專利名稱：流速增加的減壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及諸如變壓器和開(kāi)關(guān)之類的充有絕緣油等的類型的大型電力輸配設(shè)備的減壓裝置，且當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，該設(shè)備易受增加的壓力的損壞。
背景技術(shù)：
減壓裝置(通常被稱為PRD)必須通過(guò)允許大量可能會(huì)非常熱的流體在很短的時(shí)間內(nèi)從殼體中逸出，從而快速地將在容納有這樣的電力輸配設(shè)備的殼體中聚積起來(lái)的升高的壓力釋放。該裝置必須在容納有電力輸配設(shè)備的殼體破裂之前就作出響應(yīng)，從而允許在足夠短的時(shí)間內(nèi)將足夠量的流體排出以防止破壞，同時(shí)較佳地，以不會(huì)造成附近的人員受傷或設(shè)備受損的方式排放流體。
通常，本發(fā)明所解決的減壓裝置類型具有兩級(jí)式操作特性。當(dāng)殼體中的壓力升高到需要減壓的一預(yù)定極限壓力時(shí)，第一閥打開(kāi)。通過(guò)第一閥對(duì)壓力的釋放則將一互相連接的第二閥打開(kāi)，這一動(dòng)作有進(jìn)一步打開(kāi)第一閥從而以較高的流速將流體從殼體排出的效果。一旦第一閥打開(kāi)就開(kāi)始工作的第二閥自身是在低于打開(kāi)第一閥所需壓力的一個(gè)壓力下打開(kāi)的。第二閥的低壓工作特性與其同第一閥的實(shí)際連接一起使第二閥將第一閥開(kāi)得更大并保持第一閥打開(kāi)的狀態(tài)較長(zhǎng)時(shí)間，直到殼體中的壓力在打開(kāi)第一閥所需的極限壓力以下為止。
完成以上過(guò)程的一個(gè)方法是設(shè)置兩個(gè)尺寸不同的閥孔與限定出一第一面積的一第一密封件相連的一第一級(jí)內(nèi)閥孔以及與限定出較大的一第二面積的一第二密封件相連的一第二級(jí)外閥孔。第一級(jí)內(nèi)閥孔由一出口孔形成，該出口孔穿過(guò)與殼體中的一排放孔對(duì)準(zhǔn)的一管狀套環(huán)。第二級(jí)外閥孔形成在管狀套環(huán)的一周邊表面上。形式為圓盤(pán)的一預(yù)先裝載的提動(dòng)閥芯與兩個(gè)密封件都接合。閥碟的端面與第一密封件接合，預(yù)先裝載的力由一壓縮彈簧生成。閥碟的一依靠邊緣與一滑動(dòng)裝置接合。當(dāng)殼體中所生成壓力乘上第一面積的結(jié)果超出壓縮彈簧施加在閥碟上的預(yù)先加載的力時(shí)，閥碟移動(dòng)以打開(kāi)第一閥。一旦第一閥打開(kāi)，與第二面積相應(yīng)的擴(kuò)大的面積暴露于殼體中的壓力。由殼體壓力乘上第二面積所得的結(jié)果所生成的力大于殼體壓力乘上第一面積所得的結(jié)果，這兩個(gè)結(jié)果之間成兩個(gè)面積的比值，該比值通常為大約2比1。較大的力進(jìn)一步使閥碟移動(dòng)以打開(kāi)第二閥并將第一閥開(kāi)得更大。兩個(gè)閥都快速地打開(kāi)且開(kāi)得較大，因?yàn)闅んw壓力施加在第二閥的較大的第二面積上所產(chǎn)生的力比在閥的關(guān)閉位置處由壓縮彈簧施加的預(yù)先加載的力要大得多(比如因數(shù)為2)。
使用安裝法蘭將PRD安裝到電力設(shè)備殼體上，通過(guò)根據(jù)慣例繞殼體中的排放孔適配一種布置類型的諸螺栓來(lái)使用該法蘭。這樣的螺栓的布置在本行業(yè)中或多或少地標(biāo)準(zhǔn)化了，從而對(duì)PRD的結(jié)構(gòu)有了限制，如在以下所述，這會(huì)限制流體流過(guò)PRD的流速。
安裝法蘭具有環(huán)形工作區(qū)，該區(qū)域提供了通過(guò)螺栓將安裝法蘭固定到殼體上的空隙。該工作區(qū)限定于有效內(nèi)徑和外徑之間，該有效內(nèi)徑和外徑可確保用于通過(guò)螺栓將安裝法蘭固定到殼體上的最小間隙。管狀套環(huán)在工作區(qū)的內(nèi)徑中突出，該管狀套環(huán)具有由第一級(jí)內(nèi)閥孔設(shè)定的內(nèi)徑和由第二級(jí)外閥孔設(shè)定的外徑。這樣，法蘭工作區(qū)的內(nèi)徑?jīng)Q定管狀套環(huán)的外徑和第二級(jí)外閥孔的最大尺寸。第一級(jí)內(nèi)閥孔的直徑需要成比例地縮小以提供所需的兩級(jí)操作所要求的第一和第二面積之間的差。是第一面積的大小決定了通過(guò)PRD的最大排放流速，而由(a)法蘭的工作區(qū)的內(nèi)徑和(b)為兩級(jí)式工作所需的直徑的進(jìn)一步減小相結(jié)合而對(duì)第一面積所施加的限制極大地限制了通過(guò)PRD的最大流速。
代表現(xiàn)有設(shè)計(jì)的PRD的一個(gè)例子在圖1中示出。所示出的PRD 10安裝在電力設(shè)備殼體12中的排放孔14的上方，法蘭16由一圈螺栓18固定于殼體12。法蘭16具有環(huán)形工作區(qū)20，該工作區(qū)形成在內(nèi)、外徑22和24之間并由螺栓18和任何的墊圈或?qū)⒎ㄌm16連接到殼體12上所需的其它緊固元件所占據(jù)。與法蘭16形成一體的管狀套環(huán)30具有在管狀套環(huán)30最內(nèi)徑34附近的第一級(jí)內(nèi)閥孔32以及在管狀套環(huán)30的最外徑38上的較大的第二級(jí)外閥孔36。包括第二級(jí)外閥孔36的管狀套環(huán)30的最外徑38位于法蘭16的工作區(qū)20的內(nèi)徑22之內(nèi)(即小于該內(nèi)徑)，用于留出使用慣常的螺栓布置形式將PRD 10安裝到殼體12上所需間隙。管狀套環(huán)30的最內(nèi)徑34受到第一級(jí)內(nèi)閥孔32的制約，該第一級(jí)內(nèi)閥孔32適當(dāng)?shù)匦∮诘诙?jí)外閥孔36以支持所需的兩級(jí)式工作。通過(guò)PRD 10的流速受第一級(jí)內(nèi)閥孔32的限制，該孔使管狀套環(huán)30的最內(nèi)徑34制約。
在管狀套環(huán)30中的是管路40，該管路具有與殼體12中的排放孔14相鄰的進(jìn)口以及與第一級(jí)內(nèi)閥孔32相鄰的出口。在其進(jìn)口處，管路直徑42至少與排放孔14的直徑44一樣大，并且只受法蘭16的工作區(qū)20的內(nèi)徑22和管狀套環(huán)30的厚度的限制。在其出口處，與管狀套環(huán)30的最內(nèi)徑34相對(duì)應(yīng)的管路直徑46比殼體12中的排放孔14的直徑44要小得多，并且受到第一級(jí)內(nèi)閥孔32的大小的限制。通過(guò)管狀套環(huán)30的可能的流速因管路40的進(jìn)口和出口直徑42和46之間的差而減小，或者至少因殼體中的排放孔14的直徑44和管路40的有限的出口直徑46(即管狀套環(huán)30的最內(nèi)徑)之間的差而減小。
雖然許多年來(lái)傳統(tǒng)的PRD已經(jīng)為電力設(shè)備殼體提供了有效的減壓操作，但通過(guò)參照?qǐng)D1可知，第一級(jí)內(nèi)閥孔32的尺寸限制了流體流過(guò)減壓裝置的流速，并且這一限制要比殼體12中的排放孔14的限制更低。因此，為了獲得與電力設(shè)備殼體中的排放孔相稱的更加高的流速就需要更大的PRD，這就需要對(duì)電力設(shè)備殼體進(jìn)行成本較高的改造以接納具有較大裝置覆蓋面(footprint)(即法蘭直徑)的減壓裝置。高昂的成本通常使這樣的翻新變得十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可增加通過(guò)類型為可用來(lái)釋放電力設(shè)備殼體中的壓力的兩級(jí)式減壓裝置(PRD)的流速而無(wú)須增加將裝置安裝到殼體上所需的裝置覆蓋面。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了經(jīng)改進(jìn)的減壓裝置(PRD)，該裝置可以得到與電力設(shè)備殼體中的排放孔的尺寸相稱的較高流速。較佳地，這些新的PRD對(duì)來(lái)自殼體的流體的限制并不比殼體自身中的排放孔的尺寸所設(shè)置的限制更多。
根據(jù)本發(fā)明的一PRD可具有一第一級(jí)內(nèi)閥孔，該內(nèi)閥孔與常用的電力設(shè)備殼體中的排放孔的大小基本上一樣；以及一第二級(jí)外閥孔，該外閥孔與安裝法蘭的工作區(qū)相重疊但不會(huì)影響用傳統(tǒng)的螺栓分布圓將法蘭連接到電力設(shè)備殼體上。第一和第二級(jí)孔保持支持所需的兩級(jí)式工作從而以較高的流速?gòu)臍んw快速排出流體所需的尺寸比值(例如2比1)。這樣，第二級(jí)外閥孔不再受安裝法蘭的工作區(qū)的限制，而第一級(jí)內(nèi)閥孔的尺寸可設(shè)置成將電力設(shè)備殼體的整個(gè)直徑都利用起來(lái)。這兩個(gè)改變一起使通過(guò)新的PRD的流速增加50％或更高。
用于安裝到一電力設(shè)備殼體上一排放孔之上的新的PRD的一個(gè)例子包括一多極式閥，該閥具有一閥體，該閥體帶有可與排放孔對(duì)準(zhǔn)以將流體從殼體中排出的一管路。一法蘭支承閥體以用于將閥體安裝到殼體上的排放孔上方。法蘭具有適于接納緊固元件以將法蘭連接于殼體的一工作區(qū)。毗鄰于法蘭而形成在閥體中的一底座具有使閥體沿管路延伸的一高度。形成在底座上的閥體中的一臺(tái)面具有使閥體繞管路延伸的周長(zhǎng)且懸在法蘭的工作區(qū)之上。臺(tái)面將兩個(gè)閥孔中較大的一個(gè)支承在臺(tái)面中懸在法蘭的工作區(qū)之上的一部分上，從而兩個(gè)閥孔都可獨(dú)立于法蘭的工作區(qū)而確定尺寸，以使通過(guò)閥的流速最優(yōu)化。底座的高度提供了臺(tái)面的伸出部分和法蘭的工作區(qū)之間的間隙，該間隙足以避免對(duì)接納緊固元件以將法蘭連接于殼體的工作產(chǎn)生干擾。
較佳地，法蘭具有在內(nèi)、外徑之間的環(huán)形工作區(qū)，該工作區(qū)限定出用來(lái)將法蘭與殼體相連的緊固元件的預(yù)定位置。兩個(gè)閥孔中的一個(gè)較佳地為一第一級(jí)閥孔，該閥孔形成在閥體上以調(diào)節(jié)從閥體的管路排出的流體，而兩個(gè)閥孔中的另一個(gè)較佳地為一第二級(jí)閥孔，該閥孔形成在閥體上以調(diào)節(jié)從第一級(jí)閥孔排出的流體。第二級(jí)閥孔具有根據(jù)一預(yù)定的比值而比第一級(jí)閥孔的有效直徑大的一有效直徑。被支承在臺(tái)面上的較大的第二級(jí)閥孔沿閥體的管路由底座與法蘭間隔開(kāi)。第二級(jí)閥孔的有效直徑超出法蘭的工作區(qū)的內(nèi)徑，從而使第一級(jí)閥孔的有效直徑用于將流體從殼體中排出而得以最優(yōu)化。第二級(jí)閥孔與法蘭之間的空間提供了沿閥體的間隔，從而可夠到將法蘭連接到殼體上的緊固件預(yù)定位置。
將法蘭連接到閥體的臺(tái)面部分的底座較佳地具有在工作區(qū)的內(nèi)徑之內(nèi)的一外徑。在傳統(tǒng)的閥中，是閥體在這個(gè)區(qū)域中的外徑設(shè)定了第二級(jí)閥孔的最大直徑。然而，根據(jù)本發(fā)明，閥體的底座部分提供用來(lái)將第二級(jí)閥孔定位在閥體的臺(tái)面部分上的支承，該臺(tái)面部分沿閥體的管路移位從而在法蘭的工作區(qū)附近保持所需的間隙，同時(shí)又使第二級(jí)閥孔的直徑被設(shè)置成大于工作區(qū)的內(nèi)徑。
閥體的臺(tái)面部分較佳地包括支承第一和第二密封件的一套環(huán)，這兩個(gè)密封件限定第一和第二級(jí)閥孔。與第一級(jí)閥孔相關(guān)的第一密封件限定一內(nèi)閥孔，該內(nèi)閥孔穿過(guò)套環(huán)并形成在臺(tái)面的頂面上的管路和套環(huán)相交處。與第二級(jí)閥孔相關(guān)的第二密封件限定一外閥孔，該外閥孔形成在套環(huán)的外圍表面上。兩個(gè)密封件都由預(yù)先裝載的提動(dòng)閥芯接合，該提動(dòng)閥芯具有用來(lái)接合第一密封件的一閥碟面和用來(lái)接合第二密封件的一依靠邊緣(depending skirt)。第一級(jí)密封件較佳地為受提動(dòng)閥芯施加的一軸向偏壓力壓縮的一軸向密封件。第二級(jí)密封件較佳地為與提動(dòng)閥芯的一外圍邊緣呈刮水片型接合的一外圍密封件。需要提動(dòng)閥芯可在預(yù)定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)以脫開(kāi)或關(guān)閉第二級(jí)密封件。第二級(jí)密封件的目的不是將流體限制在電力設(shè)備殼體中，而是一旦達(dá)到打開(kāi)第一級(jí)密封件的極限壓力時(shí)使提動(dòng)閥芯打開(kāi)得更快且更大。
較佳地，提動(dòng)閥芯由偏壓提動(dòng)閥芯使之與兩個(gè)密封件都接合的一壓縮彈簧預(yù)先加載。臺(tái)面也較佳地包括柱子或其它軸向支承件，用于安裝將壓縮彈簧壓縮而使閥的提動(dòng)閥芯與兩個(gè)密封件接合的一蓋子。柱子的高度被設(shè)置成在臺(tái)面和蓋子之間保持與所需的壓縮彈簧的預(yù)加負(fù)荷相關(guān)的一預(yù)定的間隔。由于支承件突出于臺(tái)面之上，該支承件并不干擾法蘭的工作區(qū)。
為了收集并引導(dǎo)來(lái)自兩級(jí)式閥的流體，臺(tái)面同蓋子一起較佳地適于限制圍繞兩級(jí)式閥的一周邊護(hù)罩。該周邊護(hù)罩將臺(tái)面和蓋子之間的空間封閉起來(lái)，且包括用于一排放管的一安裝部分，從而將較高流量的流體安全地從減壓裝置引導(dǎo)出來(lái)。較佳地，周邊護(hù)罩被限制在臺(tái)面和蓋子之間，從而保持可沿其周邊方向的旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)排放管的不同的朝向。雖然有可能在周邊護(hù)罩被調(diào)整到位之后就將其夾在一固定的位置上，但較佳的是，蓋子獨(dú)立于周邊護(hù)罩的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)而以一預(yù)定的間隔固定于臺(tái)面，從而設(shè)定所需的壓縮彈簧壓縮量。換句話說(shuō)，蓋子較佳地牢固連接于臺(tái)面以將壓縮彈簧壓縮，而不會(huì)限制周邊護(hù)罩相對(duì)于臺(tái)面或蓋子的旋轉(zhuǎn)。可使用固定螺絲釘或其它緊固件來(lái)將周邊護(hù)罩保持在一固定位置上。為了連接蓋子，臺(tái)面較佳地包括成整體的諸突起部分，這些突起部分支承突出于臺(tái)面之上的諸安裝柱。可將蓋子用螺栓固定于安裝柱。安裝柱的高度可用來(lái)調(diào)節(jié)壓縮彈簧的壓縮量。
在本發(fā)明的PRD的典型的翻新應(yīng)用中，一傳統(tǒng)的電力設(shè)備殼體具有由一螺栓分布圓所圍繞的一排放孔，這一螺栓分布圓具有標(biāo)準(zhǔn)的直徑和螺栓之間間隔。本發(fā)明的PRD具有一安裝法蘭，其中諸螺栓接納部件對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓分布圓，以用于將PRD安裝到排放孔上方。接納部件形成法蘭的一工作區(qū)，該工作區(qū)將螺栓及其墊圈一起接納，從而將法蘭連接到傳統(tǒng)的電力設(shè)備殼體上。既然工作區(qū)必須對(duì)通過(guò)螺栓將法蘭固定到位是無(wú)障礙的，因此已有的兩級(jí)式PRD具有尺寸受限制的閥孔，其直徑并不比工作區(qū)的內(nèi)徑大。


圖1是常用的用于電力設(shè)備殼體的減壓裝置的橫截面圖。
圖2是本發(fā)明的減壓裝置的側(cè)視圖，該裝置帶有用來(lái)引導(dǎo)排放自該裝置的流體的護(hù)罩。
圖3是其護(hù)罩被拆下的本發(fā)明的減壓裝置的立體圖，該圖示出了橫跨一臺(tái)面和一蓋子的內(nèi)部支承結(jié)構(gòu)，并且還帶有在臺(tái)面上座于關(guān)閉位置的閥提動(dòng)閥芯的視圖。
圖4是臺(tái)面的分解立體圖，該圖示出了包括管路和兩個(gè)閥密封安裝環(huán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖5是示出了減壓裝置的內(nèi)部工作情況的橫截面圖。
圖6是示出了支持兩級(jí)式閥工作的密封件的放大剖切圖。
具體實(shí)施例方式
圖2-6示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，它包括可使本發(fā)明的減壓裝置適應(yīng)通過(guò)大小不變的常用的安裝裝置覆蓋面的、大得多的流速的設(shè)計(jì)特征。本發(fā)明的減壓裝置(PRD)50安裝在電力設(shè)備殼體52的頂部，在殼體52的排放孔54之上。具有常用的直徑的法蘭56包括許多槽形開(kāi)口58，用于接納以傳統(tǒng)形式(稱作螺栓分布圓)布置的螺栓60。螺栓60延伸通過(guò)槽形開(kāi)口58與殼體52螺紋接合以將PRD 50固定于殼體52。螺栓60還與法蘭56的工作區(qū)62接合，該工作區(qū)形成將法蘭56連接于殼體52所需的環(huán)形空間。
如圖5中更加清楚地顯示的，法蘭56的工作區(qū)62具有恰好在螺栓60的圓中的內(nèi)徑64以及恰好超出螺栓60的圓的外徑66。雖然所說(shuō)明的設(shè)計(jì)示出了只用螺栓60作為緊固元件連接于殼體的法蘭56，但法蘭56的螺栓60也可被布置成用來(lái)接納墊圈和其它可用于將法蘭56連接于殼體52的元件。
較佳地，法蘭56形成為閥體70的成一整體的一部分，該閥體具有突起于法蘭之上的底座72以及設(shè)置在底座72上、懸在法蘭56之上的臺(tái)面74。管路76沿其法蘭56和臺(tái)面74之間的長(zhǎng)度具有恒定的直徑，該直徑較佳地與排放孔54的直徑80一樣大。是管路76提供了穿過(guò)減壓裝置50的通道用于釋放殼體52中的過(guò)大壓力。由于管路直徑78基板上與排放孔54的直徑80一樣大，因此減壓裝置50可適應(yīng)來(lái)自殼體52的最大流速。
臺(tái)面74支承兩級(jí)式閥組合件82，該閥組合件的大小可獨(dú)立于法蘭56的工作區(qū)62的尺寸而設(shè)置。如在圖4中看得最清楚的，環(huán)形安裝套環(huán)84和86將兩級(jí)式閥組合件82的第一和第二級(jí)密封件92和94固定于臺(tái)面74。兩個(gè)密封件92和94可形成于如圖所示的同一個(gè)密封體90的相對(duì)兩端，或者兩個(gè)密封件92和94可由相同的或不同的材料分別形成。較佳地，兩個(gè)密封件92和94由腈或氟碳化合物彈性體形成，該材料可與許多油相容。關(guān)于這樣的密封件其它信息和用于減壓裝置的兩級(jí)式閥組合件的其它細(xì)節(jié)在共同受讓的美國(guó)專利6,497,248中有所揭示，該專利的題目是“帶有一片式墊圈的減壓裝置”，該專利結(jié)合于此作為參照。
第一級(jí)密封件92形成具有有效直徑96的第一級(jí)內(nèi)閥孔，而第二級(jí)密封件94形成具有有效直徑98的第二級(jí)外閥孔，它們兩個(gè)都由受彈簧偏壓的提動(dòng)閥芯100關(guān)閉。提動(dòng)閥芯100的圓盤(pán)面102接合第一級(jí)密封件92以關(guān)閉第一級(jí)內(nèi)閥孔，而提動(dòng)閥芯100的周邊依靠邊緣104接合第二級(jí)密封件94以關(guān)閉第二級(jí)外閥孔。提動(dòng)閥芯100的圓盤(pán)面102緊密地以壓縮配合座靠在第一級(jí)密封件92上，阻塞通過(guò)管路76的流體流動(dòng)。提動(dòng)閥芯100的依靠邊緣104以滑動(dòng)配合方式與第二級(jí)密封件94接合。第二級(jí)密封件94可容納依靠邊緣104較小范圍的軸向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)保持密封接合，該第二級(jí)密封件的形狀如刮水片。
提動(dòng)閥芯100受到一對(duì)被限制在提動(dòng)閥芯100和蓋子110之間的壓縮彈簧106、108的偏壓而與密封件92、94接合。安裝柱112將蓋子110支承在臺(tái)面74的上方。螺栓116將蓋子110緊固于安裝柱112，用于將壓縮彈簧106、108壓縮在臺(tái)面74和蓋子110之間的預(yù)定空間中。彈簧的壓縮量設(shè)置了提升提動(dòng)閥芯100并打開(kāi)兩級(jí)式閥組合件82所需的極限壓力。雖然在所示的實(shí)施例中顯示的是兩個(gè)壓縮彈簧106、108，但也可采用單個(gè)壓縮彈簧或其它偏壓裝置根據(jù)所需的力的分布圖來(lái)設(shè)置提升提動(dòng)閥芯100所需的極限壓力。第一級(jí)密封件92的有效直徑96限定出第一面積，在該面積之上的流體壓力可有效地將提動(dòng)閥芯100從第一級(jí)密封件92抬起。第二級(jí)密封件94的有效直徑98限定出第二面積，在該面積之上，通過(guò)第一級(jí)內(nèi)閥孔逸出的流體可有效地將提動(dòng)閥芯100從第二級(jí)密封件94抬起。第二級(jí)密封件94的第二面積較佳地大于第一級(jí)密封件92的第一面積，兩者之間大約成2比1的比值，從而可快速地提升提動(dòng)閥芯100以釋放聚積在殼體52中的壓力。雖然大約2比1的面積比值對(duì)于這樣的兩級(jí)式閥組合件來(lái)說(shuō)是典型的，但也可采用其它的比值來(lái)調(diào)節(jié)將提動(dòng)閥芯100從第一和第二級(jí)密封92、94抬起的速度和高度。例如，1.5比1到3比1的比值都在覆蓋通常狀態(tài)范圍的正常期待值范圍內(nèi)。
與第一和第二級(jí)密封的有效直徑由法蘭的工作區(qū)的尺寸所限制的已有的設(shè)計(jì)相反，本發(fā)明的設(shè)計(jì)允許第一和第二級(jí)閥孔的有效直徑94和96的尺寸根據(jù)需要設(shè)置，從而使來(lái)自殼體52的流體的排放最優(yōu)化。也就是說(shuō)，本發(fā)明的設(shè)計(jì)將兩級(jí)式閥組合件82支承在從法蘭56軸向偏移的臺(tái)面74上，而不是在兩級(jí)式閥組合件和法蘭56的工作區(qū)62之間保持一徑向間隙。底座72將臺(tái)面74的伸出部分88支承在法蘭56的工作區(qū)62上方高度“H”處。高度“H”為將螺栓60穿過(guò)法蘭56插入和固定提供了足夠的空隙。
可將第一級(jí)閥孔的有效直徑96的尺寸設(shè)置成恰好與排放孔54的直徑80相等，從而防止進(jìn)一步限制從排放孔54流出的流體?？蓪⒌诙?jí)閥孔的有效直徑98的尺寸設(shè)置成與第一級(jí)閥孔的有效直徑96成所需的比值，不必考慮法蘭56的工作區(qū)62在先前所設(shè)置的限制。在所示出的實(shí)施例中，第二級(jí)閥孔有效直徑98超出法蘭56的工作區(qū)62的內(nèi)徑64。然而，第一級(jí)閥孔的有效直徑98也可超出工作區(qū)62的外徑66。
第二級(jí)密封件94被支承在臺(tái)面74上懸在法蘭56的工作區(qū)62上方的部分88上。這樣，雖然徑向覆蓋了法蘭56的工作區(qū)62的至少一部分，第二級(jí)密封件94仍通過(guò)底座72從法蘭56的工作區(qū)62徑向偏移，該底座72將臺(tái)面74升到法蘭56之上。底座72將閥體70和管路76一起延伸到第一級(jí)密封件92。較佳地，管路直徑78沿其長(zhǎng)度都保持為可與殼體52中的排放孔54的直徑80相比較的大小上。
雖然底座72具有與法蘭56相鄰、受法蘭56的工作區(qū)62的內(nèi)徑64限制的直徑118，但在底座72上的臺(tái)面74的直徑尺寸可獨(dú)立于法蘭56的工作區(qū)62而確定。例如，在兩級(jí)式閥組合件82之上，臺(tái)面74支承來(lái)自突起部分114的安裝柱112。雖然將突起部分114顯示為大大突出于臺(tái)面74之上，但可以將這些突起部分設(shè)置成不同的大小和形狀，比如設(shè)置有基本上與臺(tái)面74的頂部齊平的螺紋孔的突起部分?；蛘?，安裝柱112可直接連接于臺(tái)面74，比如通過(guò)在臺(tái)面74的表面上形成螺紋孔。在突起部分114以外，臺(tái)面74還支承有一周邊護(hù)罩120。
周邊護(hù)罩120將臺(tái)面74和蓋子110之間圍繞兩級(jí)式閥組合件82的空間封閉。形成在臺(tái)面74中的環(huán)形槽122將周邊護(hù)罩120在臺(tái)面上放置到置。環(huán)形槽122中的徑向間隙以及由安裝柱112設(shè)置的蓋子110和臺(tái)面74之間的軸向間隙的組合使周邊護(hù)罩120可繞環(huán)形槽122旋轉(zhuǎn)，直到用固定螺絲釘或其它固定機(jī)構(gòu)將它刻意地固定在位為止。這樣，雖然蓋子110與臺(tái)面74一起可被布置成沿軸向和徑向限制周邊護(hù)罩120，但周邊護(hù)罩120的安裝并不受任何可能限制周邊護(hù)罩120繞環(huán)形槽122旋轉(zhuǎn)的張力或壓縮力的作用，周邊護(hù)罩70的這一可旋轉(zhuǎn)能力一直可維持到用固定螺絲或其它固定機(jī)構(gòu)將其固定在位為止。由管子裝置126所圍繞的開(kāi)口124設(shè)置在周邊護(hù)罩120的一側(cè)，將周邊護(hù)罩120與排放管(未示出)連接。周邊護(hù)罩120可與裝置126一起旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)排放管的不同的角度朝向。雖然在圖2和5中裝置126被顯示為法蘭，但該裝置也可采用多種其它的形式以形成所需的連接。例如，對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，周邊護(hù)罩和排放管之間簡(jiǎn)單的滑動(dòng)配合就足夠了。
周邊護(hù)罩120同臺(tái)面74和蓋子110一起將從殼體52中排出的受壓流體集中起來(lái)并將所集中的流體導(dǎo)向排放管，在該處可通過(guò)排放管將流體從減壓裝置50輸送出來(lái)。在臺(tái)面74的伸出部分88中的孔128是設(shè)置用來(lái)排出在排放管的高度以下的流體的。關(guān)于周邊護(hù)罩組合件的結(jié)構(gòu)和工作的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在題目為“用于減壓裝置的護(hù)罩”的共同受讓的美國(guó)專利5,937,893以及與本申請(qǐng)?jiān)谕惶煲晕业拿x提交的美國(guó)專利申請(qǐng)“用于減壓裝置的外殼系統(tǒng)”中有所揭示，這兩份文件結(jié)合于此作為參照。
在蓋子110中受套管132引導(dǎo)的是靠在提動(dòng)閥芯100上的指示銷130。提動(dòng)閥芯100的位移將銷子提升通過(guò)蓋子110，產(chǎn)生表示減壓裝置50已經(jīng)開(kāi)始工作的指示信號(hào)。與套管132的摩擦配合使銷子130保持在提升位置上直到手動(dòng)重置為止。報(bào)警開(kāi)關(guān)組合件134可連接于銷子130，從而銷子130的運(yùn)動(dòng)可啟動(dòng)遠(yuǎn)程報(bào)警器或信號(hào)裝置(未示出)。銷子130和套管132可根據(jù)報(bào)警/信號(hào)系統(tǒng)中的程序的不同而突出于蓋子110的不同高度。
雖然已經(jīng)對(duì)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但可以在保持本發(fā)明的基本內(nèi)容的前提下進(jìn)行各種修改以克服已有技術(shù)的局限，尤其可對(duì)閥結(jié)構(gòu)、它們的支承件和周邊系統(tǒng)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種在一電力設(shè)備殼體上安裝在一排放孔上方用于將加壓流體從殼體排出的減壓裝置包括一多級(jí)式閥，該閥具有一閥體，該閥體的一管路與排放孔對(duì)準(zhǔn)以將流體從殼體排出；一法蘭，該法蘭支承閥體，用于將閥體在殼體上安裝于排放孔的上方；該法蘭具有在內(nèi)徑和外徑之間的一環(huán)形工作區(qū)，該工作區(qū)限定用來(lái)將法蘭連接到殼體上的諸緊固元件的預(yù)定位置；一第一級(jí)閥孔，該閥孔形成在閥體上，用于調(diào)節(jié)從閥體的管路排出的流體；一第二級(jí)閥孔，該閥孔形成在閥體上，用于調(diào)節(jié)從第一級(jí)閥孔排出的流體；第二級(jí)閥孔的一有效直徑大于第一級(jí)閥孔的一有效直徑，兩有效直徑之間的成一預(yù)定比值；第二級(jí)閥孔沿閥體的管路與法蘭間隔開(kāi)；第二級(jí)閥孔的有效直徑超出法蘭的工作區(qū)的內(nèi)徑，從而能使第一級(jí)閥孔的有效直徑最優(yōu)化用于從殼體排放流體；以及第二級(jí)閥孔與法蘭間隔開(kāi)的一空間，該空間提供了沿閥體的空隙，從而可夠到將法蘭連接于殼體的緊固元件的預(yù)定位置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一底座在閥體中相鄰于法蘭而形成，且該底座具有使閥體沿管路延伸的一高度。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，一臺(tái)面在閥體中形成在底座之上，以及，該臺(tái)面具有懸在法蘭的工作區(qū)上方的一延伸部分。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，臺(tái)面將第二級(jí)閥孔支承在懸在法蘭的工作區(qū)上方的臺(tái)面延伸部分上。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，底座的高度提供了臺(tái)面伸出部分和法蘭的工作區(qū)之間的間隙，該間隙足以防止對(duì)接納用于將法蘭連接于殼體的緊固元件產(chǎn)生干擾。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，臺(tái)面包括一套環(huán)，該套環(huán)具有在管路和套環(huán)的相交處作為第一級(jí)閥孔的一內(nèi)閥孔以及在套環(huán)的外圍表面上作為第二級(jí)閥孔的一外閥孔。
7.一種在一電力設(shè)備殼體上安裝在一排放孔上方用于將加壓流體從殼體排出的減壓裝置包括一多級(jí)式閥，該閥具有一閥體，該閥體的一管路與排放孔對(duì)準(zhǔn)以將流體從殼體排出；一法蘭，該法蘭支承閥體，用于將閥體在殼體上安裝于排放孔的上方；該法蘭具有適于接納用于將法蘭連接到殼體的諸緊固元件的一工作區(qū)；一底座，該底座在閥體中相鄰于法蘭而形成并具有使閥體沿管路延伸的一高度；一臺(tái)面，該臺(tái)面形成在在閥體中、底座上并具有懸在法蘭的工作區(qū)上方的一延伸部分；該臺(tái)面將兩個(gè)閥孔中較大的一個(gè)支承在懸在法蘭的工作區(qū)上方的臺(tái)面延伸部分上，這樣，可獨(dú)立于法蘭的工作區(qū)來(lái)確定這兩個(gè)閥孔的尺寸，用于優(yōu)化通過(guò)閥的流速；以及底座的高度提供了臺(tái)面伸出部分和法蘭的工作區(qū)之間的間隙，該間隙足以防止對(duì)接納用于將法蘭連接于殼體的緊固元件產(chǎn)生干擾。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，法蘭的工作區(qū)是在內(nèi)、外徑之間的一環(huán)形區(qū)，該工作區(qū)限定出用來(lái)將法蘭與殼體相連的緊固元件的預(yù)定位置。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)閥孔從法蘭沿閥體的管路而間隔開(kāi)并具有超出法蘭的工作區(qū)的內(nèi)徑的一有效直徑。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)閥孔中較大的一個(gè)離開(kāi)法蘭的間隔超出底座的高度，從而沿閥體保持可以夠到用于將法蘭與殼體連接的緊固元件的預(yù)定位置的間隙。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)閥孔中較大的一個(gè)的有效直徑比兩個(gè)閥孔中較小的一個(gè)的有效直徑大，兩者的比值為至少2比1。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，臺(tái)面還支承兩個(gè)閥孔中較小的一個(gè)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，臺(tái)面包括一套環(huán)，該套環(huán)支承限定兩個(gè)閥孔的第一和第二密封件，第一密封件限定一內(nèi)閥孔，該內(nèi)閥孔穿過(guò)套環(huán)，形成在管路和套環(huán)的相交處，而第二密封件限定一外閥孔，該外閥孔在套環(huán)的一外圍表面上。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)密封件都與一預(yù)加負(fù)荷的提動(dòng)閥芯接合。
15.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，底座的一外徑小于法蘭的工作區(qū)的內(nèi)徑。
16.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，臺(tái)面包括用來(lái)將一蓋子安裝在離開(kāi)臺(tái)面一預(yù)定間隔處的諸柱子。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，一壓縮彈簧被壓縮在蓋子和臺(tái)面之間，用于將一提動(dòng)閥芯偏壓到將兩個(gè)閥孔關(guān)閉的一位置上。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，一周邊護(hù)罩被限制在臺(tái)面和蓋子之間。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，周邊護(hù)罩包括一開(kāi)口，該開(kāi)口引導(dǎo)從減壓裝置排出的流體，且該周邊護(hù)罩可沿其外圍相對(duì)于臺(tái)面和蓋子旋轉(zhuǎn)。
20.一種用于增加流經(jīng)利用圍繞殼體中的排放孔的標(biāo)準(zhǔn)尺寸螺栓分布圓而連接于一傳統(tǒng)的電力設(shè)備殼體的一減壓裝置的流速的系統(tǒng)包括一多級(jí)閥組合件，該閥組合件具有一安裝法蘭，其中若干螺栓接納部件對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓分布圓，以用于將減壓裝置安裝到傳統(tǒng)的電力設(shè)備殼體的排放孔上方；螺栓接納部件占據(jù)法蘭的一工作區(qū)，該工作區(qū)將螺栓連同墊圈或其它相關(guān)的緊固元件一起接納，從而將法蘭連接到傳統(tǒng)的電力設(shè)備殼體上；一底座，該底座從安裝法蘭內(nèi)毗鄰于安裝法蘭的工作區(qū)突起，并具有與排放孔對(duì)準(zhǔn)的一管路，用于將排放出的流體輸送通過(guò)閥組合件；一臺(tái)面，該臺(tái)面被支承在與管路連通的底座上，并具有位于法蘭的工作區(qū)上方的一延伸部分；第一和第二閥孔，這兩個(gè)閥孔串聯(lián)布置，用于響應(yīng)傳統(tǒng)的電力設(shè)備殼體中的一預(yù)定的壓力而將流體通過(guò)多級(jí)閥組合件的管路快速排放；以及臺(tái)面至少將第一和第二閥孔中較大的一個(gè)支承在位于法蘭的工作區(qū)上方的延伸部分上，從而可獨(dú)立于法蘭的工作區(qū)來(lái)確定閥孔的尺寸以優(yōu)化通過(guò)減壓裝置的流速。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二閥孔中較小的一個(gè)的尺寸被確定為基本上與排放孔一樣大，從而避免對(duì)流經(jīng)減壓裝置的流量進(jìn)一步地限定。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二閥孔中較大的一個(gè)的尺寸被確定為至少與螺栓分布圓一樣大，但不會(huì)干擾接納用于將法蘭連接于殼體的諸螺栓和任何相關(guān)的緊固元件。
23.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二閥孔中較小的一個(gè)是形成在臺(tái)面和管路相交處的一內(nèi)閥孔，而第一和第二閥孔中較大的一個(gè)是繞臺(tái)面的一側(cè)面形成的一外閥孔。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，位于臺(tái)面的側(cè)表面之外的諸柱子以一預(yù)定的間隔將一蓋子連接到臺(tái)面。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，一周邊護(hù)罩被限制在臺(tái)面和蓋子之間。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，周邊護(hù)罩包括一開(kāi)口，該開(kāi)口引導(dǎo)從減壓裝置排出的流體，且該周邊護(hù)罩可沿其外圍相對(duì)于臺(tái)面和蓋子旋轉(zhuǎn)。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，一壓縮彈簧被壓縮在蓋子和臺(tái)面之間，用于將一提動(dòng)閥芯偏壓到將兩個(gè)閥孔關(guān)閉的一位置上。
全文摘要
一種用于電力設(shè)備殼體的減壓裝置包括一閥體，該閥體具有突起在一安裝法蘭之上的一底座以及在底座之上的一臺(tái)面，該臺(tái)面支承一兩級(jí)式閥組合件，可獨(dú)立于臺(tái)面之下的法蘭的工作區(qū)來(lái)設(shè)置該閥組合件的直徑。本設(shè)計(jì)尤其可應(yīng)用于對(duì)大型電力輸配設(shè)備的翻新應(yīng)用，其中減壓裝置的裝置覆蓋面由設(shè)備殼體的設(shè)計(jì)而固定。第一級(jí)閥孔的尺寸可被設(shè)置成基本上與殼體中的排放孔一樣大，而第二級(jí)閥孔的尺寸可被設(shè)置成與第一級(jí)閥孔具有所需的關(guān)系，從而可不受裝置的裝置覆蓋面所施加的限制來(lái)優(yōu)化閥性能。
文檔編號(hào)F16K17/04GK1906437SQ200480040908
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
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