带有压力释放通道和膨胀空隙的阀密封件制造技术

技术编号:2246209 阅读:146 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种用于蝶阀的柔性的不可压缩的弹性密封件,其由具有周边密封面和周边安装面的圈形成,其中设置成相对的第一和第二轴向面在周边密封面和周边安装面之间延伸。在轴向面中设有围绕密封件成间隔开的关系的通道。这些通道从周边安装面朝着周边密封面延伸并且提供了通往周向安装面的流体连通,从而允许滞留在周向安装面上的流体在因阀关闭而受压时逸出。空隙空间设在周向安装面中并且呈凹槽或凹窝的形式,从而在密封件被保持在阀内并且基本上被阻止变形时,允许周向密封面在受压时变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与阀一起使用的密封件,尤其涉及适用于和蝶阀一起使用的密封件。
技术介绍
阀、例如蝶阀具有可旋转地安装在阀壳内的阀关闭件以对阀进行开启和闭合,这类阀广泛应用在工业和商业活动中,包括化学和石油工业、造纸工业、民用和工业用水设施、商业和住宅灭火系统等若干引用示例。蝶阀和类似阀通常具有安装在阀壳中且环绕关闭件的柔性的弹性密封件。该密封件在阀关闭件和阀壳之间提供了柔性的可变形界面,当关闭件从开启位置旋转到闭合位置以压住密封件并与之相接合时,该界面可执行液密式密封。蝶阀可以用来在高压和高温下控制流体流,例如在超过20个大气压和200°F的温度下。这种工况对阀来说是非常严苛的,会引起阀逐渐失效,除非对阀元件采取保护步骤。尤其会造成问题的是例如具有较大流体温度波动的工况,这种工况会引起阀密封件的极大膨胀和收缩。阀密封件的膨胀系数可大于构成阀壳的材料的膨胀系数。由于密封件通常由不可压缩材料构成,并且通常夹持在阀壳中的凹槽或空腔内,因此密封件必须设计成可以在高温条件下在空腔内膨胀,但仍可变形,以适应形成液密式密封所需的阀关闭件的压紧接合所导致的另外变形。与密封件设计相关的另一难题在于滞留在密封件和阀壳之间的空腔中的流体。这通常发生在阀于高压下工作并且密封件因开启阀而变形的时候,这种变形是由于在部分开启阀中的高流率所引起的瞬间流体力。密封件的变形使得高压流体可渗入密封件和阀壳之间的空腔中。这在阀关闭时会产生问题,因为当密封件被关闭件径向向外地压在空腔内而靠在阀壳上时,空腔内的流体将承受巨大的压力。由于无法从空腔中逸出,因此高压流体迫使密封件产生变形,从而迫使密封件的一部分从空腔径向向内地进入流体流路中,在此处它可能被关闭件夹住或被高速流体流拖曳,并离开空腔。显然,如果用于蝶阀及类似阀的密封件将用于在高压和高温的严酷条件下有效地工作并具有合理的使用寿命,则这种密封件的设计必须要考虑前面提到的难题。专利技术概述本专利技术涉及适于与阀例如蝶阀一起使用的密封件,其具有安装在阀壳内的可旋转的阀关闭件。这种密封件包括柔性的弹性圈,其优选为圆形并且具有周边密封面和周边安装面。周边密封面可以设在该圈的内周边或外周边上并且分别从该圈面向内或面向外。周边安装面设置成基本上与周边密封面相对,并且面向相反的方向。当周边密封面设置在圈的内周边上并面向内时,该圈优选安装在阀壳中的空腔内并且环绕阀关闭件。在这种构造中,周边安装面与阀壳接合,周边密封面从空腔向外延伸并与阀关闭件接合,以密封阀。作为另一种选择,当周边密封面设置在该圈的外周边并面向外时,该圈优选安装在阀关闭件的空腔内。在这种构造中,周边安装面与阀关闭件接合,周边密封面从空腔中向外延伸并与阀壳相接合以对阀进行密封。第一轴向面在周边密封面和周边安装面之间延伸,第二轴向设置成与第一轴向面相对,并且也在周边密封面和周边安装面之间延伸。在其中一个轴向面中设置有通道,其从周边安装面朝着周边密封面延伸。作为另一种选择,该密封件可包括设在该圈周围在这一个或两个轴向面上彼此间隔开的多条通道。本专利技术还构思出一种密封件,其具有或不具有上述通道,并且进一步包括设在周边安装面中的空隙空间。此空隙空间可以包括一条或多条围绕周边安装面连续地或不连续地延伸的凹槽。该空隙空间也可通过从周边安装面向外延伸的抬起面部分限定,或者通过将周边安装表面的部分定向成相互间成一定角度来限定。本专利技术也包括用于控制流体流动的阀,该阀包括阀壳和可旋转地安装在阀壳内的阀关闭件。关闭件可以在开启位置和关闭位置之间移动,开启位置允许流体流通过阀,关闭位置阻止流体流通过。优选为圆形的柔性的弹性圈设在阀壳中且环绕关闭件。该圈具有如上所述的周边密封面。根据周边密封面是设在该圈的内周边上还是设在外周边上,周边密封面可与阀关闭件或阀壳接合,用来在关闭件处于关闭位置时提供液密式密封。该圈还包括定位成与周边密封面相对的周边安装面。周边安装表面与关闭件和阀壳中的用于在其上安装该圈的另一个相接合。空腔设在阀壳或阀关闭件上,用于接受周边安装面。周边密封面从空腔延伸出并与阀关闭件或阀壳相接合,以实现密封。该圈还包括在周边安装面和周边密封面之间延伸的第一和第二轴向面。第二轴向面设置成与第一轴向面相对。一条或者多条通道可以设在这两个轴向面中的一个或两者上,所述通道从周边安装面朝着周边密封面延伸。密封件还可包括设在周边安装面中的空隙空间,如上所述。附图简介附图说明图1是根据本专利技术的密封件的透视图;图2是图1所示密封件的平面图;图3是沿着图2中的线3-3剖开的剖视图;图4是图1所示密封件的侧视图;图5是具有根据本专利技术的密封件的阀的纵向剖视图;图5A是图5中标为5A的圆圈内的详细剖视图,并且以放大比例来显示;图6-9显示了描述根据本专利技术的密封件实施例的各种剖视图10-14显示了描述根据本专利技术的密封件实施例的各种透视剖视图;图15是具有根据本专利技术的密封件的阀的一个备选实施例的纵向剖视图;和图15A是图15中标为15A的圆圈内的详细剖视图,并以放大比例来显示。实施例的详细描述图1和2显示了根据本专利技术的密封件10的一个实施例。密封件10包括圈12,其优选为圆形,然而其它形状如卵形、椭圆形、多边形和跑道形也是可以的。圈12是柔性的和弹性的,并且可包括弹性化合物、天然橡胶以及热塑性塑料,例如氨基甲酸乙酯。该圈可以在热和压力条件下在具有型芯和型腔的模中利用压模技术来制成,或者在大批量生产节省成本时通过注射模制技术来制成。如图1和3最佳所示,圈12具有周边密封面14和周边安装面16,在这两者之间设有相反地延伸的轴向相对的表面18和20。周边密封面14显示为位于圈12的内周边上并面向圈内,周边安装面16位于圈12的外周边上并面向圈外。如下进一步描述,在另一个实施例中,密封面和安装面的相对位置可以反过来,也就是说,在该实施例中,周边密封面位于外周边上并面向圈外,周边安装面位于内周边上并面向圈内(见图15)。优选的是,轴向面18和20相对于周边密封面14定向成形成一定角度,从而导致圈12的包括有周边密封面14的部分22具有楔形截面的轮廓。周边密封面14本身优选具有弯曲形截面24,其适于与阀的可旋转部件密封式接合,出于如下所述的原因,楔形部分优选为不对称的。如图1和3所示,一条或多条通道26设在轴向面18和20中的任一个或这两者上。在所示实施例中,通道26从周边安装面16朝着周边密封面14向内延伸。当密封件10被夹持在阀壳中时(如下所述),通道就在周边安装面16和周边密封面14之间提供了流体连通,从而允许滞留在周边安装面16处的流体通过该阀而流回至流体流中。如图1和4所示,面向外的周边安装面16适于与阀壳密封式接合(也见图5和5A),并且有空隙空间28。空隙空间28提供了自由空间,当该圈承受压负载时,圈12的一部分可变形而进入该自由空间内。该圈由不可压缩的材料形成,这意味着压缩圈一部分的任何变形必须由圈的另一部分的相应变形来适应。当密封件10安装在阀中(如下详述)会出现自由边界面如14、16、18和20受到约束时,空隙空间提供了一定的体积,密封部分可以变形进入该体积内,以适应密封件的其它部分的压缩。空隙空间28可采取多种形式或多种形式的组合,例如包括,一条或多条围绕周边安装面16连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于与具有可旋转地安装在阀壳中的阀关闭件的阀一起使用的密封件,所述密封件包括:柔性的弹性圈,其具有周边密封面以及设置成基本上与所述周边密封面相对的周边安装面,所述周边密封面可与所述阀关闭件和所述阀壳中的一个相接合以便密封式地关闭 所述阀,所述周边安装面可与所述阀关闭件和所述阀壳中的另一个相接合,以便将所述圈安装在所述阀中;在所述周边密封面和所述周边安装面之间延伸的第一面;设置成与所述第一面相对并且在所述周边密封面和所述周边安装面之间延伸的第二面;和   设在所述第一面和第二面之一上并从所述周边安装面朝着所述周边密封面延伸的通道。

【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:PW班克罗夫特RR维斯顿SA沃尔特曼
申请(专利权)人:维克托里克公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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