[发明专利]用于阀的两级密封件

说明书

一种两级密封件，例如用于加压过程流体管路中的密封环，其具有动态密封部件和静态密封部件。所述动态密封部件被设置成连续地密封接合沿着所述动态密封部件滑动的密封表面。所述静态密封部件被设置成响应于所述过程流体管路中的增加的过程流体压力来密封接合所述密封表面，以增加相对所述密封表面的静态密封压力。所述静态密封部件还被设置成从所述密封表面释放，以在过程流体压力下降时和／或响应于所述密封表面的运动最小化与所述密封表面的摩擦。所述两级密封件可用在需要动态密封和静态密封的配置中，例如，一些过程控制阀中。还公开了具有所述两级密封件的过程控制阀。

技术领域

本发明大体上涉及一种两级密封件，例如能够用在过程控制阀中的密封件。

背景技术

在加压过程流动管路中，通常需要将密封件放置在第一表面和第二表面之间，密封件沿着第一表面在两个或更多的不同静止位置之间滑动。在这些环境中，密封件通常需要满足多功能标准。密封件需要提供相对第一和第二表面中的一个或两个的强有力的静态密封，特别是在两个或更多的不同静止位置上，以阻止过程流体在这两个表面之间渗透。密封件还需要维持相对这些表面的一个或两个的动态密封，以在密封件沿着相对的密封表面滑动时，阻止过程流体在这两个表面之间渗透。然而，非常强烈地撞击这两个表面以通过过多的摩擦过度地阻碍第一和第二表面的运动对于动态密封来说通常是不理想的。

图1示出了加压过程流动管路的示例性的滑杆阀10，其包括形成动态密封和静态密封的密封件12。滑杆阀10包括限定从入口18延伸到出口20的流动通道16的阀体14、连接到阀体14的阀帽22、位于流动通道16中并被设置成打开和／或封闭流动通道16的流动控制部件24，以及连接到流动控制部件24并通过阀帽22延伸出来以可操作地耦接至阀致动器(未示出)的阀杆26。流动控制部件24通过在封闭位置密封接合围绕流动通道16的阀座28来封闭流动通道16。流动控制部件24通过远离阀座28移动到打开位置来打开流动通道16。滑杆26上下滑动，即，线性往复运动，以移动流动控制部件24来密封接合并脱离阀座28。例如圆柱形的管状部件形式的阀笼30围绕流动控制部件24，以保持流动控制部件24对准阀座28。流动控制部件24的尺寸适于安装在阀笼30内，使得流动控制部件24的外周表面(例如，外径)仅略微小于阀笼30的内周表面(例如，内径)，例如，在其间形成间隙，该间隙例如小于几百分之一英寸或小于几十分之一毫米。

密封件12被设置成维持在流动控制部件24和阀笼30之间的间隙中的流体密封。在过去，密封件12习惯上为密封环，例如，O形环，其由例如橡胶或类似材料等弹性密封材料形成，并具有圆形或矩形的横截面轮廓。O形环12设置在环槽32中，环槽32形成流动控制部件24的外周表面上的凹槽。密封件12密封接合环槽32中的流动控制24的外周表面和阀笼30的内周表面。

然而，O形环12仅提供了用来提供静态密封和动态密封的单个密封机构，即，O形环的最外和最内直径表面。因此，在不引起过多的摩擦力的情况下，O形环类型的密封件12在流动控制部件24和阀笼30之间提供强有力的静态密封的能力是有限的，而在形成动态密封时，过多的摩擦力可能损害或妨碍流动控制部件24在阀笼30中的打开和封闭位置之间的运动。

发明内容

根据一些方面，两级密封件，例如用在加压过程流体管路中诸如过程控制阀等的环形密封件，其具有至少部分彼此独立地分别适宜形成动态密封和静态密封的动态密封部件和静态密封部件。

在一个示例性的配置中，公开了一种两级密封件，其用于在加压过程管路中沿着第一密封表面和第二密封表面之间的滑动界面形成静态横向密封和动态横向密封。所述密封件包括限定动态密封部件和静态密封部件的本体。所述动态密封部件和静态密封部件的每一个被设置成密封接合所述第一密封表面。所述第一密封表面被设置成相对于所述本体移动。弹性部件由所述本体支撑。所述动态密封部件被设置成与第一密封表面形成动态密封。所述静态密封部件被设置成与所述第一密封表面形成静态密封以响应于加压过程管路中的增加的压力，并被设置成释放所述静态密封。所述动态密封部件基本上独立于所述静态密封部件运作。