[發明專利]閥的操作

無效

• 申請號: 200680027743.1
• 申請日: 2006-07-28
• 公開（公告）號: CN101233353A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 韋恩·阿瑟·倫納德;杰弗里·勞倫斯·溫頓;金·胡阿·戈赫;拉蒙·基思·霍頓
• 申請（專利權）人: 澳大利亞奧爾科公司
• 主分類號: F16K29/00
• 分類號: F16K29/00;F16K1/02;F16K1/04;F16K31/04;F16K31/05
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王艷江;張文

技術領域

本發明涉及閥的操作。更具體地，本發明涉及用于閥的操作機構、用于操作閥的設備以及包括這種操作機構的閥。

本發明特別為氧化鋁處理工廠內采用的閥的操作而設計，但是不僅僅應用于此。

背景技術

在氧化鋁精煉工廠內有很多管道，腐蝕性流體在流體流動可以通過結合在管道中的閥來隔離的情況下沿著這些管道被輸送。在一般的氧化鋁處理工廠內，可能有數千、甚至上萬個這樣的閥。

通常稱為角閥的球形閥類型中的每個閥一般包括具有入口和出口的閥體，流體可以在閥體的入口與出口之間流動。閥體包括在其入口和出口之間的閥座，同時閥構件能夠移動進入和脫離與閥座的密封接合用來關閉和打開閥。閥構件包括支撐在閥桿一端的閥盤，該閥桿能夠往復運動從而移動閥盤進入和脫離與閥座的密封接合。

一般需要閥來執行多種功能，包括(1)閥打開；(2)閥關閉；(3)閥鎖定；(4)閥解鎖；(5)維持閥處于“剛打開”或節流狀態；以及(6)閥研磨(既能夠使閥盤相對于閥座無法前進又能夠使閥盤朝向閥座逐漸移動)。

隨著時間的流失，沿著管道輸送并經過閥的流體會在管道的內表面以及閥的內表面沉積鱗銹，尤其是沉積在閥體、閥座和閥盤上。鱗銹的積聚對閥的操作有害，有必要定期除去積聚在閥體、閥座和閥盤上的鱗銹。這通常是通過運行閥致使閥盤在閥體內往復運動并除去閥盤路徑上的任何積聚的鱗銹來實現，還通過研磨除去閥盤和閥座上的鱗銹來實現。研磨閥盤和閥座上的鱗銹包括當閥盤與閥座對接接合時旋轉閥盤。

一般地，閥桿以能夠旋轉的方式支撐在與其螺紋接合的閥軛襯套中。螺紋接合是由具有外螺紋的閥桿和具有內螺紋的閥軛襯套提供，因此閥桿相對于閥軛襯套的旋轉促使閥桿沿一個方向或另一個方向的軸向移動，移動方向是由閥桿的旋轉方向而定。通過轉動裝配在閥桿外端上的操作手柄而使閥桿旋轉。閥軛襯套以能夠旋轉的方式支撐在閥軛上并且能夠通過鎖定手柄旋轉。轉動鎖定手柄使閥軛襯套繞與其螺紋接合的閥桿旋轉。這樣促使閥桿相對于閥軛襯套沿軸向移動。轉動操作手柄使閥桿相對于閥軛襯套旋轉，從而移動閥盤朝向以及遠離閥座。

使閥盤鎖定到與閥座密封配合的步驟以及使閥盤解鎖到離開與閥座密封配合的步驟是利用鎖定手柄來執行。在閥關閉操作中，通過轉動操作手柄來旋轉閥桿從而使閥盤移動進入到與閥座接觸。然而，這樣無法對閥桿施加足夠的轉矩以傳遞充分的關閉力來將閥盤移動進入到與閥座密封接合。無法密封接合的一個原因是由于旋轉的閥盤和閥座之間的摩擦產生的抵抗力。因此要利用鎖定手柄來傳遞必要的關閉力。轉動鎖定手柄(在適當的方向上)促使閥軛襯套相對于閥桿的旋轉，因此使閥桿在朝向閥座的方向上沿軸向移動，于是帶動閥盤進入與閥座的密封接合。同樣地，利用鎖定手柄來執行閥解鎖操作。一旦閥被解鎖到閥盤離開閥座的程度，通過轉動手柄使閥桿旋轉而能夠使打開操作繼續。

已經發現為了打開閥所需用來旋轉閥軛襯套的轉矩能夠遠大于為了達到密封接合關閉所需用來關閉閥的轉矩。實際上，閥解鎖所需的轉矩能夠比閥鎖定所需的轉矩大二到三倍。有幾個可能造成所述不同的轉矩需求的因素，一個是當閥處于關閉狀態時閥座和閥構件之間的鱗銹沉積，另一個是一旦閥被關閉則閥構件可能會受到的額外壓力(由于閥內的熱收縮)。

操作該閥手柄所需的力量遠大于操作者在沒有機械輔助的情況下可能達到的力量。因此，通常使用撞擊設備(例如一般標稱重量為4磅或8磅的大錘)來打擊手柄用以使手柄轉動。

通過利用例如大錘這種設備打擊手柄來手動地轉動鎖定手柄以及操作手柄的需要對于操作者來說很費勁也很危險。例如，長時間地揮動笨重的大錘會使操作者受傷。此外，在操作者沒有準確地打擊目標手柄而導致大錘從手柄偏斜或完全未對準手柄的情況下也會導致受傷，并且可能會擊中操作者或附近的其它人員或設備。

在磨閥操作中這種情況可能惡化，為了充分研磨沉積在閥座和閥盤的鱗銹以提供一個讓人滿意的密封接合狀態，通常必須依次地沿相反的方向重復地打擊(通過大錘)操作手柄和鎖定手柄，有時候要持續好幾個小時。

考慮到需要手動操作鎖定手柄和操作手柄所帶來的問題，已經提出多種用于設置的提議，用于允許閥以需要較小的手動強度并且不需要利用大錘手動地打擊鎖定手柄和操作手柄的方式進行操作。

這種提議一般包括利用齒輪機構來傳動閥軛襯套和閥桿。在WO01/36853中公開了這種提議的一個典型實施例。