CN103038551B - 闸阀底座 - Google Patents

Abstract

一种用于闸阀的闸阀底座包括具有阶梯状外壁表面的底座(101)，其中弹簧(102)、隔离环(103)、朝前唇形密封件(104)和朝后唇形密封件(105)围绕底座的阶梯状外部表面布置。弹簧(102)可以可释放地锁定成压缩构型，用于安装闸阀的闸。

Description

闸阀底座

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2009年8月12日、题目为“GATE VALVESEAT”的美国专利申请序列号No.61/274,009的权益和优先权。

技术领域

本公开涉及底座，其用于闸阀，并且尤其用于与油和其它流体一起使用的闸阀。

背景技术

闸阀用于控制通过管道或者其它管路的流体流，并且包括闸或者次级闸，其可在闸阀内的密封关系(从而阻止流体通过管道和闸阀的流)与闸阀内的敞开位置(允许流体通过管道和闸阀的流)之间往复移动。闸阀的闸接合并且密封布置在闸的两侧的闸阀底座。

发明内容

根据此后所述的示范实施例，用于具有闸和闸阀主体的闸阀的本闸阀底座可包括：具有阶梯状外壁表面的底座；环形弹簧；环形隔离环；适合用于对闸阀主体的一部分密封的环形朝前唇形密封件；环形朝后唇形密封件，其对底座的阶梯状外壁表面的第一部分密封；弹簧、隔离环、朝前唇形密封件和朝后唇形密封件可围绕底座的阶梯状外壁表面布置，其中弹簧以压缩构型布置在底座的阶梯状外壁表面的第二部分与隔离环之间，由此弹簧可以朝闸阀的闸偏置底座。

附图说明

本闸阀底座可以通过参考结合附图的以下描述理解，其中：

图1是包括本闸阀底座的示范实施例的在敞开位置的闸阀的局部截面视图；

图2是图1的闸阀的局部截面视图，其中闸在它的闭合位置；

图3是图1的本闸阀底座的示范实施例的透视局部截面视图；

图4是图3的闸阀底座的侧视图；

图5是沿图4的线5-5截取的、图4的闸阀底座的局部截面视图；

图6是从闸阀底座的后部观察的、图1-5的闸阀底座的透视分解视图；

图7是当从闸阀底座的前部观察时，图1-5的闸阀底座的透视分解视图；

图8是闸阀的局部截面视图，示出闸阀底座的安装，其中使用了图1-7的闸阀底座；

图9是图8的闸阀的局部截面视图，示出闸在闸阀内的安装，其中使用了图1-7的闸阀底座；

图10是本闸阀底座的另一示范实施例的侧视图；

图11是沿图10的线11-11截取的、图10的闸阀底座的局部截面视图；

图12是图11的闸阀底座的一部分的放大视图，该部分通过在图11中指定为“图12”的虚线椭圆指示；

图13是具有图10-12的闸阀底座的闸阀的局部截面视图，并且示出闸在闸阀内的安装；

图14是在它的闭合位置中的图13的闸阀的局部截面视图；

图15是本闸阀底座的另一示范实施例的侧视图；

图16是图15的闸阀底座的透视图；

图17是图15和图16的闸阀底座的前视图；

图18是图15和图16的闸阀底座的后视图；

图19是用于图15和图16的闸阀底座的隔离环的透视图；

图20是沿图19的线20-20截取的、图19的隔离环的局部截面视图；

图21是通过虚线21标记的图20的隔离环的一部分的放大视图；

图22是在闸阀底座的组装期间的图15和图16的闸阀底座的透视图；

图23是示出闸阀底座的组装的图15和图16的闸阀底座的透视图；

图24是在组装期间的图15和图16的闸阀底座的透视图；

图25是在图15和图16的闸阀底座的组装期间的图24的闸阀底座的一部分的放大视图；

图26是在闸阀底座的组装期间的图15和图16的闸阀底座的透视图；

图27是在图15和图16的闸阀底座的组装期间通过虚线27标记的图26的闸阀底座的一部分的放大视图；并且

图28是在闸阀的组装期间带有图15和图16的闸阀底座的闸阀的局部截面视图。

虽然本闸阀底座的某些实施例将关于本文中所示的优选示范实施例进行描述，但是将理解不意图使本发明受限于这些实施例。相反，本发明意图覆盖可包括在通过所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有替换物、修改和等价物。在不按照比例的附图中，相同附图标记贯穿描述并且在附图中用于具有相同结构的构件和元件，并且带引号的附图标记用于如下构件和元件，其具有与具有不带引号的相同附图标记的那些构件和元件相似的功能和结构。

具体实施方式

参考图1和图2，示出具有布置在闸阀主体53内的闸或者平板闸51的传统闸阀50，并且闸阀50以传统方式布置在管道(未示出)的两个区段之间。在图1中，闸51以它的敞开、流体传送关系布置在闸阀50内，并且在图2中，闸51示出为处于它的闭合位置，其中闸51已经往复性地朝下以阻止通过闸阀50的流。布置在闸51的任一侧的是闸阀底座100的示范实施例。闸阀底座100邻接闸51并且与其接合以密封闸51的各侧。

参考图3-7，闸阀底座100的示范实施例将进一步详细描述。闸阀底座100大体包括：底座101；弹簧或波状弹簧(wave spring)或弹簧部件102；隔离环103；朝前唇形密封件104；和朝后唇形密封件105。当闸阀底座100安装在闸阀50中时，布置在底座101与隔离环103之间的波状弹簧102以它的压缩构型布置并且因此如图1和图2所示在底座101上施加力以对闸或者阀闸51偏置底座101或者按压底座101，以及在隔离环103上施加力以对闸阀主体53偏置隔离环103或者推动隔离环103。朝前唇形密封件104对闸阀主体53在表面54处密封或者对形成在闸阀主体53中的环形沟槽密封，如图1和图2中所示。朝后唇形密封件105对底座101的阶梯状壁表面109密封。关于朝向(facing)唇形密封件104和105的词语前部和后部用于如下背景，即：指的是相对闸51放置的底座101的前部和布置成更远离闸51的底座101的后部。

仍然参考图3-7，底座101是具有阶梯状外壁表面的大体细长管状部件，由具有诸如131(图22)和109(图3)的不同直径的多个同心圆周外壁表面形成。弹簧部件102、隔离环103、朝前密封件104和朝后密封件105是大体同心环形部件并且定尺寸成围绕底座100沿底座100的阶梯状外壁表面布置。

参考图8和图9，在图8的右侧的闸阀底座100示出为处于它的安装构型。在图8的左侧的闸底座阀100示出为以如下方式安装在闸阀50内。朝前唇形密封件104首先安装，或者如在图8的左侧中示出地插入闸阀主体53内。闸阀底座100的其它构件或者底座101、波状弹簧102、隔离环103和朝后唇形密封件105如在图8的左侧中所示地组装，其中，波状弹簧102以它的膨胀、未压缩构型围绕底座101布置。那些构件然后压配合并且在闸阀主体53内接收成在图8的右侧示出为用于闸阀底座100的构型，其中波状弹簧102成压缩构型。

其后，闸或者阀闸51在闸阀底座100之间运动并且在闸阀主体53内朝下运动。随着闸51朝下运动，底座101从闸离开以允许闸朝下运动；然而，各闸阀底座101的波状弹簧102在第二压缩构型中并且在各底座101上施加力以将底座101偏置成与闸51接合，如在图1和图2中所示。

当闸阀50处于它的完全敞开位置时，如图1所示，两个底座101中的每一个通过波状弹簧102的偏置力和流过闸阀50并且跨越设置部件101的非平衡区域起作用的流体(未示出)的内部流动压力而相对阀闸51进行按压。当闸阀50处于闭合位置时，如图2所示，并且假定当观察图2时流体流在从右到左的方向上，由此阀闸51的右侧是上游并且阀闸的左侧是下游，在阀闸51的右侧的底座101提供对阀闸51的上游密封，并且在阀闸的左侧的底座101提供下游密封。在这点上，闸阀50，其带有下文描述的本底座100、100′和100″，能够在通过闸阀50的两个流动方向上提供初级上游密封能力，以及次级下游密封，虽然当阀闸闭合时由内部阀压力产生的底座到闸的接触负荷对上游和下游底座是不同的。

对于底座100、100′和100″，内部阀主体空腔压力中的突然增大将很可能自动排放到上游空腔孔中，像通过使上游底座100离开位置以排放内部压力，像例如在如果阀50在阀主体空腔中具有液态流体而起火的情形中。

参考图10到图14，示出本闸阀底座100′的另一示范实施例。闸阀底座100′大体包括：底座101′、波状弹簧102、隔离环103′、朝前唇形密封件104(图13)和朝后唇形密封件105(图13)。在闸阀底座100′中，阀底座101′和隔离环103′已经修改为具有与它关联的可释放锁定部件或者可释放锁定机构，以允许波状弹簧102在它安装进闸阀50之前首先被压缩并且保持在第一压缩状态或者构型。隔离环103′与闸阀密封件100的隔离环103不同，因为螺纹开口110在隔离环103′中形成，该螺纹开口110接收可释放锁定部件或者螺纹固定螺钉111。圆周底座101′已经修改为具有浅槽112，其在它的阶梯状外壁表面的一个中形成。闸阀底座100′然后以如下方式组装并且安装。波状弹簧102布置在底座101′上，后面是隔离环103′。波状弹簧102压缩，例如通过提供底座101′与隔离环103′之间的相对运动来将波状弹簧102压缩到它的第一压缩状态，或者压缩构型，在此时固定螺钉111朝下螺旋通过螺纹开口110直到它接合沟槽112并且使隔离环103′保持在图10-12中所示的构型。朝后唇形密封件105然后围绕底座101′布置。朝前唇形密封件104如先前关于图1-9的闸阀底座100的安装所述地安装进闸阀主体53。底座101′、波状弹簧102、隔离环103′和朝后唇形密封件105然后插入闸阀主体53，而波状弹簧102则处于它的如图10-12所示的压缩构型。各闸阀底座100′因此如图13中所示地安装进闸阀主体53。

如图13和图14中所示，闸51然后例如通过将它从图13的它的敞开构型朝下下降到闸阀主体53内直到闸51处于如图14中所示的它的闭合构型而安装。一旦闸51已经完全安装，适当工具115用于释放可释放锁定部件，诸如细长六角键116插入闸阀主体53以接合可释放锁定部件或者螺纹固定螺钉111。固定螺钉111移除、收回或者释放，这允许弹簧部件102从它的第一压缩构型膨胀到第二压缩构型，这反过来对闸阀主体53推动或者偏置隔离环103′，以及对闸阀50的闸51推动或者偏置底座101′，如图14所示。

参考图15-28，示出本闸阀底座100″的另一示范实施例。闸阀底座100″的底座101″具有与其它底座101和101′相同的总体构型，包括具有大致相同的阶梯状外壁构型，除了使用了用于隔离环的不同的可释放锁定机构。至少两个、并且优选地三个钻制并且攻丝的孔120围绕底座101″的外部圆周或者围绕底座101″的阶梯状外壁表面的一个大致等距间隔，如图15-18所示，并且钻制且攻丝的孔120适合于各接收对齐部件，诸如凹头帽螺钉或者对齐螺钉121，如图15-18所示。

参考图19-21，隔离环103″具有内部圆周沟槽125。至少两个、并且优选地三个对齐部件入口或者开口126围绕隔离环103″大致等距间隔，例如通过将它们加工进隔离环103″从隔离环103′的一侧到与圆周沟槽125连通，如图19-21所示。开口126定尺寸成允许对齐部件或帽螺钉、或对齐螺钉121在其中被接收。如此后将描述地，隔离环103″中的圆周沟槽125定尺寸成允许隔离环103″围绕底座101″和对齐部件或帽螺钉121自由旋转。三个开口126允许对齐部件或者底座对齐螺钉121通过开口126进入隔离环103″的内部圆周沟槽125。隔离环103″的随后旋转将隔离环103可释放地锁定在底座101″上的期望位置，如此后将讨论地。

参考图22-28，将描述闸阀底座101″的组装和安装。参考图22，底座101″具有置于底座部件101″上的波状弹簧或弹簧部件102。三个对齐螺钉121然后螺旋进入底座101″的开口120，如图22所示。参考图23，隔离环103″中的开口126与对齐螺钉121对齐，并且隔离环103″置于底座101″上，如图24所示，其中波状弹簧处于它的放松膨胀构型。随着隔离环103″向前运动到底座101″上，波状弹簧或者弹簧部件102压缩成第一压缩构型，如图25所示，并且隔离环103″运动直到对齐螺钉121布置在圆周沟槽125内，同样如图25所示。

参考图22和图23，可看出底座101″具有在它中形成的孔，诸如在底座101″的前沿圆周外壁表面或者阶梯状外壁表面131中形成的开口130。类似地，隔离环103″具有在它中形成的开口132，如图19和图23所示。如在图23和图24中可见，当隔离环103″在开口126与对齐螺钉121对齐的情况下与底座101″初始对齐时，隔离环103″中的开口132与底座101″的开口130对齐，如图23-24所示。

参考图26和27，适当工具135或者销式活动扳手136可用于相对于底座101″旋转隔离环103″，以使对齐螺钉121的位置离开隔离环103′的开口126，如图27所示。优选地，工具135用于使隔离环103″旋转大约5度，如图27所示。对齐螺钉121因此彻底布置在隔离环103″的圆周沟槽125内，并且用来相对于底座101″可释放地保持或者锁定隔离环103″，以将弹簧部件102维持在它的第一压缩构型，如图27所示。此后，朝后唇形密封件105围绕底座101″并且在底座101″上布置，如图28所示。

参考图28，朝前唇形密封件104将然后如先前关于闸阀底座100和101′的实施例所述地布置在闸阀主体53内。底座101″、弹簧部件102、隔离环103″和朝后唇形密封件105可然后以如关于图13中底座100′的安装的先前描述的相同方式，布置并且安装在闸阀50内。闸阀50的闸51可然后朝下下降到在两个闸阀底座100″之间，直到闸51在它的闭合位置，如图28所示。此后，以与图14中所示的类似方式，工具135或者销式活动扳手136将下降到闸阀主体53中以与底座101″和隔离环103″的开口130和132接合。隔离环103″将相对于底座101″旋转，直到对齐螺钉121与隔离环103″中的开口126对齐。一旦如此对齐，通过弹簧部件102施加的力将膨胀到第二压缩构型并且对闸阀主体53推动或者偏置隔离环103″，并且推动或者偏置底座101″到对阀闸51密封接合，如图28所示。

当然，其它可释放锁定部件和/或机构可用于允许波状弹簧102首先被压缩并且保持在第一压缩构型中，并且在它的释放或者移除之后，允许弹簧膨胀到第二压缩构型。

阀底座100、100′和100″允许闸51容易地安装在闸阀50中，不管是通过在现场的现场保修人员或者厂房组装人员，而不损坏闸51或者底座100、100′和100″。

已经描述并且示出了本闸阀底座的特定实施例。本领域技术人员应当理解可做出改变和修改而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种用于具有闸和闸阀主体的闸阀的闸阀底座，包括：

具有阶梯状外壁表面的底座；

环形弹簧；

环形隔离环；

环形朝前唇形密封件，其适合用于对所述闸阀主体的一部分密封；

环形朝后唇形密封件，其对所述底座的阶梯状外壁表面的第一部分密封；

所述弹簧、隔离环、朝前唇形密封件和朝后唇形密封件围绕所述底座的阶梯状外壁表面布置，其中，所述弹簧在所述底座的阶梯状外壁表面的第二部分与所述隔离环之间以压缩构型布置，由此，所述弹簧朝向所述闸阀的闸偏置所述底座；

其中所述隔离环包括可释放锁定机构，以相对于所述底座和所述隔离环将所述弹簧初始压缩为处于第一压缩构型，并且在所述可释放锁定部件释放后，所述弹簧膨胀到第二压缩构型。

2.根据权利要求1所述的闸阀底座，其特征在于，所述底座是大体细长管状部件，并且所述底座的阶梯状外壁表面由具有不同直径的多个同心圆周外壁表面形成。

3.根据权利要求1所述的闸阀底座，其特征在于，所述弹簧是波状弹簧。

4.根据权利要求1所述的闸阀底座，其特征在于，所述可释放锁定机构是螺钉，其初始可释放地固定所述隔离环到所述底座。

5.根据权利要求1所述的闸阀底座，其特征在于，所述可释放锁定机构包括：

与所述底座的阶梯状外壁表面关联的至少两个对齐部件；

在所述隔离环中的内部圆周沟槽；

在所述隔离环中的至少两个对齐部件入口，用于接收所述至少两个对齐部件进入所述内部圆周沟槽，由此，在所述至少两个对齐部件插入所述至少两个对齐部件入口并且插入所述内部圆周沟槽时，并且进一步在所述隔离环旋转时，所述隔离环可释放地锁定到所述底座，其中，所述弹簧布置成处于它的第一压缩构型，并且在所述隔离环旋转时将所述至少两个对齐部件放置成与所述至少两个对齐部件入口对齐，所述隔离环可从所述底座解锁并且所述弹簧膨胀到它的第二压缩构型。

6.根据权利要求5所述的闸阀底座，其特征在于，所述至少两个对齐部件是帽螺钉。

7.根据权利要求5所述的闸阀底座，其特征在于，所述底座的阶梯状外壁表面包括第一开口，并且所述隔离环的外壁表面包括第二开口，所述第一开口和第二开口各适合于接收工具以相对于所述底座旋转所述隔离环。

8.一种用于将闸阀底座安装在具有闸的闸阀中的方法，包括：

使用闸阀底座，其具有阶梯状外壁表面、弹簧、隔离环和与所述隔离环关联的可释放锁定机构；

将所述隔离环可释放地锁定到所述底座并且将所述弹簧压缩到第一压缩构型；

将所述底座、弹簧、隔离环和可释放锁定机构安装进所述闸阀；

释放所述可释放锁定机构以允许所述弹簧膨胀到第二压缩构型以对所述闸偏置所述底座。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括通过提供具有不同直径的多个同心圆周外壁表面来形成所述底座的阶梯状外壁表面。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括使用波状弹簧作为所述弹簧。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括使用螺钉以 初始可释放地固定所述隔离环到所述底座。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括：

使至少两个对齐部件与所述底座的阶梯状外壁表面关联；

在所述隔离环中提供内部圆周沟槽；

在所述隔离环中提供至少两个对齐部件入口，用于接收所述至少两个对齐部件到所述内部圆周沟槽内；

将所述至少两个对齐部件插入所述至少两个对齐部件入口并且插入所述内部圆周沟槽；

旋转所述隔离环，以可释放地锁定所述隔离环到所述底座，其中，所述弹簧布置成处于它的第一压缩构型；并且

旋转所述隔离环，以将所述至少两个对齐部件放置成与所述至少两个对齐部件入口对齐，以从所述底座解锁所述隔离环以将所述弹簧膨胀到它的第二压缩构型。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，为所述底座的阶梯状外壁表面提供第一开口并且为所述隔离环的外壁表面提供第二开口，并且将工具插入所述第一开口和第二开口中的每一个，以相对于所述底座旋转所述隔离环。