СБОРНАЯ ГОЛОВКА КЛАПАНА, СЪЕМНАЯ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ Российский патент 2014 года по МПК F16K41/04 F16K39/02 F16K27/07 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к сборным головкам, съемным в полевых условиях, а в частности к сборным головкам, съемным в полевых условиях, предназначенных для применения в клапанах.

Уровень техники

Внутренние клапаны используются в различных областях коммерции и промышленности для управления прохождением текучей среды между емкостью для хранения текучей среды и другой емкостью, шлангом, трубопроводом и т.п. Обычно внутренние клапаны снабжены сборной головкой, содержащей вал, связанный с кулачком, который, поворачиваясь, нажимает на шток клапана, вынуждая внутренний клапан открываться и закрываться.

В сборных головках известных внутренних клапанов содержится пружина, воздействующая на клапанное уплотнение, прижимая его к участку вала. Такое плотное прижатие клапана к валу создает практически герметичное уплотнение, не позволяющее текучей среде проходить наружу через сборную головку. Со временем эластичность клапанного уплотнения и величина силы, с которой пружина давит на клапанное уплотнение, уменьшаются, что позволяет текучей среде выходить через сборную головку по зазору между валом и клапанным уплотнением.

В некоторых случаях емкость для хранения текучей среды, в которой установлен внутренний клапан, находится в сельской местности, где может не оказаться ремонтного персонала и/или запасных частей. В результате, если между валом и клапанным уплотнением нет герметичного соединения, то такой внутренний клапан может оказаться в нерабочем состоянии, и/или значительное количество текучей среды может выйти наружу через сборную головку до того момента, когда внутренний клапан будет восстановлен и/или заменен.

Раскрытие изобретения

В соответствии с описанным вариантом внутренний клапан включает первый корпус, имеющий наружную резьбу для резьбового соединения с вторым корпусом, имеющим камеру, находящуюся под давлением. В первом корпусе имеются вторая камера и седельная поверхность. Кроме того, внутренний клапан содержит золотниковый механизм, имеющий, по меньшей мере, один смещающий элемент.

Функция золотникового механизма состоит в том, чтобы прикладывать усилие к органу управления посредством прохождения текучей среды, вынуждая этим этот орган управления двигаться по направлению к седельной поверхности. Кроме того, внутренний клапан включает сборную головку, съемную в полевых условиях, связанную разъемным соединением с первым корпусом и, по меньшей мере, частично расположенную внутри второй камеры. Сборная головка, съемная в полевых условиях, включает второй корпус, в котором имеются канал и вал с кулачковым механизмом, выполненным с возможностью нажатия при повороте на часть золотникового механизма, вынуждая, по меньшей мере, часть органа управления посредством прохождения текучей среды перемещаться относительно первого корпуса с целью управления посредством прохождения текучей среды между находящейся под давлением камерой и второй камерой. Вал частично расположен внутри отверстия и связан с возможностью вращения со вторым корпусом. Кроме того, сборная головка, съемная в полевых условиях, содержит съемный регулятор, наружный доступ к которому позволяет регулировать положение этого съемного регулятора по отношению ко второму корпусу для изменения силы прижатия клапанного уплотнения к валу. Этот съемный регулятор можно снять в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения.

В соответствии с другим описанным вариантом исполнения сборная головка, съемная в полевых условиях, применимая для внутренних клапанов, включает корпус, который крепится разъемным соединением к внутреннему клапану. В корпусе имеется канал для размещения клапанного уплотнения. Кроме того, сборная головка, съемная в полевых условиях, включает вал, снабженный кулачком, выполненным с возможностью при повороте нажимать на шток внутреннего клапана. Вал связан с корпусом с возможностью вращения и, по меньшей мере, частично расположен внутри отверстия. В дополнение к этому, сборная головка, съемная в полевых условиях, содержит съемный регулятор, наружный доступ к которому позволяет регулировать положение этого съемного регулятора по отношению ко второму корпусу с целью изменения силы прижатия клапанного уплотнения к валу. Этот съемный регулятор можно снять в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показан известный внутренний клапан.

На Фиг.2А показана часть варианта внутреннего клапана, включающего вариант сборной головки, съемной в полевых условиях.

Фиг.2В - вид сверху варианта съемного регулятора, который можно применить для исполнения варианта сборной головки, съемной в полевых условиях, по Фиг.2А, при этом множество пазов съемного регулятора расположены практически перпендикулярно продольной оси внутреннего клапана по Фиг.2А.

Фиг.2С - вид сверху варианта съемного регулятора, который можно использовать для исполнения варианта сборной головки, съемной в полевых условиях, по Фиг.2А, при этом множество пазов съемного регулятора расположены практически параллельно продольной оси внутреннего клапана по Фиг.2А.

На Фиг.3 показан вариант сборной головки, съемной в полевых условиях, по Фиг.2А.

На Фиг.4 показан альтернативный вариант съемного регулятора, который можно применить для исполнения варианта сборной головки, съемной в полевых условиях, по Фиг.2А и 3.

На Фиг.5 показан альтернативный вариант сборной головки, съемной в полевых условиях, которую можно использовать для исполнения варианта внутреннего клапана по Фиг.2А.

Осуществление изобретения

На вышеуказанных чертежах показаны некоторые варианты, подробно описанные ниже. При описании этих вариантов для идентификации одних и тех же или подобных элементов применяются одинаковые или идентичные числовые условные обозначения. Иллюстрации на этих чертежах необязательно выполнены в масштабе, некоторые особенности и некоторые виды на чертежах для ясности и/или краткости могут быть показаны схематично или с увеличением по отношению к остальным деталям. Кроме того, в этом описании представлены несколько вариантов конструкции. Любые особенности из любого варианта могут быть включены в качестве замены или иным образом скомбинированы с другими особенностями других вариантов.

Преимущество описанных здесь сборных головок, съемных в полевых условиях, состоит в том, что они позволяют обслуживающему специалисту снаружи регулировать усилие прижатия клапанного уплотнения к валу, практически предотвращая утечку текучей среды из внутреннего клапана в атмосферу, что устраняет проблемы, характерные для сборных головок известных внутренних клапанов. В частности, описанные здесь варианты конструкции сборных головок включают съемный регулятор, положение которого можно регулировать снаружи с целью изменения усилия прижатия клапанного уплотнения к валу. Кроме того, преимуществом является то, что съемный регулятор можно снимать в полевых условиях для замены и/или ремонта клапанного уплотнения, пружины и/или уплотнительных шайб в представленном варианте сборной головки, съемной в полевых условиях, в то время как внутренний клапан остается подключенным к линии подачи или камере. Дополнительным преимуществом представленных вариантов сборной головки, съемной в полевых условиях, является то, что ее можно извлекать из внутреннего клапана в полевых условиях для замены и/или ремонта съемной в полевых условиях сборной головки, в то время как внутренний клапан остается подключенным к линии подачи или камере.

В некоторых из описанных здесь вариантов съемный регулятор имеет множество пазов, позволяющих технику снаружи выполнять регулировку положения съемного регулятора по отношению к внутреннему клапану. Расположение этих пазов по отношению к внутреннему клапану может служить указателем положения съемного регулятора и, в частности, показывать величину, на которую можно еще изменить положение регулятора для увеличения сжатия клапанного уплотнения. В других описанных здесь вариантах съемный регулятор содержит продолговатый элемент, выступающий из корпуса головки, что позволяет технику снаружи регулировать положение съемного регулятора по отношению к внутреннему клапану. Этот продолговатый элемент может иметь лазерную метку или другие отметки для индикации положения съемного регулятора и, в частности, позволяющие видеть величину, на которую можно еще изменить положение регулятора для увеличения сжатия клапанного уплотнения.

На Фиг.1 представлен известный внутренний клапан 100, имеющий корпус 102, затвор 104 и сборную головку 106. Сборная головка 106 скреплена с корпусом 102, а затвор 104 герметично прижимается к поверхности 108 корпуса 102 для управления прохождением текучей среды через внутренний клапан 100.

На корпусе 102 имеется наружная резьба 110, предназначенная для подключения (не показано) к камере или баку (не показано), например к насосной системе, стационарной накопительной емкости, грузовику-заправщику и т.п. Кроме того, в корпусе 102 имеется канал 112 с первым отверстием 114 и вторым отверстием 116, соединяющий по текучей среде указанную камеру или бак с второй камерой, шлангом, трубопроводом и т.п. В частности, в канале 112 имеется внутренняя резьба 118, предназначенная для резьбового подсоединения к второму корпусу (не показано), например, такому как штуцер шланга подачи сжиженного газа.

Сборная головка 106 крепится к корпусу 102 с помощью пластины 120. В состав сборной головки 106 входит вал 122, частично расположенный внутри головки 124 и связанный с ней с возможностью вращения. В частности, часть вала 122 расположена в канале 126 головки 124 вместе с пружиной 128, прикладывающей усилие к клапанному уплотнению 130 для его плотного прижатия к валу 122, практически предотвращая утечку текучей среды через сборную головку 106 по зазору между валом 122 и клапанным уплотнением 130. Кроме того, по обеим сторонам клапанного уплотнения 130 расположены уплотнительные шайбы 131, прижимающиеся к пластине 120 и к пружине 128. Пластина 120 устанавливает пружину 128, клапанное уплотнение 130 и уплотнительные шайбы 131 в определенное положение внутри канала 126. Обычно в новых сборных головках 106 плотный контакт между валом 122 и клапанным уплотнением 130 обеспечивает герметичное соединение, предотвращающее утечку текучей среды через сборную головку 106. Однако длительная работа с воздействием различных веществ и/или химикатов приводит к коррозии пружины 128 и/или клапанного уплотнения 130, нарушая герметичность этого соединения, и результатом этого может быть утечка текучей среды через сборную головку 106.

Вал 122 снабжен наружным рычагом 132 для поворота вала 122 относительно головки 124 и корпуса 102. С противоположной относительно рычага 132 стороны к валу 122 прикреплен кулачок 134, располагающийся внутри канала 112. Поворот вала 122 прижимает кулачок 134 к поверхности 136, вынуждая золотниковый механизм 138 перемещаться внутри канала 112.

Золотниковый механизм 138 состоит из штока 140, первой пружины 142, второй пружины 144 и пробки 146. Гнездо первой пружины 148 прикреплено к концу 150 штока 140 и расположено напротив гнезда второй пружины 152, окружающего шток 140. Поверхность 154 гнезда второй пружины 152 прижимается к направляющей скобе 156, которая направляет шток 140 относительно корпуса 102. Первая пружина 142 расположена между гнездом первой пружины 148 и гнездом второй пружины 152, а вторая пружина 144 расположена между гнездом второй пружины 152 и затвором 104. Пробка 146 прикреплена к штоку 140 напротив гнезда первой пружины 148 и прижимается к седельной поверхности 158, образованной затвором 104. Кроме того, часть штока 140 расположена внутри отверстия 160, образованного в затворе 104 вблизи седельной поверхности 158.

На практике для того, чтобы выровнять давление между камерой или баком, где установлен внутренний клапан 100, и второй камерой, шлангом, трубопроводом и т.п., подключенным ко второму отверстию 116, наружный рычаг 132 поворачивают так, чтобы кулачок 134 расположился в средней точке (например, поворотом на 70°), вынуждая золотниковый механизм 138 переместиться, отдаляя пробку 146 от седельной поверхности 158 и устанавливая участок с вырезом или канавку 162 штока 140 вплотную к отверстию 160. Расположение участка с вырезом или канавки 162 вплотную к отверстию 160 увеличивает размер канала 164 прохождения текучей среды между штоком 140 и поверхностью 166 отверстия 160, что позволяет большему количеству текучей среды просачиваться от камеры или бака до второй камеры, шланга, трубопровода и т.п., выравнивая давление вдоль внутреннего клапана 100.

Как только давление текучей среды выровняется, внутренний клапан 100 может полностью открываться. Конкретнее, наружный рычаг 132 можно повернуть так, чтобы кулачок 134 занял верхнее положение, перемещая золотниковый механизм 138 таким образом, чтобы седельная поверхность 168 затвора 104 отделилась от поверхности 108, позволяя текучей среде проходить из камеры, бака и т.п., где установлен данный внутренний клапан 100, через первое отверстие 114 и до второго отверстия 116. Однако если поток текучей среды увеличивается до значения, превышающего заданное значение расхода (например, до порогового значения перерасхода), то сила воздействия текучей среды на наружную поверхность 170 затвора 104 превзойдет силу, прикладываемую второй пружиной 144, и вынудит седельную поверхность 168 затвора 104 вновь прижаться к поверхности 108, несмотря на то, что кулачок 134 находится в верхней точке. В этом положении, когда седельная поверхность 168 затвора 104 прижата к поверхности 108, пробка 146 находится на некотором расстоянии от седельной поверхности 158, а цилиндрический участок 172 штока 140 расположен вплотную к отверстию 160. Расположение цилиндрического участка 172 вплотную к отверстию 160 уменьшает размер канала 164 прохождения текучей среды между штоком 140 и поверхностью 166 отверстия 160, что позволяет меньшему количеству текучей среды проходить от камеры или бака, где установлен данный внутренний клапан 100, до второго отверстия 116.

На Фиг.2А показана часть внутреннего клапана 200, включающего корпус 202, и вариант сборной головки, съемной в полевых условиях, 204. В состав сборной головки, съемной в полевых условиях, 204 входит головка 206 с корпусом 208 и вал 210, связанный с кулачком 212. Кроме того, сборная головка, съемная в полевых условиях, 204 содержит пружину 214, первую уплотнительную шайбу 216, вторую уплотнительную шайбу 218, клапанное уплотнение 220 и вариант съемного регулятора 222. Для большей ясности некоторые части внутреннего клапана 200 не показаны, например золотниковый механизм 138 и затвор 104 по Фиг.1.

Как отмечалось выше, корпус 202 имеет наружную резьбу 224, предназначенную для подключения к отверстию (не показано) камеры или бака (не показано), например, насосной системы, стационарной накопительной емкости, грузовика-заправщика и т.п. Кроме того, в корпусе 202 имеется первый канал 226 с первым отверстием (не показано) (например, практически аналогичным первому отверстию 114 по Фиг.1) и вторым отверстием 228, предназначенный для соединения по текучей среде указанной камеры или бака с второй камерой, шлангом, трубопроводом и т.п. В частности, в первом канале 226 имеется внутренняя резьба 230 для резьбового соединения с вторым корпусом (не показано), например, таким как штуцер шланга подачи сжиженного газа.

В корпусе 202 имеется второй канал 232, в котором располагается сборная головка 204, съемная в полевых условиях. Диаметр второго канала 232 практически соответствует диаметру корпуса 208. Кроме того, во втором канале 232 имеется ступенчатый участок 234, прижимающийся к ступенчатому участку 235 корпуса 208 через уплотнение 237, позволяя сборной головке 204, съемной в полевых условиях, занять надлежащее положение внутри второго канала 232. Это уплотнение 237 (например, кольцевое уплотнение или прокладка) располагается между ступенчатыми участками 234 и 235 для создания герметичного соединения между корпусом 202 внутреннего клапана 200 и корпусом 208 головки 206, практически предотвращающего утечку текучей среды в атмосферу через второй канал 232.

В корпусе 208 головки 206 имеется первый канал 236 и второй канал 238, размер которого меньше, чем размер первого канала 236. В целом диаметр первого канала 236 практически соответствует диаметру пружины 214, располагающейся внутри первого канала 236, а диаметр второго канала 238 соответствует диаметру вала 210. Кроме того, в корпусе 208 имеется внутренняя резьба 240, соответствующая резьбе 242 съемного регулятора 222. Между внутренней резьбой 240 и первым каналом 236 образован ступенчатый участок 241, ограничивающий перемещение съемного регулятора 222. В частности, ступенчатый участок 241 не позволяет съемному регулятору 222 слишком сильно сжать пружину 214 и/или клапанное уплотнение 220.

Пружина 214 окружает вал 210 и расположена в первом канале 236 между поверхностью 244 первого канала 236 и первой уплотнительной шайбой 216. Клапанное уплотнение 220 окружает вал 210 и располагается внутри первого канала 236 между первой уплотнительной шайбой 216 и второй уплотнительной шайбой 218, каждая из которых, по меньшей мере, частично окружает вал 210. Вторая уплотнительная шайба 218 располагается между клапанным уплотнением 220 и съемным регулятором 222.

Для крепления сборной головки 204, съемной в полевых условиях, к корпусу 202 внутренний клапан 200 снабжен пластиной 245, прикрепленной к корпусу 202 множеством крепежных деталей 246.

В процессе работы пружина 214 через первую уплотнительную шайбу 216 давит на клапанное уплотнение 220, сжимая это клапанное уплотнение 220 и прижимая его к валу 210, создавая герметичное уплотнение, практически предотвращающее утечку текучей среды в атмосферу между валом 210 и клапанным уплотнением 220. Съемный регулятор 222 находится на одной оси с первым каналом 236, и отверстие 247 этого регулятора окружает вал 210. Кроме того, вкручиваясь по внутренней резьбе 240, съемный регулятор 222 устанавливает в нужное положение внутри первого канала 236 пружину 214, первую и вторую уплотнительные шайбы 216 и 218 и клапанное уплотнение 220.

Вернувшись к Фиг.1, следует отметить, что вследствие длительного воздействия различных веществ и/или химикатов на пружину 128 ее жесткость уменьшается, при этом уменьшается усилие, прикладываемое к уплотнительной шайбе 131 для прижатия клапанного уплотнения 130 к валу 122. В дополнение к этому, воздействие различных веществ и/или химикатов на клапанное уплотнение 130 приводит к ухудшению герметичности между валом 122 и клапанным уплотнением 130, что может привести к утечке текучей среды через сборную головку 106. На практике емкость с текучей средой, в которой установлен внутренний клапан 100, может находиться в сельской местности, где может не оказаться ремонтного персонала и/или запасных частей. К сожалению, если между валом 122 и клапанным уплотнением 130 нет герметичности, то внутренний клапан 100 может оказаться в нерабочем состоянии и/или значительное количество текучей среды может выйти через сборную головку 106 до того, как внутренний клапан 100 восстановят и/или заменят.

В отличие от этого, представленный вариант сборной головки 204, съемной в полевых условиях, по Фиг.2А снабжен съемным регулятором 222, наружный доступ к которому позволяет регулировать положение этого съемного регулятора 222 относительно корпуса 208. В частности, в некоторых вариантах в съемном регуляторе 222 имеется множество пазов 248, позволяющих с помощью соответствующего им инструмента (не показан) выполнить регулировку положения съемного регулятора 222. На практике, если между валом 210 и клапанным уплотнением 220 нарушилась герметичность, и/или текучая среда выходит в атмосферу через корпус 208 головки 206, то можно вручную повернуть (например, закрутить) съемный регулятор 222, сильнее сжимая клапанное уплотнение 220. Конкретнее, поворот вручную съемного регулятора 222 сильнее сжимает клапанное уплотнение 220, вынуждая его плотнее прижаться к валу 210, восстанавливая практически герметичное соединение между валом 210 и клапанным уплотнением 220, что позволяет, по меньшей мере, частично уменьшить утечку текучей среды в атмосферу. По мере ручного поворачивания съемного регулятора 222 цилиндрический элемент 250 съемного регулятора 222 может входить, по меньшей мере, частично в первый канал 236, сжимая клапанное уплотнение 220.

В некоторых вариантах положение пазов 248 является индикатором положения съемного регулятора 222 по отношению к корпусу 208. На практике, например, если гнезда 248 приблизительно перпендикулярны продольной оси 251 корпуса 202 внутреннего клапана 200, как показано на Фиг.2А и 2В, то съемный регулятор 222 имеет возможность подвинуться вперед еще на одну шестнадцатую дюйма, увеличивая сжатие клапанного уплотнения 220, до прижатия съемного регулятора 222 к ступенчатому участку 241. В альтернативном варианте, например, если пазы 248 приблизительно параллельны продольной оси 251 корпуса 202 внутреннего клапана 200, как показано на Фиг.2С, то съемный регулятор 222 имеет возможность подвинуться вперед еще на одну тридцать вторую дюйма, увеличивая сжатие клапанного уплотнения 220, до прижатия съемного регулятора 222 к ступенчатому участку 241.

Вал 210 снабжен наружным рычагом 252, предназначенным для поворачивания вала 210 по отношению к корпусу 208 головки 206. Кулачок 212 крепится к валу 210 посредством крепежной детали 254 на конце, противоположном месту крепления наружного рычага 252, и располагается внутри первого канала 226. По мере поворота вала 210 кулачок 212 нажимает на поверхность 136 (Фиг.1), перемещая золотниковый механизм 138 (Фиг.1) внутри канала 112 (Фиг.1).

На практике для того, чтобы выровнять давление между камерой или баком, где установлен данный внутренний клапан 200, и второй камерой, шлангом, трубопроводом и т.п., подключенными ко второму отверстию 228, наружный рычаг 252 поворачивают до установки кулачка 212 в среднее положение (например, поворотом на 70°), что приводит к перемещению золотникового механизма 138 (Фиг.1), отделяющему пробку 146 (Фиг.1) от седельной поверхности 158 (Фиг.1), и к установке участка штока 140 (Фиг.1) с вырезом или канавки 162 (Фиг.1) в положение примыкания к отверстию 160 (Фиг.1). Как отмечалось выше, расположение участка с вырезом или канавки 162 (Фиг.1) вплотную к отверстию 160 (Фиг.1) увеличивает размер канала 164 (Фиг.1) для прохождения текучей среды между штоком 140 (Фиг.1) и поверхностью 166 (Фиг.1) отверстия 160 (Фиг.1), что позволяет большему количеству текучей среды просачиваться от указанной камеры или бака до второй камеры, шланга, трубопровода и т.п., выравнивая давление вдоль внутреннего клапана 200.

Как только давление текучей среды выровняется, внутренний клапан 200 можно полностью открывать. Конкретно, наружный рычаг 252 можно повернуть до установки кулачка 212 в верхнюю точку, что приводит к перемещению золотникового механизма 138 (Фиг.1), отделяющему седельную поверхность 168 (Фиг.1) затвора 104 (Фиг.1) от поверхности 108 (Фиг.1), в результате чего текучая среда получает возможность проходить из камеры или бака, где установлен данный внутренний клапан 200, через первое отверстие 114 (Фиг.1). Однако если поток текучей среды превысит заданное значение расхода (например, пороговое значение перерасхода), то сила воздействия потока текучей среды на наружную поверхность 170 (Фиг.1) затвора 104 (Фиг.1) превзойдет силу действия второй пружины 144 (Фиг.1) и вынудит седельную поверхность 168 (Фиг.1) затвора 104 (Фиг.1) вновь прижаться к поверхности 108 (Фиг.1), несмотря на то, что кулачок 212 находится в верхнем положении. В таком положении, в то время как седельная поверхность 168 (Фиг.1) затвора 104 (Фиг.1) прижата к поверхности 108 (Фиг.1), пробка 146 (Фиг.1) находится на некотором расстоянии от седельной поверхности 158 (Фиг.1), а цилиндрический участок 172 (Фиг.1) штока 140 (Фиг.1) расположен вплотную к отверстию 160 (Фиг.1). Как отмечалось выше, расположение цилиндрического участка 172 вплотную к отверстию 160 уменьшает размер канала 164 прохождения текучей среды между штоком 140 и поверхностью 166 отверстия 160, что позволяет меньшему количеству текучей среды просачиваться от камеры или бака до второго отверстия 228.

Для того чтобы выполнить установку (например, для модификации) и/или замену сборной головки 204, съемной в полевых условиях, на внутреннем клапане 200, давление текучей среды в камере или баке снижают (например, путем спуска), а затем из пластины 245 извлекают множество крепежных деталей 246. После этого пластину 245 отделяют от корпуса 202 и съемную в полевых условиях сборную головку извлекают из второго канала 232. Затем извлекают и заменяют уплотнение 237, после чего восстановленную (запасную) сборную головку 204, съемную в полевых условиях, вводят во второй канал 232 до тех пор, пока ступенчатый участок 235 корпуса 208 не прижмется к уплотнению 237. Затем пластину 245 можно прикрепить обратно к корпусу 202, а положение съемного регулятора 222 можно отрегулировать таким образом, чтобы обеспечить практически герметичное соединение между валом 210 и клапанным уплотнением 220.

В альтернативном варианте для замены пружины 214, уплотнительных шайб 216 и 218, а также/или клапанного уплотнения 220 сборной головки 204, съемной в полевых условиях, не отсоединяя ее саму от корпуса 202 внутреннего клапана 200, давление текучей среды в камере или баке снижают (например, путем спуска), затем съемный регулятор 222 извлекают из корпуса 208 головки 206. Затем извлекают вторую уплотнительную шайбу 218, клапанное уплотнение 220, первую уплотнительную шайбу 216 и пружину 214, все это заменяют и устанавливают на место. После этого можно установить съемный регулятор 222 в корпус 208 и отрегулировать его положение таким образом, чтобы он сжал пружину 214, воздействующую на клапанное уплотнение 220 с силой, достаточной для создания герметичного соединения между валом 210 и клапанным уплотнением 220.

На Фиг.3 сборная головка 204, съемная в полевых условиях, по Фиг.2А показана отдельно от внутреннего клапана 200 (Фиг.2А). В частности, на Фиг.3 показана сборная головка 204, съемная в полевых условиях, до ее установки во внутренний клапан 200 (Фиг.2А). На Фиг.3 используются те же самые числовые обозначения, что и на Фиг.2А при описании сборной головки 204, съемной в полевых условиях. Поэтому описание, относящееся к этим числовым обозначениям, здесь повторяться не будет.

На Фиг.4 представлен альтернативный вариант съемного регулятора 400, который можно применять для исполнения сборной головки 204, съемной в полевых условиях, по Фиг.2А и 3. В состав съемного регулятора входит корпус 402 с цилиндрическим элементом 404, центральным участком 406 и продолговатым элементом 408. В корпусе 402 имеется отверстие 410 для приема штока 210 (Фиг.2А).

Цилиндрический элемент 404 может перемещаться внутри первого канала 236 (Фиг.2А) головки 206 (Фиг.2А) по мере регулировки положения съемного регулятора 400. В дополнение к этому, цилиндрический элемент 404 имеет поверхность 412, прижимающуюся ко второй уплотнительной шайбе 218 (Фиг.2А). Центральный участок 406 имеет наружную резьбу 414, предназначенную для соединения с внутренней резьбой 240 (Фиг.2А) головки 206 (Фиг.2А).

Когда съемный регулятор 400 своей наружной резьбой закручен во внутреннюю резьбу 240 (Фиг.2А), то продолговатый элемент 408 выступает из головки 206. Поверхность 416 продолговатого элемента 408 приспособлена для захвата инструментом и/или гаечным ключом (не показано) с целью поворота (например, вращением) съемного регулятора 400 относительно головки 206 (Фиг.2А). В некоторых вариантах продолговатый элемент 408 может иметь шестигранный профиль. Однако продолговатый элемент 408 может иметь и любой другой приемлемый профиль. Кроме того, на поверхности 416 может быть нанесена лазерная метка 418 или другой соответствующий индикатор, дающий информацию о положении съемного регулятора 400 по отношению к корпусу 208 (Фиг.2А). На практике, например, если лазерная метка 418 практически параллельна продольной оси 420 корпуса 402 и эта лазерная метка 418 направлена к первому отверстию 114 (Фиг.1), то съемный регулятор 400 можно дополнительно продвинуть на одну шестнадцатую дюйма, увеличивая давление на клапанное уплотнение 220 (Фиг.2А), до прижатия поверхности 422 съемного регулятора 400 к ступенчатому участку 241 (Фиг.2А). В альтернативном варианте, например, если лазерная метка 418 практически параллельна продольной оси 420 корпуса 402 и эта лазерная метка 418 направлена ко второму отверстию 228 (Фиг.2А), то съемный регулятор 400 можно дополнительно продвинуть на одну тридцать вторую дюйма, увеличивая давление на клапанное уплотнение 220 (Фиг.2А), до прижатия поверхности 422 съемного регулятора 400 к ступенчатому участку 241 (Фиг.2А).

На Фиг.5 показан альтернативный вариант сборной головки 500, съемной в полевых условиях, который можно применить для исполнения внутреннего клапана 200 по Фиг.2А. Эта сборная головка 500, съемная в полевых условиях, практически аналогична сборной головке 204, съемной в полевых условиях (Фиг.2А). Компоненты сборной головки 500, съемной в полевых условиях, на Фиг.5 имеют аналогичные числовые обозначения, что и такие же или практически подобные компоненты сборной головки 204, съемной в полевых условиях, (Фиг.2А). Поэтому описание, относящееся к этим числовым обозначениям, здесь повторяться не будет.

Как отмечалось выше, сборная головка 500, съемная в полевых условиях, состоит из головки 502 с корпусом 504 и вала 210, соединенного с кулачком 212. Кроме того, съемная в полевых условиях сборная головка 500 включает пружину 214, первую уплотнительную шайбу 216, вторую уплотнительную шайбу 218, клапанное уплотнение 220 и съемный регулятор 222.

В отличие от съемной в полевых условиях сборной головки 204 по Фиг.2А корпус 504 имеет наружную резьбу 506, соответствующую внутренней резьбе (не показано) второго канала 232 (Фиг.2А) для прикрепления сборной головки 500, съемной в полевых условиях, к внутреннему клапану 200 (Фиг.2А). На практике, чтобы прикрепить сборную головку 500, съемную в полевых условиях, к внутреннему клапану 200, наружную резьбу 506 закручивают во внутреннюю резьбу второго канала 232 (Фиг.2А). В этом варианте часть 508 головки 502 может выступать из корпуса 202, что позволяет захватывать эту часть 508 инструментом (не показано) для поворачивания сборной головки 500, съемной в полевых условиях, по отношению к внутреннему клапану 200 (Фиг.2А), обеспечивающего надлежащее положение сборной головки 500, съемной в полевых условиях, внутри второго канала 232 (Фиг.2А).

Здесь описаны некоторые способы, устройства и готовые изделия, однако объем настоящего изобретения не ограничивается только ими. Напротив, настоящее изобретение охватывает все способы, устройства и готовые изделия, соответствующие поданной в приложении формуле изобретения либо в буквальном смысле, либо согласно доктрине эквивалентов.

Сборная головка, съемная в полевых условиях, предназначена для применения с внутренними клапанами. Сборная головка содержит корпус, связанный разъемным соединением с внутренним клапаном, при этом в корпусе имеется канал для размещения клапанного уплотнения, вал с кулачковым механизмом, нажимающим при вращении на шток внутреннего клапана, при этом вал связан с корпусом с возможностью вращения и расположен, по меньшей мере, частично внутри канала, и съемный регулятор с наружным доступом, позволяющим регулировать положение съемного регулятора по отношению ко второму корпусу с целью изменения усилия, прикладываемого клапанным уплотнением к валу, при этом съемный регулятор можно снимать в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения, что существенно расширяет функциональные возможности заявленной группы изобретений. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Внутренний клапан, содержащий:
первый корпус, имеющий наружную резьбу для резьбового соединения со вторым корпусом, имеющим находящуюся под давлением камеру, при этом в первом корпусе имеются вторая камера и седельная поверхность;
золотниковый механизм, имеющий, по меньшей мере, один смещающий элемент и предназначенный для приложения к органу управления потоком текучей среды усилия, направляющего его к седельной поверхности;
пластину, прикрепленную к первому корпусу с возможностью отделения от него, и
сборную головку, прикрепленную разъемным соединением к первому корпусу и, по меньшей мере, частично расположенную внутри второй камеры, при этом сборная головка, выполненная съемной в полевых условиях после отделения указанной пластины от первого корпуса, включает:
второй корпус, имеющий канал;
вал с кулачковым механизмом, нажимающим при вращении на часть золотникового механизма, вынуждая, по меньшей мере, часть органа управления перемещаться посредством потока текучей среды относительно первого корпуса для управления прохождением текучей среды между камерой, находящейся под давлением, и второй камерой, при этом вал связан со вторым корпусом с возможностью вращения и частично расположен внутри канала; и
съемный регулятор с наружным доступом, позволяющим регулировать положение съемного регулятора по отношению ко второму корпусу с целью изменения усилия, прикладываемого клапанным уплотнением к валу, при этом съемный регулятор можно снимать в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения.

2. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что съемный регулятор дополнительно содержит индикатор информации о положении съемного регулятора по отношению ко второму корпусу.

3. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что съемный регулятор дополнительно имеет, по меньшей мере, один паз, воздействуя на который инструментом, можно выполнять регулировку положения съемного регулятора относительно второго корпуса.

4. Внутренний клапан по п.3, отличающийся тем, что положение, по меньшей мере, одного паза служит указателем положения съемного регулятора относительно второго корпуса.

5. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что съемный регулятор дополнительно содержит продолговатый элемент, выступающий из второго корпуса, позволяя выполнять регулировку положения съемного регулятора относительно второго корпуса.

6. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что съемный регулятор по резьбе закручивается во второй корпус.

7. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что съемный регулятор имеет отверстие, в которое входит вал.

8. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что съемный регулятор располагается на одной оси со вторым корпусом.

9. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что в канале образован ступенчатый участок, ограничивающий продвижение съемного регулятора относительно второго корпуса.

10. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что сборная головка дополнительно содержит пружину, расположенную внутри канала для приложения усилия к клапанному уплотнению.

11. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что сборная головка крепится к корпусу разъемным соединением с помощью пластины.

12. Внутренний клапан по п.1, отличающийся тем, что второй корпус содержит наружную резьбу для разъемного соединения сборной головки с первым корпусом.

13. Сборная головка, съемная в полевых условиях, предназначенная для применения с внутренними клапанами, содержащая:
корпус, связанный разъемным соединением с внутренним клапаном, при этом в корпусе имеется канал для размещения клапанного уплотнения;
вал с кулачковым механизмом, нажимающим при вращении на шток внутреннего клапана, при этом вал связан с корпусом с возможностью вращения и расположен, по меньшей мере, частично внутри канала; и
съемный регулятор с наружным доступом, позволяющим регулировать положение съемного регулятора по отношению ко второму корпусу с целью изменения усилия, прикладываемого клапанным уплотнением к валу, при этом съемный регулятор можно снимать в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения.

14. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что съемный регулятор дополнительно содержит индикатор, дающий информацию о положении съемного регулятора по отношению к корпусу.

15. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что съемный регулятор дополнительно имеет, по меньшей мере, один паз, воздействуя на который инструментом, можно выполнять регулировку положения съемного регулятора относительно корпуса.

16. Сборная головка по п.15, отличающаяся тем, что положение, по меньшей мере, одного паза служит указателем положения съемного регулятора относительно корпуса.

17. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что съемный регулятор содержит продолговатый элемент, выступающий из второго корпуса, позволяя выполнять регулировку положения съемного регулятора относительно корпуса.

18. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что съемный регулятор по резьбе закручивается в корпус.

19. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что съемный регулятор имеет отверстие, в которое входит вал.

20. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что съемный регулятор располагается на одной оси с каналом.

21. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что в канале образован ступенчатый участок, ограничивающий продвижение съемного регулятора относительно корпуса.

22. Сборная головка по п.13, отличающаяся тем, что корпус содержит наружную резьбу для разъемного соединения сборной головки с внутренним клапаном.

23. Сборная головка, съемная в полевых условиях, для применения с внутренними клапанами, содержащая:
корпус, связанный разъемным соединением с внутренним клапаном, при этом в корпусе имеется средство для размещения клапанного уплотнения;
вал со средством, нажимающим при вращении на шток внутреннего клапана, при этом вал расположен, по меньшей мере, частично внутри средства для размещения клапанного уплотнения, и при этом вал связан с корпусом с возможностью вращения;
средство для проворачивания вала относительно корпуса; и
средство для наружной регулировки усилия, прикладываемого к клапанному уплотнению на валу, содержащее съемный регулятор, выполненный с возможностью изменения усилия, прикладываемого клапанным уплотнением к валу, при этом съемный регулятор можно снимать в полевых условиях для замены или ремонта клапанного уплотнения.