CN1542255A - 快速释放的防喷器盖板 - Google Patents

Abstract

一种用于防喷器的盖板锁定机构，包括一个设置在防喷器中的成角度面，一个具有设置在所述盖板中的锥形面的锁闭挡块，以及一个有效连接到所述锁闭挡块的锁定致动器。所述锁定致动器适用于移动所述锁闭挡块，这样所述锁闭挡块于所述防喷器的成角度面锁闭接合。

Description

快速释放的防喷器盖板

互相参考相关申请

本申请是2001年5月4日提交的美国专利申请号09/849,819的部分继续申请，该申请在2003年4月29日被公开为美国专利号6,554,247。该申请在此被全文引作参考。

技术领域

本发明通常涉及在油田和气田工业中使用的防喷器。特别是，本发明涉及一种具有新型盖帽紧固机构的防喷器。

背景技术

井控是油田和气田勘探的一个重要方面。当在例如油田和气田勘探的应用中钻井时，装置必须被放置在适当的位置以防止对与钻井作业相关的人和设备的损害。一个这样的井控装置被公知为防喷器(“BOP”)。

防喷器通常被用于密封井筒。例如，在油田或气田勘探中钻井涉及穿透多个地下地质构造或“层”。每一层通常包括一个特有的地质组成，像这样的例如页岩，砂岩，石灰岩等等。每层可能包括处于不同地层压力的圈闭液体或气体，并且地层压力随着深度的增加而上升。通常井筒中的压力通过增加井筒中钻井液的密度或者增加地表井筒的泵压来调节，以至少平衡地层压力。

在钻井作业期间，有时井筒可能会穿透一个地层压力远远高于井筒内压力的地层此时，井被称为已经“溢流”。与该溢流相联系的压力上升通常是由于地层流体(其可能是液体，气体或者它们的组合)流入井筒而产生的。该相对高压溢流趋于从井筒上部井眼中的入口点处扩散(从高压区域到低压区域)。如果该溢流被允许到达地面，钻井液，钻井井具以及其它钻井装置可能被喷出井筒。这些“井喷”常常导致钻井设备(例如包括钻机)灾难性的破坏并且导致钻机人员的重大伤害或死亡。

由于井喷的危险，防喷器典型地被设置在地面或者在深水钻井设备的海床上，以便溢流可以被充分地控制并且被“循环出”系统。防喷器可以被用来有效的封闭井筒直到可以采取主动调节以控制溢流。有多种类型的防喷器，其中最普通的是环形防喷器和闸板式防喷器。

环形防喷器典型的包括环形弹性体“封隔器”，其可以被激活(举例来说，使伸展)以密封钻杆和钻井工具并且完全封闭井筒。防喷器的第二种类型是闸板式防喷器。闸板式防喷器通常包括一个闸板体和至少两个相对设置的盖板。该盖板通常被固定到闸板体圆周，例如通过螺栓。作为选择，盖板可能通过铰链和螺栓被固定到闸板体上，以便该盖板可以被旋转到一侧用于进入维修。

每个盖板的内部是一个活塞驱动的闸板。该闸板可以是管闸板(当其被激活时其移动以接合并围绕钻井管和钻井工具以便密封井筒)或者是剪切闸板(当其被激活时其移动以接合并物理剪切井筒中的任何钻杆或钻井工具)。该闸板通常相向安装，并且，不论是管闸板还是剪切闸板，该闸板通常互相相对靠近钻钻杆中心密封以便完全封闭该井筒。

和其他油气钻井中所使用的工具一样，防喷器必须定期维修。例如，防喷器具有的盖板和防喷器闸板体之间的高压封口。该高压封口在许多场合是弹性体封口。该弹生体封口必须被定期检测以保证该弹性体不被切断，永久变形，或者由例如与井筒中钻井液的化学反应所退化。此外，常常希望由剪切闸板代替管闸板，或者反之亦然，以提供不同的井控选择。因此，防喷器包括可以简单移除的盖板是很重要，以便内部组件，例如闸板和封口，可以被接触和维修。

发展易于维修的防喷器是一项艰难的任务。例如，如前所述的，盖板通常通过螺栓或铰链和螺栓的组合被连接到防喷器闸板体。为了在盖板门和防喷器闸板体之间保持密封所述螺栓必须具有较大的扭矩。盖板和防喷器闸板体之间的密封通常是一个平面密封，并且该密封必须可以承受井筒中存在的非常高的压力。

结果，必须要特殊的工具和装备来安装和移除该盖板门和盖板，以便接触到防喷器闸板体的内部。安装和移除将盖板门连接到防喷器闸板体的螺栓将导致钻机停工，这样既昂贵又低效。此外，通常需要基本较大的螺栓和围绕在盖板门圆周上的几乎完整的“螺栓圆周”来提供足够的力，以便使盖板门紧靠在防喷器闸板体上。螺栓和螺栓圆周的尺寸会增加防喷器的“堆叠高度”。实际常常操作一“叠”的防喷器(其中多个防喷器以垂直关联的方式安装)，并且在钻井操作业作中期望获得最小的堆叠高度。

已经作了多种尝试以减小堆叠高度和接触防喷器内部所需的时间。授权给Morrill的美国专利5,655,745显示了一个压力激活密封托板，其消除了盖板门和防喷器闸板体之间的平面密封。US5,655,745专利示出的防喷器使在少于一个的完整螺栓圆周中更少、更小螺栓的使用成为可能，该螺栓圆周用于将盖板紧固到闸板体。此外，US5,655,745专利使用铰接来代替至少一些螺栓。

授予Brugman等人的美国专利5,897,094公开了一种改进的防喷器门连接，其包括用来将盖板紧固到防喷器的上部和下部连接杆。US5,897,094专利中的改进的防喷器门连接不使用螺栓来将盖板紧固到防喷器上，并且公开了一种力求使防喷器堆叠高度最小的设计。

发明内容

在一个实施例中，本发明涉及一种用于防喷器的盖板锁定机构，其包括一个径向锁，一个径向锁移动装置，以及至少一个有效连接到所述径向锁移动装置的锁定致动器。所述径向锁由平直部分组成，并且所述径向锁移动装置用于径向移动所述径向锁以在盖板和防喷器主闸板体之间形成一个锁闭接合。

在另一个实施例中，本发明涉及一种用于防喷器的盖板锁定机构，其具有一设置在所述防喷器中的成角度面，一个具有设置在所述盖板上的锥形面的锁闭挡块(latching dog)，和一个有效连接到所述锁闭挡块(latching dog)的锁定致动器。所述锁定致动器用于移动所述锁闭挡块(latching dog)，这样所述锁闭挡块与所述防喷器的成角度面锁闭接合。

附图说明

图1显示了一个包括本发明一个实施例的防喷器的局部剖视和分解视图。

图2显示了图1中示出实施例的局部放大视图。

图3显示了一个径向锁移动装置的实施例。

图4显示了径向锁移动装置的另一个实施例。

图5显示了本发明的一个实施例，其中一个径向锁被销定到盖板的一部分。

图6显示了一个包括两个等分的径向锁的实施例。

图7显示了一个包括四个片段的径向锁的实施例。

图8显示了一个包括多个片段的径向锁的实施例。

图9显示了一个凹口螺旋径向锁的实施例。

图10显示了一个使用在本发明一个实施例中的锁定机构的实施例。

图11显示了一个使用在本发明一个实施例中的锁定机构的实施例。

图12显示了一个使用在本发明一个实施例中的锁定机构的实施例。

图13显示了一个使用在本发明一个实施例中的高压密封件的实施例。

图14显示了一个使用在本发明一个实施例中的高压密封件的实施例。

图15显示了一个使用在本发明一个实施例中的高压密封件的实施例。

图16显示了一个使用在本发明一个实施例中的高压密封件的实施例。

图17显示了一个使用在本发明一个实施例中的高压密封件的实施例。

图18显示了一个本发明的实施例，其中径向锁被设置在防喷器闸板体侧部通道中的一个凹口内。

图19显示了一个包括两个等分的径向锁的实施例。

图20显示了一个包括四个片段的径向锁的实施例。

图21显示了一个包括多个片段的径向锁的实施例。

图22显示了一个包括渐进切口的径向锁的实施例。

图23显示了一个在本发明实施例中使用的旋转滑动架的实施例的侧面透视图。

图24显示了一个在本发明实施例中使用的旋转滑动架的实施例的前透视图。

图25显示了一个在本发明实施例中使用的旋转滑动架的实施例的顶部透视图。

图26显示了一个盖板闭锁机构实施例的透视图。

图27A显示了一个处于解开位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图27B显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图28A显示了一个在闭锁挡块和轴之间连接的实施例的横截面。

图28B显示了在闭锁挡块和轴之间连接的另一个实施例的横截面。

图29显示了一个盖板门的实施例的透视图。

图30A显示了一个处于解开位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图30B显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图31显示了一个处于解开位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图32显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图33A显示了一个盖板闭锁机构实施例的前视图。

图33B显示了一个插入挡块的实施例的顶视图。

图33C显示了一个处于闭锁位置的插入挡块实施例的横截面。

图34A显示了一个处于解开位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图34B显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图35A显示了一个处于解开位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图35B显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图36A显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的侧视图。

图36B显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的顶视图。

图36C显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的顶视图。

图37A显示了一个处于解开位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

图37B显示了一个处于闭锁位置的盖板闭锁机构实施例的横截面。

具体实施方式

本发明的一个实施例在图1中被示出。闸板式防喷器(BOP)10包括一个防喷器闸板体12以及相对设置的盖板组件14。在防喷器闸板体12的上表面和下表面上还包括接箍16(例如，其可以是法兰)，用于将防喷器10连接到另一个防喷器上或者连接到钻井工具上。该防喷器闸板体12包括一个在此穿过的内孔18，为钻井液、钻杆、钻具，以及如钻油气井这样的工具提供通过的通道。该防喷器闸板体12还包括多个侧部通道20，其中多个侧部通道20中的每一个通常用于连接一个盖板组件14。

这些盖板组件14连接到该防喷器闸板体12上，一般为如图1所示的相对成对出现。每一个盖板组件14还包括多个用于将盖板组件14密封到防喷器闸板体12并激活每一盖板组件14内的一个闸板活塞22的部件。盖板组件14的部件包括在此穿过并用于闸板活塞22运动的通道。

每一盖板组件14通常包括类似的组件。当每一盖板组件件14是防喷器10的一个分离和分别部件时，每一盖板组件14的操作和结构是类似的。因此，为了简化对防喷器10和盖板组件14操作的描述，只对一个盖板组件14的组成和操作进行详细描述。应该理解，每一盖板组件14以类似的方式操作，并且，例如，反向的盖板组件14一般以协同的方式操作。

接下来进行一个盖板组件14操作的描述，活塞22用于连接一个闸板(未示出)，其可以是，例如，一个管闸板或一个剪切闸板。每一闸板活塞22与一个闸板动力缸24连接，闸板动力缸用于在一个通常垂直于防喷器闸板体12轴线的方向轴向移动处于盖板组件14内的闸板活塞22，防喷器闸板体12的轴线通常被限定为内孔18的垂直轴线(其通常平行于井筒轴线)。一个闸板(未示出)通常连接到该闸板活塞22上，并且，如果该闸板(未示出)是剪切闸板，闸板活塞22的轴向移动通常将该闸板(未示出)移入该内孔18中，而且与一个相应的闸板(未示出)接触，该相应的闸板(未示出)连接至设置在防喷器10相对面的盖板组件14内的闸板活塞22上。

可选择地，如果该闸板(未示出)是管闸板，该闸板活塞的轴向移动通常将该闸板(未示出)移入该内孔18，并且与一个相应的闸板(未示出)接触，而且与设置在井筒内的钻杆和/或钻具接触。因此，起动闸板动力缸24使闸板活塞22移动，并将闸板(未示出)移入一个位置，以阻止钻井和/或地层流体穿过防喷器闸板体12的内孔18，并且以这种方式形成一种防止流体流入或流出井筒(未示出)的高压密封。

闸板动力缸24还包括一个致动器26，例如，其可以是一个液压致动器。然而，本领域公知的其它类型的致动器可以用于本发明。值得指出的是，为了描述本发明，“流体”可以被限定为气体，液体或它们的混合。

如果闸板(未示出)是管闸板，闸板活塞22的起动，将该闸板(未示出)移动到环绕密封穿过防喷器闸板体12中内孔18的钻杆(未示出)或钻井工具(未示出)的位置。此外，如果该闸板(未示出)是一个剪切闸板，闸板活塞22的起动将该闸板(未示出)移动到剪断穿过防喷器闸板体12内孔18的任一钻杆(未示出)或钻井工具(未示出)，从而密封该内孔18。

用于将盖板连接到防喷器上的径向锁定机构

防喷器10的一个重要方面在于盖板组件14密封闸板体12的机构。图1示出了一个用来提供高压锁定机构的径向锁定机构28，所述的高压锁定机构保持盖板组件14和防喷器闸板体12之间的高压径向密封。此外，径向锁定机构28被设计为使盖板组件14和设置在其中的闸板(未示出)的维护变得简单。

附图中示出的实施例中，侧部通道20和设计为与其在那接合的防喷器10的其它部件呈现为椭圆形或基本椭圆形。椭圆或基本椭圆形(例如，一个椭圆横截面)有助于减小防喷器的堆叠高度，从而使重量最小，使用的材料最少，以及成本最低。然而其它的形状，例如圆形，也适用于本发明。因此，本发明的范围不应该被限制为附图所示的实施例中的形状。

径向锁定机构28位于盖板组件14中以及防喷器闸板体12的侧部通道20中。在这个实施例中，该径向锁定机构28包括一个设置在盖板体30上的盖板密封件29，一个径向锁32，一个径向锁定移动装置34，一个盖板门36以及锁定致动器38。盖板密封件29使盖板体30同防喷器闸板体12密封，随后密封侧部通道20。盖板密封件29包括一个高压密封，其防止防喷器闸板体12的内孔18中的流体通过侧部通道20窜出。盖板密封件29的多个实施例将在下文进行详细讨论。

当盖板密封件29位于盖板体30和防喷器闸板体12之间时，盖板体30处于一个安装位置并且位于靠近防喷器闸板体12的位置，并且至少部分处于侧部通道20中。由于盖板密封件29是一个高压密封件，因而径向锁机构28必须是坚固的从而可以承受内孔18中存在的非常高的压力。

图1所示的实施例包括一个新型机构，用于将盖板组件14(以及，因此，盖板密封件29)锁定在适当的位置。参考图2，径向锁32具有一个内径，该内径适于配合到盖板体30的外表面上并滑到邻近盖板体30密封端的位置上。图2中示出的径向锁32包括由一个由中央切口46分开的两个半部。然而，径向锁32可以包括另外的片段，并且图2中示出实施例的两个片段并不限定本发明的范围。径向锁32的另外的实施例将在以下被更详细的描述。

径向锁移动装置34也具有一个适于配合到盖板体30外表面40上的内径。此外，径向锁移动装置34还包括一个在外径上的楔入面，其适于配合在径向锁32的内径50中。该径向锁移动装置34也包括一个内表面56，其适于接触防喷器闸板体12的外表面54。在安装位置，盖板体30、径向锁32和径向锁移动装置34位于防喷器闸板体12和盖板门36之间。盖板门36的一个内表面52适于接触防喷器闸板体12的外表面54。值得注意的是，盖板门36和防喷器主体12之间的接合不是固定的(比如，盖板门36没有用螺栓紧固到防喷器闸板体12上)。

再次参考图1，盖板组件14适于可滑动的接合至少一根穿过一个旋转滑动座74的杆70(注意到图1中两根穿过旋转滑动座74的杆70被示为与每一盖板组件14可滑动接合)。作为可滑动接合的结果，盖板组件14可以沿着杆70滑动。如将在下文所讨论的，该可滑动接合允许盖板组件14移动形成和脱离与防喷器闸板体12的锁定和密封。

锁定致动器38通过一个固定或可移动的连接与盖板门36连接，该连接包括螺栓，胶粘剂，焊接，螺纹连接或者其它本领域中所公知的类似手段。锁定致动器38也可以发类似的方式被共同连接到径向锁定移动装置34上。另外，锁定致动器38和径向锁移动装置34之间的连接可以是简单的接触接合。注意到图1中的实施例示出了两个连接到每一个盖板门36的锁定致动器38。然而，单个的锁定制动器38或多个锁定致动器38都适用于本发明。示出的锁定致动器38通常是液压缸；然而，本领域中公知的其它类型的锁定致动器(包括如气压致动器，电动马达以及其它类似的致动器)同样适用于本发明。

此外，锁定致动器38可以是手动操作的。本实施例中示出的锁定致动器38通常通过如外部电信号、加压液压机液体流等来控制。作为一个可选方案，径向锁32可以通过手动的方式被起动，例如一个控制杆、一个控制杆系统、一个螺纹驱动装置或者其它本领域中公知的类似方式。此外，例如，如果锁定致动器38包括液压缸，该液压缸可以通过一个手动泵被起动。因此，径向锁32的手动起动也在本发明的范围内。

包括径向锁定机构28的盖板组件14的一个完整的装配视图在图2中被示出。在径向锁定机构28的操作期间，通过将盖板组件14朝着杆70上的防喷器闸板体12滑动，盖板组件14被首先移到靠近防喷器闸板体12的位置。锁定致动器38紧接着被起动，这样它们在朝着防喷器闸板体12的方向轴向移动(所述移动的轴线与侧部通道20的轴线相一致)径向锁定移动装置34。由于径向锁定移动装置34朝着防喷器闸板体12轴向移动，楔入面48接触径向锁32的内径50，由此在一个径向向外的方向移动径向锁32(例如，朝着侧部通道20的内径锁合面58)。当径向锁定机构28的起动完成时，径向锁定移动装置34的一个内侧鼻端60邻近盖板体30的承载台肩44，并且径向锁32的外部周界62与内部径向锁合面58闭锁接合。此外，如将在以下被描述的，径向锁32和内部径向锁和面58通常包括成角度的面(例如参考在下文图10和11的讨论中被描述的接合面)。当径向锁32接合内部径向锁合面58时，该成角度的面用来提供一轴向力，该力在一轴向向内的方向“拉”盖板门36并且紧紧地抵着防喷器闸板体12的外部，从而完成径向锁定机构28的锁定接合。

当径向锁32通过锁定致动器38和径向锁移动装置34的起动而固定在适当的位置时，盖板体30和盖板组件14防喷器闸板体12被轴向锁定在适当位置，而没有使用诸如螺栓的装置。然而，一个额外的手动锁定机构(未示出)也可以与本发明结合使用，以保证径向锁32安全地保持在适当位置。一旦径向锁32安全地保持在适当位置，例如通过液压驱动，一个手动锁(未示出)，例如销或螺纹机构可以被作为额外的限制器。因此，该安全的径向锁定机构28用来保持盖板组件14和高压盖板密封件29处在适当的位置。由于径向锁32和防喷器闸板体12的内部径向锁合面58之间的锁定结合，径向锁32和高压盖板密封件29可以承受由防喷器闸板体12内孔18内的由高压产生的较高的力。

径向锁定机构28可以通过反转锁定致动器38的起动而被分离(例如，在内孔18中的压力被释放后)。结果，本发明包括一个具有积极分离系统(例如，为了分离径向锁定机构28，锁定致动器38必须被起动)的径向锁机构28。

用于径向移动径向锁32的楔入面48可以包括多个实施例的任意一个。参考图3，在一个实施例中，径向锁定移动装置34的楔入面48可以包括一个单个的活动台阶80。在图4中示出的另一个实施例中，楔入面48可以包括一个二重的活动台阶82。注意到单个的活动台阶(图3中的80)比二重的活动台阶(图4中的82)通常具有更短的活动行程。此外，设计一个活动台阶角(图3和4中的84)使径向活动力最大和使线性活动力最小。在本发明的一个实施例中，活动台阶角(图3和4中的84)近似为45度。在本发明的另一个实施例中，活动台阶角(图3和4中的84)小于45度。

在图5中示出的另一个实施例中，径向锁定移动装置34还包括一个槽90和至少一个保持销92，它们保持使径向锁32抵着盖板体30的承载台肩44保持。在这个实施例中，径向锁32通过该至少一个保持销92而保持在适当位置，在径向锁32已经被起动并且与侧部通道(图1中的20)的内部径向锁合面(图2中的58)保持锁定接合之后，盖板体30和径向锁32保持固定连接关系。

径向锁(图1中的32)也可以包括多个实施例中的任意一个。图1实施例中示出的径向锁32包括两个径向对称半部94，96，如图6中进一步示出的。在如图7中示出的另一个实施例中，径向锁100可以由至少两个基本直线片段102和至少两个半圆末段104形成。在如图8中示出的另一个实施例中，径向锁106可以有多个基本直的挡块108和多个弯曲挡块110形成。图7和8中示出的实施例基本上包括类似于第一实施例径向锁(图1和6中的32)的径向锁100，106，但是被分割为多个片段。径向锁100，106可以通过如首先制造一个实心的径向锁，然后将该实心径向锁切锯成为两个或多个片段的方式进行制造。然而，本领域公知的其它制造方法也可以用于制造该径向锁。

在图9中示出的另一个实施例中，径向锁112可以由一个类似于“弯曲带”的凹口弯曲结构114形成。例如，径向锁112形成为一个单个的实心片，然后穿过一个内圆周114或外圆周116切开117。切口117可以完全横断过径向锁112也可以仅仅包括部分切口。进一步的，如果切口117横断过径向锁112，独立片段可以被固定到柔性带118上，因此径向锁112可以由一个致动环(图1中的34)致动。该柔性带118可以包括一个具有相对较低弹性模量的材料(例如，当与单个片段的弹性膜量相比时)，因此柔性带118可以随着径向锁定移动装置(图1中的34)产生的位移而径向伸展。柔性带118的径向伸展导致径向锁112和防喷器闸板体(图1中的12)内部径向锁合面(图2中的58)之间的锁定结合。

径向锁112(图1中的32)和内部径向锁合面(图2中的58)之间的接合也可以包括不同的实施例。在如图10中示出的一个实施例中，径向锁120可以包括一个单个的侧面结合，其包括一个单个的径向锁定接合面122。该单个径向锁定接合面122用来锁闭接合形成在侧部通道(图1中的20)的内部径向锁合面(图2中的58)上的防喷器接合面(图2中的59)。

在如图11中示出的另一个实施例中，径向锁124包括一个二重侧面接合，其包括两个径向锁定接合面126。此外，径向锁124也可以包括多个径向锁定接合面，该径向锁定接合面用来锁闭接合相应数目的防喷器接合面(图2中的59)，这些防喷器接合面形成在防喷器闸板体(图1中的12)侧部通道(图1中的20)的内部径向锁合面(图2中的58)上。

在引用实施例中描述的径向锁被如此设计，是为了使径向锁接合面和防喷器接合面(图2中的59)之间接合的横截面积最大。最大化的接合横截面积保证了径向锁绝对锁定盖板组件(图1中的14)，从而保证盖板密封件(图1中的29)处于适当的位置并承受防喷器(图1中的10)内孔(图1中的18)内存在的高压。此外，如前面讨论的，接合面的角度可以用来产生一轴向力，该轴向力紧紧地拉动盖板门(图1中的36)抵着防喷器闸板体(图1中的12)，并且其在一些实施例中可以帮助盖板密封件(图1中的29)进行密封。

在前面实施例中描述的径向锁和接合面可以被涂覆，例如硬面材料和/或减小摩擦材料。该涂层有助于防止，例如磨损，并可以防止径向锁机构在径向锁机构(图1中的28)的起动和/或解开期间刺入或“挂起”到接合面中。该涂层也可以通过减少摩擦和磨损提高径向锁和接合面的使用寿命。

锁定环的另一个实施例被显示为图12中的127。径向锁127包括多个锯齿切口128，多个孔129，或者它们的组合。锯齿切口128和/或孔129减少了径向锁127的重量和惯性面积矩，由此减少了径向移动径向锁127所需的推动力。为了允许径向锁127的一些弹性变形，径向锁127可以由一种具有相对较低弹性模量(例如当与钢材相比时)的材料形成。这样的材料包括钛，铍铜等等。此外，除了上面引用的那些，对径向锁127几何外形的可以改变，例如为了进一步减少径向锁127的惯性面积矩和弯曲应力。

上述的径向锁应当在构成它们的材料的弹性极限下操作。在弹性极限下进行操作确保了径向锁不会永久变形以及作为由于永久变形而产生的失效。因此，接合面的材料选择和接合横截面积对径向锁机构(图1中的28)的设计是非常重要的。

参考图1，盖板密封件29可以承受防喷器闸板体12的内孔18中存在的高压，并因此防止液体和/或气体穿过内孔18到达防喷器10的外部。盖板密封件29可以包括几个不同的外形，如在随后讨论的图13-17中所示。此外，在以下讨论所述的密封件可以由多种材料制成。例如，密封件可以是弹性体密封件或非弹生体密封件(例如金属密封件，PEEK密封件等)。金属密封件可以进一步包括金属-金属的C形环密封件和/或金属-金属的唇形密封件。进一步的，以下所示的密封件配置可以包括密封件类型和材料的组合。因此，密封件的材料，密封件的数目以及形成径向平面密封件的材料并局限于盖板密封件29。

在图13中的实施例包括一个设置盖板体133径向圆周132上的盖板密封件130。径向密封件130还包括两个设置在凹槽136中的O形环，该凹槽位于盖板体133的径向圆周132上。O形环134封闭接合防喷器闸板体12中侧部通道(图1中的20)的一个内部封闭圆周138。图13中示出的实施例包括两个凹槽136，但单个的凹槽或多个凹槽可以适用于与O形环134的使用。此外，虽然实施例示出了两个O形环134，但是单个O形环或多于两个的O形环都适用于本发明。

在图14中示出了另一实施例，盖板密封件140包括至少两个填料密封件146(其可以是，例如t形密封件，唇形密封件，或者商标为PolyPak市场出售的密封件，PolyPak是Parker Hannifin，Inc的一个商标)，它们设置在位于盖板体144的径向圆周142上的凹槽148中。填料密封件146封闭接合防喷器主体12侧部通道(图1中的20)的内部密封圆周150。图14中示出的实施例包括两个凹槽148，但单个凹槽或多个凹槽都适用于该填料密封件146。此外，虽然实施例示出了两个填料密封件146，但是单个密封件或多于两个的密封件都适用于本发明。

在图15中示出的另一个实施例中，盖板密封件152包括一个径向径向密封件154，其设置在位于盖板体162的径向圆周160上的凹槽166中。此外，该实施例包括一个平面密封件156，其设置在位于盖板体162配合面168上的凹槽164中。径向密封件154适于密封接合防喷器闸板体12侧部通道(图1中的20)的内部密封圆周158。平面密封件156适于封闭接合防喷器闸板体12的外表面170。实施例中示出的径向密封件154和平面密封件156都是O形环，并且都设置在单个凹槽166，164中。然而，不同类型的密封件(例如填料密封件)和多于一个的密封件(设置在至少一个凹槽中)可以应用于本发明。

在图16中示出的另一个实施例中，盖板密封件172包括一个设置在位于密封托板180上的凹槽178中的径向密封件174。密封托板180设置在位于盖板体184内的凹槽182中，并且也包括一个位于密封托板180上的凹槽177中的平面密封件176。平面密封件176适于封闭接合位于盖板体184上的内部密封圆周188。盖板密封件172也可以包括一个激励机构190，该机构用于在朝着防喷器闸板体12的外表面186的方向移动密封托板180，以致激发表面密封件176。激励机构190可以包括，例如一个弹簧，一个推力垫圈或类似的结构。

该激励机构190有助于确保平面密封件176保持与防喷器闸板体12的外表面186有效接触，并因此保持一个较高压力的密封。然而，并不是所有的实施例都需要激励机构190。例如，可以将密封托板180设计为径向密封件174和平面密封件176都由压力致动，而不需要激励机构190的帮助。

在不需要激励机构的实施例中，选择密封托板(例如图16中示出的密封托板180)的直径和轴向厚度，这样来自内孔的高压首先将密封托板朝着防喷器闸板体的外表面移动。一旦该平面密封件封闭接合该外表面，来自内孔的高压将使密封托板径向展开直到径向密封件封闭接合处于密封托板中的凹槽。类似的设计在授权给Morrill并分配给本发明受让人的美国专利5,255,890中公开。该US5,255,890专利清楚的描述了这样一个密封托板所需的几何外形。

在图16中示出的实施例中，平面密封件176和径向密封件174可以是，例如O形环，填料密封件或者其它本领域中公知的高压密封件。此外，图16仅仅示出了设置在单个凹槽中的单个密封件。然而，多个密封件，多个凹槽，或者它们的组合可以适用于本发明。

在图17中示出的另一个实施例中，如前面实施例中示出的密封托板192与备用密封件194结合使用，其设置在处于盖板体200外表面198上的凹槽196中。该备用密封件194可以是O形环，填料密封件，金属密封件，或者其它本领域中公知的高压密封件。该备用密封件194进一步保持高压密封，如果，例如设置在密封托板192上的密封件存在泄漏。值得注意的是图17中示出的实施例并不包括激励机构。

有利地是，一些密封实施例减少了形成盖板密封所必需的轴向力。上面示出的盖板密封件，无论井底压力多大，都保持一恒定的挤压力，从而大大减小了盖板密封件对门挠曲的敏感度。径向密封设备也减小井筒压力对其作用的总面积，并因此减小将盖板门拉离防喷器闸板体所用的分离力。

在图18中示出的径向锁的另一个实施力中，径向锁定机构220包括一个径向锁222，其设置在位于防喷器闸板体230侧部通道228的内表面226上的凹口224中。径向锁定机构220的操作不同于上面描述的实施例，在上面描述的实施例中，通过在径向向内的方向驱动径向锁定机构220，使盖板体232盖板门(未示出)和盖板组件(未示出)处于合适的位置。

除了径向锁定机构220的驱动方向不相似之外，图18中示出的实施例结构类似于上面实施例所描述的结构。因此，本实施例的讨论将包括替换径向锁定机构220怎样与那些上面所示的不同。实施例的通用元件(例如盖板门36，线性杆70等等)将不再详细讨论。此外，应该注意到图18所示的实施例不需要，例如致动缸或者径向锁定移动装置(例如，图18的实施例不需要内部致动机构)。

径向锁222的驱动在径向向内的方向。因此，径向锁222必须被连接到一个不同于如前述实施例所描述的径向锁定移动装置(图1中的34)和锁致动器(图1中的38)的驱动机构。在本发明的一个实施例中，径向锁222包括一个类似于图6和图7所示的结构。如图19所示，径向锁222的分离半部236，238可以连接到径向设置的致动器240。当盖板体232移入与防喷器闸板体230的密封接合时，致动器240致动以在径向向内的方向移动径向锁222的半部236，238，因此径向锁222接合位于盖板体(图18中的232)外表面(图18中的246)上的凹槽(图18中的244)。径向锁定机构(图18中的220)锁定盖板体(图18中的232)并且，因此在适当的位置锁定盖板门(未示出)和盖帽部件(未示出)，并致动高压密封件(图18中的234)。注意到高压密封件(图18中的234)可以由任一个上面所示的实施例(例如图13-17所示的实施例)形成。此外，径向锁222和凹槽244可以包括成角度的表面(如前面实施例中所述)，其产生一轴向力，该轴向力朝着防喷器闸板体230的方向拉动盖板体232(以及盖板组件(未示出)和盖板门(未示出))，并进一步确保有效的锁定接合。

此外，如图20所示，径向锁222可以包括多于两个的部分。如果径向锁250包括，例如四个部分252，254，256，258，则需要相同数目的致动器240(例如，四个)来驱动径向锁250。作为选择，例如，如果致动器240连接多于一个的径向锁250部分252，254，256，258，则可以使用更少的致动器240(例如，少于图20所示实施例中的四个)。致动器240可以是液压致动器或者任意本领域中公知的其它类型的致动器。此外，致动器240可以设置在防喷器闸板体(图18中的230)中，或者可以固定在防喷器闸板体(图18中的230)的外部。致动器240可以通过如机械或液压连接(未示出)而连接到径向锁250。另一个实施例，径向锁222包括多个冲模或挡块(未示出)，它们连接到多个致动器(未示出)并由其致动。

在图21中示出的本发明的另一个实施例中，径向锁270可以由一个单个的片段272形成。径向锁270通过圆周致动器274致动，该致动器连接到径向锁270并设置在靠近片段272的末端276，278上。当被致动时，圆周致动器274将片段272的末端276，278互相朝着并在如图21中箭头所示的径向向内的方向移动。图21中虚线代表致动后的径向锁270的内表面277。当被致动时，径向锁270以与图18中所示相类似的方式接合盖板体(图18中的232)。

径向锁270的片段272可以通过形成多个接近末端片段280，282的切口284而制得。切口284可以设计为易于径向锁270在凹口(图18中的224)中的安装，并提高对于径向锁270轴向变形的柔韧性。切口可以是本领域中公知的任意形状。例如，图22显示了矩形切口284。然而，切口284可优选以减小切口284边缘处的应力集中或应力上升的方式形成。例如，如果切口284为矩形，应力上升可能在相对尖锐的拐角处产生。因此，切口284可以包括内圆角(未示出)或者，例如基本上梯形(未示出)以应力上升的影响最小。

此外，切口284可以是“渐进的”，如图22所示，以在相对较硬的直片段286和相对较软的末端片段280，282之间产生一个基本平滑的过渡。切口284的渐进产生了一个平滑的刚性过渡，其有助于防止在最后切口处(例如，在靠近直片段286的最后切口处)的应力上升。

径向锁270可以由单一材料或不同的材料(包括，例如钢，钛，铍铜或者它们的组合和/或合金)形成。例如，弯曲末端片段280，282可以由这样一种材料形成，当其与形成直片段286的相对较硬的材料相比时其相对较柔顺(举例来说，弯曲末端片段280，282可以由具有弹性模量(Ec)基本上低于直片段286的弹性模量(Es)的材料形成)。不考虑形成径向锁270的材料，径向锁270必须足够柔韧，以允许安装进入和移出凹口(图18中的224)。

作为选择，图21的径向锁270可以包括多于一个的片段(例如，两个半部或多个片段)，它们被连接到多个圆周致动器并由其驱动。径向锁270也可以包括多个通过柔性带连接的分离冲模或挡块。冲模可以由缝隙分开，并且分开的间距可以选择，以使径向锁270具有理想的柔韧度。

冲模和柔性带可由不同的材料组成。例如，冲模可以由一种基本较硬的材料(例如，一种具有相对较高弹性模量的材料)组成，其包括，例如钢或镍基合金。相反，柔性带可以由弹性模量相对较低的材料组成，并包括，例如钛合金或柔软(pultruded)直丝或成型体，其包括玻璃纤维，碳纤维或它们的合成材料。如上所述的，图19-22中示出实施例的径向锁可用如硬面材料(包括，例如碳化钨，氮化硼，以及本领域中公知的类似材料)或者低摩擦材料(包括，例如聚四氟乙烯以及本领域中公知的类似材料)来涂覆，以便减小摩擦和磨损，并提高部件的寿命。径向锁270的材料组成并不受限制。

由于减小了盖板组件的重量从而减小了防喷器总重，所以图19-22示出的实施例具有优越性。此外，存在潜力翻新老式的防喷器以包括该径向锁机构。

用于盖板组件的旋转滑动座

再次参考图1，本发明的另一重要方面是协同连接到杆70和每一盖板组件14的旋转滑动架74。如在此之前所描述的，盖板组件14连接到旋转滑动座74，并且旋转滑动座74与杆70可滑动的连接。旋转滑动座74可使盖板组件14围绕接近它们轴向中心线旋转，以便闸板(未示出)和盖板组件14以及防喷器闸板体12两者的内部组件可以便于维修及更换闸板等。

旋转滑动座74的一个实施例在图23和24中示出。旋转滑动座74具有一个旋转滑动座杆76和一个转盘78。旋转滑动座杆76可滑动连接到杆70。旋转滑动座杆76和杆70之间的可滑动连接可以由例如线性轴承87获得，其连接到旋转滑动座杆76。然而，本领域中公知的其它可滑动连接可以用于本发明以形成可滑动连接。此外，衬套(未示出)，或者一个线性轴承87和衬套(未示出)的组合可以用于本发明。转盘78旋转连接到旋转滑动座杆76，并且协同连接到盖板组件14的上表面75。旋转滑动座74到盖板组件14的协同连接基本上在盖板组件14的轴向中心线处被获得。

杆70足够长以使盖板组件14能够脱离防喷器闸板体12，并在闸板(未示出)完全处于侧部通道20的外面之前滑离防喷器闸板体12。此外，旋转滑动座74协同连接到盖板组件14上表面75接合点82，可以被最优化，以便接合点82基本上靠近盖板组件14的重心。将接合点82定位在基本靠近重心处减小了旋转盖板组件14所需的力，并且也减小了转盘78承受的弯曲应力。

转盘78可以进一步包括一个轴承85。例如，轴承85可以协同连接到旋转滑动座杆76并适于承受由盖板组件14旋转所产生的轴向和径向载荷荷。轴承85可以包括，例如一个轴向轴承和止推轴承的组合(例如一个圆锥辊轴承)。作为选择，轴承85可以包括，例如一个辊子轴承以支撑径向负荷和一个径向轴承以支撑轴向负荷。然而，本领域中公知的其它类型的轴承配置可以用于转盘78。

当闸板(未示出)完全处于侧部通道20外面时，盖板组件14可以绕转盘78的旋转轴线旋转，以致闸板(未示出)和侧部通道20可以被维修、检查等等。在图23和24示出的实施例中，下部盖板组件14被显示为绕防喷器闸板体12旋转近90度，同时上部盖板组件14保持与防喷器闸板体12锁闭接合。一个闸板块接合点80可以被清楚地看到。

图25显示了当一个盖板组件14已经被脱离防喷器闸板体12并旋转了近90度时防喷器10的顶视图。如图所示，闸板块接合点80清晰可见，并且可以被垂直接触。垂直接触是一个重要的优势，因为包括铰接的现有技术盖板通常绕盖板门的一个边缘枢转。因此，如果，例如下部防喷器盖板是未上拴的并且回转打开，闸板不能被垂直接触，因为上部防喷器盖板挡住了。垂直接触到闸板是重要的，因为这使维修或替换闸板更加容易，从而减少了维修防喷器所需的时间，并提高了个人执行维修的安全等级。进一步的，垂直接触可以，例如在上部盖板被锁定在适当位置的同时使下部防喷器盖板的维修成为可能(例如，参见图23-25)。

盖板组件14也可以在关于侧部通道(图1中的20)轴线的其它方向旋转近90度，由此允许近180度的旋转。然而，其它实施例可以使其大于或小于180度旋转。旋转滑动座74的旋转范围并不限制本发明的范围。

旋转滑动座74是有优越性的，因为它具有简单的设计和到盖板组件14的接合。例如，现有技术中的铰接通常是复杂的，且难于制造，并且价格相对昂贵。此外，现有技术的铰接必须是坚固的，因为它们在距盖板重心一定距离轴线处支撑防喷器盖板的全部重量。因此，施加在铰接上的弯矩非常大，并且铰接的变形可以导致盖板的“下垂”。

用于将盖板连接到防喷器的其他机构

图26-37B显示了用于将盖板闭锁到防喷器闸板体的闭锁机构的其它实施例。这些描述的实施例仅仅提供作为可以根据本发明使用的闭锁机构的例子。本发明并不由任一个机构所限制。

图26显示了锁闭机构610的一个实施例的剖面。防喷器闸板体602和盖板604通过闭锁机构610被固定保持在一起。机构610包括一个径向锁612，614和一个径向锁定移动装置616，618，类似于上面所述的那些。第一平直部分612水平延伸，并且第二平直部分614垂直延伸。应该理解在一些实施例中两个另外的平直部分，一个水平的和一个垂直的，可以被定位在盖板604的侧面，其没有在图26的剖面中示出。

径向锁定移动装置也包括一个水平部分616和一个垂直部分618，它们径向移动径向锁的水平和垂直部分612，614。应该理解在一些实施例中另一个水平的和另一个垂直的部分(未示出)可以使用在未被图26示出的侧面上。

在图26中示出的实施例中，径向锁没有弯曲(或径向)部分。只有平直部分612，614被移动与防喷器闸板体602的相应径向锁合面(未示出)形成锁闭接合。在至少一个实施例中，每一个平直部分包括多个更小的部分。

图27A中示出了锁闭机构的另一个实施例。盖板704通过一个设置在盖帽704内部的锁闭挡块712固定连接到防喷器闸板体702上。锁闭挡块712包括一个与防喷器闸板体702的成角度面706锁闭接合的锥形边缘714，以便将盖板704与防喷器闸板体702锁定，甚至在发生井喷的高压状态下。

可以锥形边缘714的角度进行选择，以便使锁闭挡块712的延伸将盖板704朝着防喷器闸板体702轴向方向拉动，使之进入合适的接合位置，如果当锁闭机构被接合时其没有在那个位置。在一些实施例中，锥形角可以是一个“锁闭圆锥”。锁闭圆锥是一个具有角度的锥形，对其角度要进行选择以致锁闭挡块714将不被趋于迫使盖板704和防喷器闸板体702互相远离的压力推向一个缩回位置。在一些实施例中，锁闭圆锥具有一个在3度到10度之间的角度。在至少一个实施例中，锁闭圆锥约为6度。本领域普通技术人员知道锁闭圆锥可以根据其具体的应用而进行改变。

在这个实施例中，锁闭挡块712被连接到轴716和活塞718。致动器可以由液压机液体，气动流体，电机或任何本领域中公知的其它驱动手段所驱动。本领域技术人员可以设计用于驱动锁闭挡块712的其它方法。在一些实施例中，例如图27A和27B中所示的实施例，包括一个弹簧719以提供向上的力，其将趋于将锁闭挡块712推动与防喷器闸板体702的成角度面706形成锁闭接合。如图27A和27B中所示，轴716可以由密封件720密封，以便在锁闭机构的操作期间液压机液体不致从盖板704的内部溢出。

图27A和27B中示出的实施例具有一个锁闭挡块712，其设置在盖板704中并且可以延伸与防喷器闸板体702接合。那些本领域普通技术人员将了解锁闭挡块也可以设置在防喷器闸板体中，这样锁闭挡块将延伸与盖板的成角度面锁闭接合。此外，以下描述的所有实施例包括一个具有接合元件以便连接盖板和防喷器闸板体的锁闭机构。将那些元件设置在盖板中或盖板上以与将它们设置在防喷器闸板体中或防喷器闸板体上相交换，很明显都在本发明的范围之中。

锁闭挡块712可以通过本领域中公知的方法被连接到轴716。例如，轴716可以通过一个螺纹连接被连接到锁闭挡块712。这样的一个连接可以使锁闭挡块712可能在向上和向下的方向移动。

图28A显示了锁闭挡块732和轴736之间连接的另一个实施例。轴736在其上端部包括一个通常的楔形突起739。该楔形突起739适合锁闭挡块732中的楔形凹口738。楔形突起739与楔形凹口738的共同作用使锁闭挡块732可以向上和向下移动，并且其使锁闭挡块732可以“浮动”，以便可以更好的与防喷器闸板体(图27A和27B中的702)的锥形边缘配合(图27A和27B中706)。

图28B显示了锁闭挡块742和轴746之间浮动连接的另一个实施例。锁闭挡块742包括一个凹槽748，并且轴746包括一个舌块(tougue)749。舌块749和凹槽748的接合产生一个在锁闭挡块742和轴746之间的“舌块在凹槽中”的连接。本领域普通技术人员将可以设计在轴和锁闭挡块之间的其它连接，而不会脱离本发明的范围。

图29显示了盖板门900的一个实施例，其可以与在此公开的一个或多个锁闭机构使用。盖板门900具有一个前面板902，当盖板连接到防喷器闸板体(未示出)时，该前面板超向防喷器闸板体(未示出)的中心线(未示出)。盖板门900中的孔904使闸板致动器(未示出)穿过盖板门900。

盖板门900具有一个沿其顶侧长度的凹槽912。凹槽912提供一个锁闭机构可以被定位的位置。一个类似的凹槽914沿着盖板门900的底侧延伸。通道922延伸穿过盖板门900靠近顶侧中的槽凹912。通道922使液压或气动流体可以泵入到盖板门900中，以便致动设置在凹槽912中的锁闭机构(未示出)。同样的，机械装置可以被插入并在通道922中移动以便使凹槽912中锁闭机构(未示出)的移动成为可能。一个类似的通道924设置在靠近下部凹槽914中。

图30A和30B显示了一个定位在盖板1004中的机械装置的实施例，其用于设置在闸板内的移动锁闭挡块1012，1014与防喷器闸板体1002接合。一个活动致动器1006移动到盖板1004内以将锁闭挡块1012，1014移动到接合位置。注意到在不同实施例中活动致动器1006可以以不同的方式移动。例如，在一个实施例中，该活动致动器滑动。很显然位于辊子的致动器上也在本发明的范围中。以其它方式使致动器是本领域的公知常识。

图30A出示了处于脱离状态的锁闭挡块1012，1014。锁闭挡块1012，1014位于凹面1020，1021中，其使锁闭挡块1012，1014处在盖板1004中。活动致动器1006也包括多个支撑面1032，1034。倾斜面1022，1023位于凹入面1020，1021和支撑面1032，1034之间。当活动致动器1006移动时(例如，移动到图30A的右边)，位于盖板1004中适当位置的锁闭挡块1012，1014被向上推入防喷器闸板体1002的凹口1024，1025。

图30B显示了处于接合位置的锁闭挡块1012，1014。锁闭挡块1012，1014已经通过致动器1006被部分推入到防喷器闸板体1002中。挡块1012，1014被支撑在支撑面1032，1034上，并且锁闭挡块1012，1014延伸进入防喷器闸板体1002中的凹口1024，1025中以形成锁闭接合。盖板1004可以通过将活动致动器1006移回到其初始位置以解除锁定，如图30A中所示。

图31显示了根据本发明的锁闭机构的另一个实施例。盖板1104中的锁闭挡块1112通过销1114被连接到活动致动器1134中的凹入导轨1132。当致动器1134移动轨道1132时，锁闭挡块1112向上移动与防喷器闸板体1102中的凹口1120锁闭接合。通过向相反的方向移动导轨1132，锁闭挡块1112返回到未连接位置。值得注意的是，凹入导轨1132和致动器1134可以形成一体，或者它们可以由连接到一起的分离组件形成。

图32显示了根据本发明用于将盖板1204连接到防喷器闸板体1202的锁闭机构的另一个实施例。锁闭挡块1212通过两个成角度的杆1215，1216连接到一个支撑挡块1214。每一个成角度的杆1215，1216被铰接到锁闭挡块1212和支撑挡块1214上。

支撑挡块1214连接到两个前后移动支撑挡块1214的线性致动器1232，1234。盖板1204中的一个凹口1222使支撑挡块1214可以从一侧移动到另一侧，但不能上下移动。锁闭挡块1212可以上下移动，但不能左右移动。当支撑挡块1214被移动时(例如，移动到图32中的右侧)，成角度杆1215，1216向上推动锁闭挡块1212，并使之与防喷器闸板体1202中的凹口1220锁闭接合。在一些实施例中，支撑挡块1214仅仅通过一个致动器移动。此外，在至少一个实施例中，支撑挡块1214通过手动致动器移动。本领域的技术人员可以使用驱动支撑挡块1214的其它方式而不脱离本发明的范围。

锁闭机构的另一个实施例在图33A-33C中被示出。图33A显示了一个盖板1304的盖板门1306的前面板的正视图。盖板门1306包括四个插入挡块1312，1314，1316，1318。虽然示出了四个插入挡块1312，1314，1316，1318，本发明不限于四个。任意数目的插入挡块可以被使用而不脱离本发明的范围。

图33B显示了一个插入挡块1312的特写。插入挡块1312包括三个绕轴1330圆周连接的锁闭构件1332，1334，1336。如图33C中所示，锁闭构件1332在离盖板门1306一定距离处与轴(以1330处虚线所示)连接。

由于盖板1304连接到防喷器闸板体1302，插入挡块(图33A中的1312，1314，1316，1318)与防喷器闸板体1302在类似于插入挡块成形的凹槽(例如，图33C中示出的1346)中紧密配合。对于每个插入挡块(例如1312)，轴1330的一部分和三个锁闭构件1332，1334，1336插入到防喷器闸板体1302中。然后旋转插入挡块1312，以便锁闭构件(图33B中的1332，1334，1336)上的锥形面与防喷器闸板体的内部成角度面接合。例如，在图33C中，锁闭构件1332具有与防喷器闸板体1302中成角度面1347接合的锥形面1344。由于锥形面1344的角度和成角度面1347的角度，当插入挡块旋转时盖板1304被朝着防喷器闸板体1302的方向拉动。盖板1304和防喷器闸板体1302可以通过在相反的方向旋转插入挡块1312，1314，1316，1318而被解除连接。

图34A和34B显示了根据本发明的另一个锁闭机构。盖板1404包括半-楔形突起1406，1407，1408，它们的每一个具有一个锥形面(以1414一般示出)。防喷器闸板体1402具有相反锥形面(以1412一般示出)的类似半-楔形突起1416，1417。半-楔形突起(1406，1407，1408和1416，1417)具有一定间隔使得盖板上的突起1406，1407，1408可以插入防喷器闸板体1402中并穿过防喷器闸板体上的突起1416，1417，如图34A所示。通过这样处理，在防喷器闸板体上的突起1416，1417将同样延伸进入盖板1404中。

盖板1404中的锥形面1414以这样的方式对着防喷器闸板体1402中的锥形面1412，以致当防喷器闸板体中的突起1416，1417相对于盖板1404移动时(例如，移动到图34A和34B的左侧)，它们锁闭接合盖板突起1406，1407，如图34B中所示。当锥形面1412，1414相互挤压时，防喷器闸板体1402和盖板1404被一起拉动。注意到盖板1404和防喷器闸板体1402可以提供移动表面，同时允许其它组件保持不动。

图35A和35B显示了根据本发明的锁闭机构的另一个实施例。在图35A中，锁闭机构1512通过一个支撑构件1536连接到防喷器闸板体1502。锁闭机构1512通过杆1534也被连接到一个线性致动器1532。

当盖板处于防喷器闸板体的侧部开口处(未示出)时，锁闭机构1512包括一个与盖板1504的锥形面1524相对的的锥形面1514。为了将盖板1504连接到防喷器闸板体1502上，锁闭构件1512移近防喷器闸板体1502，以便锁闭构件1512上的锥形面1514接触盖板1504上的锥形面1524，如图35B中所示。锁闭构件1512由致动器1532移动，并且沿着支撑构件1536滑动。锥形面1514，1524之间的接触压力拉动盖板1504使之靠近防喷器闸板体1502。本发明并不限制于线性致动器。例如，在一些实施例中，锁闭构件1512通过手动驱动移动。本领域普通技术人员可以使用不脱离本发明范围的其它驱动方法。

图36A-36C显示了根据本发明锁闭机构的另一个实施例。图36A显示了被连接在一起的盖板1604和防喷器闸板体1602的侧视图。盖板1604包括多个锁闭延伸(例如，图36A中的锁闭延伸1612)，它们沿着防喷器闸板体1602的侧面延伸。

防喷器闸板体1602包括延伸离开防喷器闸板体1602的锁闭挡块(例如，防喷器锁闭挡块1622)。防喷器锁闭挡块(例如，防喷器锁闭挡块1622)与盖板锁闭延伸(例如，1612)交错排列，以便当盖板1604和防喷器闸板体1602被连接时它们互相穿过。锁闭杆1632然后将穿过挡块(例如，盖板挡块1612和防喷器挡块1622)以在适当的位置锁定盖板1602。

图36B显示了一个设置在盖板锁闭挡块1612和防喷器锁闭挡块1622之间的锁闭杆1632的顶视图。任何趋于分离盖板1604和防喷器闸板体1602的作用力都将通过锁闭杆1632被完全吸收。

图36C显示了一个锁闭机构实施例的顶视图。锁闭杆1632通过一个摆动构件1633和铰接1634被铰接到防喷器闸板体。锁闭杆1632可以旋转到盖板锁闭挡块(例如，锁闭挡块1612)和防喷器锁闭挡块(例如，锁闭挡块1622)之间的一个位置。在这个位置，锁闭杆可以抵抗任何趋于解除盖板1604和防喷器闸板体1602连接的作用力。

图37A和37B显示了根据本发明锁闭构件的另一个实施例。图37A显示了一个处于解开位置的枢轴构件1714。该枢轴构件通过铰接171连接到防喷器闸板体1702上，以便枢轴构件1714可以旋转。线性致动器1716通过一个驱动构件1717与枢轴构件1714连接。盖板1704包括锁闭挡块1721，枢轴构件1714可以关于其锁闭。

图37B显示了处于锁闭位置的枢轴构件1714。枢轴构件1714的锁闭面1732绕锁闭挡块1712锁闭，以抵抗趋于分离防喷器闸板体1702和盖板1704的作用力。锁闭面可以是锥形的以便简化锁闭操作。在一些实施例中，锁闭面1732形成一个锁闭圆锥。

在一些实施例中，例如图37A中示出的，防喷器闸板体1702包括一个机械止动块。螺钉1722通过止动块1724保持在适当位置。螺钉1722的位置可以被调节，以便当需要时枢轴构件1714可以被解除锁闭。当被锁闭时，螺钉1722可以处于使枢轴构件1722不能向外移动接触盖板1704上的锁闭挡块1712的位置。

其它的驱动装置可以被使用而不脱离本发明的范围。例如，枢轴构件1714可以通过手动驱动被旋转。驱动的方式并不限制本发明。

有利的是，本发明的一个或多个实施例使盖板可以通过锁闭机构安全地连接到防喷器闸板体，该锁闭机构可以在一段相对较短的时间内解除锁闭。这使防喷器的闸板块、密封件和其它部件能够进行简单插入和替换。

虽然本发明已经对有限数目的实施例进行了描述，但是受益于本发明所公开内容的本领域技术人员将理解，设计其它实施例并没有脱离在此所描述的本发明的范围。因此，本发明的范围应该仅仅由所附的权利要求进行限定。

Claims (3)

1.一种用于防喷器的盖板锁定机构，包括：

一个径向锁；

一个径向锁定移动装置；以及

至少一个有效连接到所述径向锁定移动装置的锁定致动器，

其中所述径向锁由平直部分组成，并且其中所述径向锁定移动装置适用于径向移动所述径向锁以在盖板和防喷器闸板体之间形成一个锁定接合。

2.一种用于防喷器的盖板锁定机构，包括：

一个设置在所述防喷器中的成角度面；

一个锁闭挡块，其具有设置在所述盖板中的锥形面；以及

一个有效连接到所述锁闭挡块的锁定致动器；

其中所述锁定致动器适于移动所述锁闭挡块，这样所述锁闭挡块与所述防喷器的成角度面锁闭接合。

3.如权利要求2所述的盖板锁定机构，其中所述锁闭挡块包括一个相应的楔形凹口，并且其中所述锁定致动器通过一个轴连接到所述锁闭挡块上，该轴具有一个通常楔形的突起，其连接到所述锁闭挡块中的通常楔形的凹口。

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