阀和阀杆密封组件制造技术

一种阀和阀杆密封组件，能够在苛刻环境和操作条件下防止泄露。该阀包括主体和阀帽，该主体和阀帽固定到一起以容纳流元件、杆和杆密封组件。该主体可以包含封装在其衬里内的主体接合件。流元件定位在阀上的第一端口和第二端口之间。该主体和阀帽可配置成从传递到阀帽的力中消除旋转力。杆密封组件包括主密封件、主轴插入件、间隔物和力传递构件。该杆密封组件还可以包括次密封件和次轴插入件。杆密封件组件基本上邻近于杆，并且配置成装配在杆与第一半主体、第二半主体与阀帽之间的环形空间或腔内。该阀还可以包括泄露检测端口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阀和阀杆密封组件相关申请的交叉引用本申请要求于2011年10月27日提交的第13/283，168号美国专利申请的优选权。上述专利申请的全部内容并入本文中作为参考。
本公开涉及用于调节通过通道的流体流动的装置，这种调节是通过由流元件的明确预先确定的运动来封闭通道或者限制通道进行的，本专利技术更具体地涉及这样的装置，其中阀杆和/或致动器尤其与填密或密封其的装置关联起来，以防止在阀主体的内部和外部之间的流体泄露。
技术介绍
阀是被频繁用来在较宽的温度和压力范围内调节流体、气体和浆料的流的机械装置。阀被用在不同应用中，尤其是工业应用(例如，精炼、化学、石化、制药等)中，并且若干不同类型的阀被开发来满足范围很宽的工业应用。示例包括球阀、旋塞阀、蝶形阀、闸门阀、止回阀、截止阀、隔膜等。阀可由手人工操作，或者用气动、液压或电气致动器来机械操作。大多数阀配备有包含流元件的通道,该流元件定位在通道内。该流元件通过流元件的明确的预先确定的运动封闭通道或者限制通道来调节通过通道的流体、气体或浆料的流。流元件具有允许流体、气体或浆料流过通道的打开位置和防止流体、气体或浆料流过通道的关闭位置。流元件的示例包括，但不限于，球阀中的球、蝶形阀中的碟等等。流元件典型地连接到杆，该杆或者以人工方式或者以机械方式在打开位置和关闭位置之间促动流元件。一些球阀配备有阀帽(bonnet)，该阀帽紧固到阀的主体，以将流元件和杆以及任意密封或填密装置固定到适当位置。在操作中，阀杆频繁地在打开位置与关闭位置之间移动，这可能会使阀帽承受到旋转应力，并且随着时间的经过可能会使阀帽松动。松动的阀帽可导致流体、气体或浆料从阀泄漏出，这对于以下更全面描述的理由来说是非常不合需要的。阀杆通常与用于填密或密封它的装置关联起来，以防止在阀主体的内部和外部之间的流体泄漏。用于防止阀杆周围的泄漏的普通装置是阀密封件。然而，由于苛刻的环境和工作条件，阀密封件易于泄漏。例如，阀可能暴露于大的且快的温度变化，例如，热周期性变化，导致其密封件快速收缩和膨胀，这可能随时间经过而使密封件劣化。此外，阀密封件有时会暴露于高温环境中，诸如在火烧条件中所经历的那些，这种环境可能会消耗一些密封材料。可能影响阀密封件的其他因素包括振动和旋转力。例如，在操作期间，随着阀在其打开和关闭位置之间移动，杆密封件频繁地承受旋转力，随着时间的经过这可能会劣化密封件的完整性导致阀泄漏。此外，阀频繁地承受高压操作条件和压降，这导致振动，而振动会劣化密封件。阀主体可由两个分离的半主体构造成，两个所述半主体通过在各自相应面上的带法兰的面连接件固定在一起。两个分离的半主体可具有在带法兰的连接件上的衬里。频繁地，当着两个分离的半主体之间的衬里受到应力和/或压缩时，其倾向于碾击塑变(coldflow)(其在较高温度时会加速)，这损害了密封件的完整性。若衬里上的密封压力不足，将会产生泄漏路径。任何泄漏都是非常不希望出现的，因为其破坏了阀控制流或浆料流的能力。此外，近年来，环境方面的规章制度在工业设置中已经更加注重于减少来自阀的泄漏和其他挥发性排出物，这通过对超过允许水平的工厂征收罚金和加以其他惩罚来实现。因此，鉴于上述内容，需要一种能够在苛刻的环境和操作条件下防止泄漏的更有效的阀和阀杆密封组件。此外，源自阀的泄漏物和/或挥发性放出物通常在由操作人员进行的现场检验期间被识别出。现场检验经常在阀已经开始泄漏前一直不能识别出劣化的密封件。结果是，在注意到可能使员工遭受到危险材料和/或使工厂遭受到罚款和其他惩罚之前，阀可能已经泄漏了很长一段时间。因此，鉴于上述内容，需要一种能够在泄漏物和/或挥发性放出物释放到环境中之前检测到泄漏物和/或挥发性放出物的更有效的阀和密封组件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够在苛刻的环境和操作条件下防止泄漏的更有效的阀和阀杆密封组件。本专利技术的进一步的目标是提供一种能够在泄漏物释放到环境中之前检测到该泄漏物的阀和阀杆密封组件。本专利技术的再一个目标是提供一种防止阀帽在操作期间转动和松动的阀和阀杆密封组件。根据本专利技术的以下描述，本专利技术的额外的目标和优点将变得明显。因此，提供的依照本专利技术的阀和阀杆密封组件能够在苛刻的环境和操作条件下防止泄漏。该阀包括主体和阀帽，该主体和阀帽固定到一起以容纳流元件、杆和杆密封组件。该主体可以包含封装在其衬里内的主体接合件。流元件定位在阀上的第一端口和第二端口之间。该主体和阀帽可配置成从传递到阀帽的力中消除旋转力。杆密封组件包括主密封件、主轴插入件、间隔物和力传递构件。该杆密封组件还可以包括次密封件和次轴插入件。杆密封件组件基本上邻近于杆，并且配置成装配在杆与第一半主体、第二半主体与阀帽之间的环形空间或腔内。该阀还可以包括泄露检测端口。上述内容宽泛地列举出本专利技术的特征和技术优点，以便于理解以下对本专利技术的详细描述。此后将描述本专利技术的额外的特征和优点，这些形成了本专利技术的权利要求的主题。本领域技术人员将理解，所公开的概念和具体实施例很容易作为基础用来修改或设计出用于实现与本专利技术相同的目的的其他结构。本领域技术人员也会认识到，这样的等同结构并没有脱离如所附权利要求中提出的本专利技术的精神和范围。当联系附图进行考虑时，根据以下描述将更好地理解被认为是本专利技术的特性的新颖性特征，关于其组织和操作方法方面，以及进一步的目标和优点。然而，显然可以理解，这些图中的每一幅都仅仅是为了说明和描述的目的而提供的，并不旨在作为对本专利技术的限制的定义。【附图说明】图1是依照本专利技术的阀的实施例的侧视图。图2是图1中的阀的实施例的横截面图。图3是依照本专利技术的阀的可替换实施例的侧视图。图4是图3中的阀的实施例的横截面图。图5是在图2和图4中的阀的实施例中主体接合的特写细节视图。图6是在图2中所示的依照本专利技术的杆密封组件的侧视图。图7是图6中所示的杆密封组件的横截面图。图8是图7中所示的杆密封组件的分解视图。图9是在图4中所示的阀的实施例中依照本专利技术的杆密封组件的可替换实施例的侧视图。图10是图9中所示的杆密封组件的可替换实施例的横截面图。图11是图10中所示的杆密封组件的可替换实施例的分解视图。图12是依照本专利技术的阀的透视图。图13是依照本专利技术的抗旋转阀帽和主体交接面(interface)的特写细节视图。【具体实施方式】图1和图2中以100总体上示出依照本专利技术的阀的实施例。图3和图4中以100总体上示出依照本专利技术的阀的可替换实施例，该可替换实施例将在以下更详细地描述。阀100包括阀主体。阀主体可以是单个主体、三件式主体、拼合主体、顶端插入(top entry)或焊接的。在优选实施例中，阀主体可由固定在一起的第一半主体101和第二半主体102形成。第一半主体101可具有带法兰的连接面，该连接面固定到第二半主体102上的相应的带法兰的连接面。第一半主体101和第二半主体102可通过任意传统方式，诸如通过螺纹接合、螺栓接合、焊接接合等等固定在一起。第一半主体101和第二半主体102可由任意适当的材料，诸如碳钢、不锈钢、镍合金等等构造成。作为本领域普通技术人员将会理解，在构造阀和密封组件元件中所使用的所有材料都是根据应用的不同类型选择的。该材料被选择成使功能可靠性、流体兼容性、服务寿命和成本最优化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀，包括：a.主体，具有第一端口和第二端口以及配置成使介质流动的通道，该通道在所述第一端口与所述第二端口之间延伸，其中所述主体具有定位在所述第一端口与所述第二端口之间的流元件，b.杆，固定到所述流元件和致动器，其中所述杆延伸穿过位于所述主体上的杆端口，并且配置成促动所述流元件；c.阀帽，固定到所述主体；和，d.密封组件，基本上邻近于所述杆并且配置成装配在所述杆、所述主体与所述阀帽之间的环形空间内，所述密封组件包括：i.主密封件，具有在其内周与外周之间的腔；ii.主轴插入件，配置成装配在所述主密封件的所述腔内；iii.间隔物，位于所述主密封件上方；和iv.力传送构件，配置成传递轴向负载给所述主轴插入件，其中所述主轴插入件配置成将所述轴向负载径向传递给所述主密封件，与所述环形空间的壁产生密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.27 US 13/283,1681.一种阀,包括: a.主体，具有第一端口和第二端口以及配置成使介质流动的通道，该通道在所述第一端口与所述第二端口之间延伸，其中所述主体具有定位在所述第一端口与所述第二端口之间的流元件， b.杆，固定到所述流元件和致动器，其中所述杆延伸穿过位于所述主体上的杆端口，并且配置成促动所述流元件； c.阀帽，固定到所述主体；和， d.密封组件，基本上邻近于所述杆并且配置成装配在所述杆、所述主体与所述阀帽之间的环形空间内，所述密封组件包括: i.主密封件，具有在其内周与外周之间的腔； ?.主轴插入件，配置成装配在所述主密封件的所述腔内； ii1.间隔物，位于所述主密 封件上方；和 iv.力传送构件，配置成传递轴向负载给所述主轴插入件，其中所述主轴插入件配置成将所述轴向负载径向传递给所述主密封件，与所述环形空间的壁产生密封。2.如权利要求1所述的阀，其中所述主密封件具有位于所述主密封件的内周和外周上的多个肋，其中所述肋配置成充当对于所述环形空间的壁的密封件。3.如权利要求2所述的阀，其中所述腔是U形杯状的，在所述主密封件的内周与外周之间延伸并且从所述主密封件的顶部延伸到底部。4.如权利要求3所述的阀，其中所述阀具有固定到所述阀的表面的耐蚀衬里。5.如权利要求4所述的阀，其中所述衬里通过一系列的鸠尾槽和互锁孔固定到所述阀的表面。6.如权利要求5所述的阀，其中所述主体进一步包括固定到所述第二半主体的第一半主体，其中主体接合件封装在所述主体上的所述衬里内并且位于所述第一半主体固定到所述第二半主体之处。7.如权利要求6所述的阀，所述主体接合件具有在其内周与外周之间延伸的数个脊，所述主体接合件能够在受到力时赋予能量。8.如权利要求7所述的阀，其中所述密封组件进一步包括: a.次密封件，其安置在所述间隔物上方，其中所述次密封件具有在其内周与外周之间的腔和位于其内周和外周上的多个肋，所述腔配置成接收所述次轴插入件，其中所述肋配置成充当对于所述环形空间的壁的密封件；以及 b.次轴插入件，其安置在所述间隔物的上方，其中所述次轴插入件配置成装配在所述次密封件的所述腔内并将来自所述力的所述轴向负载径向传递给所述次密封件，与所述环形空间的壁产生密封。9.如权利要求8所述的阀，其中在所述阀帽与所述主体之间设置有带缺口的交界面，所述交界面配置成从传递到所述阀帽的力中消除旋转力。10.如权利要求9所述的阀，其中所述间隔物具有孔且与所述阀上的放泄接头对准。11.一种用于阀的杆密封件组件，配置成装配在围绕阀杆的环形空间内，所述杆密封件组件包括: a.主密封件，其中所述主密封件具有在其内周与外周之间的腔，其中所述腔在所述主密封件的内周与外周之间延伸并且从所述主密封件的顶部延伸到底部； b.主轴插入件，其配置成装配在所述主密封件腔内； c.间隔物，其位于所述主密封件的上方；以及 d.力传送构件，其安置在所述主密封件的上方并且配置成传递轴向负载给所述主轴插入件，其中所述主轴插入件配置成将所述轴向负载径向传递给所述主密封件，与所述环形空间的壁产生密封。12.如权利要求11所述的杆密封件组件，其中所述主密封件具有位于所述主密封件的内周和外周上的多个肋，其中所述肋配置成充当对于所述环形空间的壁的密封件。13.如权利要求12所述的杆密封件组...

【专利技术属性】
技术研发人员：KW克罗希特，N埃格，SA罗维拉三世，
申请(专利权)人：艾吉斯流量技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US