具有多种硬度的密封阀盘制造技术

一种用于流体流量控制阀如流体调节器的密封阀盘，其具有由弹性材料形成的主体，所述主体在密封面上具有第一硬度，沿着厚度方向与密封面隔开的部分具有第二硬度。密封面上的弹性材料较软，而与密封面隔开的部分较硬。

【技术实现步骤摘要】
具有多种硬度的密封阀盘
本专利技术总的来讲涉及一种用于流量控制阀如流体调节器的密封阀盘，更加具体地说，涉及这种具有多种硬度的密封阀盘。
技术介绍
提供气体的典型气体分配系统中的压力可根据各种因素改变。这些因素可包括，比如，系统上的放置需求、气候、供给源、和/或其他因素。然而，安装有燃气用具如炉灶、烤箱等的大部分终端用户设备，需要在或者低于终端用户设备的最大容量下，根据预定压力传递气体。因此，过程流体调节器应用在这些分配系统中，从而保证所传递的气体满足终端用户设备的需求。过程流体调节器也用于调节液体传递，从而获得相同的功能性。常用的过程流体调节器包括调节器主体、控制元件、以及致动器。调节器主体限定了流体流动通道、流体入口、和流体出口。限定出阀座的孔可操作性地沿着流体入口和流体出口之间的流体流动通道设置在主体中。流体流动通道从流体入口，穿过孔，延伸到流体出口。控制元件移动来调节沿着流体流动通道穿过孔的流体的流动。控制元件在闭合位置密封地接合阀座，且在打开位置与阀座隔开。在本领域公知的方式中，致动器可操作性地连接到调节器主体和控制元件，从而对应于流体流动通道中的压力变化控制控制元件相对于孔的位置，以将比如流体出口处的过程流体压力保持在预选范围中。图1显示了用于过程流体调节器的典型阀内件某部分的单独的放大细节，其包括流量控制元件10，阀杆12和孔14。孔14具有柱形管的形式，且固定到调节器主体16，比如，通过外螺纹18啮合调节器主体16的互补内螺纹20，且围绕并形成流体流动通道必须穿过的开孔22。阀座24沿着孔14的上边缘或者环形边沿限定。流量控制元件10承载在阀杆12的远端。流量控制元件10包括安装部分26，如容纳阀杆12远端的承口，以及设置为密封地接合阀座24的密封阀盘28。密封阀盘28设置在流量控制元件10的前侧,而安装部分26设置在相反于前侧的流量控制元件10的后侧。在图1的示意性布置中，密封阀盘28包括圆形密封面30，其直径大于阀座24的直径。安装部分26紧紧配合和/或锁到阀杆12的远端上，这样当流量控制元件10移动到锁定位置，即控制元件10的极端或者最大闭合位置之时，密封面30被设定为密封地接合阀座24，该位置完全防止流体流经开孔22继而流到调节器主体16。至少密封阀盘28，在本示例中，整个流量控制元件10，通常由橡胶或者相似的弹性可压缩密封材料形成，该材料在整个密封阀盘28上具有大体上均质的组成。为了便于参考，术语“弹性材料”此后被用来指所有在阀、过程流体调节器行业中广泛使用的弹性可压缩密封材料，如橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、和其他天然及合成橡胶化合物、聚合物、和/或在阀密封领域可以理解的弹性体。当密封阀盘28接合阀座24，且特别地是在锁定位置之时，阀座24压入密封阀盘28的弹性材料中，并剪切和/或截断(cut)密封阀盘28的密封面30。相比于较硬的弹性材料，较软的弹性材料通常更能承受剪切磨损和/或由阀座24截断。因此，密封阀盘28通常由较硬材料形成密封阀盘28的整个主体，如具有在约70和90之间硬度的弹性体，从而防止在流量控制元件10操作期间密封面30相抵阀座24而发生过多的剪切磨损，或者截断。然而，密封阀盘28的整个主体使用较硬的材料也增加了将密封阀盘28和阀座24密封所需的驱动力的量，特别是在锁定期间。密封孔14所需的驱动力的增加可以使得流量控制阀的工作性能降级，这在流体压力调节器中会特别麻烦。
技术实现思路
根据本公开教导的一些示例性方面，提供了用于流体流量控制阀(如流体调节器)的密封阀盘。密封阀盘具有主体，该主体具有从前侧延伸到后侧的厚度，并在前侧限定出密封面。密封面被设置为密封地接合阀座，且该主体由弹性材料或者其他适宜的材料如橡胶化合物制成。弹性材料在所述密封面具有第一硬度，沿着厚度方向与密封面隔开具有第二硬度，其中密封面上的弹性材料较软，而向着后侧与密封面隔开的弹性材料较硬。根据本公开教导的其他示例性方面，流体控制阀包括阀主体、阀座、阀杆、和可操作性地由阀杆承载的密封阀盘。阀杆被设置为选择性地迫使密封阀盘抵住阀座进入密封接合。密封阀盘包括主体，该主体具有从前侧延伸到后侧的厚度，并在前侧限定出密封面。该密封面设置为密封地接合阀座。该主体由弹性材料或者其他适宜材料如橡胶化合物制成。弹性材料在密封面上具有第一硬度，沿着厚度方向与密封面隔开具有第二硬度，且该材料在密封面较软，而向着后侧与密封面隔开的材料较硬。进一步根据前述示例性方面的一个或多个，密封阀盘、流体控制阀、和/或流体调节器进一步可选择性地包括下面优选的一种或多种形式。在一些优选的形式中，根据ASTM D2240-05(2010)橡胶特性的标准测量方法——计示硬度(此处提供的所有的硬度等级都参考这个ASTM D2240-05(2010)标准)测量，密封面上的材料具有在约40和约60之间的硬度等级。在一些优选的形式中，与密封面隔开的主体部分中的弹性材料具有在约70和约90之间的硬度等级。在一些优选的形式中，弹性材料的硬度随着密封面和与密封面隔开的主体部分之间的厚度逐渐变化和/或持续变化。硬度可在厚度方向上以基本上恒定的梯度变化。作为选择，硬度可在厚度方向上以变化的或者可变的梯度改变。在一些优选形式中，密封阀盘由两层或者更多层的弹性材料形成，至少包括具有第一厚度的第一层材料，和具有第二厚度的第二层材料。密封面可由第一层限定，材料的第一层具有第一硬度。第二层可具有第二硬度，且材料的第一层可以抵住材料的第二层固定。材料的第一层可以固定到材料的第二层上。在一些优选的形式中，至少第三层弹性材料固定到弹性材料的第二层上，且第三层可以设置在第一层和第二层之间。可选地，第二层可以设置在第一层和第三层之间。在一些优选的形式中，适宜材料的一层或多层具有在各自的厚度上基本上恒定的硬度。材料的一层或多层可在各自的厚度上具有逐渐变化的或者可变的硬度。在一些优选的形式中，弹性材料是橡胶化合物或者其他适宜材料。在一些优选的形式中，流体控制阀是流体调节器，且阀主体为调节器主体。在一些优选的形式中，与前述方面和/或优选形式之一或多个的任意组合中，第一硬度的硬度值在约40-60之间。在一些优选的形式中，与前述方面和/或优选形式之一或多个的任意组合中，第二硬度的硬度值在约70-90之间。还公开了与本公开教导一致的其他可选的方面和形式，这些方面和形式可以按适宜的功能性方式单独或者任意功能性可行的组合进行设置。在考虑了下方详细说明的情况下，其他方面和优点将变得清晰。【附图说明】图1是部分典型阀内件的横截面视图。图2是具有阀内件的流体调节器的部分剖切侧视图，其包括根据本公开教导示意性布置的密封阀盘。图3为图2中圈定部分的阀内件放大横截面图，更为详细地显示了示意性密封阀盘。图4为图2中圈定部分的放大横截面图，更为详细地显示了根据本公开教导的另一不意性布置的密封阀盘。图5为阀内件示意性部分的放大横截面图，其包括更为详细地示出的根据本公开又一不意性布置的密封阀盘。具体实施例在图2和图3的示意性布置中，如在流体调节器50中可见的流量控制阀设置有流量控制元件52，其包括根据本公开教导的密封阀盘54以及安装部分55。流体调节器50是常见的已知流体调节器，具有阀主体(如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流体流量控制阀的密封阀盘，其特征在于，包括：主体，其具有从前侧延伸到后侧的厚度；密封面，其在前侧限定，其中所述密封面被设置为密封接合阀座；所述主体包括弹性材料，所述密封面上的弹性材料具有第一硬度，而沿着厚度与所述密封面隔开的部分具有第二硬度，其中所述第一硬度比所述第二硬度要软。

【技术特征摘要】
2012.09.27 US 13/629,3451.一种用于流体流量控制阀的密封阀盘，其特征在于，包括: 主体，其具有从前侧延伸到后侧的厚度； 密封面，其在前侧限定，其中所述密封面被设置为密封接合阀座； 所述主体包括弹性材料，所述密封面上的弹性材料具有第一硬度，而沿着厚度与所述密封面隔开的部分具有第二硬度，其中所述第一硬度比所述第二硬度要软。2.根据权利要求1所述的密封阀盘，其特征在于，所述弹性材料的硬度在所述密封面和主体部分之间逐渐变化。3.根据权利要求2所述的密封阀盘，其特征在于，硬度以基本上等梯度的形式变化。4.根据权利要求2所述的密封阀盘，其特征在于，硬度以变化梯度的形式变化。5.根据权利要求1所述的密封阀盘，其特征在于，所述主体由多层弹性材料形成，至少包括具有第一厚度的第一层和具有第二厚度的第二层，其中所述密封面由所述第一层限定，且第一层弹性材料具有第一硬度，而第二层具有第二硬度。6.根据权利要求5所述的密封阀盘，其特征在于，至少一层弹性材料的第三层固定到所述第二层。7.根据权利要求5所述的密封阀盘，其特征在于，所述第一层固定到所述第二层。8.根据权利要求5所述的密封阀盘，其特征在于，所述第一层和所述第二层的一个或多个在各自的整个厚度上基本具有恒定的硬度。9.根据权利要求5所述的密封阀盘，其特征在于，所述第一层和所述第二层的一个或多个在各自的厚度上具有逐渐变化的硬度。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·梅维厄斯，
申请(专利权)人：艾默生过程管理调节技术公司，
类型：发明
国别省市：