專利名稱：用于緊急切斷安全閥的凸輪組件和用于氣體分配系統(tǒng)的緊急切斷安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)一般涉及用于氣體分配系統(tǒng)的緊急切斷安全閥，并且具體涉及用于這類安全閥的彈簧。
背景技術(shù)：
氣體分配系統(tǒng)，尤其是天然氣分配系統(tǒng)，通常將氣體沿著一系列管線且通過(guò)一系列閥從制造者傳輸給用戶。每個(gè)氣體分配系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)閥，其控制該分配系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓強(qiáng)。通常，氣體在較高壓強(qiáng)下傳輸通過(guò)系統(tǒng)。然而，氣體的壓強(qiáng)在最后分配給用戶之前必須被降低。該壓強(qiáng)降低通常在本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的壓強(qiáng)降低站中完成。通常，這些壓強(qiáng)降低站包括一個(gè)或者多個(gè)壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥以及某種安全設(shè)備，當(dāng)該壓 強(qiáng)調(diào)節(jié)閥失效時(shí)該安全設(shè)備關(guān)閉氣體的流動(dòng)。常見(jiàn)地，緊急切斷安全閥用于此目的。該緊急切斷安全閥一般布置在該壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的上游，從而當(dāng)壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥失效時(shí)，該緊急切斷閥可以阻止氣體到達(dá)該壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥。為最大和最小壓強(qiáng)容限，該緊急切斷安全閥監(jiān)視壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的下游壓強(qiáng)。如果該下游壓強(qiáng)超過(guò)最大或者最小容限，該緊急切斷安全閥關(guān)閉，切斷至壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的氣體流動(dòng)，并且阻止由于壓強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的失效導(dǎo)致的不可控的氣體泄漏。通常，緊急切斷安全閥包括凸輪，該凸輪具有第一凸輪臂，該凸輪臂可操作地耦接到感應(yīng)下游壓強(qiáng)的隔膜，從而使得凸輪響應(yīng)于下游壓強(qiáng)的變化而相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。第一凸輪臂一般是細(xì)長(zhǎng)的，撓曲計(jì)通常耦接到第一凸輪臂的遠(yuǎn)端。該撓曲計(jì)通常由單線形成，并且通常包括圍繞該凸輪臂的遠(yuǎn)端纏繞的圓柱部分，使得該圓柱部分的縱向軸與該細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂的縱向軸同軸。該撓曲計(jì)也包括在平行于該細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂的縱向軸的方向、從該圓柱部分的端部向外延伸的延伸部。該延伸部通常接觸布置在閥體的內(nèi)部中的面。如此配置，該撓曲計(jì)提供將凸輪保持在所需位置的偏置力，以便于在緊急切斷安全閥關(guān)閉后重置該緊急切斷安全閥。

實(shí)用新型內(nèi)容在一個(gè)實(shí)施例中，用于緊急切斷安全閥的凸輪組件包括凸輪，該凸輪具有細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂，該凸輪圍繞旋轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)。該凸輪組件還包括扭轉(zhuǎn)彈簧，該扭轉(zhuǎn)彈簧具有一對(duì)靜止外臂和一對(duì)可樞轉(zhuǎn)內(nèi)臂，其中該對(duì)靜止內(nèi)臂耦接到該第一凸輪臂的一部分。該對(duì)內(nèi)臂適于作用于該第一凸輪臂以偏置該凸輪到一個(gè)位置，在閥重置過(guò)程中該位置允許該凸輪被重新上閂。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于氣體分配系統(tǒng)的緊急切斷安全閥包括閥體和至少部分地布置于該閥體的內(nèi)部的隔膜。該隔膜的至少部分可以被移動(dòng)進(jìn)入該閥體的內(nèi)部，該隔膜具有暴露于氣體系統(tǒng)壓強(qiáng)的第一側(cè)。該緊急切斷安全閥也包括連接到該隔膜的第一側(cè)的活塞，以及可旋轉(zhuǎn)地安裝在該閥體的內(nèi)部的凸輪，該凸輪具有第一凸輪臂和第三凸輪臂，其中，該第一凸輪臂耦接到該活塞。扭轉(zhuǎn)彈簧可操作地耦接到該第一凸輪臂和布置在閥體內(nèi)部的至少一個(gè)面。該緊急切斷安全閥也包括重置銷組件，該重置銷組件包括細(xì)長(zhǎng)的重置桿和固定地耦接到該重置桿的重新上閂塞，其中，該扭轉(zhuǎn)彈簧適于作用于該第一凸輪臂，以偏置該凸輪至期望的位置，在閥重置過(guò)程中當(dāng)該重置桿被朝向該凸輪移動(dòng)時(shí)，該位置允許該第三凸輪臂接合該重新上閂塞的肩部，從而重新上閂該凸輪。

圖I是緊急切斷安全設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)截面圖；圖2是圖I的緊急切斷安全設(shè)備的凸輪的側(cè)視圖；圖3是圖I的緊急切斷安全設(shè)備的凸輪組件的立體圖；圖4是布置在閥體內(nèi)部的圖3的凸輪組件的立體圖；圖5A是圖4的凸輪組件的扭轉(zhuǎn)彈簧的立體圖；圖5B是圖5A的扭轉(zhuǎn)彈簧的俯視圖；圖6A是圖I示出的緊急切斷安全設(shè)備的重置銷組件的截面圖，其中為清楚目的省略了凸輪；圖6B是圖6A的重置銷組件的截面圖，其中為清楚目的省略了凸輪；圖7A是圖I示出的緊急切斷安全閥的重置銷組件的截面圖，其中該重置銷位于重新上閂位置，為清楚目的省略了扭轉(zhuǎn)彈簧；以及圖7B是圖7A的重置銷組件的截面圖，其中該重置銷位于重置位置，為清楚目的省略了扭轉(zhuǎn)彈簧。
具體實(shí)施方式
圖I示出了根據(jù)本公開(kāi)的教導(dǎo)構(gòu)造的緊急切斷安全設(shè)備10。具體地，如圖3中更清楚地示出的，用于緊急切斷安全閥10的凸輪組件12包括具有細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂16a的凸輪14，凸輪14可以繞旋轉(zhuǎn)軸19樞轉(zhuǎn)。凸輪組件12也包括扭轉(zhuǎn)彈簧18,如圖3、5A、5B所,扭轉(zhuǎn)彈簧18具有一對(duì)靜止外臂,例如第一外臂20a和第二外臂20b，以及一對(duì)可樞轉(zhuǎn)內(nèi)臂，例如第一內(nèi)臂22a和第二內(nèi)臂22b。該對(duì)內(nèi)臂22a、22b耦接到第一凸輪臂16a的一部分。該對(duì)內(nèi)臂22a、22b適于作用于該第一凸輪臂16a，以偏置該凸輪14于一個(gè)位置，在閥重置過(guò)程中，該位置允許該凸輪14被重新上閂。如圖I所示，緊急切斷安全閥10可以連接到氣體分配系統(tǒng)中的主調(diào)節(jié)器11。然而，緊急切斷安全閥10可以是獨(dú)立的模塊。緊急切斷安全閥10可以包括閥體13，連接到閥體13的上部殼體15，以及部分地從閥體13伸出的重置銷組件66。上部殼體15容納過(guò)壓彈簧30和欠壓彈簧32。欠壓彈簧32確定氣體分配系統(tǒng)中的可接受的低(最小)氣體壓強(qiáng)。類似地，過(guò)壓彈簧30確定氣體分配系統(tǒng)中的可接受的高(最大)氣體壓強(qiáng)。過(guò)壓和欠壓彈簧30、32都布置在上部殼體15內(nèi)，大體上同軸配置(即，兩個(gè)彈簧的中心軸是共定位的)。然而，這些彈簧不需要軸向共定位，這些彈簧可以彼此軸向偏移。欠壓彈簧32在一端耦接到隔膜板37，過(guò)壓彈簧在一端耦接到過(guò)壓環(huán)41。該過(guò)壓環(huán)41可以耦接到隔膜板37。隔膜板37和過(guò)壓環(huán)41可以連接到隔膜42。隔膜42的一側(cè)暴露于系統(tǒng)壓強(qiáng)，并且另一側(cè)受到來(lái)自過(guò)壓彈簧30和欠壓彈簧32的彈簧力。隔膜42的一部分是可移動(dòng)的，并且取決于沿軸A的系統(tǒng)壓強(qiáng)，可以移動(dòng)進(jìn)入閥體13的內(nèi)部或者上部殼體15。軸A實(shí)質(zhì)上平行于過(guò)壓彈簧30和欠壓彈簧32的中心軸，或者與過(guò)壓彈簧30和欠壓彈簧32的中心軸同軸，并且軸A可以平行于圖I和圖3中提供的參考坐標(biāo)系的Z軸，或者與參考坐標(biāo)系的Z軸共線。在相對(duì)隔膜42的端部，過(guò)壓彈簧30和欠壓彈簧32分別接觸或者靠坐于過(guò)壓調(diào)節(jié)帽44和欠壓調(diào)節(jié)帽46。過(guò)壓調(diào)節(jié)帽44和欠壓調(diào)節(jié)帽46可以沿著軸A移動(dòng)朝向和遠(yuǎn)離隔膜42，以調(diào)節(jié)過(guò)壓彈簧30和欠壓彈簧32在隔膜板37上的彈簧張力。調(diào)節(jié)帽44、46與隔膜板37之間的距離確定緊急切斷安全設(shè)備10的過(guò)壓和欠壓設(shè)定點(diǎn)。如圖1、2和3所示，緊急切斷安全設(shè)備10包括凸輪組件12，并且該凸輪組件12可以包括凸輪14，該凸輪14可旋轉(zhuǎn)地布置在閥體13的內(nèi)部。凸輪14可以是實(shí)質(zhì)上平的，凸輪14可以圍繞凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19旋轉(zhuǎn)。凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19可以是水平的并且可以垂直于延伸通過(guò)閥體13的縱向中點(diǎn)和上部殼體1 5的垂直面，并且軸A可以延伸通過(guò)該垂直面且沿著該垂直面。換句話說(shuō)，垂直面可以與圖I和3中提供的參考坐標(biāo)系的X-Z面平行或者共面，從而凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19可以與參考坐標(biāo)系的Y軸平行或者共線。如圖2所示，凸輪14可以包括第一凸輪臂16a，第二凸輪臂16b，第三凸輪臂16c，和凸輪體82。凸輪體82可以是細(xì)長(zhǎng)的，并且可以在實(shí)質(zhì)上垂直的方向延伸(即，平行于參考坐標(biāo)系Z軸的方向)，凸輪體軸83可以縱向地延伸通過(guò)凸輪體82并且可以與旋轉(zhuǎn)軸19交叉。凸輪體82可以具有頂部84和相對(duì)于頂部84的底部86。第三凸輪臂16c可以鄰近于凸輪體82的底部86而布置，第三凸輪臂16c可以由前凸輪邊88和第一底部凸輪邊90至少部分地限定。前凸輪邊88可以平行于凸輪體軸83，第一底部凸輪邊90可以與前凸輪邊88形成第一角度a。該第一角度a可以是銳角，該第一角度a可以在大約85度和大約50度之間。前凸輪邊88可以與第一底部凸輪邊90交叉以形成尖角，或者前凸輪邊88與第一底部凸輪邊90之間可以形成圓角或者倒角以進(jìn)一步限定第一凸輪臂16a。再次參考圖2，凸輪14也包括第一凸輪臂16a，其從凸輪體的底部部分86延伸。更具體地，細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂16a沿著平分第一凸輪臂16a的第一凸輪軸92延伸，并且第一凸輪軸92可以與凸輪體軸83交叉以形成第二角度P。該第二角度P可以是銳角，該第二角度3可以在大約85度和大約50度之間。第一角度a和第二角度3可以相等，從而第一底部凸輪邊90平行于第一凸輪軸92。一對(duì)第一凸輪側(cè)邊96、98可以部分地平行地限定第一凸輪臂16a，并且第一凸輪側(cè)邊96、98的一個(gè)或者兩個(gè)可以平行于第一凸輪軸92，第三凸輪臂16c的第一底部凸輪邊90可以平行于第一凸輪側(cè)邊96或者從第一凸輪側(cè)邊96輕微偏移。向內(nèi)凸出肩100可以形成在凸輪體82和第一凸輪臂16a的遠(yuǎn)端101之間,肩100可以在第一凸輪側(cè)邊96、98的一個(gè)或者兩個(gè)和一對(duì)第二凸輪側(cè)邊102、104之間延伸。遠(yuǎn)邊106可以在第二凸輪側(cè)邊102、104之間延伸以進(jìn)一步限定第一凸輪臂16a。該對(duì)第二凸輪側(cè)邊102、104可以與遠(yuǎn)邊106交叉以形成尖角，或者遠(yuǎn)邊106與第二凸輪側(cè)邊102、104的一個(gè)或者兩個(gè)之間可以形成圓角或者倒角。仍參考圖2，凸輪14也包括第二凸輪臂16b，其在實(shí)質(zhì)上與第一凸輪臂16a相反的方向上從凸輪體的頂部84延伸。第二凸輪臂16b可以部分地由接觸邊107限定，接觸邊107可以平行于凸輪體軸83 (和前凸輪邊88)，或者從凸輪體軸83 (和前凸輪邊88)向外偏移。第二凸輪臂16b的接觸邊107可以通過(guò)以下更具體地描述的方式耦接到極限開(kāi)關(guān)。如圖2、3、4所示，凸輪組件12的凸輪14也可以包括鉸鏈銷108。鉸鏈銷108可以是圓柱形的，并且該圓柱的縱向軸可以與凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19同軸。因此，鉸鏈銷108可以被布置在第三凸輪臂16c上或者鄰近于第三凸輪臂16c。鉸鏈銷108可以插入沿著旋轉(zhuǎn)軸19延伸通過(guò)凸輪體82的底部86的孔，從而鉸鏈銷108相對(duì)于縱向平分凸輪14的垂直面(即，與參考坐標(biāo)系的X-Z平面平行或者共面的平面)對(duì)稱地布置。然而，鉸鏈銷108可以與凸輪14 一體地形成。如此配置，第一鉸鏈銷部分IlOa可以從凸輪14的第一平面112延伸，第二鉸鏈銷部分IlOb可以從凸輪14的第二平面114延伸。第一鉸鏈銷部分IlOa和第二鉸鏈銷部分IlOb的每個(gè)可以容納在形成在閥體13的內(nèi)表面上的對(duì)應(yīng)的槽134(如圖4所示)、孔或者凹 部?jī)?nèi)，從而當(dāng)?shù)谝缓偷诙q鏈銷部分IlOaUlOb容納在對(duì)應(yīng)的槽或孔內(nèi)時(shí)，凸輪14圍繞其旋轉(zhuǎn)軸19旋轉(zhuǎn)。如圖3、4、5A和5B所示，緊急切斷安全設(shè)備10的凸輪組件12也包括扭轉(zhuǎn)彈簧18，其可以耦接到閥體13并且可以適于接合凸輪14的第一凸輪臂16a，以將凸輪14保持在期望的位置，從而便于在緊急切斷安全閥關(guān)閉后重置該緊急切斷安全閥10 (以下文更具體地描述的方式)。扭轉(zhuǎn)彈簧18可以由單個(gè)長(zhǎng)度的線形成，例如直徑0. 4mm的彈簧鋼線。扭轉(zhuǎn)彈簧18可以具有第一線圈部分118a，其包括螺旋形線圈纏繞的線，其以已知的方式起扭轉(zhuǎn)彈簧的作用。該第一線圈部分118a的螺旋形線圈可以形成圓柱形，該圓柱形具有稍大于凸輪的第一鉸鏈銷部分IlOa的直徑的內(nèi)徑。如此，第一鉸鏈銷部分IlOa能夠容納在第一線圈部分118a內(nèi)，從而第一線圈部分118a的縱向軸可以與凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19同軸或者大致同軸。第一外臂20a可以從第一線圈部分118a的外端122a延伸，并且第一外臂20a可以在平行于凸輪14的第一平面112的方向(即，在約束到參考坐標(biāo)系的X-Z平面的方向)直線地延伸。第一內(nèi)臂22a可以從第一線圈部分118a的內(nèi)端124a延伸，并且第一內(nèi)臂22a可以在平行于凸輪14的第一平面112的方向直線地延伸。第一內(nèi)臂22a的遠(yuǎn)端126a可以被放置在鄰近于第一凸輪臂16a的遠(yuǎn)端101。當(dāng)沿著凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19觀察(S卩，當(dāng)垂直于參考坐標(biāo)系的X-Z平面觀察)，第一內(nèi)臂22a可以被放置成相對(duì)于第一外臂20a成角度Y，當(dāng)扭轉(zhuǎn)彈簧沒(méi)有被負(fù)載壓縮時(shí)該角度Y可以是大約38度。第一軸向臂128a可以從第一外臂20a的遠(yuǎn)端延伸，第一軸向臂128a可以在平行于凸輪的旋轉(zhuǎn)軸19的方向(即，參考坐標(biāo)系中的Y軸)直線地延伸。然而，第一軸向臂128a可以在允許第一軸向臂128a接合閥體13的內(nèi)部的面的任何方向延伸。參考圖3、5A和5B,扭轉(zhuǎn)彈簧18可以相對(duì)于垂直于凸輪14的旋轉(zhuǎn)19和第一線圈部分118a的縱向軸的一個(gè)或者兩個(gè)的垂直參考平面146對(duì)稱，從而形成雙扭轉(zhuǎn)彈簧。這樣，第二內(nèi)臂22b可以被放置在自垂直參考平面146的距離D，第一內(nèi)臂22a可以被放置在自垂直參考平面146相同的距離D。橫臂130可以在第一內(nèi)臂22a的遠(yuǎn)端126a和第二內(nèi)臂22b的遠(yuǎn)端126b之間延伸，并且橫臂130可以垂直于垂直參考平面146 (即，平行于參考坐標(biāo)系的Y軸或者與參考坐標(biāo)系的Y軸共線)。第二內(nèi)臂22b可以從第二線圈部分118b的內(nèi)端124b延伸，并且第二內(nèi)臂22b可以在平行于凸輪14的第二平面114 (和第一表面112)的方向直線地延伸。因?yàn)榈谝粌?nèi)臂22a被鄰近于凸輪14的第一平面112放置并且第二內(nèi)臂22b被鄰近于凸輪14的第二表面114放置，扭轉(zhuǎn)彈簧18阻止凸輪14橫向地移動(dòng)(即，在沿著參考坐標(biāo)系的Y軸的方向相對(duì)于閥體移動(dòng))。第二線圈部分118b的螺旋線圈形成圓柱形，該圓柱形具有稍大于凸輪14的第二鉸鏈銷部分IlOb的直徑的內(nèi)徑。這樣，第二鉸鏈銷部分IlOb可以被容納在第二線圈部分118b內(nèi)，從而第一線圈部分118a的縱向軸與凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19和第一線圈部分118a的縱向軸的一個(gè)或者兩個(gè)同軸或者大致同軸。第二外臂20b可以從第二線圈部分118b的外端122b延伸，并且第二外臂20b可以在平行于凸輪14的第二平面114(和第一表面112)的方向(即，在約束到參考坐標(biāo)系的X-Z平面的方向)直線地延伸。當(dāng)沿著凸輪14的旋轉(zhuǎn)軸19觀察時(shí)，第二內(nèi)臂22b可以被放置成相對(duì)于第二外臂20a成角度Y ,當(dāng)扭轉(zhuǎn)彈簧沒(méi)有被負(fù)載壓縮時(shí),該角度Y可以是大約38度。第二軸向臂128b可以從第二外臂20b的遠(yuǎn)端延伸，第二軸向臂128b可以在平行于凸輪的旋轉(zhuǎn)軸19的方向直線地延伸(即，在參考坐標(biāo)系中的Y軸)。然而，第二軸向臂128b可以在允許第二軸向臂128b接合閥體13的內(nèi)部的表面的任何方向延伸。如以上所述并且如圖3所示，凸輪14的第一鉸鏈銷部分IlOa可以被容納在扭轉(zhuǎn)彈簧18的第一線圈部分118a中，并且凸輪14的第二鉸鏈銷部分I IOb可以被容納在扭轉(zhuǎn)彈簧18的第二線圈部分118b中。如此配置，凸輪14的第一鉸鏈銷部分IlOa和第二鉸鏈銷部分IlOb可以被各自耦接到閥體13的內(nèi)部，以允許凸輪14相對(duì)于閥體13旋轉(zhuǎn)或者樞轉(zhuǎn)，如圖4所示。此外，扭轉(zhuǎn)彈簧18的第一和第二外臂20a、20b以及第一和第二軸向臂128a、 128b的任意一個(gè)可以接合閥體13的內(nèi)部的一部分從而提供穩(wěn)定的基底，該基底允許第一和第二內(nèi)臂12a、12b以下文更具體地描述的方式相對(duì)于靜止的第一和第二外臂20a、20b旋轉(zhuǎn)地位移(即，樞轉(zhuǎn))。例如，可以在閥體13的內(nèi)表面134上形成孔135，并且該內(nèi)表面134可以是實(shí)質(zhì)上水平的。適于接收第一鉸鏈銷部分IlOa的槽136也可以形成在內(nèi)表面134中。這樣，當(dāng)螺栓132被容納在孔135中時(shí)，螺栓132的頭部的底表面可以將第一鉸鏈銷部分IlOa固定在槽136內(nèi)，從而凸輪14可以繞第一鉸鏈銷部分IIOa樞轉(zhuǎn)，但是第一鉸鏈銷部分IlOa不能向上移動(dòng)而從槽136脫離。扭轉(zhuǎn)彈簧18的第一軸向臂128a可以被放置在內(nèi)表面134上，并且第一外臂20a可以被鄰近于內(nèi)表面134的邊緣部分放置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，第二鉸鏈銷IlOb可以通過(guò)與以上所述的方式相同的方式放置在閥體13的內(nèi)表面138中形成的槽136中。如此配置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，鄰近于內(nèi)表面134的邊緣部分(并且相對(duì)于該邊緣部分向內(nèi)地放置的)第一外臂20a，以及鄰近于內(nèi)表面138的邊緣部分(并且相對(duì)于該邊緣部分向內(nèi)地放置的)第二外臂20b阻止扭轉(zhuǎn)彈簧18橫向移動(dòng)。通過(guò)分別容納在扭轉(zhuǎn)彈簧18的第一和第二線圈部分118a、118b內(nèi)的凸輪14的第一和第二鉸鏈銷部分110a、110b，橫臂130可以接合(即，保持有效的接觸)鄰近于第一凸輪臂16a的遠(yuǎn)端101的第一凸輪臂16a的一部分。更具體地，如圖3所示，橫臂130可以接合垂直于或者實(shí)質(zhì)上垂直于第一凸輪臂16a的邊形成的表面，該邊沿著第一凸輪臂16a的長(zhǎng)度延伸，該表面可以垂直于凸輪14的第一表面112和第二表面114并且在凸輪14的第一表面112和第二表面114之間延伸。例如,參考圖2,橫臂130可以接合垂直于或者實(shí)質(zhì)上垂直于第一凸輪側(cè)邊96 (如果第一凸輪側(cè)邊96沿著第一凸輪臂16a的整個(gè)長(zhǎng)度延伸)或者第二凸輪側(cè)邊102 (如果肩部100形成在第一凸輪側(cè)邊96和第二凸輪側(cè)邊102之間)形成的表面。第一內(nèi)臂22a和第二內(nèi)臂22b可以各自從凸輪14的第一表面112和第二表面114輕微地偏移，臂22a、22b與表面112、114之間的偏移距離可以相等。如此配置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，扭轉(zhuǎn)彈簧18使得凸輪14具有在朝向隔膜42的逆時(shí)針?lè)较?如圖I所示)圍繞旋轉(zhuǎn)軸19旋轉(zhuǎn)或者樞轉(zhuǎn)的傾向。再次參考圖1，凸輪14的第二凸輪臂16b的一部分可以耦接到極限開(kāi)關(guān)142。例如，從凸輪體軸83向外偏移的第二凸輪臂16b的接觸邊107 (如圖2所示)可以與極限開(kāi)關(guān)142的一部分接觸。凸輪14可以在第一凸輪臂16a通過(guò)活塞64耦接到隔膜42。活塞64包括向下延伸(即，遠(yuǎn)離隔膜42并且朝向第一凸輪臂16a)的活塞臂65?；钊?5在沿著第一凸輪臂16a的長(zhǎng)度布置的連接點(diǎn)67連接到凸輪14，并且連接點(diǎn)67布置在凸輪體軸83和凸輪14的遠(yuǎn)端101之間。例如，活塞臂65可以在位于沿著第一凸輪側(cè)邊98的接觸點(diǎn)67接觸第一凸輪臂16a，該第一凸輪側(cè)邊98平行于第一凸輪軸92并且從第一凸輪軸92偏移。當(dāng)活塞 臂65響應(yīng)于過(guò)壓條件而向上移動(dòng)時(shí)(該過(guò)壓條件足夠強(qiáng)以克服由過(guò)壓彈簧30產(chǎn)生的力)，凸輪14逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(在圖I示出的視圖中)。當(dāng)凸輪14旋轉(zhuǎn)時(shí)，連接到第一凸輪臂16a的閂被釋放，并且緊急切斷塞140移動(dòng)到關(guān)閉位置，切斷對(duì)主調(diào)節(jié)器11的氣體供應(yīng)。在替換實(shí)施例中，凸輪14的旋轉(zhuǎn)可以使得第三凸輪臂16c脫離重新上閂塞70的一部分(例如第一肩部71a)，從而觸發(fā)緊急切斷塞140移動(dòng)到關(guān)閉位置。響應(yīng)于欠壓條件，其中欠壓彈簧32的彈簧力克服系統(tǒng)氣體壓強(qiáng)，活塞64向下移動(dòng)使得凸輪14順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在凸輪旋轉(zhuǎn)一定量之后，連接到第一凸輪臂16a的閂被釋放，并且緊急切斷塞140移動(dòng)到關(guān)閉位置，切斷對(duì)主調(diào)節(jié)器的氣體供應(yīng)。在替換實(shí)施例中，凸輪14的旋轉(zhuǎn)可以使得第三凸輪臂16c脫離重新上閂塞70的一部分(例如第一肩部71a)，從而觸發(fā)緊急切斷塞140移動(dòng)到關(guān)閉位置。因?yàn)闃O限開(kāi)關(guān)142直接連接到凸輪14的第二凸輪臂16b，極限開(kāi)關(guān)142通過(guò)凸輪14的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)隔膜42的移動(dòng)，極限開(kāi)關(guān)通過(guò)凸輪14的第一凸輪臂16a和活塞64關(guān)聯(lián)到隔膜42。以此方式，極限開(kāi)關(guān)142響應(yīng)于壓強(qiáng)的微小變化而縱向移動(dòng)，從而檢測(cè)隔膜42的移動(dòng)，即使重置銷組件66被損壞。緊急切斷安全設(shè)備10也可以包括用于重新上閂凸輪14的重置銷組件66。如圖I、6A和6B所示，重置銷組件66可以包括重置桿68，重新上閂塞70，形成指示器72，和重置套管74。重置桿68響應(yīng)于重新上閂塞70和凸輪14在第三凸輪臂16c的互相作用可在重置套管74內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)凸輪14響應(yīng)于隔膜42的移動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，第三凸輪臂16c (未示出在圖6A和6B中)可以接觸重新上閂塞70的第一肩部71a，并且可以向外推動(dòng)重新上閂塞70 (在圖
1、6A和6B中向左)。轉(zhuǎn)而，其可以向外移動(dòng)重置桿68，并且重置桿68可以接觸行程指示器72。行程指示器72可以由彈性、可變性材料制成。當(dāng)重置桿68接觸行程指示器72時(shí)，行程指示器72的中心部分可以朝外變形(如圖6A所示)，從而產(chǎn)生凸輪14已經(jīng)響應(yīng)于過(guò)壓或者欠壓條件而旋轉(zhuǎn)的視覺(jué)或者觸覺(jué)指示。通過(guò)在重置套管74的內(nèi)部之間形成密封，行程指示器72提供防水或者防止其他環(huán)境因素，從而保護(hù)重置桿68。一旦過(guò)壓/欠壓條件被糾正，重置銷組件66可以用于重新上閂凸輪14( S卩，重置緊急切斷安全設(shè)備10)，圖7B中示出了凸輪14位于未上閂狀態(tài)。在圖7A和7B所示的閥重置過(guò)程中，用戶可以移動(dòng)重置桿68的一端(布置在行程指示器72內(nèi)的一端)遠(yuǎn)離凸輪14和閥體13的內(nèi)部(即，圖I中向左，圖7B中向右)。當(dāng)這樣做，重新上閂塞70也可以被移動(dòng)，并且重新上閂塞70的引導(dǎo)肩71c可以接觸第三凸輪臂16c。當(dāng)重置桿68繼續(xù)被移動(dòng)遠(yuǎn)離凸輪14，第三凸輪臂16c在第一肩部71a和引導(dǎo)肩部71c之間保持與重新上閂塞70的一部分的接觸，直到第一肩部71a到達(dá)第三凸輪臂16c。進(jìn)一步移動(dòng)重置桿68的結(jié)果是第三凸輪臂16c (即，至少部分地限定第三凸輪臂16c的前凸輪邊88和/或第一底部凸輪邊90)接合重新上閂塞70的第一肩部71a，從而重新上閂凸輪14，如圖7A所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，扭轉(zhuǎn)彈簧18接合凸輪14的第一凸輪臂16a將凸輪14保持在一個(gè)位置，該位置允許第三凸輪臂16c保持接觸重新上閂塞70的第一肩部71a與引導(dǎo)肩部71c之間的部分。在該位置，當(dāng)重置桿68被向內(nèi)移動(dòng)足夠量時(shí)，第三凸輪臂16c可以正確地接合重新上閂塞70的第一肩部71a。以此方式，扭轉(zhuǎn)彈簧18接合第一凸輪臂的部分，將凸輪14偏置到一個(gè)位置，如上所述，該位置允許緊急切斷安全設(shè)備10在閥重置過(guò)程中被重新放置。在另一個(gè)預(yù)期的閥重置過(guò)程中，用戶可以朝向閥體13的內(nèi)部移動(dòng)重置桿68的一端(布置在行程指示器72內(nèi)的一端)，如圖6A和6B所示。當(dāng)這樣做，重新上閂塞70也可以被移動(dòng)，并 閂位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通過(guò)，例如，阻止第一凸輪臂16a遠(yuǎn)離活塞65旋轉(zhuǎn)超出相對(duì)于重新上閂塞70的期望點(diǎn)，扭轉(zhuǎn)彈簧18接合凸輪14的第一凸輪臂16a將凸輪14保持在一個(gè)位置，該位置允許凸輪14旋轉(zhuǎn)到重新上閂位置。當(dāng)作用在扭轉(zhuǎn)彈簧18上的唯一負(fù)載是凸輪14的重量時(shí)，這樣的點(diǎn)可以是橫臂130的位置。如所述的配置，扭轉(zhuǎn)彈簧18的第一內(nèi)臂22a被鄰近于(或者接觸)凸輪14的第一表面112布置，扭轉(zhuǎn)彈簧18的第二內(nèi)臂22b被鄰近于(或者接觸)凸輪14的第二表面114布置。這樣，扭轉(zhuǎn)彈簧18阻止凸輪14橫向移動(dòng)(即，在沿著參考坐標(biāo)系的Y軸的方向相對(duì)于閥體移動(dòng))。扭轉(zhuǎn)彈簧18可以阻止凸輪14的任何橫向移動(dòng)，或者扭轉(zhuǎn)彈簧18可以阻止凸輪14橫向移動(dòng)超過(guò)可接受的范圍(即，第一內(nèi)臂22a的內(nèi)徑和第二內(nèi)臂22b的內(nèi)徑之間的橫向距離)。這樣阻止橫向移動(dòng)將凸輪保持在中心的位置或者實(shí)質(zhì)上中心的位置。例如，中心的位置可以是凸輪14與活塞65的中心軸、閥體13和上部殼體15的縱向中點(diǎn)、以及軸A的任何一個(gè)或者所有縱向?qū)?zhǔn)的位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，凸輪14的中心對(duì)準(zhǔn)能夠被扭轉(zhuǎn)彈簧18并且沒(méi)有其他引導(dǎo)元件而保持。此外，扭轉(zhuǎn)彈簧18不易于因?yàn)檫^(guò)度使用而堵塞或者失效，從而提高緊急切斷安全設(shè)備10的可靠性和可重復(fù)性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，凸輪組件12易于組裝，并且將降低組裝(或者更換)時(shí)間。雖然為說(shuō)明本實(shí)用新型目的示出了一些代表性實(shí)施例和細(xì)節(jié)，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，容易做出不偏離本實(shí)用新型的精神的、對(duì)此處公開(kāi)的方法和裝置的各種改變。
權(quán)利要求1.一種用于緊急切斷安全閥的凸輪組件，所述凸輪組件包括 凸輪，所述凸輪具有細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂，所述凸輪可繞旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)； 扭轉(zhuǎn)彈簧，所述扭轉(zhuǎn)彈簧具有一對(duì)靜止的外臂和一對(duì)可樞轉(zhuǎn)的內(nèi)臂，其中，所述一對(duì)內(nèi)臂耦接到所述第一凸輪臂的一部分，以及其中，所述一對(duì)內(nèi)臂適于作用于所述第一凸輪臂以偏置所述凸輪于一個(gè)位置，所述位置允許所述凸輪在閥重置過(guò)程中被重新上閂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凸輪組件，其特征在于，所述一對(duì)內(nèi)臂相對(duì)于所述第一凸輪臂對(duì)稱地布置，以阻止所述凸輪的橫向位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凸輪組件，其特征在于，所述凸輪包括與所述凸輪的所述旋轉(zhuǎn)軸同軸的鉸鏈銷，所述鉸鏈銷相對(duì)于縱向平分所述凸輪的平面對(duì)稱地布置，從而第一鉸鏈銷部分從所述凸輪的第一表面延伸，第二鉸鏈銷部分從所述凸輪的第二平面延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸輪組件，其特征在于，所述凸輪的所述第一鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉(zhuǎn)彈簧的第一線圈部分內(nèi)，所述凸輪的所述第二鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉(zhuǎn)彈簧的第二線圈部分內(nèi)，以及其中，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)內(nèi)臂的第一內(nèi)臂從所述第一線圈部分的內(nèi)端延伸，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)內(nèi)臂的第二內(nèi)臂從所述第二線圈部分的內(nèi)端延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸輪組件，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)外臂的第一外臂從所述第一線圈部分的外端延伸，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)外臂的第二外臂從所述第二線圈部分的外端延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸輪組件，其特征在于，第一軸向臂從所述第一外臂的遠(yuǎn)端延伸，第二軸向臂從所述第二外臂的遠(yuǎn)端延伸，所述第一軸向臂和所述第二軸向臂的每個(gè)接合布置在所述緊急切斷安全閥的內(nèi)部的面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凸輪組件，其特征在于，橫臂從所述一對(duì)內(nèi)臂的第一內(nèi)臂的遠(yuǎn)端延伸到所述一對(duì)內(nèi)臂的第二內(nèi)臂的遠(yuǎn)端，所述橫臂接合所述第一凸輪臂的鄰近所述第一凸輪臂的遠(yuǎn)端的部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凸輪組件，其特征在于，所述凸輪包括細(xì)長(zhǎng)的凸輪體，所述凸輪體具有頂部和相對(duì)所述頂部的底部，以及其中，凸輪體軸縱向地延伸通過(guò)所述凸輪體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凸輪組件，其特征在于，第三凸輪臂被鄰近所述凸輪體的所述底部布置，以及其中，所述第三凸輪臂適于在所述閥重置過(guò)程中的所述凸輪的重新上閂中接觸重置銷組件的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的凸輪組件，其特征在于，所述第三凸輪臂由前凸輪邊和第一底部凸輪邊至少部分地限定，以及其中，所述前凸輪邊平行于所述凸輪體軸，所述第一底部凸輪邊與所述前凸輪邊形成銳角，以及其中，所述第三凸輪臂接合所述重置銷組件的重新上閂塞的肩部。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凸輪組件，其特征在于，所述第一凸輪臂從所述凸輪體的所述底部延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的凸輪組件，其特征在于，所述第一凸輪臂沿著平分所述第一凸輪臂的第一凸輪軸延伸，所述第一凸輪軸與所述凸輪體軸相交以形成銳角。
13.一種用于氣體分配系統(tǒng)的緊急切斷安全閥，所述緊急切斷安全閥包括 閥體；隔膜，至少部分地布置在所述閥體的內(nèi)部，所述隔膜的至少部分可移動(dòng)進(jìn)入所述閥體的所述內(nèi)部，所述隔膜具有暴露于氣體系統(tǒng)壓強(qiáng)的第一側(cè)； 活塞，連接到所述隔膜的所述第一側(cè)； 凸輪，可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述閥體的所述內(nèi)部，所述凸輪具有第一凸輪臂和第三凸輪臂，其中，所述第一臂耦接到所述活塞； 扭轉(zhuǎn)彈簧，可操作地耦接到所述第一凸輪臂和布置在所述閥體的所述內(nèi)部中的至少一個(gè)面；以及 重置銷組件，所述重置銷組件包括細(xì)長(zhǎng)的重置桿和固定地耦接到所述重置桿的重新上閂塞，其中，所述扭轉(zhuǎn)彈簧適于作用于所述第一凸輪臂以偏置所述凸輪至一個(gè)期望的位置，在閥重置過(guò)程中當(dāng)所述重置桿被朝向所述凸輪移動(dòng)時(shí)，所述位置允許所述第三凸輪臂接合所述重新上閂塞的肩部，從而重新上閂所述凸輪。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)彈簧具有一對(duì)靜止外臂和一對(duì)可樞轉(zhuǎn)的內(nèi)臂，其中，所述一對(duì)靜止的內(nèi)臂可操作地耦接到所述第一凸輪臂的一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，所述一對(duì)內(nèi)臂相對(duì)于所述第一凸輪臂對(duì)稱地布置，從而阻止所述凸輪的橫向位移。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，所述凸輪包括與所述凸輪的所述旋轉(zhuǎn)軸同軸的鉸鏈銷，所述鉸鏈銷相對(duì)于縱向平分所述凸輪的平面對(duì)稱地布置，從而第一鉸鏈銷部分從所述凸輪的第一表面延伸，第二鉸鏈銷部分從所述凸輪的第二平面延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，所述凸輪的所述第一鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉(zhuǎn)彈簧的第一線圈部分內(nèi)，所述凸輪的所述第二鉸鏈銷部分被容納在所述扭轉(zhuǎn)彈簧的第二線圈部分內(nèi)，以及其中，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)內(nèi)臂的第一內(nèi)臂從所述第一線圈部分的內(nèi)端延伸，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)內(nèi)臂的第二內(nèi)臂從所述第二線圈部分的內(nèi)端延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)外臂的第一外臂從所述第一線圈部分的外端延伸，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的所述一對(duì)外臂的第二外臂從所述第二線圈部分的外端延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，第一軸向臂從所述第一外臂的遠(yuǎn)端延伸，第二軸向臂從所述第二外臂的遠(yuǎn)端延伸，所述第一軸向臂和所述第二軸向臂的每個(gè)接合布置在所述緊急切斷安全閥的內(nèi)部的面。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的緊急切斷安全閥，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)彈簧包括相對(duì)于所述凸輪對(duì)稱地布置的一對(duì)內(nèi)臂，以及其中，橫臂從所述一對(duì)內(nèi)臂的第一內(nèi)臂的遠(yuǎn)端延伸到所述一對(duì)內(nèi)臂的第二內(nèi)臂的遠(yuǎn)端，所述橫臂接合所述第一凸輪臂的鄰近所述第一凸輪臂的遠(yuǎn)端的部分。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于緊急切斷安全設(shè)備的扭轉(zhuǎn)彈簧和用于緊急切斷安全閥的凸輪組件。該凸輪組件包括細(xì)長(zhǎng)的第一凸輪臂，該凸輪可繞旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。該凸輪組件包括扭轉(zhuǎn)彈簧，該扭轉(zhuǎn)彈簧具有一對(duì)靜止外臂和一對(duì)可樞轉(zhuǎn)內(nèi)臂，其中該對(duì)靜止內(nèi)臂耦接到第一凸輪臂的一部分。該對(duì)內(nèi)臂適于作用于第一凸輪臂以偏置該凸輪到一個(gè)位置，該位置允許凸輪在閥重置過(guò)程中被重新上閂。該對(duì)內(nèi)臂相對(duì)于第一凸輪臂對(duì)稱地布置，以阻止凸輪的橫向移動(dòng)。
文檔編號(hào)F16K17/04GK202484376SQ20112038330
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者A·瓦利恩, R·阿萊克斯安德魯-維拉德, T·科約卡魯 申請(qǐng)人:艾默生過(guò)程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司