技术领域
[0001] 本
发明涉及阀的技术领域。特别是，本发明涉及一种止回阀。更特别是，本发明涉及一种特别适合海底用途的止回阀，即适合用于海底管线中。
背景技术
[0002] 止回阀是只允许沿一个方向流动的阀。这种阀例如用于管线系统，其中，优选是避免
流体的回流，例如用于海底系统。在图1a和1b中表示了在本领域中已知的、用于海底管线的类型的止回阀的实例。
[0003] 在图1a和1b所示的阀100中，阀的关闭和打开由流过内部空腔的流体流来驱动，该内部空腔由阀的主体102来确定。特别是，当流体沿由图中的箭头F表示的方向流动时，流体通过阀的进口端102e而进入阀(更具体地说，内部空腔)，并撞上阀的关闭元件101，从而由流体使得该关闭元件101沿旋转打开方向A而旋转。然后，流体能够通过出口开口102u而离开阀100。当流体沿由箭头F所示方向的流动停止或减小时，密封或关闭元件101通过重
力而沿旋转方向C旋转，直到它再次到达图1a和1b中所示的关闭
位置。当流体沿与箭头F的方向相反的方向流动时，即在流体通过出口开口102u而进入阀100的情况下，产生相同状态。在这种情况中，流体撞上关闭元件101，因此在其上施加压力，以便将关闭元件101推向关闭位置，并使它保持在该位置。这样，防止流体沿与箭头F所示方向相反的方向通过阀而回流。显然，关闭元件101的位置通常将取决于流体的瞬时流量，其中，关闭元件101适合采取在关闭位置(图1a和1b中所示)和完全打开位置之间的任何中间位置。
图1a和1b中所示的阀100的其它操作方面例如涉及关闭元件101的重量确定用于使得关闭元件101离开它的关闭位置所需的最小流量，因此用于实现阀打开和流体通过。小于最小流量界限值的流量不能使得阀打开。由上面所述以及由图1a和1b可以知道，关闭元件通过固定元件110而可旋转地固定在旋
转轴107上，该
旋转轴107的一部分特别容纳于壳体或座中，该壳体或座形成于固定元件110中。因此，关闭元件101自由地绕旋转轴107旋转。特别是，关闭元件101由于由流体沿箭头F方向施加的推力而沿旋转方向A(图1a中逆
时针方向)自由地绕旋转轴107旋转。然后，关闭元件101由于该关闭元件101的重量和/或由于在流量沿与由箭头F表示的方向相反的方向的情况下由流体施加的推力而沿旋转方向C(图1A中顺时针方向)自由地绕旋转轴107旋转。而且，关闭元件101也可以机械地引起旋转(沿旋转方向A和C)，特别是通过作用在旋转轴107的一端上的减速器(图中未示出)。例如在阀107的内部将进行检查或清洁的情况下，旋转轴107通过减速器而进行旋转，因此打开和关闭阀100，该操作可以人工或机械地进行。
[0004] 最后，阀100提供有阀打开程度和(因此)关闭元件101瞬时位置的指示器。所述指示器特别包括参考点105和指示臂104，该指示臂104可相对于参考点105线性平移，并在一端处提供有指示凹槽。凹槽相对于两个末端参考点“O”(打开)和“S”(关闭)的位置将表示阀的打开程度。在与形成指示凹槽的一端相反的端部，臂104包括固定
螺柱或销108，该固定螺柱或销接收于由固定元件110形成的固定狭槽109内。关闭元件101和(因此)固定元件110的旋转将导致臂104的平移。特别是，在关闭元件101沿箭头A的方向旋转的情况下，臂104将相对于图1a向上平移(朝向参考点“O”)，而在关闭元件101沿箭头C的方向旋转的情况下，臂104将相对于图1a向下平移，因此朝向参考点“S”。
[0005] 上面所述和图1a、1b中所示类型的阀的一个主要问题是发现在维护操作过程中很困难。在该方面，应当知道，在阀海底使用的情况下，维护操作由于特殊条件(操作人员在该特殊条件下操作)而显然特别困难和麻烦。通常，在阀的深度达到500米的情况下，维护操作由深海潜
水员来执行，而在更大深度时需要遥控装置，例如海底
机器人。
[0006] 特别是，当图1a和1b中所示的阀100和/或它的构成部件需要维护和/或固定时，例如在关闭元件101由于阀内的
沉积物或碎屑而阻塞在特殊位置(例如关闭位置、打开位置或中间位置)时，深海潜水员将不得不通过松开(拧开)
螺母或
螺栓106而拆卸盖103(布置成关闭塔部分102t，该塔部分从阀100的主体102伸出)。不过，这时，当关闭元件101的损坏或失效必须在水面上(例如在车间中)修理时，将必须拆卸关闭元件101和向上带至水面。不过，拆卸关闭元件需要使得旋转轴107与驱动减速器脱开和从它的壳体座拆卸(形成于阀的塔部分102t中)。最后，固定元件110将从旋转轴107上取出。还应当注意，阀的、必须拆卸的部件必须送至水面，因为它们不能储存在海底(即使只是暂时)。
[0007] 还显然，如上所述先前拆卸和送至水面的所有零件或构成部件将随后必须返回至先前部位，并往回安装至阀中，一次一个和通过单个操作，该操作必须顺序执行。人们由前面所述可知，已知类型(例如图1a和1b中所示的类型)的阀使得用于装配和/或拆卸、安装和/或拆下以及维护所需的时间明显增加，因此不合适地引起相关成本增加。在该方面，最后应当知道，深海潜水员能够留在水下的最大允许时间与他工作的深度成反比。因此，延长时间的维护操作需要更多的深海潜水员，从而进一步增加总维护时间，因此进一步增加相关成本。
[0008] 考虑到前述情况，因此本发明的目的是提出一种方案，它能够克服或者至少减小本领域已知的阀的问题。特别是，本发明的目的是提出一种方案，它能够简化阀的装配和/或维护操作，特别是用于海底用途的止回阀，因此减少总装配和/或维护时间以及限制相关成本。
发明内容
[0009] 本发明基于这样的总体考虑，根据本发明，已知类型的阀(特别是止回阀)的问题能够通过提供一种阀来克服或者至少明显减小，其中，该阀的构成部件以方便的方式来相互布置，特别是，尽可能大量的构成部件彼此相互固定。本发明基于的还一考虑在于通过提供一种阀而能够实现在有限维护时间和成本方面的更明显和更显著的优点，其中，该阀的关闭元件和盖相互固定。
[0010] 因此，根据第一
实施例，本发明的目的是一种如主
权利要求1所要求保护的阀，特别是止回阀，该阀用于调节流体流量，所述阀包括主体，该主体确定了用于允许所述流体流过它的内部的内部流动空腔，所述阀还包括所述空腔的关闭元件，该关闭元件能够在所述空腔的第一关闭位置和第二打开位置之间运动，所述阀还包括盖，该盖用于可选地固定在所述主体上和从该主体上拆卸，以便可选地关闭和打开所述主体的孔，所述空腔通过该孔而与所述阀的外部连通，所述关闭元件固定在所述盖上。这样，通过从所述主体上拆卸所述盖，所述关闭元件也同时拆卸，因此，至少盖和关闭元件能够同时送至水面和同时往回安装至阀中。
[0011] 根据还一实施例，本发明的目的是一种如
从属权利要求5所要求保护的阀，其中，所述盖包括接收座，在该接收座中至少局部接收有所述关闭元件的驱动装置。这样，盖、关闭元件和所述关闭元件的驱动装置能够通过单个和简单的拆卸和放回原位的操作而从阀上拆卸和往回
定位至阀中。
[0012] 根据本发明的阀的其它实施例在从属权利要求中确定和说明。
附图说明
[0013] 下面将通过附图中所示的本发明实施例的详细说明来阐明本发明。特别是，附图中：
[0014] 图1a和1b分别表示了在本领域中已知类型的止回阀从上面看的纵剖图和横剖图；
[0015] 图2a、2b和2c分别表示了根据本发明第一实施例的止回阀的横剖图、纵剖图和分解图；
[0016] 图3a、3b和3c分别表示了根据本发明实施例的阀的透视图和两个纵剖图；
[0017] 图4a和4b分别表示了根据本发明还一实施例的阀的局部剖视图和俯视图。
具体实施方式
[0018] 下面将通过附图中所示的本发明实施例的详细说明来阐明和解释本发明。不过应当指出，本发明并不局限于附图中所示和后面所述的实施例，而是本发明的范围包括所有等效实施例，因此由权利要求来确定。
[0019] 本发明能够以特别有利的方式用于止回阀领域。这是在附图中所示和在后面详细所述的本发明实施例是止回阀的原因。不过，本发明并不局限于止回阀，而是也可以像前述一样有利地用于其它类型的阀。特别是，本发明可以用于所有这样的阀，其中，关闭元件能够绕旋转轴或轴线旋转。
[0020] 在图2a至2c以及3a至3c中，根据图中所示实施例的阀的等效或类似的构成部件由相同参考标号表示。
[0021] 在图2a至2c中，这里表示的、根据本发明实施例的阀由参考标号100表示。阀100包括主体102，该主体102确定了用于流体通过的内部空腔。关闭元件101定位在所述空腔内，该关闭元件101能够在关闭位置(图2b中所示)和打开位置(图2a至2c中未示出)之间运动。特别是，关闭元件101可相对于旋转销或旋转轴217沿由图2b中箭头所示的两个旋转方向旋转(相对于图2b的逆时针和顺时针)，以便可选地关闭和打开用于流体通过的空腔。与已知类型的阀的情况相同，关闭元件沿两个方向的旋转(因此通过相同关闭元件来关闭和打开用于流体通过的空腔)都通过流体流而以自动方式驱动以及通过关闭元件101的驱动装置(后面更详细介绍)而以机械方式驱动。也就是说，沿箭头F方向的流体流将使得关闭元件101沿逆时针方向(相对于图2b)旋转，从而打开该阀。另一方面，在没有流体流或者存在沿与箭头F相反方向的流体流时，关闭元件将通过重力或者由于由所述相反流体流施加于其上的推力而沿顺时针方向旋转。特别是，驱动装置能够在每次需要时(例如当没有流体流和阀要打开时，以便检查或维护它)使得关闭元件101独立于流体流而运动(即沿两个旋转方向旋转)。
[0022] 因此，主体102包括用于流体进入的进口端102e以及出口端102u。特别是，进口端102e包括凸缘部分102ef。类似的，出口端102u包括凸缘部分102uf。所述凸缘部分102ef和102uf提供为用于方便阀与管线或管连接。特别是，凸缘部分102ef能够使得阀
100与所述管线的、在该阀上游的部分连接，而凸缘部分102uf能够使得阀与所述管线的、在该阀下游的部分连接。
[0023] 显然，为了使得阀能够与管线的、在该阀上游和下游的部分连接，可以在本领域技术人员已知的方案中选择不同方案，代替上述凸缘部分102ef和102uf。作为非限定实例，端部部分102e和102u可以为用于通过钎焊来连接的类型。
[0024] 阀100还包括盖200，该盖200布置成关闭阀的开口(在图2b中朝向上)，用于流体通过的内部空腔通过该开口而与外部连通。特别是，盖200通过固定装置205和206而固定在主体102上(在下面更详细介绍)。相同盖还包括塔部分或塔台208，该塔部分或塔台从相同盖200的凸缘部分213(特别见图3b)伸出，所述凸缘部分213用于抵靠在主体102的相应凸缘部分212上(图3b)，且基本环形的
垫圈或密封元件204插入在盖200的凸缘部分213(图3b)和阀100的主体102的凸缘部分212之间。前面所述和用于将盖200固定在主体102上的固定装置特别包括多个拉杆206(基本是具有外
螺纹的销)。各所述拉杆的下端(面向主体102)通过拧入形成于主体102的凸缘部分中的接合孔的相应螺纹中而进行接合，而且，各拉杆206局部接收于在该200的凸缘部分中形成的相应通孔内，因此，各拉杆206的端部(与相同拉杆的、插入主体102中的端部相反)从该200的凸缘部分的上表面凸出，该上表面与相同凸缘部分的、抵靠在阀100的主体102的凸缘部分上的表面相反。因此，将盖200固定在主体102上这样实现，即通过使得提供有
内螺纹的相应螺母205接合在各拉杆206的、从盖200的凸缘部分凸出的端部上，并因此使得所述螺母205
螺纹连接在相应拉杆206的凸出端部上。然后，盖200能够通过从相应拉杆206上松开螺母205而拆卸。为了方便将盖200安装在主体102上，特别是为了方便拉杆206(先前已经接合和螺纹连接在主体102上)与盖的相应通孔对齐，使用多个对齐销309，该对齐销309从主体102凸出，并在对齐盖时插入提供于盖200中的相应座中。
[0025] 最后，应当知道，关闭元件101通过从关闭元件101上伸出的固定部分203而可旋转地固定在旋转轴或销217上。
[0026] 图2a至2c中所示的、根据本发明实施例的阀100的极其重要的特征在于，与已知类型的阀(例如，本领域已知和在图1a至1b中所示的阀)相反，旋转轴或销217并不固定在阀100的主体102上。在图2a至2c所示的、根据本发明实施例的阀的情况下，旋转轴或销217固定在盖200的凸出部分209上，特别是当盖200在它的装配位置中置于阀100的主体102上时从盖200朝着阀100内部(在图2b中向下，因此朝向用于流体通过的空腔)伸出的部分。特别是，所述凸出部分包括端部部分，该端部部分自由和与盖200相对，所述旋转轴或销217从该端部部分横向凸出。因此，尽管通过后面的说明将清楚本发明的其它细节，但是从上面所述能够知道，当需要在水面上进行阀和/或关闭元件101的固定和/或维护操作时，盖200能够通过使得盖200与主体102分开(如上所述)和因此从相应
连杆206上松开螺母205而拆卸。而且，拆卸盖200将导致同时拆卸关闭元件101(以及固定元件203和旋转销217)，因为所述关闭元件101通过固定元件203和旋转轴或销217而固定在盖102的凸出部分209上。因此，在需要进行关闭元件101的维护和/或固定操作的情况下(例如在阀的海底使用情况下要在水面进行维护和/或固定操作)，将不再需要像已知类型的阀那样拆卸要维护和/或固定的盖和部件，也不需要通过离散和分开的操作来将所述构成部件送至水面。相反，在根据本发明的阀的情况下，通过简单地从主体上释放和拆卸盖200，附接在该盖上的这些阀部件(特别是它的关闭元件101)将同时拆卸。然后，阀的这些部件能够与盖一起作为单
块或单组构成部件而送至水面。同样，将附接在盖200上的这些构成部件(特别是关闭元件101)安装至阀100中能够通过单个操作来进行，也就是说通过将盖200安装在阀100的主体102上。
[0027] 图2a至2c中所示的、根据本发明实施例的阀100的还一极其重要的特征在于，关闭元件101的驱动装置(在后面更详细介绍)至少局部接收于在盖200中(特别是盖200的塔部分或塔台208中)形成的座内，该驱动装置是使得所述关闭元件101能够独立于流体流而沿两个旋转方向旋转的装置。因此，驱动装置也是阀100的、能够分别通过从主体102上拆卸盖200和将所述盖200固定在所述主体102上而可选地拆卸或分开和安装或装配的这些构成部件中的一个。该特征也能够简化和
加速维护和/或固定和/或装配或拆卸操作，因为例如驱动装置能够与盖一起和因此同时送至水面(在阀100的海底使用的情况下)。然后，驱动装置能够在水面上储存和/或固定，在减少时间和限制成本方面有明显的优点。
[0028] 下面将参考图3a至3c介绍和/或进一步阐明根据本发明的阀的其它特征和/或构成部件，其中，阀的、上面已经参考其它图介绍过的构成部件和/或特征将由相同参考标号表示。
[0029] 图3a提供了阀100的总体透视图，人们能够由该图知道盖200的特殊形状，该盖200包括凸缘部分213(布置成抵靠在主体102的凸缘部分212上)和塔部分208，该塔部分208从所述凸缘部分213伸出。指示器300布置在盖200的塔部分208的外部。指示器
300包括：板，该板附接在塔部分208上，以及
指针，该指针可相对于所述板沿两个旋转方向(顺时针和逆时针)在第一端“O”(打开)和第二端“S”(关闭)之间旋转，该第一端“O”对应于阀(关闭元件101)完全打开的位置，该第二端“S”对应于阀(特别是关闭元件101)的关闭位置。尽管后面将介绍打开指示器300的操作，但是由图3a可以知道，环或有眼螺栓211固定(螺纹连接)在阀100的主体102上，以方便使得阀100运动。所述环(可变数目，并根据需要和/或情况而任意布置)用于例如与布置在相应索缆或绳的端部处的钩接合。
[0030] 特别参考图3b和3c，能够知道，前述驱动装置包括容纳于盖200的座201(特别是它的塔部分208)中的旋转轴或销210。所述旋转销或轴210用于通过例如减速器(图中未示出)而旋转(沿两个旋转方向)，该减速器与销210的、从主体102的塔部分208凸出的自由端接合。空心体或中空体214布置在旋转轴210的、与它的自由端相反的端部上(因此容纳于阀100内部)。所述中空体214用于沿旋转轴210的所述自由端平移。应当知道，图3b中所示的、中空体相对于旋转轴210的位置(其中关闭元件101处于关闭位置)与图3c中所示的位置(其中关闭元件101处于打开位置)不同，因为在图3b中所示的中空体
214相对于图3c向下移动。在中空体214的柱形
侧壁中形成螺旋形槽221，该螺旋形槽接收沿与旋转轴基本垂直的方向从该旋转轴210凸出的销215。而且，第二固定销220从中空体214的、与旋转轴210相反的端部凸出，该第二固定销接收于在固定元件203中形成的座219内。而且，固定元件203包括端部，壳体座218形成于该端部中，旋转销217的一部分容纳于该壳体座中。旋转销217再固定于从盖200朝着阀100内部凸出的部分209上，如前所述。固定元件203的第二端牢固固定在关闭元件101上。最后，座219形成于在固定元件203的两个端部部分之间的位置中。关闭元件101通过驱动装置的运动操作(特别是它沿两个旋转方向的旋转)可以概括如下。
[0031] 在旋转轴210沿逆时针方向旋转(根据阀100的俯视图)的情况下，由于销215接收于螺旋形槽221中，因此所述旋转将导致中空体214向上平移(朝向阀100的外部)。然后，中空体214将拉动固定元件203与它一起运动，因此关闭元件101将沿打开方向旋转。相反，当旋转轴210沿顺时针方向旋转时(还根据阀100的俯视图)，还由于销215接收于螺旋形槽221中，因此所述旋转将导致中空体214向下平移(朝向阀100的内部)。因此，中空体214将拉动固定元件203与它一起运动，从而使得关闭元件101将沿关闭方向旋转。
[0032] 最终，旋转轴210在它沿顺时针和逆时针的两个方向旋转的过程中使得传动机构或
差速器216的、与前述打开指示器300的指针连接的构成部件(
齿轮)旋转。特别是，固定旋转轴210的第一齿轮使得第二齿轮旋转，该第二齿轮布置成垂直于所述第一齿轮。第二齿轮通过连接销而与指示器的指针连接，该连接销穿过盖200的塔部分208的外壁。指示器的指针因此在前述的两个位置“O”和“S”之间旋转。
[0033] 通过本发明，已经证明根据本发明的阀能够克服或者至少减小由本领域已知的相同类型阀的问题。特别是，根据本发明的阀能够大大简化阀的主要构成部件的装配和/或拆卸以及维护操作，因此减少和限制相关时间和成本。实际上，因为根据本发明的阀的关闭元件固定在阀的盖上，而不是固定在它的主体上，因此通过从阀的主体上拆卸盖的相同操作，至少关闭元件和旋转销(所述关闭元件相对于该旋转销自由地旋转)将同时从阀的主体上拆卸和分开。同样，通过将盖固定于阀的主体上的相同操作，关闭元件和相关旋转销也将安装至阀的主体内。
[0034] 尽管前面已经通过附图中所示的本发明实施例的详细说明来阐明了本发明，但是应当说明，本发明并不局限于所示和所述的实施例。相反，本领域技术人员显然知道的、等效于所述和所示实施例的所有这些实施例都属于本发明。
[0035] 例如，关于优选用于实现阀的构成部件的材料可以广泛选择。同样，用于将盖固定于阀的主体上的固定装置(拉杆和相应螺母)的数目和布置方式以及用于方便阀的运动和输送的有眼螺栓的数目和布置方式能够根据需要和/或情况而任意选择。而且，为了将盖固定于阀的主体上，能够提供除了使用螺母和螺栓或拉杆之外的其它可选方案。在这些可能方案中，人们能够提出图4a和4b中所示的、所谓的“夹持”方案来作为非限定实例。该方案提出使用半环310a和310b，各半环有C形截面(垂直于延伸部分)。另一方面，盖200和主体102各自包括周向表面。特别是，盖200包括朝外侧向下倾斜的周向表面313，而主体102包括朝外侧向上倾斜的周向表面314。当盖200和主体102如图4a中定位时，也就是说，根据俯视图，相应表面313和314基本重叠，使得两个夹持半环310a和310b抵靠在表面313和314上，即半环的两个相对内表面分别抵靠在表面313和314上，以便将盖200夹持在主体210上。特别是，最后的夹持通过作用在螺母和相应螺栓312、311上来实现，即通过使得两个半环相互更靠近，以便压缩垫圈204。这也适用于密封元件的类型(以及用于实现它们的材料)的选择，该密封元件提供于必须防止流体泄露的点中，例如对应于关闭元件以及在阀的盖和主体之间。因此，本发明的保护范围由权利要求来确定。
