專利名稱：角形入口式回轉(zhuǎn)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥，特別涉及工業(yè)用和商用球閥和蝶形閥，此類閥用于隔離和控制設(shè)備和管道系統(tǒng)中的液流。
背景技術(shù)：
在工廠中，閥經(jīng)常要進(jìn)行修理。焊在管道上的閥，由于拆卸和重裝的花銷較大通常就地修理。門和球型直線動(dòng)作閥具有閥蓋，當(dāng)該閥蓋被卸下時(shí)，可讓出通向閥內(nèi)部零件的入口。具有法蘭盤或夾緊管連接的閥可以就地修理，也可以卸下來送到工廠去修理。有可能的話，采用工廠修理比較好，因?yàn)楣S具有對(duì)重裝好閥門座和密封元件的閥進(jìn)行工廠試驗(yàn)的能力。而且，與施工現(xiàn)場(chǎng)相比工廠是一個(gè)更為理想的工作環(huán)境并且總的來說修理質(zhì)量比較好。
當(dāng)分體式或側(cè)入式球閥和蝶形閥需要修理而且閥是焊在管道上、或用法蘭盤固定(或夾緊固定)在管道上，由于空間限制或有限的修理時(shí)間的限制不能夠被卸下來的情況下，就會(huì)產(chǎn)生問題。這類閥沒有可被拆下因而可通向閥內(nèi)零件的閥蓋。
如果管道內(nèi)焊入一個(gè)分體式閥門，必須將管道切開才能將閥體螺栓拆下以通向閥內(nèi)零件。切割管道的花費(fèi)很大。管徑大于20 1/2″的管道切開后，按照美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)B16.25標(biāo)準(zhǔn)，管端和閥端必須進(jìn)行機(jī)加工以達(dá)到斜角對(duì)頭焊接的端部尺寸。然后等閥修好以后，必須把閥重新焊到管道上。最后，依據(jù)閥安裝的特征，進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)從包括肉眼檢查到X射線整體穿透。在焊入型分體式或端入式閥的修理過程中，拆卸和重裝是化銷最大的步驟。
一些分體式閥的制造商會(huì)建議采用拆下閥體螺栓，并把閥體拔出管道的辦法來修理。這種方法有許多問題。如果不在管道系統(tǒng)中施加不希望有的應(yīng)力，閥所在的管道系統(tǒng)就不能被松開。這些應(yīng)力會(huì)成為將來管道破裂的根本原因，在高壓或有危險(xiǎn)介質(zhì)情況下的管道破裂會(huì)是災(zāi)難性的。而且，即使在使用重型的吊環(huán)及其附件把閥體與管道分離之后，在分體式閥的兩部分之間也通常沒有足夠的空間來妥善地拆卸和重裝內(nèi)部零件，而且常導(dǎo)致(內(nèi)部零件)不對(duì)中。最后，但不是最不重要的，由于存在已松開的管道彈開或移動(dòng)的危險(xiǎn)，這種方法也可能會(huì)很危險(xiǎn)。如果在修理人是修理閥門的過程中發(fā)生上述情況，機(jī)修工身體在兩閥體間的部分(頭、手、胳膊等)會(huì)被擠碎。
三種主要的工業(yè)用回轉(zhuǎn)閥中的兩種具有在線可修復(fù)(帶閥蓋的)設(shè)計(jì)。它們是頂入(球塞)球閥和塞(錐形或直圓柱形)閥。在工業(yè)和商業(yè)場(chǎng)合廣泛應(yīng)用的另一種回轉(zhuǎn)閥是蝶形閥。蝶形閥是側(cè)入式的，且因此不是在線可修復(fù)式的。要修蝶形閥，至少一個(gè)閥管連接必須被打開。在現(xiàn)場(chǎng)修理時(shí)，它遇到和分體式或側(cè)入式球閥同樣的問題。由于錐形塞閥要求有直線壓座力(重力亦或通常某些機(jī)械輔助)，它們通常總是頂入式或底入式。盡管本專利中敘述的技術(shù)在本文中表現(xiàn)為球形，近球形或部分球形塞(球)閥和蝶形閥中的技術(shù)，但并未有意排除本專利在塞閥技術(shù)中的應(yīng)用。
已有幾種頂入式、在線可修復(fù)球閥被提出，例如在下列美國(guó)專利中提出的Baxter(1961)的專利2,998,223，Walter，Costa和Eminger(1986)的專利4,562,860，Stunkard(1986)的專利4,637,421，Boelte(1988)的專利4,718,444，Bredtschneider等人(1961)的專利3,154,094和3,179,121。所有這些專利都是針對(duì)彈性固定閥提出的，該種閥具有450華氏度的工作極限。彈性閥座，通常用Teflon牌PTFE(高聚物)制成，Teflon是美國(guó)達(dá)倫威爾州威明頓的E.I.dopont de Nemours &Company的注冊(cè)商標(biāo)，彈性閥座可以象在頂入式球閥中一樣被從上向下壓入一個(gè)受約束的球和閥座環(huán)槽中。應(yīng)當(dāng)指出這種閥布置的受壓經(jīng)常導(dǎo)致球和軟閥座環(huán)的損壞，從而使閥失去作用成為一個(gè)完全的隔離裝置。從頂入式球閥中更換軟閥座和更換自行車輪胎一樣。需要進(jìn)行多次撬起和擠壓的操作而且彈性閥座材料，象輪胎內(nèi)帶一樣，經(jīng)常被刺穿。輪胎和閥密封墊的區(qū)別是輪胎可被修補(bǔ)，而閥密封墊一旦被改錐或其它撬起工具破壞后就報(bào)廢了。因此，分體式和側(cè)入式閥體的簡(jiǎn)易裝配體得到了廣泛的應(yīng)用。一種可使在閥與管道完全相連的情況下安裝彈性閥座的方法將推動(dòng)本領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，而且該方法可以同時(shí)將安裝過程中損壞彈性閥座的危險(xiǎn)降至最小。
在向頂入式軟閥座閥中安裝閥零件中遇到的問題在金屬閥座類閥的安裝中是混合的，因?yàn)榻饘匍y座閥的金屬內(nèi)部零件在被壓入閥中的過程中與彈性閥座材料的軟且低摩擦的表面相比具有小得多的可壓縮性。具有諷刺意味的是，對(duì)于金屬閥座閥，閥內(nèi)零件通道的某種類型對(duì)于用戶的長(zhǎng)期認(rèn)可是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@種閥由于嚴(yán)劣的工作條件使它們更傾向于被焊入管道，尤其是在發(fā)電廠中。
許多高溫球閥是浮置球式設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)中，球懸在盤形彈簧加載的上游導(dǎo)承和下游閥座之間。上游導(dǎo)承和閥座均被倒成圓角以和球的外形相匹配。彈簧對(duì)于適應(yīng)高溫使用時(shí)閥零件產(chǎn)生的熱致運(yùn)動(dòng)來說是必需的。彈簧的加載可通過沿閥的液流軸向壓縮閥座/球/上游導(dǎo)承和盤形彈簧達(dá)到最佳的加載效果。使用分體式或側(cè)入式口，使在向連接閥體各部分的固定器上施加扭矩的同時(shí)施加一個(gè)反抗導(dǎo)向彈簧的加載力成為可能。
(a)beasley(1994)的美國(guó)專利No.5,313,976中公開了一種頂入浮置球式設(shè)計(jì)的閥。這種設(shè)計(jì)采用一個(gè)光滑的平面壁面和一種特殊的正方形盤形彈簧，它是解決從上向下用彈簧加載導(dǎo)承組裝閥問題的一種嘗試。有了這種設(shè)計(jì)，向閥體壁和上游球?qū)С兄g的管縫中壓入正方形彈簧所需的向下的力(垂直于液流軸)可通過將導(dǎo)承和球零件豎起達(dá)到直線對(duì)中。這種設(shè)計(jì)在首次工廠組裝時(shí)也可能起作用，但是，一旦當(dāng)閥投入使用后，光滑的平面壁將不再光滑而且每當(dāng)閥被修理時(shí)都需要被修復(fù)以使它起作用。對(duì)平面壁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)機(jī)加工會(huì)很困難，因?yàn)榭赡苄枰厥夤ぞ邅硇?zhǔn)正方形區(qū)域的底角。
(b)不僅如此，平面壁的修復(fù)將會(huì)導(dǎo)致需要更厚的(超大尺寸的)盤形彈簧來彌補(bǔ)磨削亦或機(jī)加工帶來的材料損耗。當(dāng)球和閥座需要一質(zhì)量好的表面修復(fù)時(shí)這一問題尤其明顯，修復(fù)可以機(jī)加工，磨削和研磨的方式進(jìn)行，且進(jìn)一步減小了導(dǎo)承彈簧的可壓縮值。當(dāng)修理閥時(shí)，尤其是因?yàn)閺椈傻某叽缰钡狡矫姹?和零件閥座)的修光結(jié)束之后才能確定時(shí)必須定購(gòu)一個(gè)特殊的彈簧就成了一個(gè)維修問題。到那時(shí)由于交貨時(shí)間的限制就會(huì)導(dǎo)致時(shí)間太遲來不及購(gòu)買一個(gè)定做的彈簧了。重新使用具有縮小了的臨界球加載尺寸的舊彈簧會(huì)導(dǎo)致閥座的失效和一種鎖閉情況，該情況下球會(huì)掉下來并且被卡住而不能操縱了。
(c)最后，按照Beasley的設(shè)計(jì)，為了使正方形盤形彈簧的插入更容易，對(duì)其強(qiáng)度可做些讓步，這種讓步是彈簧尺寸減小的結(jié)果。這將導(dǎo)致彈簧過早的失效和與前面所述的尺寸過小的彈簧相同的問題。
既然球閥在高溫高壓場(chǎng)合下被用做流量控制閥，那么使其具有一種可通向內(nèi)部零件的無(wú)破壞性通道的閥體設(shè)計(jì)是很重要的?？刂崎y，尤其是那些涉及每平方英寸幾千磅的嚴(yán)重壓力破壞的閥，要經(jīng)歷加速的磨損。因此，需經(jīng)常進(jìn)行檢查和修理。
(d)Hunt(1994)的美國(guó)專利No.5,305,986公開了一種分體式(浮置)球閥，由于該閥具有耐高溫高壓的適應(yīng)能力使它很容易被焊入管道中。分體式閥體是這種設(shè)計(jì)的一個(gè)主要缺點(diǎn)，因?yàn)槊看涡枰獧z查和修理閥體時(shí)，必須把管道切開和重焊。能夠有效地彈簧承載導(dǎo)承并且還具有通向該閥內(nèi)部零件的方便通道是這種設(shè)計(jì)的一個(gè)重要改進(jìn)。
(e)對(duì)于非回轉(zhuǎn)閥的現(xiàn)有技術(shù)，有成百上千的專利，其中公開了用于工廠的各種各樣的門和球閥。在高溫高壓的場(chǎng)合中，例如在發(fā)電廠中，門和球閥是永久地連在閥體上的。因而，閥座磨削，機(jī)加工和很頻繁的，較小的和較大的焊接修復(fù)必須在閥的位置上進(jìn)行，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的發(fā)電廠供水供氣閥都是焊在管道上的。不能把閥取下拿到工廠去修理就意味著必須把專用的便攜式工具帶到現(xiàn)場(chǎng)。這些工具除了造價(jià)昂貴，或當(dāng)租用時(shí)很難安排時(shí)間(有或沒有工程師/技工)以外，還經(jīng)常很難組裝而且不能總是獲得和使用重型的固定的車床、鏜床等進(jìn)行加工得到的同樣的表面光潔度。不希望有的機(jī)器刀具表面振動(dòng)是使用較輕的便攜機(jī)器去切割非常硬的金屬閥座時(shí)會(huì)遇到的一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)問題。
(f)此外，在許多生產(chǎn)修理位置使工人暴露于直接圍繞閥的區(qū)域是不安全的。核電廠就是這種情況的一個(gè)很好的例子。當(dāng)需要進(jìn)行大范圍的閥座修理時(shí)，用光幾個(gè)技術(shù)人員的射線防護(hù)津貼并不是什么稀罕事。危險(xiǎn)的化工環(huán)境是這種情況的另一例子。
(g)而且，如同較小(3英寸和3英寸以下)高壓(ANSI分類1500，2500和4500)門和球閥的情況一樣，一旦閥座被損壞并在沒有閥座材料的位置上修理時(shí)，尚完好無(wú)損的閥就被從管道上切下丟掉。
(h)法蘭端連接通常是此類閥的優(yōu)選設(shè)計(jì)，由于是分體式的，端入口式(回轉(zhuǎn)閥)或低壓使用(門和球閥)，這類閥可被從管道上卸下來修理?？傮w來說，法蘭端接閥由于這種連接方式眾所周知的泄漏率帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。大氣污染禁令正把工廠引向減少有害揮發(fā)性釋放物的道路。
(i)除去在化學(xué)工業(yè)中揮發(fā)性釋放物和工人安全的擔(dān)憂以外，如果有不用把整個(gè)閥從管道中取下就能夠方便地修理的方法，許多工廠會(huì)樂于把閥焊在管道上而不是用法蘭盤來連接。法蘭盤連接閥的拆卸和重裝費(fèi)用是修理過程中花銷最大的一部分。
本發(fā)明閥的主要目的是使不用將回轉(zhuǎn)閥從其所連接的管道上切下，松開或拆下螺栓后取出來就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拆卸和組裝成為可能。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是閥管接頭處的影響環(huán)境的泄漏和火災(zāi)危險(xiǎn)可以通過將閥和管道連為一體，主要利用焊接的辦法來消除?；剞D(zhuǎn)閥通過將內(nèi)部零件沿液流軸向按順序裝配而達(dá)到最佳組裝效果。當(dāng)閥被裝上時(shí)要達(dá)到這種最佳組裝需要把閥拆下或使用一種距閥入口液流方向拐得足夠遠(yuǎn)的液流通路，以便將液流軸布置在能方便液流軸元件安裝的開口位置上。用于簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)修理的回轉(zhuǎn)閥液流通路(以液流容量為代價(jià))的拐彎是角形入口式回轉(zhuǎn)閥(AERo)的精華所在。
如前所述，AERo閥中的液流轉(zhuǎn)向可發(fā)生在閥體入口和出口液流腔中，也可發(fā)生在稱為DVC(下流閥部件)的可拆部件中。本文也給出液流在腔零件中，而不是在DVC中，發(fā)生轉(zhuǎn)向的實(shí)施方案。下面要敘述的稱為“液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨浮钡膶?shí)施方案將DVC和閥零件的功能集中到一個(gè)單一的元件身上。
此外，還將敘述稱為“加壓盤定位器”的實(shí)施方案。
目的和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的主要目標(biāo)是通過使分體式和側(cè)入式回轉(zhuǎn)閥無(wú)需打開管連接就可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修理來改善其優(yōu)越的組裝方式和很嚴(yán)密的關(guān)閉能力。因此，本發(fā)明有如下幾個(gè)相關(guān)目的和優(yōu)點(diǎn)(a)與法蘭盤連接或夾緊連接相反，提供一種可被焊入管道的閥體設(shè)計(jì)，該種設(shè)計(jì)使閥和管道成為一個(gè)整體，因而消除了法蘭盤密封失效的可能性。這將大大增強(qiáng)工廠的安全性(尤其是在管道中流過危險(xiǎn)介質(zhì)的地方)，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用，減少由于螺栓緊固法蘭盤的泄漏而導(dǎo)致的對(duì)環(huán)境有害的揮發(fā)性釋放物的排放量。
(b)提供一種焊入式高壓球閥和蝶形閥，該類閥不僅具有一個(gè)易拆的圓盤狀或球狀關(guān)閉元件，而且是這樣一種閥，借此閥座的確可在關(guān)閉元件之前被卸下。
(c)由此提供給高壓球閥和蝶形閥前所未有的可修復(fù)能力，由于是可拆卸閥座，閥座的修復(fù)過程(是閥修理過程中耗時(shí)最大的部分)如粗車焊接，焊后熱處理，磨削焊后車削和研磨均可在修理廠中進(jìn)行而不必在工廠或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。在修理廠中能進(jìn)行此類勞動(dòng)密集過程將提高工作場(chǎng)地總體的安全性，獲得較好的修理質(zhì)量，并且加快修理周期而無(wú)需使用專用的便攜式機(jī)械工具。
(d)給球閥和蝶形閥提供在線可修復(fù)式閥座，是一種減少下列情況下所花時(shí)間的方法1)放射性環(huán)境中，如核電廠中、2)工廠某些區(qū)域，該區(qū)具有有害或致命化學(xué)物質(zhì)。
3)很熱或很冷的野外修理地點(diǎn)。
由于當(dāng)用于危險(xiǎn)場(chǎng)合的閥被打開修理時(shí)，暴露面或潛在暴露面大大增加，這一目的具有特別重要的意義。在這種環(huán)境下不得不進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的大范圍閥座修理作業(yè)是一項(xiàng)非常迫切卻又令人討厭的工作。
(e)提供一種在線可修復(fù)式閥，它無(wú)需提升或打亂閥的動(dòng)作，不管閥是手動(dòng)的，氣動(dòng)的，電動(dòng)的還是液壓的。這一益處將方便快速修理，在拆裝過程中不用冒破壞閥的動(dòng)作或動(dòng)作附件的危險(xiǎn)，這些動(dòng)作附件有壓緊裝置，定位器，限流開關(guān)，校準(zhǔn)器，過濾器和螺線管等。
(f)為本發(fā)明涵蓋的任何一種回轉(zhuǎn)形式閥的液流通道中，一個(gè)或一組重疊的多級(jí)小孔提供一個(gè)方便的拆裝位置。這些小孔可起到降低噪聲，減少氣蝕和控制液流的作用。
(g)提供一種焊入式浮置球式閥和轉(zhuǎn)軸式球閥，該閥可用與目前使用的壓縮彈簧承載導(dǎo)承或上游閥座的相同辦法來容易地拆裝。這一目標(biāo)是通過擰下緊固通道口零件的螺栓的辦法實(shí)現(xiàn)的，該螺栓位于閥密封元件的下游側(cè)；而不是試圖使用從閥頂將過盈密封件壓入閥內(nèi)的辦法，該法將要冒破壞零件和在使用中的閥即刻失效的危險(xiǎn)。
(h)提供另一種形式的角形入口式回轉(zhuǎn)閥，該閥可被裝在管肘彎處除上述所有的目的和優(yōu)點(diǎn)以外，這將提供較少的新的結(jié)構(gòu)焊接(因?yàn)殚y和肘彎處是同一零件，只需兩條焊縫而不是回條)；更緊湊的管道設(shè)計(jì)(在固體顆粒含量高的液流中很令人滿意，輸運(yùn)這種液體的管道要求最小的管道液流阻力)；肘彎?rùn)z查和管線接口(清理口)；最后的但并不是最不重要的，肘彎磨損元件，該元件可被修理或更換。
(i)提供一種拆裝方法，用這種方法可以輕松的拆卸軟閥座浮置球閥的輕(彈性)密封墊并且可以不用冒當(dāng)將軟閥座壓入頂入型閥中時(shí)經(jīng)常發(fā)生的密封墊毀壞的危險(xiǎn)。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明更多的特點(diǎn)將在下面的敘述中結(jié)合本發(fā)明特殊的實(shí)施方案進(jìn)行闡述，這些實(shí)施方案在附圖中示出，其實(shí)施例僅以舉例形式而非限制形式給出，其中

圖1是角形入口回轉(zhuǎn)閥(以下用AERo閥指代)的主要部件的局部剖開的分解視圖，顯示了閥體，閥零件，閥座，軛架，操縱機(jī)構(gòu)，填料函，桿和AERo閥獨(dú)有的零件-下游閥零件(以下用OVC指代)。DVC，其上下密封圈和螺母在圖中分解部分被示出；圖2是圖1中零件裝配好時(shí)的橫截面圖；圖3是螺栓緊固的法蘭盤型DVC的橫截面圖；圖4是螺栓緊固的法蘭盤型DVC從第三液流軸看過去的正視圖；圖5具有壓力密封DVC的分立式螺紋連入閥座的橫截面圖；圖6是具有蝶形閥元件的“直管閥體”橫截面圖；圖7是雙閥座，轉(zhuǎn)軸式球閥的橫截面圖，該閥具有一個(gè)螺紋連入式DVC和一個(gè)金屬對(duì)金屬的底部DVC密封墊，而未使用彈性密封材料；圖8是與圖1和2類似的雙閥座浮置球的橫截面圖，該球的兩側(cè)均有密封裝置；圖9是具有蝶形元件的“彎管閥體”AERo閥的橫截面圖；圖10是上游裝閥座、轉(zhuǎn)軸球型閥實(shí)施方案的下游液流端口液流控制元件的添加件的局部剖視圖；圖11是直管AERo閥的第一優(yōu)選實(shí)施方案在關(guān)閉位置時(shí)主要零件的橫截面圖；此圖還示出用于固定的壓縮盤裝置；圖12是直管AERo閥的第一優(yōu)選實(shí)施方案在開啟位置時(shí)主要零件的橫截面圖；圖13是彎管AERo閥的第一優(yōu)選實(shí)施方案在開啟位置時(shí)主要零件的橫截面圖，其中主液流從閥底流入；圖14是彎管AERo閥的第一優(yōu)選實(shí)施方案在開啟位置時(shí)主要零件的橫截面圖，其中主液流從閥側(cè)面流入；圖15是直管AERo閥的第二優(yōu)選實(shí)施方案的正視圖，該閥由于零件的外形的原因，使其動(dòng)作元件和接口位于不同的豎直平面的中心；圖16是直管AERo閥的第二優(yōu)選實(shí)施方案的頂視剖面圖，該閥的動(dòng)作元件和接口位于不同的豎直平面的中心；圖17是直管AERo閥的第二優(yōu)選實(shí)施方案的正面剖視圖，該閥的動(dòng)作元件和接口位于不同平面上；圖18是閥體容納壓縮盤裝置區(qū)域的項(xiàng)視圖；圖19是具有壓縮盤裝置的AERo閥的正視圖。
圖中標(biāo)號(hào)表10閥體 11閥零件12下游閥部件(DVC) 13下游閥座13a螺紋連入閥座13b螺紋連入閥座密封墊13c雙閥座閥的閥座14上游閥座導(dǎo)承 15閥座導(dǎo)承彈簧16下部DVC密封墊17下桿軸16a金屬對(duì)金屬DVC密封區(qū) 17a下桿軸17b上桿軸17c一段桿軸18上部DVC密封墊19閥體螺栓20第一圓柱通道 21第二圓柱通道22第一(管線)軸 23第一圓柱閥體腔24第二圓柱閥體腔 25第五圓柱通道26第六圓柱通道 27第七圓柱通道28第二(主閥體)軸 29聯(lián)軸節(jié)30第四(DVC)軸 31第五(出口)軸32軛架 33閥門操作機(jī)構(gòu)34第三(關(guān)閉元件)軸 35桿密封壓蓋36密封壓蓋螺栓 37填料函38彎管閥體的第三液流通道 39彎管閥體的第二軸40閥體內(nèi)徑中的下部DVC密封區(qū)41閥體內(nèi)徑中下部DVC密封墊的底部42下部DVC內(nèi)徑密封區(qū)43下部DVC密封區(qū)的頂部44下部導(dǎo)承和壓蓋 45DVC的內(nèi)凹外徑46法蘭盤的DVC的螺栓孔 47閥體出口通道焊接48法蘭盤DVC的上密封區(qū) 49DVC通道出口孔50閥內(nèi)通道 51DVC法蘭52上部DVC的閥體密封區(qū) 53閥體腔平面壁54DVC提升螺栓孔(攻絲的) 55耳軸56耳軸蓋(螺栓連接) 57壓力密封環(huán)58壓力密封間隔圈59組合式定位環(huán)60壓力密封頂起盤61DVC提升孔(攻絲的)用于壓力密封和螺紋密封62閥體加強(qiáng)肋63活動(dòng)扳手孔64螺紋連入式DVC定位器 65螺紋連入式DVC定位器焊縫66壓力分解元件 67組合環(huán)閥體凹槽68螺紋連入式DVC定位器下部 69上游閥座支承周向區(qū)域69a 69的閥座69b上面閥座支承外徑密封墊70桿球槽位置71蝶形元件密封墊71a蝶形元件密封墊定位器(螺栓連接)71b蝶形元件密封墊定位器螺栓72液流轉(zhuǎn)向閥元件73閥蓋74第一轉(zhuǎn)向元件液流通道 75第二轉(zhuǎn)向元件液流通道76導(dǎo)承 77加壓盤78加壓盤螺紋孔 79加壓螺釘80加壓螺釘螺帽或螺母81閥體狹縫82加壓臺(tái)肩 83閥蓋密封件84閥蓋導(dǎo)承槽85閥體密封槽86閥體工作腔87第一液流通道88第二液流通道 89加壓止動(dòng)臺(tái)肩發(fā)明及最佳實(shí)施模型詳述角形入口式回轉(zhuǎn)(AERo)閥有三種主要實(shí)施方案，每種方案必須與圍繞使液流通道彎轉(zhuǎn)以適應(yīng)閥關(guān)閉元件在管道內(nèi)(在管內(nèi))的易維護(hù)性這一概念而進(jìn)行的各種設(shè)計(jì)方案相關(guān)。
第一種實(shí)施方案是直管或彎管閥，如圖1至2和5至10所示，圖中顯示與管道液流要求相關(guān)的主要閥體類型。這些實(shí)施方案稱為“閥體實(shí)施方案”。第二種實(shí)施方案與閥的液流控制或液流隔離元件有關(guān)，即回轉(zhuǎn)密封元件是浮置球，轉(zhuǎn)軸式全球或部分球，還是蝶形元件、還是軟閥座浮置球，還是流量控制閥。這些實(shí)施方案，以下稱為“閥元件實(shí)施方案”，在圖1至2和5至10中示出。最后一組實(shí)施方案在所有附圖中全部或部分示出。這組方案稱為“下游閥部件(DVC)實(shí)施方案”，與這種主要閥部件的功能和將其裝入AERo閥閥體的不同方法有關(guān)。
參照?qǐng)D2可獲得對(duì)角形入口式回轉(zhuǎn)閥全部特性的充分領(lǐng)會(huì)。其余各示出本發(fā)明想要涵蓋的多種實(shí)施方案。
圖2顯示“直管”閥體實(shí)施方案中一個(gè)典型的浮置球式AERo閥，其中沿第一軸22的大致為圓柱形或圓錐形的液流通道20彎轉(zhuǎn)了45°角形成了沿軸28的第二液流通道21。通道21中的液流流過密封元件11進(jìn)入DVC12，在該處液流發(fā)生彎轉(zhuǎn)與第三圓柱通道26連通，該通道的軸31與第二軸28成大約90°角。然后，通道26彎轉(zhuǎn)約45°使液流流經(jīng)通道27會(huì)到第一軸22。直管閥體實(shí)施方案中的液流通道交角可以很大。圖7示出在通道20和21交匯處夾角約為25°，在通道21和26在DV通道25中交匯處夾角約為70°，該交匯發(fā)生在DVC的通道25內(nèi)，在通道26和27交匯處夾角約為45°。
每根軸交匯處的通道彎轉(zhuǎn)可以是成45°角斜接的，或是如圖7和10所示的優(yōu)選實(shí)施方案那樣，倒圓成一種可以使液流流過閥體產(chǎn)生的紊流效應(yīng)降至最小的輪廓。
第二閥體實(shí)施方案，稱為“彎管閥體”，示于圖9中，其中沿第一軸22的第一大致圓柱或圓錐液流通道20向前延伸，通過密封元件11進(jìn)入下游閥體部件12中，在該部件中，液流通道在通道25中發(fā)生45°或90°彎轉(zhuǎn)，與沿軸29的第二大致圓柱或圓錐形液流通道38相交，通道38與管線相接，不再發(fā)生進(jìn)一步彎轉(zhuǎn)。這種閥體實(shí)施方案可被用在具有45°或90°管肘彎的部位。
第三種也是“特殊”的閥體實(shí)施方案，是液流通道交角亦或液流通道的數(shù)目亦或液流通道的長(zhǎng)度可被改變以引起液體流動(dòng)系數(shù)的相對(duì)大的增減或影響閥與預(yù)留出的管開口尺寸內(nèi)的配合效果。
圖6、7和9中所示的閥示出整體鑄造或鍛壓鑄成整鍛閥體的優(yōu)選閥體實(shí)施方案，該種閥體具有足夠的壁厚，以滿足受壓的邊界的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并適應(yīng)接頭應(yīng)力限度。圖7顯示在液流通道25和26交匯處的一個(gè)相當(dāng)大的壁厚增加，因?yàn)樵撎幨枪茌d應(yīng)力集中最大的地方，圖1，2，5，8和10所示閥具有焊在47處的閥出口通道。這是另外一種構(gòu)造方法特別是對(duì)奇異尺寸的閥更為適用。當(dāng)出口管被焊上以后，為了增加閥體強(qiáng)度，可添加如圖5中實(shí)施方案所示的桁架腹桿式構(gòu)件來連接通道26和21的外部，該構(gòu)件通常是用與閥體同種材料制成的。最后，就閥體外形而言當(dāng)正在安裝閥的管道系統(tǒng)可直接與DVC排放側(cè)相鄰的主閥體直接相連時(shí)焊制的出口管可以一同去掉。這可通過對(duì)于具有相同入口和出口中心線的閥使用45°肘彎，或?qū)τ趫D9所示的彎管設(shè)計(jì)閥使用直管來實(shí)現(xiàn)。
本文獻(xiàn)所涵蓋的閥將服從于按工業(yè)制造指南進(jìn)行正式重組的各種條理化閥體標(biāo)準(zhǔn)，用于將AERo閥連入管道的優(yōu)選實(shí)施方案按照美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)的B16.25標(biāo)準(zhǔn)可以通過槽焊或?qū)傅姆椒▽?shí)現(xiàn)。而閥可以是法蘭盤連接的，環(huán)型接頭，薄片閥體，帶凸耳的，或夾緊連接的但為花柱端連接，或任何可行的接頭連接形式。閥體壁厚將與ANSγB16，34 1988標(biāo)準(zhǔn)相一致，具有如下等級(jí)的額定值150，300，600，800，900，1500，2500，4500，且在所有允許管尺寸范圍內(nèi)設(shè)有中間的，有限的和特殊的等級(jí)額定值。對(duì)與給定工作條件，閥體材料可以按顧客要求選擇。常用材料是低合金碳鋼，不銹鋼和鎳及鎳合金。
本技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用了多種多樣的軛架設(shè)計(jì)形式和閥操縱機(jī)構(gòu)，這些形式在本領(lǐng)域中是眾所周知的。操縱機(jī)構(gòu)包括圖7中的操縱桿33，手輪，渦輪，直齒輪和斜齒輪，馬達(dá)，以及按照工作條件和就操縱扭矩要求予以合適的設(shè)計(jì)的，氣動(dòng)和液壓?jiǎn)卧?，除圖3，4以外的每幅圖均要使用的典型的閥桿軸(圖2中的17和32)和填料函(圖2中的37)裝置。結(jié)構(gòu)材料可按照工作條件的要求而變化。典型地，對(duì)與暴露于液流中的閥來說超過450華氏度時(shí)，將在填料函中裝入石墨和/或碳填料并壓實(shí)，而PTFE或其它合適材料將用在低溫或冷凍工作條件下。
前面敘述AERo，閥的液流通道時(shí)已提及了DVC。DVC的實(shí)施方案隨閥通道50是如圖1-4，6，8和10所示的螺栓緊固法蘭盤連接式的，還是如圖7所示的螺紋連接式的，還是如圖5所示的壓力密封式的而變化。通道在軸28上距液流直線軸22最遠(yuǎn)的那端。
圖3和4是示出螺栓緊固法蘭盤式DVC實(shí)施方案的細(xì)節(jié)，該方案把四個(gè)主要零件集成為一個(gè)部件。因此需要給“DVC”的新部件起個(gè)名字，該名字能更恰當(dāng)?shù)孛枋鲞@個(gè)部件在AERo閥中所具有的多種功能。DVC的三個(gè)零件是在幾乎每個(gè)已知的閥中均能找到的閥座，閥座與閥體密封件和閥蓋。第四個(gè)零件是液流彎轉(zhuǎn)通道，該通道與DVC成為一體，通常是總體隔離和控制閥體液流通道的一部分，但并不是多功能內(nèi)部部件的一部分。在所有閥體和閥元件的實(shí)施方案中，通道25與軸21和26的液流通道連通以實(shí)現(xiàn)從為閥維修而設(shè)的軸28到管道液流線軸31的連續(xù)的液體流動(dòng)。這一通道可以是圖1，2，8中所示的相交的圓柱腔(成45°角接)其中之一，或者是圖3，5，6，7，9中所示的大致圓柱形的拱形腔。
優(yōu)選的螺紋連接和壓力密封DVC實(shí)施方案與法蘭盤連接實(shí)施方案的不同之處在于壓力密封式DVC中的閥座是與主DVC分開的，而螺紋連接式DVC使用一個(gè)帶螺紋的定位器來將DVC裝入閥中。由于在安裝過程中，向上推動(dòng)DVC會(huì)使將DVC座與閥元件可密封地配合所需的力松弛，因此在壓力密封式DVC中需要一種分立的閥座。由于帶螺紋的定位器可使DVC的制造簡(jiǎn)化，因此在螺紋連入式DVC中最好用帶螺紋的定位器64(塞或盤)。有了這種設(shè)計(jì)，在DVC被完全擰入閥體后就容易保證DVC液流出口孔49及其鄰近的液流通道26之間的同心度。
壓力密封式DVC可以是夾緊式的(Greylocy式)，也可以是如圖5所示優(yōu)選實(shí)施方案中的，從DVC提升孔60用螺栓穿過固定的。壓力密封件的造形，象法蘭盤一樣在本領(lǐng)域中眾所周知。通過逆著間隔環(huán)58和組合式定位環(huán)59拉動(dòng)DVC12及其密封環(huán)57，密封環(huán)57被插入閥體內(nèi)徑上的一個(gè)整個(gè)的周向凹槽67中，AERo閥通道口就被密封了。當(dāng)壓力密封裝置用于下游閥部件時(shí)，將分離套圈130最好是用螺栓(帶襯墊136)連入，焊入閥體10的內(nèi)徑或象圖5所示的優(yōu)選實(shí)施方案中那樣用螺紋和襯墊連入閥體10的內(nèi)徑中去，以實(shí)現(xiàn)與可旋轉(zhuǎn)地布置的關(guān)閉元件11的連通并且壓縮襯墊，防止從閥座環(huán)136和閥體10之間的通道處發(fā)生的泄漏。壓力密封的下游閥部件可與本文所述的所有的各種形式的閥體和閥元件實(shí)施方案一同使用。
除了密封通道口50的方法以外，螺紋連入式DVC與螺栓連入式DVC相同。上部DVC密封閥體區(qū)52在閥體內(nèi)較深且較低的位置，如圖7所示。它也攻有螺紋以適應(yīng)定位器64的加壓功能。優(yōu)選實(shí)施方案的密封墊18適應(yīng)工作需求是由非金屬材料制成的。優(yōu)選實(shí)施方案中。一種緊壓型定位環(huán)被裝入定位器64上方的圓形閥體內(nèi)凹槽中，以把定位器鎖定在其設(shè)計(jì)位置，另一鎖定實(shí)施方案，如圖7所示，是設(shè)置一條點(diǎn)焊縫65將定位器和閥體相連。優(yōu)選實(shí)施方案中定位器的底部是平的或裝有一個(gè)通常是用同種材料制成的且與帶螺紋的定位塞(盤)有相同直徑的薄的推進(jìn)器，用來提供上部DVC密封墊18的筆直的軸向壓縮。定位環(huán)底部圓周68在密封臺(tái)肩52下部略微凸出一直徑很小的間隙，以防止密封材料擠入閥體。因此減弱密封的有效性。定位環(huán)64被旋入AERo閥體10一限定的距離(利用扳手孔63)，該距離是在通道口50處從閥體上部測(cè)得的。這一距離將確保上部和下部DVC密封墊被可密封地壓縮，進(jìn)而確保閥座被定位以實(shí)現(xiàn)密封功能，無(wú)論使用哪一種元件實(shí)施方案都可以達(dá)到這種效果。
為了用帶螺紋的定位器輕松地將DVC從閥中取出，可在DVC頂部中心鉆一個(gè)小孔61并攻上螺紋，其中可裝上一個(gè)帶螺紋的吊環(huán)螺栓，當(dāng)往下取DVC時(shí)可將一個(gè)吊環(huán)穿入吊環(huán)螺栓用以是將DVC從閥體中拔下。自然地，吊環(huán)螺紋和吊環(huán)可被用于重新組裝。大型閥體可能需要一個(gè)以上的吊環(huán)螺栓。
液流通道在DVC中轉(zhuǎn)彎的角度可隨總體流動(dòng)要求和閥兩端的距離的變化而變化。DVC通道25內(nèi)部可以具有直徑逐漸遞減或遞增的形式，也可以具有顯著的直徑變化。后者可能被用于非常惡劣的工作條件，該種條件下，在DVC出口49造成一個(gè)大的壓力降，通道25的直徑將在未跨過閥座和閥元件的地方就大大地減小。當(dāng)管內(nèi)流過高速腐蝕性液體時(shí)，尤其是當(dāng)閥用于延長(zhǎng)時(shí)間段在關(guān)閉位置的百分之二十五以內(nèi)工作時(shí)，上述設(shè)計(jì)會(huì)降低對(duì)閥座和閥元件關(guān)閉密封表面的損壞程度。
除了閥座表面外，DVC中使用的材料與閥體材料基本一致。該區(qū)將包含一種軟填料，如PTFE；或包含一種硬材料，如堆焊層或金屬噴涂層。對(duì)于存在很高的腐蝕力的惡劣工作條件，可在液流通道25覆蓋一層焊層或熱噴涂層。
在DVC中“下游”一詞指當(dāng)介質(zhì)流流過第一通道20，第二通道21和閥關(guān)閉元件11后，閥暴露于介質(zhì)流的一側(cè)?！跋掠巍币辉~用于指當(dāng)液流主要沿一個(gè)方向(單向的)流動(dòng)時(shí)的液流方向。然而，這個(gè)詞也可用于描述部件，甚至當(dāng)液體流動(dòng)是在管道內(nèi)的兩個(gè)方向(雙向)進(jìn)行時(shí)也可用“下游”來描述部件。除圖1、2、5以外的所有圖中的閥都是雙向的，圖1、2、5中的閥是單向的，但可成一定形狀以裝入上游閥座導(dǎo)承14的外徑上并提供閥體內(nèi)導(dǎo)承環(huán)14與閥體連接處的閥座臺(tái)肩。
參照?qǐng)D1，閥體內(nèi)部包含兩個(gè)圓柱腔50和46和第三腔室，而第三腔52內(nèi)裝有上部DVC密封圈18。第三腔可象圖1～3，6，8～10所示那樣被倒角或倒圓以容納金屬密封環(huán)18。圖5示出一種傳統(tǒng)的壓力密封設(shè)計(jì)。此外，腔52可被壓成扁平狀以容納襯墊，或被拉長(zhǎng)并攻上螺紋以容納帶螺紋和襯墊的DVC。
參照?qǐng)D2，第一腔50內(nèi)裝有關(guān)閉元件(球)11，上游閥座導(dǎo)承(表面具有一倒圓的環(huán)，該倒圓環(huán)與球元件相通以保證球理想的直線對(duì)中)14和關(guān)閉元件導(dǎo)承(盤形)錐形加載彈簧15。第二閥體腔24內(nèi)裝有下游閥部件及其上密封墊18和下密封墊16。臺(tái)肩41是兩閥體腔的分界線。
圖3和4中的DVC是具有變化外徑的圓柱形部件，該部件的外徑變化是與通道口蓋(整體法蘭盤)51，轉(zhuǎn)變通道45，下部導(dǎo)承和壓蓋44及下部密封墊內(nèi)徑定位面42相適應(yīng)的。與關(guān)閉元件連通的閥座如各種球閥圖中所示，被倒圓以便與球表面相配合，而若為堞形關(guān)閉元件，該閥座可以為圓角或錐角。閥座上的載荷取決于DVC被裝入閥體后從第二閥體腔24穿出伸進(jìn)第一閥體腔50的總體外凸程度。
在優(yōu)選的DVC實(shí)施方案中，下部密封墊內(nèi)徑定位面42為模制石墨環(huán)或聚合物基環(huán)16(是這種材料取決于工作溫度及其它條件)提供1至5倍的密封墊截面尺寸的密封高度。密封墊截面尺寸由下式計(jì)算

ID＝內(nèi)徑 OD＝外徑抗擠壓環(huán)可被裝在下部DVC密封墊的上部，或上產(chǎn)和下部，以延長(zhǎng)密封墊的壽命，該環(huán)通常用編織碳或聚四氟乙烯等制成，或由與工作條件相適應(yīng)的許多編織金屬中任何一種的壓縮網(wǎng)制成。而且，由一具有分離抗擠壓環(huán)的中心環(huán)取代了下部DVC密封墊，抗擠壓環(huán)可以是形成于中心環(huán)內(nèi)的模以使密封墊是一個(gè)整體。與一個(gè)整體巨大的環(huán)相反，中心環(huán)也可以是一些環(huán)的層疊。填料函狀密封墊設(shè)計(jì)為相當(dāng)大的密封加壓創(chuàng)造條件，以保證在可能的最小直徑上的可靠的長(zhǎng)期密封，因而減輕了擴(kuò)大閥體直徑以容納螺旋形襯墊的需求，這種襯墊在與DVC裝載軸28垂直的平面上需要一個(gè)更寬闊的密封表面。這種填料函狀密封墊在這種密封件中也更具有退讓性，因此需要一個(gè)加壓源19同時(shí)配合在兩個(gè)不同的密封位置，即“面向大氣”的上部DVC密封墊18和“閥座后”的下部DVC密封墊16。下部密封墊內(nèi)徑定位面42和第一閥體腔重疊，而且該處的直徑間隙和第二閥體腔24與下部導(dǎo)承及壓蓋44之間的直徑間隙，將下游閥部件的下部密封墊充分夾持。
DVC的另一個(gè)實(shí)施方案是將下部DVC與閥體直接配合，以形成一個(gè)360度的金屬對(duì)金屬密封接觸。不銹鋼或其它合適的DVC材料或者硬面涂層對(duì)保證這些密封表面的整體性和耐久性是必需的。假設(shè)一下部DVC配合面的某些重疊要求能使用多年，且任何這樣的重疊將會(huì)使接觸面密封，上部DVC密封墊18必須是石墨或彈性聚合物環(huán)而不能是金屬環(huán)，以適應(yīng)由于重疊下部密封墊而導(dǎo)致的壓縮尺寸的增大。因而保證下部金屬對(duì)金屬密封墊和DVC座的尺寸關(guān)系必將成為常規(guī)維護(hù)過程的一部分。閥體或DVC材料的添加和去除可能需要重新設(shè)置所有的重要密封件和閥元件與閥座的尺寸關(guān)系。
DVC的另一個(gè)實(shí)施方案用于上游裝閥座式閥，如圖10所示。此方案中DVC不起閥座或閥座后密封件的作用。因此，它沒有閥座或下部DVC密封區(qū)。
下部導(dǎo)承及壓蓋和閥蓋間的DVC外徑45被減小以使DVC拆裝過程中的粘連最小化。如圖7所示，通過象為保證DVC結(jié)構(gòu)整體性所要求的那樣減小壁厚，給表面造形以與液流通道相匹配和增加支撐肋的方法來大大地減少DVC外表面。
下游閥部件的出口孔49是一個(gè)大致呈圓形或橢圓形的孔，但如果實(shí)際應(yīng)用要求改變閥的液流樣式時(shí)，該口可以是多種形狀的。
DVC的操作方法在一使用中的閥內(nèi)，DVC是一個(gè)固定部件。在所有的AERo閥中，DVC把液流通道彎回朝向連接下游管道的方向，該通道給出了通向閥內(nèi)零件的軸向通道，具體地說，是可拆的受壓邊界部件使通向閥內(nèi)零件成為可能。DVC的密封功能在很大程度上取決于使用哪種元件實(shí)施方案和DVC是否具有閥座這兩點(diǎn)。
在圖1、2、5、8所示的單閥座和雙閥座浮置球閥和圖7所示的雙閥座轉(zhuǎn)軸式球閥中，DVC 12提供在浮置球閥中懸置球所需的壓縮載荷，該載荷同時(shí)也是使閥元件與浮球閥閥座和轉(zhuǎn)軸式球閥的下游閥座內(nèi)相配合所必需的。圖5的壓力密封實(shí)施方案中，分離的閥座環(huán)13a起到懸掛下游球和加載的作用。在圖10所示裝有單個(gè)上游閥座的閥中，DVC起到通道口蓋和液流轉(zhuǎn)向元件的作用。在圖6和圖9所示的蝶形閥中，DVC既未起到懸掛球的作用，也未起到將圓盤裝入閥座的作用。但是，它卻為圓盤元件提供了與之密封的固定的圓形配合面。
閥體實(shí)施方案的操作及詳述所有AERo閥實(shí)施方案的修理操作/方法都與任何其它的回轉(zhuǎn)閥不同。它具有頂入式和分體/側(cè)入式的所有最佳特點(diǎn)。除了在與管道成某一角度的軸上進(jìn)行修理以外，AERo閥的修理與分體式閥和側(cè)入式閥的修理方法相同。在典型的實(shí)施方案中，DVC被從通道口50取出，而所有修理時(shí)需要取出的閥零件均可從該位置被重新裝好。當(dāng)必要的修理結(jié)束后，DVC被從AERo閥通道口50重新插入AERo閥體腔，并且定位于桿軸連接處(帶縫球式閥的70處)并排列對(duì)準(zhǔn)，以使DVC液流排放口49與沿直管閥的軸31和彎管閥的軸39的閥體液流通道成一條直線。
在DVC安裝前，下部DVC密封環(huán)16被小心的套在DVC上，定位于42處，而上部密封環(huán)18被裝在閥體的相配合表面52上。(在螺紋連接和壓力密封DVC實(shí)施方案中，上部DVC密封墊可在DVC放入閥體后安裝。)接下來，DVC被放入閥體并固定在其位于閥體圓柱腔23和24中的固定的位置上。在螺紋連接和壓力密封DVC的頂部中心61和法蘭連接DVC51的54處，相對(duì)的通孔和螺紋孔充當(dāng)有(眼)螺栓或雙頭螺栓的固定點(diǎn)，該種螺栓中連入了用于在DVC的拆卸、修理和重裝操作過程中提升DVC的吊環(huán)。
使用球閥和蝶形閥來控制或隔離液流在本領(lǐng)域中是眾所周知的。閥是基于其中流體的特征、流動(dòng)能力、關(guān)閉能力的程度，閥體壓力額定值和用戶對(duì)各種設(shè)計(jì)的接受度來選用的。如果用“直管”AERo閥體設(shè)計(jì)制成的閥具有與分體式，側(cè)入式或頂入式閥(以下稱為傳統(tǒng)(回轉(zhuǎn))閥)相等的內(nèi)部液流直徑，該閥將具有與傳統(tǒng)閥相比降低了的流動(dòng)能力。這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)閥的一條液流通道相比，AERo閥中有多條液流通道，這些通道上的摩擦損耗使流動(dòng)能力降低了。在某些實(shí)際工作場(chǎng)合，由于常常希望有流量的減少，這種相對(duì)來說較少的流量減小不會(huì)造成嚴(yán)重的后果。在其它場(chǎng)合，需要擴(kuò)大AERo閥的內(nèi)部液流通道以獲得大的流動(dòng)系數(shù)。圖9所示的按“彎管”實(shí)施方案制成的AERo閥并不比具有相同長(zhǎng)度，半徑和內(nèi)徑的管肘彎使直線液流速率降低的更多。
與傳統(tǒng)閥不同，“直液流管”AERo閥桿17，軛架32和操縱機(jī)構(gòu)基板(頂部零件)將處在與管道系統(tǒng)成某一角度的平面上，而不在與管道平等的平面上，而“彎液流管”AERo閥將具有與傳統(tǒng)閥相同的頂部零件取向。在水平管裝置中，有一定角度的操縱機(jī)構(gòu)無(wú)論閥液流方向如何對(duì)啟閉閥的便捷性影響最小，尤其是如圖7所示的，閥上裝有斜齒輪或蝸輪操作機(jī)構(gòu)時(shí)，該機(jī)構(gòu)的手輪面朝將閥旋向所需位置的人。在豎直管裝置中，液體向上流動(dòng)時(shí)，非齒輪操縱閥將象在液流向下時(shí)直接用于手輪或T型手柄操縱的Y型球閥一樣工作，使手柄面朝地面傾斜。在液體向下流過的豎直管裝置中，如同工業(yè)和發(fā)電廠的鍋爐一樣，特別是在水冷壁排水裝置中一樣，由于手輪有些微微上翹使得AERo閥給操作人是提供了一個(gè)方便的操作角度。從人體工程的角度講，這對(duì)人來說是一優(yōu)選的手輪位置，因?yàn)檫@一位置使操作者可以運(yùn)用他或她的整個(gè)身體來旋轉(zhuǎn)閥，而不是象旋轉(zhuǎn)要求施加高旋轉(zhuǎn)扭矩的多個(gè)閥元件時(shí)那樣，只能用身體的上半部分使勁兒。
使用AERo閥體的回轉(zhuǎn)閥將由一個(gè)渾圓的和修正過的圓球、一個(gè)分級(jí)球(具有一在某最寬處與閥座外徑尺寸相近的外表面)、帶V形孔的球或蝶形閥圓盤元件組成。這些元件從完全開啟位置到完全關(guān)閉位置轉(zhuǎn)過大約90°，反之亦然。然而，有些閥可能被過小于90°的角，而另一些閥在其正常運(yùn)行中則轉(zhuǎn)過近180°或更大的角度。
圖1、2、5中的浮置式AERo球閥顯示出典型的閥零件的布局，即圓柱形閥體內(nèi)腔23內(nèi)裝有盤形元件加載彈簧15，該彈簧與平面上游閥體壁53和上游閥座導(dǎo)承14的上游側(cè)直接連通。上游閥座導(dǎo)承14的與倒圓端相對(duì)的那個(gè)側(cè)面和具有導(dǎo)圓的下游閥座一起將球11懸掛起來，對(duì)準(zhǔn)閥桿35的軸34的中心。圖1和2所示的優(yōu)選實(shí)施方案中下游閥座不是彈簧承載的。下游閥座可以用彈性PTFE類材料的，或是有硬表面材料襯墊，還可以象前述的如圖1和2所示的那樣，該襯墊是直接加在閥座表面基體金屬上的一層表面高硬度材料，因而被與閥座視為一個(gè)整體。盤形彈簧15提供一個(gè)預(yù)加載力用于在低的工作壓力下將球固定在閥座上。當(dāng)關(guān)閉態(tài)球的上游側(cè)所受的線性壓力超過了彈簧所加的力后，彈簧做為一種加載力失效，而閥靠使用在球元件上游側(cè)的暴露表面上作用著的不均勻的線性壓力實(shí)現(xiàn)密封。在浮置式球閥中，介質(zhì)一旦流過了閥座，就沿DVC的液流通道25向前流動(dòng)，在該通道中液流被轉(zhuǎn)向以與管道系統(tǒng)直接連通(彎管閥)或與同管道系統(tǒng)相連的另一通道相連通。
圖6和9中顯示典型的蝶形AERo閥元件實(shí)施方案。圖9中介質(zhì)流沿流動(dòng)軸22流入直接與閥元件11相連通的第一通道20，或象圖6所示的那樣轉(zhuǎn)向，以與第二液流通道相連通，該通道與閥元件11和DVC12共軸。與許多要求彈簧預(yù)加載的球閥不同，蝶形閥僅僅依靠將閥元件裝到閥座上的扭矩。這一加載扭矩在高壓閥中通常通過使圓盤11相對(duì)于軸17有一偏移量來實(shí)現(xiàn)增大，從而造成閥元件11相對(duì)于閥座13的凸輪效應(yīng)。閥元件和閥座密封件的造形可隨工作條件和用戶歷史的變化而變化。典型地，閥上使用橡膠，高聚物或石墨基的彈性閥座材料，從而使閥元件保持一種彈性密封狀態(tài)，而且閥座或由閥體材料制成，或有一種更耐用的金屬涂層。由于下述原因，有金屬涂層的關(guān)閉密封裝置是AERo閥的優(yōu)選實(shí)施方案。
圖6、9所示的AERo蝶形閥同圖1中的閥一樣也具有DVC閥座11，該閥座將被作為常規(guī)修理拆卸的一部分被拆下。與圖1所示的浮置球設(shè)計(jì)不同，蝶形閥元件的拆卸將要求把耳軸拆下來，除非元件11(而不是蝶形閥中通常的閥座)具有一被夾緊的彈性關(guān)閉密封件71，而圖1中的球元件在DVC被拆下之后可被立即從閥中撥出(在閥被輪轉(zhuǎn)至關(guān)閉位置以使球和桿軸70內(nèi)的狹縫與液流通道對(duì)中)。
應(yīng)當(dāng)注意蝶形閥是固有地轉(zhuǎn)軸式安裝的因?yàn)樾枰峁┮粋€(gè)裝置來安裝回轉(zhuǎn)軸，以使閥元件11的圓周密封表面和閥座13可以重復(fù)地匹配以實(shí)現(xiàn)閥液流的控制和隔離功能，圓盤元件是用圖6和9所示的一根兩段軸或是一根貫穿元件的軸安裝的(并且釘住或用銷固定住的)。
有了被夾緊的元件密封設(shè)計(jì)，閥元件和耳軸在閥關(guān)閉元件的修理過程中不會(huì)受到干擾。一旦DVC被從AERo閥通道孔50處取出，機(jī)修工就可以擰下用來將元件密封圈71固定在位的緊固螺栓71b(通常是內(nèi)六角頭螺栓)。接著，元件密封墊71被重新磨光或用一個(gè)新密封墊代替。閥座13在閥體外進(jìn)行修復(fù)。需指出的是象所有AERo閥一樣，將閥從管線上擰下螺栓取出和修好后重新擰到管道上的操作都是不需要的。如果耳軸需要檢查，更換軸承55或進(jìn)行其它修理時(shí)，可以從底部通道口56將其取出。耳軸的設(shè)計(jì)和拆/裝方法在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的。
AERo閥體閥的另一個(gè)實(shí)施方案是圖7和10所示的轉(zhuǎn)軸式球閥。在轉(zhuǎn)軸式球閥中，閥元件旋轉(zhuǎn)底柱55，該柱很大程度上起到支承閥元件的作用并提供了一種將閥元件裝在一根軸上的方法，該軸使閥座能相對(duì)于它運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)密封。與浮置球的概念不同，耳軸式球閥依靠浮置式閥座。這就是圖11中閥座環(huán)(支撐物)69上有一外徑密封墊69b的原因。在環(huán)隨線性壓力的增加或減少而運(yùn)動(dòng)的過程中，外徑密封墊69b保持閥的緊密密封。某些轉(zhuǎn)軸式設(shè)計(jì)元件在底柱部分有徽小的運(yùn)動(dòng)，以使閥不僅具有承重的優(yōu)點(diǎn)，還具有一定程度的浮置。圖7中的閥反映了這種設(shè)計(jì)風(fēng)格。因?yàn)橄蟾≈们蛞粯?，球元件?shí)際上是運(yùn)動(dòng)著的，不需要將運(yùn)動(dòng)的閥座環(huán)外徑進(jìn)行密封。因此，這種閥座環(huán)中沒有外徑密封墊。
耳軸的承載功能把閥座和上游導(dǎo)承從支承閥元件的任務(wù)中解脫出來，并因此大大減小了操縱閥所需的扭矩。扭矩的減小使閥的操縱更加平衡，使手動(dòng)齒輪、氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓操縱裝置33的體積變小。在工作于高壓下的超大型閥上用轉(zhuǎn)軸式閥元件可降低操縱機(jī)構(gòu)費(fèi)用并總體上降低了閥的制造費(fèi)用。
圖7顯示一個(gè)具有雙閥座的轉(zhuǎn)軸式元件，圖10顯示了一個(gè)具有單個(gè)上游閥座的轉(zhuǎn)軸式元件。任一種閥體實(shí)施方案的閥可以具有金屬閥座也可以具有彈性閥座，同樣取決于使用條件。此外，通常在平面閥體壁53和閥座環(huán)之間使用充當(dāng)預(yù)加載裝置的盤形彈簧，以使這種回轉(zhuǎn)閥實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密關(guān)閉，甚至在低的操作壓力下也是如此。轉(zhuǎn)軸式閥元件實(shí)施方案在本領(lǐng)域中是眾所周知的，而且無(wú)論使用哪種閥元件實(shí)施方案，AERo閥與傳統(tǒng)閥相比其易維護(hù)性都有顯著提高。與所有其它的閥元件實(shí)施方案不同，轉(zhuǎn)軸式球閥的關(guān)閉密封元件的修理方法將需要把耳軸-球的安裝連接拆開的額外步驟。這步是通過將耳軸蓋56取下并且把耳軸從球形元件11中撥出來實(shí)現(xiàn)的。耳軸一旦被拆下，帶有桿狀槽的球?qū)⒖梢宰杂傻乇粡腁ERo閥通道口50拉出閥體。
最后，按照閥元件實(shí)施方案，圖8示出一雙閥座浮置閥座式球閥。和其它AERo實(shí)施方案一樣這種閥元件實(shí)施方案在本領(lǐng)域中也是眾所周知的。閥元件放在上游閥座環(huán)和下游閥座環(huán)之間，該元件通常是不銹鋼做的，上面包覆有鉻拋光層或象碳化鎢一類的硬殼。閥座環(huán)可由多種金屬材料制成，其中許多以其抗腐蝕性著稱，如石墨，PTFE和石墨浸漬的PTFE。閥結(jié)構(gòu)材料的選用可在很大范圍內(nèi)進(jìn)行。提供任何新的閥體或閥表面冶金配方，密封材料或材料的合成并不是AERo閥設(shè)計(jì)的意圖。有關(guān)材料的敘述給出了常用材料的一般信息，并使讀者對(duì)AERo閥所涉及技術(shù)的了解更進(jìn)一步。
參照?qǐng)D8，閥座環(huán)13C被壓入內(nèi)部閥體平面壁53的凹槽內(nèi)(或沒有凹槽時(shí)壓入平面壁53內(nèi))，并且通過當(dāng)DVC 12被裝入閥中(以與在分體式閥上安裝端帽相似的方式)時(shí)所施加的壓縮力使其頂在球上。DVC的裝配壓縮力充當(dāng)密封加載力，該力在低的線性操作壓力下與線性壓力一起將閥元件與閥座密封。在某些設(shè)計(jì)中，裝配壓縮載荷可被線性壓力克服。這時(shí)，閥元件被向流體流動(dòng)方向擠壓，并且壓在相對(duì)于壓力源來說處于下游的閥座上面。因此，在介質(zhì)給處于關(guān)閉位置的球形元件的上游面加載，且常穿過上游閥座用增壓后的介質(zhì)填充閥體腔的情況下，下游閥座就成了關(guān)閉部位。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到球上球形槽的位置、啟閉元件和通道口的位置在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中均可改變。在敘述零件的位置可以如何改變前，了解當(dāng)閥裝入管道時(shí)，與閥的定位相關(guān)的使其一部分與另一部分有關(guān)的術(shù)語(yǔ)是很重要的。由于理論上講閥可被裝在管道內(nèi)無(wú)數(shù)個(gè)空間位置上，閥各部分的相對(duì)位置及其特征就會(huì)變得令人混淆。例如，門型閥的柱狀剖面圖大致表示出閥桿在豎直位置時(shí)的情況。但是，如果閥是被安裝在豎直管中的，閥桿就是水平的。區(qū)分起始參考位置變得很重要，尤其是在敘述新的設(shè)計(jì)方案時(shí)。
因此，本專利說明書中使用的標(biāo)準(zhǔn)的參考位置將是穿過閥所在的水平管道的垂直中心線平面(VCP)。這種相對(duì)的零件定向方法僅為分類之便而使用，并不限制AERo閥實(shí)際應(yīng)用的地點(diǎn)和方位。隨著各種各樣的附加實(shí)施方案不斷地被敘述，參考位置的使用將更易于理解。
為了進(jìn)一步理解AERo閥的這些附加實(shí)施方案的本質(zhì)特征，我們將參照?qǐng)D11進(jìn)行闡述，圖11是第一優(yōu)選“液流彎轉(zhuǎn)實(shí)施方案”，該方案在直管實(shí)施方案中使用浮置球型AERo閥，因而沿VCP的大致圓柱形或錐形液流通道87朝第一旋轉(zhuǎn)元件液流通道74轉(zhuǎn)過大約45°角，在通道74中液流使閥元件72旋轉(zhuǎn)。通道74內(nèi)的液流轉(zhuǎn)過大約90°且與VCP垂直。由液流帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的閥元件72下游外側(cè)的球形表面獲得了與環(huán)形閥座13的360°的接觸，因而起到關(guān)閉閥的作用。
液流帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的閥元件72被懸掛在大致呈圓柱形的第一閥體腔86內(nèi)的下游閥座13和導(dǎo)承76之間。導(dǎo)承76由閥蓋73內(nèi)的周向凹槽84定位。閥蓋73可用上述任何一種方法，如螺紋塞連接、螺栓緊固法蘭盤連接等，和如圖11，18和19所示的加壓盤的方法與閥體10相連。圖12～14，16和17示出了在閥體10和閥蓋73之間用于保持壓力的閥蓋密封圈(墊或孔)83。
任何一種彈簧造形，如圖1、2、5中用的盤形彈簧，可被用于以與圖1、2、5同樣的方法承載導(dǎo)承76和閥座。彈簧與閥座13和閥體10相連，該閥座在優(yōu)選實(shí)施方案中是可拆卸的，閥座13裝在大致為圓周的閥座凹槽85里。轉(zhuǎn)軸式閥上閥座彈簧常常和閥座一閥體密封件一同使用，該種閥要求閥座-閥體密封件可以運(yùn)動(dòng)以密封閥元件，這種閥元件通常裝在心軸軸線上因而不能象浮置式球形元件那樣隨管壓力的變化而運(yùn)動(dòng)。盡管這種第一優(yōu)選液流旋轉(zhuǎn)實(shí)施方案不是轉(zhuǎn)軸式的，但可以使用本領(lǐng)域中眾所周知的轉(zhuǎn)軸式閥體閥座密封件，特別是當(dāng)管道裝置要求具有雙向關(guān)閉功能時(shí)。
圖12示出圖11中閥在開啟位置時(shí)的情形，該圖中液流轉(zhuǎn)向閥元件72中的第二液流轉(zhuǎn)向元件液流通道75通過旋轉(zhuǎn)閥桿17來定位，閥桿17與第一旋轉(zhuǎn)元件液流通道74基本共軸，并且被插入元件的槽70成為VCP的中心。這一位置使流體與大致呈圓柱形的第二閥體通道88連通，該通道使液流與管道連接處接通。
圖13和14示出了肘彎閥體實(shí)施方案的第一優(yōu)選液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨浮D13中浮置球式設(shè)計(jì)的主液流方向是從下往上。如果當(dāng)液流從一個(gè)豎直管向上流入與之相連的水平管時(shí)，這種設(shè)計(jì)將提供最佳關(guān)閉密封。圖14中的主液流方向是從水平管流向豎直管。應(yīng)當(dāng)注意當(dāng)密封墊13b位于主液流方向的下流側(cè)時(shí)，啟閉元件33和桿軸17的位置將發(fā)生變化。這使球形元件72可沿液流方向運(yùn)動(dòng)以達(dá)到密封墊與閥座13的最佳匹配。應(yīng)注意這些閥與下游有閥座的閥相同。
圖15～17示出第二優(yōu)選液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨?。圖15和16中，這種液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨概c上述第一優(yōu)選實(shí)施方案的不同點(diǎn)在于當(dāng)閥啟閉元件桿軸17位于與VCP平行平面的中心時(shí)，液流通道轉(zhuǎn)向以遠(yuǎn)離VCP的方式。這種遠(yuǎn)離VCP的轉(zhuǎn)向?qū)е麻y內(nèi)零件通道口50被置于一個(gè)與(VCP)啟閉元件桿軸17不同的豎直平面的中心。在前面的AERo閥液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨钢?，液流啟閉桿軸和通道口在無(wú)論閥安裝位置如何都沿同一平面排列。圖17示出當(dāng)閥的液流通道中心線(87，74，75，83)與第二優(yōu)選液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨钢械腣CP相同時(shí)的情況。啟閉桿軸17垂直于VCP。這種閥在水平管道中似乎應(yīng)其側(cè)面裝在管子上，因?yàn)閱㈤]桿軸也是水平的(與VCP垂直)。
第二液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨缚梢允歉≈们蚴?，也可以是完全或部分轉(zhuǎn)軸式球式的。它可用于直管式肘彎管閥體實(shí)施方案中。當(dāng)用于后一種閥體實(shí)施方案中時(shí)，最好應(yīng)把閥體定位以使密封墊處于液流的下游。在浮置球式實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)軸式閥元件實(shí)施方案通常使液流流過閥座，流入元件液流通道。這就是圖13和14所示的第一優(yōu)選液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨钢械拈y體定位方式。
為了進(jìn)一步理解第二優(yōu)選的閥液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨福覀儗⒄請(qǐng)D17進(jìn)行闡述，圖中顯示一大致呈圓柱形的通道87，它使液流從管道軸線彎轉(zhuǎn)至閥元件72的第一轉(zhuǎn)向元件液流通道74，圖示所示為閥完全開啟位置，閥元件72裝在閥體腔86中。接下來，液體在第一轉(zhuǎn)向元件液流通道74和第二轉(zhuǎn)向元件液流通道75的交界處轉(zhuǎn)彎，并從通道75向前流，經(jīng)過閥座，流入將液流轉(zhuǎn)入連接管的第二流體通道88。
第二優(yōu)選液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨傅挠脩艚缑妫磫㈤]元件33和內(nèi)部通道口50的位置可以改變。圖15和16所示閥的造形相同，而圖17所示的則為另一種不同的造形。圖16和圖17除了閥元件位置外看起來一樣。圖中的不同點(diǎn)表明這兩個(gè)閥的用戶界面有明顯的差別。為了進(jìn)一步理解用戶界面的定位，需建立下述標(biāo)準(zhǔn)參考位置規(guī)定的界面位于與液流主方向有關(guān)的閥上。如果從流體流動(dòng)方向看過去，界面在閥的右側(cè)，該界面被當(dāng)作右手操縱型零件。由圖15和16可知為“手動(dòng)操作”而選擇的用戶界面是通道口50，且因此閥就成為“右手開口”型。從圖17中可看出為“手動(dòng)操作”而選擇的用戶界面是啟閉元件，因此閥是“右手啟閉”的。應(yīng)注意對(duì)一個(gè)界面的選擇決定了第二個(gè)界面的位置，而且在兩界面間存在一種平面垂直性。作為進(jìn)一步說明這一點(diǎn)的另一個(gè)例子，一個(gè)本實(shí)施方案的左手開啟閥意味著通道口在閥的頂部(或低部)。
液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨傅慕M裝和維護(hù)工藝在上述較前面的實(shí)施方案基礎(chǔ)上做了如下修改閥座13不再裝在DVC上，而是裝在閥體殼86上。將閥座13插入閥體凹槽85，而不是焊成一堆焊層或用金屬涂層出一涂層(與閥體成為一個(gè)整體)是液流轉(zhuǎn)向的優(yōu)選實(shí)施方案。象上面所述的下游閥座13一樣(該閥座是DVC的一部分，可拆卸)，優(yōu)先選用可拆卸式閥座與簡(jiǎn)化維修工藝是一致的，簡(jiǎn)化維修工藝是AERo閥設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。
除了液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨福瑘D11，18，19中示出了在閥內(nèi)零件通道口50保持壓力和給內(nèi)部零件加壓的一種附加裝置。
圖11中示出一種，AERo閥的典型的液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨?，該方案具有用于保持壓力和?nèi)部零件定位的加壓盤裝置。這種設(shè)計(jì)可與前述實(shí)施方案一同使用，也可與圖11～17中所示的液流轉(zhuǎn)向?qū)嵤┓桨敢煌褂?。這可通過用閥蓋73的相同表面代替DVC 12的外表面來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施方案的目的，象圖5的壓力密封設(shè)計(jì)一樣，是起到閥體開啟狀態(tài)下完全密封的效果，同時(shí)減小閥這部分的總體尺寸。
參照?qǐng)D11，當(dāng)閥蓋73被從內(nèi)部零件通道口50裝入閥體，并頂著閥元件72后，加壓盤77被從閥體10的狹縫81插入閥體腔86中。加壓盤77一旦被放入閥體腔86后，加壓螺釘79就被擰入加壓盤的螺紋孔78中，直到它們與閥蓋73接觸上為止。加壓螺釘79可以是下述設(shè)計(jì)中的任一種圖11所示的六角頭螺栓或凹頭螺栓，使用雙螺母裝置將螺栓端部與閥蓋73相連的標(biāo)準(zhǔn)雙頭螺栓，或一種特殊的雙頭螺栓和螺母，該雙頭螺栓在其加壓盤端部有擰緊面和螺母80，該螺母在閥蓋73完全地被加壓以與閥體10密封地配合上之后，被用于將雙頭螺栓鎖定到位。
旋下加壓螺釘79迫使加壓盤77頂著加壓臺(tái)肩82。加壓臺(tái)肩82起到使加壓盤制動(dòng)的作用并將螺釘加載力傳遞到閥蓋73或DVC 12上面。在優(yōu)選實(shí)施方案中，閥蓋73和DVC 12有一加壓止動(dòng)臺(tái)肩89，它確定定位閥元件的閥蓋合適的位置，引導(dǎo)并適當(dāng)壓縮內(nèi)部密封件。
發(fā)明概述由以上闡述，讀者可以看出本發(fā)明的角形入口式回轉(zhuǎn)閥將保持側(cè)入式閥裝配體的固有優(yōu)點(diǎn)，并使在管線內(nèi)修理閥成為可能。對(duì)于球閥，這意味著AERo閥不僅可以在管道系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行修理，而且也可與閥座和閥元件一同組裝，它們被沿加壓方向安裝，而不是象頂入式球閥那樣自頂向下安裝。這將使組裝更容易而且消除了把閥裝回管道時(shí)損壞新零件的危險(xiǎn)。
蝶形閥現(xiàn)在可以不用破壞管連接就可以安裝了。
而且，AERo閥有如下額外的優(yōu)點(diǎn)*在常規(guī)修理過程中，閥座被取下。而在線性操作的門和球閥中，很少將閥座取下，如果取下來就要給修理工們加上相當(dāng)大的一筆直接或間接(盤裝置的拆卸時(shí)間)花銷。同樣，一個(gè)磨損了的門或球閥座經(jīng)常是閥報(bào)廢的預(yù)兆。對(duì)于可以有潛力地經(jīng)受得住幾次閥座更換的AERo閥來說情況不是這樣的。
*在往下擰螺栓并將閥從管道系統(tǒng)中取出期間，閥可以簡(jiǎn)單地通過用一套備用閥內(nèi)零件替換原來那一整套來徹底地重裝。這意味著工廠可以在幾小時(shí)內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)而不是輪班、或等數(shù)日數(shù)周。
*暴露于具有潛在危險(xiǎn)性環(huán)境中的工人由于修理時(shí)間的大大縮短而顯著減少。這對(duì)于化工廠和核電廠是很重要的。
*由于閥座在常規(guī)修理中被取下，且由于DVC的同心式設(shè)計(jì)的閥座可以在普通車床上方便地加工，故可以進(jìn)行閥座的大范圍修復(fù)工作。
*法蘭盤式閥管連接由于被焊接連接代替從而大大減少。這樣將減少法蘭盤帶來的泄漏，因而節(jié)約了泄漏到大氣中的產(chǎn)品，并且節(jié)約了與常規(guī)法蘭盤維修和緊急修理相關(guān)的維護(hù)費(fèi)用。
*閥法蘭盤的泄漏是一種環(huán)境污染源。使用AERo閥設(shè)計(jì)和焊接閥連接將更加符合美國(guó)大氣污染禁令，尤其是在煉油廠和化工廠中，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是一種主要污染源。
盡管上面的敘述包含很多細(xì)節(jié)，但不應(yīng)將其理解為限制了本發(fā)明的范圍，而應(yīng)被視為本發(fā)明現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施方案的舉例說明。例如，AERo閥閥體外形可以簡(jiǎn)單地是正方形或矩形等，該閥體可在一個(gè)平面上有各種液流通道中的幾條通道，而不是只有一條從管道中心線(偏移)的中心線向外輻射的通道，還有其它諸如此類的例子。
因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由所附權(quán)利要求及其合法的等同物限定，而不是由所舉的例子限定。
權(quán)利要求
1.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥，該閥用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，具有一個(gè)從上游管道部分到下游管道部分的液體通道，其中上述上游管道部分和下游部分具有不同的流動(dòng)軸，其中該閥包括入口液流通道，該通道與上述上游管道部分形成流體連通，且該入口通道有一與上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口液流通道，該通道與上述下游管道部分形成流體連通，且該出口通道有一與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，其具有一與上述入口液流通道大致共擴(kuò)展的的軸，給回轉(zhuǎn)閥元件提供一殼體，且其中裝有可拆卸的閥體工作腔零件；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制液流；閥維修用通道口，位于該工作腔一端，回轉(zhuǎn)閥元件和該出口液流通道的下游；且該可拆卸閥體工作腔元件位于閥元件和閥維修用通道口之間，當(dāng)其被從維修用通道口完全地插入到閥體腔時(shí)，用于與回轉(zhuǎn)閥元件的一端密封地配合，并且其另一端與鄰近通道口的工作腔表面密封地配合，該元件包括入口段液流通道，具有一條與上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口段液流通道，具有一條與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；而且，該回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件的維修方法可以隨維修用通道口的不同而變化。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其中閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其中可拆卸的閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座，一個(gè)閥座后密封圈，和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，其中對(duì)于蝶形閥其閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封圈。
5.如權(quán)利要求1所述的閥，其中對(duì)于蝶形閥其可拆卸的閥體腔元件還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封圈。
6.如權(quán)利要求1所述的閥，其中閥元件可從下列元件中選取浮置式球閥，具有上游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，具有下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，具有上游安裝的閥座和下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥和蝶形閥。
7.如權(quán)利要求1所述的閥，其中用螺紋、法蘭盤、壓力密封或夾緊裝置來固定上述閥維修用通道口。
8.如權(quán)利要求1所述的閥，還包括一個(gè)附加的液流控制元件。
9.如權(quán)利要求1所述的閥，其中可拆卸的閥體工作腔元件與維修用通道口可密封地配合，且充當(dāng)受壓邊界蓋。
10.如權(quán)利要求9所述的閥，其中閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
11.如權(quán)利要求9所述的閥，其中可拆卸的閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座，一個(gè)閥座后密封墊和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
12.如權(quán)利要求9所述的閥，其中對(duì)于蝶形閥其閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封墊。
13.如權(quán)利要求9所述的閥，對(duì)于蝶形閥其可拆卸的閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封墊。
14.如權(quán)利要求9所述的閥，其中閥元件可從下列元件中選取浮置式球閥，具有上游安裝閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥、具有下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，具有上游和下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥和蝶形閥。
15.如權(quán)利要求9所述的閥，其中可用螺紋、法蘭盤、壓力密封、或夾緊裝置來固定所述閥維修通道口。
16.如權(quán)利要求9所述的閥，其還包括一液流控制元件。
17.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥，該閥用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，其具有一個(gè)從上游管道部分到下游管道部分的液體通道，其中該上游管道部分和下游管道部分有相同的流動(dòng)軸，該軸隨閥而移動(dòng)，其中上述閥包括入口液流通道，該通道與上游管道部分形成流體連通，該入口液流通道包括起始段，具有與上下游管道部分公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；終止段，具有與液體流動(dòng)方向成鈍角的流動(dòng)軸，該液流沿上下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分；出口液流通道，該通道與上述下游管道部分形成流體連通，且該出口液流通道包括起始段，具有與液體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，液體沿上下游管道部分的公共軸從上游管道部分流向下游管道部分；終止段，具有一條與上下游管道部分流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，具有與入口液流通道的終止段大致共擴(kuò)展的軸線，為回轉(zhuǎn)閥元件提供殼體且其中裝有一可拆卸的閥體工作腔元件；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制液流；閥維修用通道口，位于該工作腔一端，回轉(zhuǎn)閥元件和該出口液流通道的下游；而且該可拆卸的閥體工作腔位于回轉(zhuǎn)閥元件和閥維修通道口之間，當(dāng)其被從維修通道口完全地插入到閥體腔時(shí)，用于與回轉(zhuǎn)閥元件的一端密封地配合，且其另一端與鄰近通道口的工作腔表面密封地配合，包括入口段液流通道，具有一條于入口液流通道的終止流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口段液流通道，具有一條與出口液流通道的起始段流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；其中，該回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件的維修方法可以隨維修用通道口的不同而變化。
18.如權(quán)利要求17所述的閥，其中閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
19.如權(quán)利要求17所述的閥，其中可拆卸的閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座，一個(gè)閥座后密封墊，和施加組裝壓力的裝置。
20.如權(quán)利要求17所述的閥，其中，對(duì)于蝶形閥其閥體包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封墊。
21.如權(quán)利要求17所述的閥，對(duì)于蝶形閥，其可拆卸閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封墊。
22.如權(quán)利要求17所述的閥，其中閥元件可從下列元件中選取浮置式球閥，帶上游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，帶下游閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，帶上下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥和蝶形閥。
23.如權(quán)利要求17所述的閥；其中上述閥維修用通道口可用螺紋，法蘭盤，壓力密封或夾緊裝置來固定。
24.如權(quán)利要求17所述的閥還包括一附加的液流控制元件。
25.如權(quán)利要求17所述的閥，其中該可拆卸的閥體工作腔元件與上述維修用通道口可密封地配合，且充當(dāng)受壓邊界蓋。
26.如權(quán)利要求25所述的閥，其中閥體還包括一下游閥座和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
27.如權(quán)利要求25所述的閥，其中可拆卸的閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座，一個(gè)閥座后密封墊和施加組裝壓力的裝置。
28.如權(quán)利要求25所述的閥，其中對(duì)于蝶形閥其閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封墊。
29.如權(quán)利要求25所述的閥，其中對(duì)于蝶形閥其可拆卸的閥體工作腔元件還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)閥座后密封墊。
30.如權(quán)利要求25所述的閥，其中閥元件可從下列元件中選取，浮置式球閥，帶上游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，帶下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥，帶上下游安裝的閥座的轉(zhuǎn)軸式球閥和蝶形閥。
31.如權(quán)利要求25所述的閥，其中閥維修用通道口可以螺紋、法蘭盤，壓力密封或夾緊裝置來固定。
32.如權(quán)利要求25所述的閥，其還包括附加的液流控制元件。
33.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥的修理方法，該閥用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，其具有從上游管道部分通向下游管道部分的流體通道，其中上述上游管道部分和下游管道部分的流動(dòng)軸不相同，且該閥包括入口液流通道，該通道與上游管道部分形成流體連通，且該入口液流通道具有一條與上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口液流通道，該通道與下游管道部分形成流體連通，且該入口液流通道具有一條與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，具有一條與上述入口液流通道大致共擴(kuò)展的軸，為回轉(zhuǎn)閥元件提供一腔殼，其中裝有可拆卸的閥體工作腔元件；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制流體流量；閥維修用通道口，位于該工作腔一端，回轉(zhuǎn)閥元件和出口液流通道的下游；上述可拆卸的閥體工作腔元件位于該閥元件和閥維修用通道口之間，當(dāng)其被從維修通道口完全地插入到閥體腔時(shí)，用于與該回轉(zhuǎn)閥元件的一端密封地配合，且其另一端與鄰近通道口的工作腔表面密封地配合，包括入口段液流通道，具有一與上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口段液流通道，具有一與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；而其中回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件的維修方法可隨維修用通道口的不同而變化。這種方法包括a.打開該閥維修用通道口；b.拆下可拆卸的閥體工作腔元件；c.檢查該回轉(zhuǎn)閥元件和閥體工作腔元件；d.根據(jù)需要修理或更換回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件；e.重新定位上述回轉(zhuǎn)閥元件，并且更換可拆卸的液流通道元件；f.關(guān)閉維修用通道口。
34.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥的修理方法，該閥用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，其具有從上游管道部分到下游管道部分的流體通道，其中上述上游管道部分和下游管道部分具有一條公共軸，該軸隨上述閥而移動(dòng)，其中該閥包括入口液流通道，與上游管道部分形成流體連通，其中該入口液流通道包括起始段，具有一條與上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；終止段，具有一條與流體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，流體沿著上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分；出口液流通道，與下游管道部分形成流體連通，其中該出口液流通道包括起始段，具有一條與流體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，流體沿著上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分。終止段，具有一條與上述上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于該入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，具有一條與上述入口液流通道的修正段大致共擴(kuò)展的軸，為回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)腔殼，且其中裝有可拆卸的閥體工作腔元件；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制流體流量；閥維修用通道口，位于該工作腔一端，回轉(zhuǎn)閥元件的下游；可拆卸的閥體工作腔元件位于上述閥元件和閥維修用通道口之間，當(dāng)其被從維修用通道口完全地插入到閥體腔時(shí)，用于與該回轉(zhuǎn)閥元件的一端密封地配合，且其另一端與鄰近通道口的工作腔表面密封地配合，包括入口段液流通道，具有一條與上述入口液流通道終止段的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口液流通道，具有一條與上述出口液流通道起始段的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；且其中上述回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件的維修方法可隨維修通道口的不同而變化，該方法包括a.打開閥維修用通道口；b.拆下可拆卸的閥體工作腔元件；c.檢查回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件；d.根據(jù)需要，修理或更換回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件；e.重新定位回轉(zhuǎn)閥元件并且更換可拆卸的液流通道元件；f.關(guān)閉該閥維修用通道口。
35.一種可拆卸的閥體工作腔元件，該元件用在具有回轉(zhuǎn)元件的閥里，這種閥用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，該閥具有一個(gè)從上游管道部分通向下游管道部分的流體通道，其中該上游管道部分和下游管道部分具有不同的流動(dòng)軸，該閥包括入口液流通道，與上游管道部分形成流體連通，且其中該入口液流通道有一條與上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口液流通道，與下游管道部分形成流體連通，且其中該出口液流通道有一條與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，具有一條與入口液流通道大致共擴(kuò)展的軸，且為回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)腔殼，其中裝有一個(gè)可拆卸的閥體工作腔元件；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制流體流量；閥維修用通道口，位于工作腔一端，處于該回轉(zhuǎn)閥元件和出口液流通道的下游；其中，該可拆卸的閥體工作腔元件適宜于被裝在回轉(zhuǎn)閥元件和閥維修通道口之間，而且當(dāng)該元件被從維修通道口完全插入到閥體內(nèi)時(shí)，其中該可拆卸的閥體工作腔元件適于與回轉(zhuǎn)閥元件密封地配合，且另一端適于與該工作腔毗鄰?fù)ǖ揽诘谋砻婷芊獾嘏浜?；該可拆卸的閥體工作腔元件還包括入口段液流通道，具有一條與上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口段液流通道，具有一條與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；其中上述回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸閥體工作腔元件的維修方法可隨維修用通道口的不同而變化。
36.一種可拆卸的閥體工作腔元件，該元件用在具有回轉(zhuǎn)元件的閥里，這種閥用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，該閥具有一條從上游管道部分通向下游管道部分的流體流動(dòng)通道，其中該上游管道部分和下游管道部分具有一條公共流動(dòng)軸，該軸隨閥而移動(dòng)，其中該閥包括入口液流通道，與上游管道部分形成流體連通，且其中該入口液流通道包括起始段，具有一條與上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；終止段，具有一條與流體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，流體沿上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分。出口液流通道，與下游管道系統(tǒng)形成流體連通，其中該出口液流通道包括起始段，具有一條與流體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，流體沿上下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分；終止段，具有一條與上下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，具有一條與入口液流通道的修正段大致共擴(kuò)展的軸，為回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)腔殼，且其中裝有可拆卸的閥體工作腔元件；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制流體流量；閥維修用通道口，位于該工作腔一端，處于該回轉(zhuǎn)閥元件和出口液流通道的下游；其中該可拆卸閥體工作腔元件適于被裝在回轉(zhuǎn)閥元件和閥維修用通道口之間，而且當(dāng)該元件被從維修用通道口完全地插入到閥體內(nèi)時(shí)，該可拆卸的閥體工作腔元件適于與回轉(zhuǎn)閥元件密封地配合，且另一端適于與該工作腔毗鄰?fù)ǖ揽诘谋砻婷芊獾嘏浜?；該可拆卸的閥體工作腔元件還包括入口段液流通道，具有一條與上述入口液流通道的終止段大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口段液流通道，具有一條與上述出口液流通道的起始段大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；且其中上述回轉(zhuǎn)閥元件和可拆卸的閥體工作腔元件的維修方法可隨維修通道口的不同而變化。
37.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥，用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，具有一條從上游管道系統(tǒng)流向下游管道系統(tǒng)的流體通道，其上述上游管道系統(tǒng)和下游管道系統(tǒng)具有不同的流動(dòng)軸，其中該閥包括入口液流通道，與上游管道系統(tǒng)形成流體連通，其中該入口液流通道具有一條與上游管道系統(tǒng)的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口液流通道，與下游管道系統(tǒng)形成流體連通，其中該出口液流通道有一條與下游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，為裝在其中的回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)殼腔；閥維修用通道口，處于閥體一個(gè)遠(yuǎn)離上述入口液流通道和出動(dòng)液流通道的位置上；可控制流體流量的上述回轉(zhuǎn)閥元件位于入口液體通道和出口液體通道之間，并安裝有用于與出口液體通道密封地配合的裝置，包括入口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，該通道的流動(dòng)軸在該位置上與上述上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展；出口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置上，該通道的流動(dòng)軸與下游管道部分流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展；而且該出口段液流通道與上述入口段液流通道相連通；用于在第一位置和第二位置之間使回轉(zhuǎn)閥元件旋轉(zhuǎn)的裝置，在第一位置上入口段液流通道與上述入口液流通道相連通而且出口段液流通道與出口液流通道相連通；在第二位置上，入口段液流通道和出口段液流通道中的至少一個(gè)不與相應(yīng)的入口液流通道或出口液流通道相連通；其中該回轉(zhuǎn)閥元件的維修方法可隨維修通道口的不同而變化。
38.如權(quán)利要求37所述的閥，其中閥元件從下列元件中選取浮置式球閥、完全和局部(部分的)轉(zhuǎn)軸式球閥。
39.如權(quán)利要求37所述，其中閥維修用通道口可用螺紋、法蘭盤、壓力密封、夾緊或加壓盤裝置來固定。
40.如權(quán)利要求37所述的閥還包括附加的液流控制元件。
41.如權(quán)利要求37所述的閥，其中該通道口的中心線和用于旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)閥元件的裝置的中心線大體上共面。
42.如權(quán)利要求37所述的閥，其中通道口的中心線和用于旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)閥元件的裝置的中心線大體正交。
43.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥，用于在管道系統(tǒng)中控制流體流量，具有一條從上游管道部分流向下游管道部分的流體流動(dòng)通道，其中上游管道部分和下游管道部分具有一條公共的流動(dòng)軸，該軸隨閥而移動(dòng)，其中該閥包括入口液流通道，與上游管道部分形成流體連通，而該入口液流通道包括起始段，具有一條與上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；終止段，具有一條與流體流動(dòng)方向成鈍角的流動(dòng)軸，流體沿上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分；出口液流通道，與下游管道部分形成流體連通，其中該出口液流通道包括起始段，具有一條與流體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，流體沿上、下管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分；終止段，具有一條與上、下游管道的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體位于上述入口流動(dòng)通道和出口流動(dòng)通道之間；該閥體包括工作腔，為裝在其中的回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)腔殼；閥維修用通道口，位于閥體內(nèi)遠(yuǎn)離入口液流通道和出口液流通道的位置上；可控制流體流量的回轉(zhuǎn)閥元件位于入口液流通道和出口液流通道之間，且安裝有用于當(dāng)其被從維修用通道口完全地插入到上述工作腔時(shí)，與入口液流通道密封地配合的裝置和與維修用通道口密封地配合的裝置，包括入口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置，該通道的流動(dòng)軸與上述入口液流通道終止段的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展；出口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置，該通道的流動(dòng)軸與上述出口液流通道起始段的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展；用于在第一位置和第二位置之間使回轉(zhuǎn)閥元件旋轉(zhuǎn)的裝置，在第一位置上，入口段液流通道與上述入口液流通道相連通，出口段液流通道與出口液流通道相連通；在第二位置上，入口段液流通道和出口段液流通道中的至少一個(gè)不與相應(yīng)的入口液流通道或出口液流通道相連通；其中該回轉(zhuǎn)閥元件的維修方法可隨維修通道口的不同而變化。
44.如權(quán)利要求43所述的閥，其中該閥體還包括一個(gè)下游閥座和一個(gè)施加組裝壓力的裝置。
45.如權(quán)利要求43所述的閥，其中閥元件可從下列元件中選取浮置式球閥，完全和部分(部分的)轉(zhuǎn)軸式球閥。
46.如權(quán)利要求43所述的閥，其中該閥維護(hù)用通道口可用螺紋、法蘭盤、壓力密封、夾緊或加壓盤裝置來固定。
47.如權(quán)利要求43所述的閥，還包括附加的液流控制元件。
48.如權(quán)利要求43所述的閥，其中通道口的中心線和用于旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)閥元件的裝置的中心線大致共面。
49.如權(quán)利要求43所述的閥，其中該旋轉(zhuǎn)裝置與一水平管道的豎直中心線平面不在同一個(gè)豎直平面上，該水平管道中一個(gè)閥的回轉(zhuǎn)裝置相對(duì)于水平管道來說處于閥的上部中心位置。
50.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥的修理方法，該閥用于在管道系統(tǒng)中控制液體流量，具有一條從上游管道部分到下游管道部分的流體通道，其中上游管道部分和下游管道部分具有不同的流動(dòng)軸，而且其中上述閥包括入口液流通道，與上游管道部分形成流體連通，且其中該入口液流通道具有一條與上述管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；出口液流通道，與下游管道部分形成流體連通，且其中該出口液流通道有一條與下流管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥包括工作腔，為裝在其中的回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)腔殼；閥維修用通道口，位于該閥體內(nèi)一個(gè)遠(yuǎn)離上述入口液流通道和出口液流通道的位置上；回轉(zhuǎn)閥元件，可控制流體流量，處于入口液流通道和出口液流通道之間，裝有用于與上述出口液流通道密封地配合的裝置，并且包括入口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置該回轉(zhuǎn)元件的流動(dòng)軸與上述上游管道部分的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展；出口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置該閥元件的流動(dòng)軸與上述下游液流通道的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展而且該出口段液流通道與上述入口段液流通道連通；用于在第一位置和第二位置之間使回轉(zhuǎn)閥元件旋轉(zhuǎn)的裝置，在第一位置上，入口段液流通道與上述入口液流通道相連通，而且出口段液流通道與出液流通道相連通，在第二位置上，入口段液流通道和出口段液流通道中的至少一個(gè)不與相應(yīng)的入口液流通道或出口液流通道相連通；其中該回轉(zhuǎn)閥元件的維修方法可隨維修用通道口的不同而變化。該方法包括a.打開閥維修用通道口；b.檢查該回轉(zhuǎn)閥元件；c.根據(jù)需要修理或更換該回轉(zhuǎn)閥元件；d.根據(jù)需要重新定位上述回轉(zhuǎn)閥元件；e.關(guān)閉閥維修用通道口。
51.一種具有回轉(zhuǎn)元件的閥的修理方法，該閥用于在管道系統(tǒng)中控制液體流量，具有一條從上游管道部分到下游管道部分的流體通道，其中上述上游管道部分和下游管道部分具有一條公共流動(dòng)軸，該軸隨閥而移動(dòng)，其中該閥包括入口液流通道，與上游管道部分形成流體連通，且其中該入口液流通道包括起始段，具有一條與上述上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；終止段，具有一條與流體流動(dòng)方向成鈍角的流動(dòng)軸，流體是沿著上述上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分的；出口液流通道，與下游管道部分形成流體連通，其中該出口液流通道包括起始段，具有一條與流體流動(dòng)方向成銳角的流動(dòng)軸，流體是沿著上述上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸從上游管道部分流向下游管道部分的；終止段，具有一條與上、下游管道部分的公共流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展的流動(dòng)軸；閥體，位于入口液流通道和出口液流通道之間，該閥體包括工作腔，為裝在其中的回轉(zhuǎn)閥元件提供一個(gè)腔殼；閥維修用通道口，位于該閥體內(nèi)一個(gè)遠(yuǎn)離入口液流通道和出口液流通道的位置上；上述回轉(zhuǎn)閥元件，可控制流體流量，位于入口液流通道和出口液流通道之間，并且裝有當(dāng)其從上述閥維修用通道口完全地插入到工作腔時(shí)，用于與上述入口液流通道密封地配合的裝置和用于與該維修通道口密封地配合的裝置，而且包括入口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置該元件的流動(dòng)軸與上述入口液流通道的終止段的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展；出口段液流通道，具有一個(gè)第一位置，在該位置該元件的流動(dòng)軸與上述出口液流通道的起始段的流動(dòng)軸大致共擴(kuò)展，并且該出口段液流通道與該入口段液流通道相連通；用于在第一位置和第二位置之間使回轉(zhuǎn)閥元件旋轉(zhuǎn)的裝置，在第一位置上，入口段液流通道與上述入口液流通道相連通，且出口段液流通道與上述出口液流通道相連通；在第二位置上，入口段液流通道和出口段液流通道中的至少一個(gè)不與相應(yīng)的入口液流通道或出口液流通道相連通；且其中該回轉(zhuǎn)閥元件的維修方法可隨維修通道口的不同而變化。該方法包括a.打開閥維修用通道口；b.檢查該回轉(zhuǎn)閥元件；c.根據(jù)需要修理或更換該回轉(zhuǎn)閥元件；d.根據(jù)需要重新對(duì)正該回轉(zhuǎn)閥元件；e.關(guān)閉閥維修用通道口。
52.一種用于閥內(nèi)部通道口的關(guān)閉裝置，在閥周圍提供定位壓力并且給內(nèi)部零件加壓，該關(guān)閉裝置包括(a)閥體，包括(i)內(nèi)部通道口；(ii)周向加壓臺(tái)肩，環(huán)繞該內(nèi)部通道口；(iii)閥體狹縫，即為該閥體內(nèi)壁上的一個(gè)周向凹槽，該內(nèi)壁在該加壓臺(tái)肩的內(nèi)部，且其中該凹槽的至少一個(gè)部分包括一個(gè)穿過該閥體在加壓臺(tái)肩內(nèi)部的側(cè)壁的開口；(b)至少一個(gè)內(nèi)部零件使用時(shí)需要壓縮載荷，該載荷可從該通道口施加；(c)合適尺寸的閥蓋，適于通過該通道口在閥體內(nèi)部布局，并且適于向至少一個(gè)內(nèi)部零件傳遞壓縮力；(d)加壓盤，具有可裝在該通道口和閥體狹縫之間的盤體尺寸，且該尺寸適宜于使該盤被從閥體狹縫裝入閥體內(nèi)，該加壓盤上還開有至少一個(gè)貫通的螺紋孔；(e)至少一個(gè)加壓螺釘，適于穿入上述至少一個(gè)螺紋孔進(jìn)行配合，并且朝閥蓋施加壓縮力，同時(shí)將加壓盤對(duì)著閥體加壓臺(tái)肩密封。
53.一種用于閥內(nèi)部零件通道口的關(guān)閉裝置，在閥周圍提供定位壓力并給內(nèi)部零件加壓，該關(guān)閉裝置包括(a)閥體，包括(i)內(nèi)部通道口；(ii)周向加壓臺(tái)肩，環(huán)繞該內(nèi)部通道口；(iii)閥體狹縫，即為該閥體內(nèi)壁上的一個(gè)周向凹槽，該內(nèi)壁在該加壓臺(tái)肩的內(nèi)部，且其中該凹槽的至少一個(gè)部分包括一個(gè)穿過該閥體在加壓臺(tái)肩內(nèi)部的側(cè)壁的開口；(b)至少一個(gè)內(nèi)部零件使用時(shí)需要壓縮載荷，該載荷可從該通道口施加；(c)可拆卸的閥體工作腔元件，具有適于通過上述通道口在閥體內(nèi)布局的尺寸，且該尺寸也適于向至少一個(gè)內(nèi)部零件傳遞壓縮力；(d)加壓盤，具有可裝在該通道口和閥體狹縫之間的盤體尺寸，且該尺寸適于使該盤被從閥體狹縫裝入閥體內(nèi)，該加壓盤上還開有至少一個(gè)貫通的螺紋孔；(e)至少一個(gè)加壓螺釘，適于穿過上述加壓盤的至少一個(gè)螺紋孔以實(shí)現(xiàn)擰入，并且朝可拆卸的閥體工作腔元件施加壓縮力，同時(shí)將加壓盤對(duì)著閥體加壓臺(tái)肩密封。
全文摘要
直線液流回轉(zhuǎn)閥,其閥元件液流通道(21)彎轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離管道流動(dòng)軸(22),以將閥內(nèi)零件布置到位于閥元件(11)的同一流動(dòng)軸下游的通道口(50)處。另一種實(shí)施方案用在帶肘彎的管道中,在該管道中回轉(zhuǎn)閥內(nèi)部零件可從與上游管道相同的流動(dòng)軸(22)上的通道口(50)處進(jìn)出。在上兩種閥體實(shí)施方案中,液流在閥元件(11)的下游被再次彎轉(zhuǎn)后與連接下游管道相連接,第一實(shí)施方案中該部分是沿與上游管道(22)相同的軸,在第二實(shí)施方案中,該部分是在一條不同的軸上,且大致與上游管道部分成45°或90°角。在兩種實(shí)施方案中,液流在一個(gè)從閥體通道口(50)安裝進(jìn)來的零件(12)處發(fā)生彎轉(zhuǎn)。在所有的實(shí)施方案中,這一彎轉(zhuǎn)零件還充當(dāng)閥體開口(50)的受壓邊界通道蓋。在一種變型實(shí)施方案中,彎轉(zhuǎn)部件(12)還充當(dāng)閥座(13)和閥座后密封墊(16)。密封元件實(shí)施方案包括浮置式和轉(zhuǎn)軸式球閥及部分球閥和蝶形閥。蝶形閥的優(yōu)選實(shí)施方案具有一個(gè)可拆卸的彈性密封材料(71),例如PTFE或一種石墨基層狀物,貼在閥的盤形元件(11)上以使所有的液流隔離表面的徹底維修更加方便,而無(wú)需從通道口(50)將盤形元件從閥上取下。本文公開了從通道口拆卸和安裝閥內(nèi)部零件的方法。
文檔編號(hào)F16K43/00GK1179819SQ96192829
公開日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1996年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月6日
發(fā)明者杰勒德S·亨伍德 申請(qǐng)人:杰勒德S·亨伍德