專利名稱：改進可修理性的減壓閥的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種減壓閥，尤其是涉及一種制成為能夠簡單地安裝和拆卸的可修理的減壓閥。
背景技術：
減壓閥通常用作安全裝置，以便保證容器(即儲罐、管子等)內的壓力不超過安全限度。普通的減壓閥有彈簧，該彈簧向閥塞施加校準力。當容器內(和閥塞上)的壓力施加超過在閥塞上的彈簧力時，閥塞將從它的閥座上升高，并釋放過大壓力。當閥塞上的力降低至低于彈簧力時，閥塞通過彈簧力而被拉回到它的閥座內，并重新密封容器。沒有減壓閥，儲罐或管子可能會爆裂，從而引起嚴重問題。
減壓閥的最普通失效模式是在減壓閥的密封表面周圍產生不希望的泄漏。一些減壓閥利用金屬與金屬密封表面；但是，這種密封類型需要精確的機械加工和對準，以便形成充分的密封。傳統的減壓閥利用彈膠體的(橡膠)密封件，這并不需要精確機械加工或對準以便充分密封；但是，彈膠材料在經過一定時間后退化，并喪失它們的密封質量。在壓力容器上保持良好密封對加工處理的正確操作很關鍵。在泄漏最小是很關鍵的加工處理廠中，減壓閥是高度維護的物品，需要經常進行檢查、更換或修理。
傳統的減壓閥或者是不可修理的或一次性的，或者需要工廠修理。當可修理的減壓閥需要進行大拆卸時，在閥重新使用之前需要進行重新校準。很多可修理的減壓閥送回工廠修理，因為不能進行現場校準。盡管更換的密封件通常并不昂貴，但是工時、運輸和使用損失使得可在工廠修理的減壓閥比所希望的少。
可現場修理的減壓閥更經濟，但是修理必須是簡單的，且修理過程并不需要復雜的工具和進行關鍵的校準。當減壓閥的設定點由工作人員無意中改變時，系統安全性被降低。更重要的是，如某些人改變了減壓閥的設定點但是沒有意識到時，可能由于該改變而發生災難，減壓閥的制造商將承擔責任。
對于減壓閥的修理，另一重要因素是能夠很容易地將閥從容器上拆卸。大部分減壓閥螺紋連接到容器上，通常這些容器裝有腐蝕性液體，減壓閥上的螺紋將粘結到容器的螺紋上。因此，維修人員必須向閥施加很大的力，以便將閥從腐蝕粘接中“松開”，從而將它從容器上拆卸。
通常，減壓閥對齊安裝在容器上，這樣，閥體處于容器的內部。為了拆卸傳統的對齊安裝減壓閥，在閥的暴露面上提供有狹槽，用于插入桿件(即大的平頭螺絲刀)。桿件和狹槽結構限制了在安裝和拆卸過程中可以施加在減壓閥上的力矩量。實際上，狹槽只提供了用于與桿件鄰接的很小表面面積。
通常，在減壓閥單次拆卸之后狹槽形狀就受損，在其隨后的安裝中，可以施加的力矩量大大減小。這一點特別重要，因為在閥和容器之間的螺紋密封取決于可以施加在閥上的力矩量。當維修人員不能在減壓閥上施加足夠的旋轉力時，他通常使用錘子和鑿子來捶擊狹槽，以便使減壓閥旋轉。捶擊減壓閥可能損壞容器的螺紋，也可能損壞減壓閥。
發明內容
本發明提供了一種可修理的減壓閥，該減壓閥具有閥體，閥體形成內部槽形表面。內部槽形表面適用于與拆卸工具匹配，拆卸工具由普通的六邊形桿材制成。閥組件可滑動地安裝在閥殼體上，并在過大壓力作用下滑動，以便從容器例如儲罐中釋放流體或氣體。閥體具有第一支承表面，用于當閥塞處于關閉位置時與在閥組件上的第二支承表面配合。減壓閥具有密封件，用于密封閥塞和閥體之間的交界面；以及可拆卸帽，該帽安裝在閥塞附近，用于機械支承密封件。該帽可拆卸且該密封件可以在不對閥進行大范圍拆卸的情況下進行更換，從而在修理后不需要進行重新校準。
圖1表示了可現場修理的減壓閥；圖2表示了在圖1的可現場修理的減壓閥的閥塞和閥座之間區域的更詳細視圖。
具體實施例方式
目前的減壓閥的缺點通過具有提高的可修理性(特別是可現場修理性)的減壓閥以及改進的安裝和拆卸裝置得以解決。該可修理的減壓閥具有閥體，該閥體形成用于插入拆卸工具的內部槽形表面。閥體具有第一支承表面，用于與閥塞組件的第二支承表面接合。可修理的減壓閥有在閥塞組件上的帽，該閥塞組件機械地支承密封件。該帽可拆卸以便在不影響減壓閥的壓力設定或校準的情況下更換密封件。
在圖1中所示的減壓閥2包括形成“套筒”的閥體4，其具有唇緣7；內部槽形表面9，用于與拆卸工具31嚙合；以及外螺紋表面5，用于與容器40(局部示出)嚙合。在內部槽形表面9上的溝槽18通常是垂直于唇緣7形成的、在該內部槽形表面9上的交替凸起和凹口。內部槽形表面9可以與套筒扳手的套筒類似，或者它可以為具有交替的凸起和凹口的任意其它形狀，例如三角形、正方形或六邊形。拆卸工具31的外部圖形通常與形成于內部槽形表面9上的圖形相反，這樣，拆卸工具可以很容易插入閥體4內，以便于安裝或拆卸閥2。可以提供與工具31連接的手柄32，以便容易安裝和拆卸。
通過槽形表面9形成的套筒交界面提供了用于工具的較大表面面積，以便在安裝和拆卸過程中在不損壞減壓閥2的情況下向減壓閥2施加很大的力矩。閥體4具有通孔26，用于安裝和引導滑動閥塞組件6。為了在閥塞升高時允許蒸氣通過閥體逸出，閥塞通過成一體的軛鐵和引導襯套而懸在閥體的中部。滑動閥塞組件6包括閥桿10、閥塞14、帽8、密封件28、保持器17、防撞擊(tamper)調節器44和彈簧16。優選是將閥塞14焊接或銷釘(未示出)連接到閥桿10上，這樣，它固定在閥桿10上。如閥塞14由于任何原因而改變在閥桿10上的位置時，能夠改變減壓閥2的設定點。閥體4還有第一支承表面22，當滑動閥組件6處于關閉位置(置于閥座上的位置)時，該第一支承表面22與閥塞14的第二支承表面24配合。帽8布置在閥塞14上面并安裝在閥桿10上，以便將密封件28保持在帽8、閥體4和閥塞14之間(處在如圖1所示的關閉位置)，用于密封容器40的內容物。如圖所示，帽保持螺母12將該帽8保持就位。
彈簧16與閥桿10和閥體4連接，用于將閥塞14偏壓至關閉位置或置于閥座上的位置。保持器17提供了支承表面，以支持彈簧16，并且保持器17在閥桿10上的位置指示第一支承表面22和第二支承表面24之間的壓縮力。通過調節防撞擊調節器44在閥桿10上的位置而改變保持器17在閥桿10上的位置，從而可以調節減壓閥2的彈簧張力和設定點。鎖定機構46安裝在防撞擊調節器44上，這樣，在沒有明顯變化例如取下鎖定結構46的情況下，防撞擊調節器44不能相對于閥桿10運動和改變彈簧16的張力(以及設定點的校準)。在所示實施例中，防撞擊調節器44包括具有通孔的螺母；在閥桿中的孔；以及空心的鋼銷釘。鎖定機構46為金屬絲和鉛封，它穿過空心銷釘插入。金屬絲端部穿過鉛封，該金屬絲端部被夾住，以防止金屬絲運動。為了使防撞擊調節器44在閥桿10上運動，必須拆卸鎖定機構46。
當容器40內部的壓力向閥塞14施加足夠大的力以便克服在閥塞14和閥體4之間的彈簧10的力時，可滑動閥塞組件6滑動或“彈起”，以便釋放過大壓力。圖2是圖1的圈入區域52的放大圖，其中閥塞14處于打開位置，從而使氣體56可以通過在閥體4和閥塞14之間的區域而逸出。在圖1和2中，相同部件有相同參考標號。在閥體4上的密封表面29提供了用于密封件28的尖形機械加工表面，以便在閥體4和閥塞14之間產生防泄漏交界面(當閥塞處于閥座上時)。當閥塞14處于關閉位置時，第一空腔39形成于帽8和閥塞14之間，以便使密封件28保持鄰近密封表面29。當閥塞14處于關閉位置時，密封表面29凸出到第一空腔39內，并與密封件28接觸。優選的是，凸起的頂端有千分之二十至三十英寸半徑的平滑或混合邊緣48，。因此，凸起在靠近頂點處的厚度將在千分之四十至六十英寸之間。
由于在密封表面29與密封件28嚙合的位置處的密封件28的面積，磨損通常在密封件28的內表面上產生。當在密封件28的內表面上形成泄漏時，流體可以在帽8和閥塞14之間逸出，并在螺母6周圍離開容器。為了密封該“逸出通路”，第二環形凹口42形成于帽8和閥塞14之間，以便保持第二密封件30。
優選的是閥由耐腐蝕的金屬制成，例如不銹鋼。腐蝕可能產生多個問題縮短閥的使用壽命和降低閥2的可修理性。前面已經詳細介紹了本發明的優選實施例。在不脫離本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種變化和改變。此外，本說明書只是通過實例進行介紹，并不是為了限制本發明的范圍。
權利要求
1.一種可修理的減壓閥，包括一閥體，具有適于與拆卸工具匹配的內部槽形表面；第一支承表面；以及第一外螺紋表面，用于將可修理的減壓閥安裝到壓力容器上；一閥塞組件，具有第二支承表面，用于與第一支承表面接合，該組件可滑動地安裝在閥殼體中，并偏壓向第一支承表面；一密封件，鄰近第一和第二支承表面放置，用于當閥塞組件抵靠閥體時提供密封；以及一可拆卸的帽，鄰近閥塞組件安裝，用于機械地支承密封件。
2.根據權利要求1所述的減壓閥，其中閥塞組件還包括固定在閥桿上的閥塞；以及連接在閥桿和閥殼體之間的彈簧，用于在第一支承表面和第二支承表面之間產生預定的關閉偏壓力。
3.根據權利要求2所述的減壓閥，其中閥塞在閥桿上是固定的。
4.根據權利要求1所述的減壓閥，其中閥體還包括在閥體上的密封表面，用于當閥組件處于關閉位置時與密封件嚙合。
5.根據權利要求4所述的減壓閥，其中密封表面還包括在千分之二十至三十英寸之間的半徑。
6.根據權利要求1所述的減壓閥，其中在內部槽形表面上的溝槽形成六邊形套筒。
7.根據權利要求1所述的減壓閥，其中第一空腔形成于閥塞和帽之間，以便支承密封件。
8.根據權利要求1所述的減壓閥，還包括第二密封件，用于密封在帽和閥塞之間的泄漏通路。
9.根據權利要求8所述的減壓閥，其中第二空腔形成于閥塞和帽之間，以便支承第二密封件。
10.根據權利要求1所述的減壓閥，其中閥體可平齊安裝在容器上。
11.根據權利要求1所述的減壓閥，其中殼體由不銹鋼制造。
全文摘要
一種可修理的減壓閥(2)，具有閥體，該閥體形成內部槽形表面(9)，該減壓閥改進了可現場維修性。內部槽形表面適用于與拆卸工具(31)匹配。閥塞組件(6)可滑動地安裝在閥殼體中，并在過大壓力下滑動，以便從容器(40)例如儲罐中釋放蒸氣。閥體具有第一支承表面(22)，用于當閥塞(14)處于關閉位置時與在閥組件上的第二支承表面(24)配合。減壓閥具有密封件(28)，用于密封在閥塞和殼體之間的交界面；以及可拆卸的帽(8)，該帽鄰近閥塞組件安裝，用于機械地支承密封件。在不對閥進行大范圍拆卸的情況下可以拆下帽和更換密封件，從而在維修后不需要重新校準。
文檔編號F16K1/46GK1643281SQ03807362
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月26日 優先權日2002年4月5日
發明者肯尼思·R·希姆諾斯基, 杰弗里·L·科爾, 托馬斯·B·奧利弗 申請人:費希爾控制國際公司