專利名稱：不升電子致動閥操作器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于直接或通過中間筒子打開和關(guān)閉聯(lián)接到容器的閥的裝置和系統(tǒng)， 所述容器可含有液體、蒸餾物或制造過程產(chǎn)生的松散的碎片副產(chǎn)物，諸如由煉油過程產(chǎn)生的多種類型的焦炭；并且本發(fā)明涉及用于利用所述裝置或系統(tǒng)為容器除頭(unhead)的多種方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種閥致動器系統(tǒng)，其包括致動器、齒輪箱組件和傳動組件， 所述傳動組件被設(shè)計為打開和關(guān)閉附接到焦炭鼓上從而在除焦過程中便于焦炭的去除的去頭閥。
背景技術(shù)：
電致動器安裝在閥上，其響應(yīng)于信號而利用外部電源將閥移動到期望位置。各種電類型的馬達(dá)使用AC或DC電來驅(qū)動齒輪組以產(chǎn)生期望的扭矩水平。取決于期望的應(yīng)用， 具有用于不同工業(yè)中的多種類型的電致動器。每種類型的致動器可與特定選擇的閥一起使用。例如，旋轉(zhuǎn)電致動器通常與球閥、旋塞閥和蝶形閥結(jié)合使用。線性電致動器通常與以用于打開和關(guān)閉閥的滑動桿為特征的閘閥、球心閥、隔膜閥、夾管閥和角閥一起使用。電致動器通常提供控制和分度能力，以允許沿著沖程的多位置停留。

在碳?xì)浠衔锛庸すI(yè)中，許多提煉廠從提煉操作完成之后殘留的重質(zhì)殘渣料油中回收有價值的產(chǎn)物。該回收過程已知為延遲焦化，并且在大型容器或焦炭鼓中產(chǎn)生有價值的蒸餾物和焦炭。當(dāng)焦炭鼓裝滿時，必須清空其保持的副產(chǎn)物，以準(zhǔn)備在另一循環(huán)中再填充所述焦炭鼓。首先，所述焦炭鼓被蒸汽清洗并且用淬火水進行冷卻。然后，所述焦炭鼓被排水并在大氣壓下進行通風(fēng)，之后去除頂部和底部的凸緣，該過程被稱為去頭。一旦焦炭鼓被去頭， 則在焦炭鼓中存有的焦炭被去除并清空到濾污器中。一旦去除了焦炭，則頭復(fù)位并且焦炭鼓預(yù)備重復(fù)所述循環(huán)。在除焦過程中，除了在將焦炭鼓除頭的過程中存在的危險之外，在去頭閥周圍的工作平臺上的空間有限。各種現(xiàn)有技術(shù)的裝置被用作去頭閥。電致動器系統(tǒng)、氣動致動器系統(tǒng)和液壓致動器系統(tǒng)都被用在現(xiàn)有技術(shù)的去頭閥系統(tǒng)中。在典型的電致動器系統(tǒng)中，當(dāng)盲件(blind)處于打開位置時，驅(qū)動桿延伸超過電致動器，從而電致動器的使用在操作過程中需要額外的數(shù)英尺的平臺空間。另外，現(xiàn)有技術(shù)的電致動器允許扭矩負(fù)載到達(dá)閥桿，導(dǎo)致閥自身內(nèi)部的系統(tǒng)元件的磨損增加。閥內(nèi)的磨損必然導(dǎo)致昂貴的停工和維修。容納從焦炭鼓上自動去除凸緣頭的這些組件和裝置所需的大量地板空間是非常不期望的，并且閥的停工對于除焦操作來說是極度昂貴的。其它的現(xiàn)有技術(shù)電致動器具有不可預(yù)知的壽命。電致動器大部分使間移動經(jīng)過打開和關(guān)閉位置時的壓力、負(fù)載和速度影響致動器系統(tǒng)上將要產(chǎn)生磨損的位置。另外，側(cè)向負(fù)載、螺紋切屑、污物和其它碎片影響現(xiàn)有技術(shù)的裝置，并可加速磨損和縮短致動器的壽命。 另外，現(xiàn)有技術(shù)的裝置不能生產(chǎn)產(chǎn)生用于恒定扭矩輸入的恒定推力輸出量的電致動器。因此，現(xiàn)有技術(shù)的致動器在電致動器的壽命期間產(chǎn)生不一致的推力輸出量，從而產(chǎn)生不一致和不期望的結(jié)果。利用電致動器的其它現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)通常不能足夠快地打開和關(guān)閉以減輕在除焦過程中將焦炭鼓除頭的過程中固有的危險條件。這種現(xiàn)有技術(shù)的裝置在焦炭鼓的底部的環(huán)境施加的尺寸限制下不能夠操作，并且在致動器的壽命期間不能產(chǎn)生一致的推力輸出量，并且不允許預(yù)計維護并且能夠產(chǎn)生不安全的條件
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實施例特征在于一種焦炭鼓去頭系統(tǒng)，其包括焦炭鼓，其具有在其中的至少一個端口，所述焦炭鼓接納來自制造系統(tǒng)和過程的副產(chǎn)物材料；去頭閥，其可移除地聯(lián)接到所述焦炭鼓，以調(diào)節(jié)所述焦炭鼓的端口，并允許焦炭鼓的重復(fù)去頭和再加頭，所述去頭閥包括閥閉合件或閘，其中所述閥閉合件能夠被致動以在相對于去頭閥的孔和所述焦炭鼓的端口的打開位置和關(guān)閉位置之間行進；座系統(tǒng)，其被構(gòu)造為支撐所述閥閉合件或閘；和閥閉合件或閘致動器系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實施例的特征在于包括齒輪箱組件的焦炭鼓去頭系統(tǒng)。在致動系統(tǒng)的一些實施例中，所述齒輪箱組件將來自電動馬達(dá)的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ刎?fù)載。所述齒輪箱組件可包括各種組成元件。例如，所述齒輪箱組件可包括輸入件、行星齒輪組、手動超控分離齒輪、能夠?qū)⒇?fù)載從輸入件傳遞至主齒輪的一個或多個中間齒輪、內(nèi)部推力軸承和用于將扭矩負(fù)載傳遞到輸出驅(qū)動器的輸出件。在一些實施例中，內(nèi)部推力軸承可包括各種組成元件，例如，一些實施例可包括向心軸承和座。致動系統(tǒng)的一些實施例包括用于將電致動器的扭矩驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜诖蜷_和關(guān)閉去頭閥的軸向負(fù)載的傳動組件。一些實施例允許扭矩負(fù)載同時轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向負(fù)載，從而有效地消除去頭閥或其組成元件上的扭矩負(fù)載，以及允許利用致動聯(lián)結(jié)裝置或鉆桿和旋轉(zhuǎn)螺桿的組合，其有效地縮回到閥桿中而非延伸超出電致動器從而進入平臺空間。在一些實施例中，傳動組件包括殼體組件，其中所述殼體組件可包括各種組成元件。例如，所述殼體組件可利用具有螺紋內(nèi)表面的驅(qū)動螺母，所述螺紋內(nèi)表面被構(gòu)造為與旋轉(zhuǎn)螺桿的螺紋外表面可操作地接合，其中旋轉(zhuǎn)螺桿通過電動馬達(dá)驅(qū)動。在一些非限制性的實例中，包括驅(qū)動螺母殼體組件沿著所述不升旋轉(zhuǎn)螺桿的長度軸向移動。在一些實施例中， 在殼體組件有效地接合到閥桿的情況下，驅(qū)動螺母沿著不升螺桿的軸向移動產(chǎn)生閥桿的有效軸向位移，從而允許閥被打開、關(guān)閉和節(jié)流。因為各種實施例利用電致動器，所以施加到傳動組件的各組成元件以及去頭閥元件的扭矩和推力可被精確地控制。這樣，所述焦炭鼓去頭系統(tǒng)和附帶的閥致動器系統(tǒng)提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)或現(xiàn)有相關(guān)去頭系統(tǒng)的獨一無二的優(yōu)勢，即將焦炭鼓去頭，同時最大化平臺空間并減少難以修理的磨損和昂貴的閥部件。本發(fā)明的特征還在于用于將焦炭鼓去頭的方法。


從結(jié)合附圖的以下具體描述和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的以上和其它特征將變得更加明顯。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅描繪了本發(fā)明的一般實施例，并且因此不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍，通過利用附圖，將以附加的特性和細(xì)節(jié)描述和解釋本發(fā)明，圖中
圖1總體性地示出了示例性提煉過程，其中提煉的副產(chǎn)物進送到一組焦炭鼓中以制造焦炭，并且其中焦炭鼓配備有去頭閥；圖2示出了聯(lián)接到焦炭鼓的去頭閥；圖3示出了包括閥、閘、傳動系統(tǒng)和電致動器的去頭閥系統(tǒng)的非限制性實例；圖4示出了去頭閥系統(tǒng)的非限制性實例的剖視圖，其示出了閥、傳動系統(tǒng)和電致動器的各組成元件；圖5示出了傳動系統(tǒng)、填料壓蓋和電致動器的非限制性實例的 剖視圖；圖6示出了包括與殼體組件可操作性地接合并聯(lián)接到電致動器的不升旋轉(zhuǎn)螺桿的傳動系統(tǒng)的非限制性實例的近距離剖視圖；圖7公開了包括殼體組件、不升旋轉(zhuǎn)螺桿和空心閥桿的傳動系統(tǒng)的非限制性實例的近距離剖視圖；和圖8A-8E示出了傳動系統(tǒng)的非限制性實例的多個視圖。
具體實施例方式容易理解，如本文附圖中總體描述和示出的本發(fā)明的組件可按照多種不同構(gòu)造進行布置和設(shè)計。因此，以下如圖1-8E示出的本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置和方法的實施例的更詳細(xì)的描述不旨在限制權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍，而只是代表本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選的實施例。通過參照附圖，本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施例將被最佳理解，其中相同的部分始終通過相同的標(biāo)號指代。以下更詳細(xì)的描述被分為多個部分。第一部分關(guān)于并闡述延遲焦化過程的一般討論，包括在焦炭制造循環(huán)的最后將焦炭鼓去頭的過程和效果。第二部分關(guān)于并闡述焦炭鼓去頭系統(tǒng)，包括可用于焦炭鼓去頭系統(tǒng)中和延遲焦化過程中的多個閥或閥的類型，以及在延遲焦化或其它類似環(huán)境中利用所述系統(tǒng)的各種方法。第三部分具體關(guān)于閥致動器和傳動系統(tǒng)，其可與各種閥結(jié)合使用。注意這些部分不旨在以任何方式限制，而是被簡單地提供以方便讀者。延遲焦化過程和焦炭鼓的去頭的一般討論在一般的延遲焦化過程中，石油殘余物被進給到一個或多個焦炭鼓中，其中它們熱裂為光產(chǎn)物和固體殘余物——石油焦炭?？僧a(chǎn)生石油焦炭的多種不同的物理結(jié)構(gòu)。為了產(chǎn)生焦炭，延遲焦化裝置進給物從供應(yīng)至提煉廠的原油開始并且經(jīng)過一系列加工構(gòu)件并最終倒入用于制造焦炭的焦炭鼓之一。基本的提煉廠流程圖如圖1所示，其中示出了兩個焦炭鼓。由于焦炭鼓的形狀，焦炭在靠近區(qū)域聚集并附著到用于在制造過程中關(guān)閉焦炭鼓的開口的凸緣或其它構(gòu)件。為了倒空鼓，所述凸緣或構(gòu)件必須首先被去除或移開。在凸緣系統(tǒng)的情況下，一旦填滿，所述焦炭鼓在大氣壓下通風(fēng)并且頂部凸緣松開并去除以能夠布置液壓焦炭切割設(shè)備。去除或打開底部凸緣或閥被通常稱為“去頭”，這是因為其將聚集在所述凸緣或閥的表面上的焦炭的頭部去除或清除。一旦凸緣被去除，通過利用高壓水槍從焦床的頂部至底部鉆導(dǎo)向孔而將焦炭從所述鼓上去除。然后，在焦炭鼓中留下的焦炭的主體被切割成碎片，碎片從底部掉落并進入收集箱(諸如軌道車上的箱等)中。然后焦炭被除水、壓碎并發(fā)送至焦炭儲存器或加荷設(shè)備。
本發(fā)明的焦炭去頭系統(tǒng)雖然可結(jié)合頂部和底部去頭系統(tǒng)來使用本發(fā)明，或者確切地，本發(fā)明的獨立于閥致動器系統(tǒng)的去頭系統(tǒng)可應(yīng)用且運用在焦炭鼓的頂部和底部開口二者上，但是將僅參照底部去頭系統(tǒng)討論以下詳細(xì)描述和優(yōu)選實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，用于焦炭鼓底部去頭系統(tǒng)的本文解釋和描述的本發(fā)明也將被設(shè)計和用作焦炭鼓頂部去頭系統(tǒng)。本發(fā)明描述了閥系統(tǒng)和用于在焦炭鼓中制造焦炭之后將焦炭鼓除頭和去頭的方法。由于本發(fā)明尤其適用于焦化過程，所以以下討論將具體涉及該制造領(lǐng)域。但是，應(yīng)該預(yù)見，本發(fā)明可適用于生產(chǎn)各種元素 或除焦炭之外的其它產(chǎn)物的其它制造過程的整體部分， 并且這種過程應(yīng)當(dāng)因此被考慮包含于本申請的范圍內(nèi)。例如，可預(yù)期，本發(fā)明的去頭系統(tǒng)和去頭閥可用于其它關(guān)鍵的服務(wù)應(yīng)用中，諸如入口進給線路隔離、爆裂隔離、分餾器隔離和背部力口溫(back warming)。圖1總體描繪了存在多個元件和系統(tǒng)(指出而并未討論)的石油生產(chǎn)和提煉過程 8。除了這些元件之外，石油生產(chǎn)和提煉過程8還包括至少一個焦炭鼓并可包括如圖所示的第一和第二焦炭鼓18和22以及分別附著于它們的去頭閥14-a和14_b。在典型的延遲焦化操作中，具有同時操作的至少兩個焦炭鼓，以允許石油及其焦炭副產(chǎn)物的持續(xù)的批量連續(xù)的生產(chǎn)和提煉。圖2示出了去頭系統(tǒng)10的非限制性實例。焦炭鼓去頭系統(tǒng)10包括通過本領(lǐng)域公知的各種裝置可拆卸地聯(lián)接到焦炭鼓18的去頭閥14。去頭閥14通常在其帶凸緣的端口或開口處聯(lián)接到焦炭鼓18或筒子，按照相同的方式，帶凸緣的頭單元可按照現(xiàn)有相關(guān)設(shè)計進行附接。去頭閥14被示為另外分別附接到上護罩30和下護罩34。去頭閥的座系統(tǒng)被設(shè)計為在每個沖程干凈地清除焦炭和閥閉合件的暴露表面之間的粘結(jié)。與克服安置摩擦力和慣性組合的該動作所需的總推力被仔細(xì)計算，并通過致動閥閉合件來實現(xiàn)，因此使得其從封閉位置重新定位至或轉(zhuǎn)變至打開位置。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的滑動盲閘型去頭閥14?；瑒用らl型去頭閥14包括可拆卸地聯(lián)接到上護罩30和下護罩34的主體15，所述上護罩30和下護罩34每一個包括上室16和下室17。主體15包括在其中的開口或端口 20。主體15可拆卸地聯(lián)接到附帶(complimentary)凸緣部分和焦炭鼓18或筒子的相關(guān)開口或端口，使得每個開口彼此同心并對齊。滑動盲閘型去頭閥14還包括滑動盲件或閘形式的閥閉合件。閘11的一些實施例可在其中具有孔，其能夠與焦炭鼓中的開口和/或筒子中的開口以及閥20的主體中的開口對齊。作為另外一種選擇，一些閘可以是實心的，其不利用其中的孔，而是利用短閘，當(dāng)變短的閘11縮回上護罩30中時，所述短閘有效地打開閥以允許焦炭從焦炭鼓18中通過閥掉落。閘11按直線雙向方式在用于支撐閥閉合件的裝置之間來回滑動，所述裝置在本示例性實施例中作為座支撐系統(tǒng)23示出。座支撐系統(tǒng)23可包括任意類型的座布置，包括雙聯(lián)獨立座，其中所述座均為靜態(tài)的、均為浮動的或動態(tài)的或它們的組合。作為另外一種選擇，座支撐系統(tǒng)23可包括支撐閥閉合件11的單個座，其中所述座可包括靜態(tài)的或浮動的或動態(tài)的座。在另一示例性實施例中，用于支撐閥閉合件的裝置在建立在主體15中的支撐系統(tǒng)的幫助下可省略座系統(tǒng)，從而主體15的一個或多個部分或部件被選擇和預(yù)備用于支撐閥閉合件11。在任何情況下，座支撐系統(tǒng)可包括接觸并密封閥閉合件11的金屬表面的金屬接觸表面，其中這種接觸性密封在焦炭生產(chǎn)過程中被保持。閥閉合件11聯(lián)接到U形夾38，其繼而聯(lián)接到閥桿40。閥桿40可用作用于使得閥閉合件在打開和關(guān)閉位置之間擺動的系統(tǒng)的元件。致動器系統(tǒng)36可為接納于氣缸中的液壓控制的并且在焦化過程中能夠通過其直線雙向循環(huán)使閥閉合件11移動的動力源，并且可用于將焦炭鼓18去頭和再加頭。作為另外一種選擇，致動器系統(tǒng)36可為利用電致動器 42的電控制的動力源，并且可用于將焦炭鼓18去頭和再加頭，所述電控制的動力源能夠在焦化過程中使閥閉合件經(jīng)傳動系統(tǒng)44通過其直線雙向循環(huán)移動。閥致動器和傳動系統(tǒng)圖3示出了去頭閥14和致動器系統(tǒng)36。如圖所示，致動器系統(tǒng)36包括傳動系統(tǒng) 44和電致動器42。傳動系統(tǒng)的優(yōu)選實施例可用于將閥11從圖3所示的關(guān)閉位置經(jīng)過圖2 所示的部分打開位置縱向移至完全打開閥20的孔的完全打開位置，使得焦炭鼓18的內(nèi)容物可被允許移位通過閥20的開口。圖4提供了閥14的非限制性實例的剖視圖。圖4中示出的閘11處于關(guān)閉位置， 閘11的固體表面有效地阻擋閥20中的開口。另外，在圖5中示出的是去頭閥14、傳動系統(tǒng)44和電致動器42之間的機械布置。如圖4所示的傳動系統(tǒng)44包括殼體組件58、支撐塔 48、第一端聯(lián)接到 空心閥桿54且第二端通過聯(lián)接系統(tǒng)74聯(lián)接到電致動器42的不升旋轉(zhuǎn)螺桿70。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例使用的致動器42和傳動系統(tǒng)44的非限制性實例的近距離剖視圖。描繪的致動器42和傳動系統(tǒng)44被示出為附接到去頭系統(tǒng)10并可用于打開和關(guān)閉去頭閥，從而有效地將焦炭鼓去頭和再加頭。在優(yōu)選實施例中，電制動閥42 用于在不升旋轉(zhuǎn)螺桿70上產(chǎn)生扭矩。不升旋轉(zhuǎn)螺桿70可通過各種結(jié)構(gòu)或聯(lián)接系統(tǒng)74聯(lián)接到電致動器。如圖6所示，聯(lián)接系統(tǒng)可包括鍵槽狹槽或雙鍵槽狹槽75，其作為提供電致動器42 和不升旋轉(zhuǎn)螺桿70之間的聯(lián)接系統(tǒng)74中的剪切點的裝置。在一些實施例中，不升旋轉(zhuǎn)螺桿70旋轉(zhuǎn)，但是不軸向移位。如圖5所示，不升旋轉(zhuǎn)螺桿70具有第一端72和第二端71。 不通過傳動系統(tǒng)44軸向移位的情況下，不升旋轉(zhuǎn)螺桿70從電致動器42接收扭矩負(fù)載并被允許將扭矩負(fù)載經(jīng)傳動系統(tǒng)44傳遞至殼體組件58。使用本發(fā)明的傳動系統(tǒng)44的效果是將通過電致動器42施加的扭矩負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槿ヮ^閥14中的盲件或閘11的軸向位移。在優(yōu)選實施例中，在不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的第一端71不軸向移位的情況下實現(xiàn)扭力轉(zhuǎn)變?yōu)殚l11的軸向運動，從而不升旋轉(zhuǎn)螺桿有效地在傳動系統(tǒng)44中旋轉(zhuǎn)，但是不將不升旋轉(zhuǎn)螺桿的第一端的軸向位置相對于其在電致動器42中的位置改變。通過保持不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的第一端 71相對于電致動器42的軸向位置，不升旋轉(zhuǎn)螺桿70被有效地保持在傳動系統(tǒng)44中，同時去頭閥14處于打開、關(guān)閉或節(jié)流位置。在這種實施例中，不升旋轉(zhuǎn)螺桿70不延伸到電致動器42的末端43之外。除固定不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的第一端71和電致動器42之間的軸向關(guān)系之外，本發(fā)明的一些實施例實現(xiàn)將來自電致動器42的扭矩負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)殚l11的軸向位移，而不將任何扭力施加到閥桿40或U形夾38。在這種優(yōu)選實施例中，僅將軸向負(fù)載施加到閥桿允許盲件或閘11在打開、關(guān)閉和節(jié)流位置之間移動，而不在閥的任意構(gòu)成元件上施加任何額外的應(yīng)變。允許扭力轉(zhuǎn)變?yōu)槊ぜ?1的軸向移位的傳動系統(tǒng)的優(yōu)選實施例在具體圖5、6、7和8A-8E 的每個中示出，并在所附文本中討論。 如圖5、6、7和8A-8E所示，傳動系統(tǒng)44的各實施例可利用殼體組件58來將電致動器42產(chǎn)生的扭力轉(zhuǎn)變?yōu)槭┘拥介y桿40的軸向力。在圖5中，示出傳動系統(tǒng)44處于關(guān)閉位置。使不升旋轉(zhuǎn)螺桿70旋轉(zhuǎn)的電致動器用于使殼體組件58移位到鄰近去頭閥10的第一位置66，而圖6示出移位到鄰近電致動器42的第二位置67的殼體組件58。殼體組件58在鄰近閥的第一位置66和鄰近致動器42的第二位置67之間的移位可通過利用各種結(jié)構(gòu)性元件實現(xiàn)。根據(jù)一些實施例，傳動組件44包括殼體組件58，其中所述殼體組件58包括螺紋內(nèi)表面62。所述傳動系統(tǒng)還可包括旋轉(zhuǎn)螺桿70，其轉(zhuǎn)又可包括被構(gòu)造為操作性地與所述殼體組件58的螺紋內(nèi)表面62接合的螺紋外表面68。隨著旋轉(zhuǎn)螺桿 70操作性地與所述殼體組件58的所述螺紋內(nèi)表面62接合，所述殼體組件58接收電致動器42產(chǎn)生的扭力并將所述扭力轉(zhuǎn)變?yōu)闅んw組件58的軸向位移。殼體組件58的一些實施例包括驅(qū)動螺母61，其具有能夠操作性地與所述不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的螺紋外表面68接合的附帶的螺紋內(nèi)表面62。當(dāng)不升旋轉(zhuǎn)螺桿70旋轉(zhuǎn)時，所述螺紋外表面68操作性地與所述驅(qū)動螺母61的螺紋內(nèi)表面62連接，有效地將驅(qū)動螺母61沿著帶螺紋的不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的長度軸向地移位。殼體組件58還可包括螺紋連接件78，其用作將殼體組件58的各組成元件聯(lián)接在一起。如圖8中所示，螺紋連接件78可用于保持驅(qū)動螺母61與不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的螺紋外表面68連接，以及將驅(qū)動螺母61連接到殼體聯(lián)接件60。在一些實施例中，殼體聯(lián)接件60 利用鎖緊螺栓80而螺栓連接到殼體組件58上。鎖緊螺栓80可有效地用作允許調(diào)節(jié)驅(qū)動螺母61的裝置。因此，通過鎖緊螺栓80和驅(qū)動螺母61上伴隨的殼體聯(lián)接件60施加的扭力導(dǎo)致驅(qū)動螺母61繞不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的螺紋外表面68旋緊，同時鎖緊螺栓80的退出減少了通過殼體聯(lián)接件60施加到驅(qū)動螺母61的外表面上的張力，從而有效地減小了驅(qū)動螺母61保持不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的螺紋外表面68的松緊度。殼體聯(lián)接件的一些實施例還可包括使用至少一個磨損阻擋件82。如圖8所示，殼體組件58可利用兩個磨損阻擋件82，其可通過鎖緊螺栓80連接到殼體聯(lián)接件60。根據(jù)優(yōu)選實施例，磨損阻擋件82被設(shè)計為延伸穿過支撐塔48中的縱向凹槽49，從而允許磨損阻擋件沿著支撐塔的長度縱向移位，但是防止殼體組件58扭轉(zhuǎn)。實際上，磨損阻擋件82保持殼體組件58和閥桿54之間的扭轉(zhuǎn)關(guān)系。當(dāng)不升旋轉(zhuǎn)螺桿70從電致動器42接收扭力并開始旋轉(zhuǎn)時，螺紋外表面68接觸驅(qū)動螺母61的螺紋內(nèi)表面62。但是，因為驅(qū)動螺母61通過鎖緊螺栓80聯(lián)接到磨損阻擋件82，所以通過磨損阻擋件82與縱向凹槽49的關(guān)系有效地防止了殼體組件58旋轉(zhuǎn)。螺紋外表面68和螺紋內(nèi)表面62之間的機械的相互作用導(dǎo)致殼體組件58的縱向位移。例如，圖7描繪了殼體組件58朝著致動器附近的第二位置67縱向偏移。隨著電動馬達(dá)被致動并且不升旋轉(zhuǎn)螺桿70響應(yīng)于接收扭力而旋轉(zhuǎn)，殼體組件58沿著支撐塔48的長度縱向移動至沿著支撐塔的長度的任意位置，并且可移至鄰近閥體的第一位置68，如圖8 所示。因為殼體組件58聯(lián)接到閥桿54，所以將殼體組件58通過支撐塔48縱向移位導(dǎo)致閥桿的縱向位移，其將這種縱向力經(jīng)U形夾38傳遞至閘11，從而有效地使去頭閥14去頭和再加頭。
隨著殼體組件58從鄰近閥的第一位置66縱向移位至鄰近電致動器42的第二位置67，不升旋轉(zhuǎn)螺桿70可在閥桿凹部56內(nèi)部滑動。因此，空心閥桿54可包括具有足夠長度的閥桿凹部56，以保持不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的近似總長。圖7描繪了保持在空心閥桿54的閥桿凹部56中的不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的一部分的非限制性實例。如本申請的各附圖中所示， 閥桿凹部的優(yōu)選實施例利用允許不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的外螺紋表面68在閥桿凹部56的內(nèi)部縱向移動而不需對空心閥桿施加扭力的平滑表面?？衫昧?外的步驟來減輕從不升旋轉(zhuǎn)螺桿施加到閥桿54的任何扭力。例如，在一些實施例中，殼體組件58包括保持環(huán)59。保持環(huán)59可由通過一或兩個零件制成的硬化保持件制成。如本發(fā)明的各附圖所示，并且如在圖8中具體地示出的，閥桿54可包括用于接納保持環(huán)59的外部聯(lián)接凹部83，且殼體聯(lián)接件60包括用于接納保持環(huán)59的附帶的內(nèi)部聯(lián)接凹部。因此，保持環(huán)59可繞空心閥桿54的外部布置在外部聯(lián)接凹部83中，同時殼體組件 58束縛在保持環(huán)59的外部，迫使保持環(huán)59保持在空心閥桿54的外部聯(lián)接凹部83中。在這種實施例中，保持環(huán)59隨后用作殼體組件58和空心閥桿54之間的保險銷(linch pin), 從而傳遞縱向力，然而同時防止來自不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的任何扭力傳遞。因此，當(dāng)閥打開和關(guān)閉時，保持環(huán)59承受縱向力的負(fù)載，有效地參與電致動器40產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力變?yōu)槊ぜ?1 縱向移動經(jīng)過打開、關(guān)閉和節(jié)流位置的轉(zhuǎn)變過程。圖8A-8E描繪了傳動系統(tǒng)44的替代實施例。如圖8A-8E所示，致動系統(tǒng)36包括電致動器42和傳動系統(tǒng)44。通過本發(fā)明可預(yù)期，電致動器42可被本領(lǐng)域使用的各種致動器之一取代，包括但不限于液壓和氣動的致動器。此外，如圖所示，致動器可包括手動超控機構(gòu)46，當(dāng)致動器42不能自動工作時該機構(gòu)可用于有效地將縱向力施加到閥桿。例如，如果利用電致動器42并經(jīng)歷動力輸出，則手動超控機構(gòu)46將允許操作員通過手動旋轉(zhuǎn)手動超控機構(gòu)46來關(guān)閉或打開閥14。如圖8A-8E所示，傳動系統(tǒng)可包括閥桿54、殼體組件58和支撐塔48。使用的閥桿 54可以是實心或空心的。在一些實施例中，空心閥桿54可包括在空心閥桿54內(nèi)部的閥桿凹部56，從而將不升旋轉(zhuǎn)螺桿70有效地保持在閥桿凹部56內(nèi)部?？招拈y桿54可另外包括至少一個外部聯(lián)接凹部83，或者可以可替代地包括多個外部聯(lián)接凹部83，以與至少一個保持環(huán)59機械地接合，并且在一些實施例中，與多個保持環(huán)59機械地接合。所述至少一個保持環(huán)59也可與殼體聯(lián)接件60的至少一個內(nèi)部聯(lián)接凹部84機械地接合。因此，隨著殼體聯(lián)接件60通過鎖緊螺栓80聯(lián)接到空心閥桿54的末端的外部，所述至少一個保持環(huán)59，并且在一些實施例中多個保持環(huán)59可同時在殼體聯(lián)接件的內(nèi)部聯(lián)接凹部84中與空心閥桿54 的外部聯(lián)接凹部83接合，從而允許將縱向力從殼體組件58有效地傳遞至閥桿54，而不將任何扭力從殼體組件58傳遞至閥桿54。按照這種方式，縱向力可被施加到閥桿54，其可轉(zhuǎn)又通過U形夾38連接到閘11，閘11隨后可在打開位置和關(guān)閉位置之間移動，以將去頭閥14 去頭和再加頭。在圖8的非限制性實例中描繪的殼體組件58可包括殼體聯(lián)接件60，其可通過鎖緊螺栓80連接到至少一個磨損阻擋件82。在一些實施例中，所述殼體聯(lián)接件60可包括能夠接納大部分保持環(huán)59和驅(qū)動螺母61的內(nèi)部空間。殼體聯(lián)接件60、保持環(huán)59和驅(qū)動螺母 61之間的機械關(guān)系可利用如圖所示的至少一個螺栓64和鎖緊螺栓80固定。殼體聯(lián)接件 60和保持環(huán)59中的每一個可包括至少一個螺紋凹部，其可被構(gòu)造為接納至少一個螺栓64，以固定殼體聯(lián)接件60和驅(qū)動螺母61的縱向關(guān)系。在一些實施例中，至少一個螺母65可被用于固定驅(qū)動螺母61至殼體聯(lián)接件60的縱向關(guān)系，同時鎖緊螺栓80可被用于固定通過殼體聯(lián)接件60的內(nèi)部施加到驅(qū)動螺母61上的周向壓力。如圖8A-8E所示的支撐塔48可被有效地構(gòu)造以在沿著不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的縱向路徑中引導(dǎo)殼體組件58，同時防止殼體組件58由于殼體組件58與不升旋轉(zhuǎn)螺桿70的機械關(guān)系而扭轉(zhuǎn)。在一些實施例中，支撐塔48產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性通過利用縱向凹槽49和至少一個磨損阻擋件82的聯(lián)接來實現(xiàn)。磨損阻擋件82可延伸到縱向凹槽49中，并可延伸到縱向凹槽49之外，從而有效地防止殼體組件58旋轉(zhuǎn)。因此，隨著不升旋轉(zhuǎn)螺桿70旋轉(zhuǎn)并將扭力通過不升旋轉(zhuǎn)螺桿的螺紋外表面68施加到驅(qū)動螺母61的螺紋內(nèi)表面62，所述殼體組件 58沿著支撐塔48的長度縱向移動，并且被防止旋轉(zhuǎn)及有效地將旋轉(zhuǎn)力通過磨損阻擋件82 和縱向凹槽49之間的關(guān)系傳遞到閥桿54，同時縱向力通過保持環(huán)59、殼體聯(lián)接件60的內(nèi)部聯(lián)接凹部84以及聯(lián)接到空心閥桿M的外部聯(lián)接凹部83的保持環(huán)59的關(guān)系被傳遞到閥桿54。圖2示出了上述去頭閥之一用于延遲焦化過程中的示例性操作布置。具體地說， 圖2示出了焦炭鼓去頭系統(tǒng)10，其示出了滑動盲閘型閥14，該滑動盲閘型閥在操作中可移除地聯(lián)接到焦炭鼓18或筒子19。圖2描繪了滑動盲閘型閥14，其中閘閉合件或盲件11處于部分打開位置，因此處于焦炭鼓18的去頭過程中。如可看出的，在閥閉合件11的表面上存在聚集的焦炭頭5，其中，焦炭頭已經(jīng)通過閥閉合件11和座支撐系統(tǒng)23之間存在的接觸密封剪切掉。通過剪切焦炭頭5，焦炭鼓18基本上被去頭并且為除焦過程做準(zhǔn)備，其中焦炭鼓18中的焦炭4被通過去頭閥14中的開口向下清除并進入容器中。雖然在圖2和圖3中示出了滑動盲閘式去頭閥，但是著重點在于商業(yè)上使用的任一各種類型的去頭閥可用于焦炭生產(chǎn)過程中，并用于執(zhí)行焦炭鼓18的去頭功能。本發(fā)明可按照其它特定形式實現(xiàn)，而不脫離其本質(zhì)特征的精神。所述實施例被理解為在所有方面都僅是示例性的且非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求指定而非通過前述描述指定。在權(quán)利要求的等同物范圍和意義內(nèi)的所有改變都納入它們的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種閥致動器，包括傳動組件；旋轉(zhuǎn)螺桿，所述旋轉(zhuǎn)螺桿包括被構(gòu)造為以可操作的方式與所述傳動組件接合的螺紋外表面；以及空心閥桿，所述空心閥桿聯(lián)接到殼體組件，并被構(gòu)造為將所述旋轉(zhuǎn)螺桿接納在閥桿凹部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥致動器，其中所述傳動組件包括殼體組件，所述殼體組件包括螺紋內(nèi)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥致動器，其中所述殼體組件還包括聯(lián)接到驅(qū)動螺母的殼體聯(lián)接件，所述驅(qū)動螺母包括所述螺紋內(nèi)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥致動器，其中所述殼體組件還包括以可操作的方式設(shè)置在所述殼體聯(lián)接件和所述驅(qū)動螺母之間的保持環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥致動器，其中所述保持環(huán)由一個環(huán)或兩個半圓環(huán)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥致動器，其中所述保持環(huán)被構(gòu)造為聯(lián)接到閥桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥致動器，其中所述保持環(huán)被構(gòu)造為防止在所述閥桿上產(chǎn)生扭矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥致動器，還包括聯(lián)接到所述殼體組件的磨損阻擋件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥致動器，其中所述磨損阻擋件通過鎖緊螺栓聯(lián)接到所述殼體組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥致動器，其中所述鎖緊螺栓還包括定位標(biāo)志。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥致動器，其中所述旋轉(zhuǎn)螺桿是不升桿。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥致動器，還包括與所述殼體組件的所述磨損阻擋件以可滑動的方式接合的支撐塔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥致動器，其中所述支撐塔還包括至少一個縱向凹槽，所述磨損阻擋件沿著所述至少一個縱向凹槽為軌跡。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥致動器，其中所述支撐塔還包括在所述縱向凹槽的上方的蓋，從而有效阻擋碎片進入所述支撐塔中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥致動器，還包括致動器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥致動器，其中所述致動器還包括手動超控機構(gòu)，從而允許手動扭矩被施加到所述旋轉(zhuǎn)螺桿。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥致動器，還包括至少一個設(shè)計的剪切點。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的閥致動器，其中所述剪切點包括鍵槽狹槽和雙鍵槽狹槽中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的閥致動器，還包括被構(gòu)造為用作第二剪切點的保持環(huán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的閥致動器，還包括被構(gòu)造為用作第三剪切點的鎖緊螺栓。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥致動器，其中閥致動器系統(tǒng)被聯(lián)接到焦炭鼓去頭閥。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的閥致動器，其中所述去頭閥還包括閥體、閘和座系統(tǒng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的閥致動器，其中所述座系統(tǒng)包括至少一個活載動態(tài)座。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的閥致動器，其中所述座系統(tǒng)包括至少一個靜態(tài)座。
25.一種閥致動器傳動系統(tǒng)，包括 電致動器；旋轉(zhuǎn)螺桿，所述旋轉(zhuǎn)螺桿以可操作的方式與所述電致動器接合； 閥桿，所述閥桿通過傳動系統(tǒng)以可操作的方式聯(lián)接到所述旋轉(zhuǎn)螺桿，其中所述傳動系統(tǒng)被構(gòu)造為消除所述旋轉(zhuǎn)螺桿施加到所述閥桿的扭矩。
26.一種不升閥致動器，包括緊湊的致動單元，其中致動桿不延伸超過致動器而進入工作空間； 殼體組件，所述殼體組件包括螺紋內(nèi)表面；不升桿，所述不升桿包括以可操作的方式與所述殼體組件的所述螺紋內(nèi)表面接合的螺紋外表面；空心閥桿，所述空心閥桿聯(lián)接到所述殼體組件，且被構(gòu)造為接納所述不升桿。
27.一種用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的系統(tǒng)，包括 傳動組件，所述傳動組件包括螺紋內(nèi)表面；旋轉(zhuǎn)螺桿，所述旋轉(zhuǎn)螺桿包括以可操作的方式與所述傳動組件的所述螺紋內(nèi)表面接合的螺紋外表面；空心閥桿，所述空心閥桿聯(lián)接到所述傳動組件，并被構(gòu)造為接納所述旋轉(zhuǎn)螺桿。
28.一種用于與閥一起使用的系統(tǒng)，所述閥具有能夠在所述閥被關(guān)閉的第一位置和所述閥被打開的第二位置之間移動的盲構(gòu)件，所述系統(tǒng)包括殼體組件，所述殼體組件包括螺紋內(nèi)表面；旋轉(zhuǎn)螺桿，所述旋轉(zhuǎn)螺桿包括以可操作的方式與所述殼體組件的所述螺紋內(nèi)表面接合的螺紋外表面；可反轉(zhuǎn)電動馬達(dá)，所述可反轉(zhuǎn)電動馬達(dá)具有機械連接到所述旋轉(zhuǎn)螺桿的輸出件；和空心閥桿，所述空心閥桿聯(lián)接到所述殼體組件，并被構(gòu)造為接納所述旋轉(zhuǎn)螺桿。
29.—種對閥進行致動的方法，包括 使旋轉(zhuǎn)螺桿旋轉(zhuǎn)；允許所述旋轉(zhuǎn)螺桿的螺紋外表面以可操作的方式與殼體組件的螺紋內(nèi)表面接合； 允許所述殼體組件將通過所述旋轉(zhuǎn)螺桿的所述螺紋外表面和所述殼體組件的所述螺紋內(nèi)表面之間的關(guān)系施加的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變?yōu)樗鰵んw組件的縱向移動；以及將殼體組件的縱向位移機械地傳遞至閥桿，從而有效地使閥移動。
30.一種閥致動器，包括電致動器，所述電致動器被構(gòu)造為改裝到從前被液壓致動器占據(jù)的占用面積中。
全文摘要
本發(fā)明的特征在于焦炭鼓去頭系統(tǒng)。所述去頭閥配備有閥體、閘、傳動系統(tǒng)和致動器。閥閉合件的致動用于打開和關(guān)閉所述去頭閥。
文檔編號F16K31/50GK102362111SQ201080013680
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者魯本·F·拉 申請人:科蒂斯-賴特流體控制公司