用于流体阀的密封组件制造技术

公开了与流体阀一起使用的密封组件。装置包括阀塞、密封件和紧固件，阀塞具有邻近阀塞的端部的第一环形肩部，密封件设置在第一环形肩部上，并且紧固件位于阀塞的端部处的紧固件，以迫使密封件抵靠第一环形肩部以向密封件施加载荷。

【技术实现步骤摘要】
用于流体阀的密封组件
本公开内容总体涉及密封组件，更具体而言，涉及用于流体阀的密封组件。
技术介绍
阀通常用在过程控制系统中以控制过程流体的流动。线性阀(例如，闸阀、球阀、隔膜阀、夹管阀等)通常具有设置在流体路径中的闭合构件(例如，阀塞)。阀杆可操作地将闭合构件耦接到致动器，致动器在打开位置与关闭位置之间移动闭合构件，以允许或限制流体在阀的入口与出口之间的流动。另外，为了实现某些流体流动特性，阀通常采用插入阀的入口和出口之间的流体流动路径中的笼。笼可以减小流量，减弱噪音，和/或减少或消除气蚀(cavitation)。另外，笼围绕闭合构件，以提供闭合构件的稳定性、平衡性和对准。为了实现闭合构件的密封，闭合构件通常包括通道或凹槽，该通道或凹槽接收与笼的内表面接合的密封件。通常，过程流体的诸如压力和温度的工业过程条件(例如，过热蒸汽应用)决定了可以使用的阀和阀部件的类型，诸如，举例来说，可以用于实现闭合构件的密封类型。对于高温应用，由于不能承受高温，因此不能使用柔性阀密封件(例如，弹性密封件)。在高温应用(例如，大于450°F)中，由于其耐高温性，可以使用碳纤维密封环。然而，由于其脆性特征和缺乏弹性，碳纤维密封件无法完整地安装，并且在被安装到闭合构件的凹槽中之前必须要被破碎成碎片。密封环件断裂的配合端可能最终导致不期望的泄漏。另外，阀的入口与出口之间的流体的压差用于压力辅助或加载密封件抵靠密封表面(即，闭合构件的凹槽)以实现闭合构件的密封。然而，在低压条件期间，流体压力可能不足以压力辅助密封件抵靠密封表面，从而导致通过阀的不期望的泄漏。
技术实现思路
本文公开的示例性装置包括阀塞，所述阀塞具有邻近所述阀塞的端部的第一环形肩部。所述装置还包括设置在所述第一环形肩部上的密封件。所述装置还包括位于所述阀塞的所述端部处的紧固件，以迫使所述密封件抵靠所述第一环形肩部，从而向密封件施加载荷。另一示例性装置包括阀塞，所述阀塞具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一直径，并且所述第二部分具有小于所述第一直径的第二直径。所述装置还包括设置在所述第二部分上的周向密封件。所述装置还包括位于所述阀塞的邻近所述第一个部分的端部处的紧固件，所述紧固件向所述密封件施加载荷。另一示例性装置包括具有密封压盖的阀塞。所述装置还包括设置在所述密封压盖中的叠置布置的密封件。所述装置还包括用于偏置的装置，其用于保持施加到所述密封件的载荷。附图说明图1是已知阀的横截面视图。图2是示例性流体阀的详细横截面视图，并且示出了根据本公开内容的教导的示例性流体流动控制构件。图3是根据本公开内容的教导的图2的示例性流体阀和示例性流体流动控制构件的替代构造的详细横截面视图。图4是根据本公开内容的教导的图2的示例性流体阀和示例性流体流动控制构件的另一替代构造的详细横截面视图。图5是根据本公开内容的教导的图3和图4的示例性流体阀和示例性流体流动控制构件的另一替代构造的详细横截面视图。本文公开的附图未按比例绘制。只要有可能，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。如在本公开内容中所使用的，陈述任何部件以任何方式定位在另一部件上(例如，定位在其上，位于其上，设置在其上或形成在其上等)，意味着所引用的部件与另一部件接触。引用部件位于另一部件之上，其中一个或多个中间部件位于其间。说明任何部件与另一部件接触意味着两部件之间没有中间部件。具体实施方式阀塞可以使用密封件(例如，O形圈)来防止在阀的操作期间过程流体(例如，水、天然气等)泄漏通过阀塞。密封件通常由软和/或硬材料(例如，橡胶、金属、石墨等)组成，这取决于密封件起作用的操作条件。特别地，可以基于流过阀的过程流体的温度、压力和/或类型来选择密封材料。在某些流体控制应用(例如，向锅炉供应给水)期间，阀塞可能经历相对高的温度。另外，这种过程流体(例如，水)中的沉淀物或颗粒可以降低阀塞的密封性。阀塞密封件还可能由于密封件抵靠密封表面(诸如阀内的笼的壁)滑动而导致摩擦而劣化和/或磨损(例如，在流体阀的行程期间)。结果，上述已知密封件、阀塞和/或流体阀的性能可能受到不利影响。例如，密封件的这种退化、劣化和/或磨损可能导致流体阀不能实现紧密关闭，导致昂贵的维修和/或需要对其中包含的部件进行过度维护。本文所述的示例性密封组件可与阀一起使用，以防止在阀的操作期间过程流体(例如，水、天然气等)泄漏通过阀塞。本文公开的示例性密封组件基本上消除或防止在操作期间通过阀塞的不期望的泄漏并且改善关闭能力。特别地，示例性密封组件包括设置在阀塞的环形肩部上的至少一个密封件(例如，石墨环)。本文所述的示例性密封组件在高温流体应用中特别有利，因为本文所述的示例性石墨密封件可以在安装密封件期间安装而不必将密封件破碎成碎片，从而减少或基本上消除了笼与闭合构件之间的不期望的泄漏。附加地或替代地，本文描述的示例性密封组件包括偏置元件，以提供载荷以辅助或偏置密封件抵靠阀塞的环形肩部，从而消除对过程流体的压差的依赖性以压力辅助密封件抵靠阀塞的环形肩部。附加地或替代地，示例性密封组件可包括紧固件，该紧固件提供载荷以将密封件偏置抵靠阀塞的环形肩部。在一些示例中，紧固件可以加载偏置元件(例如，Bellville弹簧、螺旋弹簧等)，该偏置元件又将密封件偏置抵靠阀塞的环形肩部。因此，例如，尽管紧固件松动，偏置元件可提供载荷以将密封件偏置抵靠阀塞的环形肩部。在一些示例中，密封组件可包括定位在偏置元件与密封件之间的载荷环，以分配由偏置元件和/或紧固件提供的载荷。在一些示例中，密封组件还可包括紧邻密封件上方和下方放置的刮环。例如，刮环可以具有比密封件略大的直径，以减小密封件与笼的内表面之间的摩擦并且防止密封件挤出。在一些示例中，密封件可包括多个密封件(例如，两个石墨环、三个石墨环等)。当存在多个密封件时，刮环可以例如放置在各个密封件之间。图1例示了已知阀100的横截面视图。图1所例示的阀100包括阀体102，阀体102限定入口104与出口106之间的流体流动通道。阀盖108通过紧固件110耦接到阀体102，阀盖108将阀体102耦接到致动器(未示出)。尽管未示出，但阀盖108可容纳填装(packing)系统。设置在阀体102中形成的流体流动通道内的阀内件112控制入口104与出口106之间的流体的流动。阀内件112包括阀100的内部部件，诸如，举例来说，闭合构件、阀座、笼、阀杆和阀杆销。参考图1，为了控制通过阀体102的流体，笼114设置在入口104与出口106之间，以赋予流体某些流动特性(例如，减少由流体流动通过阀100而产生的噪声和/或气蚀)。笼114可包括各种设计以提供某些流体流动特性以适应特定控制应用的需要。例如，笼114可以被配置为提供特定的流体流动与压降特性的关系。笼114还可以促进阀内件112的其它部件的维护、移除和/或更换。在所例示的示例中，笼114是基本上一体的结构。然而，在其它示例性实现方式中，笼114可以是两件式结构，其包括可拆卸地耦接到下部部分的上部部分。闭合构件116(例如，阀塞)具有外表面，该外表面的尺寸被设计成紧密地配合在笼114内，使得闭合构件116可在笼114内滑动。杆118操作地将闭合构件116耦接到致动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：阀塞，所述阀塞具有邻近所述阀塞的端部的第一环形肩部；密封件，所述密封件设置在所述第一环形肩部上；以及紧固件，所述紧固件位于所述阀塞的端部处以迫使所述密封件抵靠所述第一环形肩部，从而向所述密封件施加载荷。

【技术特征摘要】
2017.07.24 US 15/658,1471.一种装置，包括：阀塞，所述阀塞具有邻近所述阀塞的端部的第一环形肩部；密封件，所述密封件设置在所述第一环形肩部上；以及紧固件，所述紧固件位于所述阀塞的端部处以迫使所述密封件抵靠所述第一环形肩部，从而向所述密封件施加载荷。2.根据权利要求1所述的装置，还包括位于所述紧固件与所述密封件之间的弹簧，以保持所述载荷。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述弹簧包括Bellville弹簧。4.根据权利要求1所述的装置，还包括位于所述紧固件与所述密封件之间的载荷环，以将由所述紧固件施加的力分配到所述密封件。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述密封件包括一个或多个石墨环。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀塞包括位于所述阀塞的所述端部与所述第一环形肩部之间的第二环形肩部，并且还包括与所述密封件接触的载荷环和设置在所述载荷环与所述紧固件之间并与所述第二环形肩部间隔开的弹簧。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述紧固件能够被调节为将所述弹簧推向所述第二环形肩部和所述载荷环，以增加所述密封件上的所述载荷。8.根据权利要求7所述的装置，其中，当所述阀塞安装在阀笼中时，所述紧固件可以被调节。9.根据权利要求1所述的装置，还包括邻近所述密封件的一个或多个刮环。10.一种装置，包括：阀塞，所述阀塞具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一直径，并且所述第二部分具有小于所述第一直径的第二直径；周向密封件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·F·杰克逊，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US