CN109751453B - 用于流体阀的填密装置和相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于流体阀的填密装置和相关方法。一种装置包括用于流体控制阀的填密从动件。所述填密从动件具有用于接收弹簧和填密间隔件的至少一部分的腔体。所述装置还包括设置在所述填密从动件的外表面上的第一孔，所述第一孔延伸到所述腔体以暴露所述弹簧的一部分。

Description

用于流体阀的填密装置和相关方法
技术领域
本公开内容总体上涉及流体阀，更具体而言，涉及用于流体阀的填密装置和相关方法。
背景技术
过程控制系统采用流体控制阀来调节过程流体，诸如水、天然气、油等。流体阀通常通过(例如，经由致动器)移动阀塞或其它流体流动控制构件来控制过程流体的流动。例如，滑动杆流体阀可以耦接到致动器(例如，气动致动器)以使阀杆移入和移出阀盖，从而使得位于流体阀内的阀塞增加和/或减少通过阀的流体流动。为了避免可能由移动阀部件(例如，阀杆)引起的泄漏和/或不期望的流体压力变化，流体控制阀(例如，滑动杆流体阀、旋转式流体阀等)通常被实现为带有阀填料(诸如低摩擦石墨材料)。
发明内容
本文公开的一种装置包括用于流体控制阀的填密从动件(packing follower)。所述填密从动件具有用于接收弹簧和填密间隔件的至少一部分的腔体。所述装置还包括设置在所述填密从动件的外表面上的第一孔，所述第一孔延伸到所述腔体以暴露所述弹簧的一部分。
另一种装置包括具有填密从动件的滑动杆流体阀。所述填密从动件的腔体至少部分地限定被定位在所述填密从动件的外表面上的第一孔和第二孔。所述第一孔用于接收阀杆，并且第二孔用于暴露被定位在所述腔体中的弹簧。所述外表面用于螺纹地接合该流体阀的阀盖的内表面。
另一种装置包括填密从动件，以螺纹地耦接到滑动杆流体阀的阀盖。所述填密从动件用于围绕阀杆和填密间隔件的至少一部分。所述装置还包括设置在所述填密从动件上的第一凹陷区域，以接收用于调节的单元，所述用于调节的单元调节所述填密从动件。所述装置还包括设置在第一凹陷区域上或邻近第一凹陷区域而设置的第一孔，以暴露用于促使的单元，所述用于促使的单元促使所述填密从动件离开所述填密间隔件。
一种方法包括将弹簧定位在填密从动件的腔体中。所述方法还包括将所述填密从动件螺纹地耦接到滑动阀杆流体阀的阀盖的孔口。所述方法还包括基于所述弹簧的外观来调节所述填密从动件，以改变提供给设置在所述孔口中的填密材料的载荷。在所述填密从动件上布置有孔以暴露所述弹簧的至少一部分。
附图说明
图1是可以实现本公开内容的教导的示例性流体阀的示意图。
图2是图1的示例性流体阀的放大局部视图，并且示出了根据本文公开的示例的示例性填密从动件。
图3是图2的示例性填密从动件的剖面视图。
图4是图2的示例性填密从动件的详细立体视图。
图5是图2的示例性填密从动件的详细俯视图。
图6是图2的示例性填密从动件的另一个剖面视图。
图7是可以用于实现图1的示例性流体阀和/或图2-图6的示例性填密从动件的示例性方法的流程图。
附图不是按照比例绘制的。只要可能，贯穿(多个)附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如在本专利中所使用的，声明任何部分(例如，层、膜、区域或板)以任何方式定位在另一个部分上(例如，定位在其上、位于其上、设置在其上、或形成在其上等)指示所引用的部分与另一个部分接触，或者所引用的部分在另一部分之上，其中一个或多个中间部分位于其间。声明任何部分与另一个部分接触意味着这两个部分之间没有中间部分。
具体实施方式
流体控制阀可以被实现为带有被驱动(energized)和/或压缩的阀填密材料(有时称为动载荷(live-loaded)填料)，以减少在正常的阀使用期间的泄漏和/或流体压力的变化。例如，滑动杆流体阀通常具有阀填料(例如，低摩擦石墨材料)，该阀填料被定位在阀盖的填密孔口或压盖中，围绕阀杆。已知的填密从动件(有时称为压盖从动件)可以被定位在阀填料和填密法兰之间的压盖中，该填密法兰经由紧固件(例如，一个或多个填密螺柱和/或螺母)可调节地耦接到阀盖。具体地，为了增加或减少提供给阀填料的载荷，经由定位在填密法兰的相对侧上的紧固件调节填密法兰，从而使填密法兰能够朝向阀盖移动或离开阀盖移动以压缩或解压缩填密从动件和阀填料。弹簧通常介于填密从动件和填密法兰之间，以在阀填料磨损时向阀填料提供相对恒定的载荷。
为了有效地密封流体阀和/或利用这种阀填料的使用寿命，阀填料接收由弹簧产生的基本一致或均匀的载荷(例如，阀填料被均匀压缩)，该载荷经由填密从动件传送到阀填料。然而，上述填密法兰的紧固件通常由人(例如，阀操作员、工厂或维护人员等)单独地调节。然而，这种调节可能导致填密法兰倾斜。结果，对阀填料的压缩可能基本上不一致或不均匀，例如，由于填密法兰的紧固件的调节中的微小差异。这种对填料的不均匀压缩降低填料的使用寿命和/或可能导致流体阀泄漏过程流体，这可能不利地影响流体阀所处的环境和/或招致与阀维护和/或维修相关的成本。
此外，这种动载荷填料可能需要来自弹簧的最小必要载荷以有效地密封流体阀。如先前所述，阀填料在正常的阀使用期间磨损，这导致弹簧在一段时间上(例如，1年、2年、5年等)逐渐解压缩。相应地，人可以定期维护弹簧产生的载荷(例如，经由调节填密法兰)以确保阀填料被充分地加载和/或压缩。另一方面，由弹簧产生的过度载荷可能不利地影响阀填料(例如，降低阀填料的性能和/或使用寿命)和/或流体阀(例如，增加停机时间和/或招致经由维护的成本)。因此，人可能需要(例如，通过观察和/或检查弹簧)识别和/或确定阀填料是否被适当地加载和/或压缩。然而，上述已知的填密从动件可能覆盖(例如，视觉上干扰)弹簧，这阻碍人识别弹簧的压缩状态和/或确定阀填料是否被适当地加载和/或压缩。
本文公开了用于流体阀的填密装置和相关方法。本文公开的示例减少和/或防止由上述已知的填密法兰和/或填密从动件呈现的不适当的弹簧压缩(例如，不均匀的压缩、不足够的压缩和/或过度的压缩)和/或不适当的加载。本文所公开的示例提供了用于流体阀(诸如滑动杆流体阀、旋转式流体阀、闸阀等)的填密从动件，以便于实现提供给阀填密材料(例如，石墨、金属材料、弹性材料、聚四氟乙烯(PTFE)等)的一致或均匀载荷，从而防止流体阀泄漏和/或不期望的流体压力变化。
一些公开的示例使得人(例如，阀操作员、工厂或维护人员等)能够容易地调节提供给填密材料的载荷，同时维持载荷均匀性，例如，通过经由工具(例如，扳手)旋转所公开的填密从动件。在一些示例中，所公开的填密从动件包括带螺纹的外表面，以螺纹地和/或可拆卸地耦接到流体阀的阀盖的孔口。带螺纹的外表面使得所公开的填密从动件能够响应于旋转而以均匀的方式(例如，移动而不相对于阀盖倾斜)朝向或离开阀盖移动，从而均匀地压缩和/或解压缩介于填密从动件和填密材料之间的弹簧(例如，一个或多个Belleville垫圈)。在这种示例中，所公开的填密从动件包括设置在外表面上的一个或多个凹陷区域，其中每一个凹陷区域都限定基本平坦或水平的表面以接合用于手动调节填密从动件的工具。通过使所公开的填密从动件以此方式耦接到孔口，所公开的示例减少和/或消除了原本由使用上述已知的填密从动件和/或填密法兰引起的弹簧和/或填密材料的不一致或不均匀压缩。另外，所公开的填从动件减少了流体阀占用的空间量和/或原本被占用的垂直高度。
此外，一些公开的示例使得人能够以视觉方式检查、确定和/或验证被定位在填密从动件的腔体中的弹簧的压缩状态，该压缩状态指示填密材料是否被适当地压缩和/或加载。在一些示例中，所公开的填密从动件包括一个或多个观察孔，该一个或多个观察孔延伸穿过填密从动件到达腔体，以暴露弹簧(例如，一个或多个Belleville垫圈)的至少一部分。通过暴露弹簧，使人能够容易地识别和/或确定填密材料是否被适当地压缩和/或加载(例如，基于弹簧的视觉外观(visual appearance))以及纠正不适当的压缩和/或加载。例如，人可以识别一对Belleville垫圈之间的间隙并且调节(例如，旋转)填密从动件，使得该间隙满足视觉标准(例如，间隙的尺寸大于最小阈值并且小于最大阈值)。通过使人能够基于弹簧的外观来调节所公开的填密从动件，填密材料保持适当地加载和/或压缩(例如，在正常的阀使用期间)，这提高了填密材料的性能和/或减少和/或防止原本由使用上述已知的填密从动件和/或填密法兰而引起的不利影响，诸如流体阀中的泄漏、增加的流体阀的停机时间、和/或增加的操作成本。此外，在一些示例中，人可以使用另一个工具(例如，测隙规(feeler gauge))来测量间隙，这使得人能够更准确地确定间隙的尺寸，并且因此更准确地确定弹簧和/或填密材料的压缩状态。
图1是其中可以实现本文公开的示例的示例性流体阀100的示意图。在图1的示例中，流体阀100是滑动杆流体阀，其具有与之可操作地耦接(例如，经由锁定螺母)的致动器102。然而，本文公开的示例可以在任何其它适合的流体阀(诸如，旋转式流体阀、闸阀等)中实现。在图1的示例中，阀杆104(例如，通过使流体阀100的阀塞移动)控制过程流体(例如，水、天然气、油等)通过流体阀100的流动。阀杆104被定位在致动器102和流体阀100之间并且延伸穿过流体阀100的阀盖106。具体地，阀杆104移入和移出阀盖106以打开和关闭流体阀100(例如，使阀塞朝向和离开阀座移动)。当图1的流体阀100关闭时，基本上防止过程流体从中流过。相反，当流体阀100打开时，使过程流体能够从中流过。
为了移动阀杆104，所示示例的流体阀100包括致动器102。图1的致动器102可以是气动致动器、液压致动器、电动致动器等，其使得阀杆104能够打开和关闭流体阀100。尽管图1的致动器102被描绘为气动致动器，但是在其它示例中，示例性流体阀100可以被实现为带有任何其它适合的致动器。
图2是图1的示例性流体阀100的放大局部视图，并且示出了根据本文公开的示例的示例性填密从动件200。尽管图2的示例性填密从动件200在图1的流体阀100中实现，但是在其它示例中，图2的填密从动件200可以在不同的流体阀中实现。图2的示例性填密从动件200(例如，经由螺纹)可拆卸地耦接到流体阀100的阀盖106。具体地，如下面结合图3进一步所讨论的，可以调节填密从动件200(例如，经由相对于阀盖106进行旋转)以朝向和/或离开阀盖106移动(例如，移入阀盖106和从阀盖106移出)，从而调节被定位在阀盖106中的弹簧202(例如，改变弹簧202的压缩状态)，弹簧202介于填密从动件200和阀填密材料314之间(如图3所示)。图2的弹簧202产生载荷(例如，响应于被填密从动件200压缩)并向填密材料314提供该载荷，这使得填密材料314能够有效地密封流体阀100。
在图2的示例中，阀杆104经由设置在填密从动件200上的第一孔206延伸穿过填密从动件200(例如，延伸穿过弹簧202)以及阀盖106。图2的第一孔206包括邻近和/或围绕阀杆104的斜切边缘(chamfered edge)208，其可以便于流体阀100的组装，例如，通过使人(例如，阀操作员、工厂或维护人员等)能够容易地将阀杆104定位为穿过第一孔206(例如，在阀安装、阀维护、阀修理等期间)。具体地，阀杆104延伸穿过上述填密材料314，其减少和/或防止流体从流体阀100泄漏出(例如，在阀杆104和阀盖106之间)和/或不期望的流体压力变化。如下面结合图3更详细地公开的，为了有效地密封流体阀100，弹簧202向填密材料314提供特定载荷，其中可以基于弹簧202的视觉外观来确定该载荷。因此，弹簧202的至少一部分经由填密从动件200的第二孔210(即，观察孔)来暴露，以使阀操作员、工厂或维护人员等能够以视觉方式检查或观察弹簧202。
图2的第二孔210设置在填密从动件200的外表面212上，并延伸穿过填密从动件200(例如，延伸到弹簧202)。另外地或替代地，在一些示例中，示例性填密从动件200包括设置在外表面212上的一个或多个附加孔，以进一步暴露弹簧202。例如，如图2所示，示例性填密从动件200包括与第二孔210邻近的第三孔214(即，观察孔)。此外，在一些示例中，填密从动件200包括与第三孔214邻近和/或与第二孔210相对的第四孔320(图3中示出)(即，观察孔)。此外，在其它示例中，填密从动件200包括与第四孔320邻近和/或与第三孔214相对的第五孔506(图5中示出)(即，观察孔)。在一些这种示例中，孔210、214、320、506具有相对于彼此的特定方位，这在下面结合图4和图5更详细地公开。
图3是图2的示例性填密从动件200的剖面视图，并且示出了螺纹地耦接到阀盖106的填密从动件200。如图3所示，填密从动件200至少部分地定位在阀盖106的填密压盖和/或孔口302中。在该示例中，填密从动件200的圆柱形部分304相对于填密从动件200和/或第一孔206的中心轴线306径向向外延伸，以接合阀盖106的孔口302的壁308。图3的圆柱形部分304沿着轴线306离开多边形(例如，正方形)部分307延伸，以便于由人进行的手动调节，这在下面结合图5更详细地公开。
如图3所示，填密从动件200包括设置在圆柱形部分304的外表面(例如，外周向表面)上的螺纹310，以可匹配地接合孔口302的壁308的螺纹312，从而螺纹地和/或可拆卸地将示例性填密从动件200耦接到流体阀100的阀盖106。在这种示例中，当旋转时，填密从动件200朝向和/或离开阀盖106移动(例如，移入和移出压盖和/或孔口302)，以压缩和/或解压缩弹簧202。以此方式，填密从动件200用于调节提供给上面公开的填密材料314和/或被定位在填密材料314与弹簧202之间的填密间隔件316的载荷。在一些示例中，如图3所示，在维持提供给填密材料314的均匀载荷时，填密间隔件316沿着阀杆104延伸(例如，阀杆104延伸穿过填密间隔件316)，以使填密材料314与填密从动件200间隔开(例如，定位在原本在阀盖106中难以达到的深度处)。
根据图3的所示示例，填密材料314被定位在阀盖106的孔口302中，介于阀杆104和孔口302的壁308之间。例如，填密材料314围绕阀杆104和/或沿着阀杆104的长度的至少一部分延伸。图3的填密材料包括一种或多种石墨材料(例如，低摩擦石墨材料)、金属材料、弹性材料、PTFE和/或一种或多种其它材料，以防止响应于被驱动和/或接收载荷(例如，经由弹簧202)而使流体泄漏出流体阀100。这些材料有时被称为动载荷填料。
为了在填密材料磨损时便于实现对填密材料314的相对恒定的载荷，用于促使填密从动件200离开填密材料314的单元被置于填密材料314和填密从动件200之间。在一些示例中，该用于促使的单元包括弹簧202，如图3所示。尽管图3的示例描绘了包括Belleville垫圈堆叠的弹簧202，但是在其它示例中，该用于促使的单元可以包括一个或多个不同的弹簧(例如，一个或多个螺旋弹簧)和/或更一般地，一个或多个偏置元件。然而，Belleville垫圈具有相当大的弹簧常数和/或刚度(例如，相对于螺旋弹簧而言)。因此，Belleville垫圈的相对小的偏转提供相对大的力或载荷。结果，通过实现示例性填密从动件200和/或示例性流体阀100带有一个或多个Belleville垫圈，在流体阀100内和/或邻近流体阀100(例如，沿着阀杆104)节省了原本可能(例如，通过使用(一个或多个)螺旋弹簧)占用的空间。
在图3的所示示例中，上述填密间隔件316介于填密材料314和弹簧202之间，以将由弹簧202产生的载荷传送到填密材料314。具体地，图3的示例性填密从动件200围绕填密间隔件316的至少一部分(例如，最上(在图3的方位中)部分)，并且阀杆104延伸穿过填密间隔件316。通过实现带有示例性填密间隔件316的示例性流体阀100，使得填密材料314能够被一致地压缩和/或与弹簧202间隔开，例如，定位在阀杆104的最下部分(在图3的方位中)。
如上面所公开的，为了增加或减少提供给示例性填密材料314的载荷，示例性填密从动件200是可调节的(例如，经由工具)。也就是说，填密从动件200经由填密从动件200的螺纹310朝向和/或离开阀盖106移动。例如，人使填密从动件200相对于阀盖106和/或轴线306旋转(例如，经由工具)，从而使得填密从动件200沿着方向318(例如，图3的双箭头所指示的垂直方向)移动而不相对于阀盖106、填密间隔件316和/或填密材料314倾斜。因此，通过使填密从动件200以此方式进行移动来向填密材料314提供一致或均匀的载荷和/或维持一致或均匀的载荷(例如，填密材料314被一致地加载和/或压缩)。
为了有效地密封示例性流体阀100，弹簧202需要向填密材料314提供足够的载荷，例如，通过调节填密从动件200。另一方面，弹簧202提供的过度载荷可能不利地影响填密材料314(例如，降低填密材料314的使用寿命)。因此，弹簧202要被压缩以产生特定载荷，该特定载荷可以由人基于弹簧202的压缩状态的外观以视觉方式来确定。
如先前所述，为了便于视觉检查，示例性填密从动件200包括上面所公开的第二孔210、第三孔214(未示出)、第四孔320和/或第五孔506中的一个或多个(如图5所示)中的一个或多个，以暴露弹簧202的至少一部分。这样，人可以经由孔210、214、320、506容易地观察弹簧202，以确定是否应当调节填密从动件200以改变施加在填密材料314上的压缩。具体地，当弹簧202是Belleville垫圈堆叠(如图3所示)时，弹簧202的第一对相邻垫圈322、324在其之间形成第一间隙326。第一间隙326指示弹簧202的压缩状态和/或提供给填密材料314的载荷。因此，可以基于弹簧202的外观，并且更具体地，基于垫圈322、324之间的第一间隙326的尺寸，来调节提供给填密材料314的载荷(例如，经由旋转填密从动件200)。在其它示例中，弹簧202可以是一个或多个螺旋弹簧。类似地，在这种示例中，提供给填密材料314的载荷同样由(一个或多个)螺旋弹簧中的相邻线圈形成的间隙来指示。因此，在这种示例中，人可以同样基于(一个或多个)螺旋弹簧的外观(例如，基于相邻线圈之间的间隙的尺寸)来调节载荷。
在图3的示例中，弹簧202被定位在填密从动件200的腔体328中。另外，在该示例中，填密间隔件316被部分地定位在填密从动件200的腔体328中。如图3所示，弹簧202部分地延伸出第二孔210和/或第四孔320，这进一步暴露弹簧202和/或形成在弹簧202的第一对相邻垫圈322、324之间的第一间隙326。如图3所示，填密从动件200的孔210、214、320和/或506中的一个或多个的尺寸可以设计成暴露弹簧202的一对以上的垫圈。在图3的示例中，填密从动件200的第二孔210和第四孔320的尺寸被设计成使得弹簧202的第一对垫圈322、324以及第二对垫圈330、332暴露。因此，暴露第一对垫圈322、324之间形成的第一间隙326以及第二对垫圈330、332之间形成的第二间隙334。在这种示例中，通过暴露弹簧202的一对以上的垫圈，可以基于第一间隙326以及第二间隙334(和/或在其它对垫圈之间形成的一个或多个间隙)的视觉外观来调节示例性填密从动件200，这更好地使得人能够识别和/或确定弹簧202的压缩状态和/或从其提供的载荷。在一些示例中，第一工具(例如，测隙规)用于测量第一间隙326和/或第二间隙334，这可以提供对每一个间隙326、334的尺寸的更准确的确定。
为了进一步便于观察弹簧202，在一些示例中，孔210、214、320、506中的一个或多个包括特定形状或几何形状(例如，不规则或规则的多边形)。例如，孔210、214、320、506中的一个或多个(例如，每一个)可以具有基本上矩形、正方形、三角形、圆形等的形状。在一些示例中，孔210、214、320、506中的一个或多个包括基本上矩形的形状，其可能对于制造是成本有效的和/或提供更大的观察区域，同时维持原本使用一种或多种不同形状(例如，圆形、三角形等)难以达到的填密从动件200的结构完整性。
在图3的示例中，填密从动件200的腔体328包括壁336，壁336的尺寸被设计成接收弹簧202。具体地，图3的腔体328的壁336限定周向表面以接合弹簧202的外围边缘(例如，垫圈322、324、330、332中的一个或多个垫圈的周向边缘)。在这种示例中，腔体328的壁336使弹簧202(例如，垫圈322、324、330、332中的一个或多个和/或一个或多个弹簧线圈)对齐和/或维持对齐，例如，当调节填密从动件200时，在阀组装、阀操作、阀维护等期间。
图4是图2的示例性填密从动件200的详细立体视图。图4的示例性填密从动件200包括设置在外表面212上的第一凹陷部402，以接收用于调节填密从动件200的单元。例如，第一凹陷部402限定填密从动件200的第一凹陷区域(例如，平坦或水平区域)404，以接合第二工具的一部分(例如，扳手的第一钳口)。在这种示例中，为了使第二工具能够有效地接合、抓住(grip)和/或夹住(clamp)填密从动件200，示例性填密从动件200包括设置在填密从动件200的外表面212上、与第一凹陷部402相对的第二凹陷部502(如图5所示)，以类似地限定第二凹陷区域405(例如，平坦或水平区域)以便接合第二工具的另一个部分(例如，扳手的第二钳口)。在这种示例中，第一凹陷区域404和第二凹陷区域405相对于彼此基本平行。也就是说，由第一凹陷区域404限定的平面和由第二凹陷区域405限定的平面形成大约-5度到5度之间的角度，这使得第二工具(例如，扳手)能够容易地接合填密从动件200和/或向其提供(例如，由人产生的)扭矩。
尽管图4的示例将用于调节示例性填密从动件200的单元描绘为扳手(例如，开口扳手、梅花扳手、可调节扳手、管扳手等)，但是在其它示例中，用于调节的单元包括用于调节填密从动件200的一个或多个其它工具，诸如钳子、套筒(socket)等。
另外地或替代地，在一些示例中，示例性填密从动件200包括设置在外表面212上的第三凹陷部406，以接收用于调节填密从动件200的单元，如图4所示。例如，第三凹陷部406限定填密从动件200的第三凹陷区域(例如，平坦或水平区域)408，以接合第二工具。在图4的示例中，填密从动件200的第三凹陷区域408与第一凹陷区域404(和/或第二凹陷区域405)相邻。在这种示例中，第三凹陷区域408和第一凹陷区域404(和/或第二凹陷区域405)相对于彼此基本垂直。也就是说，由第三凹陷区域408限定的平面和由第一凹陷区域404限定的平面形成大约85度和95度之间的角度。另外，在一些示例中，示例性填密从动件200包括设置在外表面212上的、与第三凹陷部406相对的第四凹陷部504(图5中示出)，以类似地限定第四凹陷区域409(例如，平坦或水平区域)以便接合第二工具。在这种示例中，类似于第一凹陷区域404和第二凹陷区域405，第三凹陷区域408和由第四凹陷部504限定的第四凹陷区域409可以相对于彼此基本平行。
如图4所示，填密从动件200的第一凹陷区域404至少部分地围绕和/或限定第二孔210。类似地，在图4的示例中，填密从动件200的第三凹陷区域408至少部分地围绕和/或限定第三孔214。在其它示例中，第一凹陷区域404限定整个第二孔210，并且第三凹陷区域408限定整个第三孔214。此外，尽管未在图4中示出，填密从动件200的第二凹陷区域405类似地限定第四孔320的至少一部分(例如，整个第四孔320)，和/或填密从动件200的第四凹陷区域409类似地限定第五孔506的至少一部分(例如，整个第五孔506)。
在图4的示例中，填密从动件200的圆柱形部分304部分地限定第二孔210。如图4所示，圆柱形部分304的最上(在图4的方位中)平坦表面410至少部分地限定第二孔210。圆柱形部分304的平坦表面410与填密从动件200的外围边缘(例如，斜切边缘)412邻近。类似地，在一些示例中，填密从动件200的圆柱形部分304类似地部分限定填密从动件200的第三孔214、第四孔320和/或第五孔506中的一个或多个，如下面结合图5进一步所公开的。
在图4的示例中，填密从动件200的第一孔206的中心轴线306相对于第二孔210的中心轴线414基本垂直。也就是说，轴线306、414两者形成大约85度到95度之间的角度。类似地，在图4的示例中，填密从动件200的第三孔214的中心轴线416相对于第一孔206的轴线306和/或第二孔210的轴线414基本垂直。
图5是图2的示例性填密从动件200的详细俯视图，并且示出了填密从动件200的上述第一凹陷部402、第二凹陷部502、第三凹陷部406和第四凹陷部504。如图5所示，第二凹陷部502与第一凹陷部402相对，并且第四凹陷部504与第三凹陷部406相对。在图5的示例中，示例性填密从动件200的圆柱形部分304的平坦表面410由填密从动件200的第一凹陷部402、第二凹陷部502、第三凹陷部406和/或第四凹陷部504限定。另外，如上所述，圆柱形部分304的平坦表面410部分地限定上面所公开的观察孔210、214、320、506中的一个或多个(例如，每一个)，如图5所示。
如图5所示，示例性填密从动件200包括上面所公开的多边形部分307，以便于由人进行手动调节。图5的多边形部分307相对于圆柱形部分304的平坦表面410延伸离开，例如，沿着第一孔206的中心轴线306延伸。图5的多边形部分307基本上由第一凹陷部402、第二凹陷部502、第三凹陷部406和第四凹陷部504形成。尽管图5的示例性填密从动件200被描绘为具有多边形部分307和/或由第一凹陷部402限定的第一凹陷区域404、由第二凹陷部502限定的第二凹陷区域405、由第三凹陷406限定的第三凹陷区域408、以及由第四凹陷部504限定的第四凹陷区域409，但是在其它示例中，填密从动件200可以包括以便于由人进行手动调节的不同成形的部分(例如，不规则或规则的多边形(诸如三角形、五边形、六边形等))和/或附加或更少的凹陷部和相应的凹陷区域。
然而，当填密从动件200被实现为带有附加的凹陷部和凹陷区域和/或具有比正方形更多侧边的成形部分(例如，六边形)时，填密从动件200的观察孔210、214、320、506的尺寸可能受到限制。另外，当示例性填密从动件200被实现为带有少于四个凹陷部和/或具有少于四个侧边的成形部分时，某些工具可能无法有效地接合、抓住和/或夹住示例性填密从动件200，这可能阻碍人容易地调节填密从动件200。
图6是图2的示例性填密从动件200的另一个剖面视图，并且示出了设置在填密从动件200的最下(在图6的方位中)部分上的第一斜切部602，以接收和/或引导弹簧202，例如，当弹簧202进入腔体328时(例如，在阀组装、维护、修理等期间)。具体地，腔体328的壁336包括第一斜切部602。因此，腔体328的壁336限定填密从动件200的第一内直径604，并且第一斜切部602限定比第一内直径604更大的第二内直径606。
图6的第一斜切部602包括基本平坦和/或成角度的表面608，该表面608从腔体328的壁336的最下(在图6的方位中)部分处延伸到第一斜切部的最下(在图6的方位中)部分，这进一步有助于将弹簧202定位到腔体328中。换句话说，第一斜切部602的成角度的表面608相对于填密从动件200的第一孔206的中心轴线306径向向内地面向(例如，第一斜切部602面向弹簧202)。在一些示例中，第一斜切部602可以限定相对第一孔206的轴线306径向向内地面向的弯曲表面。
在图6的示例中，第二斜切部610设置在填密从动件200的外表面212的最下(在图6的方位中)部分，使得第二斜切部610相对于第一斜切部602同心。例如，填密从动件200的第二斜切部610将由阀盖106的孔口302接收和/或引导填密从动件200，例如，当填密从动件200被定位在孔口302中时(例如，在阀组装、维护、修理等期间)。具体地，第二斜切部610设置在填密从动件200的圆柱形部分304上(例如，与螺纹310相邻)。因此，第二斜切部610限定填密从动件200的第一外直径612，第一外直径612小于由圆柱形部分304的周向表面限定的第二外直径614。
图6的第二斜切部610包括基本平坦和/或成角度的表面616，该表面616从第二斜切部610的最下(在图6的方位中)部分处延伸到圆柱形部分304的周向表面的最下(在图6的方位中)部分，这有助于将填密从动件定位在阀盖106的孔口302中。换句话说，第二斜切部610的成角度的表面616相对于填密从动件的第一孔206的中心轴线306径向向外地面向(例如，第二斜切部610面向阀盖106的孔口302的壁308)。在一些示例中，第二斜切部610可以限定相对于第一孔206的轴线306径向向外地面向的弯曲表面。
如图6所示，填密从动件200的腔体328至少部分地限定第一孔206、第二孔210、第三孔214、第四孔320和/或第五孔506中的一个或多个。
图7是可以用于实现图1-图3的示例性流体阀100和/或图2-图6的示例性填密从动件200的示例性方法700的流程图。示例性方法700可以被实施以密封示例性流体阀100(和/或一个或多个其它流体阀)，这减少和/或防止流体阀100泄漏和/或不期望的流体压力变化。示例性方法700开始于将填密材料定位在流体阀的阀盖的孔口中(框702)。在一些示例中，将图3的示例性填密材料314定位在阀盖106的压盖和/或孔口302中，例如，在阀杆104穿过孔口302之前和/或之后。如先前所述，填密材料314减少和/或防止流体阀100泄露过程流体和/或不期望的流体压力变化，例如，当填密材料经由示例性填密从动件200和/或弹簧202加载和/或压缩时。具体地，填密材料314介于阀杆104和孔口302的壁308之间，使得填密材料314围绕阀杆104和/或沿其长度的一部分延伸。为了有效地密封流体阀100，填密材料314需要由弹簧202产生的特定载荷，该特定载荷可以基于弹簧202的外观以视觉方式(例如，由人)来确定，如下面所讨论的。
示例性方法700包括将填密间隔件定位在孔口中(框704)。在一些示例中，将图3的填密间隔件316定位在孔口302中(例如，定位在阀杆104上和/或围绕阀杆104而定位)并位于填密材料314上和/或邻近填密材料314。在这种示例中，填密间隔件316使填密材料314能够与弹簧202和/或填密从动件200间隔开以及便于实现对填密材料314的一致压缩(例如，通过从弹簧202向填密314提供一致的载荷)。
示例性方法700包括将弹簧定位在填密从动件的腔体中(框706)。在一些示例中，将图2和图3的示例性弹簧202定位在示例性填密从动件200的腔体328中。如先前所述，弹簧202向填密材料314提供载荷和/或以其它方式对填密材料314进行压缩(例如，经由调节填密从动件200)，例如，当填密从动件200螺纹地耦接到阀盖106时。此外，在一些示例中，填密间隔件316的至少一部分被定位在填密从动件200的腔体328中，以将弹簧202所产生的载荷传送到填密材料314。
在一些示例中，当弹簧进入腔体328时，填密从动件200的腔体328对弹簧202(例如，垫圈322、324、330、332中的一个或多个和/或一个或多个线圈)进行引导和/或对齐，这有助于阀安装、阀组装、阀维护等。例如，腔体328的壁(例如，周向壁)336接合弹簧202的(多个)外围边缘，例如，以使垫圈322、324、330、332的周向边缘相对于彼此对齐。
示例性方法700还包括将填密从动件对齐到孔口302(框708)。在一些示例中，图2-图6的示例性填密从动件200被定位在阀盖106的孔口302上方或定位在阀盖106的孔口302中，使得填密从动件200的至少一部分(例如，圆柱形部分304)接合孔口302的壁308。例如，填密从动件200的螺纹310与孔口302的壁308的螺纹312相邻、邻近和/或接合孔口302的壁308的螺纹312。
示例性方法700还包括将填密从动件螺纹地耦接到阀盖以压缩弹簧(框710)。在一些示例中，图2-图6的示例性填密从动件200经由设置在填密从动件200的外表面212上的螺纹310而螺纹地耦接到流体阀100的阀盖106。例如，填密从动件200的螺纹310接合孔口302的螺纹312。在一些示例中，人使用第二工具(例如，扳手)以使填密从动件200相对于阀盖106旋转，从而使填密从动件能够移动朝向阀盖106并与其耦接，这可以压缩弹簧202(例如，在填密从动件200和填密间隔件316之间)。以类似的方式，人可以使用第二工具来调节填密从动件200以改变弹簧202的压缩，从而调节和/或以其它方式改变提供给填密材料314的载荷，如下面所讨论的。通过以此方式使填密从动件200螺纹地耦接到阀盖106，当弹簧202被压缩时，填密材料314接收由弹簧202产生的一致载荷(例如，经由填密间隔件316传送到填密材料314)。
示例性方法700还包括基于弹簧的外观来调节填密从动件200以改变提供给填密材料的载荷(框712)。在一些示例中，人使用第二工具来使图2-图6的示例性填密从动件200相对于阀盖106旋转，从而使得填密从动件200朝向和/或离开阀盖106移动(例如，基本上沿着方向318移入和移出孔口302)，同时维持填密从动件200的相对方位(例如，填密从动件200移动而不倾斜)。换句话说，填密从动件200相对于阀盖106移动而不相对于阀盖106倾斜，这在填密从动件200被调节时维持了提供给填密材料314的一致载荷(例如，维持填密材料314的一致压缩)。响应于填密从动件200相对于阀盖106移动，弹簧202的压缩状态改变。例如，弹簧202随着填密从动件200朝向阀盖106移动而压缩，并随着填密从动件200离开阀盖106移动而解压缩。结果，响应于填密从动件200相对于阀盖106移动，从弹簧202提供至填密材料314的载荷类似地增加或者减小。
如先前所述，为了有效地密封流体阀100，填密材料314需要由弹簧202产生的特定载荷，其中可以基于弹簧202的外观以视觉方式确定该载荷。例如，由一个或多个垫圈(即，一个或多个Bellville垫圈)322、324、330、332形成的一个或多个间隙326、334指示由弹簧202产生的载荷。因此，人调节填密从动件200(例如，使填密从动件200顺时针或逆时针旋转，直到间隙326、334中的至少一个间隙的尺寸减小或增大为满足视觉标准。例如，当间隙326、334中的至少一个大于最小阈值间隙(例如，以确保填密材料314被充分加载和/或压缩)并且小于最大阈值间隙(例如，以确保填密材料314不被过度加载和/或压缩)时，人可以确定填密材料314被适当地加载。为了使人能够观察和/或检查弹簧202，填密从动件200包括孔210、214、320、506中的一个或多个，以暴露弹簧202的至少一部分(例如，垫圈322、324、330、332和/或间隙326、334)。
在一些示例中，人可以在观察弹簧202的同时调节填密从动件200。例如，人通过第二孔210查看，同时扳手的第一钳口接合填密从动件200的第三凹陷区域408并且扳手的第二钳口接合填密从动件200的第四凹陷区域409。在其它示例中，人可以在观察弹簧202的外观和调节填密从动件200之间进行交替。例如，人可以首先经由孔210、214、320、506中的一个或多个来识别弹簧202的外观，并且然后使填密从动件200旋转某个增量(例如，四分之一周旋转或转动、半周旋转或转动等)。人可以以此方式重复进行观察弹簧202并基于弹簧202的外观来调节填密从动件200，直到外观满足视觉标准。
尽管参考图7中所示的流程图描述了示例性填密从动件200和/或示例性流体阀100，但是可以替代地使用任何其它实施填密从动件200和/或流体阀100的方法。例如，图7的框的执行顺序可以进行组合和/或所描述的框中的一些框可以被改变、消除，或者可以添加额外的框。图7中示出的示例性方法700仅是描述填密从动件200和/或流体阀的实施方式的一种示例性方法。
如本文所使用的，术语“包含”和“包括”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，无论何时权利要求列出跟随在任何形式的“包含”或“包括”(例如，包括、包含、包括有、包含有等)之后的任何内容，应当理解的是，可以存在附加的要素、项等，而没有落在相应的权利要求的范围之外。如本文所使用的，当短语“至少”被用作权利要求的前序中的过渡术语时，它以与术语“包含”和“包括”是开放式的相同方式是开放式的。
根据前述内容，可以理解的是，已经公开了用于流体阀的填密装置和相关方法，其减少和/或防止不适当的弹簧压缩(例如，不均匀的压缩、不足够的压缩和/或过度的压缩)和/或由已知的填密法兰和/或填密从动件呈现的阀填密材料的不适当加载，例如，由用户错误和/或误判引起。一些示例使人能够容易地调节(例如，增加或减少)提供给填密材料的载荷，同时维持载荷一致性。此外，一些公开的示例使得人能够以视觉方式检查、确定和/或验证被定位在示例性填密从动件的腔体中的弹簧的压缩状态，其指示填密材料是否被适当地压缩和/或加载。通过使人能够基于弹簧的视觉外观来调节弹簧和/或填密材料的压缩，填密材料保持被适当地加载和/或压缩(例如，在正常的阀使用期间)，这提高了填密材料的性能和/或减少和/或防止原本由使用已知的填密从动件和/或填密法兰而引起的不利影响(例如，流体阀中的泄漏、流体阀的停机时间和/或增加的操作成本)。
虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、装置和制品。

Claims (23)

1.一种用于流体控制阀的阀填密组件，所述阀填密组件包括：一件式填密从动件，所述填密从动件被布置为可拆卸地耦接到所述流体控制阀的阀盖的一部分并且至少部分地延伸到所述阀盖中，所述填密从动件具有被布置为接收所述流体控制阀的阀杆的第一孔、上部、与所述上部具有不同轮廓并具有螺纹表面的下部，并且还具有腔体，所述腔体的尺寸适于接收弹簧和填密间隔件的至少一部分；以及其中，所述填密从动件还包括设置在所述填密从动件的所述上部的外表面上的第二孔，所述第二孔延伸到所述腔体中以暴露所述弹簧的一部分。
2.根据权利要求1所述的阀填密组件，其中，所述填密从动件可拆卸地耦接到所述流体控制阀的阀盖的一部分，所述填密从动件被至少部分地设置在所述阀盖中。
3.根据权利要求2所述的阀填密组件，其中，所述填密从动件包括带螺纹的表面，以接合所述阀盖的带螺纹的孔口。
4.根据权利要求1所述的阀填密组件，还包括设置在所述填密从动件的所述外表面上的凹陷部，以接收用于调节所述填密从动件的工具。
5.根据权利要求4所述的阀填密组件，其中，所述凹陷部至少部分地围绕所述第二孔。
6.根据权利要求1所述的阀填密组件，还包括所述弹簧和所述填密间隔件，其中，所述弹簧被定位在所述填密从动件和所述填密间隔件之间。
7.根据权利要求1所述的阀填密组件，其中，所述填密从动件包括与所述第二孔相对、延伸到所述腔体的第三孔，所述弹簧被定位在所述第三孔和所述第二孔之间。
8.根据权利要求1所述的阀填密组件，其中，所述弹簧包括Belleville垫圈。
9.根据权利要求8所述的阀填密组件，其中，所述腔体包括周向表面，以接收所述Belleville垫圈。
10.一种用于流体控制阀的装置，所述装置包括：具有填密从动件的流体控制阀，所述填密从动件的腔体至少部分地限定被设置在所述填密从动件的上部的第一表面中的第一孔和被定位在所述上部的第二表面上的第二孔，所述第一孔用于接收阀杆，并且所述第二孔用于暴露被定位在所述腔体中的弹簧，其中，所述填密从动件的下部与所述上部具有不同轮廓并具有外表面以螺纹地接合所述流体控制阀的阀盖的内表面。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一孔的中心轴线相对于所述第二孔的中心轴线基本垂直。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述腔体还限定邻近所述第一孔和所述第二孔而定位的第三孔，以进一步暴露所述弹簧，所述第三孔的中心轴线相对于所述第一孔的中心轴线和所述第二孔的中心轴线基本垂直。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述填密从动件的所述外表面包括第一区域以及与所述第一区域相对的第二区域，以接收用于调节所述填密从动件的单元。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述腔体包括周向壁，以接合所述弹簧的外围边缘。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，所述弹簧被定位在所述第一孔和所述第二孔之间。
16.一种用于流体控制阀的装置，所述装置包括：填密从动件，以螺纹地耦接到所述流体控制阀的阀盖，所述填密从动件具有设置在所述填密从动件的上部的第一表面中的第一孔以围绕阀杆和填密间隔件的至少一部分，其中，所述填密从动件包括从所述上部的第二表面径向延伸并具有螺纹外表面的下部；在所述第二表面与所述螺纹外表面之间设置在所述填密从动件的所述上部上的第一凹陷区域，以接收用于调节的单元，所述用于调节的单元调节所述填密从动件；以及设置在所述第一凹陷区域上或邻近所述第一凹陷区域而设置的第二孔，以暴露用于促使的单元，所述用于促使的单元促使所述填密从动件离开所述填密间隔件。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括与所述第一凹陷区域不同、设置在所述填密从动件上的第二凹陷区域，以接收所述用于调节的单元。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述填密从动件的所述第一凹陷区域和所述第二凹陷区域基本平坦并且相对于彼此基本垂直。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，第三孔设置在所述第二凹陷区域上或邻近所述第二凹陷区域而设置，以进一步暴露所述用于促使的单元。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述用于促使的单元的一部分被定位在所述第三孔和所述第二孔之间。
21.一种用于流体控制阀的装配方法，所述方法包括：将弹簧定位在填密从动件的腔体中，所述填密从动件包括下部和上部，所述上部与所述下部具有不同轮廓并在第一表面中具有第一孔以接收阀杆；将所述填密从动件的所述下部螺纹地耦接到所述流体控制阀的阀盖的孔口；以及基于所述弹簧的外观来调节所述填密从动件，以改变提供给被设置在所述孔口中的填密材料的载荷，在所述填密从动件的所述上部的第二表面上布置有第二孔以暴露所述弹簧的至少一部分。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，调节所述填密从动件包括经由工具使所述填密从动件相对于所述阀盖的所述孔口旋转，所述工具用于接合凹陷部，所述凹陷部邻近所述第二孔而设置在所述填密从动件的外表面上。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述弹簧包括第一垫圈和第二垫圈，并且其中，调节所述填密从动件包括减小所述第一垫圈和所述第二垫圈之间的间隙直到所述间隙满足视觉标准。
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