CN110520665B - 改进的管路装置 - Google Patents

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Abstract

一种管路装置，包括具有立管和管路接头的外壳；构造为与流经所述管路接头的流体交互的设备；可拆卸地将所述设备安装于所述立管的安装构件；以及设置在所述立管的内表面和所述安装构件的外表面之间的密封构件；所述密封构件构造为能够防止所述流体从所述装置溢出，所述安装构件和所述立管分别包括锁定装置的一部分，用于可释放地将所述设备锁定在所述立管中，所述设备置于所述管路接头内。

Description

改进的管路装置
技术领域
本发明涉及一种管路中使用的装置，尤其涉及一种可从其部件中通过装置主体拔出阀门的装置。
背景技术
本发明涉及阀门，尤其涉及用于控制管路中流体流动的截止阀，如控制流体流动的地下或地上管道(如水管和煤气管)。
英国有无数英里的地下水管和煤气管，世界其他地方亦是如此。这些管路的很多地方设有阀门，以对与这些阀门相邻的各节管路中的流体的流动进行控制。例如，道路深处埋设很多大直径管道，直径较小的管道从大直径管道分出，通向各个工业、商业或居民建筑向其提供自来水或其他未处理的水。若这些建筑中有出现漏水的，可通过操作通向该建筑的支管的阀门来使大直径主管的水停止沿支管流向该地。
这些阀门可采用很多种形式，但是基本上每个阀门均有某种内部阻挡件，如闸板、球体、塞子或圆盘(蝶阀)，内部阻挡件可以活动以对通过阀门的流体的流动进行限制或使其停止流动。通常通过将从阻挡件延伸到阀门外部的阀轴向阀门上方的地面转动，来使此类阻挡件移动。
操作地下阀门时，技术工将工具(如T形钢)阀门扳手从地面向下放进开口井穴(井穴向下延伸至阀门)，目的是将扳手端部定位在阀轴端部的锥形或异形柄上，然后旋转扳手，转动阀轴，使阀门的阻挡件活动，从而堵上或打开阀门中流体流过的通道。或者，阀轴沿开口井穴向上延伸自阀门至地表面的大部分路程，让维修工程师能在长长的阀轴末端上使用短扳手对阀门进行操作。
在这两种情况下，所述开口井穴均不能对自然环境敞开，因为如果人行道或车行道上有这种开口会对行人、驾车者等构成巨大的危险。因此，在阀门上方的车行道或人行道中常设置盖板以遮盖开口井穴。但由于这些盖板通常要经受从其上通过的外来车辆(包括重型货车)的重量，因此一般会将盖板制作得尽可能小。经受同样的质量时，小盖板不需要做得像大盖板一样坚固。
当然，这些阀门也需要维护，如磨损或损坏后更换阀门关闭机构。在熟知的管路中，一旦阀门所在的那段管路与其余管路网络隔离开(或通过关闭所述阀门上游和下游的阀门)，或管路减压，即可对阀门进行维修。常规阀门的上面有可拆卸的“阀盖”(此处术语“上面”用于指阀门对上方路面的相对方位)，该“阀盖”用许多螺栓固定在阀门的主壳体上以遮盖阀门中的进入室。在很多阀门中，一旦阀盖拆除，便可接触到并拆除阀门的关闭机构进行维修。在一些情况下，关闭机构为封闭式，如旋塞阀，但这种阀门仍需要拆除外部阀盖才可接触到塞子。
为能拆除所述阀盖，维修工程师必须能接触到阀门本身。但由于所述阀门设在地下深处，如地面以下2到15英尺(0.6m到4.5m)，因此在路面不可能接触到阀门本身。另外，路面上有盖板，且下面开口井穴太窄，使得维修工程师无法爬下去。因此，只有挖开阀门上方的土、柏油路面材料才能对此类地下阀门进行维修，此举耗费时间、成本高昂且对行人和驾车者都非常不便，人们会发现道路因挖掘而被封闭或部分路段被临时使用的交通管制系统堵塞。
也有一些类型的陆上(地上)阀门维修时需要拆除阀盖方可进入阀门内的进入室。虽然不需要挖掘，但和地下阀门一样，拆除阀盖同样耗费时间，花费也很高。
因此，需要一种适合地下使用、但具有流动控制机构、无需挖出阀门上方和周围的泥土就可从地面进行维修的阀门。另外，还需要一种能快速且便宜维修的地上阀门。
运送流体的管路中通常需要进行监控操作，但可能只需要偶尔监控，因此最好设置一个监控装置可安装在其中并容易拆除的设备。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和安装在一个构件(该构件安装在立管中)中的填密组件构成的管路装置。所述装置包括穿过填密组件的阀轴，其中填密组件包含至少一个位置和构造使其能在阀轴外表面和阀轴穿过其中的一个填密组件部件之间提供密封的密封件，所述部件可释放地接在所述构件上。
优选地，安装在立管中的构件可释放地安装在所述立管中。
根据本发明的第二方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和安装在一个构件(该构件可释放地安装在立管中)中的填密组件构成的管路装置。所述装置包括穿过填密组件的阀轴，其中填密组件包含至少一个设置位置和构造能使其在阀轴外表面和阀轴穿过其中的一个填密组件部件之间提供密封的密封件。
根据本发明的第三方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳、阀座安装构件、至少一个阀座和锁定装置构成的管路装置，其中所述锁定装置构造成：能将所述至少一个阀座在外壳中锁定到位。
优选地，所述锁定装置包括安装在所述或每个阀座中的元件，所述元件能相对阀座缩回和伸出。
较佳地，所述元件为安装在阀座导槽中的细长元件。
锁定装置可包括齿条和小齿轮和/或操纵杆机构。
根据本发明的第四方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和阀门构成的管路装置，其中所述阀门安装在管路接头中并伸进立管内。
所述装置可进一步包括自阀门伸出、穿过外壳、进入位于立管远离管路接头一端的填密组件中的阀轴。
根据本发明的第五方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和可接在立管上的坐放短节构成的管路装置，其中所述坐放短节中安装有填密组件。
根据本发明的第六方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和安装在一个构件(该构件安装在立管中)中的密封构件构成的管路装置。所述管路装置包含穿过密封构件的阀轴，其中所述密封构件包含至少一个构造成能在阀轴外表面和阀轴穿过其中的一个密封构件部件之间提供密封的密封件，所述构件可释放地安装在所述立管中和/或阀轴穿过其中的所述密封构件部件可释放地接在所述构件上，其中密封构件和阀轴可从立管中拆除。
所述管路装置可进一步包括构造成能在所述构件外表面和立管内表面之间提供密封的密封构件。
所述管路装置可进一步包括阀门组件，所述阀门组件包括阀门关闭件，所述阀门关闭件安装在阀轴上。
优选地，所述阀门关闭件可从立管中拆除。
优选地，所述阀门组件包括至少一个阀座，其中所述至少一个阀座可释放地安装在外壳的管路接头中。
优选地，所述至少一个阀座可从外壳中通过立管拆除。
较佳地，所述管路装置包括至少一个构造成能将所述至少一个阀座在外壳的管路接头中锁定到位的锁定装置。
所述锁定装置可包括安装在所述或每个阀座中的元件，所述元件能相对阀座缩回和伸出。
所述元件可为安装在阀座导槽中的细长元件。
锁定装置可包括齿条和小齿轮和/或操纵杆机构和/或凸轮和从动件。
所述管路装置可进一步包括阀座安装构件。
所述阀座安装构件可包括在外壳中。
优选地，所述阀座安装构件包括主体，所述主体可拆卸地安装在外壳中。
管路装置可包括构造成能将所述主体锁定在外壳中的锁定装置。
优选地，所述主体安装在外壳中以便相对其做往复式转动运动，外壳中的偏置装置构造成能迫使阀座外壳在外壳中往复运动，锁定装置构造成能将主体在外壳中锁定到位。
优选地，所述主体包括工具接合元件，所述元件使所接合的工具能对主体施加转动和往复力。
优选地，所述立管包括立管接长件。
优选的，所述构件安装在立管接长件中。
所述阀门组件可伸进立管中。
优选地，所述管路包括构造成能将所述构件可释放地固定在立管中的紧固装置和/或构造成能将所述密封构件部件可释放地固定在所述构件上的紧固装置。
优选地，所述密封构件的所述部件可释放地安装在构件中，所述部件安装在构件中以相对其做往复式转动运动，偏置装置构造成迫使所述部件在构件中往复运动，紧固装置构造成将第一部件在构件中固定到位，且其中阀轴穿过密封构件的第一和第二部件。
优选地，密封构件包括安装在构件中的另一个部件，所述偏置装置安装在所述部件之间。
优选地，所述构件安装在立管中以相对立管做往复式转动运动，立管中的偏置装置构造成迫使构件在立管中往复运动，紧固装置构造成将构件在立管中固定到位，且其中阀轴穿过所述构件。
偏置装置可为弹簧。
优选地，所述构件包括阀轴止推环的支承面。
优选地，所述紧固装置包括至少一个凸轮和凸轮从动件，所述或每个凸轮和凸轮从动件可进行锁定和解锁。
较佳地，所述凸轮为J形且所述凸轮从动件构造成能跟随J形凸轮运动。
所述J形凸轮可采用狭槽形式，所述凸轮从动件为与狭槽接合的突出物。
优选地，所述构件和/或所述密封构件的部件包括工具接合元件，所述元件使所述接合的工具能对所述构件和/或所述密封构件的部件施加转动和往复力。
根据本发明的第七方面，提供了一种适合于与所述构件和/或所述密封构件部件或阀体接合的工具接合元件啮合的工具，所述工具包括轴、构造成能与所述构件和/或所述密封构件部件接合的元件、和将所述元件安装在轴上的元件座。
优选地，所述轴构造成能接收手柄。
优选的，所述元件座是构造成能接收所述构件和/或所述密封构件部件的一部分的中空体。
所述轴可为中空的并构造成能在其中接收阀轴。
根据本发明的第八方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和阀门组件构成的管路装置，其中所述阀门组件包括构造成能控制管路接头中流体流动的阀门、安装构件和密封构件，所述安装构件将阀门组件可释放地安装在立管中，所述密封构件构造成能防止流体漏出所述装置，阀门组件和立管均包括将阀门组件可释放地锁定在立管中的锁定装置的一部分，所述阀门位于管路接头中。
优选地，所述安装构件包括芯轴、阀杆、第一和第二密封件，所述芯轴上安装一部分锁定装置，所述阀杆用于提升和降低阀门，第一密封件为阀杆密封件，第二密封件为芯轴密封件。
优选地，所述阀门组件包括阀座和阀门关闭件，其中所述阀座用于接收阀门关闭件，包括穿过其中的流体通路，所述阀门控制流体通路的打开和关闭，外壳构造成能容纳所述阀座。
优选地，所述芯轴包括一端开口、一端封闭的中空体，所述阀杆穿过封闭端。
所述管路装置可进一步包括构造成将阀座接到芯轴上的接头构件。
较佳地，所述阀座包括一个内部构件和一个外部构件，所述阀门与所述内部构件接合。
优选地，所述接头构件与阀座的内部构件接合。
优选地，所述外壳构造成能容纳所述阀座。
优选地，所述外壳包括至少一个用于接收一部分阀座的凹槽。
优选地，所述阀杆包括止推环。
较佳地，所述止推环支撑在芯轴的封闭端。
优选地，所述密封构件包括密封座，所述密封座上安装适合在阀门组件和立管之间提供密封的第一密封件和适合在阀门组件和阀杆之间提供密封的第二密封件。
优选地，所述密封座包括至少一部分止推环外壳。
较佳地，所述密封座安装在芯轴上。
所述止推环外壳可由密封座和芯轴的封闭端构成。
所述锁定装置可为安装在阀门组件中、构造成能与安装在立管中的第二元件接合的第一元件，所述第一元件可在第一元件与第二元件接合的第一位置和第一元件与第一元件脱离的第二位置之间运动。
锁定装置可包括至少一个与外壳和阀门组件的安装构件中的一个连接的J形凸轮和至少一个与外壳和安装构件中的另一个连接的凸轮从动件，其中所述阀门组件构造成能实现安装构件和立管之间的往复和转动运动。
所述管路装置可进一步包括可接在立管远离管路接头的一端上的卡箍组件，且可进一步包括至少一个可通过卡箍组件接到立管上的接长件。
根据本发明的第九方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳、阀座安装座和至少一个阀座构成的管路装置，其中所述至少一个阀座可从外壳中通过立管拆除。
管路装置可进一步包括构造成能将所述至少一个阀座在外壳中锁定到位的锁定装置。
所述锁定装置可包括安装在所述或每个阀座中的元件，所述元件能相对阀座缩回和伸出。
所述元件可为安装在阀座导槽中的细长元件。
锁定装置可包括齿条和小齿轮和/或操纵杆机构或凸轮和从动件。
阀门和阀座可安装在管路接头中并伸进立管。
所述管路装置可进一步包括自阀门伸出、穿过外壳、进入位于立管中的填密组件中或远离管路接头一端的接长部分的阀轴。
所述管路装置可包括可接在立管上以延长立管的坐放短节，所述坐放短节中安装有填密组件。
根据本发明的第十方面，提供了一种由包含立管和管路接头的外壳和阀门构成的管路装置，其中所述阀门安装在管路接头中并伸进立管内。
所述管路装置可进一步包括自阀门伸出、穿过外壳、进入位于立管中的填密组件中或远离管路接头一端的接长部分的阀轴。
所述管路装置可进一步包括阀座安装座和至少一个阀座，其中所述至少一个阀座可从外壳中通过立管拆除。
管路装置可进一步包括构造成能将所述至少一个阀座在外壳中锁定到位的锁定装置。
所述锁定装置可包括安装在所述或每个阀座中的元件，所述元件能相对阀座缩回和伸出。
所述元件可为安装在阀座导槽中的细长元件。
锁定装置可包括齿条和小齿轮和/或操纵杆机构和/或凸轮和从动件。
所述阀门和阀座可安装在管路接头中并伸进立管。
优选地，所述管路装置进一步包括自阀门伸出、穿过外壳、进入位于立管中的填密组件中或远离管路接头一端的接长部分的阀轴。
所述填密组件可释放地安装在立管中或其接长部分。
所述管路装置可包括可接在立管上以延长立管的坐放短节，所述坐放短节中安装有填密组件。
附图说明
附图对本发明优选实施例进行了说明：
图1a为本发明第一实施例的装置的示意图；
图1b为图1a中所示装置的阀闸闸板和阀盖组件从装置主体部分拔出的示意图；
图1c为图1a和1b中所示装置的阀闸闸板和阀盖组件从装置主体完全拔出的示意图；
图1d为图1a中所示的用在路面以下不同深度处的装置；
图1e为图1a至1c中所示装置装配了更多部件的示意图；
图1f为图1a至1e所示装置的阀座的详细视图；
图2a为锁定装置的示意图；
图2b为图2a所示锁定装置的分解图；
图3a为图2a和2b所示锁定机构的详细示意图；
图3b为图3a所示锁定机构的截面示意图；
图4为阀座的示意图；
图5a为阀杆组件的示意图；
图5b为用于拔出和放回图5a所示阀杆组件的工具的示意图；
图6为第一种类型外壳的示意图；
图7为第二种类型外壳的示意图；
图8为第三种类型外壳的示意图；
图9为阀座锁定机构的一个实施例的平面图；
图10为阀座锁定机构的另一个实施例的平面图；
图10a为图10中所示类型阀座锁定机构的示意图；
图10b为根据本发明、具有图10a所示阀座锁定机构的闸阀示意图；
图11a为关闭状态的蝶阀；
图11b为打开状态的蝶阀；
图12为旋塞阀；
图13a为根据本发明另一实施例的装置，其中阀门关闭；
图13b为图13a所示装置阀门打开的示意图；
图13c为图13a中的装置，其中详细展示了其阀座组件和拉拔工具；
图13d为阀座组件和拉拔工具；
图13e为图13a所示装置的截面示意图；
图13f为图13b所示装置的截面示意图；
图14a为根据本发明另一实施例的装置的示意图，其中阀门组件锁定到位且阀门关闭；
图14b为图14a所示装置阀门打开的示意图；
图14c为图14b所示装置的截面示意图；
图14d为阀门组件从外壳中拔出的截面示意图；
图14e为图14d所示阀门组件的示意图；
图15a为图14a至14e中装置的替代密封锁定装置的截面示意图；
图15b为图15a所示装置的密封锁定装置释放状态的截面示意图；
图15c和15d为图15a和15b所示装置的示意图；
图15e和15f分别为图15a至15d所示装置的侧视图；
图16a是本发明一可替换实施方式提供的管路装置的截面示意图；
图16b是部分图16a所示的装置的截面示意图；
图16c是图16b所示的该部分的剖切视图；
图16d是图16b和图16c所示的该部分的示意图；
图17a是图16a和图18a所示装置主体的剖切视图；
图17b是图17a所示的装置主体的截面示意图；
图18a是本发明另一可替换实施方式提供的管路装置的示意图，所述装置构造为泵；
图18b是部分图18a所示装置的示意图。
具体实施方式
参见图1a至1d，所示为由包含立管2a和管路接头2b的外壳2构成的流体控制装置1。在使用中，管路接头2b构成较大管路系统的一部分。
所述装置1包括由阀座4构成的闸阀3，每个阀座中设有开口4a。所述阀座包括设在其两侧的导槽5，所述导槽5与外壳2壳壁中形成的导轨10接合。所述导轨10沿立管2a和管路接头2b的内表面延伸设置。导槽5和导轨10将阀座4在管路接头2b的轴向上固定到位。为将阀座4在立管2a的轴向上固定到位，阀座4上设置锁定销6，所述锁定销6与导轨10中的凹口接合。
闸阀3包括位于阀座4之间的闸板7。在图中所示的例子中，闸板7在形状上与阀座4基本一致。闸板7的两侧包括与导轨9接合的导槽8，所述导轨9沿立管2a和管路接头2b内表面延伸设置。导槽8和导轨9将阀板7在管路接头2b的轴向上固定到位。闸板7设置成可提升和降低以打开或关闭阀座4的开口4a之间的流体通路。闸板7安装在阀杆12上，所述阀杆12可为非提升阀杆，若为非提升阀杆，阀杆12转动时，闸阀相对阀杆12上升，例如阀杆12为外螺纹，闸板中定位阀杆的孔为内螺纹，阀杆转动会使闸板7上升。或者，阀杆可也为提升式阀杆，若为提升式阀杆，所述阀杆可转动地安装在闸板7中，但不能与其轴向运动。在提升式阀杆中，阀杆的另一部分为外螺纹，所述装置1的另一部件的一部分为内螺纹。因此，当阀杆12转动时，阀杆12和其所连接的闸板7与闸板7一起上升和下降。
参见图1f，图1f对闸阀3进行了更加详细地说明，阀座4的各个面上设有密封件4b。每个阀座4的上表面上设有盖板15。驱动器16穿过盖板15中的孔。所述驱动器16接在用于使所述锁定销6移进和移出导轨10中凹口的机构上。下文中将参照图9和图10对所述机构进行更加详细的说明。
由图1a至1f可理解，闸阀3的部件应足够小以穿过立管外壳2a。阀座中流体通路的截面最好与管路接头2b的直径相近。这可通过使阀座4和其开口4a延伸到管路接头2b的外壁平面以外来实现。在图1a至1f中，所述装置构造成开口4a在立管外壳2a的方向上延伸到管路接头2b的外壁平面以外。
图2a和2b示出了坐放短节20的部件。所述坐放短节20包括通过卡箍22接在立管外壳2a上的外壳21。在图中所示的例子中，外壳21的外部尺寸和内部尺寸与立管外壳2a基本相同。所述坐放短节20还包括接长件可接在其上的另一卡箍23(如图1d所示)，或盖子(未示出)。
坐放短节20包括用于将闸板7和阀杆12在外壳2中固定到位的构件25。所述构件25与外壳21的形状相同且外径比外壳21的内径稍小。两个垂直隔开的O形密封圈安装在所述构件25外表面上的凹槽26’中。这些O形密封圈在外壳21的内表面和构件25的外表面之间提供密封。
所述构件25包括将所述构件25锁定在外壳21上的锁定装置的部分。所述包括在构件25中的锁定装置的部分包括三个倒J形通道27。所述倒J形通道包括在所述构件25下边缘提供开口的第一部分27a、半圆形部分27b和端部封闭的向下延伸的部分27c。
所述通道构造成与包括外壳21中的锁定装置的第二部分接合。所述锁定装置的第二部分包括从外壳21的内表面伸入J形通道的突出物28。所述突出物可与外壳21一体成形(例如外壳21为模塑件)或所述突出物可为固定在外壳21的壳壁中的独立的部件(如固定在孔中的销子)。这可在外壳21的壳壁的任一侧实现。
采用螺旋弹簧24形式的偏置元件设在外壳21中所述构件25的底下。同样参见图1e，可以看出，立管外壳2a包括径向向内延伸构成截面为正方形的开口的壳壁11。弹簧24的下端24a设置在壳壁11上，该壳壁阻止下端24a进入立管外壳2a中。
坐放短节20包括将构件25支撑在弹簧24上的装置，它可为落在阀杆12上并横过突出物28的板子，如这种板子可设置成销28可穿过其中、其位置和形状均合适的狭槽，伸到在构件25的下边缘下方和弹簧24的上端上方。
或者，所述构件25可包括向内延伸以与弹簧24的上端24b接合的卡扣。
所述构件25进一步包括构造成与拔出工具接合的元件。所述构件25的上边缘包括L形狭槽30，所述L形狭槽30包括穿过所述构件25的上边缘的垂直定向开口31，所述开口31具有倒棱32。所述开口31伸进L形狭槽30的水平狭槽部分33。所述构件25包括绕构件25等距设置的三个L形狭槽30。
参见图5a和5b，所示的是与L形狭槽30接合的工具40。所述工具40包括具有用于与手柄(未示出)接合的方头锥形接头42的轴41。轴41的下端设有与其连接的圆柱形构件43。卡扣44自圆柱形构件43的下边缘向外伸出。所述卡扣44在所述圆柱体上的间距与L形狭槽30的开口31的间距一致。所述卡扣44的宽度和深度能垂直穿进开口31并能水平穿进水平狭槽部分33。所述圆柱形构件43的尺寸应保证在卡扣44在水平狭槽部分33中时能接收阀杆12。
工具40用于拆除构件25和所有实体连接的部件。将卡扣44插入开口31后，转动工具40，卡扣44与水平狭槽部分33接合。向下按压工具40，使构件25克服弹簧24的力向下移动，压缩弹簧。突出物28相对倒J形狭槽27的部分27c上升。当突出物遇到倒J形狭槽27的弯曲部分27b时，使构件25相对该锁定装置逆时针转动，如图2a和2b所示。当突出物28达到弯曲部分27b的顶点时，狭槽27的形状使构件25继续逆时针转动，直至突出物28对准狭槽27的第一部分27a，此时构件25可自由拉出外壳21。弹簧24的力将所述构件向上推至弹簧达到其自然伸长点。构件25被接在工具40上，然后提升工具以将构件25从外壳21中提出。
所述构件25包括为填密组件50提供外壳25”的部分25’。所述填密组件包括帽子51，所述帽子以与构件25安装在外壳21中的相似方式安装在部件25’中。所述帽子51包括第一直径的部分52，所述第一直径比部分25’的内径稍小，所述部分52设置在部分25’中。采用O形密封圈53形式的密封件设在部分52的外表面上的凹槽53’中，它们在部分52的外壁和构件25的部分25’的内表面之间提供密封。
帽子51进一步包括比第一直径大的第二直径的第二部分54。第二部分54封闭外壳25”。
阀轴12穿过贯穿帽子51的孔55。孔55表面的凹槽中安装多个O形密封圈56。在图2b，可以看到两个O形密封圈56，看不到另外两个O形密封圈56。
阀轴12包括直径比阀轴主体大的止推环12a。止推环12a的尺寸应保证其在外壳25”中的滑动配合。止推环12a下表面的边缘与外壳25”的壳壁25a接合并限制阀轴相对构件25运动。
所述填密组件包括具有水平延伸部分61和垂直延伸部分62的大礼帽式密封圈60。螺旋弹簧63位于大礼帽式密封圈上垂直延伸部分62的周围。
参见图3b，大礼帽式密封圈60安装在阀轴12上，水平延伸部分61位于阀轴的部分12a的顶部。垂直延伸部分62将弹簧63保持在正确位置处。
将帽子51锁定在部分25’上和将其释放的装置在功能上与将构件25锁定在外壳21上和将其释放的装置相同。鉴于此，使用相同的参考号来指示相同的部分，但表示为所述参考号加’。因此，倒J形狭槽27变成倒J形狭槽27’，以此类推。
帽子51的部分52周围等距设置三个倒J形狭槽27’，它们与以上述突出物28接合狭槽27的相同方式与突出物28’接合，只是J形狭槽27’是狭槽27的镜像。这意味着当帽子51克服弹簧63的力向下按压时，与构件25中的逆时针相比，帽子51为顺时针运动。帽子51的上部54包括L形狭槽30’。这些L形狭槽30’是L形狭槽30的镜像。重要的是，构件25和帽子51设置成以相反方向移动，这样拆除帽子51时不会松开外壳25。
应理解的是，无需拆除闸板7即可拆除填密50组件进行维修。拆除填密50时，只需要关闭闸板7并使帽子51与工具40接合即可，所述工具40的尺寸应适合与L形狭槽30’接合。逆时针转动工具40，使得在狭槽30’的水平部分33’为“终点”。向下按压工具，将突出物28’释放出倒J形狭槽27’，使工具40所捕获的帽子51提升出外壳25”并脱离阀轴12。然后即可更换任何损坏的密封件，之后重新装配各部件。
图6为所述装置的替代实施例，其中外壳2的管路接头2b包括具有供接到另一法兰上的多个孔2b”的法兰2b’。接长件70安装在坐放短节20的顶部。
图7和图8为形状不同的外壳2，分别具有从管路接头2c下侧伸出的部分2c、2c’。闸阀可部分装在所述部分2c、2c’中。
参见图9，销6可滑动地安装在导槽4c中。当销6抽回到导槽4c中时，阀座可相对外壳2滑动。当伸进外壳2的凹口(在本例中为其导轨)中时，阀座4被锁定在外壳2中。图9所示的机构包括销6中形成的齿条6a和具有与齿条6a啮合的18个齿的小齿轮17。小齿轮17包括用于容纳驱动器16(在图中所示例子中为方形驱动器)的插座19。在使用中，当合适的工具接到驱动器16上并转动时，销6可缩进或从导槽4c中伸出。小齿轮17还包括孔20。孔20的功能是接收易折销，所述销穿过该孔并与阀座4中的凹口接合。
缩回销6，将阀座4插入外壳2中。阀座4在外壳中后，用上述合适的工具转动小齿轮17，直至销6伸进外壳的凹口中且孔20对准阀座4中的凹口。然后易折销插入孔20中和对准的凹口中，从而将销6锁定在其延长的结构中。拆除阀座时，以相反方向转动小齿轮17，使易折阀断裂。阀座拆除后，可去除各部分断裂的易折销。
图10为用于伸出和缩回销6的替代机构。所述机构用杆23、24代替图9中所示的机构的齿条和小齿轮。可转动构件21设在孔22中，所述可转动构件21的两侧装有操纵杆23。每个操纵杆23通过销25a绕枢轴接在操纵杆24上。操纵杆24通过销25b绕枢轴接在销6上，所述销6可滑动地安装在导槽6a中。闸板4中留有合适的空间以便操纵杆23、24运动。通过转动构件21，销6可伸出或缩回。图10中未示出易折销和接收此销的孔。但是，比如说，此销可设在可转动构件21和阀座4中。
本发明的装置并不限于闸阀。如图11a和11b所示，闸板7可用蝶阀80替代。蝶阀80包括框架81和阀轴12两侧的蝶翅82。所述框架81设在阀座4之间。蝶翅82开成阀座4中的开口4a。
图12为包含围住腔92的外壁91的旋塞阀90和阀轴12。在使用中，阀轴12在所述壁91下面的部分支撑在孔中。通过转动阀轴12，旋塞阀90可在打开和关闭之间运动。
所述装置并不限于使用阀门。许多部件均可安装在阀轴12上。如流量计或摄像机可安放在框架(如框架81)中。所述装置可用作管路截止阀，在阀轴12的末端安装充气气球。阀轴12可构造成导线可从中穿过，或可与监控装置进行无线通信。
参见图13a至13f，所示为所述装置的一个替代装置。该实施例包括阀座安装在其中的阀体100。阀体100可拆除地安装在外壳2中。在图中所示的例子中，阀门外壳2包括从管路接头2b下侧伸出的部分2c。
所述部分2c包括部分锁定机构，采用从所述部分2c伸出的突出物125的形式，所述突出物125与阀体100的J形通道123接合以可释放地将阀体100在阀壳2中锁定到位。阀体100的下端设置并接在弹簧124上，而弹簧124本身则安装并接在帽子120上。帽子120设置在外壳2的部分2c的断面2c”上。帽子120包括圆柱形部分121和端部法兰，弹簧124套在圆柱形部分121上并与端部法兰邻接。
J形通道使阀体100能有选择地以前面实施例中所述的方式锁定在外壳2上和对其进行解锁。
图13a至13f中未示出外壳2的立管外壳。但是，该部分基本与图1a至1e中所示的相同并且以相同的方式连接坐放短节，因为坐放短节在阀杆12的周围提供密封。
图1a至图12中所示的装置包括与外壳2接合的阀座，而图13a至13f中所示的装置需要阀体100与外壳2接合，其中阀座安装在阀体100中。
图13a至13f中所示的装置比图1a至图12中所示的装置具有两个明显的优势。第一，阀体100可安装不同类型阀门的阀门部件。因此，简化了各种流动控制装置的生产，因为装在外壳2和阀体100中的部分相同(即使是使用不同的阀门部件)。第二，简化了流动控制装置的维修。拆除阀体100和其中安装的阀门部件时，只需用工具140使阀体100的上边缘接合即可，所述工具140与图5b所示的工具40类似，只是其轴141为中空的以便其穿过阀杆12。阀体100内壁的上部形成L形狭槽130。所述工具140包括圆柱形构件143。卡扣144从圆柱形构件143的下缘伸出，构造成卡扣144能与L形狭槽130接合。卡扣144以此方式接合后，整个阀体100可向下按压以从外壳2释放阀体100，然后释放其中安装的部件。
图14a至14e中所示的装置也不相同。在该装置中，阀门、阀座和锁定阀门的装置均包括在阀门组件210中，所述阀门组件210为单个部件，可从外壳201中通过其立管201a放入和拆除。
具体参见图14d，所示的流体控制装置200带有阀门组件210。外壳201的立管201a包括向其上端的部分201d，所述部分201d构成了将阀门组件210可释放地锁定在外壳201中的锁定装置的一部分。卡箍201e自所述部分201d伸出。三部分卡箍组件202的第一部分接在卡箍201e上。第一部分203包括下段203b，所述下段203b包括内螺纹以便将第一部分203固定在卡箍201e上，所述卡箍201e包括用于与所述内螺纹端接合的外螺纹。第一部分203在区域201f中固定在卡箍201e上。特别是从图14a中可看出，卡箍201e伸进卡箍组件202的第一部分203中。所述第一部分203包括具有外螺纹的上段203a.
所述三部分卡箍组件202的第二部分204包括内外径不同的下段204a和上段204d。下段204a设置在第一部分203中。上下段204a、204d被有倒棱壁204b和上壁204c的凸唇隔开，所述倒棱壁204b设置在部分203的相应倒棱壁203d上。
所述三部分卡箍组件202的第三部分205将第二部分204固定到位。第三部分205包括内螺纹部分204a，所述内螺纹部分204a与第一部分203的上段203a的外螺纹接合。第三部分205包括向内延伸的凸唇205b，所述凸唇205b设置在第二部分204的上壁204c上。第三部分205还包括用于接收密封件的凹槽205c，如O形密封圈。
所述阀门组件210包括在立管201a和卡箍组件202中滑动配合的芯轴211。芯轴211上安装弹出式锁230，所述弹出式锁230与立管201a的部分201d接合。芯轴211包括底壁215，所述底壁215包括阀轴220穿过其中的孔。芯轴211中安装的是外壳223，所述外壳223中安装阀轴220的止推环221。外壳223用紧固件216接在芯轴的底壁215上。
芯轴211包括阀座212。所述阀座212用侧板218接在芯轴211上。所述阀座212包括阀座内部构件212a和阀座外部构件212b。阀门内部构件212a包括将突出物218’接合在侧板218中的凹槽212a’和将突出物218”接合在侧板218中的凹槽212a”。
图14e说明了阀座内部和外部构件212a、212b如何提供开口213a，所述开口213a通过阀门构件打开或关闭，例如闸板213接收在阀座212中。闸板213在所述阀座内部构件212a中上下滑动。阀座外部构件212b与外壳201的内表面接合并在外壳201和阀座212之间提供密封。这些密封面在外壳201管路接头201b中通常的流体流径以外，因此比通常流体流径中的密封件受到的磨损少。
对于所示的闸阀，打开阀门时，阀轴220的自由端222与工具接合(通常自由端222设有可与相应形状的工具接合的方头)。止推环221和闸板213之间的阀轴部分为外螺纹，而闸板213为内螺纹，以使闸板213随阀轴220的转动方向被提升或被降低。外壳201包括用于接收自阀座内部构件212a伸出的卡箍214的槽201g。所述槽201g包括用于接收突出物214a的凹口201h。这两个部件共同作用以防止阀门在外壳中转动。
外壳223提供阀轴密封件223a并在芯轴211和立管201a之间提供密封。芯轴211的外表面上设有凹槽224，所述芯轴凹槽224中安装密封元件(如O形密封圈)以在芯轴211和立管201的内表面之间提供密封。
所示芯轴211用弹出式锁锁定在立管201a上。该领域技术人员了解弹出式锁的操作。或者，所述芯轴可用具有上述实施例中说明的J形狭槽装置的锁锁定在立管201a中。该装置如图15a至15f中所示。
立管201a包括J形狭槽301。芯轴300包括支撑阀轴220的止推环221的推力轴承302。芯轴300上安装填密组件302。立管201a的内壁设置成阶梯式，形成了直径依次不同的区303至306，区303的直径比区304小，依次类推，从而在各区之间形成阶梯。区303和304之间的阶梯构成弹簧307的一端的支承面。弹簧的另一端与芯轴300的下侧接合。芯轴300的上表面设有与J形狭槽301接合的销308。
从图15a很容易看出，填密309支撑在芯轴300的下侧上且直径比芯轴直径小。填密309的外径和高度分别与区305的内径和高度一致。
所述填密在穿过其中的阀轴220的周围形成密封310，并在芯轴300和立管201a的内表面之间形成密封311。
所述芯轴300可以图14a至14e所示的相同或类似方式接在阀座上。
图16a至图18b所示为本发明一组实施方式提供的管路装置，管路中安装有除阀门以外的其他设备。
图16a至图16d所示的管路装置构造为参数传感装置400。即由传感组件410替代阀门安装在所述外壳401内，由于外壳401构成部分管路，故而可以测量流经所述管路的流体参数。
图16b至图16d示出所述传感组件410，所述传感组件410包括大致为圆柱形的第一壳体411，所述第一壳体411的一端具有直径减小区域411a，所述第一壳体411在所述直径减小区域411a终止。所述第一壳体411的终止处具有端板411b,所述端板411b上开设有用于接收仪器外壳419的通孔411c。密封件421设置在所述第一壳体411的直径减小区域411a，所述密封件421的形状和范围将在下文中详述。
在所述第一壳体411与所述端板411b相对的一端上连接有壳座415。所述壳座415分别具有下周缘槽415a和上周缘槽415b，所述第一壳体411的壳壁设置在下周缘槽415a中，以使得所述壳座415部分延伸至所述第一壳体411内。
所述传感组件还包括大致为圆柱形的第二壳体412，所述第二壳体412安装有部分卡扣机构414。所述第二壳体412的壳壁设置在所述上周缘槽415b中，以使得所述壳座415部分延伸至所述第二壳体412内。
壳体411、412与周缘槽415a、415b配合区域的内壁上可以分别形成有螺纹，螺纹相互配合从而将所述第一和第二壳体411、412紧固在所述壳座415上。
所述部分卡扣机构414包括环形部414a和从所述环形部414a同向伸的多个卡爪414b。所述卡扣机构的环形部414a设置在第二壳体412上边缘形成的凹槽412c中。每个卡爪414b分别设置在第二壳体412上形成的导槽412a内。所述第二壳体412紧邻壳座415的端部的壁厚减小，以使导槽412a形成开口412b。所述卡爪414由弹性材料制成，其形状和尺寸设置为当朝向所述开口412b的方向施力时，卡爪414可以移动至所述开口412b中。
卡箍413固定在第二壳体412上作为打捞颈。所述卡箍413包括向下延伸且具有外螺纹的凸缘413a。所述凸缘413a的螺纹与形成在第二壳体412上边缘内表面的内螺纹相互配合。打捞颈413b的内表面的形状和尺寸可以让该打捞颈与打捞工具配合(图中未示出)。打捞工具与打捞颈配合后，打捞工具沿所述传感组件的纵轴施加的轴向拉力可以使所述卡扣定机构414的卡爪414a向内移动，从而能够将所述传感组件410从外壳401上拆除。通过反向操作该过程也可以将传感组件插入所述外壳401。
本实施例中，密封件416形成为两个间隔设置的O型圈并安装在传感组件410上。其中一个密封件416安装在壳座415上，另一个安装在第二壳体412紧邻所述壳座415处的外表面上。
本实施例中，所述壳座415内安装有信号处理单元。仪器外壳419穿过所述端板411b的通孔411c与该大致为圆柱形的第一壳体411相连。第一壳体411内设置有卡箍418，其内部形状和尺寸与所述通孔411c的形状和尺寸相对应。卡箍418固定在所述端板411b上，例如通过焊接或通过形成在卡箍418和端板411b上的螺纹配合固定。螺钉40穿过所述卡箍418的壁面与所述仪器外壳419配合并将其固定于相应位置。
所述仪器外壳可以安装有一个或多个不同的设备。在所示的实施方式中，所述仪器外壳上安装有多个传感器419a，419b和419c。被测参数可以包括但不限于：流量，温度，氯含量，总氯量，溶氧量，pH值，ORP(氧化还原电位)，导电率，颜色，浊度和压力。虽然图中仅示出三个，但该仪器外壳上也可以安装三个以上的传感器。安装在仪器外壳419上的传感器通过穿过导线管417的导线连接至所述信号处理单元415。
两个延伸壁411d自端板411b向下延伸，并朝向彼此逐渐收窄。该两个延伸壁411d由一端部构件连接，所述端部构件包括板件411e和曲面壁411f。当所述传感器组件安装于所述外壳401时，所述端部构件设置在贮槽401g中。
所述延伸壁411d，板411和端板411b共同形成流体通过的通道。所述传感组件410和所述外壳401之间的界面通过围绕该流体通道的密封件421密封。
图16a至图18a示出了外壳401，其中图17a和图17b的示意最佳，其单独展示了所述外壳401。该外壳包括立管401a和管路接头401b，以形成流体经过的通道401b’，还包括法兰401b”，以将所述外壳安装在相邻的管路上。外壳401包括壳壁401c，所述壳壁401c的形状和尺寸与所述传感元件的延伸壁411d相对应，因此密封件421可以密封其与所述传感组件。壳壁401c提供了通道401f。
在所示的实施方式中，立管401a具有端盖405，该端盖405通过中间连接件403与所述立管401a相连。所述中间连接件包括端盖连接部403a，该端盖连接部403a具有外螺纹，以与形成在端盖405向下延伸的附属壁上的螺纹405a配合。该中间连接件403还包括立管连接部403b，该立管连接部403b具有内螺纹，以与端盖405上的螺纹405b配合。所述中间连接件403还包括倒棱壁403c，用于引导打捞工具下放伸入所述打捞颈413b。所述端盖405具有孔405c，作为密封失效时流体的排放路径。将中间连接件403设置为独立元件的目的在于其被诸如打捞工具等用具破坏时可以更换。如果中间连接件仅仅是立管壁401a的延伸，那么一旦其受到损伤则将需要移除整个装置400并更换损坏的部件。
图16a最佳示出了组件装置400。从图中可以看出，传感组件410设置在所述外壳401中。该组件装置400通过两组密封件416和421密封，以防止流体溢出。密封件416如上文所述将所述传感器组件410的外表面和所述立管401a的内表面之间密封。密封件421围绕延伸壁411d和板件411e的周向边缘设置，位于所述周向边缘和外壳401的壳壁401c的内表面之间。
所述传感组件410通过所述锁定机构414固定在外壳401内，该锁定机构的端部与形成在所述立管401a壁面上的凹槽401d配合。移除传感组件410时，拆除端盖405并如上所述将打捞工具连接于打捞颈413b。
结合其他附图可以理解，外壳401的构造上与前述实施例中的阀门外壳非常相似，所述壳体401也可以用于容纳阀门，类似于图14a至14c中所示。
参数传感装置400的典型用法是拆除壳体401内的阀门，并在一定时间内用传感组件替换，收集所需的信息后可以再将所述传感组件410替换为被拆除的阀门。可替换地，传感装置400也可以是管路的常驻部分，以便随时收集信息。
信号处理单元可以在一定时期内收集和存储信息，在信息收集完成后的某个时间点将信息复制到其他数据载体上，或者信号处理单元可以具有将数据传输至远程位置的装置。例如，信号处理单元可以连接网络，如连接至互联网，从而能够将信息从信号处理单元传输至远程位置。所述信号处理单元可以通过信息传输协议或无线连接连接到互联网。所述信号处理单元存储信息和从该信号处理单元传输信息并不互斥，信号处理单元可以配置为既能够存储也可以传输信息。
图18a和图18b示出一种泵装置425。在本实施例中，将图16a至图16d所示的传感组件和信号处理单元改为设置在壳座415内的电机单元。导线管变为连接至泵元件432的轴430，该泵元件具有多个叶片433。
较佳地，一些或所有这些部件用塑料材料制成。通常，弹簧将不使用塑料。
因此不再需要挖路，节省了大量的时间和劳力。使用本发明装置还能大大降低管路泄漏率。由于该装置中填密维修简单(填密故障很常见)，因此不需要像其他道路工程一样安排日程。若必须在道路中间接近所述装置，也能很快完成，将交通中断降低至足够低的水平，使得泄漏维修的利益大大超过中断交通的成本。

Claims (24)

1.一种管路装置，其特征在于，包括具有立管和管路接头的外壳；构造为与流经所述管路接头的流体交互的设备；可拆卸地将所述设备安装于所述立管的安装构件；以及设置在所述立管的内表面和所述安装构件的外表面之间的密封构件；所述密封构件构造为能够防止所述流体从所述管路装置溢出，所述安装构件和所述立管分别包括锁定装置的一部分，用于可释放地将所述设备锁定在所述立管中，所述设备置于所述管路接头内，其中，所述管路装置还包括电连接至所述设备的信号处理器，并且其中，当将所述设备安装在所述立管中时，所述设备的至少一部分延伸到所述管路接头内，以与流经所述管路接头的流体交互。
2.根据权利要求1所述的管路装置，其特征在于，所述安装构件包括壳体，所述壳体安装有所述锁定装置的一部分，所述密封构件包括第一密封件和第二密封件，其中所述第一密封件将所述壳体的外表面和所述立管的内表面之间密封，所述第二密封件设置在所述壳体的外表面和所述管路接头的内表面之间。
3.根据权利要求2所述的管路装置，其特征在于，所述壳体的外表面和所述管路接头的内表面在所述第二密封件区域的形状相对应。
4.根据权利要求2或3所述的管路装置，其特征在于，所述壳体具有开口，所述第二密封件围绕所述开口安装在所述壳体和所述管路接头之间，所述开口提供流体经过所述管路接头的通道。
5.根据权利要求2或3中任意一项所述的管路装置，其特征在于，所述壳体包括端部构件，其形状和尺寸构造可以配合在管路接头上的凹槽内。
6.根据权利要求4所述的管路装置，其特征在于，至少部分所述设备设置在所述开口中。
7.根据前述权利要求1所述的管路装置，其特征在于，还包括通信装置，该通信装置配置为在所述信号处理器和计算机之间提供通信。
8.根据权利要求1所述的管路装置，其特征在于，还包括位于所述安装构件中的导线管，其中至少具有一根导线，所述至少一根导线用于电连接所述设备和所述信号处理器。
9.根据权利要求2或3中任意一项所述的管路装置，其特征在于，所述壳体包括第一壳体部和第二壳体部，所述第一壳体部安装有至少一个传感器，所述第二壳体部设置在位于所述第一壳体部上方的所述立管中。
10.根据权利要求9所述的管路装置，其特征在于，位于所述安装构件中的所述锁定装置的一部分设置在所述第二壳体部中。
11.根据权利要求9所述的管路装置，其特征在于，所述安装构件包括位于所述第一壳体部和第二壳体部之间的壳体部连接件，所述第一壳体部和第二壳体部分别连接至所述壳体部连接件。
12.根据权利要求11所述的管路装置，其特征在于，所述第一密封件包括至少一个密封元件，所述至少一个密封元件位于所述壳体部连接件和所述立管的内表面之间。
13.根据权利要求11所述的管路装置，其特征在于，所述第一密封件包括至少两个第一密封元件，其中至少一个第一密封元件位于所述第二壳体部的外表面和所述立管的内表面之间。
14.根据权利要求1所述的管路装置，其特征在于，所述设备为至少一个传感器、泵或发电机中的一者。
15.根据权利要求14所述的管路装置，其特征在于，所述设备为至少一个传感器，所述至少一个传感器感测的参数选自：流量，温度，氯含量，溶量氧，pH，氧化还原电位，导电率，颜色，浊度和压力中的一个或多个。
16.根据权利要求1所述的管路装置，其特征在于，所述设备安装在仪器外壳内，所述仪器外壳连接于所述安装构件。
17.根据权利要求16所述的管路装置，其特征在于，所述安装构件包括支架，所述仪器外壳连接于所述支架。
18.根据权利要求9所述的管路装置，其特征在于，所述设备安装在仪器外壳内，所述安装构件包括支架，所述仪器外壳连接于所述支架，所述支架连接至所述第一壳体部。
19.根据权利要求14所述的管路装置，其特征在于，所述设备是泵或发电机，并且包括设置在所述管路接头中的叶片和从所述叶片延伸至发 电机的轴，所述发 电机位于所述安装构件中。
20.根据权利要求19所述的管路装置，其特征在于，所述安装构件包括壳体，所述壳体安装有所述锁定装置的一部分，所述密封构件包括第一密封件和第二密封件，其中所述第一密封件将所述壳体的外表面和所述立管的内表面之间密封，所述第二密封件设置在所述壳体的外表面和所述管路接头的内表面之间；所述壳体包括第一壳体部和第二壳体部，所述第一壳体部安装有至少一个传感器，所述第二壳体部设置在位于所述第一壳体部上方的所述立管中；所述安装构件包括位于所述第一壳体部和第二壳体部之间的壳体部连接件，所述第一壳体部和第二壳体部分别连接至所述壳体部连接件；并且其中，所述发 电机安装在壳体部连接件中。
21.根据权利要求19所述的管路装置，其特征在于，所述发 电机与位于所述安装构件内的电源相连。
22.根据权利要求19所述的管路装置，其特征在于，所述发 电机连接至远离所述管路装置的电源。
23.根据权利要求1-3中任一项所述的管路装置，其特征在于，所述安装构件包括打捞颈。
24.根据权利要求1-3中任一项所述的管路装置，其特征在于，所述管路装置还包括连接件，所述连接件连接至所述安装构件，以在所述连接件上安装封闭盖。
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