抗挤压填充支承装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于在两个配合表面例如阀杆和孔之间的环面提供流体密封的密封配置。所述密封配置包括一对填充支承环。优选地，使用两对所述填充支承环使得为所述填充件提供双端或两侧轴向支承。在正常或额定温度使用期间，所述第一和第二支承环支承所述填充件上的负载，优选地与所述阀杆过盈配合以抵制所述填充件沿着所述阀杆的挤压。所述支承环嵌套在一起并且包括不同的材料。例如，一个支承环包括金属，另一个支承环包括较软的材料，例如聚合物或弹性体。填充材料的一个示例是耐火材料。在另一个支承环在火灾或其他灾难性事件中被损坏的情况下，使用所述金属支承环保持所述耐火材料上的负载。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗挤压填充支承装置相关申请本专利技术要求于2010年7月30日提交的美国临时专利申请序列号61/369，199的抗挤压填充支承装置(Ant1-Extrusion Packing Support)的优先权,其全部公开内容通过参考完全合并入本申请中。专利技术背景诸如阀的流动控制设备例如典型地具有可平移的或可旋转的致动阀杆，其必须相对于流体系统压力被密封。其他流动控制设备具有例如用于终端连接器的一个或多个阀杆，其也必须相对于流体系统压力被密封。阀杆密封可以是静态的或动态的，其依赖于密封构件是否与表面接合，其中该表面相对于所述密封构件的表面滑动或移动。阀杆密封必须在所述流动控制设备的需要的或额定的操作范围和在需要的或额定的压力下执行。然而，由弹性材料制成的阀杆密封件典型地受其温度特性所限制以便维持额定的压力，通常是由于沿着所述密封表面的挤压和减小的压缩或压挤。关于短时排放(fugitive emissions),一些应用还提出非常严格的要求。专利技术概述根据此处描述的一个或多个本专利技术的实施例，为用于容纳或控制流体类型的流体设备提供一种密封装置配置。所述密封装置配置可以与布置在孔内的部件主体一起使用，其中，在所述主体的表面和所述孔之间需要流体密封。所述主体可以是环形、圆柱形或其他形状构件，其示例包括但是并不限于致动阀杆、连接阀杆和其他阀杆类构件。所述阀杆可在所述孔内旋转或可在所述孔内轴向平移或可静止在所述孔内。所述密封配置能够与密封构件或填充件一起使用，所述填充件例如包括易于挤压的材料，但是并不限于例如弹性体和塑料和其他不全为金属的材料或合成物。在一个示例性实施例中，所述密封构件包括耐火填充件(fire resistant packing),例如,商标为GRAFOIL?的全石墨材料。在一个实施例中，所述密封装置配置包括一对填充支承环。优选地，使用两对所述填充支承环为所述填充件提供双端或两侧轴向支承。在正常或额定温度使用期间，所述第一和第二支承环支承所述填充件上的负载，优选地，所述阀杆的过盈配合沿着所述阀杆抵抗所述填充件的挤压。所述第二支承环即使在灾难性的事件(例如火灾)后支承所述填充件上的负载。所述抗挤压环和金属垫环的使用获得了填充件挤压防护使得所述密封配置能够满足甚至是非常严格的泄露率测试(例如以短时排放要求为例)。在一个示例性实施例中，所述填充支承环对具有互补的几何形状以允许所述支承环沿轴向嵌套在一起。所述嵌套能够通过锥形接界面(interface)实现,其用于提供所述填充件的径向分量相对于所述阀杆的自紧偏移。其可以通过使用所述填充支承环提高所述抗挤压效益。在更具体的实施例中，所述支承环中的其中一个包括金属使得其能够在灾难性的事件例如火灾中存留，而另一个支承环包括更软、更有弹性的材料(例如但是不限于塑料、聚合物或弹性体)以抵抗所述填充件沿所述阀杆表面的挤压。根据在公开的内容中陈述的本专利技术之一的另一实施例，球阀包括防止流体沿着阀杆从所述阀组件损失的密封装置配置。在示例性实施例中，密封装置配置包括耐高温的阀杆密封构件或填充件，在特别的实施例中是耐火的。可设置一对填充支承环。在正常的或额定的温度使用期间，所述第一支承环支承所述填充件上的负载，优选与所述阀杆的过盈配合以抵抗所述填充件沿着所述阀杆的挤压。所述第二支承环甚至在灾难性的事件(例如火灾)后支承所述填充件上的负载。在示例性实施例中，使用两对支承环为所述填充件提供双端或两侧轴向支承。所述支承环如上所述。所述密封装置配置能够与很多不同的球阀设计结合。在一个实施例中的抗挤压填充支承装置包括一对填充支承环。所述支承环中的一个包括金属或其他刚性材料，而另一个支承环包括更软或更有弹性的材料例如塑料、聚合物或弹性体。在更特别的实施例中，所述填充支承环沿轴向嵌套在一起。同时，所述支承环对的一对沿轴向堆叠压靠所述填充件的一个轴端，另一对沿轴向堆叠压靠所述填充件的另一轴端。也会发现在所述球阀
之外应用本专利技术，例如旋塞阀和针形阀，并且在其他应用中，对于孔内的阀杆或阀杆类构件，需要相对于流体压力的密封。所述密封装置配置相对于流体压力提供动态密封和/或静态密封。参考附图和基于示例性实施例的下述细节描述，此处公开的本专利技术的这些和其他实施例能够被本领域技术人员理解。【附图说明】图1是例如可与本专利技术一起使用的球阀应用实施例的立体图；图2是在图1中沿着线2-2的图1的组件的纵向剖视图；图3是采用图1和2的示例性实施例的密封装置配置的对于图2中的圆形区域的放大图示；图4以分解立体图示出了在图1至3的实施例中使用的两个填充支承环或构件；图5是图1的阀组件的其中一个的分解立体图；和图6示出了在图1的所述密封装置配置上施加负载的另一实施例。【具体实施方式】尽管此处示例性实施例是以球阀为背景出现，此处的本专利技术并不限于这样的应用，并且将会发现在用于容纳流体的很多不同设备中使用，例如，在压力下容纳流体的设备，其能够但是也不必须控制流体流动，例如阀、调节器、限流器、耦合器等等。例如，在流体容纳
中公知的流体连接器，其可用于在流体循环中互相连接两个或多个流体设备。流体连接器具有很多不同的设计和结构，但是大多数都具有共同特征:主体构件具有环形的或大体上圆柱形的主体表面，所述表面在孔内布置，需要在所述主体表面和所述孔之间进行密封配置以防止流体流动通过在所述主体表面和所述孔壁之间限定的环面。流体连接器可将所述密封配置用作静态密封或动态密封或两者。使用静态密封意味着所述密封构件未必外露或直接与一个或多个表面接触，所述表面相对于所述密封构件的所述接合表面运动。使用动态密封意味着所述密封构件可外露和相对于其形成的密封直接与表面(例如，致动阀杆表面)接触，其中，所述表面相对于所述密封构件的所述接合表面运动。所述表面运动可以是旋转的(例如球阀杆)，或平移的(例如塞子或针阀杆)。本专利技术的带有密封装置配置的球阀流体设备的示例性实施例是可以应用的很多不同设计中的一个示例，其数量很庞大和多样化以致不能在此处描述或示出。此外，对于球阀应用，本专利技术也不限制于使用此处示出的示例性设计的球阀。尽管示例性实施例示出例如阀杆构件的主体构件，其是布置在大体上圆柱形的孔内的大体上是圆柱形的或具有大体上圆柱形的表面，考虑到存在非圆柱形的阀杆或主体构件的应用(例如类椭圆形的或椭圆形的阀杆或其他外形或轮廓)，可以布置在互补的孔内并且可以在此处使用一个或多个本专利技术的密封装置配置原理。当专利技术的不同的创造性方面、原理和特征能够在此处结合所述示例性实施例进行描述和说明，这些不同的方面、原理和特征可以在很多的可选实施例中使用，或者独立地或者以不同的组合和其子组合使用。除非此处明确地排除所有这种组合和子组合否则都是在本专利技术的保护范围之内。更进一步，关于本专利技术的不同的方面、原理和特征的不同的可选的实施例一例如可选的材料、结构、配置、方法、线路、设备和部件，可选的关于形状、配合和功能，等等能够在此处描述，不论是现在已知的或今后发展的，这些描述不是可用的可选实施例的完整的或详尽的列表。本领域技术人员能够轻而易举地在另外的实施例中采用一个或多个所述创造性特征的方面、原理或特征，并且在本专利技术的范围内使用，即使这种实施例在此处没有明确地公开。此外，尽管本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有布置在孔内的阀杆的用于流体容纳设备的阀杆密封装置，所述密封装置的配置包括：包括外部表面的阀杆和包括内部表面的孔，所述阀杆的大小被设置以容纳在所述孔内，所述孔的内部表面与所述阀杆的外部表面形状互补；填充件，所述填充件布置在所述阀杆外部表面的一部分周围，所述填充件为所述阀杆外部表面和所述孔内部表面之间的环面提供流体密封；第一对支承环和第二对支承环，所述第一对支承环邻近于所述填充件的第一轴向端布置，所述第二对支承环邻近于所述填充件的第二轴向端布置；每对所述支承环包括金属环和抗挤压环，所述金属环在所述填充件上施加压缩负载，所述抗挤压环径向压靠所述阀杆外部表面并且抵抗所述填充件的挤压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.30 US 61/369,1991.一种具有布置在孔内的阀杆的用于流体容纳设备的阀杆密封装置，所述密封装置的配置包括: 包括外部表面的阀杆和包括内部表面的孔，所述阀杆的大小被设置以容纳在所述孔内，所述孔的内部表面与所述阀杆的外部表面形状互补； 填充件，所述填充件布置在所述阀杆外部表面的一部分周围，所述填充件为所述阀杆外部表面和所述孔内部表面之间的环面提供流体密封； 第一对支承环和第二对支承环，所述第一对支承环邻近于所述填充件的第一轴向端布置，所述第二对支承环邻近于所述填充件的第二轴向端布置； 每对所述支承环包括金属环和抗挤压环，所述金属环在所述填充件上施加压缩负载，所述抗挤压环径向压靠所述阀杆外部表面并且抵抗所述填充件的挤压。2.如权利要求1所述的阀杆密封装置，其中，每个抗挤压环包括比所述金属环更软的材料，所述更软的材料选自下述群组:聚合物、弹性体、塑料。3.如权利要求2所述的阀杆密封装置，其中，每个金属环包括耐火材料，使得在暴露于熔化所述抗挤压环的温度后所述填充件处于压缩。4.如权利要求1所述的阀杆密封装置，其中，每个抗挤压环与所述阀杆的外部表面过盈配合。5.如权利要求1所述的阀 杆密封装置，其中，每对支承环轴向彼此嵌套。6.如权利要求5所述的阀杆密封装置，其中，每对支承环包括接合锥形表面。7.如权利要求1所述的阀杆密封装置，其中，所述支承环轴向堆叠抵靠所述填充件轴端。8.如权利要求1中所述的阀杆密封装置，其中，所述填充件包括GRAFOIL?填充件。9.如权利要求1中所述的阀杆密封装置，其中，所述抗挤压环包括能够避免磨损所述阀杆外部表面的低摩擦塑料、聚合物或弹性体。10.如权利要求1中所述的阀杆密封装置，其中，所述流体容纳设备包括球阀。11.一种耐火阀，具有布置在孔内的阀杆，所述耐火阀的密封装置的配置包括: 包括外部表面的阀杆和包括内部表面的孔，所述阀杆的大小被设置以容纳在所述孔内，所述孔内部表面与所述阀杆外部表面形状互补， 耐火填充件，所述耐火填充件布置在所述阀杆外部表面的一部分周围，所述耐火填充件为所述阀杆外部表面和所述孔内部表面之间的环面提供流体密封， 第一对支承环和第二对支承环，所述第一对支承环邻近于所述耐火填充件的第一轴向端布置，所述第二对支承环邻近于所述耐火填充件的第二轴向端布置， 每对支承环包括压缩环和抗挤压环，所述压缩环在所述填充件上施加压缩负载...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·格里芬，德米特里厄斯·莱特尔，
申请(专利权)人：世伟洛克公司，
类型：
国别省市：