CN102939484A - 用于与旋转阀一起使用的阀轴杆装置 - Google Patents

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Abstract

这里描述阀轴杆装置。一种示例阀轴杆装置包括轴杆，轴杆具有静止密封件和与静止密封件间隔的动态密封件。静止密封件限定与静止密封件相邻的第一泄漏检测区域，并且动态密封件限定与动态密封件相邻的第二泄漏检测区域。密封泄漏检测器与轴杆一体地形成以提供第一泄漏检测区域内或者第二泄漏检测区域内的工艺流泄漏的视觉指示。密封泄漏检测器具有与第一泄漏检测区域和第二泄漏检测区域流体连通的过道。过道具有在第一与第二泄漏检测区域之间改变的横截面面积以防止流体从泄漏检测区域之一流入流体阀的体中。

Description

用于与旋转阀一起使用的阀轴杆装置
技术领域
本公开内容大体上涉及流体阀，并且更具体地涉及用于旋转阀的阀轴杆装置。
背景技术
阀在过程控制系统中常用来控制工艺流的流动。旋转阀(例如蝶形阀)通常具有设置于流体路径中的关闭构件(例如盘)。阀轴杆将关闭构件操作地耦合到致动器，该致动器在打开位置与关闭位置之间旋转关闭构件，以允许或者限制在阀的入口与出口之间的流体流动。当关闭构件在关闭位置时，关闭构件密封地接合阀座或者密封表面(例如固定到阀体的密封环)以限制经过阀的流体流动。
跟随器轴杆(可以与阀轴杆一体地形成)通常耦合到关闭构件的与阀轴杆末端相反的末端，以向关闭构件提供支撑，从而关闭构件能够维持与密封表面的恰当对准并且当阀在关闭位置时提供紧密切断。在无跟随器轴杆时，关闭构件可能当阀在关闭位置时从密封表面偏转开，由此引起当阀在关闭位置时在入口与出口之间的流体泄漏。通常运用机械紧固器(例如销、焊接等)以将跟随器轴杆耦合到关闭构件。在关闭构件在第一与第二位置之间移动时跟随器轴杆随着关闭构件旋转，并且端帽将跟随器轴杆保持在阀体内。
然而除了焊接连接之外，销和/或其它机械紧固件未提供在跟随器轴杆与关闭构件之间的卫生连接，这可能引起可能污染工艺流的细菌生长。在一些应用、如比如食品和饮料业以及制药业中，经常运用卫生阀。因此，卫生阀通常包括经由焊接来耦合到关闭构件的跟随器轴杆和阀轴杆。然而将跟随器轴杆和/或阀轴杆焊接到关闭构件需要使用分体阀以便实现组装流体阀。分体阀包括用于提供密封的体衬垫或者体密封件、因此增加制造复杂性和成本。
发明内容
这里描述的一种用于旋转流体阀的轴杆装置包括轴杆，轴杆具有静止密封件和与静止密封件间隔开的动态密封件。静止密封件限定与静止密封件相邻的第一泄漏检测区域，并且动态密封件限定与动态密封件相邻的第二泄漏检测区域。密封泄漏检测器与轴杆一体地形成以提供第一泄漏检测区域内或者第二泄漏检测区域内的工艺流泄漏的视觉指示。密封泄漏检测器具有与第一泄漏检测区域和第二泄漏检测区域流体连通的过道。过道具有在第一与第二泄漏检测区域之间改变的横截面面积以防止流体从泄漏检测区域之一流入流体阀的阀体中。
在另一例子中，一种旋转流体阀包括：关闭构件，设置于阀体的流体流动路径内以控制在入口与出口之间的流体流动。轴杆具有设置于阀体的开口内以防止流体向开口中泄漏的第一密封件和设置于关闭构件的空腔内以防止流体向空腔中泄漏的第二密封件。第一过道与轴杆一体地形成并且将阀体的与第一密封件相邻的开口流体地耦合到大气以提供工艺流向与第一密封件相邻的开口中泄漏的指示。第二过道与轴杆一体地形成并且与第一过道相邻，其中第二过道将关闭构件的与第二密封件相邻的空腔流体地耦合到大气以提供工艺流向关闭构件的与第二密封件相邻的空腔中泄漏的指示。
在又一实施例中，一种用于旋转流体阀的轴杆装置包括可去除地耦合到流体阀的轴杆。轴杆具有用于防止流体经过流体阀的阀体泄漏的静止密封件。轴杆也具有与轴杆一体地形成以接收流过流体阀的工艺流的过道。过道具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一横截面面积，第二部分具有与第一横截面面积不同的第二横截面面积，以提供压强差，从而过道内的工艺流流向过道的开口。
附图说明
图1示出了具有经由机械紧固件耦合的阀内件组件的已知示例流体阀。
图2A示出了用这里描述的示例阀轴杆装置实施的流体阀的部分的横截面图。
图2B示出了图2A的示例阀轴杆装置的另一横截面图。
图3示出了这里描述的另一示例阀轴杆装置。
图4示出了可以用来实施这里描述的示例阀轴杆装置的示例轴承。
具体实施方式
这里描述的示例阀轴杆装置可以主要应用于任何尺寸、类型和/或几何形状的旋转流体阀，以向旋转流体阀的关闭构件(例如盘)提供支撑。这里描述的示例阀轴杆装置对于在卫生应用中的使用而言特别有利，因为阀轴杆装置显著减少细菌生长的可能性，并因此减少工艺流的污染。此外，示例阀轴杆装置包括密封泄漏指示器或者检测器(例如视觉指示器)以用于提供工艺流经过阀轴杆装置的密封件泄漏的指示。检测卫生应用中的流体泄漏相对快速、显著减少细菌生长的可能性，因此减少工艺流的污染。因此，这里描述的密封泄漏指示器对于在卫生应用中的使用而言有利，因为密封件失效如果未被相对快速检测则可能引起工艺流的污染。除此之外或者取而代之，这里描述的示例阀轴杆装置可以包括与阀轴杆装置的轴杆一体地形成的采样端口和/或注入端口。示例采样和/或注入端口可以用来向流体阀的流体流动路径中注入流体(例如化学物)或者可以用来在流体阀在线路中之时对流体阀内流动的流体采样。
在描述示例阀轴杆装置之前，结合图1提供对具有已知阀轴杆装置102的已知流体阀100的简要讨论。参照图1，阀100包括容纳阀内件106的阀体104。阀体104大体上为圆柱形并且具有中心开口108，该中心开口108限定在入口110与出口(与入口110相反、但是未示出)之间的流体流动过道。如图所示，阀内件106包括阀轴杆112、关闭构件114(例如盘)和跟随器轴杆116。在一些例子中，阀轴杆112和跟随器轴杆116可以是单一或者单件构造。阀轴杆112的第二端118(花键端、方形端等)将关闭构件114操作地耦合到致动器(未示出)。
关闭构件114设置于流体流动过道内并且具有外围边缘120，该边缘密封地接合设置在中心开口108中的阀座或者环形密封表面122(例如密封环)以当阀100在关闭位置时防止流体流过阀100。法兰124与阀体104一体地形成并且经由紧固件将阀体104耦合到致动器(未示出)。法兰124也容纳用于防止工艺流向环境泄漏的填密系统128。
阀体104也具有大体上同轴对准并且适于分别接收阀轴杆112和跟随器轴杆116的第一开口130和第二开口132。轴承134和136分别设置于在阀体104与阀轴杆112之间和阀体104与跟随器轴杆116之间的相应开口130和132中。轴承134和136沿着轴138对准关闭构件114，并且轴承法兰140a和140b相对于中心开口108和阀体104对准(即定心)关闭构件114。轴承134和136也辅助轴杆112和116对准和旋转并且减少在相应轴杆112和116与阀体104之间的摩擦。
在操作中，致动器(例如经由杠杆)向阀轴杆112施加或者运用转矩以在用于允许流体流过阀100的打开位置与用于限制或者防止流体流过阀100的关闭位置之间驱动(例如旋转)关闭构件114。在关闭构件114在打开与关闭位置之间移动时跟随器轴杆116随着关闭构件114旋转。当关闭构件114在关闭位置时，跟随器轴杆116向关闭构件114提供支撑并且防止关闭构件114从密封表面122移动或者偏转开。因此，在无跟随器轴杆116时，关闭构件114可能偏转而未密封地接合环形密封表面122，由此引起工艺流跨越关闭构件114在入口108与出口之间泄漏。
在这一例子中，阀轴杆112和跟随器轴杆116分别经由销142和144耦合到关闭构件114。然而销连接(或者其它紧固件)通常不适合于在卫生应用中的使用，因为这样的连接易于有可能污染工艺流的细菌生长。在卫生应用中，经常运用焊接连接，因为焊接连接不易有细菌生长，并因此提供卫生连接。因而在这样的应用中，跟随器轴杆116和/或阀轴杆112通常焊接到关闭构件114。
然而在跟随器轴杆116和/或关闭构件114之间的焊接连接需要使用分阀体。阀轴杆112和跟随器轴杆116焊接到关闭构件114，并且组件经由阀体的开口或者开槽区域设置于阀体内。阀体密封件或者衬垫设置于分阀体内以提供用于防止污染物进入阀体和/或防止流体经过分阀体的开口或者开槽区域向环境流出或者泄漏的密封。分体阀增加制造复杂性和成本。另外，将跟随器轴杆116焊接到关闭构件114可能在维护或者修理期间限制跟随器轴杆116的可达性。通常，在维护跟随器轴杆116期间必须从线路取走阀100(例如必须从阀体去除阀内件106)。
图2A图示了耦合到旋转流体阀202的、这里描述的示例阀轴杆装置200。图2B图示了示例阀轴杆装置200的另一横截面图。示例阀轴杆装置200可以用来实施旋转阀，如比如图1的旋转阀100和/或任何其它适当的流体阀或者流体流动控制设备。具体而言，阀轴杆装置200可以使用于卫生应用中，因为阀轴杆装置200提供密封件失效或者流体泄漏的检测或者指示(例如视觉检测)。在卫生应用中，不能检测流体阀中的密封件失效或者流体泄漏可能显著增加细菌生长的可能性，这可能引起工艺流的污染。
参照图2A和2B，流体阀202包括阀体204，该阀体具有中心开口206，该中心开口限定在入口210与出口212之间的流体流动路径208。关闭构件214(例如盘)设置于流体流动路径208中以控制在入口210与出口212之间的流体流动。关闭构件214包括外围边缘216，该外围边缘密封地接合设置在中心开口206中的阀座或者环形密封表面218(例如密封环)以当流体阀202在关闭位置时防止流体流过流体阀202。此外，关闭构件214包括围绕轴224的、与第二孔或者空腔222对准的第一孔或者空腔220。在所示实施例中，描绘关闭构件214为盘。然而在其它实施例中，关闭构件214能够是任何适当关闭构件214，如比如球阀和/或任何其它适当的流动控制构件。
阀体204包括驱动端开口226和与驱动端开口226相反的支撑端或者外侧开口228。在这一例子中，驱动端开口226和外侧开口228在关闭构件214耦合到阀体204时分别与关闭构件214的第一和第二空腔220和222大体上同轴对准。阀体204的驱动端开口226接收驱动轴杆230，并且阀体204的外侧开口228接收阀轴杆装置200。
驱动轴杆230设置于关闭构件214的第一空腔220内并且经由焊接232耦合到关闭构件214。因此，驱动轴杆230和关闭构件214提供焊接连接(例如卫生连接)。轴承或者密封构件234可以设置于驱动端开口226中在阀体204与驱动轴杆230之间，以减少在驱动轴杆230与阀体204之间的摩擦和/或有助于相对于驱动端开口226旋转驱动轴杆230。此外，可以提供密封件和/或填密系统以防止流体沿着驱动轴杆230和/或经过驱动端开口226向环境泄漏。致动器(例如气动致动器、电动致动器、液压致动器等)可以经由驱动轴杆230操作地耦合到关闭构件214以相对于密封表面218移动关闭构件214以控制在入口210与出口212之间的流体流动。
如图所示，阀轴杆装置200设置于阀体204的与驱动轴杆230相反的外侧开口228中或者阀体204的向外侧238内。在这一例子中，阀轴杆装置200包括具有第一部分242和第二部分244的轴杆或者体240。当耦合到阀体204时，第一部分242设置于阀体204的开口228内，并且第二部分244设置于关闭构件214的空腔222内。轴杆240的第一部分242在尺度或者尺寸上设定成具有相对于开口228的紧密容差配合，从而开口228相对于关闭构件214和阀体204引导和/或对准阀轴杆装置200。轴杆240的第二部分244也在尺度或者尺寸上设定成相对于关闭构件214的空腔222具有紧密容差配合，从而关闭构件214能够绕着轴杆240旋转。因此，在所示例子中，无需机械紧固器以耦合轴杆240和关闭构件214。轴杆240也包括法兰或者法兰部分246，以将轴杆240耦合到阀体204。在这一例子中，法兰246与轴杆240一体地形成为单一结构，并且法兰接收紧固件248，以将轴杆240可去除地耦合到阀体204的。虽然未示出，但是在另一例子中，轴杆240可以包括螺纹基部，该螺纹基部可螺纹地耦合到阀体204的开口228(例如螺纹开口)和/或可以经由任何其它适当紧固机制耦合到阀体204。
轴杆240包括第一或者静止密封件250(例如O环、唇形密封件等)和与静止密封件250间隔开的第二或者动态密封件252(例如O环、唇形密封件等)。静止密封件250至少部分设置于轴杆240的第一部分242上的槽254中，并且动态密封件252至少部分设置于轴杆240的第二部分244上的槽256中。静止密封件250设置于阀体204的开口228中以防止流体向阀体204的开口228中泄漏。动态密封件252设置于关闭构件214的空腔222中以防止流体向关闭构件214的空腔222中泄漏。在一个例子中，当流体阀202用于非卫生应用时，无需动态密封件252并且可以从轴杆240去除动态密封件。
当轴杆240耦合到阀体204时，静止密封件250限定与静止密封件250相邻的第一泄漏检测区域258，并且动态密封件252限定与动态密封件252相邻的第二泄漏检测区域260。第一泄漏检测区域258能够限定于轴杆240的外表面262与开口228的内表面264之间与静止密封件250相邻，并且第二泄漏检测区域260能够限定为关闭构件214的空腔222的与动态密封件252相邻的部分。轴承266与轴杆240的末端268相邻设置在空腔222内，以减少摩擦并且有助于关闭构件214绕组轴杆240的旋转。轴杆240的第二部分244的末端268可以包括用于接收轴承266的凹陷或者直径减少的部分270a和阶梯或者法兰部分270b。
在这一例子中，阀轴杆装置200也包括密封泄漏检测器或者指示器272(例如视觉指示器)。密封泄漏检测器272与轴杆240一体地形成并且如果密封件250和/或252无法提供充分密封(例如，如果密封件250和/或252已经失效)则提供指示。更具体而言，密封泄漏检测器272提供对与静止密封件250相邻的第一泄漏检测区域258中或者开口228中的流体泄漏或者与动态密封件252相邻的第二泄漏检测区域260或者空腔222内的流体泄漏的指示。如图所示，描绘密封泄漏检测器272为泄液孔或者过道274。过道274经由与法兰246或者阀体204的外表面278相邻的开口276将第一泄漏检测区域258流体地耦合到大气并且将第二泄漏检测区域260耦合到大气。
如图所示，过道274包括与第一泄漏检测区域258和大气流体连通的第一过道280以及与第二泄漏检测区域260和大气流体连通的第二过道282。过道274还包括用于流体地耦合第一泄漏检测区域258和第一过道280的、与静止密封件250相邻的第一通道或者路径284，以及用于流体地耦合第二泄漏检测区域260和第二过道282的、与动态密封件252相邻的第二通道或者路径286。在这一例子中，第一和第二通道284和286是具有近似1毫米的直径的孔或者孔穴。然而在其它例子中，第一和第二通道284和/或286可以具有任何适当的形状、横截面轮廓和/或尺寸。
此外，在这一例子中，轴杆240包括第一环形槽或者通道288和第二环形通道或者槽290。第一环形槽288与静止密封件250相邻沿着轴杆240的第一部分242设置并且流体地耦合到第一通道284以朝着第一通道284指引、引导或者注入可能穿过静止密封件250泄漏的流体。类似地，第二环形槽290与动态密封件252相邻沿着轴杆240的第二部分244设置并且流体地耦合到第二通道286以朝着第二通道286指引、引导或者注入可能穿过动态密封件252泄漏的流体。第一和第二槽288和290有助于或者增加朝着相应第一和第二通道284和286和/或向过道280和282的流体流动。这样的配置显著增加流体泄漏检测灵敏度，这在卫生应用中有利，因为检测密封泄漏的延迟可能引起细菌生长并且污染工艺流。
在这一例子中，第一过道280与第二过道282同轴对准。第一和第二过道280和282也与轴224同轴对准。一般而言，过道274包括如下轮廓(例如横截面轮廓)，该轮廓在第一与第二泄漏检测区域258与260之间改变，以提供在第一与第二过道280与282之间的压强差，从而过道274中的任何流体流向开口276以防止流体从泄漏检测区域258和260之一流入流体阀202的体204或者空腔222中。例如过道274可以沿着轴杆240的在第一与第二泄漏检测区域258与260之间的部分或者区段增加横截面面积。在所示例子中，第一过道280具有第一横截面面积292a，并且第二过道282具有与第一横截面面积292a不同的第二横截面面积292b。在这一例子中，过道280和282为圆柱形，并且第一横截面面积292a具有比第二横截面面积292b的第二直径更大的第一直径。例如第一直径可以近似为4毫米而第二直径可以近似为2毫米。因此如图所示，第一过道280与第二过道282相邻以提供在第一与第二过道280与282之间的阶梯轮廓292c。
如下文更具体描述的那样，由于过道274的轮廓或者横截面面积朝着阀体204的开口276或者大气侧增加或者更大，所以第一过道280和/或第二过道282内的流体流向大气或者开口276流动而不是流向第一和/或第二泄漏检测区域258和260。换而言之，过道274中的流体在静止密封件250和/或动态密封件252后面的泄漏检测区域250和252内不加载提供紧密密封的压强。因此，过道274防止过道274中的流体在第一泄漏检测区域258与第二泄漏检测区域260之间流动。
在其它例子中，过道274的轮廓或者横截面面积可以在第一与第二泄漏检测区域258与260之间连续或者逐渐增加尺寸。取而代之，虽然未示出，但是阀轴杆装置200可以包括与检测第一泄漏检测区域258内的泄漏相关联的第一密封泄漏检测器，该第一密封泄漏检测器与第二密封泄漏检测器独立或者相邻，该第二密封泄漏检测器与检测第二泄漏检测区域260内的泄漏相关联。第一密封泄漏检测器可以包括用于将第一泄漏检测区域258流体地耦合到大气的第一主过道，并且第二密封泄漏检测器可以包括用于将第二泄漏检测区域260流体地耦合到大气的第二主过道，从而第一路径不与第二路径流体连通。换而言之，在这一例子中，第一和第二密封泄漏检测器未经由共同流体通路流体地耦合到大气。
在操作中，经由驱动轴杆230操作地耦合到关闭构件214的致动器在用于允许流体流过流体流动路径208的第一或者打开位置与用于防止或者限制流体流过流体流动路径208的第二位置或者关闭位置之间移动关闭构件214。驱动轴杆230和关闭构件214在阀体204内旋转，并且关闭构件214相对于轴杆240旋转。当流体阀202在关闭位置时，关闭构件214的外围边缘216密封地接合设置在流体流动路径208中的阀座或者密封表面218(例如密封环)以实现密封并且防止流体流过流体阀202。当关闭构件214在关闭位置时，阀轴杆装置200向关闭构件214提供支撑并且防止关闭构件214从密封表面218偏转或者移动开。换而言之，轴杆240维持关闭构件214相对于密封表面218的对准。
静止密封件250防止流体向阀体204的开口228中泄漏，并且动态密封件252防止流体向关闭构件214的空腔222中泄漏。如果静止密封件250和/或动态密封件252无法提供充分密封，则穿过静止密封件250和/或动态密封件252泄漏的流体将流向过道274的开口276。过道274(例如第一和第二通道284和286和/或第一和第二过道280和282)中的流体将流向开口276，这是因为由于第一横截面面积292a(即第一过道280的面积)大于第二横截面面积292b(即第二过道282的面积)，因此第一过道280内的流体压强小于第二过道282内的流体压强，由此提供朝着开口276的最小阻力路径。因此，过道274被配置成防止在过道274内增大流体压强。
更具体而言，如果静止密封件250无法提供充分密封，则穿过静止密封件250泄漏的流体流向第一泄漏检测区域258。第一环形槽288有助于流体朝着第一通道284或者将流体引向第一通道284，该通道朝着过道274的第一过道280用通道传送或者指引流体。第一过道280中的流体流向过道274的与大气(例如流体阀202的外侧238)流体连通的开口276。第一过道280中的流体不会流向第二泄漏检测区域260或者空腔222(经由第二通道286)，因为第二过道282的横截面面积292b小于第一过道280的横截面面积292a，因此进入或者已经在第二过道282中的任何流体的压强将大于第一过道280中的流体压强。换而言之，由于过道274的横截面面积在第一与第二过道280与282之间增加，所以朝着与大气流体连通的开口276提供最小阻力路径、由此使任何泄漏流体流向开口276。
类似地，如果动态密封件252无法提供充分密封，则工艺流可能通过动态密封件252向第二泄漏检测区域260或者空腔222中泄漏或者流动。第二环形槽290有助于流体朝着第二通道286或者将流体引向第二通道286，该通道朝着第二过道282用通道传送或者指引流体。第二通道282中的流体流向过道274的与大气(例如阀的外侧)流体连通的开口276而不会流向第一通道284或者第一泄漏检测区域258(经由第一通道284)，因为第二过道282和第一通道284中的每一个如上文描述的那样具有比第一过道280的横截面面积(例如直径)更小或者更少的横截面面积(例如直径)。在工艺流经由过道274通向大气并且流出开口276时过道274的开口276提供密封件250和/或252未恰当工作的指示(例如视觉指示)。这样的密封泄漏指示在卫生应用中特别有利，因为耽搁延迟检测密封件失效所引起的流体泄漏可能使工艺流被污染。
如果静止和/或动态密封件250和252中的任一密封件无法提供充分密封，则能够从阀体204去除阀轴杆装置200。在检查和检测到经由开口276的流体泄漏时，可以切断阀202，并且可以保养阀轴杆装置200。由于能够在将阀轴杆装置200组装到流体阀202之前组装阀轴杆装置200，所以能够在阀体204在线路中之时保养阀轴杆装置200。例如可以经由紧固件248从阀体204去除轴杆240。可以从阀体204去除和/或修理或者更换轴杆240、密封件250和252和/或轴承266。在修理或者更换静止密封件250、动态密封件252和/或轴承266之后，阀轴杆装置200可以耦合到阀体204。
图3图示了可以用来实施流体阀302(例如图2A和2B的流体阀202)的这里描述的又一示例阀轴杆装置300。下文将不再具体描述阀轴杆装置300和流体阀302的与上文描述的阀轴杆装置200和流体阀202的部件基本上相似或者相同并且具有与那些部件的功能基本上相似或者相同的功能的那些部件。取而代之，感兴趣的阅读者参阅上文对应描述。
如图所示，阀轴杆装置300包括轴杆或者体304，其具有沿着轴杆304的第一部分306设置的第一密封件或者静止密封件250(例如O环)和与静止密封件250间隔开的、沿着轴杆304的第二部分308设置的第二密封件或者动态密封件252(例如O环)。静止密封件250设置于阀体204的开口228中，并且动态密封件252设置于关闭构件214的空腔222中。静止密封件250防止流体向阀体204的开口228中泄漏，并且动态密封件252防止流体向关闭构件214的空腔222中泄漏。
轴杆304包括与轴杆304一体地形成的泄液孔或者过道310。过道310包括与流体阀302的流体流动路径208流体连通(例如有直接流体连通)的通道312。通道312将在流体阀300的入口210与出口212之间流动的工艺流流体地耦合到过道310。如图所示，通道312设置于静止密封件250与动态密封件252之间。开口314(例如部分开口、环形槽等)可以设置于轴杆302的与通道312流体连通的外表面316上，以朝着通道312并且因此朝着过道310指引、引导或者注入流体流动。轴杆304包括与轴杆304一体地形成的法兰318。法兰318例如经由紧固件(未示出)将轴杆304可去除地耦合到流体阀300。过道310的开口320可以形成于法兰318中，并且过道310的开口320接收压强配合件322(例如NPT配合件、快速断开阀等)。配合件322可以具有外部螺纹体324，该外部螺纹体螺纹地耦合到开口320的螺纹326。因此，过道310流体地耦合开口320和/或配合件322和通道312。过道310可以具有任何适当的形状。
在操作中，过道310提供采样端口和/或注入端口328。在采样应用中，诸如贮存器、容器、管道等采样装置可以经由压强配合件322流体地耦合到过道310。流过流体阀300的工艺流被接收或者流向过道310。更具体而言，过道310经由通道312接收流过流体流动路径208的流体。工艺流的压强使流体流向过道310的开口320。经由压强配合件322流体地耦合到过道310的采样装置经由过道310接收工艺流。当从压强配合件322去除(例如从配合件322断开)采样装置时，压强配合件322防止更多流体流过过道310。例如切断阀可以耦合到压强配合件322以控制流体流出过道310。
取而代之，注入装置、如比如泵或者管道可以耦合到压强相配合件322。可以经由过道310向流体阀300的工艺流或者流体流动路208中注入流体(例如液体、气体、化学物等)。当完成时，可以从压强配合件322去除注入装置，这防止更多流体流过过道310。例如切断阀可以耦合到压强配合件322以控制流体流入过道310中。
此外，虽然未示出，但是阀轴杆装置可以包括密封泄漏检测器272和采样端口/注入端口328。换而言之，可以用过道274和与过道274分离的过道310实施阀轴杆装置。例如第一过道(例如过道274)可以与对应于密封泄漏检测器272的轴杆一体地形成，并且第二过道(例如过道310)可以与对应于采样过道/注入过道328的轴杆一体地形成，从而第一过道不与第二过道流体连通。另外，第一过道可以具流体地耦合到大气的第一开口(例如开口276)，并且第二过道可以具有用于接收压强配合件(例如压强配合件322)的第二开口(例如开口320)。
在又一例子中，轴杆可以包括用于检测第一泄漏检测区域(例如图2A和2B的第一泄漏检测区域258)中的流体泄漏的第一过道、用于检测第二泄漏检测区域(例如图2A和2B的第二泄漏检测区域260)中的流体泄漏的第二过道(未流体地耦合到第一过道)和用于采样/注入端口(例如采样/注入端口328)的第三过道(未流体地耦合到第一或者第二流体过道)。在这样的例子中，可以将轴杆的法兰实施为具有三个开口：第一开口用于将第一过道流体地耦合到大气，第二开口用于将第二过道流体地耦合到大气，而第三开口流体地耦合到第三过道并且配置成接收压强配合件。
图4图示了可以用来实施图2A和2B的示例阀轴杆装置200以及图3的示例阀轴杆装置300的例子轴承400。如图所示，轴承400与图3的示例阀轴杆装置300一起实施。在所示例子中，轴承包括组合径向轴承402和推进轴承404。可以用基本上平坦的表面或者孔410形成关闭构件408的空腔406以提供轴承着陆件412。推进轴承404接合轴承着陆件412或者形成于关闭构件408的空腔406中的平坦表面410在例如致动器向阀轴杆装置300赋予推进力时在沿着轴414的轴向方向上提供推进支撑。径向轴承402提供绕着轴414的径向对准和/或有助于关闭构件408绕着轴杆306的旋转。因此，推进轴承404在沿着轴414的方向上支撑向轴杆306赋予的负载，并且径向轴承402在绕着轴414的径向方向上支撑向轴杆306赋予的负载。在又一例子中，轴杆306的与动态密封件252相邻的部分416可以包括锥形末端或者表面，该锥形末端或者表面可配对地接合空腔406的锥形表面。轴承400也可以包括锥形开口，该锥形开口用于可配对地接合或者接收轴杆306的末端416。
虽然这里已经描述某些方法、装置和制造品，但是本专利的覆盖范围不限于此。恰好相反，本专利覆盖在字面上或者在等同原则之下合理地落入所附权利要求的范围内的所有方法、装置和制造品。

Claims (38)

1.一种用于旋转流体阀的装置，包括：
轴杆，具有静止密封件和与所述静止密封件间隔开的动态密封件，其中所述静止密封件限定与所述静止密封件相邻的第一泄漏检测区域，并且所述动态密封件限定与所述动态密封件相邻的第二泄漏检测区域；以及
密封泄漏检测器，与所述轴杆一体地形成以提供所述第一泄漏检测区域内或者所述第二泄漏检测区域内的工艺流泄漏的视觉指示，所述密封泄漏检测器具有与所述第一泄漏检测区域和所述第二泄漏检测区域流体连通的过道，其中所述过道具有在所述第一与第二泄漏检测区域之间改变的横截面面积以防止流体从所述泄漏检测区域之一流入所述流体阀的阀体中。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述密封泄漏检测器还包括与所述静止密封件相邻的第一通道和与所述动态密封件相邻第二通道，其中所述第一通道流体地耦合所述第一泄漏检测区域和所述过道，并且所述第二通道流体地耦合所述第二泄漏检测区域和所述过道。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述第一通道和所述第二通道各自具有近似1毫米的直径。
4.如权利要求2所述的装置，还包括与第一密封件相邻沿着所述轴杆的外表面并且与所述第一通道流体连通的第一环形槽以及与第二密封件相邻沿着所述轴杆的所述外表面并且与所述第二通道流体连通的第二环形槽。
5.如权利要求1所述的装置，还包括与所述轴杆一体地形成的法兰，以将所述轴杆耦合到所述流体阀。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述过道将所述第一和第二检测区域流体地耦合到所述法兰的外表面或者所述流体阀的所述阀体的外表面。
7.如权利要求5所述的装置，其中所述过道的开口与所述法兰的外表面相邻并且与大气流体连通。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述过道与所述轴杆的纵轴同轴对准。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述过道包括具有第一横截面面积的第一部分和具有比所述第一横截面面积更小的第二横截面面积的第二部分。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述第一部分具有近似4毫米的直径而所述第二部分具有近似2毫米的直径。
11.如权利要求1所述的装置，还包括与所述动态密封件相邻的轴承，以在所述轴杆耦合到所述流体阀的所述阀体时设置于阀关闭构件的空腔内，其中所述关闭构件用于在所述流体阀的操作期间绕着所述轴杆旋转。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述静止密封件至少部分设置于所述轴杆的外表面上的第一槽内，并且所述动态密封件至少部分设置于所述轴杆的所述外表面上的第二槽内。
13.一种旋转流体阀，包括：
关闭构件，设置于阀体的流体流动路径内以控制在入口与出口之间的流体流动；
轴杆，具有设置于所述阀体的开口内以防止流体向所述开口中泄漏的第一密封件和设置于所述关闭构件的空腔内以防止流体向所述空腔中泄漏的第二密封件；
第一过道，与所述轴杆一体地形成并且将所述阀体的与所述第一密封件相邻的所述开口流体地耦合到大气以提供工艺流向与所述第一密封件相邻的所述开口中泄漏的指示；以及
第二过道，与所述轴杆一体地形成并且与所述第一过道相邻，其中所述第二过道将所述关闭构件的与所述第二密封件相邻的所述空腔流体地耦合到大气以提供工艺流向所述关闭构件的与所述第二密封件相邻的所述空腔中泄漏的指示。
14.如权利要求13所述的阀，其中所述第一过道流体地耦合到所述第二过道并且与所述第二过道同轴对准，其中所述第一过道的至少部分具有比所述第二过道的至少部分的横截面面积更小的横截面面积。
15.如权利要求14所述的阀，其中所述第一过道流体地耦合到所述第二过道，从而所述第一和第二过道提供在所述第一过道与所述第二过道之间的阶梯轮廓。
16.如权利要求13所述的阀，还包括与所述第一密封件相邻的第一通道，以将所述阀体的与所述第一密封件相邻的所述开口和所述第一过道流体地耦合，以及与所述第二密封件相邻的第二通道，以将所述关闭构件的与所述第二密封件相邻的所述空腔耦合到所述第二过道。
17.如权利要求13所述的阀，还包括与所述第一密封件相邻并且与所述第一过道流体连通的第一环形槽以及与所述第二密封件相邻并且与所述第二过道流体连通的第二环形槽。
18.如权利要求13所述的阀，还包括与所述轴杆一体地形成以将所述轴杆可去除地耦合到所述阀体的法兰。
19.如权利要求18所述的阀，其中，所述第一过道的开口与所述法兰的外表面相邻。
20.一种用于旋转流体阀的装置，包括：
用于支撑流体阀的关闭构件的装置，所述用于支撑所述关闭构件的装置可去除地耦合到所述流体阀的阀体；
用于在流体流动路径与向所述阀体的外表面延伸的开口之间提供密封的第一装置；
用于在所述流体流动路径与所述关闭构件的空腔之间提供密封的第二装置，其中所述用于提供密封的第一装置和所述用于提供密封的第二装置设置于所述用于支持所述关闭构件的装置上；
用于检测在所述流体流动路径和与所述用于提供密封的第一装置相邻的所述阀体之间的流体泄漏的第一装置；
用于检测流体向所述关闭构件的与所述用于提供密封的第二装置相邻的所述空腔中泄漏的第二装置，其中所述用于检测泄漏的第一和第二装置与所述用于支撑所述关闭构件的装置一体地形成。
21.如权利要求20所述的装置，其中所述用于检测泄漏的第一装置和第二装置包括用于将所述用于支撑的装置的与所述用于提供密封的第一装置相邻的外表面流体地耦合到大气并且将所述关闭构件的与所述用于提供密封的第二装置相邻的所述空腔流体地耦合到大气的第一装置。
22.一种用于流体阀的轴杆，包括：
轴杆，可去除地耦合到所述流体阀并且具有用于防止流体经过所述流体阀的阀体泄漏的静止密封件；以及
过道，与所述轴杆一体地形成以接收流过所述流体阀的工艺流，其中所述过道具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一横截面面积，所述第二部分具有与所述第一横截面面积不同的第二横截面面积，以提供压强差，从而所述过道内的所述工艺流流向所述过道的开口。
23.如权利要求22所述的轴杆，其中所述轴杆还包括与所述静止密封件间隔开的动态密封件，并且其中所述过道包括密封泄漏检测器。
24.如权利要求23所述的轴杆，其中当所述轴杆耦合到所述流体阀时，所述静止密封件限定与所述静止密封件相邻的第一泄漏检测区域，并且所述动态密封件限定与所述动态密封件相邻的第二泄漏检测区域。
25.如权利要求24所述的轴杆，其中所述密封泄漏检测器还包括与所述静止密封件相邻的第一通道和与所述动态密封件相邻的第二通道，其中所述第一通道流体地耦合所述第一泄漏检测区域和所述过道，并且所述第二通道流体地耦合所述第二泄漏检测区域和所述过道。
26.如权利要求25所述的轴杆，其中所述第一通道和所述第二通道各自具有近似1毫米的直径。
27.如权利要求25所述的装置，还包括与所述静止密封件相邻沿着所述轴杆的外表面并且与所述第一通道流体连通的第一环形槽以及与所述动态密封件相邻沿着所述轴杆的所述外表面并且与所述第二通道流体连通的第二环形槽。
28.如权利要求22所述的装置，其中所述过道包括与流过所述流体阀的所述工艺流流体连通的采样端口或者注入端口。
29.如权利要求28所述的装置，其中所述采样端口或者所述注入端口包括设置于所述静止密封件和所述流体阀的关闭构件之间的通道，从而所述通道沟道与所述流体阀的流体流动路径流体连通，并且其中所述通道沟道流体地耦合所述工艺流和所述过道。
30.如权利要求29所述的装置，还包括沿着所述轴杆的外表面与所述通道流体连通的开口。
31.如权利要求22所述的装置，还包括与所述轴杆一体地形成的法兰，以将所述轴杆耦合到所述流体阀。
32.如权利要求31所述的装置，其中所述过道的所述开口与所述法兰的外表面相邻并且与大气流体连通。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述过道将所述第一和第二检测区域流体地耦合到所述法兰的外表面或者所述流体阀的阀体的外表面。
34.如权利要求31所述的装置，还包括耦合到所述过道的所述开口的压强配合件。
35.如权利要求22所述的装置，其中所述过道与所述轴杆的纵轴同轴对准。
36.如权利要求22所述的装置，其中所述第一部分具有第一直径而第二部分具有比所述第一直径更小的第二直径。
37.如权利要求36所述的装置，其中所述第一直径近似为4毫米而所述第二直径近似为2毫米。
38.如权利要求22所述的装置，还包括与所述轴杆的末端相邻的轴承，以在所述轴杆耦合到所述流体阀的阀体时设置于阀关闭构件的空腔内，其中所述关闭构件用于在所述流体阀的操作期间绕着所述轴杆旋转。
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