具有防轉(zhuǎn)及機(jī)械釋放的保持件的機(jī)械致動且可拆卸的安全封閉器的制造方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明制造的改進(jìn)的機(jī)械致動的可拆卸安全封閉器（10）包括閂鎖與中心轂的組合，所述閂鎖與中心轂的組合允許插塞保持件（60）與封閉器的凸輪板（25）的驅(qū)動孔（41）自對準(zhǔn)，使得操作員可以在無需直接傾身在封閉器上方的情況下使封閉器收回。
【專利說明】具有防轉(zhuǎn)及機(jī)械釋放的保持件的機(jī)械致動且可拆卸的安全封閉器
[0001]本發(fā)明總體涉及封閉器，用于對傳輸受壓氣體或液體的管狀構(gòu)件中的開口進(jìn)行封閉。更確切地，本發(fā)明涉及與熱開孔(tapping)操作關(guān)聯(lián)使用的半永久性封閉器。
[0002]在熱開孔操作中，頻繁地需要永久性地或者半永久性地將管狀構(gòu)件中的開口封閉，即，將其中不需要或者不期望有閥的開口進(jìn)行封閉。當(dāng)熱孔(hot tap，熱帽)通過連接至管道或?qū)Ч?vessel)的配件而通入管道或?qū)Ч苤袝r，半永久性封閉器的一個實(shí)例出現(xiàn)。在如石油工業(yè)中使用的一般的熱開口(hot tapping)應(yīng)用中，配件被焊接在具有流動的受壓氣體或液體的管道的外部上。配件在它的出口連接部上包括法蘭，并且熱開孔機(jī)被固定至該法蘭。通過使用高度專化的設(shè)備，則可以穿過管道的壁來鉆孔，同時氣體或者液體繼續(xù)流經(jīng)該孔以提供到管道內(nèi)部的通路。這個通路孔或者開口可以用于插入暫時阻塞經(jīng)過管道的流的設(shè)備，同時對管道進(jìn)行修理。修理工作結(jié)束之后，設(shè)備被移除，但是需要將提供與管道內(nèi)部連通的開口封閉。優(yōu)選地，封閉器以這種方式制造，即，在將來的某個日子，可以再次通過通到管道內(nèi)部的配件獲得通路。
[0003]因?yàn)楣軤顦?gòu)件是在壓力作用下的，所以在封閉元件暴露于大氣壓之前封閉元件必須處于適當(dāng)鎖定的位置中。不適當(dāng)鎖定的封閉元件可能爆裂，從而導(dǎo)致對操作員或者附近的其他人員的嚴(yán)重傷害。因此，極其重要的是，操作員確定地知道，在使處于封閉元件上方的區(qū)域暴露于大氣壓之前，封閉元件是適當(dāng)對準(zhǔn)且鎖定的，并且隨時間仍將保持在這個對準(zhǔn)且鎖定的位置中。但是，由于與完善相關(guān)的難題，還未開發(fā)出這樣的插塞系統(tǒng)(plugsystem)，這種插塞系統(tǒng)高于20英寸并且能夠充分承受所評定的6001b壓力，同時除了經(jīng)由襯墊之外沒有泄露路徑并且保持可恢復(fù)。此外，在無需手動將保持件(holder)從插塞移除的情況下，設(shè)置這個尺寸 和類別的插塞的能力還未實(shí)現(xiàn)過。插塞的不穩(wěn)定性(由于保持件與插塞之間的受限的接合長度的原因)和經(jīng)過那個系統(tǒng)的旁路的受限的流(因?yàn)榕月吠ㄟ^匹配螺紋而將流體排出)阻礙 了機(jī)械致動保持器用于更大尺寸和更高壓力。最后，用于這個尺寸或者類別以及更小的尺寸和類別的整體插塞的防轉(zhuǎn)還未實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)的可拆卸封閉系統(tǒng)依賴O形環(huán)與法蘭之間的摩擦以防止插塞轉(zhuǎn)動。通過不具有防轉(zhuǎn)功能而存在初始的成本節(jié)約，但是通過在插塞安放過程期間防止與插塞或者試塊的塊碰撞(pig collision)以及通過在插塞安放過程期間具有加強(qiáng)的防轉(zhuǎn)安全性而存在更長期的成本節(jié)約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]與其它的可拆卸的整體插塞類似，本發(fā)明的主要目的是，將支流配件(branchfitting)的法蘭內(nèi)的管道暫時密封，直到安裝盲法蘭為止。相對于那些其它的整體插塞而言(特別是對于高于20英寸的插塞)，根據(jù)本發(fā)明制造的可拆卸安全封閉器的新特征以及用于安裝所述安全封閉器的方法改進(jìn)了安全性和可靠性。所述新特征包括:
[0005]?在插塞體和法蘭中的防轉(zhuǎn)狹槽彼此互鎖。這處理兩個問題。第一，互鎖的狹槽防止插塞在其安裝過程中由于葉片正在被開孔機(jī)致動并且移動至展開位置而轉(zhuǎn)動。因?yàn)榉乐沽瞬迦D(zhuǎn)動，所以在將開孔機(jī)的鏜桿轉(zhuǎn)動特定角度之后，葉片完全接合到法蘭中。第二，這保證插塞不會隨著插塞由于振動和壓力波動而隨時間偏離其初始安放位置，從而導(dǎo)致與試塊(coupon)的塊碰撞(pig collision)(如果有一個發(fā)生的話)。
[0006]?在安放插塞之后，插塞保持件從插塞體脫離但保持連接至開孔機(jī)的鏜桿。這防止為了移除插塞保持件操作員須在插塞受壓時直接傾身在插塞上方。
[0007]?具有在無需操作員直接置身于插塞上方的情況下使安放的受壓插塞收回(retrieve )的能力。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，將位于凸輪板的頂部上的收回螺釘用作旋轉(zhuǎn)止動件，因此可以通過感覺開孔機(jī)的轉(zhuǎn)動的手動曲柄的停頓而正確定位插塞保持件。在另一個實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)止動件構(gòu)建到插塞體的中心轂中，因此插塞保持件可以再次通過感覺開孔機(jī)的轉(zhuǎn)動的手動曲柄的停頓而正確定位。兩個旋轉(zhuǎn)止動裝置都提供了寬的旋轉(zhuǎn)窗口，在該寬的旋轉(zhuǎn)窗口中，插塞保持件可以在保持件由開孔機(jī)的鏜桿降低到法蘭中之前被定向，以收回插塞。
[0008]?具有在無需在插塞安放過程期間致動開孔機(jī)的保持器桿的情況下使插塞保持件從插塞脫離的能力。僅僅通過轉(zhuǎn)動鏜桿而使插塞保持件從安放的插塞分離。
[0009]?插塞轉(zhuǎn)動地鎖定在鏜桿上，直到鏜桿以足夠的力推動插塞，以壓縮插塞中的間隔件(優(yōu)選地是彈性材料的間隔件)。這確保在插塞推動法蘭中的突出部(ledge)之前葉片不能展開，該突出部阻止插塞的向下的行進(jìn)。
[0010]?插塞與鏜桿更容易對準(zhǔn)?，F(xiàn)有技術(shù)的插塞設(shè)計具有相對于插塞重心偏心的一個提升點(diǎn)。該偏心的提升點(diǎn)使與開孔機(jī)的組裝困難。新插塞具有跨過插塞重心的兩個提升點(diǎn)。這允許在將插塞安裝到插塞保持件上之前插塞與鏜桿對準(zhǔn)。
[0011]因此，根據(jù)本發(fā)明制造的用于管狀構(gòu)件的改進(jìn)的機(jī)械致動的可拆卸安全封閉器包括以下特征中的一個或多個:
[0012]?存在于封閉器的插塞體的凸輪板上方的多個凸輪致動葉片，凸輪板包括驅(qū)動孔，驅(qū)動孔用于容納可轉(zhuǎn)動插塞保持件的相應(yīng)的驅(qū)動銷，可轉(zhuǎn)動插塞保持件的驅(qū)動銷接合凸輪板的驅(qū)動孔并且隨著可轉(zhuǎn)動插`塞保持件在開始位置和結(jié)束位置之間轉(zhuǎn)動而使多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置和展開的第二位置之間移動；
[0013]?位于插塞體的外周緣表面上的第一防轉(zhuǎn)狹槽和位于容納插塞體的管狀構(gòu)件的法蘭的內(nèi)周緣表面上的第二防轉(zhuǎn)狹槽，第一和第二防轉(zhuǎn)狹槽布置成彼此互鎖，并且在多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置和展開的第二位置之間移動(以及對于只要安放的受壓插塞保持在法蘭中)時，防止插塞體轉(zhuǎn)動，或者極大地限制其轉(zhuǎn)動；
[0014]?具有靜態(tài)閂鎖或可移動閂鎖的可轉(zhuǎn)動插塞保持件，靜態(tài)閂鎖或可移動閂鎖接合插塞體的中心轂并且除了將插塞體暫時且可釋放地固定至可轉(zhuǎn)動插塞保持件之外還幫助將驅(qū)動銷和驅(qū)動孔對準(zhǔn)；
[0015]?在本發(fā)明的靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例中，在插塞安放過程的期間，無需致動該保持器桿(僅僅需要致動保持器桿，以便將插塞初始安裝到鏜桿和將插塞保持件從鏜桿最終移除)；
[0016]?用于在保持器桿松脫之后將可轉(zhuǎn)動插塞保持件固定至開孔機(jī)的鏜桿的裝置，固定裝置(例如，一組肩部螺釘(shouder screw))使可轉(zhuǎn)動插塞保持件能夠在插塞安放、保持器桿松脫和保持件將其自身從插塞體釋放之后保持固定至鏜桿；
[0017]?旋轉(zhuǎn)止動件，其可以位于凸輪板的上表面上或者位于插塞體的轂的頂表面上，當(dāng)相應(yīng)的驅(qū)動銷與凸輪板的頂表面大致齊平并且未與驅(qū)動孔接合時，旋轉(zhuǎn)止動件防止可轉(zhuǎn)動插塞保持件轉(zhuǎn)過完整的90°，并且將相應(yīng)的驅(qū)動銷放置在驅(qū)動孔上方的適當(dāng)位置中，以使封閉器從管狀構(gòu)件的法蘭內(nèi)收回；
[0018]?轂止動件，該轂止動件防止保持件轉(zhuǎn)動完整的180°，并且分別用閂鎖槽(或者多個槽)和驅(qū)動孔來定位閂鎖(或者閂鎖組)和驅(qū)動銷；
[0019]?偏離插塞體的中心軸線的旁路閥，當(dāng)旁路閥處于打開位置中時其允許產(chǎn)品流過旁路閥以及因此流過插塞體，其中，旁路閥布置成，在多個凸輪致動葉片處于收縮的第一位置時(或者在所述多個凸輪致動葉片完全展開時)鎖定凸輪板并且防止凸輪板的轉(zhuǎn)動，多個驅(qū)動孔中的一個允許可轉(zhuǎn)動插塞保持件的驅(qū)動銷接合旁路閥，以使凸輪板解除鎖定，并且使旁路閥在關(guān)閉位置和打開位置之間移動，旁路閥不在插塞體的圓周外表面周圍(例如，經(jīng)過螺紋)排出產(chǎn)品，在除了完全展開的第二位置之外，在每個葉片位置中，凸輪板都將旁路閥保持在打開位置中；以及
[0020]?第一提升點(diǎn)和第二提升點(diǎn)，跨過插塞體的重心并且允許在將插塞體安裝到可轉(zhuǎn)動插塞保持件上之前使插塞體與鏜桿對準(zhǔn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的具有防轉(zhuǎn)且機(jī)械釋放的保持件的機(jī)械致動且可拆卸的安全封閉器的一個優(yōu)選實(shí)施例的等比圖。當(dāng)使多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置和展開的第二位置之間移動(見圖3)時，設(shè)置在插塞體上的防轉(zhuǎn)狹槽(也見圖4B)與法蘭中的狹槽(也見圖13)互鎖，并且防止插塞體轉(zhuǎn)動或者極大地限制其轉(zhuǎn)動。所述狹槽也防止安放的插塞體的轉(zhuǎn)動。第一提升點(diǎn)和第二提升點(diǎn)跨過插塞體的重心并且允許在插塞體安裝到可轉(zhuǎn)動插塞保持件上之前使插塞體與鏜桿對準(zhǔn)。
[0022]圖2是圖1的可拆卸安全封閉器的局部剖面等比圖，其中，葉片處于收縮的第一位置中。從插塞體的中心軸線偏離的旁路閥在葉片處于這個第一位置中時鎖定凸輪板，并且防止凸輪板的轉(zhuǎn)動。當(dāng)葉片完全展開時，閥同時鎖定凸輪板。
[0023]圖3是圖1的可拆卸安全封閉器的頂視圖。凸輪板允許葉片在收縮的第一位置和展開的第二位置之間移動。
[0024圖4A是圖1的可拆卸安全封閉器的等比圖，其中，葉片處于展開的第二位置中而旁路閥處于其完全關(guān)閉的位置中。以位于凸輪板的上表面上的收回螺釘?shù)男问?，旋轉(zhuǎn)止動件在相應(yīng)的驅(qū)動銷與凸輪板的頂表面大致平齊且未與驅(qū)動孔接合時防止圖5的可轉(zhuǎn)動插塞保持件轉(zhuǎn)過完整的90°，并且將相應(yīng)的驅(qū)動銷放置在位于驅(qū)動孔上方的適當(dāng)位置中，以使封閉器從管狀構(gòu)件內(nèi)收回。
[0025]圖4B是圖1的可拆卸安全封閉器的等比圖，其中，葉片處于收縮的第一位置。
[0026]圖5是圖1的可轉(zhuǎn)動插塞保持件的剖面等比圖。保持件包括可移動閂鎖，該可移動閂鎖接合插塞體的中心轂并且將插塞體暫時固定至可轉(zhuǎn)動插塞保持件。保持件也包括這樣的裝置，該裝置用于將可轉(zhuǎn)動插塞保持件固定至開孔機(jī)(tapping machine)的鏜桿，并且在多個凸輪致動葉片處于展開的第二位置中且閂鎖從插塞體移除或釋放時，允許保持件保持固定至鏜桿。
[0027]圖6是固定至鏜桿的圖1的可轉(zhuǎn)動插塞保持件的剖面等比圖，其中，可移動閂鎖處于展開的第一位置中。
[0028]圖7是根據(jù)本發(fā)明制造的具有防轉(zhuǎn)和機(jī)械釋放的保持件的機(jī)械致動且可拆卸的安全封閉器的一個優(yōu)選實(shí)施例的等比圖。與圖1的可轉(zhuǎn)動插塞保持件不同，此實(shí)施例的保持件包括用于將保持件固定至插塞體的靜態(tài)閂鎖。
[0029]圖8是圖7的可拆卸安全封閉器的局部剖面等比圖，其中，葉片處于收縮的第一位置中。從插塞體的中心軸線偏離的旁路閥在葉片處于此第一位置中時鎖定凸輪板并且防止凸輪板的轉(zhuǎn)動。位于插塞體的中心轂中的狹槽與靜態(tài)閂鎖接合。
[0030]圖9是圖7的可拆卸安全封閉器的頂視圖。凸輪板允許葉片在收縮的第一位置和展開的第二位置之間移動。
[0031]圖1OA是圖7的可拆卸安全封閉器的等比圖，其中，葉片處于展開的第二位置中且旁路閥處于其完全關(guān)閉的位置中。與圖1的插塞體不同，根據(jù)本實(shí)施例制造的插塞體不包括收回螺釘(見圖4A)形式的旋轉(zhuǎn)止動件，而是利用用于那個目的的位于中心轂上的升高部。當(dāng)可轉(zhuǎn)動插塞保持件的固定閂鎖(見圖11)接合狹槽時，保持件驅(qū)動銷與凸輪板驅(qū)動孔適當(dāng)對準(zhǔn)。
[0032]圖1OB是圖1的可拆卸安全封閉器的等比圖，其中，葉片處于收縮的第一位置中。當(dāng)多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置和展開的第二位置之間移動(見圖9)時，設(shè)置在插塞體上的防轉(zhuǎn)狹槽與法蘭中的狹槽(見圖7和13)互鎖，并且防止插塞體轉(zhuǎn)動，或者極大地限制其轉(zhuǎn)動。
[0033]圖11是圖7的可 轉(zhuǎn)動插塞保持件的等比圖。保持件包括靜態(tài)閂鎖，該靜態(tài)閂鎖接合插塞體的中心轂并且將插塞體暫時固定至可轉(zhuǎn)動插塞保持件。保持件還包括這樣的裝置，該裝置用于將可轉(zhuǎn)動插塞保持件固定至開孔機(jī)的鏜桿并且允許保持件在插塞的整個安放過程中保持固定至鏜桿。
[0034]圖12是固定至鏜桿的圖7的可拆卸插塞保持件的剖面等比圖。
[0035]圖13是制造成與圖1和圖7的可拆卸安全封閉器一起使用的法蘭的等比圖。
[0036]附圖和詳細(xì)描述中的元件及元件標(biāo)號
[0037]10安全封閉器29凸輪板下表面
[0038]20插塞或者插塞體31收回螺釘
[0039]21主密封件(周邊O形環(huán))33旁路凹部
[0040]23轂底表面37葉片
[0041]25凸輪板38葉片銷
[0042]27凸輪板上表面41驅(qū)動孔
[0043]28凸輪狹槽43旁路閥或者旁路
[0044]45旁路彈簧69肩部螺釘
[0045]49中心轂71柱塞
[0046]50間隔件73柱塞彈簧
[0047]51防轉(zhuǎn)狹槽75靜態(tài)閂鎖
[0048]53狹槽80法蘭
[0049]55閂鎖凹槽81內(nèi)徑
[0050]57止動件83突出部(ledge)[0051]58保持器桿85葉片凹槽
[0052]59錐形件90防轉(zhuǎn)裝置
[0053]60插塞保持件或者插塞保持件本體91防轉(zhuǎn)狹槽
[0054]61驅(qū)動銷100鏜桿
[0055]63可移動閂鎖101驅(qū)動環(huán)
[0056]65閂鎖彈簧103拉片
[0057]67用于驅(qū)動環(huán)的凹部110提升環(huán)
【具體實(shí)施方式】
[0058]根據(jù)本發(fā)明制造的機(jī)械致動且可拆卸的安全封閉器10包括防轉(zhuǎn)裝置90、機(jī)械釋放的插塞保持件60、以及跨過插塞重心的兩個提升點(diǎn)110。防轉(zhuǎn)裝置90是兩個狹槽51、91(見例如圖1、圖7和圖13)的形式，所述兩個狹槽互鎖并且防止封閉器的插塞體20在插塞安放過程期間旋轉(zhuǎn)越過特定旋轉(zhuǎn)窗口并且當(dāng)插塞體20在其最終密封位置中時，防止插塞體由于振動和壓力差而隨時間移動。機(jī)械釋放的插塞保持件60包括可移動或靜態(tài)的閂鎖(或者閂鎖組)63、75。靜態(tài)閂鎖63與插塞體20相互作用，其方式使夾持件60的驅(qū)動銷61與凸輪板25的驅(qū)動孔41自對準(zhǔn)。這在封閉器10正從管狀構(gòu)件移除時是特別有用的。在可移動閂鎖情況(vers ion)下(在下文中討論)中，提升點(diǎn)110允許在將插塞體20安裝到插塞保持件60之前容易地將封閉器10與鏜桿100對準(zhǔn)。
[0059]封閉器10特別地極其適于在高于20英寸的整體插塞系統(tǒng)中(但是也可以用于更小尺寸的整體系統(tǒng))使用。與在威爾森(Wilson)等人的美國專利N0.8，001，988 (通過引證將其包含于此)公開的封閉器類似，封閉器10利用存在于凸輪板25的上表面27上的多個凸輪致動葉片37。葉片37通過使插塞保持件60的驅(qū)動銷61與凸輪板25的驅(qū)動孔41接合以及使保持件60轉(zhuǎn)動(并且因此也使凸輪板25轉(zhuǎn)動)而致動。這個轉(zhuǎn)動使葉片37在收縮的第一位置與展開的第二位置之間移動。插塞體20的旁路43阻止凸輪板25轉(zhuǎn)動，直到旁路43被保持件60的一個驅(qū)動銷61壓低(cbpress)為止。(甚至在處于凸輪板25的旁路凹部(pocket) 33中時，旁路43也是打開的。)
[0060]隨著插塞體20插入至分支配件(或者其它管狀構(gòu)件)的法蘭80中以及葉片37展開至第二位置，葉片37接合位于法蘭80中的凹槽85并且使封閉器10鎖定在其在法蘭80內(nèi)的最終密封位置中。位于法蘭80的內(nèi)徑81與封閉器10的插塞體20之間的主密封裝置是周緣O形環(huán)21。為了幫助確保插塞體20定位在法蘭80內(nèi)的適當(dāng)深度處，法蘭80中的突出部83阻止插塞體20隨著本體20被開孔機(jī)(未示出)的鏜桿100降低的向下行進(jìn)。這個向下的阻止將凸輪致動葉片37放置成與凹槽85對齊。
[0061]一旦插塞體20的向下行進(jìn)靠在突出部83上而停止，那么鏜桿100繼續(xù)其向下的行進(jìn)，直到間隔件50 (見圖8)被壓縮并且插塞保持件60緊緊止靠在插塞體20的轂底表面23上。在這點(diǎn)上(并且與現(xiàn)有技術(shù)的封閉器不同)，插塞保持件60中的一個驅(qū)動銷61已接合旁路43并且已推動旁路43向下足夠遠(yuǎn)，以使所述旁路從位于凸輪板25的下表面29上的凹部33釋放。一旦旁路43從凹部33釋放，那么凸輪板25自由地順時針轉(zhuǎn)動90°并且葉片37可以向外展開。
[0062]現(xiàn)在參照圖1至圖6，在本發(fā)明的一個實(shí)施例(“可移動閂鎖的實(shí)施例”)中，閂鎖(或者多個閂鎖)63自從插塞體20安裝到保持件60上的時候便已經(jīng)處于閂鎖凹槽55中。一旦封閉器10安放好并且處于其最終密封位置中，閂鎖63便允許插塞保持件60從插塞體20移除。這得以實(shí)現(xiàn)的方式是，通過松脫開孔機(jī)的保持器桿58。當(dāng)柱塞彈簧松脫時，柱塞彈簧73向上推動柱塞71，柱塞71然后拉進(jìn)閂鎖63。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例(“靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例”，見圖7至圖12)中，當(dāng)靜態(tài)閂鎖75被轉(zhuǎn)動并且止靠在中心轂49的使保持件60的驅(qū)動銷61與凸輪板25的驅(qū)動孔41對準(zhǔn)并且允許封閉器10的收回的止動件57部分上時，靜態(tài)閂鎖75與狹槽53對準(zhǔn)。當(dāng)展開葉片37時，凸輪板25和保持件60的90°轉(zhuǎn)動使靜態(tài)閂鎖(或者多個閂鎖)75與狹槽53對準(zhǔn)。通過葉片銷38到達(dá)凸輪槽28行進(jìn)的端部而使凸輪板25停止。然后可以通過收縮鏜桿100而使保持件60從插塞體20脫離。
[0063]在可移動閂鎖的設(shè)計和靜態(tài)閂鎖的設(shè)計兩者中，在90°順時針轉(zhuǎn)動的過程中，旁路43在凸輪板25的下表面29上滑動，直到旁路43接觸保持件60上的下一個驅(qū)動銷61。一旦保持件60被提升離開插塞體20，旁路43便將凸輪板25關(guān)閉并鎖定，從而防止板25轉(zhuǎn)動。這進(jìn)而防止展開的葉片37朝著收縮的第一位置移動。旁路43保持關(guān)閉并且不能打開，直到在移除過程期間它再一次被插塞保持件60的一個驅(qū)動銷61接合。
[0064]在安放封閉器10之前，在可移動閂鎖的實(shí)施例中，插塞保持件60安裝至具有保持器桿58的開孔機(jī)的鏜桿100，并且被拉緊至該機(jī)器的錐形件59中。保持件60具有兩個凹部67，該兩個凹部接合驅(qū)動環(huán)101，該驅(qū)動環(huán)轉(zhuǎn)動地將保持件60與鏜桿100鎖定。兩個肩部螺釘69 (或者類似的固定裝置，包括快速連接裝置)穿過鏜桿100的側(cè)面而安裝并且在插塞體20被安放之后保持保持件60安裝至鏜桿100。保持器桿58推動保持件60內(nèi)的柱塞71，該柱塞允許可移動閂鎖63通過閂鎖彈簧65而延展。當(dāng)將插塞體20推到保持件60上時，閂鎖63接合位于插塞體20的中心轂49中的凹槽55。
[0065]在靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例中，通過將閂鎖(或者多個閂鎖)75與狹槽53對準(zhǔn)同時葉片處于第二延展位置中，使得插塞保持件60安裝到插塞體20上。用手將保持件60推到插塞體20上，從而接合位于凸輪板25中的四個驅(qū)動孔41。當(dāng)保持件60到達(dá)間隔件50時，旁路43被部分地壓縮。然后使用扳手將保持件60逆時針轉(zhuǎn)動90°。在這個旋轉(zhuǎn)過程中，旁路43由在凸輪板25的下表面29上的倒角(未示出)進(jìn)一步壓縮，并且然后在葉片37完全收回時，所述旁路咬合或者鎖定到凸輪板25中的凹部33中。插塞體20和保持件60然后安裝至具有開孔機(jī)保持器桿58的開孔機(jī)并且被拉緊到該機(jī)器的錐形件59中。保持件60具有兩個凹部67，該兩個凹部接合驅(qū)動環(huán)101并且轉(zhuǎn)動地將保持件60與鏜桿100鎖定。在這個實(shí)施例中，不存在對柱塞71和円鎖彈簧65的需求。靜態(tài)円鎖75相對于中心轂的槽53和止動件57的設(shè)計來說,像死鎖(deadbolt)中的栓(key)—樣工作。當(dāng)收回封閉器10時，止動件57幫助計時(clock)閂鎖75并且將其相對于槽53而定位。
[0066]插塞保持件60具有四個驅(qū)動銷61，該四個驅(qū)動銷必須與凸輪板25中的四個孔41對準(zhǔn)。(應(yīng)當(dāng)注意，孔41中的一個存在于旁路43的上方，并且旁路43不與插塞體20同心。)在不需要操作員直接在封閉器10上方傾身的情況下，銷61與孔41在封閉器10的移除過程中自對準(zhǔn)的能力是本發(fā)明的益處和獨(dú)特特征之一。在可移動閂鎖的實(shí)施例中，這個對準(zhǔn)在可移動閂鎖63到達(dá)中心轂49中的凹槽55之前發(fā)生。當(dāng)正在轉(zhuǎn)動插塞保持件60時，收回螺釘59形式的旋轉(zhuǎn)止動件與驅(qū)動銷61中的一個干涉(interfere)。當(dāng)保持件60停止時，操作員知道，驅(qū)動銷61與驅(qū)動孔41對準(zhǔn)。在靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例中，靜態(tài)閂鎖75由止動件57止動并且由插塞體20的中心轂49中的狹槽53容納，從而將銷61和孔41對準(zhǔn)。在兩個實(shí)施例中，凸輪板25此時仍然被旁路43鎖定，直到保持件60向下推動插塞體20，這時，聚氨酯間隔件50被壓縮，并且驅(qū)動銷61中的一個將旁路43向下推，從而壓縮旁路彈簧45并且釋放凸輪板25。
[0067]如先前所闡述的，由于旁路43被壓縮至與凸輪板25的下表面29平齊，保持件60可以順時針轉(zhuǎn)動90°以展開葉片37。在這個旋轉(zhuǎn)過程中，旁路43在凸輪板25的下表面29上滑動，然后接觸插塞保持件60上的下一個驅(qū)動銷41。該下一個驅(qū)動銷41使旁路43保持打開，同時閂鎖63或者75仍然接合在中心轂49中。在可移動閂鎖的實(shí)施例中，保持器桿的松脫允許插塞保持件60的柱塞71由柱塞彈簧73向上推。當(dāng)柱塞71被向上推時，該柱塞將可移動閂鎖63拉進(jìn)，以允許保持件60被拉離插塞體20。因?yàn)楸３旨?0不再固定至具有保持器桿的鏜桿100，所以兩個肩部螺釘69使開孔機(jī)保持與保持件60連接。當(dāng)保持件60被提升脫離插塞體20時，旁路43關(guān)閉，與凸輪板25相干擾，并且保持葉片37的完全展開的位置。
[0068]安放封閉器
[0069]對于這里說明的兩個實(shí)施例，安放封閉器10的方法類似但不相同。對于可移動閂鎖的實(shí)施例，插塞保持件60安裝在開孔機(jī)的鏜桿100的端部上。插塞體20則安裝至保持件60。對于靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例，插塞保持件60安裝在插塞體20上，然后安裝到開孔機(jī)的鏜桿100上。開孔機(jī)安裝在位于法蘭80上方的閥(未示出)上，其中插塞體20被適當(dāng)?shù)囟ㄏ蚴沟盟姆擂D(zhuǎn)狹槽51接合法蘭80的防轉(zhuǎn)狹槽91。通過將鏜桿100延展而使插塞體20降低到法蘭80中，直到插塞體20止靠在法蘭80中的突出部83上。
[0070]逆時針轉(zhuǎn)動插塞體20以核查防轉(zhuǎn)狹槽51、91是彼此接合的。鏜桿100必須向下推動插塞體20并且順時針轉(zhuǎn)動90°以將葉片37展開到法蘭80的凹槽85中。當(dāng)葉片37完全展開時，曲柄(未示出)硬停止(hard stop)。對于靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例，則將鏜桿100逆時針轉(zhuǎn)動大約27° (曲柄的三圈)并且向上拉動插塞體20以核查葉片37展開在凹槽85中。
[0071]然后順時針轉(zhuǎn)動鏜桿100使得葉片37再次處于完全展開的位置中。然后將保持件60提升脫離插塞體20。對于可移動閂鎖的實(shí)施例，當(dāng)葉片37完全展開時，對該葉片的接合進(jìn)行核查。然后松脫保持器桿58并且收縮鏜桿100，從而將插塞保持件60拉離插塞體
20。從插塞體20的頂側(cè)解除壓力，并且一旦證實(shí)旁路43沒有泄漏，便使鏜桿100經(jīng)過閥而向上縮回。將開孔機(jī)從層疊(stack-up)移除，并且將保持件60從鏜桿100移除。閥由盲法蘭(未示出)替代，用于永久密封。
[0072]收回封閉器
[0073]對于這里說明的兩個實(shí)施例，收回封閉器10的方法是大致相同的。插塞保持件60安裝在開孔機(jī)的鏜桿100的端部上。鏜桿100的驅(qū)動環(huán)拉片103定向成與管道的方向一致。開孔機(jī)則安裝在位于配件上方的閥上并且壓力由連接至管道(未示出)的2英寸管路均衡化，通過使開孔機(jī)的鏜桿100延展而降低插塞保持件60，直到保持件60 (在靜態(tài)閂鎖的實(shí)施例中)接觸插塞體20的上端部21,或者(在可移動閂鎖的實(shí)施例中)保持件驅(qū)動銷61接觸凸輪板25的上表面27。然后轉(zhuǎn)動鏜桿100，直到靜態(tài)閂鎖75止靠在構(gòu)建到插塞體20的中心轂49中的旋轉(zhuǎn)止動件57上(或者，在可移動閂鎖的實(shí)施例的情況下，直到驅(qū)動銷61中的一個接觸位于凸輪板25的上表面27上的收回螺釘31)。然后推進(jìn)鏜桿100，直到保持件60止靠在轂49上并且驅(qū)動銷61中的一個將旁路43向下推，從而使凸輪板25解除鎖定。然后逆時針轉(zhuǎn)動鏜桿100，以使葉片37從法蘭80中的凹槽85縮回，直到感覺到硬停止為止。縮回鏜桿100，從而將封閉器10和保持件60穿過閥向上拉。關(guān)閉閥，將開孔機(jī)從層疊移除，并且將封閉器10和保持件60從開孔機(jī)移除。
【權(quán)利要求】
1.一種用于管狀構(gòu)件的改進(jìn)的機(jī)械致動的可拆卸安全封閉器，所述封閉器包括存在于所述封閉器的插塞體的凸輪板上方的多個凸輪致動葉片，所述凸輪板包括驅(qū)動孔，所述驅(qū)動孔用于容納可轉(zhuǎn)動插塞保持件的相應(yīng)的驅(qū)動銷，所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷接合所述凸輪板的所述驅(qū)動孔并且隨著所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件在開始位置與結(jié)束位置之間轉(zhuǎn)動而使所述多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置與展開的第二位置之間移動，所述改進(jìn)包括: 所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件，具有閂鎖； 所述插塞體，具有中心轂，所述中心轂具有用于容納所述閂鎖的裝置；以及 第一防轉(zhuǎn)狹槽和第二防轉(zhuǎn)狹槽，所述第一防轉(zhuǎn)狹槽位于所述插塞體的外周緣表面上，所述第二防轉(zhuǎn)狹槽位于容納所述插塞體的管狀構(gòu)件的法蘭的內(nèi)周緣表面上； 其中，當(dāng)所述閂鎖由所述容納裝置容納時，所述閂鎖對準(zhǔn)位于所述凸輪板的相應(yīng)的驅(qū)動孔上方的所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷中的至少一個，所述第一防轉(zhuǎn)狹槽和第二防轉(zhuǎn)狹槽設(shè)置成彼此互鎖并且防止在所述插塞體處于最終密封位置中時所述插塞體相對于所述法蘭的相對轉(zhuǎn)動。
2.一種用于管狀構(gòu)件的改進(jìn)的機(jī)械致動的可拆卸安全封閉器，所述封閉器包括存在于所述封閉器的插塞體的凸輪板上方的多個凸輪致動葉片，所述凸輪板包括驅(qū)動孔，所述驅(qū)動孔用于容納可轉(zhuǎn)動插塞保持件的相應(yīng)的驅(qū)動銷，所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷接合所述凸輪板的所述驅(qū)動孔并且隨著所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件在開始位置與結(jié)束位置之間轉(zhuǎn)動而使所述多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置與展開的第二位置之間移動，所述改進(jìn)包括: 所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件，具有閂鎖； 所述插塞體，具有中心轂，所述中心轂具有用于容納所述閂鎖的裝置， 其中，當(dāng)所述閂鎖由所述容納裝置`容`納時，所述閂鎖對準(zhǔn)位于所述凸輪板的相應(yīng)的驅(qū)動孔上方的所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷中的至少一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)止動件，其中，在所述閂鎖接合所述容納裝置之前，所述旋轉(zhuǎn)止動件對準(zhǔn)位于所述凸輪板的相應(yīng)的驅(qū)動孔上方的所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)，其中，所述旋轉(zhuǎn)止動件位于所述凸輪板的上表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)，其中，所述旋轉(zhuǎn)止動件位于所述插塞體的上表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)，其中，所述閂鎖是靜態(tài)閂鎖。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括用于將所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件暫時固定至開孔機(jī)的鏜桿的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括旁路閥，所述旁路閥在處于關(guān)閉位置中時對所述多個凸輪致動葉片的移動進(jìn)行干涉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改進(jìn)，其中，所述旁路閥不與所述插塞體同心。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括第一防轉(zhuǎn)狹槽和第二防轉(zhuǎn)狹槽； 所述第一防轉(zhuǎn)狹槽位于所述插塞體的外周緣表面上； 所述第二防轉(zhuǎn)狹槽位于容納所述插塞體的管狀構(gòu)件的法蘭的內(nèi)周緣表面上； 所述第一防轉(zhuǎn)狹槽和第二防轉(zhuǎn)狹槽布置成彼此互鎖。
11.一種用于管狀構(gòu)件的改進(jìn)的機(jī)械致動的可拆卸安全封閉器，所述封閉器包括存在于所述封閉器的插塞體的凸輪板上方的多個凸輪致動葉片，所述凸輪板包括驅(qū)動孔，所述驅(qū)動孔用于容納可轉(zhuǎn)動插塞保持件的相應(yīng)的驅(qū)動銷，所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷接合所述凸輪板的所述驅(qū)動孔并且隨著所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件在開始位置與結(jié)束位置之間轉(zhuǎn)動而使所述多個凸輪致動葉片在收縮的第一位置與展開的第二位置之間移動，所述改進(jìn)包括: 第一防轉(zhuǎn)狹槽和第二防轉(zhuǎn)狹槽； 所述第一防轉(zhuǎn)狹槽位于所述插塞體的外周緣表面上； 所述第二防轉(zhuǎn)狹槽位于容納所述插塞體的管狀構(gòu)件的法蘭的內(nèi)周緣表面上； 所述第一防轉(zhuǎn)狹槽和第二防轉(zhuǎn)狹槽布置成彼此互鎖并且防止當(dāng)所述插塞體處于最終密封位置中時所述插塞體相對于所述法蘭的相對轉(zhuǎn)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括: 所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件，具有閂鎖；以及 所述插塞體，具有中心轂，所述中心轂具有用于容納所述閂鎖的裝置，其中，當(dāng)所述閂鎖由所述容納裝置容納時，所述閂鎖對準(zhǔn)位于所述凸輪板的相應(yīng)的驅(qū)動孔上方的所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)止動件，其中，在所述閂鎖接合所述容納裝置之前，所述旋轉(zhuǎn)止動件對準(zhǔn)位于所述凸輪板的相應(yīng)的驅(qū)動孔上方的所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件的所述驅(qū)動銷中的至少一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的改進(jìn)，其中，所述旋轉(zhuǎn)止動件位于所述凸輪板的上表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的改進(jìn)，其中，所述旋轉(zhuǎn)止動件位于所述插塞體的上表面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，其中，所述閂鎖是靜態(tài)閂鎖。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括用于將所述可轉(zhuǎn)動插塞保持件暫時固定至開孔機(jī)的鏜桿的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，進(jìn)一步包括旁路閥，所述旁路閥在處于關(guān)閉位置中時干涉所述多個凸輪致動葉片的移動。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的改進(jìn)，其中，所述旁路閥不與所述插塞體同心。
【文檔編號】F16L55/136GK103703288SQ201280002126
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月23日
【發(fā)明者】布賴恩·M·格雷什, 巴迪·A·威爾遜 申請人:Tdw特拉華有限公司