用于阀的座圈制造技术

一种用于阀的座圈，包括：　　　　接收用于控制流过该阀的流体的阀塞的轮缘；　　　　用于将该座圈紧固到阀上的螺纹部分；和　　　　具有用于安放到阀体接触表面上以形成密封的半径的接触点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及座圈，更具体地说，涉及一种改进的座圈和阀组件，其具有改进的对准特性，并且所需的扭矩减小和泄漏减少。
技术介绍
常规的球形控制阀和其他形式的阀门一般都包括拧入式或夹紧式(clamped-in)座圈。座圈通常被插入在阀的阀体内形成的圆柱形空腔内，并且包括用于接收阀塞以关闭/打开阀门的环形止推轴承轮缘。座圈通常是单独的部件，因此可以更换它。几种经济的材料可用于制造座圈，包括钢、不锈钢、以及诸如钨铬钴合金、陶瓷和碳化钨之类的硬质材料。夹紧式座圈通常需要压缩的垫圈来密封座圈并防止流体泄漏。夹紧结构通常需要额外的部件，并且由于在阀门组件中需要有载荷来压缩垫圈而比较复杂。另一方面，拧入式座圈一般不需要垫圈，而是依靠由座圈和阀体之间的接触线形成的金属与金属间的密封面。但是，常规的拧入式座圈在某种程度上存在如下所述的一定的对准缺点和密封局限性。图1是现有技术中的座圈阀组件10的横截面图，该组件包括拧入到阀体120的圆柱形内侧壁表面122中的座圈100。座圈100包括用于接收阀塞160以打开/关闭阀的环形止推轴承轮缘(rim)102。当阀塞160处于关闭位置时，阀塞被压在座圈100上，并防止流体流过在阀塞从座圈上被提升起来时产生的通道152。轮缘102还包括圆柱形外侧壁112，圆柱形外侧壁112(与所示的水平面)形成90°的角度，并面向阀体120的圆柱形内表面138(下面再对此作更详细说明)。如图所示，在轮缘102的正下方，锥形外表面与阀体120的锥形表面136紧密配合。两个锥形表面通常被制造成大约45°。各锥形表面和各侧壁一起形成各部件之间的主密封表面或接触线(lineof contact)106，从而形成密封。在该密封面下面，座圈100的螺纹部分104与阀体120的螺纹部分110紧密配合，这有助于将座圈100紧固并引导到空腔130内。螺纹部分也提供了副密封。但是，主线接触密封106的效果高度依赖于座圈100在空腔130内的对准情况(即平直度和居中度)。如果座圈100没有对准，就不会形成紧密而均匀的圆形密封，这是因为某些密封段会有间隙，尤其是在金属上有细微缺陷的地方，这样就会在座圈100和阀体120之间产生不可接受的泄漏。遗憾的是，这种常规的拧入式座圈组件尤其容易出现对不准，从而造成泄漏，这至少有三个原因i)常规的拧入式座圈依靠与其匹配的螺纹来提供对准和副密封，但如果正规的工业标准螺纹之间有误差，那么螺纹就无法提供足够的同心性，因此无法实现可靠的关闭；ii)在未与阀体表面136对准过程中，轮缘的斜面132和侧壁表面112之间形成的锐边形成非常窄的密封表面接触线，这易于导致细微表面缺陷或不规则；以及iii)阀体表面136的相对窄的角(45°)没有将座圈100充分向下引导到空腔130的中心，造成座圈100容易对不准。换句话说，对不准的座圈尤其容易泄漏，这是因为它要么未居中、要么不直、要么两者都有，从而造成至少一部分密封容易在相对角之间没有充分接触的地方泄漏。为了补偿这些不足，并将泄漏减少到可以接受的水平，组装者必须向座圈上施加高得不可接受的扭矩，以在空腔130内过度压缩座圈100。所需的过度压缩导致组装过程复杂，并且在组装部件上产生扭矩应力，并导致主密封106的高失败率。因此，需要一种改进的座圈阀组件，它具有自对准特性，能产生更好的密封，泄漏减少，并且在组装过程中不需要高得不可接受的扭矩。对不准或者缺少同心性对阀塞160密封座圈100的能力也有影响。
技术实现思路
一种改进的座圈、阀体和座圈阀组件具有自对准特性，这种特性能减少泄漏，并且不需要高得不可接受的组装扭矩。这种改进的座圈被拧入到阀体内形成的空腔内，并且该座圈包括用于接收用于开/闭阀的阀塞的轮缘。为了防止不可接受的泄漏，提供接触点以固定在阀体的倾斜支持面(seatingsurface)上，从而产生更好的主接触密封。通过提供安放在倾斜支持面上的接触点(point of contact)，所需的扭矩就会小于现有技术中的座圈阀组件所需的扭矩。通过下面的附图、说明书和权利要求可以看出这些和其他特征和优点。附图说明图1是现有技术座圈阀组件的横截面图；图2是根据本专利技术第一实施例改进的座圈阀组件的横截面图。具体实施例方式下面参照图2，该图显示基本为圆柱形的座圈阀组件的横截面图。座圈200具有用于接收阀塞以打开/关闭阀的环形止推轴承轮缘222和允许流体流过的座圈空腔280。座圈200还包括凸缘部分202和螺纹部分204，螺纹部分204用于如图所示那样将座圈紧固到阀体220上。特殊的工具(未示出)与该凸缘部分相互作用，以将座圈200旋转到阀体上或者旋转出阀体。为方便起见，将座圈200和阀体220一起称为座圈阀组件。根据本说明书，与现有技术中的座圈阀组件中的接触线(图1中的部件106)不同，在座圈200和阀体220之间形成的是接触点206。如图所示，座圈200的凸缘部分202包括基本上为圆柱形的外侧壁表面212，外侧壁表面212(与所示的水平面)形成一般为90°的角，并且部分地面对阀体220的阀体内表面238。在凸缘部分202的下方，座圈具有(与所示的水平面)大约成45°角的锥形(tapered)表面232。侧壁表面212和锥形表面232之间的交汇处形成接触点206，接触点206在座圈200和阀体220之间起主密封的作用。所形成的接触点的半径优选为约0.03英寸，但也可以采用其他的几何尺寸和/或半径。阀体接触表面236(与所示的水平面)也优选形成约60°的角，但也可以采用其他角度。例如可以采用50°至80°(与所示的水平面)之间的角度。通过产生楔入效应，即将座圈200均匀地引导到阀体空腔230内的下部中心点，阀体接触表面236的大斜角有助于在组装期间使座圈200在阀体空腔230内均匀对准。一旦居中，接触点206就会固定到阀体接触表面236上。如本领域技术人员应该理解的那样，建立上述的接触点206大大减少了组装期间所需的扭矩，并且无需补偿金属接触表面上的细微缺陷。另外，接触点206有另外一个优点，即通过减少对准以形成密封所需要的面积，在安装过程中可使座圈200在空腔230内自动对准。尽管借助附图中的例子和上述说明显示了本专利技术的特别实施例，但易于对本专利技术作出各种改进和替换形式。但是，应该理解，并不是要将本专利技术限制到上述特定形式。例如，锥形部分232可以是其他的角度或几何形状，以形成从接触点到螺纹部分204的过渡段。此外，用于容纳阀塞的环形止推轴承的形状和类型可以根据所用的阀塞的类型而改变。另外，根据上述详细说明，本领域技术人员应该理解，下述的座圈阀组件可以加入到任何常规的阀中，诸如开关阀或球形控制阀。根据上述说明书，只要不背离所要求保护的专利技术的精神和范围，其他改进应该也是显而易见的。权利要求1.一种用于阀的座圈，包括接收用于控制流过该阀的流体的阀塞的轮缘；用于将该座圈紧固到阀上的螺纹部分；和具有用于安放到阀体接触表面上以形成密封的半径的接触点。2.根据权利要求1所述的座圈，其中该接触点为具有该半径的、基本上为球形的表面部分。3.根据权利要求2所述的座圈，其中该半径大约为0.03英寸。4.一种座圈阀组件，包括具有用于建立主密封的阀体接触表面和座圈的阀，该座圈具有接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：威廉姆·埃弗雷特·维尔瑞斯，林恩·迪安·曼克，
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：