互锁弹簧座组件和包括其的旋转控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及用于旋转控制阀的弹簧座组件，并且更为特别地涉及具有互锁机制以允许弹簧座组件在制造期间预压缩的弹簧座组件。
【背景技术】
[0002]通常来说，在过程控制系统之中使用阀来控制工艺流体的流动。旋转阀(例如蝶阀)典型地具有闭合构件(例如盘片)，其设置在流体路径之中。轴操作地将该闭合构件耦接至在打开位置和关闭位置之间旋转该闭合构件的致动器从而允许或者限制流体在该阀的入口和出口之间的流动。当该闭合构件旋转至关闭位置时，该闭合构件密封地接合阀座或者密封表面(例如固定至该阀体的密封环)从而限制流体流过该阀。
[0003]该闭合构件的外围边缘被用作该阀的密封接触表面并且与密封表面合适地对齐以便起到适当的密封的作用。因此，为了起到适当的密封的作用，将该闭合构件精确地定位于阀体之中以便该闭合构件的外围边缘能够密封地配合或者接合密封表面都是重要的。由于该阀闭合构件相对于阀密封表面的精确的对准的需要，旋转阀通常不能被安装在垂直方向之上。特别地，阀部件或者阀内件(例如传动体系)的重量能够导致该闭合构件偏移并且变得与阀体以及密封表面不对齐了，由此构成密封件的整体性以及引起通过该阀的不期望的泄露(即在该阀处于关闭位置时流过该阀的流体量)。结果便是:一些旋转控制阀包括提供对抗阀部件的重量的力的偏置组件。在此引入参考的美国专利号为8 070 130公开了这样的偏置组件。然而，在美国专利号为8 070 130中所公开的偏置组件的部件并不易于组装，因为每次只能单独地组装一个元件。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一个示例性方面，用于流体阀的弹簧座组件包括第一弹簧座和第二弹簧座，第一弹簧座具有从第一座表面延伸出的第一突出构件，第二弹簧座具有从第二座表面延伸出的第二突出构件，所述第一弹簧座能够相对于所述第二弹簧座滑动。弹簧被安置在所述第一座表面和所述第二座表面之间。锁定元件被安置在所述第一突出构件和所述第二突出构件中的至少一个之上。
[0005]根据本发明的另一个示例性方面，流体阀包括阀体，其具有流体入口和流体出口 ；闭合构件，其被安置在所述阀体之中，所述闭合构件操作地耦接至驱动轴和从动轴；以及阀座，其被安置在所述阀体之中，所述阀座与所述闭合构件协作以控制通过所述阀体的流体流动。弹簧座组件操作地耦接至从动轴，所述弹簧座组件包括第一弹簧座、第二弹簧座、弹簧和锁定元件，所述第一弹簧座具有从第一座表面延伸出的第一突出构件；所述第二弹簧座具有从第二座表面延伸出的第二突出构件；所述弹簧被安置在所述第一座表面和所述第二座表面之间；所述锁定元件被安置在所述第一突出构件和所述第二突出构件中的至少一个之上。
[0006]进一步地根据前述方面中的一个或者多个方面，弹簧座组件(或者具有弹簧座组件的流体阀)能够进一步包括以下优选形式中的任意一种或者多种。
[0007]在一些优选的形式中，所述第一突出构件包括两个腿部和/或所述第二突出构件包括两个腿部。在另一个优选的形式之中，所述锁定元件为钩状部。在又一个优选的形式之中，所述钩状部包括搁板表面(shelf surface)，该搁板表面相对于所述弹簧座组件的纵轴具有角度。在又一个优选的形式之中，所述搁板表面相对于所述弹簧座组件的纵轴形成在30°和90°之间的角度。在又一个优选的形式之中，所述搁板表面与所述弹簧座组件的纵轴基本上垂直。在又一个优选的形式之中，所述第一突出构件和所述第二突出构件中的一个突出构件的远端包括斜切表面。在又一个优选的形式之中，所述锁定元件限制在所述第一弹簧座和所述第二弹簧座之间的相对移动小于所述弹簧的未压缩的长度。在又一个优选的形式之中，所述第一突出构件和所述第二突出构件中的一个包括弯曲的外表面。
【附图说明】
[0008]图1示出了包括弹簧座组件的旋转控制阀的纵向剖视图；
[0009]图2示出了图1中的弹簧座组件的近距离剖视图；
[0010]图3A为从控制阀移除的图1的弹簧座组件的立体图；
[0011]图3B为图1的弹簧座组件的两个减震的弹簧座的立体图；
[0012]图3C为分开一段距离的图3B的两个减震的弹簧座的立体图；
[0013]图3D为图1的弹簧座组件的替代实施例的立体爆炸图；以及
[0014]图4为图3D的弹簧座组件的第一突出构件的一个实施例的侧面剖视图。
[0015]本公开易受多种变型或者替代结构的影响，一些示例性的实施例将会在附图中加以示出并且将在接下来详细地加以描述。然而，应当理解，其并不旨在限制本公开至在此公开的具体的形式，而恰好相反地旨在覆盖所有落入本发明的构思和范围之中的变型、替代结构以及等同物。
【具体实施方式】
[0016]一般来说，在此描述的示例的弹簧座组件能够被用于维持旋转阀闭合构件相对于阀座或者阀体的密封表面的适当的对齐(例如中心对齐)以便防止不期望的通过该阀的泄露。当旋转阀(例如控制阀、节流阀等)被安装在竖直的方向上(即该阀轴的纵轴为竖直地定向时)时，在此描述的弹簧座组件尤其是有利的。更为特别地，当旋转阀安装在竖直方向上时，阀部件(例如驱动轴、闭合构件、从动轴等)的重量能够引起该闭合构件变得相对于该阀体的密封表面非对齐。这样的非对齐能够导致闭合构件和密封表面之间的较差的密封，这反过来会导致通过该阀的不期望的泄露。附加地，该在此描述的弹簧座组件有利地能够被预先组装为单个单元。
[0017]在此描述的示例的弹簧座组件提供对抗阀部件的重量的力以维持该闭合构件相对于阀体的对齐，从而使得该闭合构件能够密封地接合密封表面并且防止不期望的泄露。附加地，在一个示例中，偏置装置包括安置在两个弹簧座之间的弹簧，这两个弹簧座滑动地接合并且互锁并且能够沿着该弹簧的轴相对于另外一个移动(即滑动)，但是该另外一个是相对于该弹簧沿着该弹簧的轴固定的(即不能旋转)。以这样的方式，除了维持该闭合构件的对齐之外，在此描述的该示例偏置装置能够通过基本上防止或者降低在该弹簧上由于该闭合构件在打开和关闭位置之间的旋转而引起的扭转负载来降低或者消除弹簧疲劳和/或失效。在此描述的该示例弹簧座组件能够被提供为工厂安装选项或者替代地能够通过安装为单个组件来改进本领域的现有的旋转阀。
[0018]再者，示例弹簧座组件在相应的弹簧座的腿部上包括互锁特性，进而使得一旦组装了该弹簧座便会组装状态即便未安装在阀门中。由此使得所公开的互锁弹簧座组件能够在安装入流体阀之前被预组装为子组件。附加地，通过预组装该弹簧座组件则能够在将该弹簧座组件安装入阀体时使用更短的安装螺栓，这将带来更为快速的并且更为经济的安装方式。
[0019]图1为示例旋转控制阀100的纵向剖视图。该示例阀100包括阀体102，其中安装有一个动力传动系统104。该动力传动系统104包括驱动轴106、闭合构件108 (例如盘片)和从动轴110。该驱动轴106和从动轴110能够一体成型或者为单块结构(例如驱动轴106和从动轴110在一些实施例中一体成型)。阀体102通常为圆柱状并且具有中央的开口 112，其限定在流体入口 114和流体出口 116之间的流体流动通道。该阀体102也具有第一或者驱动端开口 118和第二或者从动端开口 120，它们通常同轴地加以对齐并且适配分别用于容纳驱动轴106和从动轴110。在其他示例实施形式之中，该阀100能够包括延伸穿过开口 118并且至少部分地穿过开口 120的轴并且操作地通过紧固件、销等耦接至闭合构件108。
[0020]闭合构件108被安置在流体流动通道之中并且示出为具有外围边缘122，其密封地结合阀座或者环形密封表面124 (例如密封圈)，该环形密封表面安置在中央的开口 112之中以便防止流体流过阀100。该闭合构件108操作地分别通过销130和132耦接至该驱动轴106的第一