專利名稱：球閥封殼和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及球閥，并且特別地涉及具有用于在操作期間減少撓曲的封殼的球閥。
背景技術(shù)：
非浮動(dòng)球的球閥典型地具有從球的側(cè)部突起的耳軸(trunnion)。閥組件大體包括用于支承耳軸的耳軸板。由于碎片的進(jìn)入、污染的形成、腐蝕和潤(rùn)滑劑的沖出，球閥在它們的預(yù)期壽命結(jié)束之前可能出故障。這些事件可導(dǎo)致機(jī)構(gòu)過度受壓和變形，過度受壓和變形可使閥無法操作。在高應(yīng)力應(yīng)用中的球閥可能更易于出問題，因?yàn)榍蜷y和支承球的平坦耳軸上的扭矩增大。

發(fā)明內(nèi)容
在球閥組件的一個(gè)實(shí)施例中，一種球閥包括圍繞球的拼合型封殼。封殼可具有用于定位和支承球上的耳軸的對(duì)準(zhǔn)孔，對(duì)準(zhǔn)孔可對(duì)球提供增加的支承，以及在球旋轉(zhuǎn)期間提供更好的引導(dǎo)。閥可具有位于拼合式封殼內(nèi)的頂閥座和底閥座。封殼中的鎖定輪廓或凹槽可接合頂閥座和底閥座中的各個(gè)上的對(duì)應(yīng)的凸緣。球的兩側(cè)上的促動(dòng)臂可通過雙重斜輪廓而附連到十字頭上。雙重斜輪廓可為促動(dòng)臂上的成對(duì)的凹槽，凹槽連接到十字頭上的成對(duì)的凸緣上。固持在促動(dòng)臂內(nèi)的聯(lián)結(jié)臂可通過套筒軸承連接到球上，并且將活塞軸向力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)力，以進(jìn)行關(guān)閉和剪切操作?；钊尚龜Q到十字頭上，以促動(dòng)閥組件。在一個(gè)實(shí)施例中，在球閥從打開位置旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置，以及從關(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)到打開位置期間，球耳軸可承載在球周圍的球形拼合式封殼中的孔上。在可使傳統(tǒng)的單板耳軸變形的高摩擦狀況下，封殼可提供額外的支承和引導(dǎo)，并且從而減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的超載。可在封殼和球之間提供最佳間·隙，使得任何固體污染物不太可能沉淀下來和阻礙球旋轉(zhuǎn)。可用兩側(cè)中有螺栓的十字頭中的類似的匹配輪廓來組裝促動(dòng)臂的雙重斜輪廓。螺栓在促動(dòng)臂和十字頭之間可產(chǎn)生預(yù)載，以在球出故障狀況期間(可能在高摩擦加載下引起)補(bǔ)償由球旋轉(zhuǎn)所需的活塞軸向力產(chǎn)生的徑向力。在促動(dòng)臂中制造與別個(gè)不同的輪廓，以支承聯(lián)結(jié)臂，以及在球從打開旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉以及從關(guān)閉旋轉(zhuǎn)到打開期間適應(yīng)聯(lián)結(jié)臂路徑。這個(gè)輪廓可封閉聯(lián)結(jié)臂，并且減少碎片截留在支承區(qū)域中。在活塞向上運(yùn)動(dòng)期間，對(duì)準(zhǔn)環(huán)可確保球通道與流徑對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)環(huán)可固定在兩個(gè)促動(dòng)臂的頂部處?？砂凑掌湓谕耆蜷_狀況期間將觸碰內(nèi)殼體來加工對(duì)準(zhǔn)環(huán)?？赏ㄟ^在最終組裝之前加工環(huán)來完成對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)環(huán)還在加載期間對(duì)促動(dòng)臂的頂側(cè)提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。


為了獲得和可更詳細(xì)地理解其中本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)和目標(biāo)以及其它將變得顯而易見的方式，可參照在附圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施例來進(jìn)行在上面簡(jiǎn)要概述的發(fā)明的更具體的描述，附圖形成本說明書的一部分。但要理解的是，圖僅示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且因此，圖不應(yīng)看作限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可容許有其它同樣有效的實(shí)施例。圖1是具有球封殼的閥組件的示例性實(shí)施例的局部截面圖。圖2是圖1的閥組件的球和封殼的裝配圖。圖3是圖1的閥組件的沿著線3-3得到的橫截面圖。圖4是圖1的閥組件的促動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配圖。圖5是圖1的閥組件的分裂式橫截面圖，其在左側(cè)顯示閥關(guān)閉狀況而在右側(cè)上顯示閥打開狀況。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖，在下文中更加全面地描述本發(fā)明。但是，本發(fā)明可體現(xiàn)為許多不同的形式，并且不應(yīng)將本發(fā)明理解為限于本文闡述的示出的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例，使得本公開將是徹底和完整的，而且將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相同標(biāo)號(hào)在全文中指示相同元件，而且點(diǎn)撇符號(hào)(如果使用了)在備選實(shí)施例中指示類似的元件。參照?qǐng)D1，閥組件100可位于流徑中，諸如例如，在海底井頭中。閥組件100可具有外殼體。在圖1中顯不的實(shí)施例中，夕卜殼體可包括下部外殼體102和上部外殼體104,可通過中間鎖圈106將下部外殼體102和上部外殼體104連結(jié)在一起。諸如下鎖圈108和上鎖圈110的鎖圈可用來連接各種殼體元件。例如，下鎖圈108可用來將下部外殼體102連接到底殼體112上。類似地，上鎖圈110可用來將上部外殼體104連接到頂殼體114上。內(nèi)殼體116可為同心地位于上部外殼體104、下部外殼體102或它們兩者內(nèi)的環(huán)形部件，如圖1中顯示的那樣。頂殼體可包括液壓連接件118，但液壓連接件可位于別處。

膛孔120可穿過閥組件100，以限定流徑。膛孔120的軸線可與各個(gè)殼體構(gòu)件的軸線大體相同。球122可用來密封地關(guān)閉膛孔120。在圖1中顯示球122在打開位置上。如在圖2和5中最佳地顯示的那樣，球122可具有大體球形，通道124和耳軸126除外。通道124可為通過球122的中心的圓柱形通道或膛孔。打開位置密封表面128可為在通道124的任一端或兩端處圍繞通道124的開口的大體光滑的表面。球122的外表面130可為大體光滑的表面。耳軸126可為突起自球122的側(cè)部的突起。在一個(gè)實(shí)施例中，耳軸126可為從球122的側(cè)部延伸、垂直于通道124的軸線的圓柱形突起。耳軸126可包括耳軸側(cè)壁132。耳軸126的端部可由耳軸面134限定，耳軸面134可為平行于通道124的軸線的大體平坦表面。耳軸面134可包括用于將聯(lián)結(jié)臂138連接到耳軸126的聯(lián)結(jié)連接器，諸如例如，耳軸面134中的圓柱形凹口 136。聯(lián)結(jié)連接器可相對(duì)于耳軸126的軸線偏移。在其它實(shí)施例中，聯(lián)結(jié)連接器可為例如從耳軸面134突起的螺柱或帶螺紋連接器。球封殼
參照?qǐng)D2，球封殼140可為用于保護(hù)和支承球122的封殼。可具有大體球形形狀的球封殼140可包括左側(cè)封殼142和右側(cè)封殼144，左側(cè)封殼142和右側(cè)封殼144可連結(jié)在一起，以產(chǎn)生封殼140。左側(cè)封殼142和右側(cè)封殼144可通過例如帶螺紋緊固件146連結(jié)，帶螺紋緊固件146穿過螺栓孔148，進(jìn)入到有內(nèi)螺紋的孔150中，如圖2中顯示的那樣。備選地，可使用其它方法來連結(jié)左側(cè)封殼142和右側(cè)封殼144，諸如例如螺母和螺栓、焊接或夾具。一些實(shí)施例可使用定位銷(未顯不)，以有利于對(duì)準(zhǔn)封殼140構(gòu)件。左側(cè)封殼142和右側(cè)封殼144的配合表面152、154可具有斜輪廓，其中，配合表面之間的接縫成角度地延伸，而非垂直于球122的膛孔的軸線，如圖3中顯示的那樣。配合表面152、154之間的接縫可如圖2中顯示的那樣沿軸向延伸，或者可處于其它位置或呈其它構(gòu)造。例如，球封殼140的構(gòu)件可為頂部構(gòu)件和底部構(gòu)件(未顯示)，頂部構(gòu)件和底部構(gòu)件具有垂直于膛孔的軸線而延伸的接縫表面。左側(cè)封殼142和右側(cè)封殼144可與彼此大體對(duì)稱,或者一個(gè)可具有與另一個(gè)不同的形狀和不同的比例，只要組件如本文描述的那樣支承和保護(hù)球122即可。球封殼140可具有成形內(nèi)表面156和外表面160。成形內(nèi)表面156的形狀可與球122的外部球形表面共生(coextensive),從而大體匹配球122的外部的球形形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，成形內(nèi)表面156可為與球122的外部的球形部分共生的球形內(nèi)部。成形內(nèi)表面156和球122的外表面130之間的距離可為具有預(yù)定徑向距離的空隙158(圖5)。球封殼140的端部可具有孔口 162和164，孔口 162和164可為具有小于球122的直徑的直徑的徑向開口。封殼圓柱形延伸部166、168可為從球封殼140延伸的圓柱形部件?？卓?162和164可由封殼圓柱形延伸部166、168的端部限定。上閥座槽口 170和下閥座槽口 172是可位于圓柱形延伸部166和168的內(nèi)壁上的環(huán)形凹槽。上閥座槽口 170和下閥座槽口 172限定鎖定輪廓，鎖定輪廓用于固定環(huán)形部件的唇緣，諸如上閥座222的唇緣224或下部底閥座228的唇緣234 (如下面將更詳細(xì)地描述的那樣)。封殼側(cè)壁174可為大體垂直于球封殼140的膛孔軸線的外表面。封殼側(cè)壁174可具有大體平坦表面，或者可具有一定外形。耳軸支承孔176可位于封殼側(cè)壁174中。各個(gè)耳軸支承孔176可為在大小上設(shè)置成容納和支承耳軸126的圓柱形孔。球封殼140的球形形狀可對(duì)耳軸支承孔176提供支承，而那個(gè)支承可防止耳軸支承孔176響應(yīng)于來自耳軸126的扭矩而彎曲。此外，配合表面152、154的斜輪廓可提供強(qiáng)度，以及減少耳軸支承孔176附近的撓曲。促動(dòng)臂 如在圖1和3-5中最佳地顯示的那樣，諸如促動(dòng)臂178的促動(dòng)部件可用來將力傳遞給球122。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)從上面看時(shí)，促動(dòng)臂178可具有半圓形或“半月”形狀，如圖3中顯示的那樣。在這個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)臂外表面180可具有平滑的成形形狀。促動(dòng)臂內(nèi)表面182是面向球122的表面(從而定義為面向球的表面)，促動(dòng)臂內(nèi)表面182可具有大體平坦形狀。促動(dòng)臂內(nèi)表面可大體平行于耳軸面134和封殼側(cè)壁174。當(dāng)促動(dòng)臂178靠近封殼側(cè)壁174定位時(shí)，組件的外表面可具有大體球形形狀。促動(dòng)臂178可具有其它形狀，包括例如，多邊形外表面(未顯不)。參照?qǐng)D3和4，促動(dòng)臂178的頂部表面184可通過任何技術(shù)(包括例如帶螺紋緊固件188)連接到對(duì)準(zhǔn)環(huán)186上(圖4)。對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可有利于在組裝期間對(duì)準(zhǔn)促動(dòng)臂178，并且還可防止對(duì)準(zhǔn)臂在操作期間撓曲。對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可具有等于促動(dòng)臂178的上表面和止動(dòng)表面之間的期望距離的預(yù)定厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，止動(dòng)表面可為內(nèi)殼體116的下表面190 (圖1)。其它表面可用作止動(dòng)表面。由于具有這個(gè)預(yù)定厚度，當(dāng)球通道124針對(duì)完全打開狀況恰當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可接觸止動(dòng)表面，諸如內(nèi)殼體116的下表面。因而，對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可防止球122在打開時(shí)旋轉(zhuǎn)得過遠(yuǎn)。促動(dòng)臂內(nèi)表面182 ( 圖4)可具有凹口輪廓192。凹口輪廓192可為具有各種特征的凹口，包括例如軸承支承件194和聯(lián)結(jié)臂運(yùn)動(dòng)槽道196 (圖4)。軸承支承194可為例如用以支承和固定推力軸承198的圓柱形凹口。聯(lián)結(jié)臂運(yùn)動(dòng)槽道196可在大小上設(shè)置成容許聯(lián)結(jié)臂138運(yùn)動(dòng)。聯(lián)結(jié)臂
如在圖2和5中最佳地顯示的那樣，聯(lián)結(jié)臂138是可將力從促動(dòng)臂178傳遞到球122的聯(lián)結(jié)臂。在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)結(jié)臂138可包括由鉸鏈或銷連結(jié)的兩個(gè)臂。聯(lián)結(jié)臂138的端部可連接到推力軸承198和軸承200上(圖2)。軸承198可位于促動(dòng)臂凹口輪廓192上的軸承支承194中。類似地，軸承200可位于凹口 136中。當(dāng)聯(lián)結(jié)臂138位于凹口輪廓192中時(shí)，聯(lián)結(jié)臂138被由凹口輪廓192和耳軸面134限定的腔體基本蓋住所有側(cè)部。在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)結(jié)臂支承軸承201可用來在高負(fù)載條件下支承聯(lián)結(jié)臂138的半徑。在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)結(jié)臂支承201可與軸承198組合成單個(gè)物品。聯(lián)結(jié)臂支承201和軸承198的組合例如可用來保持恰當(dāng)?shù)慕M裝間隙。促動(dòng)臂內(nèi)表面182(圖5)，即面向球的表面，可具有用于連接到十字頭202(圖5)上的特征，諸如例如凹 槽204 (圖4)。凹槽204可為位于內(nèi)表面182上的凹槽。凹槽204可具有成形底部，這表示凹槽的深度在促動(dòng)臂內(nèi)表面182的中心附近比在邊緣附近更深。成形底部可有利于接合環(huán)形部件，使得環(huán)形部件在促動(dòng)臂內(nèi)表面的中心附近在凹槽中承座得更深處，但不如在邊緣附近那樣深。促動(dòng)臂內(nèi)表面可具有不止一個(gè)凹槽204。例如，促動(dòng)臂內(nèi)表面可具有一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)凹槽204。在一些實(shí)施例中，未使用凹槽。促動(dòng)臂170可具有用于接收緊固件208的孔206，緊固件208可穿過促動(dòng)臂178，進(jìn)入到十字頭202中。十字頭
參照?qǐng)D4和5，十字頭202可為用于將力傳遞到促動(dòng)臂178的環(huán)形部件。在一個(gè)實(shí)施例中，十字頭202可具有從十字頭202突起的凸緣，諸如第一唇緣210和第二唇緣210。各個(gè)十字頭唇緣210可具有配合到凹槽204中的輪廓。十字頭202還可具有用于接收緊固件208的帶螺紋孔212。在這個(gè)實(shí)施例中，緊固件208穿過孔206，并且接合帶螺紋孔212。緊固件208可為預(yù)載螺栓，借此螺栓的扭矩在十字頭202和促動(dòng)臂178之間產(chǎn)生預(yù)載力。十字頭202可具有用于接合另一個(gè)部件的帶螺紋內(nèi)徑或外徑。如圖5中顯示的那樣，十字頭202在內(nèi)徑表面上可具有螺紋214。可使用其它聯(lián)接件來將十字頭202連接到另一個(gè)部件上。在一個(gè)實(shí)施例中，十字頭202可連接到活塞216上?；钊?br> 參照?qǐng)D1，活塞216可為用于促動(dòng)閥組件100的活塞?；钊?16可具有用以連接到十字頭202上的聯(lián)接件，諸如例如帶螺紋連接件218。在圖4和5中顯示的實(shí)施例中，帶螺紋連接件218位于活塞216的外徑上，并且從而，帶螺紋連接件218可連接到十字頭202上的螺紋214上。在一些實(shí)施例中，可使用其它技術(shù)來在活塞216和促動(dòng)臂178之間傳遞力。在一個(gè)實(shí)施例中，液壓連接件118可連接到可通往活塞216的流體通道(未顯示)上?？墒褂闷渌夹g(shù)來促動(dòng)活塞216。閥座
參照?qǐng)D1，上閥座222可為位于球封殼140的一端處的閥座。上閥座222可為具有側(cè)壁輪廓的環(huán)形環(huán)，環(huán)形環(huán)包括凸緣，諸如唇緣224。唇緣224可為可配合到球封殼140的上閥座槽口 170中的環(huán)形突起。密封件226可位于上閥座222和球122之間。當(dāng)球122在打開位置上，使得球通道124對(duì)準(zhǔn)膛孔120時(shí)，如圖1中顯示的那樣，密封表面128可密封地接合密封件226，以防止流體離開流徑，以及例如進(jìn)入空隙158。當(dāng)球122在關(guān)閉位置上時(shí)，夕卜表面130的一部分可接合密封件226,并且球通道124可橫向于或部分地橫向于膛孔120,從而限制通過閥組件100的流。底閥座228可為位于球封殼140的另一端處的閥座。底閥座228可具有閥座表面230和柱體232。像上閥座222 —樣，底閥座228可具有凸緣，諸如用于接合下閥座槽口 172的唇緣234。在一個(gè)實(shí)施例中，密封件(未顯示)可位于底閥座228和球122之間。對(duì)準(zhǔn)環(huán)236可為位于圓柱232的外徑上的環(huán)形環(huán)。對(duì)準(zhǔn)環(huán)236的外徑可接合活塞216的內(nèi)徑。對(duì)準(zhǔn)環(huán)236的上表面238可與球封殼140的底部表面對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)236可為可用來補(bǔ)償組裝容差的可調(diào)環(huán)，以確保頂殼體114和底殼體112可正確地分別承座在上部外殼體104和下部外殼體102內(nèi)。操作
在組裝期間，球122可位于封殼140內(nèi)，并且在最終組裝到殼體部件(諸如下部外殼體102)內(nèi)之前，與上閥座222和底閥座228對(duì)準(zhǔn)。在示例性實(shí)施例的操作中，可通過在液壓連接件118上應(yīng)用液壓壓力來關(guān)閉閥組件100。這么做可使活塞216向下運(yùn)動(dòng)?；钊?16的力可使促動(dòng)臂178向下運(yùn)動(dòng)。促動(dòng)臂178的運(yùn)動(dòng)可向下拉聯(lián)結(jié)臂138。聯(lián)結(jié)臂的向下運(yùn)動(dòng)可傳遞到球122。因?yàn)榍? 22受球封殼140約束，而且凹口 136相對(duì)于耳軸126的軸線偏移，所以在凹口 136上來自聯(lián)結(jié)臂138的向下的力使球122沿著耳軸126的軸線旋轉(zhuǎn)。因而，聯(lián)結(jié)臂138將活塞軸向力轉(zhuǎn)換成用于球關(guān)閉和剪切操作的旋轉(zhuǎn)力。連接到耳軸面134上的聯(lián)結(jié)臂138必須在凹口輪廓192內(nèi)通常從一側(cè)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)。凹口輪廓192在大小上設(shè)置成允許聯(lián)結(jié)臂138這樣運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)期間，聯(lián)結(jié)臂138和連接到其上的軸承可保持封閉在由凹口輪廓192和耳軸面134限定的腔體內(nèi)。受到耳軸側(cè)壁132和耳軸支承孔176的交接部約束的球122在促動(dòng)期間可旋轉(zhuǎn)，但不沿軸向運(yùn)動(dòng)。在關(guān)閉之后，外表面130可接合在密封件226處，以阻止流體流過膛孔120。當(dāng)將球122用作剪切閥時(shí)，由球封殼140提供的支承可防止或減少球120的撓曲，而不管由于逆著待剪切的元件關(guān)閉球122而引起的扭矩和剪切力如何。在活塞向上運(yùn)動(dòng)期間，對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可確保球通道124對(duì)準(zhǔn)流徑，對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可固定在促動(dòng)臂178的頂部處。在完全打開狀況期間，對(duì)準(zhǔn)環(huán)186可觸碰內(nèi)殼體116的表面。對(duì)準(zhǔn)環(huán)186還可在加載期間對(duì)促動(dòng)臂的頂側(cè)提供穩(wěn)定性。類似地，對(duì)準(zhǔn)環(huán)236可有利于在組裝和操作期間對(duì)準(zhǔn)。雙閥組件
回頭參照?qǐng)D1，閥組件100的一個(gè)實(shí)施例可包括不止一個(gè)球122和用于對(duì)球122形成密封的相關(guān)聯(lián)部件。在圖1中顯示的實(shí)施例中，上部球組件240可為密封球組件，而下部球組件242可為剪切球組件。在這個(gè)示例性構(gòu)造中，下部球組件242可用來剪切穿過膛孔120的部件，諸如例如線纜或管道?？扇绫疚拿枋龅哪菢訕?gòu)建下部球組件242和上部球組件240中的各個(gè)，或者它們中的一個(gè)可為不同類型的閥。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用諸如多個(gè)液壓連接件118的獨(dú)立控制來獨(dú)立地操作下部球組件242和上部球組件240。在另一個(gè)實(shí)施例中，可同時(shí)促動(dòng)它們。閥組件100的實(shí)施例具有優(yōu)于以前的閥設(shè)計(jì)多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，球封殼140的包裹性質(zhì)對(duì)耳軸126提供較大支承。在關(guān)閉和打開時(shí)，球122可經(jīng)歷例如由于結(jié)垢或線纜(必須在關(guān)閉時(shí)剪切)引起的極大扭矩。由于扭矩的原因，平坦耳軸板(未顯示)可彎曲。但是，球封殼140在X、Y和Z軸線上提供支承，并且從而提供較大的抗彎曲性。本文描述的實(shí)施例另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠阻止碎片進(jìn)入。在以前的閥設(shè)計(jì)中，諸如砂、石頭和厚烴的碎片可使聯(lián)結(jié)臂和球本身結(jié)垢，從而阻止它們運(yùn)動(dòng)。在目前的實(shí)施例中，聯(lián)結(jié)臂138被封閉在凹口 192中。促動(dòng)臂內(nèi)表面182與封殼側(cè)壁174和耳軸面134兩者之間的狹小空隙防止碎片和污垢進(jìn)入凹口 192以及從而使聯(lián)結(jié)臂138結(jié)垢。實(shí)際上，可到達(dá)聯(lián)結(jié)臂138的碎片和污垢可不大于促動(dòng)臂內(nèi)表面182與封殼側(cè)壁174和耳軸面134之間的空隙的大小。類似地，球封殼140保護(hù)球122不受污垢和碎片的影響?？傻竭_(dá)球122的外表面130的污垢和碎片可不大于空隙158的大小 。根據(jù)本文的實(shí)施例的描述，本發(fā)明的額外的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。雖然已經(jīng)以本發(fā)明的僅一些形式顯示或描述了本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，本發(fā)明不受此限制，而是易于有各種改變，而不偏離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種閥組件，所述閥組件包括 具有縱向軸線的殼體； 球封殼，其同心地定位且固定地安裝在所述殼體內(nèi)，所述球封殼具有大體球形內(nèi)部形狀，帶有成對(duì)的孔口和成對(duì)的耳軸支承孔； 位于所述球封殼內(nèi)的球，其具有通過所述球的孔、垂直于所述縱向軸線的球旋轉(zhuǎn)軸線，以及沿著所述球軸線突起的成對(duì)的耳軸，所述耳軸具有與所述球軸線同心的大體圓柱形外部形狀，帶有限定所述圓柱形外部形狀的端部的耳軸面，所述耳軸可旋轉(zhuǎn)地接合在所述耳軸支承孔中； 上閥座，該上閥座接合位于所述球封殼上的鎖定輪廓； 連接到所述球封殼上的下閥座，該閥座具有用以接合所述球封殼上的鎖定輪廓的唇緣，以及 至少一個(gè)聯(lián)結(jié)臂，其具有第一端和第二端，所述第一端連接到至少一個(gè)耳軸面上，并且相對(duì)于所述球軸線偏移，使得當(dāng)所述第二端沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第一端圍繞所述球軸線旋轉(zhuǎn)，以使所述球在所述封殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，球封殼是具有由緊固件連結(jié)的第一部件和第二部件的拼合式封殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，進(jìn)一步包括促動(dòng)部件，所述促動(dòng)部件具有面向所述耳軸面的平坦內(nèi)側(cè)，所述促動(dòng)部件可操作地連接在所述聯(lián)結(jié)臂和活塞之間，使得所述活塞的軸向運(yùn)動(dòng)由所述促動(dòng)部件傳遞，以使所述聯(lián)結(jié)臂的第二端沿軸向運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥組件，其特征在于，所述促動(dòng)部件通過螺栓連接到十字頭上，所述螺栓在所述促動(dòng)部件和所述十字頭之間產(chǎn)生預(yù)載，以在操作期間補(bǔ)償徑向力，并且所述十字頭連接到所述活塞上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，所述促動(dòng)部件在所述平坦內(nèi)側(cè)上具有成對(duì)的凹槽，以及其中，所述十字頭具有成對(duì)的突起，所述突起接合所述凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥組件，其特征在于，所述平坦內(nèi)側(cè)具有凹口輪廓，以及所述聯(lián)結(jié)臂的一部分接合所述凹口輪廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥組件，其特征在于，所述聯(lián)結(jié)臂基本被所述促動(dòng)部件凹口輪廓和所述耳軸面所限定的腔體包圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，進(jìn)一步包括對(duì)準(zhǔn)環(huán)，所述對(duì)準(zhǔn)環(huán)連接到所述促動(dòng)部件上，以對(duì)所述促動(dòng)部件提供徑向和旋轉(zhuǎn)支承。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥組件，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)環(huán)在完全打開狀況期間觸碰內(nèi)殼體。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，進(jìn)一步包括在球的外表面和封殼的內(nèi)表面之間的空隙，其中，所述徑向空隙不大于預(yù)定距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，進(jìn)一步包括活塞；底閥座，所述底閥座具有凸緣和圓柱形延伸部；以及同心地位于所述圓柱形延伸部周圍的下部對(duì)準(zhǔn)環(huán)，所述下部對(duì)準(zhǔn)環(huán)接合所述活塞的內(nèi)徑，而所述凸緣接合所述封殼上的下部凹槽。
12.一種用于操作閥的方法，所述方法包括以下步驟 (a)提供具有縱向軸線的殼體；(b)提供球封殼，所述球封殼同心地定位且固定地安裝在所述殼體內(nèi)，所述球封殼具有大體球形內(nèi)部形狀，帶有成對(duì)的孔口和成對(duì)的耳軸支承孔； (C)提供位于所述球封殼內(nèi)的球，所述球具有通過所述球的孔、垂直于所述縱向軸線的球旋轉(zhuǎn)軸線，以及沿著所述球軸線突起的成對(duì)的耳軸，所述耳軸具有與所述球軸線同心的大體圓柱形外部形狀，帶有限定所述圓柱形外部形狀的端部的耳軸面，所述耳軸可旋轉(zhuǎn)地接合在所述耳軸支承孔中； (d)提供上閥座，所述上閥座接合位于所述球封殼上的鎖定輪廓； (e)提供連接到所述球封殼上的下閥座，該閥座具有用以接合所述球封殼上的鎖定輪廓的唇緣， (f)提供具有第一端和第二端的至少一個(gè)聯(lián)結(jié)臂，所述第一端連接到至少一個(gè)耳軸面上，并且相對(duì)于所述球軸線偏移，而所述第二端連接到促動(dòng)部件上，使得當(dāng)所述促動(dòng)部件沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第二端沿軸向運(yùn)動(dòng)，并且所述第一端圍繞所述球軸線旋轉(zhuǎn)，以使所述球在所述封殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)； (g)將活塞連接到所述至少一個(gè)促動(dòng)部件上； (h)使所述活塞沿軸向方向運(yùn)動(dòng)，所述活塞的軸向運(yùn)動(dòng)通過所述至少一個(gè)促動(dòng)部件和所述聯(lián)結(jié)臂傳遞到所述球，以使所述球沿著所述球軸線旋轉(zhuǎn)，以使通道的對(duì)準(zhǔn)相對(duì)于所述縱向軸線從第一位置變成第二位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，步驟(f)進(jìn)一步包括將所述聯(lián)結(jié)臂基本封閉在由所述促動(dòng)部件的面向球的表面上的凹口輪廓和所述耳軸的面限定的腔體中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，步驟(f)進(jìn)一步包括連接所述耳軸中的另一個(gè)和另一個(gè)促動(dòng)部件之間的聯(lián)結(jié)，以及將對(duì)準(zhǔn)環(huán)連接到兩個(gè)所述促動(dòng)部件上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟提供具有環(huán)形唇緣的閥座，以及在所述球殼體的圓柱形延伸部中提供環(huán)形凹槽，所述唇緣接合所述環(huán)形凹槽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟在將所述促動(dòng)部件、所述球、所述球封殼和所述閥座連接到所述殼體上之前，使用所述對(duì)準(zhǔn)環(huán)來使它們對(duì)準(zhǔn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述球封殼是拼合式封殼，并且所述方法進(jìn)一步包括以下步驟連結(jié)第一側(cè)封殼和第二側(cè)封殼，以建立所述球封殼。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，步驟(f)進(jìn)一步包括以下步驟通過使用帶螺紋緊固件，將環(huán)形十字頭連接到所述至少一個(gè)促動(dòng)部件和另一個(gè)促動(dòng)部件上，所述帶螺紋緊固件在所述促動(dòng)部件上產(chǎn)生預(yù)載力，并且將所述活塞連接到所述十字頭上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟將多個(gè)凸緣定位在所述十字頭上，各個(gè)凸緣圍繞所述十字頭的周邊的至少一部分延伸到所述促動(dòng)部件中的各個(gè)的面向球的表面上的多個(gè)凹槽中。
20.一種閥組件，所述閥組件包括 具有縱向軸線的殼體； 球封殼，其同心地定位且固定地安裝在所述殼體內(nèi)，所述球封殼具有大體球形內(nèi)部形狀，帶有成對(duì)的孔口和成對(duì)的耳軸支承孔；位于所述球封殼內(nèi)的球，所述球具有通過其中的孔、垂直于所述縱向軸線的球旋轉(zhuǎn)軸線，以及沿著所述球軸線突起的成對(duì)的耳軸，所述耳軸具有與所述球軸線同心的大體圓柱形外部形狀，帶有限定所述圓柱形外部形狀的端部的耳軸面，所述耳軸可旋轉(zhuǎn)地接合在所述耳軸支承孔中； 上閥座，所述上閥座接合位于所述球封殼上的鎖定輪廓； 連接到所述球封殼上的下閥座，該閥座具有用以接合所述球封殼上的鎖定輪廓的唇緣； 具有第一端和第二端的至少一個(gè)聯(lián)結(jié)臂，所述第一端連接到至少一個(gè)耳軸面上，并且相對(duì)于所述球軸線偏移，使得當(dāng)所述第二端沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第一端圍繞所述球軸線旋轉(zhuǎn)，以使所述球在所述封殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)；以及 促動(dòng)部件，所述促動(dòng)部件具有面向所述耳軸面的平坦內(nèi)側(cè)，所述平坦內(nèi)側(cè)具有凹口輪廓，并且所述聯(lián)結(jié)臂位于由所述凹口輪廓和所述耳軸面限定的腔體內(nèi)，所述促動(dòng)部件可操作地連接在所述聯(lián)結(jié)臂和活塞之間，使得所述活塞的軸向運(yùn)動(dòng)由所述促動(dòng)部件傳遞，以使所述聯(lián)結(jié)臂的第二端沿軸向運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及球閥封殼和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一種球閥組件包括用于在促動(dòng)期間支承球閥的封殼。在一個(gè)實(shí)施例中，封殼可為拼合式封殼，并且可具有用于接合球閥上的耳軸的耳軸支承孔。在一個(gè)實(shí)施例中，使用成對(duì)的聯(lián)結(jié)臂來將力從成對(duì)的促動(dòng)部件傳遞到球閥。聯(lián)結(jié)臂可位于促動(dòng)部件上的凹口中，使得促動(dòng)部件和耳軸的面限定用以封閉和保護(hù)聯(lián)結(jié)臂的腔體。
文檔編號(hào)E21B34/04GK103256021SQ20131004909
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者S.納塔拉簡(jiǎn), R.S.布錢, T.多馬蒂 申請(qǐng)人:韋特柯格雷公司