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卡麦隆全焊接球阀的专利技术(上)

发布于:2015-10-03 09:45:00

  本文为卡麦隆公司的一个有关全焊接球阀专利技术的译文(发明人:Herbert Allen,专利权人:Cameron Iron Works),发表本文旨在使读者对全焊接有进一步的认识。虽然卡麦隆全焊接球阀的专利技术自问世至今已有55年,但对于球阀的设计来讲依旧具有可借鉴性。

  本发明总体与球阀改进相关。

  横贯大陆的管线引发了一个对较大口径阀门的日益增长的需求。随着阀门口径的增大,与制造阀门的劳动力成本相比,材料的成本越发引人关注。鉴于这一原因,塞形旋转阀更适合于大口径管线和其它用途,因为他们不必在全开和全关位置都为做往复运动的关闭件留有一个容纳它的空间。球阀就更好了,因为它的球形关闭件和阀座之间,比其它型式塞形旋转阀的关闭件和它们的阀座之间更容易做到严密的密封。

  而且,与其它型式有同等流通能力的塞形旋转阀的关闭件相比,球形关闭件有更小的外径。因此,至少在理论上,包围在这种球形关闭件外面的阀体,应该明显小于包围在其它塞形旋转阀关闭件外面的阀体,众所周知,任何给定的厚度,球形壁可以为阀门内部纳的药理提供最高的强度。然而遗憾的是,市场上能够购买得到的这种型式的球阀,并没有利用这些固有的优点,因为它们千篇一律的有着大而笨重的阀体。

  这主要归因于球阀的制造商们一直关心的是阀门的顶法兰孔,而不是从它的入口或出口放入或取出关闭件和阀座进行更换和维修的事实。在这种型式的任何“全通径”阀门中,贯穿关闭件的孔同安装阀门的管线通径一样大小,因此关闭件有一个比把阀体的相对端连接到管辖你上流入阀体的入口和流出阀体的出口更大的外径,这样就无法通过它们把关闭及那拆卸出来。

  很显然,这一顶法兰孔必须靠一个有足于容纳管线压力强度的连接件把它封盖住。通常这一连接件是一个阀盖,阀盖通过螺栓或其它可拆卸的方式,连接到阀体上的、一个可在阀体流道的径向方向放入关闭件和阀座的顶法兰孔上。在其它型式的阀门中,它是一个以两端相接的方式可拆装的固定在阀体剩余部分上的、有入口或出口部分的连接件,关闭件有允许轴向穿过阀体流道插入和取出、可拆装的阀杆或枢轴。不管采用哪一种方式,这些封盖孔的连接件都需要有一个坚固的基础来支撑把它连接到阀体剩余部分上的部件,从而使得阀体变得大而笨重。在需要大口径阀门的管线或其它用途中,这种阀体的成本使得阀门的总成本提升到令人望而止步的地步。

  就这些连接方式常为那些无经验人员提供了易于进入阀门内部机会来说,也是不希望的,这可能会造成他们打开安装在管线上带压的阀门,也可能使得这样的人员在现场能偶拆卸和维修只应在工厂中维修的零件。

  卡麦隆全焊接球阀的专利技术的目的

  本发明的一个目的是,提供一种利用球形关闭件全部固有特点的球形旋转阀,更详细的说,在这种阀门中阀体有以前球阀阀体的强度,但不需要对它有额外的材料要求。

  本阀门的另一个目的是,提供这样一种阀门,在这一阀门中阀体被建造成不需要迄今为止使用在这种型式阀门阀体中的笨重、可拆卸的连接方式,并且根据需要还可以维修或更换其中易于磨损的零件

  本发明还有一个目的是,提供一种可以阻止在现场不适当操作和错误处置的阀门。

  更特定的目的是,提供一种只能在把阀门从管线上拆卸下来后,甚至在卸下来后还得使用在现场通常没有的设备才可能进入他们内部的球形阀。

  更进一步的目的是,提供一种具有结构紧凑、在操作阀门过程中环绕阀座四周分摊磨损的机构的球形旋转阀。更明确的说,提供一种能够保护免遭不适当操作造成损伤的机构。

  本发明的其它目的、优点和特征,对于一个油这方面技术的人,在斟酌本阀门的书面说明书、所附的权项和附图后,是显而易见的。

  卡麦隆全焊接球阀的专利技术的创新之处

  按照本发明的一个新颖构思,球阀关闭件被安装在仅有几个围绕着它的零件,沿着一个经过关闭件中心的平面连接在一起的阀体之内。尽管关闭件被夹持在阀体中间不能取出,但已经发现,在需要时不必取出它仍可进行维修。另一方面,按照不鼓励在现场维修这种阀门的意图,本发明不采用这种迄今为止使用的那种连接形式的结构,因此使得不熟练的人员不可能在现场打开安装在管线中阀门的阀体。

  在阀门的运行过程中,环形阀座可以在连在一起的两个阀体端部孔中从一端移动到另一端,同关闭件保持啮合,以及在需要调换阀门内的零件时从阀体中被取出。最好通过一种方法,例如点焊,将阀座保持在运行位置上,点焊使得没有通常在工厂中才能找到的专用设备就难于从事调换的工作。在修理关闭件和调换阀座时,建议同时旋转关闭件和每一个阀座,并且在他们相互啮合的状态下研磨它们上的同心着座面。

  在制造这种阀门的时候,偏向采用沿纵向经过球形关闭件中心的一个平面,把几块阀体对分体焊接在一起的方法。因为这种方法能够用一个简单的金属成形工艺,把薄板压制成成形的对分体。再把单独的对分体相关焊接在一起时,会产生某些应力和变形,他们通常使得关闭件和阀座之间难于获得一个紧密的密封,因此,建议为阀座配备与穿过开启位置上关闭件的孔有同轴密封面的焊接阀体入口和出口。

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