阀排放冗余杆密封系统技术方案

本发明专利技术涉及一种阀排放冗余杆密封系统。阀包括杆密封组件，其防止流体在第一方向上流动，并且在与第一方向相反的第二方向上排放。组件包括封装组件，其定位在阀的阀体的阀杆开口内以将阀杆密封于阀体。封装组件包括第一密封件和第二密封件，该第一密封件和该第二密封件防止流体沿着阀杆从阀体的本体腔到阀体的外部的经过，同时使流体沿着阀杆从阀体的外部排放到本体腔。封装组件隔离第一密封件和第二密封件，以使施加于第一密封环的负载不传递到第二密封环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及阀杆密封件，并且特别地，涉及阀排放冗余杆密封系统。
技术介绍
闸阀具有带有中心室的本体，该中心室与流通路相交。闸板(gate)在打开位置与关闭位置之间在室内移动。闸板具有穿过其的孔，该孔在位于打开位置时与流通路对齐。闸板可具有分开类型，其包括两个半部，或者它可包括单一平板(slab)。杆延伸成与闸板接合，用于使闸板在打开位置与关闭位置之间移动。室具有与流通路相交的中心部分和从中心部分延伸的杆部分。在一种类型中，杆延伸成与固定于闸板的螺母或套筒可旋转地接合。旋转杆使闸板线性地移动。在另一种类型中，杆不旋转。安装在阀盖中的螺母套筒接合杆，并且在旋转时，使杆线性地移动。套筒和杆的螺纹可彼此抵靠地滑动，或者它们可使用在凹槽之间的滚珠，用于减小摩擦。闸阀可被手动地(诸如利用安装于杆或螺母套筒的轮子)操作。还已知利用遥控车辆(ROV)以接合和旋转杆或螺母套筒。还利用液压驱动的致动器，其中，活塞使杆线性地移动而不旋转。还已知电气致动器，其使用电动机和齿轮系以使杆或螺母套筒旋转以引起闸板的移动。典型地，室的杆部分中的密封件接合杆以密封室内的压力。施加在杆密封件上的压力可为相当大的，从而导致杆密封件失效。当杆密封件失效时，它将允许流体或气体在杆周围从阀流出。一些现有技术实施例提供第二密封件，其将在主密封件失效的情况下将阀杆密封于阀体。这提供阀杆密封件内的冗余，其提高密封件的可靠性。在使用第二密封件的地方，在第一密封件泄漏的情况下，一定体积的流体将保持在失效的第一密封件与第二密封件之间。取决于第一密封件与第二密封件之间的间距的尺寸，体积可为相当小的。小体积尺寸允许体积内的流体压力快速地达到内部系统压力。这并非罕见的状态，因为阀安置在其中的许多环境经受极端压力负载许多年，从而极大地增大主密封件将泄漏或者失效的可能性。当阀打开时，压力接着可迅速地排出经过泄漏的密封件。这可引起对主密封件的另外损坏，以使小泄漏变成主密封件的较大失效。主密封件的较大失效可消除泄漏主密封件提供的任何益处，从而增大随后的次级密封件失效的可能性。因此，存在对密封杆的需要，该密封杆具有由冗余密封件带来的高可靠性，同时允许密封件在经过主密封件的泄漏的情形下排放。
技术实现思路
通过提供阀排放冗余杆密封系统和用于使用该阀排放冗余杆密封系统的方法的本专利技术的优选实施例，大体解决或者规避这些和其他的问题，并且大体实现技术优点。根据本专利技术的实施例，公开一种具有杆密封组件的阀。阀包括阀体，其限定流通路和垂直于流通路的本体腔。阀体限定从本体的外部延伸到本体腔中的杆开口。阀包括能够在打开位置与关闭位置之间移动的阀部件，阀部件具有穿过其的孔，该孔在阀部件位于打开位置时与流通路对准。阀还包括联接于阀部件的具有阀杆轴线的阀杆，阀杆从本体腔穿过阀杆开口延伸到阀体的外部，用于使阀部件从关闭位置移动到打开位置。封装组件定位在阀杆开口内以将阀杆密封于阀体。封装组件包括具有人字形轮廓的密封环，其限定从人字形的顶端径向向外延伸的第一支腿和第二支腿，第一支腿和第二支腿用于密封于相对环形表面。封装组件包括衬环(back ring)，其具有人字形通道，以使密封环的顶端可插入到通道中，衬环具有比第一支腿和第二支腿大的径向移动刚度以限制第一支腿和第二支腿的径向变形。根据本专利技术的另一个实施例，公开一种闸阀杆封装组件，其用于将闸阀杆密封于具有体腔的闸阀本体。封装组件包括封装环，其位于杆开口内，以使封装环的外径邻接杆开口的内径，并且封装环的内径邻接阀杆的外径。封装环限定封装环的外径上的第一环形凹部和封装环的内径上的第二环形凹部。组件还包括封装挡圈，其与封装环同轴地定位并且固定于阀体，以使封装挡圈将封装环固定于阀体。封装挡圈限定封装挡圈的外径上的第三环形凹部，其与第一环形凹部同轴并且位于其轴向上方。封装环限定在封装挡圈附近的第四环形凹部，第四环形凹部与第二环形凹部同轴并且位于其轴向上方。密封件定位在每个环形凹部中，以使每个密封件防止流体在第一方向上的经过，并且在与第一方向相反的第二方向上排放。根据本专利技术的又一个实施例，公开一种用于闸阀的密封环。密封环包括具有第一端部和第二端部的环形密封件支架(standoff)。密封环还包括具有人字形轮廓的密封环，其定位在密封件支架上，以使密封件支架的第二端部插入到人字形轮廓中。密封环限定从人字形的顶端径向向外延伸的第一支腿和第二支腿，第一支腿和第二支腿用于密封于相对环形表面。具有人字形轮廓的赋能弹簧置于密封件支架与密封环之间，赋能弹簧在密封环的支腿上施加扩展力，以使密封环将保持与相对环形表面密封接触。该赋能弹簧可响应于与赋能弹簧相对的密封环上的流体压力而偏移以允许流体流经密封环。密封环包括衬环，其具有人字形通道，以使密封环的顶端可插入到通道中，衬环具有比密封环的第一支腿和第二支腿大的径向移动刚度以限制密封环的第一支腿和第二支腿的径向变形。密封件支架的第一端部具有定位在封装组件的支撑台肩上的大致平坦的部分，并且密封件支架的第二端部与人字形轮廓操作性地接合。密封环由聚合物形成，并且衬环由具有比密封环的聚合物大的硬度的聚合物形成。衬环的通道仅部分地延伸到密封环的每个支腿的远端。衬环的宽度小于密封环支腿之间的距离，并且衬环不密封接合杆。衬环的通道从密封环的顶端仅在密封环的部分上延伸。优选实施例的优点在于，它提供真正冗余密封，同时还在需要时允许压力卸除排放。因此，当流体在阀打开时排放经过主密封件时，经过主密封件的任何泄漏不引起对主密封件的损坏或主密封件的另外失效。更进一步，密封件独立地操作以减小密封组件上的磨损并且延长密封组件的使用期限。附图说明为了如下方式，以该方式获得并且可更详细地理解将变得显而易见的本专利技术的特征、优点和目的以及其他事物，可参考在附图中示出的本专利技术的实施例来对以上简要地概括的本专利技术进行更详细的描述，该附图形成该说明书的部分。然而，将注意，附图仅示出本专利技术的优选实施例，并且因此不被认为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其他等效实施例。图1是根据本专利技术的实施例的闸阀的局部截面图。图2是根据本专利技术的实施例的如图1所示的闸阀杆的部分的详细视图。图3是根据本专利技术的实施例的如图2所示的闸阀杆密封件的详细视图。图4是图3的闸阀杆密封件的衬环的俯视图。具体实施例方式现在将参考示出本专利技术的实施例的附图在下文中更全面地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为受限于本文中提出的示出的实施例。相反地，这些实施例提供成使得，该公开将是全面且完整的，并且将向本领域技术人员全面地传达本专利技术的范围。同样的附图标记始终表示同样的元件,并且主要标记(如果使用)表示可选实施例中的相似元件。在下列讨论中，许多特定细节提出成提供本专利技术的全面理解。然而，对本领域技术人员而言将明显的是，可在没有这种特定细节的情况下实践本专利技术。另外，在大多数情况下，省略关于阀构造、使用等的细节，因为这种细节不认为是获得本专利技术的完整理解所必需的，并且被认为在相关领域技术人员的技术内。参考图1，闸阀11具有本体13和横向地延伸穿过本体13的流通路15。阀11具有闸板17，闸板17带有穿过其的孔19。闸板17可设计成一件或两件。闸板17可分成两个平板；闸板17的每个板必须同时打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有杆密封组件的阀，其包括：阀体，其限定流通路和垂直于所述流通路的本体腔；所述阀体进一步限定从所述本体的外部延伸到所述本体腔中的杆开口；能够在打开位置与关闭位置之间移动的阀部件，所述阀部件在所述关闭位置阻挡所述流通路，并且在所述打开位置允许流过所述流通路；联接于所述阀部件的具有阀杆轴线的阀杆，所述阀杆从所述本体腔穿过所述阀杆开口延伸到所述阀体的外部，用于使所述阀部件从所述关闭位置移动到所述打开位置；弹簧赋能的第一密封环，其定位在所述阀杆开口内以将所述阀杆密封于所述阀体；第二密封环，其定位在所述阀杆开口内以将所述阀杆密封于所述阀体；以及负载环组件，其固定地安装于并且限定所述阀体在所述第一密封环与所述第二密封环之间的部分，所述负载环组件隔离所述第一密封环和所述第二密封环，以使在朝向所述第二密封环的方向上施加于所述第一密封环的力传递到所述负载环组件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RC亨特，
申请(专利权)人：韦特柯格雷公司，
类型：发明
国别省市：