CN109690160A - 柔性阀杆波纹管组件 - Google Patents

Abstract

一种波纹管组件被配置来安装在阀组件的可移动阀结构与固定阀结构之间。所述波纹管组件包括波纹管和间隔件。所述波纹管被配置来压缩直至间隙相对于所述间隔件关闭。所述波纹管组件被配置来在所述间隙关闭之前通过所述波纹管来承受载荷，并且所述波纹管组件被配置来在所述间隙关闭之后通过所述波纹管和所述间隔件来承受所述载荷。

Description

柔性阀杆波纹管组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年8月17日提交的名称为“FLEXIBLE STEM BELLOW ASSEMBLY”的欧洲专利申请号EP16275116.8的优先权和权益，该申请通过引用以其全部内容并入本文。

背景技术

该部分旨在向读者介绍现有技术中的可能与本公开的各个方面相关的各个方面，本公开的各个方面在下文进行描述和/或要求保护。据信该讨论有助于向读者提供背景信息，以促进更好地理解本公开的各个方面。因此应当理解，这些陈述应从这个角度来阅读，而并非是对现有技术的承认。

本公开涉及阀组件，具体地涉及具有阀杆的阀组件。本公开的阀组件可特别用于控制从地下井产生的流体，但也可用于控制其他流体的流动。

阀的阀杆围绕轴线旋转。阀杆联接到闭塞器(例如，球)，所述闭塞器具有在完全打开位置与完全关闭位置之间的孔以控制流体流。导管中的流体压力可能会影响阀的性能和磨损。遗憾的是，在较高的压力下，阀杆、阀杆波纹管和压盖之间的增加的摩擦量可产生大量的使阀致动的扭矩。因此，需要一种改进的阀杆波纹管组件，其能够在高压下操作，但没有相关联的高致动扭矩。

附图说明

在参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的各种特征、方面和优点，在所有附图中，相同符号代表相同部分，其中：

图1是具有柔性阀杆波纹管组件的球阀的一个实施方案的截面侧视图，所述柔性阀杆波纹管组件具有平行肋和低摩擦间隔件；

图2是图1的线2-2内部的球、阀杆、壳体和压盖之间的界面的一个实施方案的侧视截面细部图；

图3是当球阀10的工作压力低于阈值压力时在图1的线3-3内截取的阀杆波纹管组件的一个实施方案的侧视截面细部图；

图4是当球阀的工作压力高于阈值压力时在图1的线3-3内截取的阀杆波纹管组件的一个实施方案的侧视截面细部图；以及

图5是不具有防喷环的阀杆波纹管组件的一个实施方案的侧视截面细部图。

具体实施方式

以下将描述本公开的一个或多个具体实施方案。这些所描述的实施方案仅仅是本公开的示例。此外，为了提供对这些示例性实施方案的简明描述，可能未在说明书中描述实际的实现方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实现方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于实现方式的决策以实现开发者的特定目标，诸如遵守与系统相关的和与业务相关的约束，这可能因不同实现方式而不同。此外，应当理解，这种开发工作可能复杂且耗时，但对于受益于本公开的普通技术人员而言，这将仍然是设计、制造和生产中的常规任务。

当介绍本公开的各个实施方案的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个所述元件。术语“包含”、“包括”和“具有”意图是包括性的，并且表示除所列元件之外，可能还有另外的元件。此外，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”和这些术语的变型的用途是为了方便而为，但是不需要部件的任何特定取向。

在高压(例如，高达10,000psi或更高)下从地下井产生流体。诸如气体和油的流体连同在钻井和完井操作期间引入井中的流体(诸如水和泥浆)可在高达10,000psi或更高的压力下从井产生。高压增加了阀杆、阀杆波纹管和压盖之间的摩擦，从而提高了使阀致动的扭矩。因此，对从井产生的流体进行控制代表了阀组件特别是在高压下的重要任务。通过利用具有平行肋的柔性阀杆波纹管、在高压下接触压盖的间隔环、以及低摩擦止推垫圈，可实现在没有对应高的致动扭矩的情况下的高操作压力。

图1是具有柔性阀杆波纹管组件的阀10(例如，球阀)的一个实施方案的截面侧视图，所述柔性阀杆波纹管组件具有平行肋和低摩擦间隔件；尽管所公开的实施方案是球阀，但是应当理解，所公开的技术可应用于除球阀之外的阀。例如，所公开的技术可应用于蝶阀、盘阀、瓣阀、止回阀、节流阀、隔膜阀、闸门阀、截止阀、针阀、夹管阀、活塞阀、旋塞阀、提升阀、短管阀、热膨胀阀、减压阀、取样阀等。为清楚起见，示出了坐标系，所述坐标系包括轴向方向12、径向方向14和圆周方向16。球阀10包括壳体18，所述壳体可包括多个部分(例如，第一壳体部件20、第二壳体部件22、第三壳体部件24)。尽管图1所示的球阀10的壳体18包括三个部件，但是应当理解，在其他实施方案中，壳体18可包括任何数量的部件。例如，壳体18可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个部件。壳体具有中央腔体26。在所示实施方案中，壳体18具有第一凸缘28(例如，环形凸缘)以及与第一凸缘28相对设置的第二凸缘30(例如，环形凸缘)。第一凸缘28和第二凸缘30可联接到管道、弯头或其他流体流部件的部分，或者具有对应凸缘的一个或多个矿物提取部件32。如由箭头34所示，流体流过阀10。流体可通过阀10从第一凸缘28流到第二凸缘30，或者从第二凸缘30流到第一凸缘28。球阀10的一些实施方案可被配置用于单向流体流(例如，从第一凸缘28到第二凸缘30)。球阀10的其他实施方案可被配置用于双向流体流(例如，从第一凸缘28到第二凸缘30，以及从第二凸缘30到第一凸缘28)。球36可设置在壳体18内。球36可具有穿过其的孔38，使得当球36围绕垂直轴线40旋转时，限制或启用通过阀10的流体流。

环形压盖42和环形转接板44可联接到壳体18。阀杆46延伸穿过转接板44和压盖42并且(例如，经由弹簧48和紧固件)与球36交接，使得阀杆46可旋转以调节球36的位置，从而实现或限制通过阀10的流体流。弹簧48可使阀杆在轴向方向12上朝向压盖42向上偏置。键47可邻近转接板44而围绕阀杆设置。

阀杆波纹管组件50可设置在阀杆46与压盖42之间的界面处。例如，在所示实施方案中，阀杆波纹管组件50搁置在阀杆46的环形唇缘52上，所述环形唇缘面向压盖42。阀杆波纹管组件50包括具有平行肋的环形柔性阀杆波纹管54、环形间隔环56、环形防喷环58以及低摩擦止推垫圈60。间隔环56可由低摩擦材料制成，或者搁置在由低摩擦材料制成的环形止推垫圈60上。在其他实施方案中，阀杆波纹管组件50可包括附加部件，或者所示部分的各种组合(例如，柔性阀杆波纹管54和间隔环56，但是不具有防喷环58)。如将关于图3和图4更详细地示出和描述的，阀杆波纹管54可具有通过曲部接合的一系列平行(例如，水平)肋，从而形成S形弯曲部。间隔环56可围绕阀杆波纹管54设置并且搁置在低摩擦止推垫圈60上。止推垫圈可由具有比阀杆波纹管54更低的摩擦系数的材料制成。间隔环56可具有一定高度以使得低于阈值压力，间隔环56不接触压盖42，但是在高于阈值压力的压力下，间隔环56接触压盖42并且承受一些作用在阀杆波纹管54上的载荷。阀杆波纹管组件50在压盖42与阀杆46之间形成密封，所述密封可完全或部分地限制阀杆46与压盖42之间的流体流。设置在阀杆46与球36之间的弹簧48以低压力对阀杆波纹管组件50施力。在所示实施方案中，弹簧48使阀杆46轴向向上偏置。

阀壳体18具有第一孔62和第二孔64(例如，流体流通道)，所述第一孔和第二孔在径向14方向上延伸穿过壳体18，从而与球孔38相交并且允许流体流过阀10。第一孔62和第二孔64沿着水平轴线66基本上彼此对准。尽管使用水平轴线66和垂直轴线40，但是应当理解，这仅仅是为了方便，并且在第一交叉(例如，垂直)轴线与第二交叉轴线之间任何取向都是可能的。壳体18的部件20、22、24可由碳钢、不锈钢、钛、镍基合金或者任何其他合适的材料制成。壳体18的部件20、22、24可通过铸造、锻造、机械加工、模制、3D打印、它们的组合，或者通过一些其他技术制成。壳体18的部件20、22、24可由或可不由相同的材料制成，并且可通过或可不通过相同的制造工艺制成。

环形座68设置在壳体18与球20之间、在球36的任一侧上。在所示实施方案中，球36的任一侧上的座68具有相同的形状。然而，在其他实施方案中，球36的任一侧上的座68可具有略微不同的形状。球36的任一侧上的座68可通过环形支撑板70保持在适当位置，所述环形支撑板可联接到壳体18。

图2是图1的线2-2内部的球36、阀杆46、壳体18和压盖42之间的界面的实施方案的侧视截面细部图。如图所示，阀杆46经由弹簧48和紧固件(例如，螺钉)联接到球36。阀杆波纹管组件50(例如，阀杆波纹管54、间隔环56、防喷环58以及止推垫圈60)搁置在阀杆46的环形唇缘52上。阀杆波纹管54围绕阀杆46设置，并且间隔环56围绕阀杆46设置。然而，在其他实施方案中，阀杆波纹管54可围绕间隔环56设置。间隔环56可搁置在低摩擦止推垫圈60上，或者可由低摩擦材料制成。阀杆波纹管组件50可包括或可不包括围绕间隔环56设置的防喷环58。壳体18可围绕阀杆波纹管组件50设置。压盖42可围绕阀杆46设置并且轴向12设置在柔性阀杆波纹管组件50上方。弹簧48可设置在阀杆46与球36之间。弹簧48可用于使阀杆46朝向压盖42偏置(例如，将阀杆波纹管组件50朝向压盖42偏置)，以便对阀杆波纹管组件50施力，使得在降低的工作压力下，在柔性阀杆波纹管54、阀杆46和压盖42之间形成密封。

图3是当球阀10的工作压力低于阈值压力时在图1的线3-3内截取的阀杆波纹管组件50的一个实施方案的侧视截面细部图。如图所示，柔性阀杆波纹管54在阀杆波纹管的第一轴向端部104和第二轴向端部106处具有第一环形突起100和第二环形突起102。在第一端104处，第一环形突起100与压盖42形成动态金属对金属密封。在第二端处，第二环形突起102与阀杆46的唇缘52形成动态金属对金属密封。如图所示，柔性阀杆波纹管54包括在径向方向14上延伸的多个平行环形肋108，所述多个平行环形肋通过180度弯曲部110(例如，两个面向内的弯曲部和一个面向外的弯曲部)接合。尽管阀杆波纹管54的所示实施方案包括通过3个弯曲部110接合的4个平行肋108，但是应当理解，阀杆波纹管54可包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20或更多个平行肋108。在所示实施方案中，阀杆波纹管54具有均匀的厚度111，然而阀杆波纹管54的其他实施方案可具有不均匀的厚度。也就是说，肋108的厚度可与弯曲部110的厚度不同。此外，阀杆波纹管54的厚度可横跨肋108或弯曲部110中的一者变化。换句话说，阀杆波纹管54的形状可为大致环形的，具有弯曲壁，所述弯曲壁的直径交替地增大和减小以限定波纹图案，所述波纹图案被配置来在轴向方向12上压缩和扩张。阀杆波纹管54可为可压缩的，具有被配置来在轴向方向12上收缩或扩张的一个或多个转弯部或弯曲部。

阀杆波纹管54的形状允许阀杆波纹管54偏转，使得其在轴向方向12上的长度可伸展或收缩。在一些实施方案中，阀杆波纹管54可接触间隔环56，并且间隔环56可为阀杆波纹管54提供支撑，以防止阀杆波纹管54径向14向外移动并且塌缩。柔性阀杆波纹管54可由碳钢、不锈钢、钛、镍基合金或者任何其他合适的材料制成。可对柔性座的材料进行选择，使得柔性座相对于间隔环56的扩张和/或收缩而言扩张和/或收缩给定的量。例如，在操作中，扩张和/或收缩可为间隔环56的1.1倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。例如，间隔环56可不提供扩张或收缩，而阀杆波纹管54可提供小于阀杆波纹管组件50的扩张和/或收缩的1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％或20％。间隔环56可由或可不由与阀杆波纹管54相同的材料制成。

环形止推垫圈60搁置在阀杆46的唇缘52的顶部上(例如，在轴向方向12上)。间隔环56搁置在止推垫圈60的顶部上(例如，在轴向方向12上)。间隔环和/或止推垫圈60可由低摩擦材料制成，诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、低摩擦金属(诸如黄铜、包镀金属、包镀非金属)、塑料和弹性体等，使得当阀杆46围绕垂直轴线40旋转以使阀10致动时，阀杆46的唇缘52、止推垫圈60、间隔环56和压盖42之间的界面处的摩擦力较低。例如，止推垫圈60和/或间隔环56可具有0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.13、0.15、0.17或者小于阀杆波纹管54的摩擦系数的任何其他值的摩擦系数μ_tw。止推垫圈60和/或间隔环56的摩擦系数μ_tw也可被限定为阀杆波纹管54的摩擦系数μ_sb的百分比。例如，μ_tw可为μ_sb的5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。

如图所示，间隔环56包括在间隔环56的径向内部侧116上的凹陷部114。阀杆波纹管54的多个部分(例如，所有径向外部弯曲部110中的一些)可延伸到凹陷部114中。凹陷部114可具有接近或匹配阀杆波纹管54的弯曲部110的曲率的曲率。间隔环56还可包括在间隔环56的径向外部侧120上的凹陷部118。如果阀杆波纹管组件50包括防喷环58，那么防喷环58可在径向方向14上延伸到凹陷部118中。在一些实施方案中，壳体18可包括唇缘122(例如，环形表面)，防喷环58搁置在所述唇缘上。防喷环58延伸到间隔环56的径向外部侧120上的凹陷部188中。因为防喷射环58的直径小于阀杆46的唇缘52的直径，所以如果在阀被加压时转接板44和压盖42松动，那么阀杆46将不会从阀10弹出。

如前所述，图3展示了当阀10中的工作压力低于阈值压力时的阀杆波纹管组件50。在图3所示的配置中，阀10中不存在流体。如箭头124所示，弹簧48通过使阀杆46轴向向上偏置而对阀杆波纹管组件50施力。如图所示，阀杆波纹管54接触压盖42，从而压缩阀杆波纹管54，使得在第一突起100与压盖42的界面处形成第一动态金属对金属密封，并且在第二突起102与阀杆46的唇缘52的界面处形成第二动态金属对金属密封。因此，抑制了从阀杆波纹管54的径向外部侧到阀杆波纹管54的径向内部侧的流体流。如果阀10的工作压力低于阈值，那么间隔环56与压盖42之间存在间隙126。随着阀10的工作压力增加，接近阈值压力，阀杆46被轴向向上推动，如箭头128所示，在轴向方向12上压缩阀杆波纹管54并且关闭间隙126。在阈值压力以下，由于阀10中的压力增加，阀杆波纹管54承受阀杆46的被轴向向上推动(箭头128)的全部载荷。随着阀10中的工作压力达到阈值压力，由于阀10中的压力增加，间隔环56的顶表面130与压盖42的底表面132进行接触并且开始承受阀杆46的被轴向向上推动(箭头128)的部分载荷。

图4是当球阀10的工作压力高于阈值压力时在图1的线3-3内截取的阀杆波纹管组件50的一个实施方案的侧视截面细部图。随着阀10中的工作压力达到阈值压力，阀杆46被轴向向上推动(箭头128)，从而压缩阀杆波纹管54。当阀杆波纹管54压缩时，间隔环56的顶表面130与压盖42的底表面132进行接触，从而形成环形接触区域200。当间隔环56与压盖42进行接触时，间隔环56承受阀杆46的被沿箭头128在轴向方向12上推动的至少一些载荷。因为间隔环56相对于柔性阀杆波纹管54通常是固定的和刚性的，所以一旦间隔环56与压盖42进行接触，阀杆46在轴向方向12上的移动就随着操作压力的增加而停止或基本上停止。因此，一旦间隔环56与压盖42进行接触，阀杆波纹管54就停止偏转(例如，在轴向方向12上收缩)并且达到其中阀杆波纹管54上的载荷保持基本上恒定的稳定状态。随着阀杆46在柔性阀杆波纹管54和间隔环56上的载荷由于操作压力高于阈值压力而增加，阀杆波纹管54承受基本上恒定的载荷，而由间隔环56承受的载荷增加。

间隔环56、止推垫圈60或两者可由低摩擦材料制成，使得当阀杆46旋转以使阀10致动时，阀杆46的唇缘52、止推垫圈60和/或间隔环56之间的摩擦力或者压盖42与间隔环56之间的摩擦力低于柔性阀杆波纹管54与压盖42之间的摩擦力或者柔性阀杆波纹管54与阀杆46的唇缘52之间的摩擦力。例如，阀杆波纹管54可具有大约0.15的摩擦系数μ_sb，而止推垫圈60或间隔环56可具有0.05的摩擦系数μ_tw。因此，具有低摩擦止推垫圈60和/或间隔环56的阀杆波纹管组件50在没有对应的高扭矩值来使阀10致动的情况下允许高操作压力。例如，在大约15,000psi的操作压力下，与具有典型的阀杆波纹管的阀10相比，使用具有柔性阀杆波纹管54的带有低摩擦止推垫圈60和/或间隔环56的阀杆波纹管组件50可将阀10的“脱开”(BTO)扭矩减小超过60％。

如图4所示，在较高的操作压力下，阀可填满流体202。如上所述，在第一突起100与压盖42之间以及在阀杆46的唇缘52与第二突起102之间形成的动态金属对金属密封可抑制从阀杆波纹管54的径向14外部侧到阀杆波纹管54的径向14内部侧的流体流。

图5是不具有可选的防喷环58的阀杆波纹管组件50的一个实施方案的侧视截面细部图。如图所示，所示的间隔环56的实施方案在径向外部侧上缺少凹陷部118(参见图3)，但是在径向内表面116上确实具有凹陷部114。因此，在所示实施方案中，间隔环56在径向方向14上直接邻接壳体18。然而，尽管阀杆波纹管组件50缺少防喷环58，但是阀杆波纹管54和间隔环56的操作未显著改变。也就是说，当阀10的工作压力低于阈值时，阀杆波纹管54与压盖42进行接触，但是间隔环56不与其接触。随着阀10中的工作压力接近并超过阈值压力，阀杆波纹管54在轴向方向12上压缩，直至间隔环56与压盖42进行接触。当工作压力增加超过阈值压力时，来自阀杆46的轴向力也会压缩阀杆波纹管54。一旦间隔环56与压盖42进行接触，随着工作压力的增加，由阀杆波纹管54承受的载荷基本上恒定，而由间隔环56承受的载荷增加。如上所述，间隔环56、止推垫圈60或两者可由具有比阀杆波纹管更低的摩擦系数的材料制成，使得用于旋转阀杆46并且操作阀10的扭矩减小。

目前公开的实施方案包括具有设置在阀杆和压盖之间的阀杆波纹管组件的阀，所述阀杆波纹管组件包括具有平行肋的柔性阀杆波纹管以及搁置在低摩擦止推垫圈上的间隔环。尽管所示实施方案是球阀，但是所公开的技术可应用于其他类型的阀。在替代实施方案中，间隔环可由低摩擦材料制成，并且可省略止推垫圈。当阀中的工作压力低于阈值压力时，柔性阀杆波纹管接触压盖，但是间隔环不与其接触。当工作压力高于阈值压力时，间隔环接触压盖并且承受由工作压力产生的一些载荷。低摩擦止推垫圈减小了用于在高工作压力下操作阀的扭矩。

虽然要求保护的主题可以容许各种修改和替代形式，但是在附图中通过示例的方式示出了特定实施方案，并且已经在本文中对其进行了详细描述。然而应当理解，本公开并不旨在限于所公开的特定形式。相反，本公开将涵盖落在如由以下所附权利要求限定的本公开实质和范围内的所有修改、等同方案和替代方案。

Claims (23)

1.一种系统，包括：

波纹管组件，所述波纹管组件被配置来安装在阀组件的可移动阀结构与固定阀结构之间，其中所述波纹管组件包括：

波纹管；以及

间隔件，其中所述波纹管被配置来压缩直至间隙相对于所述间隔件关闭，所述波纹管组件被配置来在所述间隙关闭之前通过所述波纹管来承受载荷，并且所述波纹管组件被配置来在所述间隙关闭之后通过所述波纹管和所述间隔件来承受所述载荷。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述间隔件包含第一材料，所述第一材料具有第一摩擦系数，所述第一摩擦系数小于所述波纹管的第二材料的第二摩擦系数。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述间隔件包括间隔环和止推垫圈。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述可移动阀结构包括阀杆，并且所述固定阀结构包括压盖。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述波纹管包括多个平行肋，所述多个平行肋径向向外延伸并且通过弯曲部接合，所述波纹管被配置来在轴向方向上扩张和收缩。

6.如权利要求1所述的系统，包括防喷环，所述防喷环被配置来阻挡所述可移动阀结构的喷出。

7.如权利要求1所述的系统，包括所述阀组件。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述阀组件包括球阀组件，所述球阀组件具有设置在壳体的腔室中的球、联接到所述球的阀杆、以及设置在所述球与所述壳体之间的所述波纹管组件。

9.一种方法，包括：

通过在阀组件的可移动阀结构与固定阀结构之间的波纹管组件的波纹管来承受载荷；以及

在由于所述波纹管的压缩而使间隙关闭之后，通过所述波纹管组件的所述波纹管和间隔件来承受所述载荷，其中所述。

10.如权利要求9所述的方法，其中通过所述波纹管和所述间隔件来承受所述载荷包括接触所述间隔件的低摩擦材料。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述间隔件包含第一材料，所述第一材料具有第一摩擦系数，所述第一摩擦系数小于所述波纹管的第二材料的第二摩擦系数。

12.一种系统，包括：

球阀，所述球阀包括：

壳体，所述壳体具有腔室、与所述腔室相交的第一流体通道、以及与所述腔室相交的第二流体通道；

球，所述球设置在所述腔室中，其中所述球被配置来移动以控制所述第一流体通道与所述第二流体通道之间的流体流；

阀杆，所述阀杆联接到所述球并且延伸穿过所述腔室并且延伸出所述壳体，其中所述阀杆包括凸缘；

压盖，所述压盖围绕所述阀杆设置并且联接到所述壳体；以及

阀杆波纹管组件，所述阀杆波纹管组件设置在所述阀杆的所述凸缘与所述压盖之间，所述阀杆波纹管组件包括：

环形阀杆波纹管，所述环形阀杆波纹管围绕所述阀杆设置并且被配置来在轴向方向上扩张和收缩，其中所述阀杆波纹管被配置来搁置在所述凸缘上并且在高于和低于压力阈值两者时均接触所述压盖；以及

环形间隔环，所述环形间隔环围绕所述阀杆设置，其中所述间隔环被配置来搁置在所述凸缘上并且仅在高于所述压力阈值时接触所述压盖。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述阀杆波纹管包括多个平行肋，所述多个平行肋径向向外延伸并且通过弯曲部接合。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述弯曲部为大约180度。

15.如权利要求12所述的系统，其中所述阀杆波纹管包括四个肋，所述四个肋通过两个面向外的弯曲部和一个面向内的弯曲部接合。

16.如权利要求12所述的系统，其中所述阀杆波纹管包括弯曲壁，所述弯曲壁的直径交替地增大和减小以限定波纹图案。

17.如权利要求12所述的系统，包括设置在所述间隔环与所述凸缘之间的止推垫圈，其中所述止推垫圈具有低于所述阀杆波纹管的摩擦系数。

18.如权利要求12所述的系统，其中所述间隔环围绕所述阀杆波纹管设置。

19.如权利要求18所述的系统，包括防喷环，所述防喷环围绕所述间隔环设置，并且被配置来在所述压盖从所述壳体松动的情况下防止所述阀杆离开所述阀。

20.如权利要求12所述的系统，包括设置在所述球与所述阀杆之间的弹簧，其中所述弹簧被配置来使所述阀杆朝向所述压盖轴向地偏置。

21.如权利要求12所述的系统，其中所述阀杆波纹管包括在所述阀杆波纹管的第一轴向端部处的第一环形突起，其中所述第一环形突起被配置来接触所述阀杆的所述凸缘，从而形成第一动态金属对金属密封。

22.如权利要求21所述的系统，其中所述阀杆波纹管包括在所述阀杆波纹管的第二轴向端部处的第二环形突起，其中所述第二环形突起被配置来接触所述压盖，从而形成第二动态金属对金属密封。

23.如权利要求12所述的系统，包括矿物提取系统，所述矿物提取系统具有联接到所述球阀的一个或多个矿物提取部件。