具有無錘式磨碎功能的角閥的制作方法
【專利說明】
[0001]背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]角閥被設(shè)計(jì)和制造用于鋁土精煉，在這里，這些閥必須耐受腐蝕性結(jié)垢物質(zhì)。結(jié)垢是漿液物質(zhì)的固有現(xiàn)象。角閥配備有允許在閥座和閥芯或閥塞之間磨碎積垢的特征。本文所述的實(shí)施例涉及角閥和從角閥中除去或磨掉積垢。
[0003]角閥是常用于鋁土精煉中的漿液物質(zhì)的工藝過程隔斷閥，這樣的鋁土精煉牽涉到重腐蝕性的積垢物質(zhì)。沉積在閥座表面上的積垢在不拆開閥門的情況下通過使閥芯磨擦閥座而被去除。
[0004]通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿螺母來操作該閥，該閥桿螺母又驅(qū)動(dòng)閥芯閥桿沿軸向上下移向或離開閥座。閥桿螺母通過手輪或齒輪箱被扭轉(zhuǎn)。
[0005]如此執(zhí)行閥座磨擦操作，S卩，將閥芯閥桿和閥桿螺母鎖緊而使其成一體，從而防止軸向運(yùn)動(dòng)。施加在手輪或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的力矩使閥芯閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯閥桿被加載到形成在閥座表面上的積垢，導(dǎo)致積垢的去除。
[0006]如此執(zhí)行閥芯閥桿和閥桿螺母的鎖緊，即對(duì)閥桿鎖緊螺母施加相當(dāng)大的力，鎖緊螺母鎖緊閥芯閥桿和閥桿螺母上的螺紋以便作為一個(gè)整體構(gòu)件動(dòng)作。工人用錘子施加該力，這潛在導(dǎo)致人員受傷或有可能會(huì)造成閥門構(gòu)件受損。
[0007]行業(yè)需要這樣的解決方案，其能夠在切換至積垢磨碎模式時(shí)消除使用錘子來鎖緊閥芯閥桿上的鎖緊螺母和閥桿螺母。
[0008]簡介
[0009]該解決方案在角閥中采用了有所改動(dòng)的閥芯閥桿，其具有新的外螺紋套和閥桿螺母。閥桿穿過通過徑向軸承被引導(dǎo)的外螺紋套，允許它可以在該套內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。該套上的外螺紋與閥桿螺母嚙合，該閥桿螺母在正常啟閉模式中在手輪或齒輪箱的操作下驅(qū)動(dòng)閥桿沿軸向上下移動(dòng)。該套借助閥桿夾結(jié)構(gòu)在支架上被引導(dǎo)，該閥桿夾結(jié)構(gòu)作為防轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該閥芯閥桿被配置成穿過閥桿螺母，允許可以分頭執(zhí)行正常的啟閉操作和磨碎操作。
[0010]可以如此執(zhí)行閥座積垢磨碎操作，S卩，對(duì)閥桿手柄施加力矩或者利用機(jī)動(dòng)式力矩扳手，其可以被連接在設(shè)于閥芯閥桿的端頭處的六角驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上，由此完全消除了使用鎖緊螺母來鎖緊閥芯閥桿和閥桿螺母，結(jié)果，獲得了改善的工人安全性和更長的閥門壽命。
[0011]附圖的幾個(gè)視圖的簡介
[0012]參見附圖，可以更好地理解這些實(shí)施例并且可以讓本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚明白許多目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。這些附圖被用來僅說明本發(fā)明的實(shí)施例，而不應(yīng)被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可被錄用到其它同樣有效的實(shí)施例中。附圖不一定按照比例，為了清楚簡明起見，附圖的某些特征和某些視角可能是比例夸大或示意性示出的。
[0013]圖1是手柄操作式漿液角閥的橫剖透視圖。
[0014]圖1A是手輪操作式漿液角閥的橫剖透視圖。
[0015]圖2是手柄操作式卡口角閥的橫剖透視圖。
[0016]圖2A是手輪操作式卡口角閥的橫剖透視圖。
[0017]圖3是漿液角閥的實(shí)施例的橫剖透視圖。
[0018]圖4是卡口角閥的實(shí)施例的橫剖透視圖。
[0019]圖5是示出用于利用氣動(dòng)力矩扳手的磨碎操作的設(shè)定情況的透視圖。
[0020]圖6示出用于磨碎的氣動(dòng)力矩扳手連接機(jī)構(gòu)。
[0021 ]圖7是漿液角閥的另一實(shí)施例的橫剖透視圖。
[0022]圖8是卡口角閥的另一實(shí)施例的橫剖透視圖。
[0023]圖9是另一實(shí)施例的透視圖，示出利用氣動(dòng)力矩扳手的磨碎操作的設(shè)定情況。
[0024]圖10示出用于磨碎的氣動(dòng)力矩扳手連接機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例。
[0025]圖11示出角閥動(dòng)閥桿夾的實(shí)施例的透視圖。
[0026]圖12示出圖11的閥桿夾的實(shí)施例的俯視圖。
[0027]圖13示出圖12的閥桿夾的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0028]圖14示出角閥閥桿的實(shí)施例。
[0029]圖15示出圖14的閥桿的實(shí)施例的沿線15-15截取的橫剖視圖。
[0030]圖16示出連接至圖15的閥桿的閥芯的放大橫剖視圖。
[0031]圖17示出圖14的閥桿的上端的實(shí)施例的放大圖。
[0032]圖18示出分體環(huán)組件的實(shí)施例的俯視圖。
[0033]圖19示出圖18的分體環(huán)組件的實(shí)施例的一個(gè)環(huán)段的沿線19-19截取的橫剖視圖。
[0034]圖20示出角閥的閥桿套的實(shí)施例的前視圖或正視圖。
[0035]圖21示出圖20的閥桿套的實(shí)施例的沿線21-21截取的橫剖視圖。
[0036]圖22示出如圖21所示的閥桿套的實(shí)施例的下部分的放大圖。
[0037]圖23示出閥桿套的實(shí)施例的透視圖。
實(shí)施例說明
[0038]以下的說明包含實(shí)現(xiàn)本發(fā)明主題技術(shù)的示例性裝置、方法、技術(shù)和指令序列。但應(yīng)該理解，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)所述的實(shí)施例。
[0039]本申請(qǐng)要求于2013年5月9日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/821，625的權(quán)益(該文獻(xiàn)被援引納入本文)。
[0040]圖1和圖2分別示出漿液角閥1a和卡口角閥1b的橫剖視圖。
[0041]閥1a和/或1b被設(shè)計(jì)成啟閉一個(gè)閥芯3，該閥芯可以軸向移向或離開安裝在凸緣I上的閥座2，該凸緣位于流體入口處。設(shè)于閥芯3的閥桿14上的外螺紋12嚙合在閥桿螺母5中，該閥桿螺母在支架4內(nèi)被引導(dǎo)。閥桿螺母5通過閥桿螺母手柄6被轉(zhuǎn)動(dòng)，所述閥桿螺母手柄和閥桿螺母相互連接。閥桿鎖緊螺母8嚙合在閥桿14的外螺紋12上。閥桿14的外端與磨碎手柄7相連接。
[0042]為了正常的啟閉操作，閥桿螺母手柄6被轉(zhuǎn)動(dòng)，該閥桿螺母手柄被連接至閥桿螺母5，而該閥桿螺母驅(qū)動(dòng)閥芯閥桿14軸向上下移動(dòng)。緊密關(guān)閉所需要的閥座載荷通過對(duì)閥桿螺母手柄6施以力矩來獲得。
[0043]為了磨碎操作，閥芯3利用上述的啟閉操作坐置在閥座2上。閥桿鎖緊螺母8被擰緊到閥桿螺母5上，以將閥桿螺母5的和閥芯閥桿14的螺紋鎖緊在一起，這使得閥桿螺母5、閥芯閥桿14和閥桿鎖緊螺母8作為一個(gè)整體構(gòu)件動(dòng)作。轉(zhuǎn)動(dòng)該閥桿螺母手柄6或磨碎手柄7將使閥芯3轉(zhuǎn)動(dòng)并磨碎形成在閥座2表面上的積垢，而沒有任何軸向運(yùn)動(dòng)。
[0044]圖1A和圖2A分別示出手輪操作式漿液角閥1c和卡口角閥1d的橫剖透視圖。圖1A和圖2A分別類似于圖1和圖2的角閥10a、10b，除了閥桿螺母手柄6被閥桿螺母手輪6a替代并且加入一個(gè)防轉(zhuǎn)動(dòng)件9之外。防轉(zhuǎn)動(dòng)件9必須在漿液角閥1c和卡口角閥1d中在從閥座2表面磨掉積垢之前被移除。
[0045]圖3和圖4分別示出包含下述改進(jìn)的漿液角閥20a和卡口角閥20b的其它實(shí)施方式的橫剖視圖。
[0046]圖3和圖4的實(shí)施方式采用了改進(jìn)的閥芯3閥桿34，其穿過外螺紋閥桿套28，該外螺紋閥桿套與閥桿螺母25的螺紋32嚙合。閥桿套28的上、下端都配備有徑向軸承38。這種布置使得閥桿34可以在閥桿套28內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。僅舉例而言，商業(yè)上適用的可用的徑向軸承38包括可以從GARL0CK、GGB BEARINGS和/或其它地方得到的徑向軸承。此設(shè)計(jì)方案也配備有通過螺栓被安裝在支架24上的行程刻度板30和被緊固在閥桿套28上的防轉(zhuǎn)動(dòng)件或閥桿夾29。用于0%、50%和100%打開的行程位置被刻在該板30上，在該板上，閥桿夾29指針將被引導(dǎo)以指示閥芯3的位置。
[0047]為了正常的啟閉操作，閥桿螺母手輪36被轉(zhuǎn)動(dòng)，該閥桿螺母手輪被連接至閥桿螺母25，該閥桿螺母驅(qū)動(dòng)閥桿套28上下軸向移動(dòng)。套28又將閥芯3推向或推離閥座2。來自套28的推力通過在下側(cè)的螺母22和在上側(cè)的分體環(huán)組件23被傳遞至閥芯3。緊密關(guān)閉所需要的閥座載荷通過對(duì)閥桿螺母手輪36施以力矩來獲得。
[0048]為了磨碎操作，閥芯3利用上述啟閉操作坐置在閥座2上。作用于閥座積垢面上的載荷通過手輪36被調(diào)節(jié)以將磨碎力矩保持在最大可能力矩內(nèi)，該最大可能力矩可以由工人施加在磨碎手柄7上。
[0049]當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)磨碎手柄7時(shí)，在閥座2表面上形成的積垢將被磨掉。當(dāng)積垢層被除去時(shí)，手輪36被再次扭轉(zhuǎn)以對(duì)閥座積垢面施加所需載荷并且重復(fù)磨碎加工過程。
[0050]圖5和圖6示出用于連接機(jī)動(dòng)力矩扳手的磨碎手柄47的另一實(shí)施方式或設(shè)定情況。如圖5所示的閥芯閥桿43在可以與力矩機(jī)械連接的自由端配設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)的六角外形。磨碎手柄47從閥芯閥桿43中被拔出并被插入支架44的配合孔中，該支架通過彈簧定位銷11被保持就位。磨碎手柄47在此設(shè)定情況中作為用于力矩機(jī)械50的反作用支腿的支承。
[0051]圖7和圖8分別示出漿液角閥20c和卡口角閥20d的實(shí)施例的橫剖透視圖。圖7和圖8類似于圖3和圖4的實(shí)施例，除了上述閥桿夾29的形狀被改變成閥桿夾29a的形狀(如圖11-13更具體所示)以及圖3和圖4的螺母