[发明专利]浮动球阀密封件

说明书

为具有偏心凸轮球的旋转球阀的提供了密封组件。密封组件可以包括安置在阀内部的并且朝阀的球元件偏置的密封环。密封环保持器可以螺纹地固定至阀体的内部，由此将密封环保持在阀体中。

技术领域

本公开大体上涉及用于旋转球控制阀的密封件，并且更具体地，涉及可横向和轴向移位的浮动密封件。

背景技术

旋转阀被用于很多过程控制系统应用中以控制诸如流体、气体、浆等的过程流体的一些参数。虽然过程控制系统可以使用控制阀来最终控制流体的压强、液面高度、PH等气体期望的参数，然而控制阀基本上控制流体流动的速率。

典型地，旋转球阀包括阀体，其限定流体入口和流体出口。球元件安装在阀体中，并且绕轴旋转入和旋转出与密封件的邻接，由此控制通过阀的流体流动的量。

旋转球阀部件，包括阀体、球元件和密封组件，通常由金属制成。在用于高压和/或高温的应用时，尤其是这样的。然而，由于在打开和关闭阀期间的球部件与密封组件的连续的接合，球元件和密封组件能够遭受磨损。由磨损产生的问题包括但不限于阀部件的减小的寿命，在球元件和密封组件之间的增加的摩擦力，以及球元件与密封组件之间的、以及在密封组件与阀体之间的不期望的泄漏。类似地，因为当部件磨损时摩擦力将趋于增加，阀内的动态性能和控制特征将恶化，从而导致阀中的不有效和不准确。为了缓解上述问题，偏置了一些密封组件，以为闭合位置处的球提供更可靠的密封。

发明内容

为具有偏心凸轮球的旋转球阀提供了密封组件。在一个实施例中，密封组件包括安置在阀内部的并且朝阀的球元件偏置的密封环。密封环保持器可以螺纹地固定至阀体的内部，由此将密封环保持在阀体中。

附图说明

图1为根据本公开的原理构造的旋转球阀的横截面示图；

图2为图1的圈II处的放大的片状的横截面示图，并且示出了旋转球阀的密封组件的一个实施例，其中旋转球阀处于打开位置；以及

图3为类似于图2的另一放大的片状的横截面示图，并且示出了旋转球阀处于关闭位置。

具体实施方式

在此描述的浮动球阀密封件克服了现有技术中的多个缺陷。C-密封件的使用扩展了有用的温度能力，其高于其他相对产品，这些相对产品必须有依赖于用于辅助密封件的弹性密封件。然而，当希望成本或关断时，使用弹性密封件(例如，O-环或弹簧加载的面密封件)仍是可行的。使用面密封件作为辅助密封件为密封环提供了轴向和横向移动的自由度。为密封环提供横向移动的自由度使得密封环具有自己调节和补偿由于制造或组装的容差引起的任何球或密封件未对齐的能力。从而能够减小密封件磨损和改善关断。

在固定负载受波形弹簧影响并且受密封环保持器限制的情况下，也能够以受控和受限的方式轴向地移动密封环，以引起在阀从完毕关闭位置离开后球和密封环在行程中在一些点上断开接触。球与密封件之间的接触被限制为当阀完全关闭时阀行程的一个区域，这引起减小的密封件磨损和改善的关断。

图1为根据本公开的原理构造的旋转球阀10，并基本上包括阀体12、阀盖14、控制组件16和密封组件24。阀体12包括入口18、出口20、主流动路径22和阀盖开口25。如箭头所示，主流动路径22从入口18沿以下方向延伸至出口22，该方向基本上平行于纵轴A。入口18由入口边缘26包围。出口20由出口边缘28包围。入口边缘26和出口边缘28适于将球阀10耦合至过程控制管道，例如通过螺栓、焊接、夹具或任何其他已知装置。

控制组件16包括偏心凸轮球元件30、驱动轴32以及支持轴34。在一个实施例中，驱动轴32和支持轴34相隔一段距离。在另一些实施例中，驱动轴32和支持轴34可以一体地形成为单片，其从穿孔29延伸至盲孔36。球元件30具有对称C的轴，其与驱动轴B偏置。因此，球元件30的密封面31随着凸轮动作而移动(例如，当球元件31在关闭位置和打开位置之间旋转时密封面31沿着轴A而纵向移位)。