，并设置来响应致动器，复位销可相对于阀体沿着轴线在非切断位置和切断位置之间移动。阀盘支架包括具有螺纹部分的杆，阀盘支架安装在阀体内，并可操作地耦接到复位销，且阀盘支架可响应于复位销在非切断位置和切断位置之间的移动而相对于阀体移动。阀盘包括中间孔，中间孔的尺寸适于安装到阀盘支架的杆上，阀盘可移动地设置在阀体内，且响应于阀盘支架的运动在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，其中在打开第一位置处，阀盘远离阀座，在关闭第二位置处，阀盘抵靠阀座。螺母可固定到阀盘支架的杆的螺纹部分，且制动器弹簧布置在阀盘支架的杆上并通过螺母固定。制动器弹簧被设置成对阀盘施加偏压力。
[0008]根据第二示例方面，具有阀盘制动器的紧急切断安全装置包括阀体，阀体具有入口、出口，并限定在入口和出口之间延伸的流动通路，阀体包括围绕设置在入口和出口之间的开孔的阀座。复位销安装在阀体内，并设置来响应致动器，复位销可相对于阀体沿着轴线在非切断位置和切断位置之间移动。阀盘支架安装在阀体内，并可操作地耦接到复位销，阀盘支架响应于复位销在非切断位置和切断位置之间的移动而相对于阀体移动。阀盘可移动地设置在阀体内，且可响应于阀盘支架的移动在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，其中在打开第一位置处，阀盘远离阀座，在关闭第二位置处，阀盘抵靠阀座。阀盘制动器组件包括可操作地将阀盘耦接到阀盘支架的制动器弹簧，以及将阀盘固定到阀盘支架的可调整连接件，且制动器组件被设置成在平行于轴线的方向上对阀盘施加偏压力。
[0009]根据第三示例方面，紧急切断安全装置包括阀体，阀体具有入口、出口，并限定在入口和出口之间延伸的流动通路，阀体包括围绕设置在入口和出口之间的开孔的阀座。阀盘设置在阀体内，且可沿着紧急切断轴线在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，在打开第一位置，阀盘远离阀座，在关闭第二位置，阀盘抵靠阀座。复位销可操作地沿着轴线相对于阀体在非切断位置和切断位置之间移动，复位销被设置来响应致动器将复位销从非切断位置向切断位置移动。阀盘支架可操作地耦接到复位销，且与复位销一致地移动。制动器装置可操作地将阀盘耦接到阀盘支架，制动器装置被设置成减少从阀盘到复位销的流体阻力的传递。
[0010]根据第四示例方面，紧急切断安全装置中制止阀盘的运动的方法包括提供阀体，阀体具有入口、出口，并限定在入口和出口之间延伸的流动通路，阀体包括围绕设置在入口和出口之间的开孔的阀座。该方法包括在阀体中提供阀盘，阀盘可沿紧急切断轴线在阀盘远离阀座的打开第一位置和阀盘抵靠阀座的关闭第二位置之间移动，提供复位销，复位销可操作性地沿着轴线相对于阀体在非切断位置和切断位置之间移动，以及设置复位销来响应致动器，从而将复位销从非切断位置向着切断位置移动。该方法包括提供阀盘支架，阀盘支架可操作地耦接到复位销，并与复位销一致地移动，以及提供制动器弹簧，制动器弹簧可操作地将阀盘耦接到阀盘支架，并且设置制动器弹簧，以减少从阀盘到复位销的流体阻力的传递。
[0011]进一步根据前述第一、第二、第三或第四方面，紧急切断安全装置和/或方法可进一步包括一个或多个如下的优选形式。
[0012]在一种优选形式中，制动器弹簧是钢弹簧，且制动器弹簧可以是波形弹簧或者是螺旋弹簧。
[0013]在另一种优选的形式中，阀盘支架包括杆，且制动器弹簧为布置成连续缠绕杆的钢弹黃。
[0014]在另一种优选的形式中，阀盘支架包括杆，致动器弹簧围绕杆，且制动器弹簧为波形弹簧或者螺旋弹簧。
[0015]在另一优选形式中，阀盘支架包括杆，且制动器弹簧为大致圆柱形并围绕杆。
[0016]在另一优选形式中，该装置包括设置在螺母和制动器弹簧之间的垫圈，且螺母可沿着阀盘支架的杆调整，以使得制动器弹簧施加到阀盘的弹簧力得以调整。
[0017]在另一种优选形式中，阀体包括凹部，凹部的尺寸适于在阀盘处于打开第一位置之时容纳阀盘的至少一部分，且凹部的尺寸适于允许阀盘的该部分位于流动通路以外。
[0018]在另一种优选形式中，阀盘支架可滑动地安装在设置在阀体中的导向套中。该导向套可包括中空的圆柱部分，圆柱部分在邻近阀盘的位置至少部分地延伸超过复位销，导向套由限定在阀体内的导向孔可滑动地支撑。导向套可沿着轴线在缩回位置和延伸位置之间移动，在缩回位置，当复位销位于非切断位置之时，导向套的大部分设置在导向孔的内侦牝而在延伸位置，当复位销位于切断位置之时，导向套的至少一部分设置在导向孔的外侧。
[0019]在另一优选形式中，可调整连接件包括螺母以及由阀盘支架承载的螺杆，且螺母可沿着螺杆调整，从而使得由制动器弹簧施加到阀盘的弹簧力得以调整。阀体包括挡块，阀盘被配置为当复位销移动到非切断位置之时接触挡块。制动器弹簧被设置为当阀盘处于第一打开位置之时向着挡块偏压阀盘。阀体可包括凹部，凹部的尺寸适于当阀盘处于第一打开位置之时容纳阀盘的至少一部分，其中当阀盘设置在凹部中时，阀盘接合挡块。
[0020]优选的方法形式包括提供挡块，阀盘被设置为在阀盘处于打开第一位置之时接合挡块，以及设置制动器弹簧，以在阀盘处于第一打开位置之时对阀盘施加抵靠挡块的偏压力。
[0021]另一优选方法形式包括提供凹部，且设置凹部的尺寸，以在阀盘处于打开第一位置之时容纳阀盘的至少一部分，
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是传统紧急切断安全模块的横截面图，其具有以传统方式安装在阀盘支架上的阀盘，并显示了处于关闭位置的阀盘。
[0023]图2是图1紧急切断安全阀的放大剖视图，但是显示了处于打开位置的阀盘。
[0024]图3是根据本发明教导构建的紧急切断安全阀的横截面图，其结合了可操作地将阀盘连接到阀盘支架的制动器弹簧。
[0025]图4是图3中紧急切断安全阀的放大剖视图，显示了处于关闭位置的阀盘。
[0026]图5是与图4相似的放大剖视图，但是显示了处于打开位置的阀盘。
[0027]图6是阀盘支架和阀盘的透视放大局部视图，显示了具有圆锥形弹簧的阀盘制动器组件。
[0028]图7是阀盘支架和阀盘的透视放大局部视图，显示了具有波形弹簧的阀盘制动器组件。
[0029]图8是示意性圆锥形弹簧的放大视图。
[0030]图9是示意性波形弹簧的放大视图。具体实施例
[0031]现在参考图1和2，其显示了已知紧急切断安全装置10的一个示例。紧急切断安全装置10可连接到气体分配系统中的主调节器(未示出)，以在主调节器失效的情况下提供紧急切断能力。紧急切断安全装置10包括阀部分11，紧急切断部分13和致动器15。阀部分11包括阀体12，阀体12具有流体入口 14以及流体出口 16，流体入口 14和流体出口16通过形成了流动通路18的流体通道连接。阀座20设置在阀体12内，且限定了形成流动通路18的一部分的流动开孔21。结果，流经紧急切断安全装置10的液体从流体入口 14流出，经过包括阀座20 (以及由阀座20形成的流动开孔21)的流动通路18，到达流体出口16。
[0032]紧急切断部分13包括阀盘22，当主调节器下游处感应到过压或者欠压条件之时，阀盘与阀座20配合，限制流体流经阀体12。阀盘22在阀体12内部向着阀座20滑动，从而闭合流体开孔21，以及远离阀座20滑动，从而打开流体开孔21。通常，致动器15包括包围一个或多个弹簧28的壳体26，弹簧28通常连接到隔膜30。隔膜30对致动器15中的压力改变很敏感，且在致动器壳体26内对应于压力的改变而移动。隔膜30连接到背板32，背板32在壳体26内与隔膜30 —起纵向移动。背板32与凸轮34相互作用，从而接合或者释放复位销36。复位销36可沿着紧急切断轴线A相对于阀体12在缩回位置或非切断位置和延伸位置或者切断位置之间移动，在缩回或者非切断位置上，阀盘22远离阀座20处于打开流动开孔21的打开位置上，在延伸或者切断位置上，阀盘22抵靠阀座22处于关闭流动开孔21的关闭位置上。
[0033]紧急切断部分包括弹簧37或其他适宜的偏压机构，其作用为向着关闭位置偏压阀盘22。结果，当致动器15感应到过压条件或者欠压条件之时，复位销36在非切断位置和切断位置之间移动。致动器15使得凸轮34释放复位销36，这样弹簧37使得复位销36并因此使得阀盘22向着阀座20滑动，最终使得阀盘22与阀座20接触，因此关闭流动开孔21，并切断流过阀体12内流动通路18的流体。
[0034]图2显示了紧急切断安全装置10的紧急切断部分13的细节图。复位销36显示为与阀盘22连接，复位销36设置在非切断位置，将阀盘22放在与阀座20相隔的打开位置。当布置在非切断位置之时，定位销可由凸轮34或其他适宜锁止机构保持在适当位置，这样凸轮34可释放地将复位销36保持在非切断位置(这也可以称为待命位置)，阀盘22与阀座20隔开。当凸轮34由致动器15启动时，凸轮34释放复位销36，且阀盘22朝着阀座20滑动或者移动，以关闭紧急切断安全装置10，防止流体流过阀体12的流动通路18。
[0035]参考图3-5，显示了根据此处所示的本发明教导来组装的紧急切断安全装置110。紧急切断安全装置110可与上面参考图1和2所记载的紧急切断安全装置10相似，且因此，相同或相似的部件将使用相同的附图标记，附图标记加上100。再次，紧急切断安全装置110可连接到气体分配系统中的主调节器(未示出)，从而在主调节器失效的情况下提供安全切断能力。如图3所示，紧急切断安全装置110可包括紧急切断部分113和致动器115，其适于连接到阀部分111。阀部分111包括阀体112，阀体112具有流体入口 114和流体出口 116，流体入口 114和流体出口 116通过形成了流动通路118的流体通道连接。如图3_5所示，阀座120设置在阀体112中，并限定形成流动通路118的一部分的流动开孔121。结果，经过阀部分111的流体从流体入口 114流过包括阀座120 (且由阀座120形成的流动开孔121)的流动通路118，流到液体出口 116。
[0036]在图3所示设置中，紧急切断安全装置110包括安装在阀体112的喉部141内的可选择的阀笼140。该阀笼140被设置为容纳紧急切断部分113的阀盘122，并可以绕着和/或引导阀盘122。在可选方式中，紧急切断安全装置110可以构建为不具有阀笼140，与图1和2所示的布置相似。可以理解的是，本文讨论的所有方面可以与具有或不具有可选择的阀笼140的紧急切断安全装置任意结合。
[0037]图3-5中紧急切断部分113包括紧急切断主体151以及可滑动地设置在紧急切断主体151的复位孔155中的复位销136。如所示，复位销136和复位孔155设置在共同的紧急切断轴线A上。紧急切断主体151进一步限定设置在复位孔155和阀体112的喉部141之间的喉部153。紧急切断主体151的喉部153连接到阀体112的喉部141。如图1和2中所示的实施例，阀盘122与阀座120配合，当主调节器下游感应到过压条件或者欠压条件之时限制液体流过紧急切断安全装置110。阀盘122可操作地连接到复位销136的端部136a，这样阀盘122沿着紧急切断轴线A向着阀座120移动到闭合位置，从而对应于致动器115的驱动关闭流动开孔121，以及沿着紧急切断轴线A远离阀座120移动到打开位置，从而通过已知方式对应于复位销136的操作打开流动开孔121。
[0038]通常，致动器115包括围绕离合杆簧128以及减压弹簧129的壳体126。离合杆簧128通常以传统方式连接到隔膜130，而减压弹簧129按已知方式连接到减压阀组件129a。隔膜130对致动器115中的压力变化非常敏感，并对应于压力变化在致动器壳体126内移动。隔膜130连接到背板132，其与隔膜130—起纵向地(从附图上看是竖直地)在壳体126中移动。背板132与凸轮134相互作用，以接合或者释放复位销136。而，复位销136可沿着紧急切断轴线A相对于阀体112在缩回或非切断位置与延伸或切断位置之间移动，在缩回或非切断位置，阀盘122在打开流动开孔121的打开位置(图5)与阀座120隔开,在延伸或切断位置，阀盘122在关闭流动开孔121的关闭位置(图3和4)抵靠阀座120。紧急切断部分113额外地包括了弹簧137或其他适宜偏压机构，其靠近相邻于阀盘122的端部136a，作用于使阀盘122压向关闭位置。
[0039]结果，如所述，当致动器115感应到过压条件或者欠压条件的时候，复位销136可沿着紧急切断轴线A在非切断位置和切断位置之间移动。致动器115使得凸轮134释放复位销136，这样弹簧137使得复位销136并因此使得阀盘122沿着紧急切断轴线A向着阀座120滑动或者移动，最终使得阀盘122接触阀座120，因此关闭流动开孔121并切断流过流动通路118的流体。
[0040]在装置的整个操作中，当阀盘122位于打开位置之时，或者移动到远离关闭位置的另一位置之时，流体流过阀体112，且流体阻力作用于阀盘122。如上所讨论，考虑到图1和2，在传统的设置中，流体阻力可以足够高，从而使得装置内的各种机构变形，比如，复位销136或阀盘支架160 (下面讨论)，这两个部分一起支撑阀盘122。这些阻力也可以损害阀盘自身。
[0041]然而，与传统的紧急切断安全装置10相反，参考附图3-5公开的紧急切断安全装置Iio包括阀盘制动器组件200。在所示示例中，阀盘制动器组件200包括由阀盘支架160承载的杆202。一种示例性阀盘支架160在下文会更详细地说明，但是阀盘支架160的额外形式也可以适用于阀盘制动器组件200。示例阀盘支架160的杆202包括螺纹部分204 (在图4和5中可最好看出)。如上概述，阀盘支架160可移动地安装在阀体112内，并以上述方式或任意适宜方式可操作性地连接到复位销136。阀盘支架160对应于复位销112在非切断位置和切断位置之间的移动而相对于阀体112移动。阀盘122包括中间孔122a，其尺寸为使得阀盘122装入阀盘支架160的杆202上。阀盘122大体上可沿着轴线A相对于阀体112移动，并相应于，一致于，或者结合于阀盘支架160的移动，使得阀盘122在阀盘122与阀座120隔开的打开第一位置和阀盘122抵住阀座120的关闭第二位置之间移动。适宜的固定部件206，如螺母208，将阀盘122固定到阀盘支架160的杆202的螺纹部分204上。
[0042]在所示示例中，阀盘制动器组件200包括位于阀盘支架160的杆202上的制动器弹簧210，并由螺母208 (或者任意适宜固定部件206)固定。如此，制动器弹簧210被定位为对阀盘122施加偏压力，在图3-5上看该偏置力向右。如图4和5最好地示出，制动器弹簧210包括大体上朝着固定部件206的第一端210a，以及朝着阀盘122的第二端210b。
[0043]优选地，制动器弹簧210为钢弹簧，但是经证实其他材料也适宜。制动器弹簧210可为圆锥形螺旋弹簧212形式，如图6和8所示。可选地，制动器弹簧210可为波形弹簧214形式，如图7和9所示。制动器弹簧210可为其它适宜形式，如贝尔维尔垫片，可压缩垫圈、或任意其他类型的适宜偏压部件。
[0044]制动器弹簧210、如螺母208等可调整固定部件206、弹簧座216和218 —起形成了阀盘122的制动器装置，随着弹簧210被压缩可以相对彼此拉伸。
[0045]如图4，5和7所示，阀盘制动器组件包括弹簧座216，其可以由垫圈形成，且也包括弹簧座218，其可以由阀盘122的表面或另一中间垫圈形成。弹簧210的端部210a抵住弹簧座216，而弹簧210的端部210b抵住弹簧座218。因为螺母208是可调整的，弹簧210上的载荷可以调整为对阀盘122施加所需压力或者预载荷。
[0046]参考图5，阀体112的内部包括凹部220。凹部220被定位在阀体内侧，当阀盘位于图5的打开位置之时，凹部220提供了可让阀盘122缩回到其内的区域。凹部220形成为当阀盘处于所述的打开位置之时使得阀盘的全部或者至少部分可从流动通路退出。此外，阀体的内部可包括一个或多个可选择性的挡块222。挡块222被定位为使得阀盘122的背面接触224或者接合挡块222。结果，当复位销136被拉到图5所示的非切断位置时，弹簧210在弹簧座216和218之间压缩，弹簧座216随着弹簧210的压缩更为靠近弹簧座218而移动，因此从图4和5上看，对阀盘122施加向右的偏压力。随着弹簧210的压缩，杆202的一部分穿过孔122a滑动。
[0047]如图6和7所示优势，不管是圆锥形螺旋弹簧212或者波形弹簧214形式，制动器弹簧210连续绕着杆202布置。换句话说，制动器弹簧210围绕着杆202，和/或大体上是圆柱形的，并围绕着或连续围绕着杆202。
[0048]再次参考图3-5，阀盘支架160连接到导向套162。再次参考图4和5，本形式中紧急切断安全装置110的插入支架160包括主体部分164和鼻部166，该鼻部延伸形成杆202，并远离主体部分164延伸。主体部分164为大致圆柱形，其限定了容纳并连接到复位销136的端部136a的盲孔168。鼻部166也为大致圆柱形,但是直径基本上小于主体部分164的直径，且在本形式中，纵向尺寸基本上长于主体部分164的纵向尺寸。如所示，鼻部166延伸穿过阀盘122的中间开口或者孔122a。在所公开的形式中，螺母208旋入杆202的螺纹部分204，用以将阀盘122保持在阀盘支架160上。
[0049]如所概述，所公开的形式包括设置在螺母208和阀盘122之间的弹簧210，以偏压阀盘远离螺母208。这个偏压力也促进阀盘122的后侧和插入支架160的主体部分164之间的接合。如所述，弹簧210偏压阀盘122抵住插入支架160的主体部分164。这个偏压力有利地用于最小化或者防止任意吸引力，该吸引力在阀盘122处于打开位置之时由流过阀体112的流体生成，并防止或最小化阀盘122离开主体部分164并进入到流动通路的任意平移，这减少了流动通路的整个流动面积。此外，根据所公开的示例，弹簧210提供足够的柔性，使得阀盘122可浮在插入支架160的鼻部166上，从而当处于关闭位置之时，允许阀盘122使其自身抵住阀座120正确地对齐。
[0050]如图4和5最好地示出，紧急切断安全装置110的当前公开形式中的导向套162连接到插入支架160，并包括了至少部分地延伸超过复位销136的中空的圆柱部分174。更特别地，在当前形式中，导向套162的第一端162a螺纹地连接到插入支架160的主体部分164。在其他形式中，除了螺纹连接，导向套162可通过焊接、摩擦配合接合、销接、胶接、紧固连接或任意其他适宜装置连接到插入支架164。尽管导向套162和插入支架160到目前为止是按照可连接起来的分开部分来描述的，但是在其他形式中，导向套162和插入支架160可整体地一体成型。
[0051]继续参考图4和5，导向套162可滑动地设置在紧急切断主体151的喉部153中。更特别地，紧急切断装置110限定出导向孔176，导向套162可滑动地设置在该孔中。在图3-5所示的紧急切断主体151的形式中，因为导向孔176必须是圆柱形，导向孔176由固定在紧急切断主体151的喉部153中的套筒插入件178承载，而现有喉部153限定渐缩的圆锥形开口。然而，在其他形式中，紧急切断主体151可形成或者加工为，比如，导向孔176直接形成在紧急切断主体151中。在这样的形式中，不需要套筒插入件178。
[0052]如果紧急切断安全装置110按照上述构建，可以看到导向套162可沿着紧急切断轴线A大体上以与阀盘122和复位销136相同的方式滑动。也即，导向套162可沿着紧急切断轴线A在缩回位置和延伸位置之间移动，在缩回位置上，如图5所示，阀盘122处于打开位置，而在延伸位置上，如图4所示，阀盘122处于关闭位置。在缩回位置处，导向套162的大部分设置在导向孔176内侧。在这个位置，在阀体112中生成并作用于阀盘122的任意流体阻力通过插入支架160转移到导向套162，且最终由紧急切断主体151的喉部153承受。同样地，当从缩回位置向着延伸位置平移走的时候，比如，在阀盘122到达关闭位置之前，存在于阀体112中的任意流体阻力通过插入支架160转移到导向套162，并最终由紧急切断主体151的喉部153支承。因此，可以理解的是，导向套162结合其他公开的特征，有利地将流体阻力从复位销136转移走，因而使得紧急切断安全装置110的强度、完整性以及使用寿命得以最大化。
[0053]为了辅助便于导向套162相对于导向孔176的平移，图3_5所示的导向套162的形式可以进一步包括设置在导向套162和导向孔176的内壁176a之间的多个引导肋180，以减少在这些表面之间存在的剪切摩擦力。在图3-5的型式中，多个引导肋180包括第一和第二圆周引导肋182a，182b，其由导向套162的外表面184承载，并居中于紧急切断轴线A0此外，圆周引导肋182a, 182b沿着导向套162轴向间隔。这样构造之后,第一圆周引导肋182a靠近导向套162的第一端162a定位，且第二圆周肋182b靠近导向套162的第二端162b定位。在这个方式下，如图5所示，当阀盘122处于打开位置而导向套162处于缩回位置时，第一和第二圆周肋182a，182b与引导向孔176的内壁176a接触。据此，当处于缩回位置，第一和第二圆周肋182a，182b的每一个协助将作用于阀盘122上的流体阻力转移到紧急切断主体151的喉部153。相反，当阀盘122处于关闭位置，而导向套162处于延伸位置之时，如图3和4所述，第一圆周肋182a向着阀座120设置在导向孔176外侧，而第二圆周肋182b保持与导向孔176的内表面176a接触。据此，当处于延伸位置，只有第二圆周肋182b协助将作用于阀盘122上的流体阻力转移到紧急切断主体151的喉部153。
[0054]除了多个引导肋180，紧急切断安全装置110的这个形式进一步包括位于插入支架160中的一个或多个开口 186。一个或多个开口 186在阀体112中的流动通路和导向套162的内腔188之间提供流体连通。这样构造之后，通过使得流体自由在内腔188和流动通路之间流动，一个或多个开口 186便于导向套162在缩回和延伸位置之间的移动。比如，当从延伸位置(图4)移到缩回位置(图5)之时，收集在内腔188中的流体排出一个或多个开口 186。相反，当从缩回位置(图5)移到延伸位置(图4)之时，流体穿过一个或多个开口 186填满内空188。
[0055]如上所述，图3-5中紧急切断安全装置110的可选形式可包括一体构造的插入支架160和导向套162。这样的可选形式其示例之一在图6中示出。仅用作说明目的，图6所示的紧急切断安全装置110的可选形式也包括设置在导向套162和导向孔176的内壁176a之间的多个引导肋180的可选布置。
[0056]当根据本文所教导进行组装好之后，紧急切断安全装置110取代了传统布置，其中阀盘安装有紧固夹，具有更为坚固的布置，将适宜的弹簧力施加到阀盘。利用上述的阀盘制动器组件200获得的更为坚固的弹簧力可将紧固力施加到阀盘上，并进一步将阀盘放置在流动通路外侧的保护凹部中。结果，当根据本文所教导进行组装好之后，由于传统的流体流动阻力在阀盘、盘支架、复位销，和/或其他部件的一个或多个上减少，形成的紧急切断安全装置110与更为传统的布置相比更精确。进一步，通过将阀盘从流动通路移走，保护阀盘不受更为传统布置中冲击阀盘的动力的影响。通过减少阀盘和其他内部部件上的阻力，形成的紧急切断安全装置110减少了阀盘和其他内部部件上的磨损，从而获得更长的工作寿命。
[0057]为了说明本发明的目的，已经示出了一些代表性实施方式和细节，对本领域技术人员来说很清楚，可以在不偏离本发明范围的情况下对本文公开的方法和设备作出各种改变。
【权利要求】
1.一种紧急切断安全装置，其具有阀盘制动器，其特征在于，所述紧急切断安全装置包括: 阀体，所述阀体具有入口、出口，并限定在所述入口和所述出口之间延伸的流动通路，所述阀体包括围绕设置在所述入口和所述出口之间的开孔的阀座； 复位销，其安装在所述阀体内，并设置来响应致动器，所述复位销可相对于所述阀体沿着轴线在非切断位置和切断位置之间移动； 阀盘支架，所述阀盘支架包括具有螺纹部分的杆，所述阀盘支架安装在所述阀体内并可操作地耦接到所述复位销，所述阀盘支架可相对于所述阀体对应于所述复位销在所述非切断位置和所述切断位置之间的移动而移动； 阀盘，所述阀盘包括中间孔，所述中间孔的尺寸适于安装到所述阀盘支架的杆上，所述阀盘可移动地设 置在所述阀体内，并可对应于所述阀盘支架的移动而在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，在所述打开第一位置上，所述阀盘与所述阀座隔开，在所述关闭第二位置上，所述阀盘抵住所述阀座； 螺母，其固定到所述阀盘支架的所述杆的螺纹部分上； 制动器弹簧，其布置在所述阀盘支架的所述杆上并由所述螺母固定，所述制动器弹簧设置为对所述阀盘施加偏压力。
2.根据权利要求1所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述制动器弹簧为钢弹簧，且所述制动器弹簧为波形弹簧或螺旋弹簧。
3.根据权利要求1所述的紧急切断安全装置，其特征在于，包括设置在所述螺母和所述制动器弹簧之间的垫圈，并且所述螺母可沿着所述阀盘支架的所述杆而调整，从而使得由所述制动器弹簧施加到所述阀盘上的弹簧力可以调整。
4.根据权利要求3所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀体包括凹部，所述凹部的尺寸适于在所述阀盘处于打开第一位置时容纳所述阀盘的至少一部分，所述凹部的尺寸还允许所述阀盘的一部分从所述流动通路移走。
5.根据权利要求3所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀盘支架可滑动地安装在设置于所述阀体内的导向套中。
6.根据权利要求5所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述导向套包括在邻近所述阀盘的位置处至少部分延伸超过所述复位销的中空圆柱部分，所述导向套由形成于所述阀体内的导向孔可滑动地支撑。
7.根据权利要求6所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述导向套可沿着所述轴线在缩回位置和延伸位置之间移动，在所述缩回位置，当所述复位销处于所述非切断位置时，所述导向套的大部分设置在所述导向孔的内侧，在所述延伸位置，当所述复位销处于所述切断位置时，所述导向套的至少一部分设置在所述导向孔的外侧。
8.一种紧急切断安全装置，其具有阀盘制动器，其特征在于，所述紧急切断安全装置包括: 阀体，所述阀体具有入口、出口，并限定在所述入口和所述出口之间延伸的流动通路，所述阀体包括围绕设置在所述入口和所述出口之间的开孔的阀座； 复位销，其安装在所述阀体内，并设置来响应致动器，所述复位销可相对于所述阀体沿着轴线在非切断位置和切断位置之间移动；阀盘支架，所述阀盘支架安装在所述阀体内，并可操作地耦接到所述复位销，所述阀盘支架可相对于所述阀体对应于所述复位销在所述非切断位置和所述切断位置之间的移动而移动； 阀盘，所述阀盘可移动地设置在所述阀体内，并可对应于所述阀盘支架的移动而在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，在打开第一位置上，所述阀盘与所述阀座隔开，在关闭第二位置上，所述阀盘抵住所述阀座； 阀盘制动器组件，所述阀盘制动器组件包括可操作地将所述阀盘耦接到所述阀盘支架的制动器弹簧，以及将所述阀盘固定到所述阀盘支架的可调整连接件，所述制动器组件设置为在平行于所述轴线的方向上向阀盘施加偏压力。
9.根据权利要求8所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀盘支架包括杆，并且所述制动器弹簧为布置成连续缠绕所述杆的钢弹簧。
10.根据权利要求8所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀盘支架包括杆，并且所述制动器弹簧围绕所述杆，所述制动器弹簧为波形弹簧或螺旋弹簧。
11.根据权利要求8所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀盘支架包括杆，且所述制动器弹簧为大致圆柱形并围绕所述杆。
12.根据权利要求9、10或11所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述可调整连接件包括螺母和由所述阀盘支架承载的螺杆，其中所述螺母可沿着所述螺杆调整，从而调整由所述制动器弹簧施加到所述阀盘的弹簧力。
13.根据权利要求12所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀体包括挡块，所述阀盘设置为在所述复位销移动到所述非切断位置时接触所述挡块，并且当所述阀盘处于打开第一位置时，所述制动器弹簧朝向所述挡块偏压所述阀盘。`
14.根据权利要求13所述的紧急切断安全装置，其特征在于，所述阀体包括凹部，所述凹部的尺寸适于在所述阀盘处于打开第一位置时容纳所述阀盘的至少一部分，其中当所述阀盘设置在所述凹部中时，所述阀盘接合所述挡块。
15.一种紧急切断安全装置，其特征在于，包括: 阀体，所述阀体具有入口、出口，并限定在所述入口和所述出口之间延伸的流动通路，所述阀体包括围绕设置在所述入口和所述出口之间的开孔的阀座； 阀盘，所述阀盘设置在所述阀体内，并沿着紧急切断轴线在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，在打开第一位置上，所述阀盘与所述阀座隔开，在关闭第二位置上，所述阀盘抵住所述阀座； 复位销，其相对于所述阀体沿着轴线在非切断位置和切断位置之间可操作地移动，所述复位销被设置来响应致动器而将所述复位销从所述非切断位置向着所述切断位置移动； 阀盘支架，其可操作地耦接到所述复位销，并与所述复位销一致地移动；及 制动装置，其可操作地将所述阀盘耦接到所述阀盘支架，所述制动装置设置为减少从所述阀盘到所述复位销的流动阻力的传递。
16.一种紧急切断安全装置中制止阀盘移动的方法，其特征在于，包括: 提供阀体，所述阀体具有入口、出口，并限定在所述入口和所述出口之间延伸的流动通路，所述阀体包括围绕设置在所述入口和所述出口之间的开孔的阀座；提供阀盘，所述阀盘设置在所述阀体内，并沿着紧急切断轴线在打开第一位置和关闭第二位置之间移动，在打开第一位置上，所述阀盘与所述阀座隔开，在关闭第二位置上，所述阀盘抵住所述阀座； 提供复位销，所述复位销可相对于所述阀体沿着轴线在非切断位置和切断位置之间可操作地移动，所述复位销被设置来响应致动器而将所述复位销从所述非切断位置向着所述切断位置移动； 提供阀盘支架，所述阀盘支架可操作地连接到所述复位销并与所述复位销一致地移动；以及 提供致动器弹簧，所述致动器弹簧可操作地将所述阀盘耦接到所述阀盘支架，所述致动器弹簧设置为减少从所述阀盘到所述复位销的流动阻力的传递。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括提供挡块，所述阀盘设置为在所述阀盘处于打开第一位置时接合所述挡块，并设置所述致动器弹簧，从而在所述阀盘处于打开第一位置时，所述致动器弹簧向阀盘施加偏向挡块的偏压力。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，包括提供凹部并设置所述凹部的尺寸，从而当所述阀盘处于所述打开第一位置时，所述凹部容纳所述阀盘的至少一部分。
【文档编号】F16K31/126GK103697219SQ201310571296
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】J·M·桑德斯, T·阮, C-T·莫尔多范, R·亚历山德勒-弗拉德 申请人:艾默生过程管理调节技术公司