旋转阀和用于旋转阀的推力轴承制造技术

提供了一种旋转阀和用于旋转阀的推力轴承。该旋转阀包括阀体、阀座和关闭构件，阀座设置在阀体内，关闭构件设置在阀体内，并且能够经由驱动轴相对于阀座移动以控制通过阀体的流体流动。该推力轴承包括轴颈部分和推力部分。轴颈部分的尺寸被配置为使得该轴颈部分设置在旋转阀的阀体与旋转阀的驱动轴之间。推力部分的尺寸被配置为使得该推力部分设置在阀体与控制构件之间，该控制构件设置在阀体内，并且能够经由驱动轴相对于设置在阀体内的阀座移动，以控制通过阀体的流体流动。推力部分包括平坦表面，该平坦表面适于在轴承经由驱动轴受到组合的推力和扭转载荷时接合阀体的相应平坦表面，以使得该轴承能够适应该组合的推力和扭转载荷。

【技术实现步骤摘要】

概括地，本公开内容涉及旋转阀，更具体而言，涉及用于旋转阀的推力轴承，该推力轴承适应或耐受推力加载。
技术介绍
过程控制系统经常采用旋转阀，例如球阀、蝶阀、偏心盘阀、偏心塞阀等，以控制过程流体的流动。旋转阀通常包括流体控制元件(例如，盘、球等)，该流动控制元件设置在流体路径中并且能够经由轴旋转地耦合到阀体。为了控制通过一些旋转阀的流体流动，流体控制元件的位置可以从闭合位置变化到完全打开或最大流速位置，其中在闭合位置处，流体控制元件与环绕流动孔的密封件密封地接合，从而防止通过流动孔的流体流动，在完全打开或最大流速位置处，流体控制元件远离密封件，从而允许通过流动孔的流体流动。为了使得流体控制元件能够与密封件恰当地对准，一些旋转阀包括一个或多个轴承。一种已知的轴承由塑料(例如，PEEK)制成并且具有弯曲的表面，该弯曲的表面抵靠阀体的相应弯曲的表面。然而，该弯曲的表面具有复杂的几何形状，使得制造复杂化，从而增加制造成本。此外，在某些应用中(例如，在高压下)，此类轴承在受到扭转载荷的同时(例如，当流体控制元件在压力下而打开时)不能耐受或适应推力载荷(即，轴向载荷)。相反，当在施加扭转载荷的同时轴向地加载弯曲的塑料轴承时，组合的载荷使得轴承在轴向方向上移动，从而使轴承从阀体的弯曲的表面离开(unseating)并强制轴承与阀的其它部分接触。随着时间推移，该组合的载荷将使轴承破裂，从而导致故障。
技术实现思路
鉴于已知的用于旋转阀的轴承在受到扭转载荷的同时不能耐受或适应推力载荷的问题，提供了一种用于旋转阀的推力轴承。根据第一示例性方面，一种旋转阀包括：阀体，所述阀体限定流体入口和流体出口；阀座，所述阀座布置在所述阀体内；关闭构件，所述关闭构件设置在所述阀体内，并且能够经由驱动轴相对于所述阀座移动以控制通过所述阀体的流体流动；以及轴承，所述轴承设置在所述阀体中以保持所述关闭构件与所述阀座对准。所述轴承具有设置在所述阀体与所述驱动轴之间的第一部分和设置在所述阀体与所述关闭构件之间的第二部分。所述第二部分具有平坦表面，所述平坦表面被配置为在所述轴承经由所述驱动轴受到组合的推力和扭转载荷时接合所述阀体的相应平坦表面，以使得所述轴承能够适应所述组合的推力和扭转载荷。根据第二示例性方面，一种旋转阀包括：阀体，所述阀体限定流体入口和流体出口；阀座，所述阀座布置在所述阀体内；关闭构件，所述关闭构件设置在所述阀体内；驱动轴，所述驱动着设置在所述阀体的驱动开口中并且被配置为相对于所述阀座移动所述关闭构件以控制通过所述阀体的流体流动；以及轴承，所述轴承设置在所述阀体与所述驱动轴之间的所述驱动开口中以保持所述关闭构件与所述阀座对准。所述轴承包括主体和从所述主体径向向外延伸的轴承凸缘。所述轴承凸缘具有平坦表面，所述平坦表面被配置为在所述轴承经由所述驱动轴受到组合的推力和扭转载荷时接合所述阀体的相应平坦表面，以使得所述轴承能够适应所述组合的推力和扭转载荷。根据第三示例性方面，一种用于旋转阀的推力轴承包括：轴颈部分和推力部分。所述轴颈部分的尺寸被配置为使得所述轴颈部分设置在所述旋转阀的阀体与所述旋转阀的驱动轴之间。所述推力部分的尺寸被配置为使得所述推力部分设置在所述阀体与控制构件之间，所述控制构件设置在所述阀体内，并且能够经由驱动轴相对于设置在所述阀体内的阀座移动以控制通过所述阀体的流体流动。所述推力部分包括平坦表面，所述平坦表面适于在所述轴承经由所述驱动轴受到组合的推力和扭转载荷时接合所述阀体的相应平坦表面，以使得所述轴承能够适应所述组合的推力和扭转载荷。进一步根据前述的第一、第二或第三示例性方面中的任何一个或多个方面，旋转阀和/或推力轴承可以包括以下进一步优选形式中的任何一个或多个。在一个优选形式中，所述驱动轴被定向为沿着纵向轴线，并且所述关闭构件围绕所述纵向轴线旋转。在另一个优选形式中，所述平坦表面在与所述纵向轴线基本上垂直的方向上延伸。在另一个优选形式中，所述轴承的所述第一部分包括轴颈轴承表面，并且所述轴承的所述第二部分包括推力轴承表面。在另一个优选形式中，所述第一部分与所述第二部分是一体形成的。在另一个优选形式中，所述第一部分固定地耦合到所述第二部分。在另一个优选形式中，当所述轴承受到所述组合的推力和扭转载荷时，所述第二部分的整个所述平坦表面接合所述阀体的所述相应平坦表面。在另一个优选形式中，所述阀体包括弯曲的凸耳(ledge)，所述弯曲的凸耳位于所述相应平坦表面的径向向外处，并且所述弯曲的凸耳位于所述轴承的所述平坦表面的紧邻处。在另一个优选形式中，所述关闭构件包括盘。在另一个优选形式中，所述轴承的所述主体沿着所述纵向轴线延伸，并且所述轴承凸缘沿着与所述纵向轴线基本上垂直的轴线延伸。在另一个优选形式中，所述轴承的所述主体包括圆柱形主体。在另一个优选形式中，所述轴承凸缘包括斜切部分和圆柱形部分，所述圆柱形部分包括所述平坦表面。在另一个优选形式中，所述圆柱形部分包括第一肩部和第二肩部，并且其中，所述第一肩部面向所述关闭构件，并且所述第二肩部包括所述平坦表面。在另一个优选形式中，所述阀体包括弯曲的凸耳，所述弯曲的凸耳位于所述相应平坦表面的径向向外处，并且所述弯曲的凸耳位于所述斜切部分的紧邻处。在另一个优选形式中，当所述轴承受到所述组合的推力和扭转载荷时，整个所述平坦表面接合所述阀体的所述相应平坦表面。在另一个优选形式中，所述轴颈部分包括圆柱形主体，并且所述推力部分包括从所述圆柱形主体径向向外延伸的轴承凸缘，所述轴承凸缘包括所述平坦表面。在另一个优选形式中，所述轴承凸缘包括斜切部分和圆柱形部分，所述圆柱形部分包括第一肩部和第二肩部，并且其中，所述第二肩部包括所述平坦表面。根据本技术，本文所提供的轴承能够适应或耐受组合的推力和扭转载荷。附图说明在所附权利要求书中具体阐述了本技术的被认为具备新颖性的特征。通过结合附图参考以下描述可以最佳地理解本技术，其中相似的附图标记标识多个附图中的相似元件，其中：图1是包括根据本技术的教导来构造的推力轴承的第一示例的旋转控制阀的纵向横截面视图；图2是图1的推力轴承的特写等角视图；图3是示出图2的推力轴承的一部分的、图1的旋转阀的特写局部视图；图4是布置在图1的旋转控制阀中的图2的推力轴承的横截面视图；以及图5是布置在图1的旋转控制阀中的根据本技术的教导来构造的推力轴承的第二示例的横截面视图。具体实施方式图1是根据本技术的原理来构造的旋转控制阀100的纵向横截面视图。旋转阀100包括阀体104、容置在阀体104内的关闭构件108以及驱动轴112，驱动轴112将关闭构件108操作地耦合到阀体104。阀体104大体上是圆柱形并且具有中心开口116，中心开口116限定了在流体入口120与流体出口124之间的流体流动通道。阀体104还包括驱动开口128，驱动开口128适于接收驱动轴112。关闭构件108设置在流体流动通道内，并且被描绘成具有周边边缘132的盘，周边边缘132与设置在中心开口116中的阀座或环形密封表面136(例如，密封环)密封地接合以防止通过阀100的流体流动。驱动轴112沿着纵向轴线140设置在驱动开口128中。关闭构件108经由销130操作地耦合到驱动轴112的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转阀，其特征在于，包括：阀体，所述阀体限定流体入口和流体出口；阀座，所述阀座布置在所述阀体内；关闭构件，所述关闭构件设置在所述阀体内，并且能够经由驱动轴相对于所述阀座移动以控制通过所述阀体的流体流动；以及轴承，所述轴承设置在所述阀体中以保持所述关闭构件与所述阀座对准，所述轴承具有设置在所述阀体与所述驱动轴之间的第一部分和设置在所述阀体与所述关闭构件之间的第二部分，所述第二部分具有平坦表面，所述平坦表面被配置为在所述轴承经由所述驱动轴受到组合的推力和扭转载荷时接合所述阀体的相应平坦表面，以使得所述轴承能够适应所述组合的推力和扭转载荷。

【技术特征摘要】
2015.04.24 US 62/152,6471.一种旋转阀，其特征在于，包括：阀体，所述阀体限定流体入口和流体出口；阀座，所述阀座布置在所述阀体内；关闭构件，所述关闭构件设置在所述阀体内，并且能够经由驱动轴相对于所述阀座移动以控制通过所述阀体的流体流动；以及轴承，所述轴承设置在所述阀体中以保持所述关闭构件与所述阀座对准，所述轴承具有设置在所述阀体与所述驱动轴之间的第一部分和设置在所述阀体与所述关闭构件之间的第二部分，所述第二部分具有平坦表面，所述平坦表面被配置为在所述轴承经由所述驱动轴受到组合的推力和扭转载荷时接合所述阀体的相应平坦表面，以使得所述轴承能够适应所述组合的推力和扭转载荷。2.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述驱动轴被定向为沿着纵向轴线，并且其中，所述关闭构件围绕所述纵向轴线旋转。3.根据权利要求2所述的旋转阀，其特征在于，所述平坦表面在与所述纵向轴线基本上垂直的方向上延伸。4.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述轴承的所述第一部分包括轴颈轴承表面，并且所述轴承的所述第二部分包括推力轴承表面。5.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述第一部分与所述第二部分是一体形成的。6.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述第一部分固定地耦合到所述第二部分。7.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，当所述轴承受到所述组合的推力和扭转载荷时，所述第二部分的整个所述平坦表面接合所述阀体的所述相应平坦表面。8.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述阀体包括弯曲的凸耳，所述弯曲的凸耳位于所述相应平坦表面的径向向外处，并且所述弯曲的凸耳位于与所述轴承的所述平坦表面的紧邻处。9.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述关闭构件包括盘。10.一种旋转阀，其特征在于，包括：阀体，所述阀体限定流体入口和流体出口，所述阀体包括驱动开口；阀座，所述阀座布置在所述阀体内；关闭构件，所述关闭构件设置在所述阀体内；驱动轴，所述驱动轴设置在所述驱动开口中，并且被配置为相对于所述阀座移动所述关闭构件以控制通过所述阀体的流体流动；以及轴承，所述轴承设置在所述阀体与所述驱动轴之间的所述驱动开口中以保持所述关闭构件与所述阀座对准，所述轴承包括主体和从所述主体径向向外延伸的轴承凸缘，所述轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·Q·莱杰，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：新型
国别省市：美国;US