CN112789435B - 多阀座闸阀 - Google Patents

Abstract

一种多阀座闸阀，其具有一对由闸体分隔开的密封构件，其中每个密封构件固定在闸体的底部边缘表面和一对锁定构件之间，直到闸阀处于完全关闭位置并实现恰当的座接。

Description

多阀座闸阀

技术领域

以下公开内容总体上涉及多阀座闸阀和使用多阀座闸阀的方法。更具体地，以下公开内容涉及一种多阀座闸阀，其具有一对由闸体分隔开的密封构件，其中每个密封构件被固定在闸体上的底部边缘表面和一对锁定构件之间，直到闸阀处于完全关闭位置并且实现恰当的座接。

技术背景

可以使用各种类型的阀来控制流体通过管道的流动。如果流体还包括固体的混合物，那么可能难以实现充分密封。已经设计了各种类型的阀来解决与在不同流体环境中实现充分密封相关的问题。

闸阀通常包括用于处于缩回(打开)位置的闸阀的阀壳体和用于与管道连接的流体通道。顾名思义，所述阀通过在阀壳体中的打开位置和流体通道中的关闭位置之间移动而像闸门一样操作。一旦关闭，阀基本上是密封的，并且防止或阻碍流体通过流体通道的运动。实现充分密封的能力取决于各种闸阀设计。

大多数常见的多阀座闸阀通常可以分类为包括两件式闸阀设计和三件式闸阀设计。两件式闸阀基本上包括两个闸体，它们也用作一对密封构件。当阀扩张至密封状态时，两个闸体平行于流动向外平移。这在阀杆上施加了弯曲载荷，并可能导致填料上的过早磨损，从而引起泄漏和排放增加。三件式闸阀基本上包括一对平行的密封构件和定位在所述一对密封构件之间的楔形闸体。当闸阀在打开位置和关闭位置之间操作时，采用各种方法来维持所述一对密封构件和闸体之间的相对位置。一种方法可以定特征为摇臂，其不能用在三件式闸阀上，因为摇臂需要两个闸体彼此相反移动，使摇臂分开，并允许两个件的楔形形状驱动这两个件分开并密封。在三件式闸阀上发现的另一种常见机构使用了弹簧，这增加了用于密封阀座所需的推力(增加了成本)，并且在有障碍物时可能引起密封构件的过早接合。

附图说明

参考附图描述了本公开，其中相同的元件用相同的附图标记表示，并且其中：

图1是根据本公开的多阀座闸阀的示例性实施例的分解图。

图2是处于打开位置的图1中的多阀座闸阀的剖视图。

图3是处于完全关闭位置的图1中的多阀座闸阀的剖视图。

图4是处于完全密封位置的图1中的多阀座闸阀的剖视图。

图5是图4中多阀座闸阀的沿5-5的剖视图。

具体实施方式

本文所公开主题将被特定地描述，然而，该描述本身并不旨在限制本公开的范围。因此，该主题还可以结合其它当前或未来的技术以其它方式实施，从而包括与本文描述的结构、步骤和/或组合相似和/或更少的不同结构、步骤和/或组合。虽然术语“步骤”在本文中可以用来描述所采用的方法的不同要素，但该术语不应该被解释为暗示本文所公开的各种步骤之间或之中的任何特定次序，除非另外明确地被描述限制为特定次序。在查阅以下附图和详细描述后，所公开的实施例的其它特征和优点对于本领域的普通技术人员而言将是或将变得显而易见。所有这些特征和优点都旨在被包括在所公开的实施例的范围内。此外，所示出的附图仅是示例性的，并且不旨在宣称或暗示关于可以在其中实现不同实施例的环境、架构、设计或过程的任何限制。因此，本文公开的多阀座闸阀实施例可以用于控制在不同方向上通过不同类型的管道的流体流动。

本文公开的多阀座闸阀和方法通过使用一对由闸体分开的密封构件而克服了与两件式闸阀和三件式闸阀相关的现有技术缺点，其中每个密封构件固定在闸体上的底部边缘表面和一对锁定构件之间，直到闸阀处于完全关闭位置并实现恰当的座接。以这种方式，与两件式闸阀相比，所公开的多阀座闸阀平衡了载荷，并且防止了当存在障碍物时密封构件的过早接合。

在一个实施例中，本公开包括多阀座闸阀，其包括：i)具有腔室和流体通道的主体；ii)定位在主体内的闸体，所述闸体包括一对相对的非平行表面、一对相对的平行表面和底部边缘表面；iii)一对密封构件，其中每个密封构件固定在闸体上的底部边缘表面和一对锁定构件之间，直到闸阀处于完全关闭位置；以及iv)其中每个锁定构件可分离地联接到i)闸体，直到闸阀处于完全关闭位置，并且ii)当闸阀处于完全关闭位置并且每个密封构件就位以密封流体通道时，仅联接到主体。

在另一个实施例中，本公开包括一种用于密封穿过主体的流体通道的方法，该方法包括：i)在闸阀的腔室内将一对密封构件、一对锁定构件和闸体从打开位置向完全关闭位置移动；ii)将所述一对密封构件固定在闸体上的底部边缘表面和所述一对锁定构件之间，直到闸阀处于完全关闭位置；以及iii)仅当闸阀处于完全关闭位置并且每个密封构件就位以密封流体通道时，从闸体的底部边缘表面和所述一对锁定构件之间释放所述一对密封构件。

现在参考图1，分解图示出了多阀座闸阀100的示例性实施例。多阀座闸阀100包括具有腔室104和流体通道106的主体102。多阀座闸阀100还包括定位在主体102内的闸体108。闸体108包括一对相对的平行表面110a、110b、一对相对的非平行表面112a、112b和底部边缘表面114。多阀座闸阀100还包括一对密封构件116a、116b，其固定在闸体108上的底部边缘表面114和一对锁定构件118a、118b之间。每个密封构件116a、116b固定在闸体108上的底部边缘表面114和所述一对锁定构件118a、118b之间，以防止每个密封构件116a、116b相对于闸体108移动，直到闸阀100处于完全关闭位置。每个锁定构件118a、118b可分离地联接到：i)闸体108，直到闸阀100处于完全关闭位置，并且ii)当闸阀100处于完全关闭位置(其中每个密封构件116a、116b就位以密封流体通道106)时，仅联接至主体102。以这种方式，与两件式闸阀相比，多阀座闸阀100平衡了载荷，并且防止了当存在障碍物时所述一对密封构件116a、116b的过早接合。

每个密封构件116a、116b可滑动地与闸体108上的一对相对的非平行表面112a、112b中的相应一个接合。每个密封构件116a、116b和闸体108之间的可滑动接合例如通过形成在一对相对的非平行表面112a、112b中的相应一个上的舌状物120a、120b和形成在一对密封构件116a、116b中的相应一个上的相应的凹槽122a、122b来实现。然而，也可以使用能够实现可滑动接合的其他结构。操作轴124联接或连接到闸体108，以用于在打开位置和完全关闭位置之间移动腔室104内的闸体108。闸阀100包括通过多个螺栓127固定到主体102的顶部125。以这种方式，腔室104被密封以防止除了通过流体通道106之外的任何流体通道。

每个锁定构件118a、118b通过相应的销126a、126b可分离地联接到闸体108上的一对相对的平行表面110a、110b中的相应一个，直到闸阀100处于完全关闭位置，并且当闸阀100处于完全关闭位置时，每个锁定构件118a、118b通过相应的销126a、126b可分离地联接到主体102上的相应的表面。每个锁定构件118a、118b包括穿过其中的相应的开口128a、128b，并且闸体108上的每个相对的平行表面110a、110b在其中包括相应的凹槽130a、130b。每个开口128a、128b与相应的凹槽130a、130b对准，以用于在相应的开口128a、128b和相应的凹槽130a、130b中接收相应的销126a、126b，直到闸阀100处于完全关闭位置。主体102上的每个相应的表面在其中包括相应的凹槽202a、202b(图2-4)。当闸阀100处于完全关闭位置时，每个开口128a、128b与相应的凹槽202a、202b对准，以用于在相应的开口128a、128b和相应的凹槽202a、202b中接收相应的销126a、126b。

可选地，每个锁定构件118a、118b可以通过一个或更多个相应的滚珠支承件可分离地联接到闸体108上的一对相对的平行表面110a、110b中的相应一个，直到闸阀100处于完全关闭位置，并且当闸阀100处于完全关闭位置时，每个锁定构件118a、118b可以通过一个或更多个相应的滚珠支承件可分离地联接至主体102上的相应的表面。在所述实施例中，每个锁定构件118a、118b包括穿过其中的相应的开口128a、128b，并且闸体108上的每个相对的平行表面110a、110b在其中包括相应的凹槽130a、130b。每个开口128a、128b与相应的凹槽130a、130b对准，以用于在相应的开口128a、128b和相应的凹槽130a、130b中接收一个或更多个相应的滚珠支承件，直到闸阀100处于完全关闭位置。主体102上的每个相应的表面在其中包括相应的凹槽202a、202b(图2-4)。当闸阀100处于完全关闭位置时，每个开口128a、128b与相应的凹槽202a、202b对准，以用于在相应的开口128a、128b和相应的凹槽202a、202b中接收一个或更多个相应的滚珠支承件。

在其他实施例中，可以使用具有不同于本文所述的销和滚珠支承件的几何形状和尺寸的其他物体来将每个锁定构件118a、118b可分离地联接到闸体108上的一对相对的平行表面110a、110b中的相应一个，直到闸阀100处于完全关闭位置，并且当闸阀100处于完全关闭位置时，将每个锁定构件118a、118b可分离地联接到主体102上的相应的表面。类似地，可以使用除了本文描述的凹槽之外的其他几何形状和尺寸来接收具有不同于本文描述的销和滚珠支承件的几何形状和尺寸的其他物体。

现在参考图2-3，剖视图示出了处于打开位置(图2)和完全关闭位置(图3)的图1中的多阀座闸阀100。打开位置是闸阀100不处于完全关闭位置的任何位置。完全关闭位置是每个密封构件116a、116b都就位以密封流体通道106的位置。在图2中的打开位置，一对密封构件116a、116b被固定在闸体108的底部边缘表面114和一对锁定构件118a、118b之间，直到闸阀100处于图3中的完全关闭位置。所述一对锁定构件118a、118b通过相应的销126a、126b可分离地联接到闸体108，直到闸阀100处于完全关闭位置。每个锁定构件118a、118b的设计防止所述一对密封构件116a、116b相对于闸体108在一个方向上移动，直到闸阀100处于完全关闭位置。闸体108上的底部边缘表面114防止所述一对密封构件116a、116b相对于闸体108在另一个方向上移动，直到闸阀100处于完全关闭位置。一旦所述一对密封构件116a、116b、所述一对锁定构件118a、118b和闸体108到达图3中的完全关闭位置，其中每个密封构件116a、116b就位以密封流体通道106，所述一对密封构件116a、116b就从闸体108上的底部边缘表面114和所述一对锁定构件118a、118b之间释放。通过相应的销126a、126b将每个锁定构件118a、118b可分离地联接到主体102上的相应的表面，所述一对密封构件116a、116b从闸体108上的底部边缘表面114和所述一对锁定构件118a、118b之间释放。因为当闸阀100到达完全关闭位置时，相应的锁定构件118a、118b中的每个开口128a、128b与主体102中的相应的凹槽202a、202b对准，所以每个销126a、126b从其在相应的开口128a、128b和闸体108中的相应的凹槽130a、130b中的位置处被接收到相应的开口128a、128b和主体102中的相应的凹槽202a、202b中的位置。因此，当闸体108相对于锁定构件118a、118b移动时，平移力由每个相应的凹槽130a、130b和每个相应的开口128a、128b的表面产生。结果，每个锁定构件118a、118b可分离地联接到主体102上的相应的表面，并且闸体108仅在朝向腔室104的底部204的方向上相对于所述一对密封构件116a、116b和一对锁定构件118a、118b自由移动。

现在参考图4-5，剖视图示出了处于完全密封位置(图4)的图1中的多阀座闸阀100和沿5-5(图5)的图4中的多阀座闸阀100。一旦每个锁定构件118a、118b可分离地联接到主体102上的相应的表面，与所述一对密封构件116a、116b可滑动地接合的闸体108就仅在朝向腔室104的底部204的方向上移动，直到其到达图4中的完全密封位置。在图3中的完全关闭位置和图4中的完全密封位置，所述一对密封构件116a、116b被腔室104的底部204中的相应的肩部502a、502b阻止在朝向腔室104的底部204的方向上进一步移动。随着闸体108逐渐向腔室104的底部204移动，所述一对密封构件116a、116b被迫使与围绕流体通道106的主体102的相应的内表面504a、504b密封接合。典型地，诸如o形环的密封件定位在每个密封构件116a、116b上，使得其接合相应的内表面504a、504b，以防止任何流体通过流体通道106。闸体108的楔形形状和所述一对密封构件116a、116b的对应的倒置楔形形状使得闸体108能够在闸体108逐渐向腔室104的底部204移动时迫使所述一对密封构件116a、116b与主体102的相应的内表面504a、504b密封接合。

一旦不再需要密封流体通道106，闸体108可以朝向闸阀100的顶部125移动，直到其恰好经过图3中的完全关闭位置，在所述完全关闭位置，所述一对锁定构件118a、118b通过相应的销126a、126b以上述方式可分离地联接到闸体108。结果，随着所述一对密封构件116a、116b、一对锁定构件118a、118b和闸体108从图3中的完全关闭位置向图2中的打开位置移动，所述一对密封构件116a、116b将被重新固定在闸体108上的底部边缘表面114和一对锁定构件118a、118b之间。因为当闸阀100到达完全关闭位置时，相应的锁定构件118a、118b中的每个开口128a、128b与闸体108中的相应的凹槽130a、130b对准，所以每个销126a、126b从其在相应的开口128a、128b和主体102中的相应的凹槽202a、202b中的位置处被接收到相应的开口128a、128b和闸体108中的相应的凹槽130a、130b中的位置。因此，当锁定构件118a、118b相对于主体102移动时，由每个相应的凹槽202a、202b和每个相应的开口128a、128b的表面产生平移力。

虽然已经结合目前优选的实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，并不旨在将本公开限制于这些实施例。因此，可以预期的是，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对所公开的实施例进行各种替代实施例和修改。

Claims (14)

1.一种多阀座闸阀，其包括：

主体，所述主体具有腔室和流体通道；

定位在所述主体内的闸体，所述闸体包括一对相对的非平行表面、一对相对的平行表面和底部边缘表面；

一对密封构件，其中每个密封构件固定在所述闸体上的底部边缘表面和一对锁定构件之间，直到所述闸阀处于完全关闭位置；并且

其中，每个锁定构件都可分离地联接到：i)所述闸体，直到所述闸阀处于完全关闭位置，并且ii)当所述闸阀处于完全关闭位置时，仅联接到所述主体。

2.根据权利要求1所述的多阀座闸阀，其中，每个锁定构件通过相应的销可分离地联接到所述闸体上的一对相对的平行表面中的相应一个，直到所述闸阀处于完全关闭位置，并且当所述闸阀处于完全关闭位置时，每个锁定构件通过相应的销可分离地联接到所述主体上的相应的表面。

3.根据权利要求1所述的多阀座闸阀，其中，每个密封构件固定在所述闸体上的底部边缘表面和所述一对锁定构件之间，以防止每个密封构件相对于所述闸体移动，直到所述闸阀处于完全关闭位置。

4.根据权利要求1所述的多阀座闸阀，还包括联接到所述闸体的操作轴，用于在所述腔室内在打开位置和完全关闭位置之间移动所述闸体。

5.根据权利要求1所述的多阀座闸阀，其中，每个锁定构件通过一个或更多个相应的滚珠支承件可分离地联接到所述闸体上的一对相对的平行表面中的相应一个，直到所述闸阀处于完全关闭位置，并且当所述闸阀处于完全关闭位置时，每个锁定构件通过所述一个或更多个相应的滚珠支承件可分离地联接到所述主体上的相应的表面。

6.根据权利要求2所述的多阀座闸阀，其中，每个锁定构件包括穿过其中的相应的开口，并且所述闸体上的每个相对的平行表面在其中包括相应的凹槽，每个开口与相应的凹槽对准，以在所述相应的开口和相应的凹槽中接收相应的销，直到所述闸阀处于完全关闭位置。

7.根据权利要求5所述的多阀座闸阀，其中，每个锁定构件包括穿过其中的相应的开口，并且所述闸体上的每个相对的平行表面在其中包括相应的凹槽，每个开口与相应的凹槽对准，以用于在所述相应的开口和相应的凹槽中接收相应的一个或更多个滚珠支承件，直到所述闸阀处于完全关闭位置。

8.根据权利要求2所述的多阀座闸阀，其中，每个锁定构件包括穿过其中的相应的开口，并且所述主体上的每个相应的表面在其中包括相应的凹槽，当所述闸阀处于完全关闭位置时，每个开口与相应的凹槽对准，以接收所述相应的开口和相应的凹槽中的相应的销。

9.根据权利要求5所述的多阀座闸阀，其中，每个锁定构件包括穿过其中的相应的开口，并且所述主体上的每个相应的表面在其中包括相应的凹槽，当所述闸阀处于完全关闭位置时，每个开口与相应的凹槽对准，以在所述相应的开口和相应的凹槽中接收相应的一个或更多个滚珠支承件。

10.根据权利要求1所述的多阀座闸阀，其中，每个密封构件与所述闸体上的一对相对的非平行表面中的相应一个可滑动地接合。

11.一种用于密封穿过多阀座闸阀的流体通道的方法，其包括：

在所述闸阀的腔室内将一对密封构件、一对锁定构件和闸体从打开位置向完全关闭位置移动；

将所述一对密封构件固定在所述闸体的底部边缘表面和所述一对锁定构件之间，直到所述闸阀处于完全关闭位置；以及

仅当所述闸阀处于完全关闭位置并且每个密封构件就位以密封所述流体通道时，从所述闸体的底部边缘表面和所述一对锁定构件之间释放所述一对密封构件。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述一对密封构件之间滑动所述闸体，以密封所述流体通道。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

将所述一对密封构件重新固定在所述闸体的底部边缘表面和所述一对锁定构件之间；并且

在所述闸阀的腔室内将所述一对密封构件、所述一对锁定构件和所述闸体从完全关闭位置向打开位置移动。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，每个锁定构件可分离地联接到：i)所述闸体，直到所述闸阀处于完全关闭位置，并且ii)当所述闸阀处于完全关闭位置时，仅联接到所述闸阀的主体。

Images