三偏心减压蝶阀的制作方法
三偏心减压蝶阀的制作方法
【专利说明】三偏心减压蝶阀发明领域
[0001]本发明主要涉及减压阀。更具体地说，本发明涉及一种改进的带有一个封闭装置的减压蝶阀。
[0002]发明背景
[0003]减压阀使用在许多应用中，其中过压事件可以产生有灾难性的影响。这种过压的情况下可导致管道或压力容器的破裂和在某些情况下的爆炸和火灾。当设定压力被超过时，减压阀提供一种安全的方式来释放所包含的流体。
[0004]泄压阀有许多不同的形式。最常见的是由压缩弹簧保持闭合状态的一个简单的阀门。当在阀上的力超过了弹簧的强度时，阀打开以释放压力。一旦压力下降，弹簧使阀恢复为闭合状态。因此，阀可被重复使用。这样的设计安装在较大直径减压阀上是困难的，其需要一个即开阀。
[0005]其它减压阀依靠盘，当压力超过盘的强度时，盘破裂。虽然这种方式可能在较大直径的线路上有更好的工作表现，但它需要显著的时间和劳动来替换盘。因此，阀不容易复位。
[0006]蝶阀已被用作减压阀。它们提供了在大直径线路上释放过多的压力的有效方法。但是，它们的设计局限性已被证明不足以用于低压和高压的应用。这些阀也具有不可靠和难以密封的历史。这也证明很难获得足够的作用力或力矩来关闭这些阀。
[0007]所需要的，因此，是一种可以用在具有可靠的开启压力的大直径，低和高压线路上的改进的阀设计。此外被触发后容易关闭的阀将是有益的。还需要进一步改进的是确保这些阀的密封可靠。
发明概要
[0008]本发明通过在三偏心蝶阀结构中提供减压阀达到其目的。该阀具有主体、盘组件和具有在凸轮上有机械优势的杠杆臂的封闭装置。这有助于阀的关闭。阀依赖于可以被加工以改变阀的开启压力的剪切销。
[0009]进一步，阀的盘通过能够被调节以提供对阀的有效密封的多个调整紧固件和保持器紧固件被固定到盘组件。
[0010]本发明还可以包括在轴上的可调销载体，以提供在所述闭合位置所述轴的进一步角度调整。
[0011]本发明还具有由一或多层的石墨和金属的一个或多个层的一个阀密封件。盘和阀密封之间的密封是由限制盘密封件的径向运动一个托盘密封在制约着托盘密封的径向移动托盘沟捕获实现。阀密封件进一步在保持器和盘密封之间被抓获。
【附图说明】
[0012]本发明的优选实施例现在将进一步详细说明。本发明的其它特征、方面，和优点将根据下面的详细描述、所附的权利要求书，和附图(其没有按比例)，变得更好理解:
[0013]图1是三偏心蝶阀的横截面图；
[0014]图2是本发明的减压阀的立体图；
[0015]图3是本发明的盘组件的透视图；
[0016]图4是本发明的盘和密封件的剖面图；和
[0017]图5是优选实施例的剪切销的侧视图。
[0018]图6是本发明的凸轮的优选实施例的剖面图，展示剪切销的载体和无支架;和
[0019]图7是闭合机制的优选实施例的剖面图，展示孔、剪切销和剪切销载体。
[0020]实施例详细描述
[0021]现在转到附图，其中相同的参考符号指示相同或相似的部件，图1示出一个三偏心蝶阀1的横截面。该阀具有在旋转轴14上承载的盘12，使得盘12和轴14可在阀体内的开放和闭合位置之间转动。阀10被狗造成使得轴14的垂直中心线18从密封面20偏移。这是第一个偏移。第二偏移是轴14的水平中心线22从阀1的密封件的轴或中心线24偏移。第三偏移发生在从盘12的中心线26，从在切割阀10的内表面32上的锥形表面30的中心线28偏移。
[0022]本发明的优选实施例中的减压阀50，如在图2-5中可见，使用三偏心阀的几何形状。它具有主体52、盘组件54和闭合机制56。盘组件54具有相对应主体52枢转地安装的轴58。优选实施例中的轴58穿过在主体52的一侧62的两个孔60。盘支承64被固定地连接到轴58。具有凸轮表面68的凸轮66被固定地连接到轴58。
[0023]闭合机制56具有一个枢转地附连到托架72的杠杆臂70。托架72固定地连接到阀体52。杠杆臂70的部分74定位为使得它露出靠在凸轮表面68。在优选的实施例中，在杠杆臂70和托架72之间的枢轴连接76被布置成使得杠杆臂70可提供机械优势靠向凸轮表面68，这有助于转动凸轮66和盘组件54到关闭位置，如图2中所见。
[0024]一个孔78穿过支架72和凸轮66。当盘组件54是在关闭位置时，孔78被定位成使得在托架72上的孔78与在凸轮66上的孔78对准。剪切销80可以被插入孔78。当在盘82上的压力超过预设压力时，所施加到剪切销80上的力造成它无法沿着凸轮66与支架72之间的接口84ο
[0025]在如图2和3中可见的优选实施例中，凸轮66与支架72被构造使得有两个接口84。在本实施例中，剪切销80如图5中所示，可以被加工成具有两个颈86，当剪切销80被放置在孔78中时，与接口 84对齐。从而，释放压力可以通过调整在剪切销80中的颈86的尺寸来调节。如果只有一个接口 84，然后仅需要切割单颈86到剪切销80中。
[0026]盘82通过多个在压缩状态的调节紧固件88和多个在张力状态的保持紧固件90被固定至盘支撑64和轴58。在图2和3所示的优选的实施例中，调整紧固件88被布置在一个矩形结构中。同样地，保持器紧固件90也被布置在对于调整紧固件88反转的矩形结构中。通过调节调整紧固件88和保持紧固件90，相对于阀50的喉部92的盘82的位置可以被调节并保持在适当位置。这提供了一个机制以将盘82调整到其提供了一种有效的密封的定向。本发明的其它实施例可以使用更多或更少的紧固件88和90，以及它们的布局的不同的配置结构。
[0027]图4提供了本发明的优选实施例的阀密封件94的横截面图。阀密封件94位于盘82的周缘96上。它有一或多层石墨98和一或多层金属100。在优选实施方案中，金属100是不锈钢。而层的数量和确切的物质可能会有所不同，在图4中所示的优选实施例具有三层石墨98和三层的不锈钢100。盘82还具有一个在盘82中的槽104中被捕获的盘密封102。槽104是定 向防止盘密封102的径向运动。阀密封件94是在盘密封件102和保持器106之间被捕获。如图1中所示，阀密封件94的外边缘108优选的沿着圆锥表面30被削角。沿圆锥表面30优选的。
[0028]图6示出了凸轮120的替代实施例的剖面图。在这里，一个槽122通过凸轮166延伸。槽122优选弧形并且具有第一和第二端124和126。剪切销的载体128与通过它的孔138，被成形为配合进入槽122并槽122的长度短。这允许剪切销载体128在槽122内移动。
[0029]当阀50处于关闭位置时，剪切销80被插入。它在槽122的第一端124或附近经过。第一螺纹孔130穿过凸轮120并进入槽122的第一端124。第一螺纹固定螺钉132被定位并与第一螺纹孔130接合。槽122的第二端126具有第二螺纹孔134穿过凸轮120并进入槽122的第二端126。第二螺纹固定螺钉136螺纹接合第二螺纹孔134。固定螺丝132和136接触剪切销载体128，使得剪切销载体128在槽122内的位置可以通过固定螺钉132和136延伸到槽122。
[0030]如最佳在图7中可见，剪切销80穿过孔78和138。孔78和138可以与或可以不与衬套140内衬。套管140有助于防止孔78和138内的磨损，磨损可能导致在阀50内盘82的未对准，它可以导致泄漏。
[0031]盘组件54被移动到关闭位置，以对准盘82。盘82则相对于盘支撑64和轴58通过操纵调节紧固件88和保留紧固件90进行调整。一旦调整后，在盘82和喉部92之间形成密封，该剪切销80通过在支架72中的孔78和在剪切销载体128中的孔138被插入。附加扭矩可以通过的固定螺钉132和136的操作调节槽122内剪切销载体128的位置被施加在闭合机制56上。
[0032]前面的描述详细介绍了本发明的优选实施，并描述了最佳的预期方式。然而，可以理解的是，改变可能在结构和部件的配置的细节方面做出，而不偏离本发明公开的精神和范围。因此，这里提供的描述将被认为示例性的，而不是限制性的，并且本发明的真实范围是由以下权利要求和其每个元件全方位等效限定。
【主权项】
1.减压阀(50)，包括: 一个主体(52)，盘组件(54)和闭合机制(56); 盘组件(54)具有轴(58)相对于主体(52)枢转地安装，盘支撑件(64)固定地附连到轴(58)，盘(82)连接至盘支撑件(64)，一个凸轮(66)固定地安装至轴(58)，凸轮(66)具有一个凸轮表面(68)； 闭合机制(56)固定地附连到主体(52)，闭合机制(56)具有闭合杆(70)枢转地连接到托架(72)，使得它可以裸露靠在凸轮表面(68)，以提供机械优势旋转轴(58); 其中当一个预定的压力被施加到盘(82)上时，盘(82)从闭合位置移动到打开位置。2.根据权利要求1所述的减压阀还包括:所述阀是布置在一个蝴蝶、三偏心配置。3.根据权利要求1所述的减压阀还包括，安装在所述盘(82)的周缘(96)的阀密封件(94)，阀密封件(94)具有至少一层石墨材料(98)和至少一层金属(100)和一个倒角的外围边缘(30) ο4.根据权利要求3所述的密封件(94)，还包括在阀密封件(94)和在盘(82)的槽(104)之间捕获的盘密封件(102 )，槽(104)被定向，使得其限制所述盘密封件(102)的径向移动。5.根据权利要求4所述密封件(94)还包括一个固定器(106)固定阀密封件(94)至盘(82)。6.根据权利要求3所述的至少一层的金属(100)包括至少一个层不锈钢。7.根据权利要求1所述的阀进一步包括盘(82)由多个保持紧固件(90)和多个调整紧固件(88)，可调节地安装到所述盘支撑件(60)，其中所述多个保持紧固件(90)是在张力状态并且多个调节保持器(88)是处于压缩状态。8.根据权利要求7所述的阀进一步包括在一个三角形结构中的多个保持紧固件(90)。9.根据权利要求7所述的阀进一步包括在一个三角形结构中的多个调整紧固件(88)。10.根据权利要求1所述的阀，还包括 一个弧形槽(122)位于所述凸轮(166)具有一个第一端(124)和一个第二端(126)和一个给定的长度； 一个位于圆弧形槽(122)具有给定长度，该长度小于所述槽(122)的长度的弧形剪切销载体(128); 通过剪切销载体(128)的凸轮(166)的孔(138); 一个第一螺纹孔(130)穿过所述凸轮(166)，并进入槽(122)的第一端(124); 一个第二螺纹孔(134)穿过所述凸轮(166)，并进入槽(122)的第二端(126); 第一组螺钉(132)螺纹接合第一螺纹孔(130);和 第二组螺钉(136)螺纹接合第二螺纹孔(134)。11.根据权利要求10所述的阀，其中，在槽(122)内的剪切销载体(128)的位置是通过操作第一(132)和第二(136)固定螺钉可调节的。
【专利摘要】减压阀(50)是一个三偏心蝶阀结构。它有一个主体(52)、盘(82)、盘组件(54)和具有在凸轮(66)上有机械优势的杠杆臂(70)的闭合机制(56)，它有助于阀的关闭。阀(50)依赖于可以被加工以改变阀的开启压力的剪切销(80)。盘(82)由多个调整紧固件(88)和保持件紧固件(90)，其可以被调节以提供在阀(50)的有效密封固定到所述盘组件(54)。修改阀密封件(94)具有一或多层石墨(98)和金属(100)。盘密封件(102)在限制所述盘密封件(102)的径向运动的盘(82)的槽(104)中被捕获。阀密封件(94)在保持器和盘密封件(102)之间被捕获。
【IPC分类】F16K1/20, F16K31/524, F16K17/14
【公开号】CN105492812
【申请号】CN201480048080
【发明人】柯蒂斯·施密特, 约翰尼·马文·保耶, 詹姆士·R.·科里安
【申请人】伊万诺阀门（美国）有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月27日
【公告号】EP3039327A1, US9273789, US20150059881, WO2015031451A1
【专利说明】三偏心减压蝶阀发明领域
[0001]本发明主要涉及减压阀。更具体地说，本发明涉及一种改进的带有一个封闭装置的减压蝶阀。
[0002]发明背景
[0003]减压阀使用在许多应用中，其中过压事件可以产生有灾难性的影响。这种过压的情况下可导致管道或压力容器的破裂和在某些情况下的爆炸和火灾。当设定压力被超过时，减压阀提供一种安全的方式来释放所包含的流体。
[0004]泄压阀有许多不同的形式。最常见的是由压缩弹簧保持闭合状态的一个简单的阀门。当在阀上的力超过了弹簧的强度时，阀打开以释放压力。一旦压力下降，弹簧使阀恢复为闭合状态。因此，阀可被重复使用。这样的设计安装在较大直径减压阀上是困难的，其需要一个即开阀。
[0005]其它减压阀依靠盘，当压力超过盘的强度时，盘破裂。虽然这种方式可能在较大直径的线路上有更好的工作表现，但它需要显著的时间和劳动来替换盘。因此，阀不容易复位。
[0006]蝶阀已被用作减压阀。它们提供了在大直径线路上释放过多的压力的有效方法。但是，它们的设计局限性已被证明不足以用于低压和高压的应用。这些阀也具有不可靠和难以密封的历史。这也证明很难获得足够的作用力或力矩来关闭这些阀。
[0007]所需要的，因此，是一种可以用在具有可靠的开启压力的大直径，低和高压线路上的改进的阀设计。此外被触发后容易关闭的阀将是有益的。还需要进一步改进的是确保这些阀的密封可靠。
发明概要
[0008]本发明通过在三偏心蝶阀结构中提供减压阀达到其目的。该阀具有主体、盘组件和具有在凸轮上有机械优势的杠杆臂的封闭装置。这有助于阀的关闭。阀依赖于可以被加工以改变阀的开启压力的剪切销。
[0009]进一步，阀的盘通过能够被调节以提供对阀的有效密封的多个调整紧固件和保持器紧固件被固定到盘组件。
[0010]本发明还可以包括在轴上的可调销载体，以提供在所述闭合位置所述轴的进一步角度调整。
[0011]本发明还具有由一或多层的石墨和金属的一个或多个层的一个阀密封件。盘和阀密封之间的密封是由限制盘密封件的径向运动一个托盘密封在制约着托盘密封的径向移动托盘沟捕获实现。阀密封件进一步在保持器和盘密封之间被抓获。
【附图说明】
[0012]本发明的优选实施例现在将进一步详细说明。本发明的其它特征、方面，和优点将根据下面的详细描述、所附的权利要求书，和附图(其没有按比例)，变得更好理解:
[0013]图1是三偏心蝶阀的横截面图；
[0014]图2是本发明的减压阀的立体图；
[0015]图3是本发明的盘组件的透视图；
[0016]图4是本发明的盘和密封件的剖面图；和
[0017]图5是优选实施例的剪切销的侧视图。
[0018]图6是本发明的凸轮的优选实施例的剖面图，展示剪切销的载体和无支架;和
[0019]图7是闭合机制的优选实施例的剖面图，展示孔、剪切销和剪切销载体。
[0020]实施例详细描述
[0021]现在转到附图，其中相同的参考符号指示相同或相似的部件，图1示出一个三偏心蝶阀1的横截面。该阀具有在旋转轴14上承载的盘12，使得盘12和轴14可在阀体内的开放和闭合位置之间转动。阀10被狗造成使得轴14的垂直中心线18从密封面20偏移。这是第一个偏移。第二偏移是轴14的水平中心线22从阀1的密封件的轴或中心线24偏移。第三偏移发生在从盘12的中心线26，从在切割阀10的内表面32上的锥形表面30的中心线28偏移。
[0022]本发明的优选实施例中的减压阀50，如在图2-5中可见，使用三偏心阀的几何形状。它具有主体52、盘组件54和闭合机制56。盘组件54具有相对应主体52枢转地安装的轴58。优选实施例中的轴58穿过在主体52的一侧62的两个孔60。盘支承64被固定地连接到轴58。具有凸轮表面68的凸轮66被固定地连接到轴58。
[0023]闭合机制56具有一个枢转地附连到托架72的杠杆臂70。托架72固定地连接到阀体52。杠杆臂70的部分74定位为使得它露出靠在凸轮表面68。在优选的实施例中，在杠杆臂70和托架72之间的枢轴连接76被布置成使得杠杆臂70可提供机械优势靠向凸轮表面68，这有助于转动凸轮66和盘组件54到关闭位置，如图2中所见。
[0024]一个孔78穿过支架72和凸轮66。当盘组件54是在关闭位置时，孔78被定位成使得在托架72上的孔78与在凸轮66上的孔78对准。剪切销80可以被插入孔78。当在盘82上的压力超过预设压力时，所施加到剪切销80上的力造成它无法沿着凸轮66与支架72之间的接口84ο
[0025]在如图2和3中可见的优选实施例中，凸轮66与支架72被构造使得有两个接口84。在本实施例中，剪切销80如图5中所示，可以被加工成具有两个颈86，当剪切销80被放置在孔78中时，与接口 84对齐。从而，释放压力可以通过调整在剪切销80中的颈86的尺寸来调节。如果只有一个接口 84，然后仅需要切割单颈86到剪切销80中。
[0026]盘82通过多个在压缩状态的调节紧固件88和多个在张力状态的保持紧固件90被固定至盘支撑64和轴58。在图2和3所示的优选的实施例中，调整紧固件88被布置在一个矩形结构中。同样地，保持器紧固件90也被布置在对于调整紧固件88反转的矩形结构中。通过调节调整紧固件88和保持紧固件90，相对于阀50的喉部92的盘82的位置可以被调节并保持在适当位置。这提供了一个机制以将盘82调整到其提供了一种有效的密封的定向。本发明的其它实施例可以使用更多或更少的紧固件88和90，以及它们的布局的不同的配置结构。
[0027]图4提供了本发明的优选实施例的阀密封件94的横截面图。阀密封件94位于盘82的周缘96上。它有一或多层石墨98和一或多层金属100。在优选实施方案中，金属100是不锈钢。而层的数量和确切的物质可能会有所不同，在图4中所示的优选实施例具有三层石墨98和三层的不锈钢100。盘82还具有一个在盘82中的槽104中被捕获的盘密封102。槽104是定 向防止盘密封102的径向运动。阀密封件94是在盘密封件102和保持器106之间被捕获。如图1中所示，阀密封件94的外边缘108优选的沿着圆锥表面30被削角。沿圆锥表面30优选的。
[0028]图6示出了凸轮120的替代实施例的剖面图。在这里，一个槽122通过凸轮166延伸。槽122优选弧形并且具有第一和第二端124和126。剪切销的载体128与通过它的孔138，被成形为配合进入槽122并槽122的长度短。这允许剪切销载体128在槽122内移动。
[0029]当阀50处于关闭位置时，剪切销80被插入。它在槽122的第一端124或附近经过。第一螺纹孔130穿过凸轮120并进入槽122的第一端124。第一螺纹固定螺钉132被定位并与第一螺纹孔130接合。槽122的第二端126具有第二螺纹孔134穿过凸轮120并进入槽122的第二端126。第二螺纹固定螺钉136螺纹接合第二螺纹孔134。固定螺丝132和136接触剪切销载体128，使得剪切销载体128在槽122内的位置可以通过固定螺钉132和136延伸到槽122。
[0030]如最佳在图7中可见，剪切销80穿过孔78和138。孔78和138可以与或可以不与衬套140内衬。套管140有助于防止孔78和138内的磨损，磨损可能导致在阀50内盘82的未对准，它可以导致泄漏。
[0031]盘组件54被移动到关闭位置，以对准盘82。盘82则相对于盘支撑64和轴58通过操纵调节紧固件88和保留紧固件90进行调整。一旦调整后，在盘82和喉部92之间形成密封，该剪切销80通过在支架72中的孔78和在剪切销载体128中的孔138被插入。附加扭矩可以通过的固定螺钉132和136的操作调节槽122内剪切销载体128的位置被施加在闭合机制56上。
[0032]前面的描述详细介绍了本发明的优选实施，并描述了最佳的预期方式。然而，可以理解的是，改变可能在结构和部件的配置的细节方面做出，而不偏离本发明公开的精神和范围。因此，这里提供的描述将被认为示例性的，而不是限制性的，并且本发明的真实范围是由以下权利要求和其每个元件全方位等效限定。
【主权项】
1.减压阀(50)，包括: 一个主体(52)，盘组件(54)和闭合机制(56); 盘组件(54)具有轴(58)相对于主体(52)枢转地安装，盘支撑件(64)固定地附连到轴(58)，盘(82)连接至盘支撑件(64)，一个凸轮(66)固定地安装至轴(58)，凸轮(66)具有一个凸轮表面(68)； 闭合机制(56)固定地附连到主体(52)，闭合机制(56)具有闭合杆(70)枢转地连接到托架(72)，使得它可以裸露靠在凸轮表面(68)，以提供机械优势旋转轴(58); 其中当一个预定的压力被施加到盘(82)上时，盘(82)从闭合位置移动到打开位置。2.根据权利要求1所述的减压阀还包括:所述阀是布置在一个蝴蝶、三偏心配置。3.根据权利要求1所述的减压阀还包括，安装在所述盘(82)的周缘(96)的阀密封件(94)，阀密封件(94)具有至少一层石墨材料(98)和至少一层金属(100)和一个倒角的外围边缘(30) ο4.根据权利要求3所述的密封件(94)，还包括在阀密封件(94)和在盘(82)的槽(104)之间捕获的盘密封件(102 )，槽(104)被定向，使得其限制所述盘密封件(102)的径向移动。5.根据权利要求4所述密封件(94)还包括一个固定器(106)固定阀密封件(94)至盘(82)。6.根据权利要求3所述的至少一层的金属(100)包括至少一个层不锈钢。7.根据权利要求1所述的阀进一步包括盘(82)由多个保持紧固件(90)和多个调整紧固件(88)，可调节地安装到所述盘支撑件(60)，其中所述多个保持紧固件(90)是在张力状态并且多个调节保持器(88)是处于压缩状态。8.根据权利要求7所述的阀进一步包括在一个三角形结构中的多个保持紧固件(90)。9.根据权利要求7所述的阀进一步包括在一个三角形结构中的多个调整紧固件(88)。10.根据权利要求1所述的阀，还包括 一个弧形槽(122)位于所述凸轮(166)具有一个第一端(124)和一个第二端(126)和一个给定的长度； 一个位于圆弧形槽(122)具有给定长度，该长度小于所述槽(122)的长度的弧形剪切销载体(128); 通过剪切销载体(128)的凸轮(166)的孔(138); 一个第一螺纹孔(130)穿过所述凸轮(166)，并进入槽(122)的第一端(124); 一个第二螺纹孔(134)穿过所述凸轮(166)，并进入槽(122)的第二端(126); 第一组螺钉(132)螺纹接合第一螺纹孔(130);和 第二组螺钉(136)螺纹接合第二螺纹孔(134)。11.根据权利要求10所述的阀，其中，在槽(122)内的剪切销载体(128)的位置是通过操作第一(132)和第二(136)固定螺钉可调节的。
【专利摘要】减压阀(50)是一个三偏心蝶阀结构。它有一个主体(52)、盘(82)、盘组件(54)和具有在凸轮(66)上有机械优势的杠杆臂(70)的闭合机制(56)，它有助于阀的关闭。阀(50)依赖于可以被加工以改变阀的开启压力的剪切销(80)。盘(82)由多个调整紧固件(88)和保持件紧固件(90)，其可以被调节以提供在阀(50)的有效密封固定到所述盘组件(54)。修改阀密封件(94)具有一或多层石墨(98)和金属(100)。盘密封件(102)在限制所述盘密封件(102)的径向运动的盘(82)的槽(104)中被捕获。阀密封件(94)在保持器和盘密封件(102)之间被捕获。
【IPC分类】F16K1/20, F16K31/524, F16K17/14
【公开号】CN105492812
【申请号】CN201480048080
【发明人】柯蒂斯·施密特, 约翰尼·马文·保耶, 詹姆士·R.·科里安
【申请人】伊万诺阀门（美国）有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月27日
【公告号】EP3039327A1, US9273789, US20150059881, WO2015031451A1
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