CN1802532A - 阀的密封件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在阀中用作阀杆密封的密封件，该阀用于控制含有固体原料如泥浆流的流动，该阀设有一致动器。密封件(4)位于阀体(10)的外部，以便在密封件(4)和阀体(10)的内部对受控制的流动形成一大致上密闭的空间。

Description

阀的密封件
技术领域
本发明涉及一种在阀里的用作阀杆密封的密封件，该阀用于控制含有固体原料如泥浆流的流动。
背景技术
有很多种方法用于实现阀杆和阀体之间的密封，同时仍然允许阀杆的线性运动。通常的做法是使用一控制阀来控制泥浆流。所有的控制阀都是通过改变泥浆流流经的节流孔来控制流动。为了改变节流孔的尺寸和由此改变通过控制阀的流动，最普遍的方法之一是，相对于阀座调节阀塞的位置。移动阀塞的力由一致动器提供，该致动器通过致动杆和阀杆连接于阀塞。
在阀杆和阀体之间的密封大多数通常由某种滑动密封结构实现。即使其结构适合于大多数液体和气体，但它一般对泥浆是失效的。如果泥浆穿过滑动密封，泥浆内的固体就会导致密封的磨损，最终导致密封的失效以及工作流体或泥浆从阀中泄漏出来。作为例子，在美国专利6,182,684中描述了在阀杆和阀体之间不同种类的密封结构，其中利用一波纹管来平衡密封的滑动部分。在美国专利5,090,658中也描述了一种波纹管式密封回转阀。
发明内容
本发明的目的是消除已有技术中的一些缺陷，在阀杆和阀体之间实现改进的密封以便避免滑动结构。本发明的必要技术特征罗列在附带的权利要求书中。
本发明的密封件有利地适用于一阀装置，该阀装置用于控制含有固体原料如泥浆流的流动。为描述目的，泥浆可以被称为带有一部分悬浮固体的非均质液体。阀包括一阀体和一阀座，阀座位于该阀体内部。阀座在阀体内的两个容腔之间形成一节流孔，以便通过一进口注入阀体的泥浆状流在泥浆的移动方向进入第一容腔。阀体中的泥浆流从第二容腔经一出口排出。为了控制泥浆流从阀体排出的量，在两个容腔之间的节流设有一阀塞。阀塞做成这样的形状：当阀塞进入节流孔内时，阀塞可以截止泥浆流从第一容腔进入第二容腔。
为了控制在容腔之间的泥浆流，阀塞与一致动器相连接，该致动器最好安装在阀体外部。阀体具有用于阀杆的一开口，该阀杆安装在一装置和阀塞之间，该装置也与致动器相连接。用于阀杆的开口尺寸设置成使得阀杆能够自由移动而不会与阀体有任何接触。因而，阀杆通过该开口从阀体出来。阀杆处于与具有阀塞的一端相对的另一端上，该阀塞连接于与致动器接触的装置上，阀杆在致动器确定的运动内运动。依照本发明，阀杆被密封以便泥浆保持在密封结构内部。
依照本发明，阀杆的密封件一端连接于阀体，另一端连接于与致动器接触的装置上。当连接在阀体上的时候，密封件固定在阀杆穿过的开口周围，以便在密封件和阀杆之间建立一间隙。密封件连接于与致动器接触的装置上，以便密封件和阀杆之间形成的间隙在其与阀体和与致动器接触的装置的连接点之间的整个距离上宽度大致相同。另外，本发明的密封件位于阀体外面。阀杆密封件最好为，但不限于，位于阀体顶部。依工作环境，设计可以要求阀杆密封件位于阀体的任何其他侧部。
在本发明的优选实施例中，所安装的阀塞使得当在阀体的两个容腔之间的节流孔完全关闭的时候，阀塞相对于阀体处于最低位置，以及使得当两个容腔之间的节流孔完全打开的时候，阀塞相对于阀体处于最高位置。当阀杆在阀塞的打开位置和关闭位置之间移动的时候，围绕阀杆的密封件随之运动，阀塞在打开位置和关闭位置之间在由致动器确定的运动内移动。
当操纵阀来控制泥浆流的时候以及当阀塞至少部分地处于打开位置的时候，泥浆将从第一容腔流入第二容腔内。在该流动过程中，因为阀杆与阀体没有任何的接触，所以密封件和阀杆之间形成的间隔可以至少部分地充入泥浆。因为阀杆和与致动器接触的装置相连接，致动器本身与泥浆环境隔离以保护致动器。
本发明的阀杆的密封件对阀泄漏出来的工作流体提供了可靠的密封，同时仍然允许阀杆自由运动操作。依照本发明的密封件被制造成可变形的，以便密封件可动地与阀杆安装在一起。本发明的密封件的更多的所需要的性质包括，但不限于下列：
挠性，以允许所要求的阀塞在关闭位置和打开位置之间运动。
耐腐蚀性，以避免泥浆内的化学制品和外界环境的腐蚀。
对工作压力的阻力：该性能对阀密封能够抑制泥浆的压力是需要的。
抗磨性：该性能对密封件和阀杆能够抵抗由于泥浆流引起的磨损是需要的。
可考虑用来制造本发明的柔性泥浆阀密封的材料包括，但不限于下列：
橡胶，天然的或合成的，
塑料，比如聚氨酯和高密度聚乙烯(HDPE)，
复合材料，比如橡胶/聚氨酯或纤维加强聚氨酯或加强橡胶合成物，不同种类橡胶的合成物，
金属，比如钢
也可能是上述材料的任何组合物。
本发明的柔性的泥浆阀杆密封件可与各种控制阀一起使用。柔性的泥浆阀杆密封件主要是设计用于泥浆控制阀应用，但是柔性的泥浆阀杆密封件不仅仅限于泥浆阀或控制阀应用。
附图说明
参考附图，更详细地描述本发明，其中
图1以局剖侧视图示出了本发明的一最佳实施例，阀处于打开位置，和
图2以局剖侧视图示出了图1的实施例，阀处于关闭位置。
具体实施方式
参照图1和图2，一阀体10具备一用于供给泥浆进入阀体10的进口11和一用于从阀10排出泥浆的出口12。阀体10还具备一隔板8，该隔板8将阀体10的内部分隔成两个容腔：一泥浆供给容腔13和一泥浆排放容腔14。隔板8还具备一节流孔15，经该节流孔15，泥浆从容腔13流到容腔14。为了控制泥浆流，节流孔15具有一阀座7，当从容腔13流向容腔14的流动被截止，如图2所示，阀塞6插入阀座7内。
为了控制阀塞6在图1的打开位置和图2的关闭位置之以标记9所表示的运动，阀体10装有一致动器1，该致动器1和阀塞6相连接。致动器1具有一致动杆2，该致动杆2与致动器连接法兰3液压、气动或电气连接。致动器连接法兰3通过一端板16连接于一波纹管4，波纹管4作为阀杆密封件。在与致动器连接法兰3相对的另一端上，波纹管4通过一端板17连接于阀体10，该端板17具备一开口18。阀体10设有一形状上与端板17的开口18大致上相同的开口19。一阀杆5连接于在阀杆密封件4的端板16和阀塞6之间，以便阀杆5一部分位于阀体10的内部，而一部分位于阀体10的外部。
阀杆5穿过阀杆密封件4的端板17和阀体10上各自的开口18和开口19从阀杆密封件4伸出进入阀体10。依照本发明，开口18和开口19这样设计，使得在阀杆5和波纹管4内部之间存在充分的间隙，以允许泥浆通过开口18和开口19自由运动。因而，在密封件4和阀体10的内部对受控制的流动形成一大致上密闭的空间。阀杆5和波纹管4内部之间的间隙对密封的工作很关键。间隙被设计的足够大以防止波纹管4的过度磨损。柔性的泥浆阀杆密封件4的内部不存在与阀杆5接触的地方。
为了实现泥浆流控制，致动器1大致上在直线上运动，移动致动器连接法兰3，进而移动相连的阀杆5，以移动阀塞6。当密封件4的端板17与阀体10固定在一起且不能自由移动的时候，致动器连接法兰3与阀杆密封件4的端板16、阀杆5、密封件4一起自由移动。阀杆5运动的结果是作为密封件的波纹管4被压缩或拉伸。
波纹管4的目的是在阀体10和开口18与开口19之间保持了一密封。当阀杆5移动时，波纹管式密封件4防止泥浆从阀门结构漏出。
虽然已经用一定的具体实施例描述了本发明，但是应当理解，本领域技术人员可以在不背离本发明的精神下作出很多的改进和变形。因此，通过附带的权利要求书，本发明企图包含所有落入本发明的本质精神和范围内的改进和变形。

Claims (11)

1.一种在阀中用作阀杆密封的密封件，该阀用于控制含有固体原料如泥浆流的流动，该阀设有一致动器，其特征在于，密封件(4)位于阀体(10)的外部，以便在密封(4)和阀体(10)的内部对受控制的流动形成一大致上密闭的空间。
2.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，密封件(4)位于阀杆(5)周围，阀杆(5)连接阀塞(6)和致动器(1)。
3.如权利要求1或2所述的密封件，其特征在于，密封件(4)随阀杆(5)的运动而可动地安装。
4.如权利要求1、2或3所述的密封件，其特征在于，防止密封件(4)和阀杆(5)之间的机械接触。
5.如前述权利要求之一所述的密封件，其特征在于，防止阀杆(5)和阀体(10)之间的机械接触。
6.如前述权利要求之一所述的密封件，其特征在于，密封件(4)制成为柔性的。
7.如前述权利要求之一所述的密封件，其特征在于，密封件(4)为波纹管形状。
8.如前述权利要求之一所述的密封件，其特征在于，密封件(4)由橡胶制成。
9.如前述权利要求1-7之一所述的密封件，其特征在于，密封件(4)由塑料制成。
10.如前述权利要求1-7之一所述的密封件，其特征在于，密封件(4)由钢制成。
11.如前述权利要求1-7之一所述的密封件，其特征在于，密封件(4)由复合材料制成。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090610

Termination date: 20100603