TWI435015B - 具有強化閥座之閥總成 - Google Patents

Description

具有強化閥座之閥總成

本發明主要是關於流量控制閥及其構造之領域。更具體而言，本發明是關於閥之內部元件，包括一強化彈性體體座，其為該等閥元件提供一密封表面。

流量控制閥，諸如刀閘閥或管路截流閥被用以控制製程介質之流量且尤為適於與應用於例如採礦業、紙漿或造紙業之磨粉漿及磨蝕性顆粒料漿組合使用。該技術中已知的一種形式之刀閘包含一殼體，其由兩個半體構成，經耦合後，其等形成該閥殼體及自此穿過之通路。用於將該閥安裝於一管線中之連接係在該殼體之相對兩側上，例如，可將該殼體用螺栓栓緊至一管之一凸緣端。為了控制流經該閥之液體之流量，該閥包含一刀閘，其被設置於一由兩個閥半體組成的閥體內。在操作中，當舉起該刀閘時，該閥是打開的且製程介質流經該通路。當降低該刀閘時，該閥則閉合並阻止製程介質流經該通路。

該等閥半體中之每個均包含一凹部，其內設置有一閥座，其在該刀閘與該閥體之間提供一密封功能。當該閘處於開啟配置時，該閥座封住該閘使得製程介質流經該閥，同時大幅度防止製程物自該閥殼體中瀉出。先前的閥座包含一頂部水平部分，其在該閘閥被降低或舉起時會在該閥體中位移。此位移加上該閥體之該等凹部使得製程介質滲入該閥殼體中。一種先前的閥座於該閥座之該水平部分內 包含一或數個注射室。此等注射室可自該閥殼體之外部接近且適於容納與該刀閘形成一密封之可注射填料。然而，使用可注射填料無法提供一足夠堅固之閥座來防止在該閥體之該等凹部內發生位移。因此，當閥開啟或閉合時，需要一種經配置以防止在閥殼體內位移之刀閘閥座。

本發明之較佳實施例是針對一刀閘閥，其具有一由一第一及一第二半體所界定之閥體。該等閥半體經裝配以界定一通路、一刀閘通道及一座通道。一刀閘被設置於該等半體之間且其適於橫過該閘通道。該刀閘經配置於一開啟位置時允許製程流體通過該閥，且處於一閉合位置時防止製程流體通過該閥。該刀閘亦包含一下邊緣。一座總成被定位於該座通道內且由一水平區段、一對垂直區段及一對應於該刀閘之該下邊緣之下區段所界定。該座總成被壓緊在該第一及第二閥半體之間。該水平區段之一部分內設置有至少一個強化板，以便當該刀閘橫過該座總成時，該水平區段可保持其剛性。

圖1是依據本發明之一用於連接於一製程線中之刀閘閥之一實施例之一透視圖。閥10大體上包含半體1a及1b，其界定一閥殼體1及一允許製程介質流經之通路2。半體1a及1b形成一容納閘6之閘通道，閘6打開以允許製程流體通過閥10，且關閉以防止製程流體通過閥10。該等半體1a及1b藉由複數個由在半體1a及1b周圍成間隔關係而設置之螺紋 小孔5容納之本體螺栓4而連接。若干軛柱18在一第一端被連接至半體1a及1b且在一頂或第二端被連接至軛頂板19。閥桿總成13藉由可包含例如扣件9a及9b之扣件塊8被連接至閘6。手輪22被安裝於頂板19上方且當其被轉動時，其旋轉閥桿螺母(圖中未繪示)以便向上及向下線性地拉動該閥桿，此可舉起及降低閘6。儘管所示之閥10具有手輪致動器，其他形式之致動器包括但不限於氣動的、液壓的及電動的亦可用以開啟或關閉閘6。

圖2解析一具有複數個適於容納本體螺栓4之孔口24之半體1a之內部剖視圖。半體1a之該內表面21包含一凹陷的座通道25，其容納座總成30(圖3中所示)。座通道25是由一大體水平通道部分26、一對大體垂直通道部分27及一彎曲通道部分28所組成。半體1a進一步包含一位於該彎曲通道部分28內之凸緣29，其有助於將座總成30固持於該殼體內。該半體1a之內部之懸垂區段23形成座通道25之一部分及垂直通道27之若干區段。如下所述，懸垂區段23有助於將座總成30固持於殼體1內。半體1b是半體1a之一鏡像。

圖3是由水平區段36、一對垂直區段37及一彎曲下區段38所界定之座總成30之一透視圖。座總成30被定位於座通道25內，以便當閘6處於閥10內的一關閉位置時，閘6與座30之間可形成密封。座總成30可由一彈性體材料組成，各個區段36、37及38是一體形成的。相反地，座總成30被構形成當閥10處於一開啟位置時，其可允許閘6在殼體1內向上移動。一脊狀物41係沿著座總成30之垂直區段37及彎曲 下區段38之該內表面40而居中設置。當閥10處於一關閉位置時，該脊狀物41接觸閘6之一外周邊。彎曲區段38包含一凹孔42，其容納半體1a之凸緣部分29(圖2中所示)。類似地，該彎曲區段38之對側亦包含一第二凹孔，其容納半體1b之一凸緣部分。水平區段36包含一閘開口43，其由內壁36a、36b、36c及36d所界定，閘6穿過閘開口43而被定位。閘開口43之長度及寬度尺寸相當於閘6之長度及寬度尺寸，這樣當閘6處於一關閉位置時，水平區段36之該等內壁36a、36b、36c及36d與閘6之該周邊表面形成一充分的密封。

圖4係沿線A-A所取得之座總成30的橫截面圖。水平區段36包含一強化板45，其與該彈性體材料合為一體且被定位於閘開口43之每一側上。強化板45包含一開口或槽，其與閘開口43對齊。強化板45可由例如金屬製成且圍繞該水平區段36之整個長度或水平區段36之長度的一部分。強化板45為座總成30尤其是水平區段36提供剛性以在閥10開啟及關閉而閘6橫過開口43時維持其結構。以這種方式，可減小座總成30在凹陷座通道25內之位移且進而降低在刀閘6開啟及關閉時該閥殼體1內之可能之洩漏。此外，強化板45在與該閘6之該周邊表面接觸時防止開口43及相關聯的內壁36a、36b、36c及36d膨脹。暫回圖2，一旦水平區段36被定位於水平通道部分26內，則填料被填充至該區段36之頂部且填料壓蓋7被附接至半體1a及1b。所使用的是該技術中為人熟知之填料且可包含例如各種紗，諸如腈綸、 Teflon®(聚四氟乙烯)、聚四氟乙烯石墨、Kevlar®等等。該等材料可編成一正方形填料、一主要由Teflon組成之可塑材料或繞一彈性體芯編織而成之填料。

圖5是依據本發明之用於連接於一製程線中、具有一單式閥體101之刀閘閥的另一實施例之一透視圖。特別地，閥100大體上包含一單式閥體101，其界定一製程介質可流經之通路102。單式閥體101包含一容納閘106之閘通道，閘106開啟以允許製程流體通過閥100，而關閉則阻止製程流體通過閥100。單式閥體101藉由複數個在單式閥體101周圍成間隔關係而設置之螺紋小孔105而連接至一製程管線。軛柱118在一第一端被連接至單式閥體101，並在一頂或第二端被連接至軛柱頂板119。閥桿總成113藉由可包含例如扣件109a及109b之扣件塊108而連接至閘106。手輪122被安裝於頂板119之上方，且當被轉動時，其旋轉閥桿螺母(圖中未繪示)以便舉起及降低閘106。再次，儘管所示之閥100具有手輪致動器，其他形式之致動器包括但不限於氣動的、液壓的及電動的亦可用以開啟及關閉閘106。

圖6是一界定一製程介質可流經之通路102之單式閥體101之透視圖。單式閥體101包含一座通道126，其類似由圖1及2中所示之半體1a及1b所形成的該通道。圖7所示之閥座總成130被定位於單式閥體101之座通道126中，使得當閘106處於該閥100內之一關閉位置時，閘106與座130之間可形成一密封。特別地，圖7是一由水平區段136、一對垂直區段137及一彎曲下區段138所界定之座總成130之一 透視圖。座總成130可由一彈性體材料組成，各個區段136、137及138形成一體。閘開口143之長度及寬度尺寸相當於閘106之長度及寬度尺寸，以便當該閘106處於一關閉位置時，水平區段36之開口143之內壁與該閘106之該周邊表面充分密封。此外，脊狀物141係沿著座總成130之該等垂直區段137及彎曲下區段138之該內表面140而居中設置。當閥100處於一關閉位置時，該脊狀物141接觸閘106之該外周邊。

由於座總成130是被定位於單式閥體101中而非兩個閥半體之間，故需充分的剛性以將該座用力推入座通道126中。圖8解析強化板136a、137a、137b及138a，其整體形成於每個該座總成區段136、137、138中。被定位於區段136內之強化板包含一開口或槽150，其與閘開口143相對準。強化板136a、137a、137b及138a可為一單片金屬或其他十分堅硬材料以允許座總成130在被安裝於閥體101之座通道126中時維持其結構。用於形成該座總成之彈性體材料接著繞該等強化板136a、137a、137b及138a而模製。一旦填料被安裝於該座通道中，填料與一填料壓蓋107(圖5中所示)則被放置於該座總成130之頂部以將該座總成固持於閥體101內。

儘管上文是參見特定實施例來描述本發明的，但在不違背該等附加申請專利範圍所定義之本發明之領域及範圍下，可做出各種修改、更改或改變。據此，希望本發明不應限於該等已描述之實施例，而是其涵蓋由以下申請專利 範圍之語言及其等效語言所定義之整個範圍。

1‧‧‧閥殼體

1a、1b‧‧‧半體

2‧‧‧通路

4‧‧‧本體螺栓

5‧‧‧小孔

6‧‧‧閘

7‧‧‧填料壓蓋

8‧‧‧扣件塊

9a、9b‧‧‧扣件

10‧‧‧閥

13‧‧‧閥桿總成

18‧‧‧軛柱

19‧‧‧軛頂板

21‧‧‧內表面

22‧‧‧手輪

23‧‧‧懸垂部分

24‧‧‧孔口

25‧‧‧座通道

26‧‧‧水平通道部分

27‧‧‧垂直通道部分

28‧‧‧彎曲通道部分

29‧‧‧凸緣部分

30‧‧‧座總成

36‧‧‧水平區段

36a、36b、36c、36d‧‧‧內壁

37‧‧‧垂直區段

38‧‧‧彎曲下區段

40‧‧‧內表面

41‧‧‧脊狀物

42‧‧‧凹孔

43‧‧‧閘開口

45‧‧‧強化板

100‧‧‧閥

101‧‧‧單式閥體

102‧‧‧通路

105‧‧‧螺紋小孔

106‧‧‧閘

107‧‧‧密封壓蓋

108‧‧‧扣件塊

109a、109b‧‧‧扣件

113‧‧‧閥桿總成

119‧‧‧頂板

122‧‧‧手輪

126‧‧‧座總成

130‧‧‧閥座總成

136‧‧‧水平區段

136a、137a、137b、138a‧‧‧強化板

137‧‧‧垂直區段

138‧‧‧彎曲下區段

140‧‧‧垂直區段137之內表面

141‧‧‧脊狀物

143‧‧‧閘開口

150‧‧‧開口或槽

圖1係依據本發明之具有一閥套筒之刀閘閥之一透視圖。

圖2解析圖1中所示之該刀閘閥之一半體之一內部剖視圖。

圖3係圖1中所示之該刀閘閥之座總成之一透視圖。

圖4係沿線A-A所取得之圖3所示之座總成的橫截面圖。

圖5係依據本發明之一具有一閥套筒之刀閘閥之另一實施例之透視圖。

圖6係圖5中所示之該刀閘閥之單式閥體之一透視圖。

圖7係圖5中所示之該刀閘閥之該座總成之一透視圖。

圖8解析若干整體地形成於圖7中所示之該座總成內之強化板。

1‧‧‧閥殼體

1a、1b‧‧‧半體

2‧‧‧通路

4‧‧‧本體螺栓

5‧‧‧小孔

6‧‧‧閘

7‧‧‧填料壓蓋

8‧‧‧扣件塊

9a、9b‧‧‧扣件

10‧‧‧閥

13‧‧‧閥桿總成

18‧‧‧軛柱

19‧‧‧軛頂板

21‧‧‧內表面

22‧‧‧手輪

Claims (15)

1. 一種刀閘閥，其包含：一閥體，其界定介質通過之一通路、一刀閘通道及一座通道；一刀閘，其適於橫過該閘通道，該刀閘具有一下邊緣且被配置於一開啟位置以允許製程流體通過該閥，及被配置於一關閉位置以防止製程流體通過該閥；一座總成，其被定位於該座通道內，該座總成係由一水平區段、一對垂直區段及一對應於該刀閘之該下邊緣之一下區段所界定的，該座總成被壓緊在該閥體之間；及至少一個強化板，其被設置於該水平區段之一部分內，使得該水平區段在該刀閘橫過該座總成時保持其剛性。
2. 如請求項1之閥，其進一步包括一第一及一第二半體，其被裝配以界定該通路、該閘通道及該座通道，該第一及第二半體中之每一者均含有一懸垂部分，其被設置於該通路之一部分之周圍且經配置以將該座總成固持於該座通道內。
3. 如請求項2之閥，其中該第一半體與該第二半體中之一者進一步包含一自該座通道延伸之凸緣部分，該座總成之該下區段較佳者進一步包括一適於容納該一半體之該凸緣部分之凹孔。
4. 如請求項2之閥，其中該第一半體進一步包含複數個小孔，其在該第一半體周圍成間隔關係且經構形以容納用 於與該第二半體連接之扣件。
5. 如請求項2之閥，其中該第二半體進一步包含複數個小孔，其在該第二半體周圍成間隔關係且經配置以容納用於與該第二半體連接之扣件。
6. 如請求項1之閥，其進一步包括一閥桿總成，其在一第一端被連接至該刀閘且在一第二端被連接至一致動器，使得該致動器舉起及降低該刀閘動作。
7. 如請求項1之閥，其中該座總成係由一彈性體材料整體模製而成的。
8. 如請求項1之閥，其中該座總成之該水平區段進一步包括一由複數個內壁所界定之閘開口，該閘開口具有相當於該刀閘尺寸之尺寸。
9. 如請求項1之閥，其中該座總成進一步包括至少一個整體形成於該水平區段內之強化板。
10. 如請求項1之閥，其中該閥體為一單式閥體。
11. 如請求項10之閥，其中該至少一個強化板是一第一強化板，該座總成進一步包括一第二強化板，其被連接至該第一強化板且向下延伸至該對垂直區段中之至少一者。
12. 如請求項10之閥，其中該至少一個強化板是一第一強化板，該刀閘閥進一步包括一第二強化板，其被連接至該第一強化板且向下延伸至該對垂直區段中之第一者，以及一第三強化板，其被連接至該第一強化板且向下延伸至該對垂直區段中之第二者。
13. 如請求項11之閥，其進一步包括一第三強化板，其被連 接至該第二強化板且形成於該座總成之該下區段內。
14. 如請求項13之閥，其進一步包括一第四強化板，其被連接至該第二及第三強化板，該第四強化板形成於該座總成之該下區段內。
15. 如請求項10之閥，其中該至少一個強化板是一第一強化板，該座總成進一步包括一第二強化板，其與該第一強化板形成一體並向下延伸至該對垂直區段之每一者及該下區段。