本发明专利技术涉及具体用于工业用安全阀，更具体地用于工业用球阀的密封系统。因而，本发明专利技术既涉及密封系统，又涉及包括所述密封系统的球阀。根据本发明专利技术的密封系统是包括如下的类型：弹性元件（500）和热塑性元件（600），且特征在于提供流体密封的弹性元件（500）唯一地通过热塑性元件（600）且通过阀座（200）内的所述元件的特定形状的底座（400）被保持在其底座内，以及通过这些被稳定地保持在合适的位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业用阀尤其用于球阀的密封系统和包括该系统的阀专利
本专利技术涉及具体用于工业用安全阀，更具体地用于工业用球阀的密封系统以及包括所述密封系统的阀。现有技术安全阀尤其是球阀是包括多个部件的复杂系统，其通常可以通过机械致动器来操作。在球阀的情形中，这些球阀基本上包括至少一个主体、至少一个阀座或底座(seating)以及至少一个球体。在阀的阀座与球体之间，设置了至少一个密封元件以便确保合适地密封阀且同时允许阀座与球体之间的相对运动，以实现所述阀的开启和闭合。现有技术中已知的所述密封元件由橡胶O形环组成以提供阀座与球体之间的密封性闭合。使用橡胶密封元件提供了诸多优势，使其与使用其他材料相比是优选的解决方案。这些优势在提供极佳的密封，甚至在球体(其不是无缺陷的或确实具有某种表面粗糙度)的表面光洁度的情形中提供极佳的密封方面主要与橡胶的良好能力有关。因此，使用橡胶密封元件允许获得极佳的密封，同时维持制造成本较低，因为这不需要规定对公差、表面光洁度以及球体形状误差的严格要求。然而，同时O形环密封件用作密封元件具有一些缺陷，主要是阀“卡住”的风险，即在高操作压力的情形中，橡胶O形环发生变形且阀座接触球体。阀座与球体之间的金属对金属的接触最终可能造成阀卡住或至少球体表面发生变形，甚至到不能恢复的程度。影响阀的又一个缺点是通常存在于流体内的颗粒、灰尘和污物可能进入阀座与球体之间，到达密封元件且最终将其操作损害到甚至卡住阀本身的程度。因而，仅包括作为密封元件的O形环类型的橡胶垫圈的阀的局限之处在于它们对于高压流体是不安全的，高压意指高于100巴的压力值。为了改进即使在较高压力值的流体下的阀密封，市场上可利用的解决方案是设想具有大体梯形横截面，更确切地说是δ形状的环(称为δ环)作为密封元件。虽然就高压下的密封而言此解决方案提供了改进，但对克服上述缺点来说还未证明是完全满意的。除了设想使用橡胶密封环的这些解决方案，在行业内还已知使用由热塑性塑料制成的元件来提供阀座-球体密封的阀。所使用的材料的示例是PTFE (具有不同的化合物)、尼龙、PEEK以及具有高硬度的类似的热塑性聚合物。由塑料制成的这些密封元件相对于橡胶O形环或δ环具有防止甚至高的操作压力下阀座与球体之间的金属对金属接触，原因是它们不如橡胶那样容易变形。相反，与使用热塑性塑料来制造具有所讨论类型的工业用阀的密封元件相关的缺点源于需要在加工和/或未对准阀部件的组件时具有极大减小的公差和球体的极大减小的表面粗糙度，这必须相应具有抛光的表面光洁度，以便确保良好的密封。在部件制造期间需要提供此质量的加工和公差的控制导致制造成本显著增加，使得设置有由热塑性塑料制成的密封元件的阀贵得多并呈现制造缺陷可能对阀本身的良好密封具有影响的风险。为了克服这些缺陷，同一 申请人:已经设计了新的密封系统，这是专利申请W02011/033536 的目的。用于工业用阀，尤其是用于双向单个作用或双重作用活塞球阀(double-actionpiston ball valve)的所述密封系统包括合适地插入在球阀的外壳内的至少一个阀座和由弹性材料制成的能够提供所述阀座与所述阀的球体之间的流体密封的密封元件，且进一步特征在于其在所述阀座的预期与所述球体相对的表面上包括由热塑性材料制成的至少一个另外的元件。具体参考图1，这显示了是该专利申请的目的的密封系统的实施方案的示例。申请W02001/033536中阐释的密封系统I包括用于密封到球体30上且能够与阀体10相互作用的阀座20。阀座20与阀体10相互作用，正如现有技术中已知的，因此，例如螺旋弹簧40、O形环密封件、“U”套环60以及两个“BK”套环70可以有利地被设置在所述阀座20与所述阀体10之间。所讨论的安全阀的操作是已知的。作用于阀座20的外部部件的流体施加的压力推动所述阀座抵靠住球体30。因此，密封系统的操作设想在阀座与阀体之间起作用的弹簧40确保了低压力值的密封，而当压力升高时，正是流体本身施加了阀座抵靠住球体的压力作用，这提供了阀的密封。正如图中显示的，阀座对球体的密封通过由弹性材料制成的被设置在底座内的密封元件来实现，该底座被合适地设置在阀座20的与球体30相对的面上，所述密封元件与所述球体30接触。由弹性材料制成的所述密封元件由具有三角形截面的环2b组成，其类似于希腊大写字母δ，这就是为什么称为“ δ环”。该密封系统的特征在于其包括由热塑性材料制成的第二元件3b，该第二元件也被设置在所述阀座20与所述球体30之间。具体地，所述热塑性元件呈优选梯形截面的环的形状，且被保持在第二底座内，该第二底座又被合适地设置在所述阀座的与球体30相对的面上。由热塑性材料制成的所述环(在图中以3b表示)可以有利地被对应于设置在阀座20内的润滑孔洞21来设置。根据图2中显示的系统的第二构型，由热塑性材料制成的所述环3b可以有利地被设置成靠近由弹性材料制成的所述密封环2b。在系统的热塑性元件被设置成靠近弹性的密封环的此构型中，由密封直径Y与推力直径X之间的差表示的阀座上的压力推力带(pressure thrust band)具有与唯一通过弹性环2b来实现密封的系统相比不同的尺寸，因为其尺寸被合适地设计成使得在热塑性环3b在压力下被推力增值作用并与球体300接触时，热塑性环3b还可以显现对球体的密封作用，而并不会由此造成扭矩增加。达到此情形将意味着金属阀座遵循球体的变形，保持“ δ环”2b在其底座内的稳定性，不再被迫变得不稳定以确保密封。仍参考图1和2，可以看到，所述“ δ环”弹性密封元件2b被保持元件50保持在合适的位置，保持元件50被插入在合适地设置在所述阀座20内的底座内，且从所述阀座突出并面朝所述球体30，其侧面中的一个的至少一部分保持与弹性密封元件2b接触。所述保持元件50的作用是将弹性密封元件2b保持在其底座内，为了发挥其功能，这需要朝所述球体30是足够敞开的以允许元件2b变形的底座。阀密封，尤其是在高的工作压力下的阀密封实际上由下述可能性确保:阀座可以变形以遵循球阀的变形的可能性。事实上，对闭合的阀来说，沿着轴线A的方向移动的流体围绕球体30流动且在高的压力下，球体在流体推力的作用下发生变形。当球体发生变形时，阀座20不能够遵循球体的变形，且密封基本上由密封元件2b的能力提供以便也发生变形，补偿球体的变形。更具体地，“ δ环”密封元件2b由于切向作用于所述元件的流体压力P发生变形，趋向于从其底座挤出。将密封元件2b固定在其底座内的问题在阀开启/闭合操作期间且阀受到压力作用下被进一步突显。刚刚阐释的即需要确保弹性密封元件2b发生变形以提供密封的问题在阀具有大直径且当压力升高时被突显。应该取消球体30绕竖直旋转轴线旋转。这转化成球体的相当于离旋转轴线最远的点的加强变形和相当于靠近旋转轴线的点的几乎零变形。对中等直径的阀来说，球体的点离竖直旋转轴线的距离是小的，流体压力非常高，而对具有较大直径的阀来说，流体压力通常不是那么高时，存在球体的更远离所述旋转轴线的点，且因此更易于变形。参考图3，阀座20在压力作用下也变形，将阀座20压靠住阀，然而这也将被基本上维持在初始位置，不变形离开对应于基本上与球体的旋转轴线对齐的中心点C和C’的球体上的支撑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种密封系统（100），其用于工业用阀，尤其用于双重作用活塞球阀，所述密封系统（100）包括至少一个阀座（200）、底座（400）、由弹性材料制成的密封元件（500）、由热塑性材料制成的另外的元件（600），所述阀座（200）适合用于插入到球阀（300）的外壳内，所述底座（400）被合适地布置在所述阀座（200）上对应于所述阀座（200）的预期与所述球体（300）相对的面，所述密封元件（500）被容纳在所述底座（400）内且能够提供所述阀座（200）与所述阀的所述球体（300）之间的流体密封，所述另外的元件（600）也被容纳在所述底座（400）内，其特征在于，所述密封元件（500）的外周仅仅与所述热塑性元件（600）和所述底座（400）的内部边缘接触，借以所述密封元件（500）被稳定地保持在合适的位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封系统(100)，其用于工业用阀，尤其用于双重作用活塞球阀，所述密封系统(100)包括至少一个阀座(200)、底座(400)、由弹性材料制成的密封元件(500)、由热塑性材料制成的另外的元件(600)，所述阀座(200)适合用于插入到球阀(300)的外壳内，所述底座(400)被合适地布置在所述阀座(200)上对应于所述阀座(200)的预期与所述球体(300)相对的面，所述密封元件(500)被容纳在所述底座(400)内且能够提供所述阀座(200)与所述阀的所述球体(300)之间的流体密封，所述另外的元件(600)也被容纳在所述底座(400)内，其特征在于，所述密封元件(500)的外周仅仅与所述热塑性元件(600)和所述底座(400)的内部边缘接触，借以所述密封元件(500)被稳定地保持在合适的位置。2.根据前一权利要求所述的密封系统(100)，其特征在于，所述底座(400)包括第一底座(405)、第一圆形部分(404)以及第二圆形部分(402)，所述第一底座(405)具有在前部敞口的大体矩形的横截面以便合适地接纳所述热塑性元件(600)，所述第一圆形部分(404)将所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯托·斯卡蒂尼，
申请(专利权)人：加斯凯特国际股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT
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