CN103026109A - 阀组件和阀组件的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供阀和其使用方法。该阀具有阀体，阀体具有外周和限定穿过它的流动路径的内周。该阀具有位于内周内的闭合构件，闭合构件构造成用以选择性地关闭和打开流动路径。阀具有阀座，阀座至少部分地在内周内、且构造成用以当闭合构件处于关闭位置时接合所述闭合构件的一部分。阀具有杆，杆构造成用以在流动路径内支承所述闭合构件，其中杆的一部分具有促动器偏移。阀具有轴承底座，轴承底座构造成支承该杆。该阀具有闭合构件-杆连接器，其构造成用以将闭合构件旋转地联接到杆，而同时允许闭合构件沿着杆的纵向轴线相对于杆移动。

Description

阀组件和阀组件的使用方法
相关申请的交叉引用
本申请主张保护在2010年5月14日提交的美国临时申请No. 61/334,915的权益。
背景技术
蝶形阀的几何形状是工业中已知的。在蝶形阀中，盘在流动路径中旋转以密封所述流动路径。在典型蝶形阀中，阀盘移动经过其九十度旋转的全弧，当阀完全打开时，盘的直径轴线将会平行于流动路径的流动轴线，且当阀完全关闭时，盘的直径轴线将会精确地垂直于流动路径的流动轴线。
在传统的蝶形阀中，当阀被密封时，盘几何形状有助于实现和维持在阀部分之间的持续密封。久而久之，在流动路径中的颗粒收集在阀体内的阀零件上。当阀安装成杆在竖直位置时，由于重力作用，颗粒倾向于收集在盘、杆和轴承与阀体相互作用的区域中。特别地，当颗粒对表面和这些部分之间的密封造成损坏时可能会出现问题。
在某些情况下，阀体和促动器可被定向成使得阀杆并不定向为垂直。以此方式，可使用重力效果将颗粒抽吸到阀体内位于下方的区域内，该区域并不与阀杆和盘由阀座支承的区域重合。但是，由于空间约束或者在安装区域中的其它客户需要，许多阀和促动器安装并不允许这样的方位。换言之，许多客户优选阀杆的竖直方位(例如，促动器安装于顶部上)以节省/保留空间，或者由于其它原因，保持例如促动器的最佳功能。
另一关注的领域涉及阀座、盘密封和盘的边缘，其中当阀关闭时需要它们都装配在一起。在阀座、盘密封、和/或盘中的刮擦可能会造成泄漏。在现有装置中，杆被刚性地连接到盘。例如，在许多系统中，杆被钉到盘上。当促动器安装于阀主体上时，由于此连接的刚性，可能会出现问题。促动器可相当巨大且当安装时，存在向杆施加轴向力的机会。此轴向力可多于一次施加(以敲击的方式)，因为促动器定位于杆上。杆的敲击可导致在盘密封和/或阀座的边缘上的切割或刮擦，因为力经由刚性连接而迁移/传到盘和座。因此，需要更高效的阀。
发明内容
本文中所述的实施例提供一种阀，其具有阀体，阀体具有限定着阀外表面的外周和限定着穿过阀的流动路径的内周。该阀具有闭合构件，其位于阀体的内周内。闭合构件被构造成用以选择性地关闭和打开所述流动路径。该阀具有阀座，其至少部分地位于阀体的内周内，且被构造成当闭合构件处于关闭位置时接合闭合构件的一部分，由此防止通过流动路径的流动。该阀具有杆，其被构造成用以支承在流动路径内的闭合构件；且其中杆的一部分具有促动器偏移。促动器偏移被构造成用以促动闭合构件到超过了闭合构件垂直于流动路径的位置的一定旋转度数的位置。该阀具有一种被构造成用以支承所述杆的轴承底座和闭合构件-杆连接器。闭合构件-杆连接器可被构造成用以将闭合构件旋转地联接到杆、而同时允许闭合构件相对于杆沿着杆的纵向轴线移动。轴承底座可为单件式或多件式。
附图说明
通过参看附图，这些实施例可被更好地理解，且许多目的、特点和优点将会对本领域技术人员显然。这些附图仅用于例解本发明的典型实施例、且并不认为限制本发明的范围，因为本发明可准许其它同样有效的实施例。附图未必按照比例绘制，且为了清楚和简洁起见，附图的某些特点和某些视图可以按放大的比例尺示出，或者示意性地示出。
图1描绘了具有阀组件的管道系统的示意图。
图2以截面图描绘了图1的阀组件的局部示意图。
图3以截面图描绘了处于关闭位置的阀组件的局部示意图。
图4A以截面图描绘了阀组件的局部透视图。
图4B描绘了沿着图4A的线4B-4B所截取的阀组件的盘-杆连接器的截面图。
图5A描绘了阀组件的底座和盘的视图。
图5B描绘了阀组件的备选底座和盘的视图。
图6描绘了阀组件的杆-盘连接器的视图。
图7描绘了阀组件的盘和阀座的视图。
图8A和图8B描绘了处于管道系统中的备选位置中的阀组件的视图。
图9描绘了使用阀组件的方法。
具体实施方式
下文的描述包括了示例性设备、方法、技术和实施本发明主题的技术的指令顺序。但应了解到，所描述的示例可在无这些具体细节的情况下来实践。
图1描绘了具有阀组件102的管道系统100的示意图。阀组件102可用于控制在管道系统100中的流动。阀组件102可具有阀104和促动器106。阀104被构造成用以控制在管道系统100的管道中的流动。阀104可为任何合适的阀，包括(但不限于)蝶形阀。促动器106可被构造成用以自动地促动阀104。例如，促动器106可将阀104的闭合构件201从打开位置移动到关闭位置、或者从关闭位置移动到打开位置。阀组件102可具有轴承底座108、闭合构件-杆连接器109(被图示为盘-杆连接器110)和偏移112，偏移112能使得促动器106促动所述阀104超过传统关闭位置的位点。支承底座108、盘-杆连接器110(或轴承联接器)，且偏移112可允许阀组件102在阀106的寿命期间更高效且更有效地工作。
图2以截面图描绘了阀组件102的局部示意图。阀104被示出处于打开位置，向阀104的流道200内观察。阀104可具有闭合构件201，被图示为盘202，用于抵靠阀座204来密封流道200。盘202可由盘-杆连接器110联接到杆206。杆206可联接到促动器106以便旋转杆206，且由此使得盘202在打开位置与关闭位置之间移动，如将在下文中更详细地描述的那样。杆206可优选地被定位成与盘202的一侧重叠、且因此可延伸大于盘202直径的60%。另外，杆206可为短轴（stub shaft）或多件式杆，其从促动器伸展到底座108a。尽管闭合构件201被图示为盘202，闭合构件201可为用于密封穿过阀104的流动路径的任何合适构件，包括(但不限于)插塞、球、闸门、挡板等。
阀104可具有阀体208，阀体208被构造成用以提供对阀组件102的部件的支承。阀体208可具有一种限定着阀104外表面的外周210。外周210可具有用于将阀104的两个半件联接在一起的任何合适的联接装置(未图示)，例如螺栓、焊接连接等。阀体可适于为圆片、凸耳和/或凸缘型阀体。阀体208可具有限定着穿过阀104的流动路径的内周212。如图所示的内周212为圆柱形，但应了解，内周212可具有允许流体通过阀104流动的任何合适的形状。阀体208可具有杆内孔214，杆内孔214被构造成用以允许杆206从阀104的内部传递到外部。阀体208可具有缺口216，缺口216被构造成用以接纳阀座204的一部分。如图所示的缺口216为基本上圆形凹槽，其用于将阀座204的一部分固定到阀体208上。
阀座204可提供密封表面，用于将盘202接合于关闭位置。如图所示，阀座204为牢固固定于缺口216中的环。阀座204的一部分可延伸到流动路径200内。因而，阀座204的内径可小于阀体208的内周212的内径。阀座204可具有接合表面218，如图2和图3所示，用于将盘202接合于关闭位置。阀座204可具有一个或多个孔口220，以用于利用一个或多个紧固件222将阀座204固定到阀体208上。如图所示的紧固件222为螺钉，其允许在现场容易地移除、维修和/或替换阀座。紧固件222可为任何合适紧固件和/或固定螺栓，诸如整面固定器螺栓。
阀座204可由金属，诸如层压321不锈钢/石墨环制成。尽管阀座204被描述为层压321不锈钢，应意识到阀座204可由任何合适材料和/或包括(但不限于)另一不锈钢、碳钢、合金、镍合金等的材料的组合而构造成。层压环的弹性可确保与阀座204和盘202进行均匀周围密封。均匀周围密封可允许阀204实现完全截断，无论在阀202中的流动方向如何。
阀座204可具有一个或多个对准标记224，对准标记224与阀体208上的一个或多个对准标记224相对应。对准标记220也可位于盘202上。对准标记224可允许工人容易地组装所述阀104，且对准错误的机会很小。使阀座204为现场可替换的物品可降低现场维护成本。
支承底座108a可从阀体208的内周突伸。可存在着靠近阀体208顶部(如图所示)而定位的第二底座108b。如图2所示，底座108a和108b或者凸台或毂，可为一种突伸到流动路径200内的截头圆锥形底座。底座108a和108b被图示为位于阀座204的上游侧上。底座108a可具有一种轴承表面226用于接合所述杆206的下端。底座108a可具有一种部分轴承表面228。部分轴承表面228可具有穿过它的杆孔230以允许杆206穿过到促动器106。通过允许底座108a和108b和由此轴承表面226和部分轴承表面228延伸到流动路径200内，轴承表面226和部分轴承表面228可位于靠近所述盘202处。这种布置减小了不受支承的杆长度，由此，显著减小了在高压下操作期间的杆偏转和应变。这种偏转和应变的减小可显著地提高阀104的性能并延长使用寿命。另外，这种布置减小了流体在轴承表面226和部分轴承表面228处的穿透过和/或积聚。
底座108a和108b可由316不锈钢材料制成。在一个实施例中，不锈钢可被涂布亚硝酸盐。在轴承设计中合并高级冶金可消除在高荷载下的杆磨损。尽管底座108a和108b被描述为由316不锈钢制成，应意识到可使用任何合适的材料，例如不锈钢、碳钢、合金、镍合金、其任何组合等。
尽管底座108a和108b被图示为具有截头圆锥形状，其可为允许轴承表面226和部分轴承表面228延伸到靠近盘202的位置的任何合适形状，包括(但不限于)圆柱形、凸形、凸台、毂、拱顶形、矩形棱柱、锥形等。另外，尽管示出了两个底座108a和108b，应意识到可存在着底座108a和/或108b中的仅一个。
底座108a和108b可与杆206对准。例如，杆206的中心线可与底座108a和108b的中心线对准。因此，杆206可与轴承表面228和/或部分轴承表面228的中心对准。尽管底座108a和108b被描述为与杆206的中心线对准，应意识到，可使用任何合适的偏移。
底座108a和/或108b可从阀体208的内周212在径向延伸到与阀座204的和/或盘202的接合表面218靠近的位置。尽管底座108a和/或108b可接近于所述盘202而定位，底座108a和108b将不干扰盘202的旋转。在一个实施例中，底座108a和/或108b可在径向朝向盘202和/或接合表面218延伸的距离可以是占阀内径的至少2%或更多，和阀杆206的直径10%或更多。另外，底座108a和/或108b在径向朝向盘202延伸的距离可为不干扰所述盘202操作的任何合适距离。
轴承表面226和/或部分轴承表面228可具有适合于在阀104中支承所述杆206的任何形状。如图2所示，轴承表面226可为基本上平坦的圆形表面，用于接合所述杆206的下端。部分轴承表面228可以是平坦的甜甜圈/油炸圈饼形环以用于在流动路径200中支承所述杆206的上端，而同时允许所述杆206的一部分穿透入所述部分轴承表面228。
尽管轴承表面226和部分轴承表面228被描述为基本上平坦的，轴承表面226和部分轴承表面228可为弯曲的以更好地支承所述杆206。例如，轴承表面226和部分轴承表面228可略微凹入和/或凸出以适应杆206的形状。
图3描绘了根据一实施例的阀104的截面顶视图。阀104如图所示可为三偏移阀。三偏移阀设计可允许阀104在阀座204与盘202之间形成金属对金属密封，而不会有来自杆206、和/或其它阀部件的干扰。第一偏移300可为在杆206的中心线与介于盘202和阀座204之间的密封表面302之间的偏移。第一偏移300可允许盘202与阀座204形成不会由杆206中断的连续密封表面。第二偏移304可为在杆206的中心线与阀中心线306之间的偏移。第二偏移304可使盘202进行凸轮状旋转运动。凸轮状旋转运动可在打开时从座204牵拉盘202边缘。在盘202到达关闭位置时，如图3所示，第二偏移304将凸轮状旋转运动转变为将盘202推入阀座204内的线性运动。在盘202行进的整个范围，盘202边缘可不接触所述座204。第三偏移308可为在阀座204与盘202之间的圆锥形密封310。圆锥形密封310可由截头圆锥阀座表面400和/或截头圆锥盘密封表面402形成，如图4A所示的那样。圆锥形密封310可便利盘202与阀座204旋转脱离。在由杆206使盘202打开旋转时，此圆锥几何形状中的圆锥立即从阀座204移除整个盘202边缘。另外，在阀104关闭期间，圆锥形密封310接合着所述接触件。因此，可使用第三偏移308以形成圆锥形密封310，来消除在盘202与阀座204之间的所有干扰。
图4A描绘了根据一实施例的阀104的局部截面图。盘202被示出处于介于打开位置(如图2所示)与关闭位置(如图3所示)之间的位置。盘202可具有一种优化轮廓以在打开位置提供最大强度和最大流动容量。盘202可具有接合部404和杆连接部405。接合部404可被构造成用以接合所述阀座204并抵靠阀座204而密封所述盘202。接合部404可具有截头圆锥盘密封表面402、接合肩部406、盘边缘407和盘面408。在关闭位置，接合肩部406可被构造成用以接合阀座204的后部，和/或阀体208。在另一实施例中，在关闭位置，接合肩部406可被构造成用以与阀座204和/或阀体208间隔开。盘202，和/或盘202的部件可由任何合适材料制成，包括本文所述的那些。
盘边缘407可被构造成用以在关闭位置抵对着阀体208的内周212而加以密封。盘边缘407可具有一个或多个可替换的盘密封410。盘密封410可由任何合适材料构成，包括(但不限于)金属、弹性体、橡胶等。在现场替换所述盘密封210可允许操作者在现场容易地移除和替换所述盘密封210并整修阀104。
由于盘202、阀座204和阀体208可具有多个密封表面和多向密封表面，显著地提高了阀102的密封能力。多向密封可确保在阀102的整个压力和整个温度范围的减小的或零泄漏。另外，盘边缘407和/或盘密封410可被构造成用以接合所述底座108a和/或108b的一部分以便在阀104内支承所述盘102。
盘面408可被构造成用以在关闭位置密封所述流动路径200。如图所示的盘面408为基本上圆形构件，被构造成用以在关闭位置靠近阀座204的内径而定位。尽管盘面408被图示为圆形构件，应意识到盘面408可具有用于当盘202处于关闭位置时阻挡流动路径200的任何合适形状。
盘202的杆连接部405可被构造成用以接纳所述杆206以用于操作在阀104中的盘202。杆连接部405可具有外壳412。外壳412可具有用于将盘202联接到杆206的接纳内孔414。此外，外壳412可被构造成用以联接到盘202的接合部404。外壳412可使用任何合适方法联接到接合部404，包括(但不限于)焊接、栓接，可为接合部104的整体件等。
盘-杆连接器110允许杆206相对于盘202且独立于盘202进行轴向移动。因此，在阀座204与盘202之间的密封可保持不动，甚至在操作期间当杆在纵向移动时。例如，操作者可能在安装促动器106时、或者通过打击所述促动器106和/或杆206，而无意中移动所述杆206。另外，由于在阀102中杆206底部上的热膨胀或压力效果，杆206的任何纵向移动将不会传到盘202。盘-杆连接器110可防止刚性地附连的杆(未图示)的未对准问题。另外，盘-杆连接器110可排除在阀中通常使用的杆固位部件(未图示)的暴露。这些杆固位部件可包括(但不限于)销或锥形销。除了需要较难的加工、组装和拆卸之外，这些传统的杆固位部件造成阀中的泄漏路径、侵蚀、腐蚀和振动故障/失效。盘-杆连接器110允许杆206滑入到接纳内孔414内以易于组装和拆卸。尽管一个盘-杆连接器110被示出靠近于盘202与杆206接口的顶部，可存在沿着杆206定位的多个盘-杆连接器110。另外，盘-杆连接器110的位置可沿着杆206的长度改变，只要盘-杆连接器110允许将扭矩转移到盘202。
盘-杆连接器110可为在接纳内孔414与杆206之间的连接。盘-杆连接器110可允许杆206在接纳内孔414内在纵向移动，而同时防止在杆与接纳内孔414之间的相对旋转。如图4A中所示，杆206可具有花键部420。花键部420可被构造成位于接纳内孔414的花键内孔422内。图4B示出了盘-杆连接器110的截面视图。如图所示，花键部420可略微小于花键内孔422，由此允许杆206滑入到盘202内、且相对于盘202在纵向移动(如在图4A中所示的那样)。在花键部420与花键内孔422之间的紧密公差未必如图4B所示，且可消除滞后。尽管花键连接被图示为具有多个尖点/边缘，其可呈适合于转移扭矩的任何形式，包括(但不限于)圆形边缘、倒角边缘、正弦曲线等。花键部420和花键内孔422可延伸所述接纳内孔414的长度或者仅其一部分，如图所示(即，可比附图中的图所表示的更长或更短)。尽管盘-杆连接器110被图示为一种花键连接，应意识到，可使用用于允许杆206在纵向移动而同时防止相对旋转的任何合适的插座形状，包括(但不限于)三角形截面、正方形截面、五边形截面、六边形截面、八边形截面、成形截面等。
用于杆206和/或盘202的材料可以是类似的以防止热膨胀和屈服强度方面的差异。另外，材料可为不同的，取决于阀的用途、温度和压力。杆206和盘202可由任何合适材料构成，包括(但不限于)在本文中所述的那些。
穿过阀体208的杆内孔214可具有杆轴承424，杆轴承424被构造成用以支承着在阀体208中的杆206并且密封所述杆206。杆内孔214可充当杆轴承424或轴承系统的内侧主体毂。轴承系统可最小化所述杆206中的弯曲和应变。轴承系统可支承着杆206且消除磨损。另外，轴承系统可防止过程碎屑进入。轴承系统还可维持所述盘202与阀座204对准。杆轴承424可为位于杆内孔214中以在径向上支承住所述杆206、且防止碎屑进出所述阀104的任何合适轴承。杆轴承424可具有一个或多个轴承密封426来防止进出所述阀104内部的流动。
阀104可具有一种杆填料压盖428。杆填料压盖428可允许在现场容易接近一种杆密封系统230以允许容易地调整所述杆密封系统430。另外，杆密封系统430可消除通往和/来自阀104内部的易散性排放。杆防喷环432可用来在阀101内部故障的不太可能的情况下防止杆206从阀104弹出。
杆206可为穿过盘202、杆轴承424、杆填料压盖428、杆密封系统430和/或杆防喷环432的连续部件，或者杆可为联接在一起的两个或更多的部分。
促动器座架434可联接到阀体208的顶部。促动器座架434可提供一种安装表面436、或通用安装表面，用于联接到促动器106(如图1所示)。如图所示的促动器座架434具有杆内孔438，以用于允许杆206、杆填料压盖428和/或杆轴承424穿透过促动器座架434。促动器座架434被图示为基本上矩形的支架，但促动器座架434可为用于将促动器106联接到阀104的任何合适形状，包括(但不限于)正方形、椭圆形、圆形等。另外，应意识到，促动器座架434可与阀104为一体的。促动器座架434被图示为使用一个或多个螺栓440而联接到阀体208，但应意识到可使用任何紧固件或焊接。在一个实施例中，促动器座架434和杆连接符合ISO 5211。
促动器106可直接地安装到安装表面436，并联接到杆206。促动器106可具有用于联接到杆206的任何合适的联接机构(未图示)。联接机构可联接到杆206的顶端。促动器106可具有内驱动机构(未图示)，其用于在打开位置与关闭位置之间移动所述杆206和由此移动所述盘202。如所示出的促动器106为自动促动器，但应意识到可使用任何合适的促动器，包括(但不限于)手轮、手动齿轮箱、气动促动器、液压促动器、电促动器、机械促动器，其任何组合等。
杆206的促动器端部可具有一种盘位置指示器442。盘位置指示器442可被构造成用以向促动器106和/或操作者指示在阀102中的盘202的位置(例如，完全“打开”，完全“关闭”等)。因此，在盘位置指示器442随着杆206移动时，盘202在打开和/或关闭位置之间移动。如图所示，盘位置指示器442为切割到杆206的促动器端部内的缺口，但任何合适的装置可用于杆206上来指示盘202的位置。盘位置指示器442提供了阀102中的盘202的位置的清楚验证。
杆206的促动器端部可具有加工到杆206的促动器端部内的至少一个驱动联接表面444。驱动联接表面444可用于联接到促动器联接件、且用于由促动器106来驱动。驱动联接表面444可为用于将杆206联接到促动器106的任何合适表面、装置和/或系统，包括(但不限于)双D联接件、花键联接件、键联接件、销联接件、盘螺钉、锥形销、键道、机械紧固件、多驱动联接器、其任何组合等。
在一个实施例中，盘位置指示器442可跟踪杆206和由此盘202的九十(90)度运动范围。九十度范围可表示在打开位置与关闭位置之间的盘202的运动范围。在杆206中的缺口可表示或对应于所检测的九十(90)度运动。
在一个实施例中，(多个)驱动联接表面444被制成相对于促动器联接件和盘位置指示器442从而使得(多个)驱动联接表面444相对于其在现有技术阀中所对准和所加工的位置而在约1度到5度的范围内略微偏移、错开或倾斜。如图所示，(多个)驱动联接表面444看起来与盘202基本上平行，但是，(多个)驱动联接表面444可略微偏移，如在本文中所述的那样。将要实现的效果和功能为：当盘202移动经过其完全旋转弧(例如，九十度(90))时，当阀104完全打开时，盘202的直径轴线330将会相对于与流动路径200的流动轴线平行(如图3所示，由流动路径200的中心线306所表示)而领先约1度至5度，且当阀104完全关闭时，盘202的直径轴线330将会相对于与流动路径200的流动轴线垂直而领先约1度至5度。因此，当完全关闭时，盘202的直径轴线330将会旋转超过其与三偏移阀中的阀座204垂直地金属对金属密封的位置约1度至5度。
约1-5度的偏移或促动偏移可在阀104的寿命中提供许多优点。例如，随着时间和操作循环，将在关闭阀104时维持住在盘202与阀座204之间更好的密封，因为关闭运动的范围延伸超过典型阀的传统促动运动(约1-5度)。但是，促动偏移被描述为超过正常关闭位置约1-5度，应意识到，可使用任何合适的范围，例如大于0度且小于10度的任何度数。
图5A描绘了根据一实施例的底座108a的视图。底座108a可允许杆206和盘202在阀体208的内周212上方操作。在阀104的寿命期间，碎屑和/或颗粒可朝向阀底部积聚，或在内周212的底部处积聚。底座108a可在此位置上方移动所述盘202，由此使得盘202在无碎屑的区域中操作。底座108a也利用杆轴承减小了不受支承的杆长度，杆轴承与盘202的后面互补、或者支承着盘202的后面。这减小了操作期间的杆偏转和应变。底座108a的高度可向流动路径200的开口内突伸了阀内径的2%或更多，且突伸了阀轴杆直径的10%或更多。在凸台(或底座108a)的盆状结构107(参看图2和图5A以及图5B)处而非在阀杆206和盘202与阀座相互作用的位置处且远离杆206轴颈接合到盘202的位置而俘获粒子。
图5B描绘了底座108a作为多件式底座的视图。如图所示，底座108a具有轴承部500和基部502。基部502可具有肩部504、或边沿，边沿在基部502中限定并包围着腔或凹口。轴承部500可具有凸型部506，凸型部506被构造成用以进入腔且基本上将轴承部500牢固地固定到基部502。凸型部506和腔可防止轴承部500相对于基部502在横向移动。尽管仅示出了多件式底座的两个部分，可存在着多件式底座的多于两个零件。多件式底座可允许调整底座108a的大小。尽管结合底座108a示出了多件式底座，应意识到，第二底座108a可为多件式底座。另外，任何合适系统可用于连接轴承部500与基部502，包括(但不限于)焊接、点焊、螺接、栓接等。
图6描绘了根据一实施例的盘-杆连接器110。如图所示，盘-杆连接器110为花键连接。盘-杆连接器110将旋转或扭矩从杆转移到盘，而同时允许盘独立于杆206在轴向移动。杆206相对于盘202的独立轴向移动防止从敲击或锤击促动器106到杆206上的任何竖直力传到盘202。这将保护所述盘202且照此将不驱动所述盘密封207的边缘抵靠着阀座204的边缘，由此减小了在盘座207边缘和阀座204边缘上切割和刮擦的机会。在杆206的基部上的温度和压力效果将不会在轴向传到盘202，由此帮助维持密封。
图7描绘了阀座204和盘202的视图。杆206(在图4A中示出)可具有偏移、或促动器偏移以在阀的寿命期间确保维持在阀座204与盘202之间的密封。促动器偏移可将杆联接到促动器，从而使得杆206和由此盘202前移超过其在现有技术阀中的位置约一度到五度(应当指出的是在现有技术阀中，杆被联接为使得：当促动器使杆旋转，例如，90°的弧时，杆206和因此盘202将会从阀完全打开时盘的直径轴线平行于流道的流动轴线的位置、以及阀完全关闭时盘的直径轴线垂直于流道的流动轴线的位置而旋转)。在一个实施例中，可通过在联接到促动器106的端部上加工所述杆206来实现一度到五度的前移或促动器偏移，从而使得杆206的盘位置指示器442缺口和(多个)驱动联接表面444相对于缺口和(多个)驱动联接表面在现有技术阀中构建和对准的位置而在约1度至5度的范围略微错开或倾斜。将要实现的效果和功能为：当盘202移动经过其全部旋转弧时，当阀104完全打开时，盘202的直径轴线将相对于平行于流道的流动轴线领先约1度至5度，且在阀104完全关闭时，盘202的直径轴线将相对于与流动路径200的流动轴线垂直而领先约1度至5度。
图8A和图8B分别描绘了在管道系统中在水平和成角度安装位置的阀104和促动器106。在水平安装位置，杆206和促动器106的对准相对于地面为水平的。在成角度的安装位置，杆206和促动器106的对准以在竖直位置(在图1至图7中示出)与水平位置(在图8A中示出)之间的一定角度而定向。
盘指示器800可位于促动器106上。盘指示器800可在视觉上表示盘位置指示器442(如图4A所示)的位置和由此盘202的相对位置。盘指示器800可给予操作者一种用以确保阀的位置的快速且容易的方式。
尽管盘指示器800被图示为视觉指示器，应意识到，任何指示系统可用于向操作者或计算机发出盘指示器442和由此盘202的位置的警报。
图9描绘了流程图，其描绘了在管道系统中使用阀组件的方法。该方法始于框900，其中将杆的基部支承于轴承底座上。轴承底座可联接到阀的内径，且可为本文所述的底座中的任何底座。该流程在框902继续，其中将杆的基部维持在离阀的内径一定距离处。流程在框903继续，其中将促动器安装于阀上，且其中杆206相对于且独立于盘202移动。流程在框904继续，其中使杆在阀组件中旋转。杆可由任何促动器旋转，包括在本文中所述的那些促动器。流程在906继续，其中由于杆的旋转，盘在阀中朝向关闭位置旋转。流程在框908继续，其中当杆继续朝向关闭位置旋转时，阀座与盘的一部分相接合。流程在框910继续，其中盘可相对于杆的纵向轴线自行调整。可通过盘自行与座对准、或者在阀中的任何其它合适情形，来造成自行调整。流程在框912继续，其中当盘到达基本上垂直于流动路径的位置时密封了流动。流程在框914继续，其中杆继续旋转经过盘垂直于流动路径的位置。继续旋转可压缩介于盘与阀座之间的金属对金属密封。
虽然参考各种实施方式和利用方式描述了这些实施例，但应了解这些实施例只是说明性的，且本发明主题的范围并不限于这些实施例。各种变型、修改、添加和改进是可能的。例如，本文所用的实施方式和技术可应用于管道系统所用的任何阀，例如用于任何直角回转阀，诸如塞阀或球阀等。
多个实例可提供用于本文中作为单个实例描述的部件、操作或结构。一般而言，被表示为示例性构造中的单独部件的结构和功能可实施为组合的结构或部件。同样，被表示为单个部件的结构和功能可作为单独部件来实施。这些和其它变型、修改、添加和改进可都属于本发明主题的范围。

Claims (39)

1.一种阀，包括：
阀体，其具有外周和内周，外周限定着阀的外表面，内周限定着一种穿过所述阀的流动路径；
闭合构件，其位于所述阀体的内周内，且构造成用以选择性地打开和关闭所述流动路径；
阀座，其至少部分地位于所述阀体的内周内，且构造成用以当所述闭合构件处于关闭位置时接合所述闭合构件的一部分，由此防止通过所述流动路径的流动；
杆，其构造成用以支承着在所述流动路径内的所述闭合构件；以及
轴承底座，其构造成用以支承所述杆。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述轴承底座还包括离开所述阀体的内周的轴承表面，以用于支承所述阀体中的所述杆。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述突起表面位于所述阀体的内周与所述阀座的最内部之间。
4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述闭合构件延伸到与所述杆和所述轴承底座的所述突起表面基本上相同的位置。
5.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，所述轴承底座由不锈钢制成。
6.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，所述轴承底座由选自包括下列的组中的材料构成：镍合金、碳钢和不锈钢合金。
7.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述突起表面基本上为圆形表面。
8.根据权利要求7所述的阀，其特征在于，所述轴承底座为基本上圆柱形。
9.根据权利要求7所述的阀，其特征在于，所述轴承底座为基本上圆锥形。
10.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述轴承底座的高度为所述阀内径的至少2%和所述杆直径的10%或更多。
11.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀座为可移除的且可替换的。
12.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，所述座基本上为环形，且具有一个或多个紧固件，所述紧固件将所述座联接到所述阀体。
13.根据权利要求12所述的阀，其特征在于，所述紧固件为螺钉。
14.根据权利要求13所述的阀，其特征在于，所述阀座具有一个或多个对准标记，所述对准标记构造成用以匹配在所述阀体和所述闭合构件上的对准标记。
15.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述闭合构件为盘。
16.根据权利要求15所述的阀，其特征在于还包括促动器，其构造成用以促动所述杆和由此所述盘。
17.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述轴承底座由至少两个零件构成。
18.根据权利要求17所述的阀组件，其特征在于，所述轴承底座的两个零件还包括基部和轴承部。
19.根据权利要求18所述的阀组件，其特征在于，所述基部还包括在一端上具有腔的截头圆锥形构件。
20.根据权利要求19所述的阀组件，其特征在于，所述轴承部还包括基本上圆柱形构件，所述基本上圆柱形构件在一端上具有用于接合所述杆的轴承表面、且在另一端上具有凸型部，其中所述凸型部构造成用以接合所述腔。
21.一种阀组件，包括：
阀体，其具有外周和内周，外周限定着阀的外表面，且内周限定着穿过所述阀的流动路径；
闭合构件，其位于所述阀体的内周内、且构造成用以选择性地打开和关闭所述流动路径；
阀座，其至少部分地位于所述阀体的内周内、且构造成用以当所述闭合构件处于关闭位置时接合所述闭合构件的一部分，由此防止通过所述流动路径的流动；
杆，其构造成用以支承着在所述流动路径内的所述闭合构件；以及
闭合构件-杆连接器，其构造成用以将所述闭合构件旋转地联接到所述杆，而同时允许所述闭合构件沿着所述杆的纵向轴线相对于所述杆移动。
22.根据权利要求21所述的阀组件，其特征在于，所述闭合构件-杆连接为花键连接。
23.根据权利要求21所述的阀组件，其特征在于，所述闭合构件-杆连接为成形连接。
24.根据权利要求21所述的阀组件，其特征在于，所述闭合构件相对于所述杆的纵向移动允许所述闭合构件在所述闭合构件与所述阀座对准期间自行调整。
25.根据权利要求21所述的阀，其特征在于，其还包括促动器，构造成用以促动所述杆和由此所述闭合构件。
26.根据权利要求21所述的阀，其特征在于，所述闭合构件为盘。
27.一种阀，包括：
阀体，其具有外周和内周，外周限定着阀的外表面，且内周限定着穿过所述阀的流动路径；
闭合构件，其位于所述阀体的内周内、且构造成用以选择性地打开和关闭所述流动路径；
阀座，其至少部分地位于所述阀体的内周内，且构造成用以当所述闭合构件处于关闭位置时接合所述闭合构件的一部分，由此防止通过所述流动路径的流动；以及
杆，其构造成用以支承着在所述流动路径内的所述闭合构件；且其中所述杆的一部分具有促动器偏移，其中所述促动器偏移构造成用以促动所述闭合构件到超过所述闭合构件垂直于所述流动路径的位置一定旋转度数的位置。
28.根据权利要求27所述的阀，其特征在于，超过所述关闭位置的所述旋转度数在0.5度至10度的范围内。
29.根据权利要求27所述的阀，其特征在于，超过所述关闭位置的所述旋转度数在1度至5度的范围内。
30.根据权利要求27所述的阀，其特征在于，所述促动器偏移构造成用以在所述阀组件的寿命期间，在所述闭合构件与所述座之间形成更紧密的密封。
31.根据权利要求27所述的阀，其特征在于，其还包括位置指示器，其构造成用以在视觉上识别所述闭合构件在所述阀组件中的位置。
32.根据权利要求27所述的阀，其特征在于，其还包括促动器，其构造成用以促动所述杆和由此所述闭合构件。
33.一种阀，包括：
阀体，其具有外周和内周，外周限定着阀的外表面，和内周限定着穿过所述阀的流动路径；
盘，其位于所述阀体的内周内，且构造成用以选择性地打开和关闭所述流动路径；
阀座，其至少部分地位于所述阀体的内周内，且构造成用以当所述盘处于关闭位置时接合所述盘的一部分，由此防止通过所述流动路径的流动；
杆，其构造成用以支承着在所述流动路径内的所述盘，其中所述杆的一部分具有促动器偏移，其中所述促动器偏移构造成用以促动所述盘到超过所述盘垂直于所述流动路径的位置的一定旋转度数的位置；
轴承底座，其构造成用以支承所述杆； 以及
盘-杆连接器，其构造成用以将所述盘旋转地联接到所述杆，而同时允许所述盘沿着所述杆的纵向轴线而相对于所述杆移动。
34.根据权利要求33所述的阀，其特征在于，所述轴承底座的高度为所述阀内径的至少2%和所述杆直径的10%或更多；
其中所述盘-杆连接为花键连接；以及
其中超过所述关闭位置的所述旋转度数是在1度至5度的范围内。
35.一种用于关闭在具有阀组件的管道系统中的流动路径的方法，包括：
将所述杆的基部支承于轴承底座上，所述轴承底座联接于所述阀的内周上；
维持所述杆的基部远离所述轴承底座上的所述内周一定距离；
旋转所述阀组件中的阀的杆；
由于旋转所述杆而使得闭合构件朝向关闭位置旋转；
当所述杆继续旋转时，使阀座与所述闭合构件的一部分接合；
当所述闭合构件接合着所述阀座时，使得所述闭合构件的所述位置沿着所述杆的纵向轴线相对于所述杆自行调整；
当所述闭合构件到达基本上垂直于所述流动路径的位置时，密封所述流动路径；以及
使所述杆继续旋转超过所述闭合构件垂直于所述流动路径的位置。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，使所述杆继续旋转还包括：使所述杆旋转超过所述闭合构件垂直于所述流动路径的位置1至5度。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括：通过使所述杆继续旋转来压缩在所述闭合构件与所述阀座之间的金属对金属密封。
38.根据权利要求35 所述的方法，其还包括：将促动器安装于所述阀上，其中所述杆相对于且独立于所述闭合构件移动。
39.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述闭合构件为盘。
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