CN116670417A - 用于atex环境的阀系统 - Google Patents
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Abstract
一种阀系统(1)，包括阀，所述阀具有阀杆(50)、阀体(20)、和组装到所述阀体上的填料盒(30)，所述阀系统包括与所述阀杆(50)和所述填料盒(30)接触的垫圈(60)，所述垫圈(60)包括导电材料。
Description
技术领域
本发明涉及阀系统，特别是用于ATEX环境的阀系统。
背景技术
ATEX是“Atmosphere Explosible(大气可爆炸)”的缩写，指的是欧洲指令2014/34/EC。本指令规定了防爆电气和机械设备、部件和防护系统在市场上的投放。其中一项ATEX指令要求，必须通过适当的措施，如设备的适当接地，来防止能够触发危险爆炸的静电放电。
现有设计的阀系统包括在一端固定到往复阀杆的柱塞。柱塞包括PTFE阀盘密封件，该PTFE阀盘密封件被配置为当阀关闭时与阀体接触。阀杆在另一端延伸到阀系统的顶盒中。顶盒通常容纳用于控制阀杆的往复运动的活塞和弹簧。阀通常包括在另一端与塑料止动件接触的塑料活塞和/或活塞垫圈。
由于顶部和底部的非导电部件，如果由于柱塞对其阀座的冲击而产生电荷或能量，则没有地面连续性可用于将电荷放电到地面。
WO2015072472公开了一种具有抗静电功能的阀，该阀包括安装在环形安装槽中的导电薄波纹板构件，该环形安装槽设置在阀体和/或阀杆的轴向安装部分中，并且该板构件与阀杆的外周表面和轴向安装部分的内周表面接触。
WO2005/002292公开了一种用于控制阀的电接地组件，控制阀包括阀体和与阀体电隔离的阀内件。该电接地组件包括弹性接地连接件，该弹性接地连接件具有弹性区域和压缩在阀体与阀内件之间的导电表面的组合，以形成并保持阀体与阀内件之间的内部电接触。
需要进一步改进现有的阀系统，并至少部分地弥补上述缺点。
发明内容
本发明的示例性实施方式涉及一种阀系统，包括阀，该阀具有阀杆、阀体、和组装到阀体上的填料盒，该阀系统包括与阀杆和填料盒接触的垫圈，该垫圈包括导电材料。
垫圈可确保移动的阀杆和填料盒之间的接地和电气连续性。
术语“上”或“顶部”以及“下”或“底部”是指沿着竖直取向的系统的纵向轴线的相对位置，填料盒位于阀体上方。
垫圈优选地包括环形部分和从环形部分轴向延伸的至少一个柔性支腿。支腿的柔性确保了与滑动阀杆在使用寿命内的积极接触，而不会给其运动增加太多摩擦。
优选地，一个或多个柔性支腿从环形部分的内周轴向延伸。垫圈可以包括多个柔性支腿，例如等距地布置在环形部分的内周上的四个支腿。
柔性支腿可以与阀杆接触。柔性支腿可以在其自由端具有凸起的边缘。优选地，该凸起的边缘不与阀杆接触。优选地，柔性支腿在接触点处与阀杆接触。这限制了阀杆和垫圈之间的摩擦。
环形部分可以与填料盒接触。填料盒可以包括容纳填料盒弹簧的填料盒主体。填料盒的内表面可以包括肩部。环形部分可以布置在肩部与填料盒弹簧之间。
填料盒优选地包括导电材料，并且环形部分优选地与填料盒主体接触，填料盒主体优选地由金属制成。
环形部分和柔性支腿优选地一体形成。垫圈可以包括青铜或其他导电合金，或者由青铜或其他导电合金制成，例如黄铜或铜铍合金。
填料盒可以容纳填料盒弹簧，填料盒弹簧用于向至少一个密封件施加轴向力以引起其径向扩展以确保密封性。环形部分可以至少部分地被夹置在填料盒的内表面与填料盒弹簧之间。这允许保持垫圈与填料盒之间的电接触。
优选地，柔性支腿不与弹簧接触。
环形部分的内周的直径可以大于阀杆的被接纳在填料盒中的部分的直径。垫圈可以具有恒定的厚度。
优选地，所述阀是压力操作阀。在一个变型中，该阀是电磁阀。
阀杆可以包括导电材料，并且优选地由金属(例如不锈钢)制成。
该阀系统可以包括在阀杆的第一端处的塑料止动件和连接到阀杆的第二端的塑料材料阀盘，例如PTFE阀盘。该阀盘在阀系统的关闭状态下密封阀体。
该阀系统可以包括容纳塑料活塞的顶盒，阀杆延伸穿过活塞并附接到活塞。例如，阀杆的第一端延伸到顶盒中。活塞限定了顶盒的上腔室和下腔室。上腔室可以容纳弹簧，该弹簧被配置为在活塞上施加向下的力。顶盒可以包括液体或气体入口/出口，其允许对相应的上腔室和下腔室进行加压或减压。下腔室的加压使弹簧偏置，从而使活塞和阀杆以与活塞固定的关系向上移动。
阀杆的外表面可以限定肩部，并且阀系统可以包括布置在肩部与活塞的底部之间的塑料垫圈，该塑料垫圈有助于防止顶盒的上腔室和下腔室之间的流体泄漏。
本发明的示例性实施方式还涉及一种用于将本发明的阀系统接地的方法，其中，阀杆仅通过垫圈接地。
本发明的示例性实施方式还涉及一种用于制造适用于ATEX环境的阀系统的方法，包括围绕阀杆布置导电垫圈，以获得本发明的阀系统。
现在将参考附图并如附图所示以一些进一步的细节描述本发明的实施方式。这些实施方式仅是说明性的，并不意味着限制本发明的范围。
附图说明
-图1是根据本发明的阀系统的示意性纵向截面图；
-图2是图1中圆圈区域II的放大视图；
-图3是根据本发明的垫圈的示例的透视图；以及
-图4是示出平行于阀系统的纵向轴线的垫圈的纵向截面图的图片。
具体实施方式
如图1所示，本发明的阀系统1包括阀体20和顶盒10，顶盒10容纳塑料活塞14。由导电材料(例如不锈钢)制成的阀杆50延伸穿过活塞14并固定到活塞14。阀杆在第一端处被接纳在塑料止动件79中，并通过第二端延伸到阀体20中。该阀系统包括柱塞40，柱塞40包括连接到阀杆50的第二端的PTFE阀盘80。阀盘80在阀系统的关闭状态下密封阀体20。
阀杆50在外表面上包括肩部56。塑料垫圈41布置在肩部56和活塞14的底部之间。
所示实施方式中的阀系统是压力操作阀，并且包括在顶盒10中的两个流体入口/出口44。填料盒包括容纳弹簧70的填料盒主体31和由填料盒弹簧70推动的人字形填料35。填料盒主体的内表面限定了面向弹簧70的肩部34。填料盒主体31包括导电材料，并且例如由不锈钢制成。
如图2所示，阀系统1还包括与阀杆50和填料盒30两者接触的垫圈60。垫圈60由导电材料制成，例如由黄铜、青铜或铜铍合金制成。
如图3所示，垫圈60包括环形部分61和从环形部分62的内周62轴向延伸的四个柔性支腿63。柔性支腿63围绕阀系统的纵向轴线X规则地布置。
如图2所示，环形部分61布置在弹簧70的轴向端部和填料盒主体31的肩部34之间。环形部分61至少部分地与肩部34接触。柔性支腿63布置在阀杆50和弹簧70之间。
柔性支腿63径向向内弯曲，如图4所示。柔性支腿具有不与阀杆50接触的凸起边缘64。柔性支腿63例如仅通过接触点与阀杆50接触。
环形部分61的内周62的直径r大于阀杆50的在被接纳在填料盒30中的部分的直径。
柔性支腿的宽度w可以在2mm和5mm之间。
柔性支腿的长度l可以在5mm和15mm之间。
垫圈可以例如通过冲压金属片来产生，以形成包括环形部分和在弯曲之前从环形部分的内周径向延伸的部分的金属块。该径向延伸的部分可以从柔性支腿弯曲。该径向延伸的部分可以弯曲60°至80°的角度，以确保与阀杆50接触。
柔性支腿63的取向确保了与阀杆50的接触，同时减小了柔性支腿63与阀杆50之间的摩擦。
本发明不限于任何特定的顶盒，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以对顶盒进行各种改变。
柔性支腿63的数量可以不是四个。
Claims (16)
1.一种阀系统(1)，包括阀，所述阀具有阀杆(50)、阀体(20)、和组装到所述阀体上的填料盒(30)，所述阀系统包括与所述阀杆(50)和所述填料盒(30)接触的垫圈(60)，所述垫圈(60)包括导电材料。
2.根据权利要求1所述的阀系统，其中，所述垫圈(60)包括环形部分(61)和从所述环形部分(61)轴向延伸的至少一个柔性支腿(63)。
3.根据权利要求1或2所述的阀系统，其中，一个或多个柔性支腿(63)从所述环形部分(60)的内周(62)轴向延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀系统，其中，所述垫圈(60)包括等距地布置在所述环形部分(61)的内周(62)上的四个柔性支腿(63)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀系统，其中，所述环形部分(61)和所述柔性支腿(63)一体形成，并且优选地包括青铜、黄铜或铜铍合金。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀系统，其中，所述柔性支腿(63)与所述阀杆(50)接触，并且所述环形部分(61)与所述填料盒(30)接触。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀系统，其中，所述柔性支腿(63)具有不与所述阀杆接触的凸起边缘(64)，所述柔性支腿(63)优选地与所述阀杆(50)准确接触。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的阀系统，其中，所述填料盒(30)包括容纳填料盒弹簧(70)的填料盒主体(31)，所述环形部分(61)至少部分地被夹置在所述填料盒本体(31)的内表面(39)与所述填料盒弹簧(70)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的阀系统，其中，所述环形部分(61)的内周(62)的直径(r)大于所述阀杆(50)的被接纳在所述填料盒(30)中的部分的直径。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的阀系统，其中，所述阀杆(50)包括导电材料。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的阀系统，包括在所述阀杆(50)的第一端处的塑料止动件(79)和连接到所述阀杆(50)的第二端的塑料材料的阀盘(80)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的阀系统，包括容纳塑料活塞(14)的顶盒(10)，所述阀杆(50)延伸穿过所述活塞(14)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的阀系统，其中，所述阀杆(50)的外表面限定肩部，所述阀系统包括布置在所述肩部与所述活塞(14)的底部之间的塑料垫圈(41)。
14.一种用于将根据权利要求1至13所述的阀系统接地的方法，其中，所述阀杆(50)仅通过所述垫圈(60)接地。
15.一种用于制造适用于ATEX环境的阀系统的方法，包括围绕所述阀杆(50)布置导电垫圈(60)，以获得根据权利要求1至13中任一项所述的阀系统。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的阀系统在ATEX环境中的用途。
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