CN105026809B - 分段式阀填料压盖 - Google Patents
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Abstract
一种用于阀的填料压盖，其中，该填料压盖包括用于接收闸板的顶部部分。该填料压盖包括填充材料的用于密封闸板的第一纵向部分和第二纵向部分。另外，该填料压盖包括位于第一纵向部分和第二纵向部分附近的第一填充元件和第二填充元件。该填料压盖还包括邻近第一填充元件和第二填充元件布置的多个夹紧元件，其中，夹紧元件将压力提供在第一填充元件和第二填充元件二者的选定部分上，以压缩填充材料的第一纵向部分和第二纵向部分二者的相应选定部分。
Description
相关申请
本专利申请根据美国法典第35条119款(35U.S.C.§119)请求享有美国专利申请61/697,661号的优先权，该美国专利申请的申请日为2012年9月6日，其全部内容组合在文中作为参考。
技术领域
本发明涉及用于刀闸阀的填料压盖，更具体而言，涉及一种具有多个夹紧元件的分段式填料压盖，所述多个夹紧元件用于压紧刀闸阀上的填充材料的一些部分。
背景技术
在未配置罩(non-bonneted)的刀闸阀上，多行填充材料布置在闸阀周围并通过填料压盖被压缩。这种结构形成了完全液密密封以防止流体泄漏。目前的填料压盖被构造成环绕闸板的单件式结构。但是，使用其尺寸适于相对大的管件的刀闸阀时，填充区会显著增大。另外，标准的制造和装配误差会引起填料盒几何结构变化，从而引起填充高度出现相应变化。
因此，目前的填料压盖与相对大的阀一起使用时具有一些缺点。一个缺点是，填料压盖必须相对大、结构坚固笨重以能适应增大的填充区尺寸以及提供合适地压缩填充材料所需的作用力。另外，在不断开阀致动系统的情况下，填料压盖不能被拆卸掉而进行维护操作(如，重新填充阀)。另外，如果填充高度变化，填料压盖不能提供均匀的压力在填充材料上。使用中，通过装紧填料压盖来压缩填充材料，直到不会出现泄漏为止。但是，这会导致在一些位置上被过度压紧，从而降低填充材料的寿命且提高了阀压力。
发明内容
本发明公开了一种用于阀的填料压盖，其中，该填料压盖包括用于接收闸板的顶部部分。该填料压盖包括填充材料的用于密封闸板的第一和第二纵向部分。另外，该填料压盖包括位于第一和第二纵向部分附近的第一和第二填充元件。该填料压盖还包括位于第一和第二填充元件附近的多个夹紧元件，其中，所述多个夹紧元件将压力提供在第一和第二填充元件的选定部分上以压缩填充材料的第一和第二纵向部分的相应选定部分。
附图说明
图1是刀闸阀的分解图，该刀闸阀具有根据本发明的分段式阀填料压盖；
图2是填料压盖的放大图；
图3是闸板和填充材料的截面图；
图4是填料压盖的截面图；
图5是形成在夹紧元件上的第二凹口的视图，该凹口位于第一和第二行夹紧元件的第一和第二端处。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应该理解为，本发明并不局限于使用下述内容中所阐述或下面附图中所示出的结构细节和元件布置。本发明能具有其他实施例，能以各种方式实施或实现。另外，应该理解为，文中所用的短语和术语用于描述目的，不应认为是限制性的。文中使用的术语“包含”、“包括”或“具有”及其不同表达方式意为涵盖后文列举的术语、其等同术语以及其他术语。除非另外特别指明或限定，术语“被安装”、“被连接”、“被支撑”、以及“被结合”及其不同表达方式可被宽范围使用，包括直接和非直接安装、连接、支撑和耦合。另外，“被连接”和“被耦合”不局限于物理或机械连接或耦合。在下面的描述中，使用类似的参照数字和标记来描述图1-5中的相同、相似或对应部件。
参照图1，示出了具有分段式阀填料压盖50的刀闸阀10的分解图。阀10包括主体12，主体具有基本上为圆形的通道14，用于在使用期间使流体在连接到阀10上的管或管道之间流动。主体12还包括隔开的O型环16，该O型环位于通道14的圆周周围。主体12的顶部部分17包括基本上为矩形的第一孔20，该第一孔用于接收可在关闭和打开位置之间移动的闸板18。在关闭位置上，闸板18移动到通道14中，从而阻塞通道14使流体停止流动。在该位置上，闸板18被接收在O型环16之间，从而以密封方式接合闸板18以防止在闸板18和主体12之间出现流体泄漏。在打开位置上，闸板18从通道14中移出，从而打开通道14使流体流动。闸板18在位于主体12内的防护衬垫22内移动，该防护衬垫可由聚丙烯或其他合适材料(如，超高摩尔质量聚乙烯(即，UHMW)、聚四氟乙烯(即，涂层)以及其他材料制成，有助于防止闸板18和主体12之间的金属-金属接触，从而保护闸板18。
阀10还包括固定到上端部分17上的支架24和贯穿支架24延伸的阀杆26。阀杆26的下端部分28固定到闸板18的上端30上。阀杆26的一部分上刻有螺纹，以螺纹接合的方式与致动器32接合。致动器32包括可旋转的阀杆螺母。当阀杆螺母旋转时，阀杆26保持静止。阀杆螺母无论是顺时针还是逆时针旋转，均会引起闸板18在打开和关闭位置之间移动。
第一孔20包括由弹性材料制成的填充材料。参照图2，示出了填料压盖50的放大图。填充材料34大体上为矩形，包括第一纵侧部分36和第二纵侧部分38、以及第一端部分40和第二端部分42，这些部分形成通道44。闸板18在通道44内移动，闸板18在打开和关闭位置之间移动的过程中，该闸板抵靠第一纵侧部分36和第二纵侧部分38、第一端部分40和第二端部分42滑动。当闸板18移动时，填充材料34起到密封所述闸板18的作用，以在使用期间防止流体泄漏。填充材料34可由聚四氟乙烯(PTFE)食品级材料或具有编织结构或其他结构的其他合适材料制成。
填料压盖50还包括竖向定位的第一纵向填充侧元件52和第二纵向填充侧元件54、以及第一填充端元件56和第二填充端元件58，它们分别与填充材料34的第一纵侧部分36和第二纵侧部分38、以及第一端部分40和第二端部分42相联。第一填充侧元件52和第二填充侧元件54还包括与填充材料34的第一端部分40和第二端部分42相联的横向部分55。另外，填料压盖50包括多个第一夹紧元件62和多个第二夹紧元件66，它们分别布置成第一行60和第二行64，从而形成分段式填料压盖结构。在一个实施例中，第一行60和第二行64均包括9个夹紧元件。第一夹紧元件62和第二夹紧元件66分别位于第一填充侧元件52和第二填充侧元件54、第一填充端元件56和第二填充端元件58上方。第一夹紧元件62和第二夹紧元件66均包括凹陷部分，这些凹陷部分一起形成用于接收闸板18的第二孔68。
参照图3，示出了闸板18位于填充材料34内。当闸板18被插入填充材料34中时，闸板18由侧部隔离元件68、70和端部隔离元件56、58界定。而侧部隔离元件68、70和端部隔离元件56、58由填充侧元件52、54和横向部分55界定。填充侧元件52、54和横向部分55然后分别由填充材料34的第一纵侧部分36和第二纵侧部分38、第一端部分40和第二端部分42界定。
参照图4，示出了填料压盖50的截面图。第一隔离元件68位于闸板的第一侧表面72和第一填充侧元件52之间。类似地，第二隔离元件70位于闸板18的第二侧表面73和第二填充侧元件54之间。第一隔离元件68和第二隔离元件70可由UHMW(超高分子量聚乙烯)或其他合适材料制成，有助于防止闸板18与第一填充侧元件52以及与第二填充侧元件54接触、防止第一填充端元件56、第二填充端元件(未示出)与第一夹紧元件62、第二夹紧元件66接触。
第一夹紧元件62和第二夹紧元件66分别包括第一凹口74和第二凹口75。第一凹口74接收第一填充侧元件52和第一隔离元件68的一部分。第二凹口75接收第二填充元件54和第二隔离元件70的一部分。另外，位于第一行60的第一端76和第二行64的第二端78处的夹紧元件62、68均包括第三凹口80(参见图5)，用于接收第一填充端元件56和第二填充端元件58、以及横向部分55的一部分。
第一夹紧元件62和第二夹紧元件66均通过紧固组件82固定到顶部部分17上。第一夹紧元件62和第二夹紧元件66朝下推动第一填充侧元件52和第二填充侧元件54以及第一填充端元件56和第二填充端元件58的相应部分，以压缩填充材料34的第一纵侧部分36和第二纵侧部分38以及第一端部分40和第二端部分42的相应部分。由于这种结构能通过压缩填充材料34的选定部分(而不是压缩填充材料34的整个纵向长度部分)来防止该选定部分出现流体泄漏，因此这种结构优于现有技术。
另外，至少一个顶开螺栓84以螺纹方式与第一夹紧元件62以及第二夹紧元件66接合。每个顶开螺栓84的底部部分接触顶部部分17。将顶开螺栓84拧紧到顶部部分17上可提供反作用力，从而将另外的压缩力提供在填充材料34的部分36、38、40、42上。每个顶开螺栓84下方可布置垫片86以分散与顶部部分17的接触力。
具体而言，拧紧选定的紧固组件82会将压力施加在相关联的夹紧元件62、66上，然后将压力施加在填充元件52、54、56、58的一部分上，从而压缩填充材料34的对应于被拧紧的夹紧元件62、66的部分36、38、40、42。可供选择地，松开选定的紧固组件82会引起相关联的夹紧元件62、66减小作用在填充元件52、54、56、58上的压力，从而减小作用在填充材料34的相应部分36、38、40、42上的压力。
因此，与使用单个压盖的情况相比，本发明能防止过度压紧填充材料34，从而能增加填充材料的寿命，而不会增加阀推力。因此，本发明提供了一种能控制局部填充力的改进的控制方式。另外，独立的夹紧元件可被去掉，而不会带来干扰，也不必拆卸掉致动器。另外，与单个压盖相比，夹紧元件更易制造，要求的材料更少。
尽管已经结合具体的实施例描述了本发明，但是很显然，本领域的普通技术人员根据前面的描述内容能明显看出许多替换形式、改进形式、变换形式和变化形式。因此，本发明包括所有这些替换形式、改进形式和变化形式。
Claims (12)
1.一种用于阀的填料压盖，其中，该阀包括用于接收闸板的顶部部分，该填料压盖包括：
填料材料的第一纵向部分，其用于密封闸板；
填料材料的第二纵向部分，其用于密封闸板；
填料材料的第一端部分，其用于密封闸板；
填料材料的第二端部分，其用于密封闸板；
位于所述第一纵向部分附近的第一填充侧元件；
位于所述第二纵向部分附近的第二填充侧元件；
位于所述第一端部分附近的第一填充端元件；
位于所述第二端部分附近的第二填充端元件；
多个第一夹紧元件，所述多个第一夹紧元件邻近第一填充侧元件以及第一填充端元件布置，其中，所述多个第一夹紧元件将压力施加在第一填充侧元件的选定部分以及第一填充端元件的选定部分上，以压缩填料材料的第一纵向部分的相应选定部分和填料材料的第一端部分的相应选定部分；
多个第二夹紧元件，所述多个第二夹紧元件邻近第二填充侧元件以及第二填充端元件布置，其中，所述多个第二夹紧元件将压力施加在第二填充侧元件的选定部分以及第二填充端元件的选定部分上，以压缩填料材料的第二纵向部分的相应选定部分和填料材料的第二端部分的相应选定部分；
其中，所述第一填充侧元件以及第一填充端元件布置在所述多个第一夹紧元件与所述填料材料的第一纵向部分以及第一端部分之间；
其中，所述第二填充侧元件以及第二填充端元件布置在所述多个第二夹紧元件与所述填料材料的第二纵向部分以及第二端部分之间。
2.根据权利要求1的填料压盖，还包括至少一个紧固组件，其中，该至少一个紧固组件将每个夹紧元件紧固到所述顶部部分上。
3.根据权利要求2的填料压盖，还包括至少一个顶开螺栓，该顶开螺栓与所述至少一个紧固组件相邻布置，用于将压力提供给夹紧元件。
4.根据权利要求1的填料压盖，还包括位于第一填充侧元件和闸板之间的第一隔离元件和位于第二填充侧元件和闸板之间的第二隔离元件。
5.根据权利要求4的填料压盖，还包括第一凹口和第二凹口；该第一凹口位于所述多个第一夹紧元件中的一个第一夹紧元件上，用于接收第一填充侧元件和第一隔离元件二者的一部分；第二凹口位于所述多个第二夹紧元件中的一个第二夹紧元件上，用于接收第二填充侧元件和第二隔离元件二者的一部分。
6.根据权利要求5的填料压盖，还包括固定连接到第一填充侧元件和第二填充侧元件二者的每个轴向端上的横向部分，其中，所述多个第一夹紧元件中的所述一个第一夹紧元件以及所述多个第二夹紧元件中的所述一个第二夹紧元件均包括第三凹口，该第三凹口用于接收第一填充端元件和第二填充端元件二者的一部分以及第一填充侧元件和第二填充侧元件二者的横向部分的一部分。
7.一种刀闸阀，该刀闸阀包括：
阀体，其具有顶部部分和用于流体的通道；
闸板，其可在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置所述闸板用于关闭通道，在所述打开位置所述闸板用于打开通道以使流体流动；以及
填料压盖，该填料压盖包括：
填料材料的第一纵向部分，其用于密封闸板；
填料材料的第二纵向部分，其用于密封闸板；
填料材料的第一端部分，其用于密封闸板；
填料材料的第二端部分，其用于密封闸板；
位于所述第一纵向部分附近的第一填充侧元件；
位于所述第二纵向部分附近的第二填充侧元件；
位于所述第一端部分附近的第一填充端元件；
位于所述第二端部分附近的第二填充端元件；
多个第一夹紧元件，所述多个第一夹紧元件位于第一填充侧元件以及第一填充端元件附近，其中，所述多个第一夹紧元件将压力提供在第一填充侧元件的选定部分以及第一填充端元件的选定部分上，以压缩填料材料的第一纵向部分的相应选定部分以及填料材料的第一端部分的相应选定部分；
多个第二夹紧元件，所述多个第二夹紧元件邻近第二填充侧元件以及第二填充端元件布置，其中，所述多个第二夹紧元件将压力施加在第二填充侧元件的选定部分以及第二填充端元件的选定部分上，以压缩填料材料的第二纵向部分的相应选定部分和填料材料的第二端部分的相应选定部分；
其中，所述第一填充侧元件以及第一填充端元件布置在所述多个第一夹紧元件与所述填料材料的第一纵向部分以及第一端部分之间；
其中，所述第二填充侧元件以及第二填充端元件布置在所述多个第二夹紧元件与所述填料材料的第二纵向部分以及第二端部分之间。
8.根据权利要求7的刀闸阀，还包括至少一个紧固组件，其中，该至少一个紧固组件将每个夹紧元件紧固到所述顶部部分上。
9.根据权利要求8的刀闸阀，还包括至少一个顶开螺栓，该顶开螺栓邻近所述至少一个紧固组件布置，用于将压力提供给夹紧元件。
10.根据权利要求9的刀闸阀，还包括位于第一填充侧元件和闸板之间的第一隔离元件和位于第二填充侧元件和闸板之间的第二隔离元件。
11.根据权利要求10的刀闸阀，还包括第一凹口和第二凹口；该第一凹口位于所述多个第一夹紧元件中的一个第一夹紧元件上，用于接收第一填充侧元件和第一隔离元件二者的一部分；第二凹口位于所述多个第二夹紧元件中的一个第二夹紧元件上，用于接收第二填充侧元件和第二隔离元件二者的一部分。
12.根据权利要求11的刀闸阀，还包括固定连接到第一填充侧元件和第二填充侧元件中的每个的轴向端上的横向部分，其中，所述多个第一夹紧元件中的所述一个第一夹紧元件以及所述多个第二夹紧元件中的所述一个第二夹紧元件均包括第三凹口，该第三凹口用于接收第一填充端元件和第二填充端元件二者的一部分以及第一填充侧元件和第二填充侧元件二者的横向部分的一部分。
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