带有复合密封件的流体流动控制阀的制作方法

专利名称：带有复合密封件的流体流动控制阀的制作方法
技术领域：
本公开涉及流体阀，特别是涉及具有复合密封件的球形流体阀。
背景技术：
球阀被大量应用于工艺控制系统应用中，用于控制工艺流体(该流体可 以是一种液体、气体、泥浆，等等)的某些参数。尽管工艺控制系统可使用
控制阀来最终控制流体的压力、高度、pH值或者其他需要的参数，但该控 制阀主要是控制流体流动的速率。
通常地，球阀可包括通过球元件分隔的流体入口和流体出口 ，该5求元件 通过绕一固定轴旋转并与密封组件邻接，控制流动经过的流体的量。在操作 过程中，该工艺控制系统，或者手动控制该控制阀的操作员，抵靠着密封组 件的表面旋转^求元件，从而露出流动通道，以提供所希望的流经入口和出口 ， 由此流经该5求阀的流体流动。
球阀部件包括球元件和组件，通常由金属构成；尤其在高压和/或高温 应用中，更是如此。在阀的操作过程中，很多部件会因为阀的重复和大量循 环使用而受到磨损，特別是球元件和密封组件，由于在开启和关闭阀的过程 中连续的摩擦接触而受到磨损。由磨损产生的问题包括但不限于，阀部件使 用寿命的减小、球元件与密封组件之间的摩擦力增大以及球元件和密封组件 之间出现不希望的渗漏。类似地，由于摩擦力相对于部件磨损量的增大而增 大，阀内的动态特性和控制特性就会变差，导致阔的效率低且精度差。
在过去，曾试图将一个偏置的主密封件合并到密封组件中以纠正上述问 题。然而，这导致对阀的应用的限制，包括将阀限制为只具有有限的双向密 封能力。而且，在该偏置的主密封件紧靠球元件所产生的附加力和压力的作
用下，在球元件和密封组件之间，特别是球元件和主密封件之间产生附加的 磨损。也曾进行另外的尝试以纠正上述问题，包括将球元件安装在凸轮上， 以使球元件在开启和关闭阀的初始阶段，通过从主密封件沿球元件表面的法 钱方向移开，而不是随旋转移开，而从与主密封件的接合撤回。然而，这导 致进一步复杂化，比如在球元件与主密封件间滞留残余物。例如，当经过阀 的介质包含有例如浆料或颗粒的纤维材料时，在关闭阀的过程中，纤维材料 可能滞留在球元件与主密封件之间，实际上形成经过阀的渗漏路径。发明内容因此，仍然需要改进具有密封组件和能够双向密封流体的球元件的球 阀，该球阀能够减少主密封件与球元件之间的磨损，保持良好的动态性能和 控制特性，其防止纤维材料或者颗粒滞留在球元件与主密封件之间。


图1为根据本公开的说明构造的球阔的俯视图； 图2为沿图1中的线2-2截取的球阀的截面图；图3为沿图1中的线3-3截取的图1中的球阀的截面图，当阀处于开启 位置时球元件的位置用点划线显示；图4为图3中一部分的放大的局部截面图，显示处于关闭位置的球阀， 包括主密封件、 一组两个密封环、弹簧元件和密封壳体；图4A为图4的详细截面图，图示密封环；图5为类似于图4的视图，但图示开启的球阀，包括主密封件、两个密 封环、弹簧构件和密封壳体；图5A为局部截面图，图示处于关闭位置的球阀，包括主密封件、单独 的密封环、弹簧构件和密封壳体；图6A为局部截面图，图示处于关闭位置的球阀，包括具有插件的主密 封件；图6B为图6A的插件的一可替换实施例的详细截面图； 图6C为图6A的插件的另一可替换实施例的详细截面图； 图7为密封壳体的俯视图；图8为沿图7的线8-8截取的图5A的密封壳体的截面图；图9为主密封件的截面图；图IO为图9的主密封件的放大的局部截面图；图ll为波紋弹簧的俯视图；和图12为图11的波紋弹簧的侧视图。虽然本公开能够适应于多种修改和可替换结构，其特定说明性实施例显 示在附图中并将在下文中详细描述。然而，应该理解的是，并非意图要将本 公开限制为所公开的特定形式，而是相反地，意图覆盖所有的修改、可替换 结构以及在由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内的等同替换。
具体实施方式
现在参照附图，并具体参照图1-3，根据本公开的说明构造的球阀通常 由附图标记20描述。如图所示，球阀20包括在入口 31和出口 32之间具有 主流路33的壳体30、密封组件50和安装在可旋转的轴90和91上的球元 件80。壳体30，大致呈圆柱形，限定了供流体通过其中的主流路33。如图2 中的方位，在壳体30的底部为主流路33的出口 32，该出口32被出口法兰 38所围绕。在壳体30的中部，通孔40穿过壳体30的右壁，盲孔41朝向 壳体30的内部，孑L 40和41相互同轴心，并适于分别容纳轴90和91。密 封垫压圈42、 一组密封环44和轴承43a被布置在驱动轴90和壳体30的右 外壁或者"驱动端"之间。轴承43b被布置在从动轴91和壳体30的左内壁 或者"从动端"之间。轴法兰34位于壳体30的驱动端，适于与紧固件35 接合。仍然如图2中的方位，现在转到壳体30的顶部，设有一沉孔39，形
成主.流路33的入口 31,并适于容纳密封组件50。围绕入口 31的是入口法 兰36，该入口法兰36适于紧固到输入管道(未示出)。在这点应该注意的 是，入口法兰36和出口法兰38可被全部或者部分拆除，且入口31和出口 32之间的连接可以通过各种方式制造。如图4-5A中最佳所示，密封组件50包括第一密封体，优选为主密封件 64，和第二密封体，优选为密封壳体52。如前所述，密封组件50设置在壳 体30的沉孔39内，更具体地讲，密封壳体52的外表面54被固定地连接在 沉孔39内。在密封壳体52的内表面53上(图7和8)，设有一对环形槽 55a和55b，分别适于容纳第一密封圈60a和第二密封圏60b。如图4和5 中最佳所示，密封组件50进一步包括例如波紋弹簧的弹性元件70和主密封 件64。该对密封圈60a和60b以及弹性元件70能够将主密封件64连接到密 封壳体52上。该弹性元件70被布置在主密封件64 (图9和10)与密封壳 体52之间，形成主密封件64上朝向球元件80的偏置，由于此种增加，在 主密封件64和密封壳体52之间无意中形成第二流路72。所述一对密封圏 60a和60b也可以被布置在主密封件64和密封壳体52之间，对通过第二流 ;洛72的流体形成流动限制。当阀20处于关闭位置时，球元件80与主密封件64邻接(图4)。该 球元件80包括球面82和优选一 V形槽部分83 (图1 ),使阀20能够逐渐 开启和关闭。从动轴91和驱动轴卯分别穿过通孔84a和84b与球元件80 相连。如前所述，轴承43a和43b辅助轴90和91成一直线并旋转，它们被分 别布置在壳体30与轴90和91之间。仍如图2中的方位，从动轴91 -故布置 在壳体30从动端的盲孔41里。轴承43b与从动轴91接合并被布置在壳体 30的从动端与球元件80之间，轴承43a被布置在壳体30的驱动端与球元件 80之间。驱动轴90于是经通孔40，穿过壳体30的驱动端，并在伸出壳体 30之前与密封环44和密封垫压圈42接合。在轴90的外端92，轴卯可适 于与一开启和关闭机构相接合。
在如图3最佳所示的一个例子中，球元件80被安装在轴90上使球元件 80偏心旋转。例如，球元件80具有固有支点，球元件80在该点旋转，则 球元件80的球面82上的所有点都与该固有支点等距离。然而，当球元件偏 心旋转时，球元件80的球面82上的点到该固有支点的距离就不再相等，因 而是偏心的。此时应该注意的是，如本领域技术人员所知，球元件80的偏心能够由 几方式形成，包括但不限于，使轴90和91的中心相对于球元件80的固有 支点偏移。类似地，球元件80的偏心移动可以通过偏心安装部件的组合来 实现，这样还可以产生另外的好处。例如，通过使轴90和91的中心相对于 球元件80的固有支点偏移而形成的偏心移动，与使轴卯和91相对于阀壳 体30偏移，可以不必改变密封组件50，比如在密封壳体52中形成一个非 同心的通孔，以抵消由阀20内的单独的偏心移动形成的3求元件80的偏置布 置。在图4中，球元件80偏心旋转而与主密封件64邻接，从而在接触点 66形成对主流路33的流动限制。优选地，如图4和5所示，当球元件80 压靠主密封件64时，主密封件64可通过压缩弹性元件70被移位到密封壳 体52中。为了确保主密封件64相对于球元件80和密封壳体52的正确移动 和操作，需要小心设置在主密封件64和密封壳体52之间形成的预定或者计算的缝隙71。当阀20处于关闭位置时，缝隙71可以被小心地设置以确保 主密封件64与球元件80相接触。缝隙73结合缝隙71共同确保阀20的正 确移动和操作，该缝隙73形成在主密封件64和壳体30之间。当阀20开启 和关闭时，该缝隙73确保了主密封件64适时地与壳体30直接接触。例如， 如果缝隙73太大，主密封件64可能会在阀20开启和关闭期间与球元件接 触过长的时间，从而在主密封件64和球元件80之间引起不需要的且可避免 的摩擦和磨损量。类似地，如果缝隙73太小，主密封件64可能会在阀20 开启和关闭期间过早接触壳体，而显著地阻碍了主密封件64与球元件80相
为了设置缝隙71，轴90和91,进而球元件80可使用致动器或者致动 连接(未示出)而被旋转。例如，随着被偏心安装的球元件向关闭位置旋转， 球元件80可接触主密封件64,从而导致缝隙71变小，进而球元件80旋转 到完全关闭位置。随着球元件80旋转和缝隙71变小，缝隙71可被测量， 然后可通过在该致动器或者致动连接上提供的止挡而被设置。在另一个例子中，缝隙71可以被用于确保阀20各部件间的适当尺寸， 并用于检验缝隙73的大小。更具体地讲，每一个部件，以及在阀20的那些 部件中的特征，其尺寸和公差确保阀20的部件间的正确配合。但是，即使 不同部件的制造过程中可遵照所有尺寸和公差，公差的总计或者累加可能会 造成安装误差或者使阀20不能正确操作的情况。因此，通过测量和将缝隙 71设置在可接受的范围和位置，这如同在缝隙71中放置一套金属计量器一 样简单， 一个放置在可接受范围的高端，另一个放置在可接受范围的低端， 则阀20可容易地组装，始终确保阀20的部件之间适当的调整和移动。而且， 计算出的缝隙71和由此得出的缝隙73能够被重复测量、对准和设置。这是 由于能够从阀20的外侧或者外表面接触到缝隙71。因此，阀20不需要为 了正确地校准缝隙71而被拆卸。在图4和5中还示出了为了容纳弹性元件70在主密封件64和密封壳体 52之间无意中形成的第二流路72。为了防止从第二流路72中渗漏，优选地 在主密封件64和密封壳体52之间设置两个单向密封圈60a和60b，更具体 地讲，密封圈60a和60b被分别设置在密封壳体52的内表面53的环形槽55a 和55b上。优选每个密封圈60a和60b (图4A )均具有第一支腿61a和第二 支腿61b,在两个支腿之间限定一个流体接收区63,适于接收流体，从而使 支腿61a和61b偏斜开以密封第二流路72。密封圈61a和61b可以用橡胶、 塑料或者金属材料制造，或者用其他任何有适当功效的材料制造。当阀20 从入口或者出口加压时，密封圏60a和60b也可以被串联放置以防止流体流 经第二流路72。然而，应该了解的是，串联放置的两个单向密封圏只是限 制流体双向流过第二流路72的多种方式中的一种。例如，在其他方案中，
密封圈可被平行放置，或者该对密封圏可被如图5A所示的单独的双向密封圈62所代替，优选设置在一单独的环形槽56中。而且，由于密封圈60a和 60b被布置在密封壳体52和主密封件64之间，因而主密封件64能够被正 确地与球元件80对准。如图6A-6C所示，在密封组件50的一个可替换实施例中，主密封件64 可包括一个或者一个以上的插件75。该插件可以由多种材料制成，包括但 不限于金属、塑料、合成物和它们的组合，例如，在本典型实施例中是由一 种聚四氟乙烯(PTFE)材料制成的，这种材料可以是原始的或者可以用其 他材料加强以提高插件75的抗磨损性或者抗压强度。该插件可大致为环形 或者圓柱形，具有大致矩形的截面形状。例如，如图6A所示，插件75可 具有矩形的截面形状，在插件75的外边缘附近设有一斜面或者接触面77。 可替换地，插件75可以具有其他的截面形状，且可包括其他特征，例如图 6B和6C所示的那样。如图6A-6C中所示的插件75可被插入或者定位在位于主密封件64的 底端93的槽79中。插件75可通过下压安装紧固到槽79中或者将插件75 保持在槽79中。例如，插件75可如图6B和6C中所示通过粘合剂、磁力 或者其他保持方法保持在槽79中。在图6B中，插件75包括第一突起或凸 缘95,从插件75的内部向外延伸。类似地，如图6C所示，插件75可进一 步包括从插件75的内部向内延伸的第二突起或者凸缘97。可替换地，尽管 未示出，插件75可以只包括凸缘97而不包括另一凸缘95。插件75可以通过弯曲一个或者更多的壁99而被保持，从而至少部分地限定朝向插件75的槽79,从而使壁99限制或阻止插件75与槽79脱离。更具体地讲，如图6B和6C所示，所述壁的一端可以成一角度或者向插件75弯曲，从而至少壁99的一部分被设置在凸缘95和/或97与槽79的开口之间。除了凸缘95和97,壁99的端部可以包括朝向插件75向内延伸的突起或者钩101，用于使插件75和/或凸缘95和97接合。壁99可以通过各种方式朝向槽79或插件75被弯曲或者成一角度，在
本典型实施例中，可被巻曲成形。例如，主密封件64可设置在一个车床或者其他车削设备中，从而在车削过程中，壁会被迫朝向槽79或者插件75， 以使壁面99弯曲或者成一角度。可替换地，壁99可以被手动弯曲或者巻曲， 或者可以通过另一机器或方法而变形。在另一个例子中，如图7和8中所示，密封壳体52具有一偏置的内表 面53。如前所述，主密封件64可移动地与密封壳体52相连。优选主密封 件64在密封壳体52内滑动，而使得主密封件与球元件80接触。上述的由 密封壳体52的内表面53以及密封壳体52的外表面54的非同心性而形成的 偏置，会帮助密封和关闭阀20，由此内表面53被设置使得当球元件80与 主密封件64邻接时，球元件80和内表面53 ;故对准。然而，如前所述，偏 心运动的组合应用可将球元件80与主密封件64对准，而不必使内表面相对 于外表面54处于偏置或者非同心位置。在使用中，球阀20可在多种情况下使用不同介质，但在此则描述为调 节含有颗粒的高压流体，所述颗粒包括但不限于，用于纸浆和造纸工业中的 木纤维和水淤泥。在阀20使用之前或者在阀20使用过程中，例如在4企查或 者曰常维护过程中，缝隙71可由装配人员或者维修人员测量和设置。缝隙 71可以被设置以确保不同阀部件的正确公差，从而确保阀部件间的正确配 合，但缝隙71也可在阀20被使用后被测量和设置，从而确保阀20的正确 的持续操作。当阀20处于开启位置时，对通过主流路33的流体存在有限数量的限制。 位于密封壳体52上的脊58限制了主密封件64对流体的阻碍作用。更具体 地讲，随着流体流过阀20,尤其是当流体从入口 31流至出口 32时，脊58 通过改变流体从第二流路72流入主流路33的流动，为第二流路72和主密 封件64提供遮蔽。例如，当流体流过阀20时，如果没有脊58的存在，流 体就会直接被迫进入第二流路72中，而在带有脊58的情况下，流体布置为 不能进入第二流路72并持续通过岡20。脊58的众多好处之一是第二流路 72内的"固体充填"的减少。固体充填，顾名思义，充填的是纤维材料， 例如浆料和/或颗粒在第二流路72内累积，从而会引发许多问题，包括但不限于，减少主密封件64的运动范围和在密封组件50内形成的摩擦和不需要 的力。然而，固体充填并不只限于在位于阀20的缝隙71附近的第二流3各 72,而是也可发生在位于缝隙73附近的第二流路72中。完全消除缝隙73， 可防止缝隙73和缝隙73旁边的第二流路72内累积纤维材料或者颗粒。更 具体地讲，当阀20处于开启位置时，弹性元件70会迫使主密封件64朝向 凸缘81,从而完全消除缝隙73，并防止流体进入缝隙73和第二流路72。然而，随着阀20的关闭，通过围绕轴90旋转并逐渐将球元件80的球 面82置入主流路33中，球元件80会慢慢地开始限制流体通过主流路33。 球元件80中的V型槽83允许流经主流路33的流体，通过形成慢慢逐渐减 小地关闭，直到流路3 3被完全限制的流动限制而被适当调整。然而，随着球元件80旋转至关闭位置旋转，球面82只能与密封组件 50在接触点66接触，朝向关闭过程的端部。球元件80旋转到距密封组件 50—定距离的关闭位置。球面82在球元件80完全限制主流路33之前，可 只与密封组件50在一个计算出的距离接触。从球元件80和主密封件64才妻 触时开始，直到阀20处于关闭位置，球元件80,进而球面82将与主密封 件64保持接触。在上述例子中，通过将球元件80偏心安装在轴90和91上，5求元件80 的旋转在不接触密封组件50的情况下实现。特别地，通过孔84a和84b的 球元件80的固有支点，分别相对于轴90和91偏移，从而使轴90和91寻皮 安装在球元件80的固有支点旁边的球元件上，而远离密封组件50且远离；求 元件80的旋转侧。另外，轴90和91也可以相对于壳体30偏心安装，由此 由第一次偏心动作形成的球元件80的不需要的偏置，被第二次偏心动作抵 消。这样做时将会理解，球元件80能够相对于主密封件64旋转，同时沿法 线方向朝向主密封件64移动。结果，当移动到关闭位置时，被处理的介质 中的任何颗粒或者纤维在球元件80与主密封件64之间被剪断，从而确保了 适当的密封。更具体地讲，当球元件80与主密封件64接触时，颗粒和/或 纤维可积聚在主密封件64与球元件80之间。随着球元件80继续关闭，通 过球元件80和主密封件64之间的持续接触，任何颗粒和/或纤维都可被剪 断，这样以致于V型槽83的刀状边缘也可以进一步帮助剪切。为了确保密封组件50与球元件80之间完全关闭，主密封件64被可滑 动地连接到密封壳体52上，并相对于球元件80定位，使得当球元件80与 主密封件64相接触时，主密封件64通过压弹性元件70而被移置在密封壳 体52内。在阀20的开启和关闭过程中，可移动的主密封件64、壳体30和缝隙 73,连同偏心安装的球元件80 —起，可结合以控制球元件80与主密封件 64之间适当的接合角度。这里公开的接合角是指球元件80的旋转度数，在 该旋转度数期间球元件80的球面82与主密封件64接触。例如，随着球元 件80朝向关闭位置旋转，球面82将最终与主密封件64接触。球元件80的 旋转度数经历从球面82与主密封件64接触，直到球元件80达到一个止挡， 从而关闭阀20，这个旋转度数即为接合角。类似地，随着球元件80从关闭 位置向开启位置旋转，球面82将最终停止与主密封件64接触。球元件所经 历的从球元件80开始旋转时开始，直到球面82停止与主密封件64接触的 旋转度数再次为接合角。通过在密封壳体52和主密封件64之间提供适当尺寸的缝隙71,主密 封件64、壳体30、缝隙73和球元件80可结合以控制适当的接合角。当#皮 测量和设置时，位于阀20外的缝隙71可以指示位于阀20中的缝隙73的大 小。缝隙73的大小可以决定接合角的大小，由此较大的缝隙可产生较大的 接合角，较小的缝隙可产生较小的接合角。例如，当球元件80处于关闭位 置时，主密封件64可以被移动到密封壳体52中，以使弹性元件70被压， 主密封件64抵靠球元件80而偏置。在该关闭位置，缝隙73的大小可以等 于球元件移置主密封件64的距离。随着阀20开启以及球元件80开始旋转， 球元件80可经历的偏心移动可以导致球元件80从密封组件64中离开。在
此运动过程中，由于弹性元件70使主密封件64向球元件80偏置，主密封 件64可与球元件80保持接触。更具体地讲，随着球元件80从密封组件64 后移，弹性元件70可减压，从而使主密封件64能与球元件80保持接触。主密封件64可以与球元件80保持接触，直到主密封件64被阻止进一 步向球元件80移动。 一种主密封件64被阻止进一步向球元件80移动的方 法是为主密封件64提供止挡，从而在主密封件64被限制时，球元件80可 以进一步从密封组件后移。构成缝隙73—侧的壳体30,可以提供该止挡。 更具体地讲，如图4所示，壳体30包括采用凸缘81形式的挡块，以使主密 封件64接触并抵靠凸缘81降至最低点，从而防止弹性元件70被进一步减 压，并防止主密封件64进一步移动并与球元件80接触。因此，通过提供凸 缘81,更具体地讲，通过提供可相对于凸缘81调整的主密封件64,那么， 主密封件64相对于球元件80的接合和分离，进而接合角均能被控制和调整。随着弹性元件70的增加，在主密封件64和密封壳体52之间形成第二 流路72。密封圏60a和60b设置在第二流路72内主密封件64与密封壳体 52之间。密封圈60a和60b是弹性的并在径向和轴向均能膨胀和收缩。密封圈60a和60b也帮助使球元件80与主密封件64对准。这在阀20 关闭的过程中，当球元件80与主密封件64在接触点66接触时实现。此时， 球元件80向主密封件64施力，并试图将主密封件64相对于密封壳体52的 内表面53移动。密封圏60a和60b使得主密封件可轴向和径向移动，并始 终使球元件80和主密封件64保持对准，从而形成主流路33的流动限制。然而，为了适当地应用球元件80的偏心动作的所有潜在好处，必须认 识到，如前所述，由于偏心特性，主密封件64在阀20的关闭位置可能不与 球元件80对准，因为有可能球元件80绕球元件的固有支点旋转。因此，为 了允许球元件80偏心旋转到关闭位置，密封壳体52的内表面53相对于密 封壳体52的外表面54偏置，使密封壳体52的内表面53和外表面54不同 心。为了确保球元件80与内表面53的适当对准，可以使用例如图3中所示
的销的对准装置57。定位销57可以被固定连接在壳体30上，更具体地讲， 可以被压入位于入口 31的周边上的沉孔中，以使密封壳体52可以被旋转以 使位于密封壳体52中的沉孔与定位销57相接合。相反地，如果阀20含有 双偏心一几构，由此两个独立的偏心机构相结合以形成一个动作，该内表面 53可以不需要与密封壳体52的外表面不同心。当球阀20处于关闭位置时，在入口 31处会形成高压力。压力的增大可 以迫使工艺流体绕开主流路限制，而被迫通过第二流路72。密封圈60a阻止 流体穿过第二流路72,其被定位使得密封圈支腿61 a和61 b朝向输入流体。 类似地，压力的增大可开始使轴90和91向流动方向变形或者弯曲。随着轴 90和91弯曲，球元件80可开始被移动到相对于密封组件50的法线方向。 弹性元件70通过使主密封件64朝向球元件80偏置阻止移置的球元件80与 主密封件64之间的渗漏。由于压力增大，轴90和91可进一步弯曲，从而 进一步增大球元件80的移动。主密封件64将持续抵靠球元件80偏斜，直 到主密封件64被停止，或者弹性元件70被完全减压。然而，在高压情况中， 弹性元件70在与主密封件64分离之前可能不会被完全减压。由于流体产生 的施加在主密封件64上的压力，弹性元件70可能不会完全减压。因此，缝 隙73可足够大以确保主密封件64不会被在缝隙73下部的凸缘81所阻碍， 从而确保即使在高压情况下主密封件64与球元件80之间持续接触。然而，如前所述，4艮据流体流经主流路33的方向，出口32处可形成高 压。如果主流路33被反向，流体就会从第二流路72的另一侧在弹性元件 70附近穿过，并被密封圈60b限制进一步通过，密封圈60b也被定位使得 密封圈支腿61a和61b面向输入流体。类似地，高压流体可使轴90和91变 形或者弯曲，从而将球元件80朝向密封组件和主密封件64移置。再次通过 将球元件80抵靠主密封件64偏斜，弹性元件70可以阻止球元件80和主密 封件64之间的流体渗漏。由于压力增大，从而进一步使球元件80弯向密封 组件50，主密封件64可以最终降至密封壳体52的最低点，从而完全消除 缝隙71。
上述详细描述仅用于帮助清楚地理解本发明，不应理解为不必要的限 制，因为修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。
权利要求
1、一种阀，包括壳体，其具有入口和出口，所述入口和出口通过在它们之间的孔流体连通，该孔限定了主流路；球元件，其安装在壳体中，并适于在关闭位置与开启位置间移动，在关闭位置，所述入口与出口流体断开，在开启位置，所述入口与出口流动连通；和密封组件，其布置在所述壳体内，该密封组件包括密封壳体和偏置的主密封件，其中该偏置的主密封件包括插件，该插件在阀的开启和关闭过程中与球元件接合。
2、 如权利要求l所述的阀，其中，所述主密封件包括布置在所述主密 封件底部的环形槽，用于容纳该插件。
3、 如权利要求2所述的阀，其中，所述插件包括一对大致平行的壁， 每个壁接合至少部分限定所述槽的壁。
4、 如权利要求l所述的阀，其中，所述插件由原始的或者加强的聚四 氟乙烯材料的一种制成。
5、 如权利要求l所述的阀，其中，所述插件包括一朝向所述球元件的 平面部分。
6、 如权利要求l所述的阀，其中，所述插件包括与所述球元件外表面 相切的平面部分。
7、 如权利要求2所述的阀，其中，所述插件的位于所述槽内的部分在 第一壁上包括至少一个凸缘。
8、 如权利要求7所述的阀，其中，所述槽包括至少一个与所述凸缘成 一定角度的壁。
9、 如权利要求7所述的阀，其中，所述插件的所述部分在大致平行于 所述第一壁的第二壁上包括第二凸缘。
10、 如权利要求9所述的阀，其中，所述槽的与所述第一壁相对的第二壁包括用于容纳所述第二凸缘的凹槽。
11、 如权利要求l所述的阀，其中，在所述密封壳体与所述偏置的主密 封件之间限定第二流路。
12、 如权利要求ll所述的岡，进一步包括布置在所述偏置的主密封件 与所述密封壳体之间的双向密封件，其中该双向密封件完全阻止流经第二流 ^各的流动。
13、 一种阀，包括壳体，其具有入口和出口，所述入口和出口通过在它们之间的孔流体连 通，该孔限定了主流体流^各；密封组件，其包括主密封件和密封壳体，该密封组件包括穿过其中的第 二流路；和球元件，其紧接着所述密封组件安装，其中在阀开启和关闭的过程中， 所述球元件相对于所述密封组件以旋转运动来移动，以可旋转地接合该主密 封件内的插件。
14、 如权利要求13所述的阀，其中，所述主密封件包括位于所述密封 件底部的环形槽，用于容纳该插件。
15、 如权利要求14所述的阀，其中，所述插件包括一对大致平行的壁， 每个壁接合至少部分限定所述槽的壁。
16、 如权利要求13所述的阀，其中，所述插件包括与所述球元件外表 面相切的平面部分。
17、 如权利要求14所述的阀，其中，所述插件的位于所述槽内的部分 在第一壁上包括至少一个凸缘。
18、 如权利要求17所述的阀，其中，所述槽包括至少一个与所述凸缘 成一定角度的壁。
19、 如权利要求13所述的阀，进一步包括第一和第二弹性密封圈，用 于阻止通过第二流路的流动。
20、 一种操作阀的方法，包括提供具有入口 、出口和密封组件的阀体，其中该密封组件包括主密封件、第二密封件以及密封壳体；将插件插入位于所述主密封件 一 端的环形槽中； 将所述主密封件朝向球元件偏置；通过旋转安装在所述阀体上的球元件与所述插件接合和分离，控制通过 该阀的第一流动；和通过所述第二密封件阻止第二流体流动。
21、 如权利要求20所述的操作阀的方法，进一步包括将所述插件紧固 到所述槽中。
22、 如权利要求20所述的操作阀的方法，进一步包括在所述插件上形 成与所述球元件的外表面相切的平面部分。
23、 如权利要求21所述的操作阀的方法，其中，紧固所述插件包括迫 使所述槽的 一个壁越过所述插件上的凸缘。
全文摘要
一种球形控制阀被公开。该阀包括具有通过一孔流体连通的入口和出口的壳体，该孔限定了主流路。一球元件被安装在所述壳体中，并适于在关闭位置与开启位置间移动，在关闭位置，入口与出口间流体断开，在开启位置，入口与出口流动连通。密封组件被布置在壳体内，并包括密封壳体和偏置的主密封件。该偏置的主密封件包括在阀的开启和关闭过程中接合所述球元件的插件。
文档编号F16K5/20GK101160483SQ200680012939
公开日2008年4月9日 申请日期2006年2月6日 优先权日2005年4月18日
发明者加里·艾伦·威特 申请人:费希尔控制产品国际有限公司