專利名稱：用于快閉安全設(shè)備的故障安全保持塞組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于氣體分布系統(tǒng)的快閉安全設(shè)備，尤其涉及用于快閉類型安全閥的故障安全保持塞組件。
背景技術(shù)：
氣體分布系統(tǒng)，特別是天然氣分布系統(tǒng)通常沿著一系列管道和通過一系列閥門把氣體從生產(chǎn)商傳輸?shù)较M(fèi)者。每個氣體分布系統(tǒng)可以包括一個或多個調(diào)節(jié)閥，控制所述分布系統(tǒng)中的氣體壓強(qiáng)。通常，氣體在所述系統(tǒng)中以高壓傳輸。然而，氣體的壓強(qiáng)在最后傳輸 到消費(fèi)者之前必須減小。減壓一般在本地網(wǎng)絡(luò)的減壓站完成。一般，這些減壓站包括一個或多個壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥和某種安全設(shè)備，所述安全設(shè)備在該壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥故障時關(guān)閉氣體流動。最普遍的，快閉安全閥用于這個目的。例如，美國專利No. 4，134，421，由此引證歸并，公開了一種在管道中提供過壓保護(hù)的快閉安全閥。另一個快閉安全閥的例子在美國專利應(yīng)用No. 12/105，351中被公開，在此引證歸并。所述快閉安全閥通常被置于壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的上游，這樣在壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥故障時，該快閉閥可以阻止氣體到達(dá)壓強(qiáng)控制閥。所述快閉安全閥在最大和最小壓強(qiáng)容限內(nèi)監(jiān)視壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥下游的氣體壓強(qiáng)。如果下游壓強(qiáng)超過最大或最小容限，所述快閉安全閥就閉合，關(guān)斷氣體向壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的流動，并阻止由于壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥故障導(dǎo)致的不受控的氣體泄漏。已知的快閉安全閥有保持塞附著于重置銷。安全碟附著于該保持塞。當(dāng)過壓或欠壓的情況被感知時，所述安全碟覆蓋臨近閥座的閥孔。該重置銷附著于致動器，這個致動器用于感知過壓或欠壓的情況，且所述重置銷和所述安全碟被彈簧加載到打開位置。通常所述安全碟通過E型環(huán)或其他類似的鎖定連接被保持在所述保持塞。同樣地，所述保持塞通過E型環(huán)或其他鎖定連接附著于重置銷。所述E型環(huán)或其他鎖定連接必須是可移除的，以便閥門維護(hù)或修理，這樣單個部件可以根據(jù)需要進(jìn)行修理或更換。然而，這些可移除的鎖定連接，特別是E型環(huán)在暴露于穿過控制閥的流體壓強(qiáng)時易于故障。如果所述E型環(huán)或其他鎖定連接故障，所述安全碟和/或所述保持塞可能與所述重置銷脫離，從而導(dǎo)致快閉安全閥的故障。由于所述快閉安全設(shè)備附著于所述控制閥，以避免在控制閥故障時通過控制閥的流體流動，因而快閉安全設(shè)備保持可操作是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于快閉安全設(shè)備的故障安全保持塞組件，包括重置銷，附著于該重置銷中端的保持塞，和附著于該重置銷末梢端的安全碟。保持塞組件的長度足以避免安全碟在接觸閥座之前從末梢端跌落。保持塞組件的長度也足以避免保持塞在安全碟接觸閥座之前從重置銷跌落?！N具有故障安全保持塞組件的快閉安全設(shè)備，包括閥體，具有由流體流動路徑連接的流體入口和流體出口。閥座位于流體流動路徑上。重置銷至少部分地延伸到閥體中。保持塞附著于重置銷，且該保持塞包含末梢部和中部。安全碟附著于保持塞的末梢部，并且該安全碟和保持塞可朝著或遠(yuǎn)離閥座滑動。當(dāng)安全碟接觸閥座時，通過流體流動路徑的流體流動被阻止。保持塞的長度足以避免安全碟在接觸閥座之前從末梢部跌落。保持塞的長度也足以避免在安全碟接觸閥座之前保持塞從重置銷跌落。



結(jié)合附圖及下面的描述，本發(fā)明的目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰明了。圖I是現(xiàn)有技術(shù)的快閉安全閥的一個橫斷面圖。圖2是圖I中的快閉安全閥的部分的剖視圖。圖3是圖I中的快閉安全閥在打開位置的剖視圖。圖4是圖I中的快閉安全閥在閉合位置的剖視圖。圖5是圖I中的快閉安全閥由于連接器故障閥碟從保持塞移出的剖視圖。圖6是依照本發(fā)明的教導(dǎo)所構(gòu)建的、帶有保持塞連接器故障的一個故障安全保持塞組件的剖視圖。圖7是圖6中的、帶有碟連接器故障的故障安全保持塞組件的剖視圖。圖8是圖6中的、帶有碟連接器故障和保持塞連接器故障的故障安全保持塞組件的剖視圖。圖9A-9C是圖6中的保持塞的透視圖，平面圖和橫斷面圖。圖10A-10C是圖6中的保持塞組件的彈簧定位器的透視圖，平面圖和橫斷面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參見附圖，圖I所示為已知的快閉安全閥10的例子。該快閉安全設(shè)備10可附著于氣體分布系統(tǒng)中一個主調(diào)節(jié)器(未示出)，以在主調(diào)節(jié)器故障時提供安全關(guān)斷功能。該快閉安全設(shè)備10包括閥部11，快閉部13和致動器15。所述閥部11包括閥體12，該閥體具有由流體路徑18連接的流體入口 14和流體出口 16。該流體路徑18包括閥座20。流經(jīng)快閉安全設(shè)備10的流體從流體入口 14流過包括閥座20的流體路徑18，流至流體出口 16?？扉]部13包括安全碟22，當(dāng)過壓或欠壓的情況被主調(diào)節(jié)器下游感知時，該安全碟22與閥座20協(xié)作以限制通過快閉安全設(shè)備10的流體流動。安全碟22在閥籠24中朝向或遠(yuǎn)離閥座20滑動。一些已知的快閉安全設(shè)備10可以不包括閥籠24。致動器15包括外殼26，該外殼26包住一個或多個彈簧28。彈簧28連接至隔膜30。隔膜30對致動器15內(nèi)的壓強(qiáng)變化敏感，并且響應(yīng)于壓強(qiáng)變化在致動器外殼26內(nèi)移動。隔膜30連接至支承板32，該支承板32與隔膜30協(xié)力在外殼26內(nèi)縱向移動。當(dāng)致動器15感知到過壓或欠壓的情況，支承板32與凸輪34相互作用，以釋放與安全碟22相連的重置銷36。一旦重置銷36被釋放，重置銷36和安全碟22在彈簧壓力下朝向閥座20滑動，這使得安全碟22與閥座20接觸，從而關(guān)掉經(jīng)過流體路徑18的流體流動。圖2所示為快閉安全設(shè)備10中快閉部13和致動器15的近視圖。快閉部13包括與安全碟22相連的重置銷36，閂塞38和重置套管40。重置套管40附著于重置銷36，在安全碟22的對面。在快閉安全設(shè)備10由于過壓或欠壓的情況被激活后，重置套管40用于重置快閉安全設(shè)備10，且所述情況被糾正。如圖3所示，凸輪34可釋放地保持閂塞38在位，這樣維持安全碟22在有臂位置。當(dāng)凸輪34被致動器15激活，凸輪34釋放重置塞38，并且重置銷36和安全碟22朝向閥座20滑動，以閉合快閉安全設(shè)備10，避免通過流體路徑18的流體流動。重置彈簧43提供移動重置銷36和安全碟22的力。重置彈簧43朝向閥座20偏置重置銷36和安全碟22，且重置銷36和安全碟22被凸輪34和閂塞38保持在臂或縮回的位置上。安全碟22通過保持塞組件42附著于重置銷36。保持塞組件42包括保持塞44和彈簧定位器46。保持塞44在重置銷36和安全碟22之間建立連接。保持塞44包括孔48，用于接納重置銷36的一端。重置銷36通過一個可釋放的連接，例如銷E型環(huán)50，固定于保持塞46。銷E型環(huán)50在維護(hù)或修理時可以被移除，以便重置銷36從保持塞46上被移除。同樣地，安全碟22通過一個可釋放連接，例如碟E型環(huán)52，可釋放地固定于保持塞46。除E型環(huán)之外的可釋放連接可以被使用，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)閥門和流體特點(diǎn)選擇合適的可釋放連接。圖4所示為快閉部13在被致動位置,在該位置處重置銷36和安全碟22已經(jīng)朝向閥座20移動，且安全碟22接合閥座20以避免通過流體路徑18的流體流動。
圖5所示為已知的快閉安全設(shè)備發(fā)生的一個問題，即安全碟22可能從重置銷36上斷開連接。因為E型環(huán)50，52被暴露于流體流動和閥體12內(nèi)的流體壓強(qiáng)，E型環(huán)50，52可能會故障。圖5中，碟E型環(huán)52已經(jīng)故障，并且碟22從保持塞44斷開連接，并在流體路徑18的一個角中卡住。當(dāng)?shù)?2從保持塞44斷開連接時，由于安全碟22不再能夠配合閥座20阻止通過流體路徑18的流體流動，因而快閉安全設(shè)備10故障。而且，安全碟22可由于不對齊和/或震動導(dǎo)致在閥體12中的損傷。雖然未在圖5中示出，當(dāng)銷E型環(huán)50故障時能夠發(fā)生同樣的問題。圖6-8所示一個依照本發(fā)明的教導(dǎo)而構(gòu)造的故障安全保持塞組件142，其中類似元件的編號比圖1-5中相應(yīng)的元件編號大100。故障安全保持塞組件142包括重置銷136，附著于重置銷136的保持塞144，彈簧定位器146和重置彈簧143，該重置彈簧143位于彈簧定位器146和保持塞144之間，以朝向閥座120偏置保持塞144和安全碟122。保持塞144包括加長的末梢部154和加長的中部156。中部156包括加長的孔148用于接納重置銷136。中部156也包括錐部158，當(dāng)保持塞144在臂位置時，錐部158至少部分地安裝在彈簧定位器146的錐形凹陷160內(nèi)。通過加長保持塞144的中端和末梢端，不管是銷E型環(huán)或碟E型環(huán)故障，安全碟122保持位于末梢部154上。為了合適地安裝到加長的孔148內(nèi)，重置銷136也被加長。保持塞144的總長度足以避免安全碟122在碟E型環(huán)152故障時從保持塞的末梢部跌落。保持塞144的總長度也足以避免保持塞144在銷E型環(huán)150故障時從重置銷136跌落。圖6特別示出銷E型環(huán)150故障的情形。當(dāng)銷E型環(huán)150故障時，保持塞144可以隨意沿著重置銷136滑動。由于流體路徑118內(nèi)的流體壓強(qiáng)，保持塞144和安全碟122通常將被迫朝向閥座120。保持塞144的加長的中部156的長度足以避免保持塞144在安全碟122接觸閥座之前完全從重置銷136上滑落。換句話說，保持塞144的長度在銷E型環(huán)150故障時足以在安全碟122和閥座120之間保持合適的對齊。圖I特別示出碟E型環(huán)152故障的情形。當(dāng)?shù)鶨型環(huán)152故障時，安全碟122可以隨意沿著保持塞的末梢部154滑動。由于流體路徑118內(nèi)的流體壓強(qiáng)，安全碟122通常將被迫朝向閥座120。末梢部154長度足以避免碟122在接觸閥座120之前從末梢部154上跌落。換句話說，保持塞144的長度在碟E型環(huán)152故障時足以在安全碟122和閥座120之間保持合適的對齊。圖8特別示出碟E型環(huán)152和銷E型環(huán)150都故障的情形。當(dāng)?shù)鶨型環(huán)152和銷E型環(huán)150都故障時，安全碟122可以隨意沿著末梢部154滑動，且保持塞144可以隨意沿著重置銷136滑動。加長的末梢部154和加長的中部156的總長度足以避免在安全碟122接觸閥座120之前安全碟122從末梢部154上跌落和保持塞144從重置銷136上跌落。換句話說，保持塞144的長度在銷E型環(huán)150和碟E型環(huán)152都故障時足以在安全碟122和閥座120之間保持合適的對齊。圖9A-9C所示為保持塞144的實施方式，其中，保持塞144包括主體164，主體164包括加長的中部156和加長的末梢部154。通常中部156為圓柱形，且終結(jié)于錐部158。末梢部154包括由環(huán)形凹陷170分開的第一末梢部166和第二末梢部168。第二末梢部168至少和第一末梢部166同樣長。環(huán)形凹陷170的尺寸適于接納碟E型環(huán)152。安全碟122 被置于環(huán)形凹陷170和彈簧座法蘭172之間。彈簧座法蘭172為重置彈簧143提供支持面，以抵靠著保持塞144且因此朝著閥座120偏置保持塞144?？?48完全延伸穿過加長的中部156，靠近彈簧座法蘭172終結(jié)于末梢部154。E型環(huán)開口 174基本垂直地延伸到孔148，并且其尺寸適于接納銷E型環(huán)150，以把保持塞144固定于重置銷136。圖10A-10C所示為彈簧定位器146的實施方式，其中，彈簧定位器146包括定位器主體176，定位器主體176包括錐形凹陷160，彈簧座法蘭178和中心孔180。如上所述，錐形凹陷160的尺寸適于當(dāng)重置彈簧143被壓縮時接納保持塞144的錐部158的至少部分。這樣，錐形凹陷160和錐部158協(xié)作以允許保持塞144移動得比現(xiàn)有技術(shù)的快閉閥離彈簧定位器146更近。更特別地，當(dāng)重置銷143被壓縮且保持塞144在臂位置時，錐形凹陷160基本重疊了錐部158的一部分。而且，錐形凹陷160允許使用更長的中部156，由此保持塞144從重置銷136上跌落的可能性更小。雖然為了解釋本發(fā)明，展示了某些具有代表性的實施方式和細(xì)節(jié)，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很顯然地，可以在不背離本發(fā)明的范圍的前提下對這里公開的方法和設(shè)備做出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于快閉安全設(shè)備的保持塞組件，其特征在于，所述保持塞組件包括 -重置銷； -保持塞，附著于所述重置銷，該保持塞包含末梢部和中部，所述中部包含錐部；以及 -安全碟，附著于所述保持塞的所述末梢部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保持塞組件，其特征在于，進(jìn)一步包括 -彈簧保持器，所述重置銷延伸穿過所述彈簧保持器的孔；以及 -重置彈簧，被置于所述彈簧保持器和所述保持銷之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保持塞組件，其中彈簧保持器包含錐形凹陷，其尺寸適于接納所述保持塞的所述錐部的至少部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保持塞組件，其中所述保持塞包含第一法蘭，且所述彈簧保持器包含第二法蘭，所述重置彈簧被置于該第一法蘭和該第二法蘭之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保持塞組件，其中所述保持塞的所述中部通過E型環(huán)固定至所述重置銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保持塞組件，其中所述安全碟通過E型環(huán)附著于所述保持塞的所述末梢部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保持塞組件，其中所述保持塞的長度足以避免所述安全碟接觸到快閉安全設(shè)備中的閥座之前從所述末梢部跌落。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保持塞組件，其中所述末梢部包括由環(huán)形凹陷分開的第一末梢部和第二末梢部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保持塞組件，其中所述第一末梢部位于所述環(huán)形凹陷和重置彈簧法蘭之間，且所述第二末梢部至少和所述第一末梢部同樣長。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的保持塞組件，其中所述保持塞包括用于接納所述重置銷的部分的孔，該孔延伸穿過所述中部，該孔終止于所述末梢部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保持塞組件，其中所述保持塞包括E型環(huán)開口，該E型環(huán)開口基本垂直于所述孔，該E型環(huán)開口的尺寸適于接納E型環(huán)的至少一部分，該E形環(huán)把所述保持塞固定至所述重置銷。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保持塞組件，其中所述孔終止于接近的法蘭。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保持塞組件，其中所述孔的長度足以避免在所述安全碟接觸到快閉安全設(shè)備中的閥座之前所述保持塞從所述重置銷跌落。
14.一種用于流體分布網(wǎng)絡(luò)的快閉安全設(shè)備，其特征在于，該快閉安全設(shè)備包括 -閥體，具有由流體流動路徑連接的流體入口和流體出口 ； -閥座，位于所述流體流動路徑上； -重置銷； -保持塞，附著于所述重置銷，該保持塞包含末梢部和中部； -安全碟，附著于所述保持塞的所述末梢部； 其中，所述重置銷可朝著和遠(yuǎn)離所述閥座滑動，以使得所述安全碟也朝著和遠(yuǎn)離所述閥座滑動至關(guān)閉位置，所述安全碟與所述閥座接觸以防止通過所述流體流動路徑的流體流動，并且所述保持塞的長度足以避免所述安全碟在接觸所述閥座之前從所述末梢部跌落。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的快閉安全設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括彈簧定位器和設(shè)置于所述保持塞和所述彈簧定位器之間的重置彈簧，所述重置彈簧朝向所述閥座偏置所述保持塞。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的快閉安全設(shè)備，其中所述保持塞包括所述中部上的錐部，且所述彈簧定位器包括錐形凹陷，該錐形凹陷的尺寸適于接納所述錐部的至少部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的快閉安全設(shè)備，其中所述末梢部包括第一末梢部和第二末梢部，該第一末梢部位于所述保持塞上的彈簧座法蘭和環(huán)形法蘭之間，該第二末梢部的長度至少和該第一末梢部一樣。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的快閉安全設(shè)備，其中所述保持塞包括用于接納所述重置銷的部分的孔，所述孔的長度足以避免在所述安全碟接觸到所述閥座前所述保持塞從所述重置銷跌落。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的快閉安全設(shè)備，其中所述保持塞包括E型環(huán)開口，該E型環(huán)開口基本垂直于所述孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的快閉安全設(shè)備，其中所述孔延伸穿過所述中部，且終止于所述末梢部。
全文摘要
一種用于快閉安全設(shè)備的故障安全保持塞組件，包括重置銷，附著于該重置銷的中部的保持塞，和附著于該重置銷的末梢部的安全碟。所述保持塞組件的長度足以避免該安全碟在接觸閥座之前從所述末梢部跌落。所述保持塞組件的長度也足以避免該保持塞在所述安全碟在接觸該閥座之前該保持塞從所述重置銷跌落。
文檔編號F16K17/00GK102734513SQ20111030564
公開日2012年10月17日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者D·E·伍魯姆斯, J·C·哈夫金斯, R·阿萊克斯安德魯-維拉德, T·恩古延 申請人:艾默生過程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司