[发明专利]具有整体式阀套的阀组件

说明书

技术领域

本发明通常涉及流量控制阀及其结构领域。更明确地，本发明涉及包括弹 性体阀套的流量控制阀的内部组件，该套为阀组件和连接提供密封表面。

背景技术

流量控制阀，例如刀型闸阀或管路截流阀，用于控制流体的流量，并能够 特别适合应用于易造成磨损和腐蚀的淤泥，例如在钻井、化浆或造纸工业中。 本领域已知的闸阀的一种形式包括由两个半部构成的外壳，当这两个半部结合 在一起时形成该阀外壳及从中通过的通道。外壳相对的两侧是用于在管线中安 装阀的接头。例如，外壳可以用螺栓连接到管的凸缘端。为控制流过阀的流体 流量，该阀包括闸，在运行时，该闸在两个阀半部之间转移或活动。每个阀半 部限定出用于设置阀套的套凹口。阀套轴向地对齐，以限定出通道，并在阀中 提供密封功能。为在凹口中装入阀套，套可以构造为具有脊或唇缘，以符合套 凹口的轮廓。当闸处于打开结构以允许流体流过阀时，这两个半部互相密封而 基本防止了流体从阀外壳泄漏。当闸处于闭合位置时，套密封抵靠该闸并基本 防止聚集在闸上的流体从外壳泄漏出去。一个示例的阀外壳和套组件包括由 TYCO FLOW CONTROL生产的GLARKSON KGD WAFER STYLE SLURRY KNIFE GATE VALVE，如在题为“Clarkson KGD Wafer Style Slurry Knife Gate Valve2”thru 24”(2005)的TYCO FLOW CONTROL数据表中表 示的。其他已知的阀和阀套表示和描述在例如美国专利US4895181和 US5730149号中。

阀套不仅在阀闸和相互之间产生密封表面，而且还提供支撑面，用于配合 阀外壳的凸缘面或其他结合到阀外壳上的管元件。已知的阀套采用双件结构， 其中套具有座部，该座部设置在阀外壳的套凹口内，还具有分离的支撑盘，该 支撑盘咬合到座部中，以形成用于与外壳的凸缘面配合的凸缘。该分离的支撑 盘通常依照阀外壳将要连接上的管子的尺寸构造。此外，支撑盘通常由很硬的 塑料或其他硬的材料制成，以提供连接管可能在其上摩擦的表面。而且，形成 支撑盘的材料与阀座部的材料不相似。

由于支撑盘由硬质材料制成，在某些运行条件下，这可能限制其在凸缘面 之间提供紧密密封。而且，由于支撑盘由不同于阀座部的材料构成，凸缘及其 支撑盘的化学抗性可能不如座部。相应地，凸缘和支撑盘可能易受长期的疲劳 的影响，例如破裂或断裂。此外，由于加硬的支撑盘无弹性，支撑盘可能不能 经受或弹回凸缘螺栓将阀连接到管组件上引起的过度压缩。还有的已知阀套的 设计包括集成的支撑盘部。然而，这些可选的设计不能有效地处理凸缘螺栓处 的过度压缩的问题。

发明内容

用于密封具有凹口和凸缘的阀的阀套的优选实施例包括：支撑环，该支撑 环布置在第一轴线周围；环形支撑盘，该环形支撑盘布置在第二轴线周围；和 环，该环布置在第三轴线周围，并具有在第三轴线周围径向地连续布置的单件 壁，以限定出从中通过的通道。该壁优选地包括：座部，该座部限定出该环的 第一端面，并沿着该壁具有唇缘，该唇缘用于将该环支撑在该阀的凹口中。该 支撑环优选地被包围在座部中，使得支撑环与环共轴，从而径向地支撑该座部。 该座部还优选地相对于第三轴线限定出第一半径。该壁还包括凸缘部，该凸缘 部限定出该环的第二端面，并且相对于第三轴线具有第二半径，该第二半径大 于第一半径，以啮合该阀的凸缘。该环形支撑盘优选的是被包围在凸缘部中， 使得支撑盘和该环共轴，从而轴向地支撑该凸缘部。

该凸缘部优选地还限定出至少一个从第三轴线径向地分布的腔，该至少一 个腔具有沿着第二端面分布的开口。在优选的实施例中，该腔从该凸缘部轴向 地延伸进入该座部中。在另外一个优选的实施例中，凸缘部分具有第一部和沿 该第一部径向设置的第二部，该第一部限定出第一厚度以包围该环形支撑盘， 而该第二部限定出第二厚度以形成用于密封该阀的凸缘的垫圈。

该凸缘部优选地形成有座部，以使得该环从第一端面到第二端面具有同质 的材料属性。更优选地，所述阀套具有整体式结构并还能够由弹性体材料形成。