用于阀的自定心金属对金属密封制造技术

本发明专利技术描述了用于阀的自定心金属对金属密封。一种示例装置包括：盘状的阀塞，其具有第一金属密封表面，第一金属密封表面在阀塞的外围边缘周围周向地延伸。第一金属密封表面具有第一弯曲轮廓。该示例性装置还包括：阀座，其限定孔口并且包括具有第二弯曲轮廓的第二金属密封表面，第二弯曲轮廓和第一弯曲轮廓是互补的，以使得当第一金属密封表面和第二金属密封表面相接触时，第一金属密封表面和第二金属密封表面形成金属对金属密封。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及金属对金属密封，更具体地说，涉及用于阀的自定心金属对金属(metal-to-metal)密封。
技术介绍
某些阀应用会要求阀塞与阀座之间的金属密封表面的配合。例如，弹性密封表面与金属密封表面或另一个弹性密封表面的配合可能不适合于经历高温和/或火焰的阀应用，诸如可能在热力阀中经历的。当前的金属对金属密封关于阀塞和阀座实施刀口和盘式几何形状。该几何形状通常展示了最小的密封表面面积，其要求大量的抛光以提供阀塞与阀座之间的足够的金属对金属密封。由于最小密封表面面积的损伤痕迹(scarring)，该几何形状还易于泄漏。
技术实现思路
一种用于阀的示例性装置，包括：盘状的阀塞，其具有第一金属密封表面，所述第一金属密封表面在所述阀塞的外围边缘周围周向地延伸。所述第一金属密封表面具有第一弯曲轮廓。该示例性装置还包括：阀座，其限定孔口并且包括具有第二弯曲轮廓的第二金属密封表面，所述第二弯曲轮廓和所述第一弯曲轮廓是互补的，以使得当所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面相接触时，所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面形成密封。附图说明图1示出了其中可以使用具有在阀塞与阀座之间的金属对金属密封的阀的系统。图2是处于开启配置的公知的阀的局部剖视图。图3是处于闭合配置的图2中的公知的阀的局部剖视图。图4是具有示例性阀塞和示例性阀座的示例性阀的局部剖视图，该示例性阀塞和示例性阀座包括具有示例性互补的弯曲轮廓的各自的示例性金属密封表面。图4的示例性阀处于开启配置。图5是处于开启配置的图4的示例性阀的另一个局部剖视图。图6是处于闭合配置的图4的示例性阀的局部剖视图。图7是处于闭合配置的图4的示例性阀的另一局部剖视图。图8是在图4-图7中示出的示例性阀塞的透视图。图9是图8的示例性阀塞的平面图。图10是图8-图9的示例性阀塞的侧视图。图11是沿着图10的线A-A获得的图8-图10的示例性阀塞的横截面视图。图12是在图4-图7中示出的示例性阀座的透视图。图13是图12的示例性阀座的平面图。图14是图12-图13的示例性阀座的侧视图。图15是沿着图14的线A-A获得的图12-图14的示例性阀座的横截面视图。具体实施方式在以上所标识的图中示出了某些示例并且下面对其进行详细描述。在描述这些示例时，相似或完全相同的附图标记用于标识相同或类似的要素。图不必按照比例绘制，并且为了清晰和/或简洁起见，图中的某些特征和某些视图可以在比例上或在图解上夸张地示出。本文所描述的示例性装置提供了用于阀应用的自定心金属对金属密封。与关于阀塞和阀座实施刀口和盘式几何形状的当前金属对金属密封不同，本文所描述的示例性装置包括阀塞和阀座，该阀塞和阀座具有包括互补的弯曲轮廓的各自的金属密封表面。互补的弯曲轮廓增加了由此导致的金属对金属密封的表面面积，并且提供自定心的金属对金属密封。相对于公知的金属对金属密封几何形状，所公开的金属对金属密封的增大的表面面积需要较少的抛光，并且所公开的金属对金属密封的自定心功能降低了对阀塞与阀座之间的稳健的引导结构的需求。在一些所公开的示例中，该装置包括盘状的阀塞，该盘状的阀塞具有第一金属密封表面，第一金属密封表面在阀塞的外围边缘周围周向地延伸。在这种所公开的示例中，第一金属密封表面具有第一弯曲轮廓。在这种所公开的示例中，该装置还包括阀座，该阀座限定孔口并且包括具有第二弯曲轮廓的第二金属密封表面，第二弯曲轮廓和第一弯曲轮廓是互补的，以使得当第一金属密封表面和第二金属密封表面相接触时，第一金属密封表面和第二金属密封表面形成密封。在一些所公开的示例中，第一金属密封表面和第二金属密封表面具有匹配和/或基本上相同的曲率半径。在一些所公开的示例中，第一密封表面的第一弯曲轮廓和第二密封表面的第二弯曲轮廓在形状上是抛物线的。在一些所公开的示例中，第一金属密封表面的第一弯曲轮廓具有凹形，而第二金属密封表面的第二弯曲轮廓具有凸形。在一些所公开的示例中，阀塞包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，其中阀塞的外围边缘位于该阀塞的第一表面与第二表面之间。在一些所公开的示例中，第一金属密封表面与阀塞的第二表面相邻。在一些所公开的示例中，第一金属密封表面与阀塞的外围边缘相邻。在一些所公开的示例中，阀座包括第一环形表面和与该第一环形表面相对的第二环形表面，以及在该阀座的第一环形表面与第二环形表面之间的内表面。在一些所公开的示例中，第二金属密封表面与阀座的第一表面相邻。在一些所公开的示例中，第二金属密封表面与阀座的内表面相邻。在一些所公开的示例中，阀塞具有由该阀塞的外围边缘所限定的第一中心轴，阀座具有由该阀座的内表面所限定的第二中心轴，并且当第一金属密封表面和第二金属密封表面相接触时，第一金属密封表面和第二金属密封表面使第一中心轴与第二中心轴对齐。在一些所公开的示例中，当第一金属密封表面和第二金属密封表面相接触时，第一金属密封表面和第二金属密封表面磁性地耦接。图1示出了其中可以使用具有在阀塞与阀座之间的金属对金属密封的阀的系统100。在图1的系统100中，该阀是热力阀102。在操作中，流体(例如，蒸汽)从储存罐104流动通过第一导管106至捕捉器(arrestor)108。流体流动通过捕捉器108、通过热力阀102、以及通过第二导管110至大气。火炬(flare)112烧尽与流体相关联的过量蒸汽。在图1中示出的系统100中，与火炬112相关联的火焰可能尝试回穿第二导管110和第一导管106并朝着储存罐104和/或至储存罐104中。捕捉器108被设计为防止火焰朝着储存罐104传播。然而，如果稳定的火焰形成在捕捉器108中并且未被检测到，则捕捉器108会过热并且允许火焰穿过至储存罐104。然而，在示出的系统100中，热力阀102防止捕捉器108过热。热力阀102被设计为感测稳定的火焰并且闭合和/或关断(例如，使流体的连续流相对于大气而密封)，由此熄灭火焰并且消除捕捉器108过热的风险。热力阀102可以包括金属阀塞(未示出)和金属阀座(未示出)，该金属阀塞和金属阀座在热力阀102处于闭合和/或关断位置时(诸如，例如在阀塞和阀座相接触时)提供了金属对金属密封。在描述具有阀塞和阀座(该阀塞和阀座包括具有互补的弯曲轮廓的各自的金属密封表面)的示例性阀的细节之前，结合图2和图3提供了对公知的阀200的描述。图2是处于开启配置的公知的阀200的局部剖视图。阀200包括阀体202、阀塞204、阀座206、流体入口208、流体出口210、第一杆212、第二杆214、闭合弹簧216和可熔元件218。阀塞204具有盘状的配置，其包括第一表面220和与第一表面220相对的第二表面222。第一杆212与阀塞204的第一表面220集成在一起和/或刚性地耦接至阀塞204的第一表面220，并且放置在阀体202的第一孔224中。第二杆214与阀塞204的第二表面222集成在一起和/或刚性地耦接至阀塞204的第二表面222，并且放置在阀体202的第二孔226中。阀座206具有圆柱形配置，其包括第一环形表面228、与第一环形表面228相对的第二环形表面230、以及在第一环形表面228与第二环形表面230之间的内表面(未示出)。阀座206的第一环形表面228、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：盘状的阀塞，其包括第一金属密封表面，所述第一金属密封表面在所述阀塞的外围边缘周围周向地延伸，所述第一金属密封表面具有第一弯曲轮廓；以及阀座，其限定孔口并且包括具有第二弯曲轮廓的第二金属密封表面，所述第一轮廓和所述第二轮廓是互补的，以使得当所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面相接触时，所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面形成密封。

【技术特征摘要】
2015.08.27 US 62/210,665;2016.02.29 US 15/056,4761.一种装置，包括：盘状的阀塞，其包括第一金属密封表面，所述第一金属密封表面在所述阀塞的外围边缘周围周向地延伸，所述第一金属密封表面具有第一弯曲轮廓；以及阀座，其限定孔口并且包括具有第二弯曲轮廓的第二金属密封表面，所述第一轮廓和所述第二轮廓是互补的，以使得当所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面相接触时，所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面形成密封。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弯曲轮廓和所述第二弯曲轮廓具有各自的抛物线形状。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弯曲轮廓具有凹形，而所述第二弯曲轮廓具有凸形。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀塞包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述阀塞的所述外围边缘位于所述阀塞的所述第一表面和所述第二表面之间，所述第一金属密封表面与所述阀塞的所述第二表面相邻。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀座包括第一环形表面以及与所述第一环形表面相对的第二环形表面，所述第二金属密封表面与所述阀座的所述第一环形表面相邻。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述阀座包括内表面，所述内表面位于所述阀座的所述第一环形表面和所述第二环形表面之间，所述第二金属密封表面与所述阀座的所述内表面相邻。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀塞具有由所述阀塞的所述外围边缘所限定的第一中心轴，所述阀座具有由所述阀座的内表面所限定的第二中心轴，并且其中，当所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面相接触时，所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面使所述第一中心轴与所述第二中心轴对齐。8.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面相接触时，所述第一金属密封表面和所述第二金属密封表面磁性地耦接。9.一种装置，包括：盘状的阀塞，其包括第一金属密封表面，所述第一金属密封表面在所述阀塞的外围边缘周围周向地延伸，所述外围边缘位于所述阀塞的第一表面和所述阀塞的与所述第一表面相对的第二表面之间，所述第一金属密封表面具有第一弯曲轮廓；以及阀座，其包括第二金属密封表面，所述第二金属密封表面在所述阀座的内表面周围周向地延伸，所述内表面位于所述阀座的第一环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲍耶，T·埃里森，J·迈尔斯，
申请(专利权)人：艾默生过程管理调节技术塔尔萨有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US