阀制造技术

一种球形控制阀被公开。该阀包括具有通过一孔流体连通的入口和出口的壳体，该孔限定了主流路。一球元件被安装在所述壳体中，并适于在关闭位置与开启位置间移动，在关闭位置，入口与出口间流体断开，在开启位置，入口与出口流动连通。密封组件被布置在壳体内，并包括密封壳体和偏置的主密封件。该偏置的主密封件包括在阀的开启和关闭过程中接合所述球元件的插件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及流体阀，特别是涉及具有复合密封件的球形流体阀。
技术介绍
球阀被大量应用于工艺控制系统应用中，用于控制工艺流体(该流体可 以是一种液体、气体、泥浆，等等)的某些参数。尽管工艺控制系统可使用控制阀来最终控制流体的压力、高度、pH值或者其他需要的参数，但该控 制阀主要是控制流体流动的速率。通常地，球阀可包括通过球元件分隔的流体入口和流体出口 ，该5求元件 通过绕一固定轴旋转并与密封组件邻接，控制流动经过的流体的量。在操作 过程中，该工艺控制系统，或者手动控制该控制阀的操作员，抵靠着密封组 件的表面旋转^求元件，从而露出流动通道，以提供所希望的流经入口和出口 ， 由此流经该5求阀的流体流动。球阀部件包括球元件和组件，通常由金属构成；尤其在高压和/或高温 应用中，更是如此。在阀的操作过程中，很多部件会因为阀的重复和大量循 环使用而受到磨损，特別是球元件和密封组件，由于在开启和关闭阀的过程 中连续的摩擦接触而受到磨损。由磨损产生的问题包括但不限于，阀部件使 用寿命的减小、球元件与密封组件之间的摩擦力增大以及球元件和密封组件 之间出现不希望的渗漏。类似地，由于摩擦力相对于部件磨损量的增大而增 大，阀内的动态特性和控制特性就会变差，导致阔的效率低且精度差。在过去，曾试图将一个偏置的主密封件合并到密封组件中以纠正上述问 题。然而，这导致对阀的应用的限制，包括将阀限制为只具有有限的双向密 封能力。而且，在该偏置的主密封件紧靠球元件所产生的附加力和压力的作用下，在球元件和密封组件之间，特别是球元件和主密封件之间产生附加的 磨损。也曾进行另外的尝试以纠正上述问题，包括将球元件安装在凸轮上， 以使球元件在开启和关闭阀的初始阶段，通过从主密封件沿球元件表面的法 钱方向移开，而不是随旋转移开，而从与主密封件的接合撤回。然而，这导 致进一步复杂化，比如在球元件与主密封件间滞留残余物。例如，当经过阀 的介质包含有例如浆料或颗粒的纤维材料时，在关闭阀的过程中，纤维材料 可能滞留在球元件与主密封件之间，实际上形成经过阀的渗漏路径。
技术实现思路
因此，仍然需要改进具有密封组件和能够双向密封流体的球元件的球 阀，该球阀能够减少主密封件与球元件之间的磨损，保持良好的动态性能和 控制特性，其防止纤维材料或者颗粒滞留在球元件与主密封件之间。附图说明图1为根据本公开的说明构造的球阔的俯视图； 图2为沿图1中的线2-2截取的球阀的截面图；图3为沿图1中的线3-3截取的图1中的球阀的截面图，当阀处于开启 位置时球元件的位置用点划线显示；图4为图3中一部分的放大的局部截面图，显示处于关闭位置的球阀， 包括主密封件、 一组两个密封环、弹簧元件和密封壳体；图4A为图4的详细截面图，图示密封环；图5为类似于图4的视图，但图示开启的球阀，包括主密封件、两个密 封环、弹簧构件和密封壳体；图5A为局部截面图，图示处于关闭位置的球阀，包括主密封件、单独 的密封环、弹簧构件和密封壳体；图6A为局部截面图，图示处于关闭位置的球阀，包括具有插件的主密 封件；图6B为图6A的插件的一可替换实施例的详细截面图； 图6C为图6A的插件的另一可替换实施例的详细截面图； 图7为密封壳体的俯视图；图8为沿图7的线8-8截取的图5A的密封壳体的截面图；图9为主密封件的截面图；图IO为图9的主密封件的放大的局部截面图；图ll为波紋弹簧的俯视图；和图12为图11的波紋弹簧的侧视图。虽然本公开能够适应于多种修改和可替换结构，其特定说明性实施例显 示在附图中并将在下文中详细描述。然而，应该理解的是，并非意图要将本 公开限制为所公开的特定形式，而是相反地，意图覆盖所有的修改、可替换 结构以及在由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内的等同替换。具体实施方式现在参照附图，并具体参照图1-3，根据本公开的说明构造的球阀通常 由附图标记20描述。如图所示，球阀20包括在入口 31和出口 32之间具有 主流路33的壳体30、密封组件50和安装在可旋转的轴90和91上的球元 件80。壳体30，大致呈圆柱形，限定了供流体通过其中的主流路33。如图2 中的方位，在壳体30的底部为主流路33的出口 32，该出口32被出口法兰 38所围绕。在壳体30的中部，通孔40穿过壳体30的右壁，盲孔41朝向 壳体30的内部，孑L 40和41相互同轴心，并适于分别容纳轴90和91。密 封垫压圈42、 一组密封环44和轴承43a被布置在驱动轴90和壳体30的右 外壁或者"驱动端"之间。轴承43b被布置在从动轴91和壳体30的左内壁 或者"从动端"之间。轴法兰34位于壳体30的驱动端，适于与紧固件35 接合。仍然如图2中的方位，现在转到壳体30的顶部，设有一沉孔39，形成主.流路33的入口 31,并适于容纳密封组件50。围绕入口 31的是入口法 兰36，该入口法兰36适于紧固到输入管道(未示出)。在这点应该注意的 是，入口法兰36和出口法兰38可被全部或者部分拆除，且入口31和出口 32之间的连接可以通过各种方式制造。如图4-5A中最佳所示，密封组件50包括第一密封体，优选为主密封件 64，和第二密封体，优选为密封壳体52。如前所述，密封组件50设置在壳 体30的沉孔39内，更具体地讲，密封壳体52的外表面54被固定地连接在 沉孔39内。在密封壳体52的内表面53上(图7和8)，设有一对环形槽 55a和55b，分别适于容纳第一密封圈60a和第二密封圏60b。如图4和5 中最佳所示，密封组件50进一步包括例如波紋弹簧的弹性元件70和主密封 件64。该对密封圈60a和60b以及弹性元件70能够将主密封件64连接到密 封壳体52上。该弹性元件70被布置在主密封件64 (图9和10)与密封壳 体52之间，形成主密封件64上朝向球元件80的偏置，由于此种增加，在 主密封件64和密封壳体52之间无意中形成第二流路72。所述一对密封圏 60a和60b也可以被布置在主密封件64和密封壳体52之间，对通过第二流 ;洛72的流体形成流动限制。当阀20处于关闭位置时，球元件80与主密封件64邻接(图4)。该 球元件80包括球面82和优选一 V形槽部分83 (图1 ),使阀20能够逐渐 开启和关闭。从动轴91和驱动轴卯分别穿过通孔84a和84b与球元件80 相连。如前所述，轴承43a和43b辅助轴90和91成一直线并旋转，它们被分 别布置在壳体30与轴90和91之间。仍如图2中的方位，从动轴91 -故布置 在壳体30从动端的盲孔41里。轴承43b与从动轴91接合并被布置在壳体 30的从动端与球元件80之间，轴承43a被布置在壳体30的驱动端与球元件 80之间。驱动轴90于是经通孔40，穿过壳体30的驱动端，并在伸出壳体 30之前与密封环44和密封垫压圈42接合。在轴90的外端92，轴卯可适 于与一开启和关闭机构相接合。在如图3最佳所示的一个例子中，球元件80被安装在轴90上使球元件 80偏心旋转。例如，球元件80具有固有支点，球元件80在该点旋转，则 球元件80的球面82上的所有点都与该固有支点等距离。然而，当球元件偏 心旋转时，球元件80的球面82上的点到该固有支点的距离就不再相等，因 而是偏心的。此时应该注意的是，如本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀，包括：壳体，其具有入口和出口，所述入口和出口通过在它们之间的孔流体连通，该孔限定了主流路；球元件，其安装在壳体中，并适于在关闭位置与开启位置间移动，在关闭位置，所述入口与出口流体断开，在开启位置，所述入口与出口流动连通；和密封组件，其布置在所述壳体内，该密封组件包括密封壳体和偏置的主密封件，其中该偏置的主密封件包括插件，该插件在阀的开启和关闭过程中与球元件接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里艾伦威特，
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：US[美国]