NO20140546A1 - Ekspanderende sluseventilsammenstilling - Google Patents

Abstract

Ekspanderende sluseventilsammenstilling inkluderer et segment og en sluse. Indre flater på segmentet og slusen er konfigurert for glidbar kontakt, og vinklede flater på segmentet og slusen er konfigurert for glidbar kontakt for å danne en første slusesammenstillingsgrenseflate. Den første slusesammenstillingsgrenseflaten kan ytterligere inkludere en tapp på slusen konfigurert til å være i kontakt med en grunnflate av segmentet for å danne en andre slusesammenstillingsgrenseflate. En fjær kan være koblet mellom slusen og segmentet for å opprettholde minst den første slusesammenstillingsgrenseflaten.Tappen kan være anbrakt under segmentet for å tilveiebringe et løfteinngrep med segmentets grunnflate. Den første slusesammenstillingsgrenseflaten kan være fremspringfri.

Description

1

KRYSSHENVISNING TIL RELATERT SØKNAD

Den foreliggende søknaden krever prioritet over provisorisk US-søknad

serienr. 61/542,028 innlevert 30. september 2011, med tittelen "Gate Valve With Back Seat".

BAKGRUNN

Hydrokarbonproduksjon og -foredling inkluderer mange rørledningsfluider med høy temperatur og høyt trykk som transporteres i assorterte ledninger. Retningen og strømningen til disse fluidene styres i det minste delvis av ventiler og ventilsammenstillinger. Disse sammenstillingene krever periodisk vedlikehold eller utskiftning av visse komponenter under operasjon av en ledning. Vedlikehold og utskiftning inkluderer en iboende risiko for personells eksponering for rørledningsfluider. Ventiler med en stamme, slik som plateventiler og ekspansjonsventiler, kan lekke, spraye eller på annen måte eksponere servicepersonell for rørledningsfluidene. I tillegg kan materiale som er suspendert i rørledningsfluider, eller fluidene selv komme i konflikt med operasjonen av en ventil og vedlikeholdet av den.

KORT BESKRIVELSE

En ventil inkluderer et segment og en sluse, der slusen har en glidbar kobler for inngrep med en stamme, et bakre sete, og et segments løftetapp på slusekomponenten. I noen utførelsesformer er ventilen en sammenstilling som inkluderer et segment med en indre flate, en vinklet flate og en grunnflate, en sluse med en indre flate, en vinklet flate og en tapp, hvori de indre flatene er konfigurert for glidbar kontakt og de vinklede flatene er konfigurert for glidbar kontakt for å danne en første slusesammenstillingsgrenseflate, hvori tappen er konfigurert for å være i kontakt med grunnflaten for å danne en andre slusesammenstillingsgrenseflate inkludert den første slusesammenstillingsgrenseflaten, og en fjær koblet mellom slusen og segmentet konfigurert for å opprettholde i det minste den første slusesammenstillingsgrenseflaten. Grunnflaten kan inkludere en trappeformet overflate. Slusetappen kan være i komplementært løfteinngrep med segmentets trappeformede overflate. Kontakt mellom tappen og grunnflaten kan være under den første slusesammenstillingsgrenseflaten slik at den andre slusesammenstillingsgrenseflaten er en glidbar kontakt- og løftegrenseflate mellom segmentet og slusen. Den første slusesammenstillingsgrenseflaten kan være fremspringfri. Grunnflaten kan inkludere en fot. En forlengelse av foten kan være justerbar.

En ekspanderende sluseventil inkluderer et ventillegeme konfigurert for toveis strømning, med et kammer deri, et deksel koblet til ventillegemet, som danner et øvre parti av kammeret, en stamme som strekker seg gjennom dekselet og inn i kammeret, og en slusesammenstilling anbrakt i kammeret, der slusesammenstillingen inkluderer et segment som har en indre flate, en vinklet flate og en fot, en sluse som har en indre flate, en vinklet flate, en tapp og et spor, hvori sporet strekker seg over tykkelsen til slusen, og en mottaker plassert i sporet og konfigurert for å konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse.

I noen utførelsesformer inkluderer en ekspanderende sluseventilsammenstilling et segment og en sluse anbrakt i et ventillegeme, hvori slusen inkluderer en ytre flate og en indre flate som har en fluidboring derigjennom, en vinklet flate som strekker seg fra den indre flaten, en reseptor, og en tapp som strekker seg fra den indre flaten motstående den vinklede flaten. Reseptoren kan være anbrakt motstående tappen på slusen og omfatte et hulrom og et spor som strekker seg gjennom slusen. Sammenstillingen kan ytterligere inkludere en mottaker som er i glidbart inngrep med reseptorens spor. Mottakeren kan være konfigurert til å kobles til en stamme som strekker seg inn i hulrommet. Stammen kan inkludere en skulder, slik som en avsmalnende eller konisk skulder, for å være i kontakt med ventillegemet, og kan henvises til som et bakre sete. Tappen kan strekke seg vinkelrett fra den indre flaten.

I noen utførelsesformer inkluderer en ekspanderende sluseventilsammenstilling et segment og en sluse anbrakt i et ventillegeme, hvori segmentet inkluderer en ytre flate og en indre flate som har en fluidboring derigjennom, en vinklet flate som strekker seg fra den indre flaten til den ytre flaten på en første ende, en grunnflate som strekker seg fra den indre flaten til den ytre flaten på en andre ende, og en fot anbrakt på grunnflaten. Grunnflaten kan inkludere en trappeformet overflate. Foten kan være forlengbar fra grunnflaten.

I noen utførelsesformer inkluderer en ekspanderende sluseventilsammenstilling et segment som har en vinklet flate, en sluse som har et spor og en vinklet flate, en stamme som strekker seg gjennom slusen, en mottaker anbrakt i sporet og som går i inngrep med stammen, der mottakeren er konfigurert for å konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse, hvori slusens vinklede flate er i glidbar kontakt med segmentets vinklede flate for toveis translasjon. Mottakeren kan være konfigurert til å bevege seg i forhold til slusen i minst to akser. Mottakeren kan være konfigurert til å glidbart traversere bredden av slusen i sporet. Det fleksible elementet kan strekke seg mellom segmentet og slusen for å opprettholde glidbar kontakt mellom segmentets vinklede flate og slusens viklede flate.

I noen utførelsesformer inkluderer en ekspanderende sluseventilsammenstilling et segment med en indre flate, en vinklet flate og en grunnflate anbrakt distalt fra den vinklede flaten, en sluse med en indre flate og en vinklet flate i glidbar kontakt med segmentets vinklede flate, og en fjær for å holde slusen og segmentet i glidbar kontakt langs de respektive vinklede flatene, hvori en tapp strekker seg fra den indre flaten til slusen distalt fra den vinklede flaten, og tappen er i kontakt med segmentets grunnflate.

I noen utførelsesformer inkluderer en ekspanderende sluseventilsammenstilling et

segment som har en vinklet flate, en sluse som har en vinklet flate og et spor, hvori den vinklede flaten er i glidbar kontakt med segmentets vinklede flate for toveis translasjon, og hvori sporet strekker seg over tykkelsen til slusen, og en mottaker plassert i sporet og koblet til stammen for å konvertere rotasjonsbevegelse av stammen til den toveis lineære translasjonen, hvori mottakeren er konfigurert til å traversere sporet i slusen.

Det foregående har gitt en nokså grov oppsummering av beskrivelsens trekk og tekniske fordeler, slik at den detaljerte beskrivelsen som følger, skal bli lettere å forstå. Ytterligere trekk og fordeler ifølge beskrivelsen vil bli beskrevet i det følgende, som utgjør gjenstanden for beskrivelsens krav. Det bør være underforstått for fagmannen at ideen og de spesifikke utførelsesformene som beskrives, enkelt kan benyttes som et grunnlag for modifikasjon eller utforming av andre strukturer for utførelse av de samme formålene som beskrivelsen. Fagmannen bør også forstå at slike tilsvarende konstruksjoner ikke avviker fra beskrivelsen idé og omfang som angitt i de medfølgende kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For en detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelsesformene av beskrivelsen vil det nå bli henvist til de medfølgende tegningene, der: Figur 1 illustrerer et tverrsnitt av sammenstillingen av en ekspanderende sluseventil med et bakre sete, hvori den ekspanderende slusen er i den åpne stillingen; Figur 2 illustrerer et side- og fronttoppriss av en ekspanderende slusesammenstilling; Figur 3 illustrerer et sidetverrsnitt av den ekspanderende slusesammenstillingen ifølge figur 2; Figur 4 illustrerer en fiærkonifgurasjon for en ekspanderende slusesammenstilling; Figur 5 illustrerer en stammeadapter, stamme og mottaker-konfigurasjon for en ekspanderende slusesammenstilling; Figur 6 illustrerer et tverrsnitt av sammenstillingen av en ekspanderende sluseventil med et bakre sete, hvori den ekspanderende slusen er i den lukkede stillingen; Figur 7 illustrerer en alternativ konfigurasjon for en ekspanderende slusesammenstilling

NOTASJON OG NOMENKLATUR

I tegningene og beskrivelsen som følger, er like deler identifisert gjennom hele beskrivelsen og tegningene med de samme henvisningstallene. Tegningene er ikke nødvendigvis i riktig målestokk. Visse trekk ifølge beskrivelsen kan være vist i overdrevet målestokk eller i en noe skjematisk form, og noen detaljer av konvensjonelle elementer kan være utelatt for tydelighetens og kortfattethetens skyld. Beskrivelsen er gjenstand for utførelsesformer av ulike former. Noen særlige utførelsesformer er beskrevet i detalj og er vist i tegningene, med den forståelsen at beskrivelsen skal anses som en eksemplifisering av oppfinnelsens prinsipper, og er ikke ment å begrense beskrivelsen til de illustrerte og beskrevne utførelsesformene. De ulike lærene til utførelsesformene som er omtalt nedenfor, kan anvendes separat eller i en hvilken som helst egnet kombinasjon for å frembringe ønskede resultater.

Visse termer er anvendt gjennom hele de følgende beskrivelsene og kraven for å henvise til bestemte systemkomponenter. Dette dokumentet har ikke som intensjon å skille mellom komponenter som har ulike navn, men samme funksjon. I den følgende diskusjonen og i kravene anvendes termene "inkluderer" og "omfatter" på en vid måte, og skal følgelig tolkes som å bety "inkludert, men ikke begrenset til...". Termene "forbinde", "gå i inngrep", "koble", "feste" eller enhver annen term som beskriver en interaksjon mellom elementer, er ikke ment å begrense interaksjonen til direkte interaksjon mellom elementene og kan også inkludere indirekte interaksjon mellom de beskrevne elementene hvori andre innretninger, anordninger og forbindelser kan gripe inn. I tillegg er termene "kammer" eller "hulrom" ment å bety et parti langs en fluidledning som har et økt tverrsnitt i en hvilken som helst retning i en hvilken som helst distanse langs ledningen. De ulike egenskapene nevnt over, samt andre trekk og egenskaper beskrevet mer detaljert nedenfor, vil være opplagte for fagmannen ved å lese den følgende detaljerte beskrivelsen av utførelsesformene og ved henvisning til de medfølgende tegningene.

DETALJERT BESKRIVELSE

Figur 1 illustrerer en ventil 100 inkludert en slusesammenstilling 200 og et bakre sete 110. Ventilen 100 inkluderer et legeme 102 og et deksel 104 som er mekanisk koblet sammen ved en dekselgrenseflate 105. Legemet 102 har en strømningsboring 106 som har en strømningsboringsakse F, som danner en toveis strømningsbane derigjennom. Strømningsboringen 106 inkluderer et hulrom eller kammer 108. Slusesammenstillingen 200 er anbrakt i kammeret 108. Slusesammenstillingen 200 er koblet til en stamme 300 for operasjon, slik som for å åpne eller lukke ventilen 100. Stammen 300 og en stammeakse S er i det vesentlige vinkelrett på strømningsboringen 106 og korresponderende strømningsboringsakse F. Stammen 300 strekker seg fra kammeret 108, gjennom dekselet 104 til styringsmekanismer 112. Stammen 300 er konfigurert for å bevege slusesammenstilling 200 i kammeret 108 langs stammeakse S og i det vesentlige normalt på strømningsboringsaksen F. Videre inkluderer stammen 300 en skulder 310 som er i kontakt med deksel 104 ved bakre sete 110 i visse konfigurasjoner.

Legemet 102 er et ventillegeme som strekker seg mellom flenser 103 som kobler til en rørledning eller annen fluidledning for å bringe ventilen 100 i fluidkommunikasjon med rørledningen eller annen fluidledning. Kammeret 108 er plassert i strømningsboringen 106 til legemet 102 mellom flensene 103. Strømningsboringsaksen F strekker seg mellom flensene 103 i midten av strømningsboringen 106. Kammeret 108 er orientert i det vesentlige vinkelrett på strømningsboringen 106 i retningen som strekker seg fra dekselgrenseflaten 105 til en kammervegg 114. Kammeret 108 er plassert omtrent i midten av legemet 102 og tvedeler strømningsboringen 106 mellom flensene 103. Videre tvedeler strømningsboringen 106 kammeret 108 i et øvre kammer 108A proksimalt til dekselgrenseflaten 105 og et nedre kammer 108B proksimalt til kammerveggen 114. Ventilseter 116 er anbrakt i det minste delvis i strømningsboringen 106 og strekker seg i det minste delvis inn i kammeret 108.

Dekselet 104 er koblet til legeme 102 ved dekselgrenseflaten 105 og tetter det øvre kammeret 108A. Dekselet 104 inkluderer en dekselpakning 107, en ventilsammenstillingsstopp 118, stammen eller det bakre setet 110, en stammepassasje 302, en pakning 109, en pakningsgland 111, en stammeadapter 304, et stammelager 113, en hette 115 og i visse tilfeller et rørforbindelsesstykke 117. Pakning 109 og pakningsgland 111 er konfigurert for å hindre lekkasjer fra kammer 108. Pakningsgland 111 er konfigurert for å holde pakning 109 i deksel 104 og i kontakt med stamme 300. Pakningsgland 111 tetter pakning 109 mot stammen 300. Hette 115 kan i det minste delvis tilveiebringe forsterkning til pakningsgland 111. Styringsmekanismene 112 er anbrakt utenfor kammeret 108, proksimalt til dekselet 104, og koblet til stammen 300. Styrere 112 kan være enhver aktuator eller roterbart element, slik som et håndhjul. I visse tilfeller inkluderer deksel 104 et rørfornbindelsesstykke 117 for å injisere smøremidler inn i en stammepassasje 302 eller alternativt for å kontrollere trykk i stammepassasje 302 og pakning 109. Videre kan deksel 104 være koblet til legeme 102 i enhver konfigurasjon eller orientering, for eksempel slik at rørforbindelsesstykket 117 er orientert i en hvilken som helst vinkel i forhold til legemet 102 og strømningsboringen 106 derigjennom.

Nå med henvisning til figur 2 og 3 kan det også henvises til slusesammenstilling 200 som en ekspanderende slusesammenstilling. Slusesammenstilling 200 inkluderer en sluse 202 og et segment 204 i glidbar og tilknyttende kontakt. Sluse 202 og segment 204 holdes i kontakt og tilknyttende inngripen ved hjelp av en fjær 208 over minst et parti av en tykkelse T som det også kan henvises til som en dybde av slusesammenstillingen 200. Stamme 300 kobler til slusesammenstillingen 200 ved en reseptor 210 i sluse 202. Slusesammenstilling 200 inkluderer en fluidboring 206 derigjennom. Sluse 202 inkluderer fluidboring 206 A, og segment 204 inkluderer en fluidboring 206B. Fluidboring 206 gjennom slusesammenstillingen 200 er konfigurert til å være tilstøtende strømningsboring 106 gjennom legemet 102 når slusesammenstillingen 200 er i den operasjonelle eller åpne stillingen, slik at fluid kan strømme derigjennom. Fluidboring 106 gjennom legeme 102 og fluidboring 206 gjennom slusesammenstilling 200 er koaksiale langs strømningsboringsaksen F i ventilens 100 helt åpne eller operasjonelle stilling.

Segmentet 204 inkluderer en ytre flate 214, en indre flate 218, en vinklet flate 222 og en fot 224. Den ytre flaten 214 er orientert i det vesentlige parallelt med et ventilsete 116, og i det vesentlige vinkelrett på strømningsboringen 106. Den ytre flaten 214 har en tettende overflate 215 tilgrensende til strømningsboringen 106 for sammenpasning med et ventilsete 116 og blokkering av fluidstrømning. Videre er den ytre flaten 214 som er ringformet om strømningsboringen 106, konfigurert fortettende sammenpasning med et ventilsete 116. Segment 204 kan inkludere skråkanter 201 for å avlaste eller hindre trykkøkninger eller forenkle operasjon.

Den indre flaten 218 er proksimal til en base 203 på slusesammenstillingen 200, orientert i det vesentlige parallelt med den ytre flaten 214, og i det vesentlige vinkelrett på fluidboringen 206B. Den indre flaten 218 er ringformet om fluidboringen 206, og fluidboringen 206B danner en fluidledning fra den ytre flaten 214 til den indre flaten 218 gjennom segment 204. Indre flate 218 er i kontakt med sluse 202 i visse konfigurasjoner og operasjoner av slusesammenstillingen 200.

Vinklet flate 222 er tilgrensende til den indre flaten 218 og distal fra basen 203. Vinklet flate 222 inkluderer ikke et parti av fluidboring 206B. Vinklet flate 222 er anbrakt i en vinkel 223 i forhold til indre flate 218, så det dannes et hjørne, slik som ved skjæringspunktet mellom to plane flater. I visse tilfeller kan vinkelen 223 anses som spiss, eller mellom ca. 0 grader og ca. 90 grader i forhold til indre flate 218. Videre, i enkelte konfigurasjoner kan vinkelen 223 være mellom ca. 0 grader og ca. 45 grader i forhold til den indre flaten 218. Alternativt kan vinkelen 223 være mellom ca. 10 grader og ca. 20 grader i forhold til den indre flaten 218.1 visse konfigurasjoner er vinkelen 223 18 grader. I tillegg består skjæringspunktet ved vinkel 223 mellom den vinklede flaten 222 og den indre flaten 218 i noen utførelsesformer bare av hjørnet, og inkluderer ikke et fremspring, en skulder eller noen annen "hake" eller interferenstrekk som hindrer bevegelse mellom segmentet 204 og slusen 202.1 noen utførelsesformer kan grenseflaten mellom segmentet 204 og slusen 202 i hjørnet eller overgangen mellom flatene 218,222 således henvises til som fremspringfri eller interferensfri.

Segment 204 inkluderer en grunnflate 205 og en fot 224. Grunnflate 205 er tilgrensende til den indre flaten 218. Grunnflate 205 danner den distale terminalen til ventilsammenstillingen fra stammen 300 og assosiert reseptor 210. Grunnflate 205 har hakk for å danne en trappeformet overflate 207. Trappeformet overflate 207 kan være et kvadratisk eller rektangulært hakk avsatt i grunnflate 205 og i indre flate 218.1 visse konfigurasjoner og operasjoner av slusesammenstillingen 200 er trappeformet flate 207 i kontakt med sluse 202.

Fot 224 er en reposisjonerbar stopp eller stopper for segment 204 og strekker seg i det vesentlige vinkelrett fra grunnflate 205. Fot 224 er koblet til og forlengbar fra grunnflate 205 av segment 204 via en gjenget kobling. I visse konfigurasjoner og operasjoner av ventilsammenstillingen er foten 224 konfigurert for lineær forlengelse og linear justering av distansen og forlengelsen fra grunnflaten 205 ved hjelp av den gjengede koblingen til segment 204.1 visse tilfeller kan fot 224 være deformerbar, forskyvbar eller knusbar for å hindre skade på segmentet 204 eller slusesammenstillingen 200.

Slusen 202 inkluderer en ytre flate 212, en indre flate 216, en vinklet flate 220, et stammehulrom 230, reseptoren 210 og fluidboringen 206A. Slusen 202 er generelt komplementær til segmentet 204 for tilknyttende kontakt eller inngrep. I visse konfigurasjoner og operasjoner av ventilsammenstillingen er slusens 202 indre flate 216 og vinklede flate 220 i kontakt med segmentets 204 respektive indre flate 218 og vinklede flate 222 for å danne en første slusesammenstillingsgrenseflate 225. Sluse 202 er konfigurert for å være i kontakt med stoppen 118 på dekselet under tilbaketrekking av slusesammenstilling 200 fra strømningsboring 106 (eller åpning av ventilen 100) ved skuldre 217. Videre inkluderer sluse 202 løftetapp 219 anbrakt proksimalt til basen 203, distalt fra stammen 300 og reseptoren 210, og motstående den vinklede flaten 220.

Den ytre flaten 212 er orientert i det vesentlige parallelt med et ventilsete 116, og i det vesentlige vinkelrett på strømningsboringen 106 og strømningsboringsaksen F. Den ytre flaten 212 strekker seg fra reseptoren 210 til basen 203. Den ytre flaten 212 har en tettende overflate 213 tilgrensende strømningsboringen 106 for tettende sammenpasning med et ventilsete 116. Videre er den ytre flaten 212 som er ringformet om strømningsboringen 106, konfigurert for tettende sammenpasning med et ventilsete 116 for å tillate fluidstrømning gjennom strømningsboringen 206B. Sluse 202 kan inkludere skråkanter 201 for å forenkle operasjonen og avlaste spenning. Den indre flaten 216 er proksimal til basen 203, orientert i det vesentlige parallelt med den ytre flaten 212, og i det vesentlige vinkelrett på fluidboringen 206A. I tillegg er den indre flaten 216 ringformet om fluidboringen 206A. Således strekker fluidboringen 206A seg fra den ytre flaten 212 til den indre flaten 216 gjennom sluse 202. Den indre flaten 216 er i kontakt med segmentets indre flate 218 i visse konfigurasjoner og operasjoner.

En motstående flate 221 er proksimal til reseptoren 210 og stammen 300. Motstående flate 221 kan være anbrakt over tykkelse T av slusesammenstillingen 200 fra den ytre flaten 212.1 alternative konfigurasjoner er motstående flate 221 en vinklet, skrå eller opphøyd overflate proksimal eller tilgrensende til reseptor 210 for å hindre spenning og forenkle operasjon av slusesammenstillingen 200.

Vinklet flate 220 strekker seg fra den indre flaten 216 til den motstående flaten 221. Vinklet flate 220 er anbrakt i en vinkel 232 i forhold til indre flate 216, så det dannes et hjørne, slik som ved skjæringspunktet mellom to plane flater. Vinkel 232 er komplementær til vinkel 223, slik at summen av vinkel 232 og vinkel 223 er 180 grader. I visse tilfeller kan vinkelen 232 anses som stump, eller mellom ca. 90 grader og ca. 180 grader i forhold til den indre flaten 216. Videre, i enkelte konfigurasjoner kan vinkelen 232 være mellom ca. 135 grader og ca. 180 grader i forhold til den indre flaten 216. Alternativt kan vinkelen 232 være mellom ca. 160 grader og ca. 170 grader i forhold til den indre flaten 216.1 visse konfigurasjoner er vinkelen 232 162 grader. I tillegg består skjæringspunktet ved vinkel 232 mellom den vinklede flaten 220 og den indre flaten 216 i noen utførelsesformer bare av hjørnet, og inkluderer ikke et fremspring, en skulder eller noen annen "hake" eller interferenstrekk som hindrer bevegelse mellom segmentet 204 og slusen 202.1 noen utførelsesformer kan grenseflaten mellom segmentet 204 og slusen 202 i hjørnet eller overgangen mellom flatene 216,220 således henvises til som fremspringfri eller interferensfri.

Løftetapp 219 er anbrakt proksimalt til base 203 og strekker seg i det vesentlige vinkelrett fra den indre flaten 216, og motstående den vinklede flaten 222. Løftetapp 219 er konfigurert for formtilpasset eller komplementær tilpasning med segmentets 204 grunnflate 205. Nærmere bestemt er løftetapp 219 konfigurert for formtilpasset eller komplementær tilpasning med den trappeformede overflaten 207 til segmentets grunnflate 205. Videre kan løftetapp 219 også være konfigurert til å være i kontakt med vegg 114 i legemet 102.1 noen utførelsesformer er løftetappen 219 i kontakt med grunnflaten 205 og den trappeformede overflaten 207 for å tilveiebringe en sammenpasning mellom slusen 202 og segmentet 204 i tillegg til den første slusesammenstillingsgrenseflaten 225, for således å danne en andre slusesammenstillingsgrenseflate 235 som inkluderer den første slusesammenstillingsgrenseflaten 225.

Nå med henvisning til figur 1 til 3, slusen 202 inkluderer en reseptor 210 for stammen 300. Reseptor 210 inkluderer et hulrom 230, et spor 211, en mottaker 250 og skuldre 217. Hulrom 230 strekker seg inn i slusens 202 legeme mellom ytre flate 212 og motstående flate 221. Hulrom 230 er konfigurert for å motta stammen 300; spesielt en distal eller gjenget ende 311 av stammen 300 fra styrerne 112. Spor 211 strekker seg lateralt over tykkelsen T distalt til slusens base 203. Spor 211 er plassert under og delvis dannet av skuldre 217.

Mottaker 250 griper inn i stammen 300, for eksempel ved hjelp av gjenger 252, for å koble slusesammenstilling 200 og stamme 300 bevegelig. Mottaker 250 er konfigurert for å sammenpasse glidbart med spor 211 i sluse 202, i kontakt med sporgulvet 209 og skuldrene 217. Mottaker 250 inkluderer minst én tapp 254 som sammenpasser med skuldre 217 og holder mottaker 250 i spor 211. Mottaker 250 er fri til å glidbart traversere et parti av spor 211 langs akse A. Mottaker 250 er i det minste delvis begrenset fra bevegelse i andre akser enn akse A.

I ikke-begrensende eksempelkonfigurasjoner er mottakeren 250 konfigurert som en "T-mutter". Videre, i alternative eksempelkonfigurasjoner kan mottakeren være konfigurert som et avlangt fast legeme, slik som en sylinder eller et rektangulært polyheder. I disse tilfellene er mottakerens 250 gjenger 252 orientert i det vesentlige langs stammeaksen S, mens mottakerens lengdeakse er i det vesentlige vinkelrett på den.

Nå med henvisning til figur 5, stammen 300 inkluderer gjenger 303 på gjenget ende 311, skulder 310, aksel 306 og adapter 304. Generelt er stammen 300 konfigurert for å konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse via grenseflate med mottakeren 250. Gjenger 303 er plassert på gjenget ende 311, distalt fra styrerne 112 og anbrakt i kammeret 108. Gjenger 303 er konfigurert for gå i inngrep med mottakergjengene 252, slik at rotasjon av stammen 300 resulterer i den lineære translasjonen til mottaker 250 og slusesammenstilling 200 koblet til den. Videre kan gjenger 303 være konfigurert som høyre- eller venstregjenger for å gå i komplementært inngrep med gjenger 252 på mottakeren 252.1 visse tilfeller er gjengene venstregjenger, slik at mottaker 250 traverserer gjengene 303 bort fra styrerne 112 når styrerne 112 og akselen 306 roteres med urviseren av en operatør.

Stammen 300 inkluderer skulder 310 som har minst to flater som strekker seg radialt fra akselen 304. Skulder 310 har en konisk, frustrokonisk, halvsfærisk eller frustohalvsfærisk overflate anbrakt om akselen 306 i en vinkel relativ dertil, med en komplementær tilpasning til dekselets 104 bakre sete 110. Aksel 306 strekker seg gjennom dekselet 104 via stammepassasjen 302.1 visse tilfeller er aksel 306 koblet til adapter 304 som vist i figur 5. Adapter 304 og aksel 306 kan for eksempel være koblet med en skjærbolt eller medbringerstift innført gjennom adapterpassasje 315 og stammepassasje 314. Adapter 304 er konfigurert for å sammenpasse med styrerne 112 og kan holdes i dekselet 104 av et stammelager 113 og en hette 115, som illustrert i figur 1 og 6.

Med henvisning til figur 4, sluse 202 og segment 204 av sammenstillingen holdes i kontakt ved hjelp av minst én fjær 208 eller annet fleksibelt element. Fjær 208 er i kontakt med en flerhet stenger 280 anbrakt på slusen 202 og segmentet 204. Stenger 280 kan være presspasningskomponenter på sluse 202 og segment 204. Fjær 208 er konfigurert til å trekke tilbake og holde segment 204 og sluse 202 i glidbar kontakt, for eksempel over første slusesammenstillingsgrenseflate 225. Videre er fjær 208 konfigurert til å tilveiebringe spenn på stammen 300 via slusesammenstilling 200.

I visse tilfeller er fjær 208 konfigurert som en spennfjær, en torsjonsfjær eller en Z-fjær. Fjær 208 er konfigurert for å trykkes sammen og ekspandere vinklet rundt minst én stang 280.1 visse tilfeller er fjæren konfigurert til å trykkes sammen og ekspandere i en vinkel 281 fra ca. 5 grader til ca. 50 grader; alternativt fra ca. 5 grader til ca. 45 grader; og i visse tilfeller fra ca. 7 grader til ca. 43 grader. I visse tilfeller sammenpasser fjær 208 med 3 stenger, slik at minst én stang 280A er assosiert med et lineært parti 208A. Videre er fjær 280 konfigurert til å ha to bøyer, bøy 208B og bøy 208C, for sammenpasning med henholdsvis stang 280B og stang 280C. Bøyene 208B, 208C definerer generelt en "Z"-form av fjær 208.

Igjen med henvisning til figur 1 og figur 6 er ventilseter 116 anbrakt i det minste delvis i strømningsboringen 106 og strekker seg i det minste delvis inn i kammeret 108. Ventilseter 116 er plassert i ventillommer 130 ringformet om strømningsboring 106. Ventilseter 116 inkluderer generelt parallelle ytre flater 132 anbrakt i kammeret 108. Ventilseter 116 inkludert minst én tetning 134 anbrakt ringformet om strømningsboringen 106 og mellom ventilsetet 116 og ventillommen 130. Ventilseter 116 kan inkludere en flerhet tetninger 134 i visse konfigurasjoner og operasjoner.

Ventilseter 116 kan i det minste delvis understøtte sluseføringer 120. Sluseføringer 120 er plassert i kammeret 108 og inkluderer en passasje 302 koaksialt med strømningsboringen 106 derigjennom. Sluseføringer 120 kan være i kontakt med kammervegg 114 eller være fullstendig understøttet av ventilsetene 116. Videre kan sluseføringer 120 inkludere skrapere 136 som fleksibelt sammenpasser med ventilseter 116 for tetning, og plassering av ventilsetene 116 i kammeret.

Nå med henvisning til figur 1,2 og 3, under operasjon er strømningsboringen 106 og fluidboringen 206 tilgrensende for å tillate strømningen av fluider langs rørledningen. Under visse forhold, slik som brann, eller andre operasjoner slik som nedstrøms vedlikehold, kan ventil 100 opereres for å avbryte fluidstrømningen derigjennom. Ventilen 100 er konfigurert slik at styrerne 112 opereres inntil ventilen er lukket og fluidstrømningen er avsluttet og.

Styrerne 112 opereres enten av personell eller mekaniske aktuatorer for å rotere stamme 300 slik at mottakeren 250 skyver slusesammenstillingen 200 inn i strømningsboringen 106, mot veggen 114. Når de ytre flatene 212,214 til segmentet 204 og slusen 202 er omtrent på linje med strømningsboringsaksen F, er foten 224 som stikker ut fra segmentet 204, i kontakt med kammerets 108 vegg 114. Foten 224 hindrer ytterligere bevegelse av segmentet 204 mot veggen 114. Fortsatt anvendelse av dreiemoment på styrere 112 tvinger slusens 202 vinklede flate 220 inn i glidbar kontakt med segmentets 204 vinklede flate 222. Siden slusen 202 ikke er begrenset av foten 224, fortsetter den lineær bevegelse, translasjon, eller translokasjon i det vesentlige langs stammeaksen S, mot veggen 114. De vinklede flatene 220,222 tilveiebringer en kilekraft i det vesentlige vinkelrett på stammeaksen S og langs strømningsboringsaksen F. Således er translasjonen eller translokasjonen av slusen toveis, det vil si at den fortsetter å bevege seg lineært på grunn av stammens 300 bevegelse, men de respektive vinklede flatene 220,222 lar slusen 202 bevege seg lateralt langs strømningsboringsakse F. Segmentet 204 har opphørt sin lineære bevegelse, men på grunn av kilekraften til de respektive vinklede flatene 220,222 glir fot 224 over vegg 114, slik at segment 204 beveger seg lateralt langs strømningsboringsakse F i motsatt retning av sluse 202 i kammer 108. Den ytre flaten 212 til slusen 202 og den ytre flaten 214 til segmentet 204 er i tettende kontakt med ventilsetene 116 for å hindre fluidstrømning derigjennom. Videre kan fortsatt anvendelse av dreiemoment på styrere 112 i det minste delvis trykke sammen flerheten tetninger 134 i hver setelomme 130 og tilveiebringe ytterligere motstand mot gjennomtrengning av høytrykksfluid inn i kammeret 108.

Under lukkeoperasjonen beskrevet heri ovenfor kan den fortsatte anvendelsen av dreiemoment på stammen 300 og mottakeren 250 sette disse komponentene under en lateral belastning når slusen 202 beveger seg lateralt i forhold ti stammeaksen S. Den laterale belastningen kan virke mot tetningen i en lukket ventil, og slite komponenter av ventilen 100 (slik som pakningen 109) prematurt, eller resultere i andre operasjonelle uregelmessigheter. Således gjør konfigurasjonen av mottakeren 250 og slusen 202 i den foreliggende beskrivelsen det mulig for mottakeren 250 å lateralt traversere tykkelsen T av slusen 202 og slusesammenstillingen 200 for å opprettholde en koaksial posisjon i forhold til stammeaksen S når slusen 202 beveger seg vinkelrett på den, mot et ventilsete 116. Den glidbare bevegelsen eller translokasjonen av mottaker 250 avlaster eller hindrer lateral belastning påført på stammen 300 og komponentene til dekselet 104.

Nå med henvisning til figur 1,2 og 3, for å gjenopprette operasjon må strømningsboringen 106 tilbakestilles til koaksial med fluidboringen 206 for å danne en sammenhengende ledning for å tillate strømningen av fluider. Videre, under visse forhold, slik som ventilvedlikehold, kan ventil 100 åpnes helt for å tillate fluidstrømningen derigjennom, så vel som å avlaste trykk og hindre personells eksponering for fluidene. Ventilen 100 er konfigurert slik at styrerne 112 opereres inntil fluidstrømningen er gjenopprettet og ventilen er åpnet.

Styrerne 112 opereres enten av personell eller mekaniske aktuatorer for å rotere stamme 300 slik at mottakeren 250 trekker slusesammenstillingen 200 fra strømningsboringen 106, mot dekselet 104. Ved å fjerne lukkedreiemomentet og påføre åpnedreiemoment reverseres retningen mottakeren 250 beveger seg langs stammen 300, og slusesammenstillingen 200 trekkes tilbake mot dekselet 104. Mottakeren 250 er i kontakt med sluseskuldrene 117, slik at dreiemomentet som overføres av stammen 300, overføres til slusen 202. Når slusen 202 trekkes mot dekselet 104, påfører fjærene 208 trykk på slusen 202 og segmentet 204 bort fra ventilsetet 116. Videre er trykket eller kraften fra fjærene 208 tilstrekkelig til å tillate slusens vinklede flate 220 å glidbart traversere segmentets vinklede flate 222 inntil de indre flatene 216,218 er i kontakt. Videre fortsetter anvendelsen av dreiemoment på styrerne 112 den lineære bevegelsen til fluidboringen 206 til den er på linje med strømningsboringen 106. Når fluidboringen 206 til slusesammenstillingen er tilstrekkelig koaksial med strømningsboringsakse F, er skulderen 310 i kontakt med ventilsammenstillingsstoppen 118 i dekselet 104.

I visse tilfeller, på grunn av temperaturdifferens, trykkdifferens eller kjemisk adhesjon, forblir ventilsetene 116 og slusesammenstillingen 200 i det minste delvis forbundet (eller festet sammen). Løftetappen 219 er i kontakt med grunnflaten 205 og tilveiebringer ytterligere støtte og mekanisk motivasjon for segmentet 204 under tilbaketrekning. I tillegg holder sluseføringer 120 som omfatter skrapere 132, ventilsetene 116 i setelommene 130 mens slusesammenstillingen 200 trekkes tilbake.

I enda ytterligere tilfeller, når ventilsammenstillingen 200 er i kontakt med stoppen 118 slik at fluidboringen 206 ikke kan interferere med eller gå tilbake inn i strømningsboringen 106. Hetten 115 til dekselet 104 kan være i det minste delvis løsnet eller avlastet for dreiemoment slik at stammen 300 kan være i det minste delvis løsnet eller avspent fra slusesammenstillingen 200. Stammen 300 kan være delvis tilbaketrukket slik at skulderen 310 er i kontakt med det bakre setet 110. Alternativt kan det være mulig å avlaste stammen 300 fra mottakeren 250 slik at skulderen 310 kan trekkes tilbake til det bakre setet 110, uten å avlaste eller løsne noen andre komponenter koblet til dekselet 104. Skulderen 310 og det bakre setet 110 sammenpasser for å tette og hindre fluidene i strømningsboringen 106 i å lekke eller slippe ut av det øvre kammeret 108A, via stammepassasjen 302, gjennom pakningen 109, hetten 115, og eksponere styrere 112 eller en person for fluidene.

Nå med henvisning til figur 7 er det en alternativ utførelsesform av beskrivelsen, spesielt en alternativ ventilsammenstilling 500. Ventilsammenstilling 500 inkluderer sluse 502 og segment 504 som har en passasje derigjennom og holdes i glidbar kontakt av fjær 506. Fjær 506 kobler til sluse 502 og segment 504 ved hjelp av stenger 508. Sluse 502 inkluderer en øvre vinklet flate 510, en nedre vinklet flate 512, et løftefremspring 514 plassert mellom dem, og en ytre flate 516. Segment 504 inkluderer en øvre vinklet flate 520, en nedre vinklet flate 522, en løftehake 524 anbrakt mellom dem, og en ytre flate 526.

Generelt i denne konfigurasjonen er de øvre vinklede flatene 510,520 og de nedre vinklede flatene 512,522 i glidbar kontakt under en ventils lukke/åpne-operasjoner, slik som beskrevet heri ovenfor. Videre, under åpningen eller returneringen av ventilen til operasjon er løftefremspringet 514, som har en overflate med undersnitt, i kontakt med den overhengende overflaten til løftehaken 524. Som angitt, på grunn av temperaturdifferens, trykkdifferens eller kjemisk adhesjon, forblir ventilsetene 116 (se figur 1) og ventilsammenstillingen 500 i det minste delvis forbundet (eller festet sammen). Løftefremspringet 514 er i kontakt med løftehaken 524 og tilveiebringer ytterligere støtte og mekanisk motivasjon for segmentet 504 under tilbaketrekning.

Videre kan sluse 502 til ventilsammenstilling 500 inkludere enhver glidbar mottaker 530 som er anbrakt i reseptoren 526. Som illustrert inkluderer sluse 502 spor 532 og skulder 534. Mottaker 530 inkluderer ethvert middel for å koble slusesammenstilling 500 til stammen 536, slik som gjenger. Mottaker 530 inkluderer forlengelser som er i glidbar kontakt med spor 532 og skuldre 534. Videre kan mottaker 530 dreie i spor 532.1 denne konfigurasjonen er mottakeren 530 og stammen 536 i stand til translokasjon i forhold til slusen 502 i minst to akser: glidende langs akse X og dreiende rundt den.

[0001] Selv om de foretrukne utførelsesformene av beskrivelsen er vist og beskrevet, kan fagmannen utføre modifikasjoner derav uten å fravike fra beskrivelsens ånd og lære. Utførelsesformene beskrevet og eksemplene tilveiebrakt heri er bare eksempler, og er ikke ment å være begrensende. Mange variasjoner og modifikasjoner av oppfinnelsen beskrevet heri er mulige og er innenfor denne beskrivelsens omfang. Beskyttelsesomfanget er følgelig ikke begrenset av beskrivelsen angitt ovenfor, men er bare begrenset av kravene som følger, idet omfanget inkluderer alle ekvivalenter av gjenstanden for kravene.

Claims (21)

1. Ventilsammenstilling omfattende: et segmentet med en indre flate, en vinklet flate og en grunnflate; en sluse med en indre flate, en vinklet flate og en tapp; hvori de indre flatene er konfigurert for glidbar kontakt og de vinklede flatene er konfigurert for glidbar kontakt for å danne en første slusesammenstillingsgrenseflate; hvori tappen er konfigurert for å være i kontakt med grunnflaten for å danne en andre slusesammenstillingsgrenseflate inkludert den første slusesammenstillingsgrenseflaten; og en fjær koblet mellom slusen og segmentet konfigurert for å opprettholde minst den første slusesammenstillingsgrenseflaten.

2. Ventilsammenstillingen ifølge krav 1, hvori grunnflaten omfatter en trappeformet overflate.

3. Ventilsammenstillingen ifølge krav 2, hvori tappen til slusen er i komplementært løfteinngrep med segmentets trappeformede overflate.

4. Ventilsammenstillingen ifølge krav 1, hvori kontakt mellom tappen og grunnflaten er under den første slusesammenstillingsgrenseflaten slik at den andre slusesammenstillingsgrenseflaten er en glidbar kontakt- og løftegrenseflate mellom segmentet og slusen.

5. Ventilsammenstillingen ifølge krav 1, hvori den første slusesammenstillingsgrenseflaten er fremspringfri.

6. Ventilsammenstillingen ifølge krav 1, hvori grunnflaten omfatter en fot.

7. Ventilsammenstillingen ifølge krav 4, hvori en forlengelse av foten er justerbar.

8. Ventilsammenstillingen ifølge krav 1, hvori fjæren er en Z-fjær.

9. Ekspanderende sluseventilsammenstilling omfattende: et segment og en sluse anbrakt i et ventillegeme, hvori slusen omfatter: en ytre flate og en indre flate som har en fluidboring derigjennom; en vinklet flate som strekker seg fra den indre flaten; en reseptor; og en tapp som strekker seg fra den indre flaten motstående den vinklede flaten.

10. Sammenstillingen ifølge krav 9, hvori reseptoren er anbrakt motstående tappen på slusen og omfatter et hulrom og et spor som strekker seg gjennom slusen.

11. Sammenstillingen ifølge krav 10, omfattende en mottaker som er i glidbart inngrep i reseptorens spor.

12. Sammenstillingen ifølge krav 11, hvori mottakeren er konfigurert til å koble til en stamme som strekker seg inn i hulrommet.

13. Sammenstillingen ifølge krav 12, hvori stammen omfatter en skulder for å være i kontakt med ventillegemet.

14. Sammenstillingen ifølge krav 9, hvori tappen strekker seg vinkelrett fra den indre flaten.

15. Ekspanderende sluseventilsammenstilling omfattende: et segment og en sluse anbrakt i et ventillegeme, hvori segmentet omfatter: en ytre flate og en indre flate som har en fluidboring derigjennom; en vinklet flate som strekker seg fra den indre flaten til den ytre flaten på en første ende; en grunnflate som strekker seg fra den indre flaten til den ytre flaten på en andre ende; og en fot anbrakt på grunnflaten.

16. Sammenstillingen ifølge krav 15, hvori grunnflaten omfatter en trappeformet overflate.

17. Sammenstillingen ifølge krav 15, hvori foten kan forlenges fra grunnflaten.

18. Ekspanderende sluseventilsammenstilling omfattende: et segment med en vinklet flate; en sluse med et spor og en vinklet flate; en stamme som strekker seg gjennom slusen; en mottaker anbrakt i sporet og som er i inngrep med stammen, der mottakeren er konfigurert for å konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse; hvori slusens vinklede flate er i glidbar kontakt med segmentets vinklede flate for toveis translasjon.

19. Sammenstillingen ifølge krav 18, hvori mottakeren er konfigurert til å bevege seg i forhold til slusen i minst to akser.

20. Sammenstillingen ifølge krav 18, hvori mottakeren er konfigurert til å glidbart traversere bredden til slusen i sporet.

21. Sammenstillingen ifølge krav 17, ytterligere omfattende et fleksibelt element som strekker seg mellom segmentet og slusen konfigurert til å opprettholde glidbar kontakt mellom segmentets vinklede flate og slusens vinklede flate.