[发明专利]具有波纹管和C形密封件的浮动球阀密封

说明书

技术领域

本公开涉及流体控制设备，并且尤其涉及旋转球类型的流体控制设备。

背景技术

旋转球阀被用在大量的过程控制系统应用中，以控制例如液体、气体、浆等过程流体的某些参数。当过程控制系统使用控制阀来最终控制流体的压强、等级、pH或其他所需的参数时，该控制阀基本地控制该流体流动率。

典型地，旋转球阀包括阀体，该阀体限定了流体入口和流体出口。球件被安装在阀体中，并且围绕一个固定的轴旋转进入至与密封组件的接合并且旋转出来，从而控制经过该阀的流体的量。对于典型的、被安装处于线路之上的球阀，密封组件通过流体入口被插入到阀体中，并且通过密封防护环被保持邻近于该阀体的凸缘。

旋转球阀组件，包括阀体、球件和密封组件，典型地由金属制成。这对于用于高压和/或高温应用中的阀来说特别是如此。但是，由于在阀打开和关闭中，球件和密封组件反复地接合，球件和密封组件会受磨损。由磨损导致的这个问题包括但不限于阀组件的寿命减少，在球件和密封组件之间的摩擦力的增加，在球件和密封组件之间以及在密封组件和阀体之间的不希望的泄漏。类似地，由于随着组件更加磨损，摩擦力倾向于增加，所以阀内的动态性能和控制特性将会恶化，从而导致阀门的低效和低准确率。为了减轻这些问题，一些密封组件被偏置，从而提供在关闭位置处抵靠该球的更可靠的密封。不论所使用的密封组件的特定类型，当密封组件磨损或以其他方式失效时，必须从流体控制系统上拆下大多数传统的旋转球阀，以替换密封组件。

发明内容

在第一个方面中，阀包括阀体，该阀体具有入口、出口、与该入口和出口流体连通的阀内部。该阀还包括阀罩，该阀罩可卸下地固定在该阀体的顶部。球件可枢转地安装在阀内部中，并且该球件的外表面限定了球体的一部分，其中该球件的外表面上的所有点与该球件的自然枢转点并不全都等距离。密封环位于该阀内部内，并且被朝着该球件偏置，其中，该密封环适于密封地接合该球件。此外，锚环位于该阀内部中并且固定于该阀体。密封件载体位于该阀内部中、位于密封环和阀体之间，并且该密封件载体通过多个螺栓可卸下地固定于该锚环，该些螺栓位于阀内部中并且适于被插入至该阀内部中和被从该阀内部卸下。在该密封环和该密封件载体之间存在主泄漏路径，并且在该密封件载体和该阀体之间存在从泄漏路径，并且该主泄漏路径和该从泄漏路径被暴露于该阀内的流体压强。波纹管式密封件位于该密封环和该密封件载体之间，并且该波纹管式密封件避免流体流过该主泄漏路径。辅助密封件位于该密封件载体和该阀体之间，该辅助密封件避免流体流过该从泄漏路径。

在一个进一步的方面中，对准间隙被形成在该密封环和该该密封件载体之间，并且该对准间隙限定了该主泄漏路径的一部分。该对准间隙提供了在该密封件载体和该密封环之间的间隔，该间隔允许该密封环相对于该密封件载体径向地移动，从而在该球件密封地接合该密封环时，该密封环自对准。

在另一个方面中，该波纹管式密封件可以被固定于该密封件载体的一部分和该密封环的一部分，并且该波纹管式密封件可以被焊接到该密封件载体的一部分和该密封环的一部分。

在一个进一步的方面中，波纹管罩被固定于该密封件载体，从而该波纹管密封件位于该波纹管罩和该密封件载体之间。

在一个进一步的方面中，位于该密封件载体和该阀体之间的该第二辅助密封为C形密封件。该C形密封件的口部面对流经该第二泄漏路径的流体流动的方向。该C形密封件位于形成在该密封件载体上的凹陷中。该C形密封件密封地接合该阀体的一部分和形成在该密封件载体上的凹陷的一部分，以避免流体流过该第二泄漏路径。

在又一个进一步的方面中，位于该密封件载体和该阀体之间的该第二辅助密封件是环形垫圈。

在另一个方面中，摆动弹簧将该密封环朝该球件偏置，并且，该摆动弹簧位于形成在该密封环上的凹陷中。

在一个进一步的方面中，该密封环离开该密封件载体的轴向移位被密封件保持器所限制，该密封件保持器耦接于该密封件载体，该密封件保持器通过多个螺栓可卸下地固定在该密封件载体上，该些螺栓位于该阀内部中。

在另一个方面中，该多个螺栓中的每一个螺纹地接合至形成在该密封件载体的凸缘部分上的螺纹孔和形成在该锚环上的螺纹孔。