專利名稱：非提升式桿閥及更換永久密封裝置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于流體分配系統(tǒng)中的非提升式桿閥，尤其涉及一種新穎的非提升式桿閥，它便于更換閥桿密封裝置而不必停止使用該閥。
用于分配系統(tǒng)中的非提升式桿閥是已知的。這些非提升式桿閥裝有一閥桿密封件，它借助壓縮和內(nèi)部壓力形成一種封密裝置，并在其內(nèi)的壓力下容納該產(chǎn)物。為了更換這種閥桿密封件，該閥和其后的分配系統(tǒng)必須停止使用，以免產(chǎn)物大量損失。解決停工時(shí)間問(wèn)題的一種方案是在1975年10月14日頒發(fā)的Fenster等人的美國(guó)專利US-3，912，221中提出的，它公開了一種閘閥的閥桿密封件和保持件。這種閘閥屬于非提升型，在閥套和閥桿之間設(shè)有密封裝置。一筒型密封裝置由控制螺母和閥桿保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，各閘門由一鎖環(huán)保持在提升位置上。該筒型密封裝置可通過(guò)拆下控制螺母并提升出該密封筒來(lái)拆卸。
上述非提升閥包括一輔助密封裝置，以防在更換主密封裝置時(shí)產(chǎn)品流失。這樣就允許該閥處于工作狀態(tài)下更換主封密裝置。這種累贅的輔助O型環(huán)密封裝置通過(guò)非提升式閥桿和閥套之間的壓縮以及由產(chǎn)物管道施加的內(nèi)部壓力是持續(xù)起作用的。在該閥開啟和關(guān)閉期間，這些持續(xù)作用于輔助O型環(huán)密封裝置上的力使這一密封裝置承受持久的磨損，因此，由于持續(xù)施加其上的應(yīng)力，這種輔助密封裝置需要更換時(shí)，該閥和分配系統(tǒng)必須停止使用，以避免在更換期間產(chǎn)物流失。
本發(fā)明目的是提供一種非提升式桿閥，其中密封裝置螺母的拆卸和O型環(huán)的更換可無(wú)須停止該非提升式桿閥及有關(guān)的分配系統(tǒng)的工作來(lái)完成。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有僅在更換主O型環(huán)密封裝置時(shí)才被接合的輔助密封裝置的非提升式桿閥。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種包含上述特點(diǎn)的非提升式桿閥，它可被改成現(xiàn)存的閥體。
這些和另一些目的，按照本發(fā)明，是通過(guò)提供一種包括具有一進(jìn)口和一出口、能安裝非提升式桿閥閥體的非提升式桿閥組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種非提升式桿閥包括一個(gè)固定于該閥體、形成一管形孔道的閥帽件。一閥桿穿過(guò)該管形孔道，并具有一可軸向位移的下閥部，該下閥部處在進(jìn)出口之間。設(shè)有一保持環(huán)，用以固定閥桿，防止相對(duì)于閥帽向內(nèi)移動(dòng);設(shè)有一向內(nèi)延伸的徑向突緣，用以固定閥桿，防止相對(duì)于閥帽件向外移動(dòng);設(shè)有一壓緊螺母，用以密封閥組件。該壓緊螺母有一內(nèi)表面和一外表面，一個(gè)第一O型密封環(huán)裝在該內(nèi)表面上，一個(gè)第二O型密封環(huán)安裝在該外表面上。設(shè)有一個(gè)可軸向位移的第三密封裝置，它依靠在下閥桿的上表面上，并可和下閥桿一起軸向移動(dòng)。第一和第二O型密封環(huán)構(gòu)成永久密封裝置，并在通常使用期間密封該閥組件，而第三密封裝置構(gòu)成一臨時(shí)的密封裝置。這一臨時(shí)的密封裝置可在閥桿、閥帽和下閥桿之間有選擇地構(gòu)成，以便臨時(shí)密封該閥組件。這就允許該永久密封裝置在必要時(shí)能被更換而不停止該閥組件的工作。第三密封裝置在通常工作期間不處在壓縮狀態(tài)，而僅當(dāng)下閥桿被向上提拉時(shí)才被壓縮，并反向座合，使第三密封裝置壓著閥帽。


圖1是本發(fā)明的非提升式桿閥組件的縱剖面圖，處于通常的接通工作狀態(tài)。
圖2是本發(fā)明的非提升式桿閥組件的縱剖面圖，處于更換位置。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的非提升式桿閥組件的縱剖面圖。
參看圖1和2，圖中表示一閥組件2，它包括一閥體4和一閥組件6。該閥體有閥口3和5，處于這些閥口間的流體或其它物質(zhì)流受閥組件6控制。該閥體還包括一制有內(nèi)螺紋的閥安裝孔7，它和閥口3是縱向同軸線的。閥組件6包括一閥帽8，其上制有外螺紋10，它和安裝閥孔7的內(nèi)螺紋12相配合以便將閥組件6固定在其中。非提升閥桿14穿過(guò)閥帽8中的中心孔11，并可相對(duì)于閥帽轉(zhuǎn)動(dòng)，但借助于保持環(huán)16被保持在某一軸向固定位置上。非提升閥桿14具有一個(gè)制有外螺紋的下端部18，它和一個(gè)單獨(dú)的制有內(nèi)螺紋的下閥桿20相配合。下端部18擰入下閥桿20內(nèi)的制有螺紋的中心孔道21內(nèi);相配合的螺紋用虛線23表示。下閥桿20被非轉(zhuǎn)動(dòng)地保持在閥帽8的下開口端25內(nèi)，當(dāng)閥桿14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能相對(duì)于非提升閥桿軸向移動(dòng)。下閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)鍵和在閥帽上的鍵槽結(jié)構(gòu)27，或通過(guò)該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)能找到的任何已知方法來(lái)防止的。下閥桿20額外裝有一埋于其下部的盤形密封裝置22，當(dāng)閥組件2處于關(guān)閉或斷路狀態(tài)時(shí)，它和閥體內(nèi)的閥座29接合來(lái)關(guān)閉閥口3。
壓緊螺母24有一中心開孔31，非提升閥桿14穿過(guò)其中，設(shè)置壓緊螺母是為了在閥帽8和非提升閥桿14之間構(gòu)成一可更換的壓緊密封裝置。壓緊螺母被擰入閥帽8的開口端33內(nèi)，非提升桿閥穿過(guò)該壓緊螺母并進(jìn)入該閥帽內(nèi)。該可更換的壓緊密封裝置包括第一和第二O型密封環(huán)26及28。第一O型密封環(huán)26被安裝在壓緊螺母24的內(nèi)表面上的凹槽30內(nèi)，從而在非提升閥桿14和壓緊螺母24之間形成一種流體密封裝置。第二O型密封環(huán)28被設(shè)置在壓緊螺母24的外表面上，處于在其間形成的凹槽32內(nèi)。該第二O型密封環(huán)28在閥帽8和壓緊螺母24之間構(gòu)成了一個(gè)第二流體34密封裝置。壓緊螺母24通過(guò)螺紋34被固定在閥帽8內(nèi)，以便壓縮在壓緊螺母24和閥帽8之間的O型環(huán)28。
由于桿14轉(zhuǎn)動(dòng)而使閥門開關(guān)時(shí)，第一O型密封環(huán)26承受應(yīng)力。由于這些應(yīng)力，就需要周期地更換O型密封環(huán)26。為了更換O型密封環(huán)26而無(wú)須停止閥工作，在下閥桿20和閥帽8之間，圍繞閥桿14裝有一彈性墊圈36。墊圈36依靠在下閥桿20的上部35上，當(dāng)閥桿14轉(zhuǎn)動(dòng)，下閥桿20完全提升到反向坐合位置時(shí)，該墊圈和閥帽8的突緣38相接觸，隨后被壓縮，從而在閥桿14、下閥桿20和閥帽8之間構(gòu)成一臨時(shí)密封裝置，如圖2所示。在下閥桿20處于完全提升狀態(tài)以及墊圈36構(gòu)成臨時(shí)密封的情況下，擰入閥桿上端部的螺栓40可被卸下，由螺栓固定的圓形把手可被提離，從而得以接觸壓緊螺母24。由于形成了臨時(shí)密封，壓緊螺母24可被取下，并能在沒(méi)有損失任何產(chǎn)品的情況下更換O型環(huán)26，也無(wú)須在任何時(shí)間內(nèi)停止閥自身的工作。
閥組件2通常工作時(shí)，彈性墊圈36不被壓縮或不承受內(nèi)部流體壓力，后者會(huì)使墊圈磨損，從而需要更換。通過(guò)圓形把手42使桿14沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于螺紋23的作用，便使下閥桿20向上移動(dòng)，并使盤形密封裝置22從閥座29上移離以打開該閥。然而，為打開閥門，無(wú)須轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿14一直到下閥桿20移過(guò)全程至墊圈36接觸并受壓的反向坐合位置為止。在閥門通常工作期間，這是決不會(huì)發(fā)生的。
為了關(guān)閉該閥門，按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿14，直到盤形密封裝置22接觸閥座29。
圖3中所表示的是在參照?qǐng)D1和圖2對(duì)上面所公開的那種閥的變型，但其使用原理是相同的。圖3中那些在結(jié)構(gòu)和功能上跟圖1與圖2中所示的結(jié)構(gòu)元件相同的結(jié)構(gòu)元件使用相同的標(biāo)號(hào)。圖3中的閥包括一閥桿14，閥桿14具有位于閥帽8突緣38下方的徑向突出的突緣44。因此，當(dāng)下閥桿20被完全提升時(shí)，彈性墊圈36便接觸突緣44，隨后被壓縮，在閥桿14和閥帽8之間形成一臨時(shí)密封。突緣38和44的組合絕對(duì)防止了閥桿14相對(duì)于閥帽8提升。
以上敘述了本發(fā)明的圖示實(shí)施例，熟悉本技術(shù)的人會(huì)明白，在不背離本發(fā)明的精神下可以對(duì)本發(fā)明作出許多變更。因此要使本發(fā)明的保護(hù)范圍由附加的權(quán)利要求書及其等同物來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種非提升式桿閥組件，包括一個(gè)適于連接于閥體的閥帽，所述閥帽包括一上端，一下端和一個(gè)在其上、下端間穿通該閥帽的中心孔道；一個(gè)穿過(guò)所述閥帽的上端、進(jìn)入所述孔道，并具有一個(gè)處于所述裝置內(nèi)用以確保所述閥桿在所述閥帽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，但防止沿所述上、下端方向移動(dòng)的閥桿下端的閥桿；一個(gè)下閥部；將所述下閥部裝配到所述桿下端，在閥關(guān)閉位置和閥開啟位置之間以及在閥開啟位置和反向坐合位置之間，用以相對(duì)于所述閥桿軸向移動(dòng)的裝置，所述相反坐合位置最接近于所述閥帽的上端，所述下閥部具有一個(gè)伸入底端所述孔道內(nèi)的上端以及一個(gè)向外移動(dòng)超過(guò)所述閥帽底端的下端；一個(gè)安裝在所述閥桿和所述閥帽之間的所述下閥部的上端位置上的密封裝置，當(dāng)所述下閥部處于閥關(guān)閉或閥開啟位置時(shí)，所述密封裝置通常是不受壓縮的，和所述閥帽保持非密封接觸，當(dāng)所述下閥部被移到所述反向坐合位置時(shí)，所述密封裝置在所述下閥部的上端受壓縮，使其和所述閥帽進(jìn)入密封接觸。
2.按權(quán)利要求1所述的非提升式桿閥，其特征在于所述密封裝置沿所述閥帽軸向可移動(dòng)。
3.按權(quán)利要求1所述的非提升式桿閥，其特征在于所述密封裝置被安裝在所述閥桿和所述閥帽之間的所述下閥部分的上端之上方。
4.按權(quán)利要求1所述的非提升式桿閥，其特征在于所述孔道在靠近所述閥帽的底端被加寬，以安裝所述下閥部，該下閥部在所述孔道內(nèi)和所述閥帽相嚙合，所述孔道在所述下閥部上方某一間隔距離處變窄，形成一徑向延伸的突緣，以便在低于所述徑向延伸的突緣下方，在所述閥桿和所述閥帽之間構(gòu)成一間隙，所述密封裝置被安裝在所述間隙內(nèi)。
5.按權(quán)利要求4所述的非提升式桿閥，其特征在于當(dāng)所述下閥部被移到反向坐合位置，從而接觸并壓縮處在所述徑向延伸突緣、閥帽孔道和閥桿之間的所述密封裝置時(shí)，所述下閥部的上端移入所述間隙，從而在所述閥桿和閥帽之間形成一種密封。
6.按權(quán)利要求4所述的非提升式桿閥，其特征在于所述閥桿包括一個(gè)向外凸出的桿肩，它在所述閥帽內(nèi)的徑向延伸突緣的下面延伸，所述密封裝置被安裝在所述桿肩下面的所述間隙內(nèi)，當(dāng)所述下閥部被移到反向坐合位置時(shí)，所述下閥部的上端移入所述間隙，從而接觸并壓縮在所述桿肩、閥帽孔道和閥桿之間的所述密封裝置，在所述閥桿和閥帽之間形成一種密封。
7.按權(quán)利要求6所述的非提升式桿閥，其特征在于所述桿肩和所述徑向延伸突緣保持接觸。
8.按權(quán)利要求1所述的非提升式桿閥，其特征在于所述孔道在靠近所述閥帽底端被加寬以安裝所述下閥部，所述下閥部在所述孔道內(nèi)和上述閥帽相嚙合，所述閥桿包括一個(gè)在所述下閥部上方某一距離處制出的向外突出的凸臂，從而在所述向外凸出的凸臂下方，在所述閥桿和所述閥帽之間形成某一間隙，所述密封裝置被安裝在所述間隙內(nèi)。
9.按權(quán)利要求1所述的非提升式桿閥，其特征在于它包括一個(gè)可拆卸地固定在所述閥帽上端處的所述孔道內(nèi)的壓緊螺母，所述壓緊螺母具有一個(gè)外表面及一個(gè)由內(nèi)表面構(gòu)成的中心腔道，所述中心腔道穿通所述壓緊螺母，所述閥桿穿過(guò)所述中心腔道，所述壓緊螺母包括所述內(nèi)表面上的在所述閥桿和所述壓緊螺母間構(gòu)成密封的第一密封裝置以及所述外表面上的在所述閥帽和所述壓縮螺母間構(gòu)成密封的第二密封裝置。
10.按權(quán)利要求9所述非提升式桿閥，其特征在于所述壓緊螺母包括在所述內(nèi)表面上的用以安裝所述第一密封裝置的第一徑向凹槽，以及在所述外表面上的用以安裝所述第二密封裝置的第二徑向凹槽。
11.按權(quán)利要求9所述非提升式桿閥，其特征在于所述閥帽包括一個(gè)在所述壓緊螺母下方并在所述下閥部上方某一間隔距離的所述孔道內(nèi)的徑向向內(nèi)延伸的突緣，在所述徑向延伸突緣下方處，在所述下閥部和閥帽之間構(gòu)成一間隙，用以確保所述閥桿處于所述閥帽內(nèi)、防止沿閥帽的上、下端方向移動(dòng)的所述裝置包括自所述徑向向內(nèi)延伸的突緣和所述壓緊螺母之間的閥桿上向外突出的側(cè)向突出裝置。
12.按權(quán)利要求11所述非提升式桿閥，其特征在于所述側(cè)向突出裝置包括一個(gè)固定在所述閥桿上并和所述徑向向內(nèi)延伸的突緣相接觸的保持環(huán)。
13.按權(quán)利要求11所述非提升式桿閥，其特征在于所述密封裝置被安裝在所述間隙內(nèi)。
14.按權(quán)利要求13所述非提升式桿閥，其特征在于當(dāng)所述下閥部被移到反向坐合位置時(shí)所述下閥部的上端移入所述間隙內(nèi)，接觸并壓縮在所述徑向延伸突緣、閥帽孔道和閥桿之間的所述密封裝置。
15.按權(quán)利要求13所述非提升式桿閥，其特征在于所述閥桿包括一個(gè)向外突出的桿肩，桿肩在所述閥帽內(nèi)的徑向延伸的突緣下面延伸，所述密封裝置被安裝在所述桿肩下面的所述間隙內(nèi)，當(dāng)所述下閥部被移至反向坐合位置時(shí)，所述下閥部的上端移入所述間隙內(nèi)，接觸并壓縮處在所述桿肩，閥帽孔道和下閥部之間的所述密封裝置，在所述下閥部和閥帽之間構(gòu)成一種密封裝置。
16.按權(quán)利要求15所述非提升式桿閥，其特征在于所述桿肩和所述徑向延伸突緣保持接觸。
17.在一種具有一個(gè)閥帽，一個(gè)靠近所述閥帽第一端的閥座，一個(gè)能被操作來(lái)坐合在所述閥座上、從所述閥座上移到閥開啟位置、并從所述閥開啟位置移到反向坐合位置的閥件，一個(gè)伸入所述閥帽的第二端、并被連接來(lái)操作所述閥件的非提升式閥桿，以及在靠近所述閥帽第一端的所述閥桿和閥帽之間構(gòu)成密封裝置的可拆卸的永久密封裝置的非提升式桿閥組件中，更換所述永久密封裝置的方法包括當(dāng)所述閥件自所述閥開啟位置移至所述反向坐合位置時(shí)，在所述閥帽和處于所述閥帽第一端與所述永久密封裝置間的所述閥桿之間形成一臨時(shí)流體密封裝置。在所述閥件處于反向坐合位置的狀態(tài)下，取下并更換所述永久密封裝置，建立一個(gè)新的永久密封裝置;使所述閥件移向所述閥開啟位置，所述臨時(shí)流體密封裝置。
全文摘要
一種非提升桿閥，包括一閥帽，它有上、下端及穿通的中心孔道；一穿入孔道并有使閥桿的閥帽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，但沿上、下端方向不移動(dòng)的桿下端的閥桿；一下閥部；將下閥部裝于桿下端，在閥開、關(guān)位置間及開和反向坐合位置間沿閥桿軸向移動(dòng)的裝置，下閥部的上端伸入底端孔道內(nèi)，下端向外移過(guò)閥帽底端；裝于下閥部上端的密封裝置，當(dāng)下閥部在閥開、關(guān)位置時(shí)，密封裝置不受壓，和閥帽非密封接觸，當(dāng)移到反向坐合位置時(shí)，其上端受壓，和閥帽密封接觸。
文檔編號(hào)F16K1/02GK1044160SQ89108759
公開日1990年7月25日 申請(qǐng)日期1989年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月11日
發(fā)明者詹姆斯·A·彼得信, 添瑪非·G·克雷澤 申請(qǐng)人:工程控制國(guó)際有限公司