专利名称：具有高压密封件及低压密封件的阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制流体流动的阀，并且尤其是能够在维修之间在较宽的压力范围内延长时间地运行的球阀。
背景技术：
球阀有多种缺点。球阀的密封能力在很大程度上依赖于在球体与密封件之间的预加载。球体通常由金属制成并且密封件通常是位于阀的外壳内与球体接触的较软的弹性环。阀内的压力越大，对于阀来说，预加载肯定越大以实现流体紧密封。大的预加载在密封件中导致大的应力。此外，如果在阀关闭时承受高压，则因为球体响应于压力在有限的移动范围内自由移动，所以另外的应力施加在密封件上。球体因此被迫甚至更紧密地靠在密封件上。在这种持续的应力下，密封件趋于发生蠕变并且失去其弹性，由此失去其预加载以及对该密封件的使用，在低于阀所暴露到的高压的压力下的密封能力。另一缺点涉及操作该阀所需要的扭矩。大的预加载需要成正比例的大的扭矩，以实现阀的打开及关闭。此外，如果阀没有操作延长的时间段，密封件将趋于粘附到球体。从而需要相当大的扭矩来操作阀，因为在阀中已经在密封件与球体之间形成结合。用于具有该条件的阀的初始操作扭矩可能是正常操作扭矩的3至4倍。对于不带有齿轮致动器的大的人工操作的阀，不可能在不损坏其零部件的情况下操作阀。与在高的预加载下运动部件之间的磨损相关的这些问题导致阀的相对短的工作寿命，从而必须频繁维护阀以避免泄漏。明显需要可避免上述缺陷的球阀及其它类型的阀。
发明内容
本发明涉及一种用于控制流体的流动的阀。该阀包括具有入口和出口的外壳。阀关闭构件置于该外壳内。该阀关闭构件能够在防止流体从入口到出口流动的关闭构型和容许流体从入口到出口流动的打开构型之间移动。该阀关闭构件包括当处于关闭构型中时以与出口面对的关系定位的密封表面。第一密封件置于外壳内、环绕出口。弹簧元件置于该外壳内。该弹簧元件将第一密封件偏压成与密封表面接触，以实现第一流体紧密封，直到在阀内达到第一流体压力。响应于阀内的流体压力，该弹簧元件允许第一密封件朝向出口移动靠在阀关闭构件上。第二密封件置于该外壳内、环绕出口。当阀内的流体压力使关闭构件朝向出口移动并与第二密封件接触时，第二密封件接触密封表面，以实现第二流体紧密封， 直到阀内达到第二流体压力。第二流体压力高于第一流体压力。在一个实施方式中，第一密封件包括第一环，以及第二密封件包括第二环。第一环可被第二环环绕，或者第二环可被第一环环绕。该弹簧元件可包括由弹性材料形成的0形环。在另一实施 方式中，第二环包括围绕第二环周向地延伸的第一凸起部和第二凸起部。第一凸起部以间隔开的关系附连到第二凸起部，并且在第一凸起部与第二凸起部之间限定环状腔。在该实施方式中，弹簧元件和第一环置于该环状腔内。阀关闭构件可包括能够转动地安装于外壳内的球体。该球体具有穿过其的导管， 当关闭构件处于打开构型中时，该导管能够与入口及出口对齐。此外，当关闭构件处于关闭构型中时，该阀关闭构件的密封表面也以与入口面对的关系定位。第三密封件可置于外壳内、环绕入口，并且，第二弹簧元件置于该外壳内。该第二弹簧元件将第三密封件偏压成与该密封表面接触，以实现第三流体紧密封，直到在阀内高达第三流体压力。响应于阀内的流体压力，该第二弹簧元件允许第三密封件朝向入口移动靠在阀关闭构件上。第四密封件也可置于外壳内、环绕入口。当阀内的流体压力使关闭构件朝向入口移动并进入与第四密封件接触时，第四密封件接触密封表面，以实现第四流体紧密封，直到阀内达到高于第三流体压力的第四流体压力。第三密封件可包括第三环，以及第四密封件可包括第四环。第三环可被第四环环绕，或者第四环可被第三环环绕。第二弹簧元件可包括由弹性材料形成的0形环。在另一实施方式中，第四环可包括围绕第四环周向地延伸的第三凸起部以及第四凸起部。第三凸起部以间隔开的关系附连到第四凸起部，并且在第三凸起部与第四凸起部之间限定环状腔。 弹簧元件和第三环置于由第三及第四凸起部限定的环状腔内。阀关闭构件可包括能够转动地安装于外壳内的球体。该球体具有穿过其的导管， 当关闭构件处于打开构型中时，该导管能够与入口及出口对齐。本发明还涉及一种用于控制流体流动的阀。该阀包括具有第一及第二开口的外壳以及置于该外壳内的阀关闭构件。该阀关闭构件能够在防止流体在第一开口与第二开口之间流动的关闭构型与容许流体在第一开口与第二开口之间流动的打开构型之间移动。该阀关闭构件包括当处于关闭构型中时以与第一开口面对的关系定位的密封表面。多个密封件置于外壳内。多个密封件至少包括置于外壳内、环绕第一开口的第一密封件，该第一密封件与密封表面接触并实现第一流体紧密封，直到在阀内达到第一流体压力，以及置于外壳内、环绕第一开口的第二密封件，该第二密封件接触密封表面以实现第二流体紧密封，直到在阀内达到高于第一流体压力的第二流体压力。在一个实施方式中，第一密封件包括第一环，以及第二密封件包括第二环。第一环可被第二环环绕，或者第二环可被第一环环绕。弹簧元件可置于外壳内。该弹簧元件可将第一或第二密封件偏压成与密封表面接触。可替代地，两个单独的弹簧元件可置于外壳内， 以朝向密封表面偏压第一及第二密封件两者。在阀的实施方式中，当关闭构件处于关闭构型中时，该阀关闭构件的密封表面也以与第二开口面对的关系定位。第三密封件可置于外壳内、环绕第二开口，该第三密封件与密封表面接触并且实现第三流体紧密封，直到阀内达到第三流体压力。第四密封件可置于外壳内、环绕第二开口，该第四密封件接触密封表面以实现第四流体紧密封，直到在阀内达到高于第三流体压力的第四流体压力。在一个实施方式中，第三密封件包括第三环，以及第四密封件包括第四环。第三环可被第四环环绕，或者第四环可被第三环环绕。另外的弹簧元件可置于外壳内。弹簧元件可将第三密封件或第四密封件偏压成与密封表面接触。可替代地，两个单独的弹簧元件可置于外壳内，以朝向密封表面偏压第三密封件及第四密封件两者。
图1是根据本发明的阀的一实施方式的纵向剖视图；图2及图3以放大比例示出了取自图1上的圆圈2处的阀的一部分的细节；图4是图1中示出的阀的分解立体图；图5是根据本发明的阀的另一实施方式的纵向剖视图；图6及图7以放大比例示出了取自图5上的圆圈6处的阀的一部分的细节；图8是根据本发明的阀的另一实施方式的纵向剖视图；图9及图10以放大比例示出了取自图8上的圆圈9处的阀的一部分的细节；以及图11至图22示出了根据本发明的阀的替代性实施方式的示例的局部纵向剖视图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的阀10的纵向剖视图。作为示例，阀10是球阀，但是诸如塞阀以及偏心蝶阀之类的其它类型的阀也可具有此处描述的密封特征。阀10包括具有入口 14和出口 16的外壳12。阀10也具有阀关闭构件18，在该示例中，球体20置于外壳12 内。球体20具有密封表面22，在该示例中，密封表面22由该球体的外表面形成。在该示例中也具有穿过球体20的导管24。该球体可在转动中在关闭构型(图中所示)与打开构型之间移动，在关闭构型中，密封表面22处于与出口 16面对的关系，以及在打开构型中，导管24与入口和出口对齐，以容许流体从入口 14到出口 16流动通过阀。阀的转动通过阀杆 26来实现，阀杆26穿过阀外壳12上的阀帽28。在阀杆26与阀帽28之间的密封30防止流体经过阀杆泄漏。两个密封件32和34置于外壳12内，环绕出口 16。密封件32是低压密封件，其设计为接触球体20的密封表面22并在相对低的压力下提供流体紧密封，并且直到最大低压， 该最大低压取决于阀10的设计。密封件34是高压密封件，其在压力接近但低于最大低压时接触球体20的密封表面22并提供流体紧密封直到最大高压，该最大高压由高压密封件 34的材料特性来确定。示例最大低压的范围在大约200psi gauge与大约500psi gauge之间，而示例最大高压范围在大约800psi gauge与大约3000psi gauge之间。图2及图3详细示出了低压密封件32和高压密封件34如何配合以提供从低压范围上升到最大高压的流体紧密封。如在图2中所示，通过置于密封件32与外壳12之间的弹簧元件36，低压密封件32被偏压成与密封表面22接触。弹簧元件36的刚度被设计为施加预定的力到低压密封件32，以将低压密封件32偏压成与密封表面22接触，弹簧的偏压力基本上确定低压密封件将密封的并且确保流体密封性的最大低压。该低压密封件设计为当其被压缩靠在密封表面22上时具有可忽略的变形，并且源自弹簧元件36施加的弹簧偏压力获得其几乎所有的密封能力。在实际设计中，弹簧元件36可以是，例如，0形环，如在图4的分解图中所示。其它类型的弹簧元件包括压缩弹簧、蝶形弹簧、波形弹簧、橡胶弹簧以及垫片。如在图4中进一步所示，低压密封件32包括环40，环40环绕出口 16并且具有面42，面42具有能接触球形密封表面22的轮廓(也见图2)。低压密封件32可由诸如弹性体、塑料、PTFE、PFA以及CTFE的材料制成。如在图2中所示，空间44被提供在阀外壳12内，其允许低压密封件32朝向出口移动，并且仅通过弹簧元件36的偏压作用来限制。当关闭的阀10内的压力在入口 14 一侧增加时，阀关闭构件18 (球体20)被朝向出口 16施加压力，从而通过压缩弹簧元件36移动低压密封件32，如在图3中所示。球体20最终移动至与高压密封件34接触。如在图4中所示，高压密封件34也是环46，其具有适于接触球体20上的密封表面22的面48。在如图 3所示的球体20被压缩靠在高压密封件34上的情况下，高压密封件34提供对于高于最大低压的压力的流体紧密封，直到低压密封件32对最大低压有效。在较高压力下，高压密封件34不仅提供不透流体的密封，而且也有助于支承来自球体20的负载，从而减轻低压密封件32的一些负载，并且由此延迟并减少低压密封件32由于蠕变引起的永久变形的程度，以及通过分散负载及减少接触力来降低球体粘附于密封件的可能性。在实际设计中，环46由诸如超高分子量聚乙烯、Delrin PEEK、PPS、Torlon的塑料以及诸如316和316L不锈钢和铍铜的金属形成。如在图1中所示，高压密封件34以及低压密封件32的构型也可环绕入口 14和出口 16地放置。这种构型使阀10关于流体流动对称，由此提供了高压密封件及低压密封件结合的优点，而无论流体流动的方向或者阀在诸如管网之类的流体处理系统中安装的方式如何。下文所述的另外的实施方式，也可被构造带有环绕入口和出口两者的高压密封件与低压密封件的组合，如在图5和图8中所示。对于这种对称的阀，入口与出口之间的区分没有意义，而且它们可被视作为外壳12上的开口，流体可通过这些开口进入或离开阀。在图1至图4中示出的阀的实施方式10中，由环40形成的低压密封件32置于形成高压密封件34的环46内。图5至图7示出了根据本发明的另一阀实施方式50，其中，高压密封件34包括环52，环52置于形成低压密封件32的环54内，通过弹簧元件36易于识别它们，该弹簧元件36偏向低压密封件靠在球体20的密封表面22上。此外，如在图6中所示，低压密封件32 (环54)通过弹簧元件36被偏压成接触球体20，而且在环54与外壳12 之间提供空间44，以当阀内的压力增加时允许环朝向出口 16移动。在球体20与高压密封件34，环52之间也存在间隙47，当通过压力将低压密封件32朝向出口 16推动时，该间隙缩小。如在图7中所示，在较高的压力下，球体20接触高压密封件34和低压密封件32两者，由此实现关于前述实施方式所描述的相同的优点。图8至图10示出了另一阀实施方式56，其中，弹簧元件36以及由环58形成的低压密封件32置于由高压密封件34，在该示例中，S卩，环62形成的环状腔60内。环62具有外凸起部64和内凸起部66，它们以间隔开的关系彼此附连，以环绕并限定环状腔60，低压密封件32置于环状腔60中。该示例以与前述实施方式相似的方式工作，其中，低压密封件 32 (环58)被也置于环状腔60内的弹簧元件36偏压成接触球体20，并且密封直到最大低压，该最大低压在很大程度上由该弹簧元件的刚度确定。在较低压力下，在球体20与高压密封件34(环62)之间还存在间隙47。当阀56内的压力增加，低压密封件32朝向出口 16 移动，并且球体20缩小间隙并接触环62的外凸起部64和内凸起部66中的一个或两个，其对于高于最大低压的压力提供了密封效果。凸起部64和66中的一个或两个可包括各 自的面68和70，所述面68和70适于接触阀关闭构件18 (在该示例中为球体20)的表面22。偏压低压密封件的弹簧提供了一些优点。低压密封件上的应力受到弹簧元件的刚度，而不是密封件本身的硬度的限制。因此，当承受高压时，低压密封件几乎不可能蠕变及失去弹性，并且与必须承受由重复的或延长的高压条件引起的全应力的密封件相比，该密封件将在较低压力下有效密封较长时期(主要由弹簧元件的特征确定)。因此，减少了更换泄漏的密封件的阀维护的频率。由于在低压密封件与阀关闭构件之间的接触力通过弹簧元件来限制，所以该低压密封件几乎不可能粘附到阀关闭构件以及再需要大的扭矩断开该粘附使其自由以关闭阀。此外，通过审慎选择弹簧元件的刚度，操作阀总体所需的扭矩可保持在合理范围内，因为较高的偏压力需要较大的扭矩。如果该偏压力可被调整至对于预期的低压最大量所需要的最小，则所需扭矩也将是最小虽然关于确定阀起作用的高压及低压范围使用了分离的弹簧元件来提供对阀中的密封件的性能的卓越控制，但是也可以通过使用具有不同材料硬度的密封件实现上述优点，由此在某些应用中避免了对分离的弹簧元件的需要。图11示出了这样一种实施方式， 其中，低压密封件32和高压密封件34均由具有不同弹性模量的材料形成。例如，低压密封件32可以是具有比高压密封件34低硬度的弹性体，高压密封件34也可以是弹性体。低压密封件的较低的硬度允许其在关闭构件18承受压力时变形，从而迫使密封表面22靠在密封件32上，如在图12中所示。低压密封件32的变形容许密封表面22接合高压密封件34 并且在阀的高压范围内实现流体紧密封。图11至图12描绘了示例实施方式，其中，高压密封件34包括环绕低压密封件32的环46，该低压密封件32也是以环40的形式。这种构型例如，在图4中所示的球阀中是有益的。在图13及图14中示意出了不具有分离的弹簧元件的阀的替代性实施方式，其中，低压密封件32包括环绕高压密封件34的环54，该高压密封件54形成为环52。图13示出了在低压范围内工作的密封件，而图14示出了在高压范围内的操作，其中，低压密封件32变形并且密封表面22已经移动至与高压密封件34接触。这些密封件可具有不同的硬度，通过选择用于密封件的材料以及密封件的形状来控制硬度。可通过分离的弹簧元件36与高压密封件34 —起使用来实现阀的密封范围的进一步控制。在图15及图16中示出了该实施方式的示例，其中，弹簧元件36置于外壳12与高压密封件34之间的空间44内。在该示例中，低压密封件32(以环40的形式)接合关闭构件18的密封表面22，以在低压范围内提供流体紧密封，如在图15中所示。在压力增加的情况下，如在图16中所示，低压密封件变形并且密封表面接合高压密封件34，在该示例中，高压密封件34由环46表示。弹簧元件36在高压范围内变形，以帮助限制并且平衡在密封件与关闭构件之间的接触力。图15及图16示出了一实施方式，其中，通过弹簧元件36偏压的高压密封件34环绕低压密封件32。在图17及图18中示出的另一实施方式中，低压密封件32环绕高压密封件34。也可以有利地使用单独的分离的弹簧元件偏压高压密封件34和低压密封件32两者。在图19中示出这种阀实施方式的示例，其中，通过置于在密封件与外壳12之间的空间 44内的弹簧元件36，低压密封件32，例如，其可以是环40被偏压成接触关闭构件18的密封表面22。通过也置于空间44内的第二弹簧元件37，高压密封件34被朝向密封表面22偏压。在该示例中，高压密封件包括环绕环40的环46。图19示出了阀在低压范围内的操作， 其中，低压密封件接触并密封靠在密封表面22上，弹簧元件36提供偏压力。在图20中，阀被示出为，通过密封表面22与高压密封件34之间的接触，随同弹簧元件36及37的变形一起在高压范围中的操作，如所示意的。可替代地，如在图21及图22中所示，低压密封件32可包括环绕由环52形成的高压密封件34的环54。而且，两个分离的弹簧元件37和36分别被用于朝向密封表面22偏压高压密封件34和低压密封件32。弹簧元件36以及37可根据特定的高压及低压范围的需要具有相同或不同的弹簧常数。弹簧元件的刚度可通过材料及形状的选择来确定。
当与现有技术的阀相比时，上述的阀预期在减少维护、降低致动扭矩、以及在较大压力范围内有效密封方面实现显著的优势。
权利要求
1.一种用于控制流体的流动的阀，所述阀包括外壳，所述外壳具有入口和出口；阀关闭构件，所述阀关闭构件设置在所述外壳内，所述阀关闭构件能够在防止所述流体从所述入口到所述出口的流动的关闭构型与容许所述流体从所述入口到所述出口的流动的打开构型之间移动，所述阀关闭构件包括当处于所述关闭构型中时以与所述出口面对的关系定位的密封表面；第一密封件，所述第一密封件置于所述外壳内并环绕所述出口；弹簧元件，所述弹簧元件置于所述外壳内，所述弹簧元件将所述第一密封件偏压成与所述密封表面接触，以实现第一流体紧密封，直到在所述阀内达到第一流体压力；第二密封件，所述第二密封件置于所述外壳内并环绕所述出口，当所述阀内的流体压力使所述关闭构件朝向所述出口移动并移动成与所述第二密封件接触时，所述第二密封件接触所述密封表面，以实现第二流体紧密封，直到在所述阀内达到高于所述第一流体压力的第二流体压力 。
2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一密封件包括第一环，以及所述第二密封件包括第二环。
3.根据权利要求2所述的阀，其中，所述第一环被所述第二环环绕。
4.根据权利要求2所述的阀，其中，所述第二环被所述第一环环绕。
5.根据权利要求2所述的阀，其中，所述弹簧元件包括由弹性材料形成的O形环。
6.根据权利要求2所述的阀，其中，所述第二环包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部和所述第二凸起部围绕所述第二环周向地延伸，所述第一凸起部以间隔开的关系附连到所述第二凸起部，并且在所述第一凸起部与所述第二凸起部之间限定环状腔，所述弹簧元件和所述第一环置于所述环状腔内。
7.根据权利要求1所述的阀，其中，所述阀关闭构件包括能够转动地安装在所述外壳内的球体，所述球体具有穿过其的导管，当所述关闭构件处于所述打开构型中时，所述导管能够与所述入口和所述出口对齐。
8.根据权利要求1所述的阀，还包括当所述关闭构件处于所述关闭构型中时，所述阀关闭构件的所述密封表面以与所述入口面对的关系定位；第三密封件，所述第三密封件置于所述外壳内并环绕所述入口 ；第二弹簧元件，所述第二弹簧元件置于所述外壳内，所述第二弹簧元件将所述第三密封件偏压成与所述密封表面接触，以实现第三流体紧密封，直到在所述阀内达到第三流体压力；第四密封件，所述第四密封件置于所述外壳内并环绕所述入口，当所述阀内的流体压力使所述关闭构件朝向所述入口移动并且移动成与所述第四密封件接触时，所述第四密封件接触所述密封表面，以实现第四流体紧密封，直到在所述阀内达到高于所述第三流体压力的第四流体压力。
9.根据权利要求8所述的阀，其中，所述第三密封件包括第三环，以及所述第四密封件包括第四环。
10.根据权利要求9所述的阀，其中，所述第三环被所述第四环环绕。
11.根据权利要求9所述的阀，其中，所述第四环被所述第三环环绕。
12.根据权利要求9所述的阀，其中，所述第二弹簧元件包括由弹性材料形成的O形环。
13.根据权利要求9所述的阀，其中，所述第四环包括第三凸起部和第四凸起部，所述第三凸起部和所述第四凸起部围绕所述第四环周向地延伸，所述第三凸起部以间隔开的关系附连到所述第四凸起部，并且在所述第三凸起部与所述第四凸起部之间限定环状腔，所述弹簧元件和所述第三环置于由所述第三凸起部和所述第四凸起部限定的所述环状腔内。
14.根据权利要求8所述的阀，其中，所述阀关闭构件包括能够转动地安装于所述外壳内的球体，所述球体具有穿过其的导管，当所述关闭构件处于所述打开构型中时，所述导管能够与所述入口和所述出口对齐。
15.一种用于控制流体的流动的球阀，所述球阀包括外壳，所述外壳具有第一开口和第二开口 ；阀关闭构件，所述阀关闭构件置于所述外壳内，所述阀关闭构件包括球体，所述球体具有穿过其的导管，所述球体能够在关闭构型与打开构型之间转动，在所述关闭构型中，所述导管不与所述第一开口和所述第二开口流体连通，在所述打开构型中，所述导管与所述第一开口和所述第二开口流体连通，所述球体具有当处于所述关闭构型中时以与所述第一开口面对的关系定位的密封表面；第一环形密封件，所述第一环形密封件置于所述外壳内并环绕所述第一开口 ；弹簧元件，所述弹簧元件置于所述外壳内，所述弹簧元件将所述第一环形密封件偏压成与所述密封表面接触，以实现第一流体紧密封，直到在所述阀内达到第一流体压力；第二环形密封件，所述第二环形密封件置于所述外壳内并环绕所述第一开口，当所述阀内的流体压力使所述球体朝向所述第一开口移动并且移动成与所述第二环形密封件接触时，所述第二环形密封件接触所述密封表面，以实现第二流体紧密封，直到在所述阀内达到高于所述第一流体压力的第二流体压力。
16.根据权利要求15所述的球阀，其中，所述第一环形密封件被所述第二环形密封件环绕。
17.根据权利要求15所述的球阀，其中，所述第二环形密封件被所述第一环形密封件环绕。
18.根据权利要求15所述的球阀，其中，所述弹簧元件包括由弹性材料形成的O形环。
19.根据权利要求15所述的球阀，其中，所述第二环形密封件包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部和所述第二凸起部围绕所述第二环形密封件周向地延伸，所述第一凸起部以间隔开的关系附连到所述第二凸起部，并且在所述第一凸起部与所述第二凸起部之间限定环状腔，所述弹簧元件和所述第一环形密封件置于所述环状腔内。
20.根据权利要求15所述的球阀，还包括当所述球体处于所述关闭构型中时，所述球体的所述密封表面以与所述第二开口面对的关系定位；第三环形密封件，所述第三环形密封件置于所述外壳内并环绕所述第二开口 ；第二弹簧元件，所述第二弹簧元件置于所述外壳内，所述第二弹簧元件将所述第三环形密封件偏压成与所述密封表面接触，以实现第三流体紧密封，直到在所述阀内达到第三流体压力；第四密封件，所述第四密封件置于所述外壳内并环绕所述第二开口，当所述阀内的流体压力使所述球体朝向所述第二开口移动并且移动成与所述第四密封件接触时，所述第四密封件接触所述密封表面，以实现第四流体紧密封，直到在所述阀内达到高于所述第三流体压力的第四流体压力。
21.根据权利要求20所述的球阀，其中，所述第三环形密封件被所述第四环形密封件环绕。
22.根据权利要求20所述的球阀，其中，所述第四环形密封件被所述第三环形密封件环绕。
23.根据权利要求20所述的球阀，其中，所述第二弹簧元件包括由弹性材料形成的O形环。
24.根据权利要求20所述的球阀，其中，所述第四环形密封件包括第三凸起部和第四凸起部，所述第三凸起部和所述第四凸起部围绕所述第四环形密封件周向地延伸，所述第三凸起部以间隔开的关系附连到所述第四凸起部，并且在所述第三凸起部与所述第四凸起部之间限定环状腔，所述第二弹簧元件和所述第三环形密封件置于由所述第三凸起部和所述第四凸起部限定的所述环状腔内。
25.一种用于控制流体的流动的阀，所述阀包括外壳，所述外壳具有第一开口和第二开口 ；阀关闭构件，所述阀关闭构件置于所述外壳内，所述阀关闭构件能够在防止所述流体在所述第一开口与所述第二开口之间流动的关闭构型与容许所述流体在所述第一开口与所述第二开口之间流动的打开构型之间移动，所述阀关闭构件包括当处于所述关闭构型中时，与所述第一开口以面对的关系定位的密封表面；多个密封件，所述多个密封件置于所述外壳内，所述多个密封件包括至少第一密封件，所述第一密封件置于所述外壳内并环绕所述第一开口，所述第一密封件与所述密封表面接触并且实现第一流体紧密封，直到在所述阀内达到第一流体压力；第二密封件，所述第二密封件置于所述外壳内并环绕所述第一开口，所述第二密封件接触所述密封表面以实现第二流体紧密封，直到在所述阀内达到高于所述第一流体压力的第二流体压力。
26.根据权利要求25所述的阀，其中，所述第一密封件包括第一环，以及所述第二密封件包括第二环。
27.根据权利要求26所述的阀，其中，所述第一环被所述第二环环绕。
28.根据权利要求26所述的阀，其中，所述第二环被所述第一环环绕。
29.根据权利要求25所述的阀，还包括第一弹簧元件，所述第一弹簧元件置于所述外壳内，所述第一弹簧元件将所述第一密封件偏压成与所述密封表面接触，以实现第一流体紧密封，直到在所述阀内达到第一流体压力。
30.根据权利要求29所述的阀，还包括第二弹簧元件，所述第二弹簧元件置于所述外壳内，所述第二弹簧元件朝向所述密封表面偏压所述第二密封件。
31.根据权利要求25所述的阀，还包括置于所述外壳内的弹簧元件，所述弹簧元件朝向所述密封表面偏压所述第二密封件。
32.根据权利要求25所述的阀，其中，所述阀关闭构件包括能够转动地安装在所述外壳内的球体，所述球体具有穿过其的导管，当所述关闭构件处于所述打开构型中时，所述导管能够与所述第一 开口和所述第二开口对齐。
33.根据权利要求25所述的阀，还包括当所述关闭构件处于所述关闭构型中时，所述阀关闭构件的所述密封表面以与所述第二开口面对的关系定位；第三密封件，所述第三密封件置于所述外壳内并环绕所述第二开口，所述第三密封件与所述密封表面接触并且实现第三流体紧密封，直到在所述阀内达到第三流体压力；第四密封件，所述第四密封件置于所述外壳内并环绕所述第二开口，所述第四密封件接触所述密封表面，以实现第四流体紧密封，直到在所述阀内达到高于所述第三流体压力的第四流体压力。
34.根据权利要求33所述的阀，其中，所述第三密封件包括第三环，以及所述第四密封件包括第四环。
35.根据权利要求34所述的阀，其中，所述第三环被所述第四环环绕。
36.根据权利要求34所述的阀，其中，所述第四环被所述第三环环绕。
37.根据权利要求33所述的阀，还包括置于所述外壳内的第一弹簧元件，所述第一弹簧元件将所述第三密封件偏压成与所述密封表面接触，以实现第三流体紧密封，直到在所述阀内达到第三流体压力。
38.根据权利要求37所述的阀，还包括置于所述外壳内的第二弹簧元件，所述第二弹簧元件朝向所述密封表面偏压所述第四密封件。
39.根据权利要求33所述的阀，还包括置于所述外壳内的弹簧元件，所述弹簧元件朝向所述密封表面偏压所述第四密封件。
40.根据权利要求33所述的阀，其中，所述阀关闭构件包括能够转动地安装在所述外壳内的球体，所述球体具有穿过其的导管，当所述关闭构件处于所述打开构型中时，所述导管能够与所述入口及所述出口对齐。
全文摘要
一种具有高压密封及低压密封的阀。阀具有外壳，外壳内安装具有密封表面的阀关闭构件，密封表面面对外壳上的开口。低压密封件环绕开口并且被偏压成与密封表面接触。高压密封件也环绕开口。阀中的压力推动关闭构件靠在低压密封件上，其朝向开口移动，直到关闭构件接触高压密封件。
文档编号F16K5/06GK102257303SQ201080003306
公开日2011年11月23日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月7日
发明者克里·L·德威特, 勇衡, 理查德·R·韦斯顿, 里查德·A·布赫尔 申请人:维克托里克公司