专利名称：使座环在阀中对准的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本公开总体上涉及阀，而且更具体地涉及用于使座环在阀中对准的方法
和装置。
背景技术：
阀常用于在过程控制系统中操控流体的流动。总体来讲，阀可通过选择 性地允许或阻止流体到达目的地来调节过程变量。为了执行这种调节，控制 元件或构件(例如，塞)可设置在流体的路径中。典型地，控制构件被构造 用于与围绕通过岡的流动路径的密封结构(例如，座环)接合。密封结构与 控制构件之间的接合提供关闭结构以阻挡通过岡的流体流动。进一步，导向 件(例如，阀笼)可与密封结构接触并对准，以引导或便于控制构件的运动。
在操作中，控制构件可通过导向件而移向并接合密封件和/或移离密封 件以控制通过阀的流体流动。因此，这些部件之间的任何未对准均可能导致 不希望出现的泄漏。部件的结构或尺寸的变化(例如由于不精确的制造过程 所致)可能导致这种未对准。
发明内容
示例流体阀包括阀体，该阀体具有用于接纳座环的曲形内表面。示例流体 阀还包括座环，该座环具有用于接纳可动控制构件的密封表面和与该密封表面 相反的用于接合所述阀体的曲形内表面的曲形表面。
另一示例座环包括用于接纳可动控制构件的孔和具有曲形部分的外表面， 该曲形部分离开所述孔而朝向所述座环的外边缘延伸，用于接合具有互补曲形 部分的阀体。所述座环的外表面的曲形部分被构造为使所述孔与所述可动控制 构件对准。
4示例的组装流体阀的方法包括将具有外表面的座环插入阀体中，所述外表面包括曲形部分，将导向件设置在所述座环上，并且将所述导向件向所述座环推靠，以使所述座环的曲形部分移动而抵靠所述阀体，从而使所述座环与所
述导向件对准。
图1例示出已知流体阀的示例部分。
图2A是包括示例自对准座环的部分组装流体阀的一部分的剖视图。图2B是在完全组装状态下的图2A的示例流体阀的一部分的剖视图。图3是可用于实施图2A和2B的示例流体阀的在示例座环与示例阀体
之间的示例接合的放大剖视图。
图4是可用于实施图2A和2B的示例流体阀的在示例座环与示例阀体
之间的另 一种示例接合的放大剖视图。
具体实施例方式
总体而言，在此所述的用于使座环在阀中对准的示例装置和方法基本上消除了由于阀部件未对准所致的泄漏。更具体地，^艮多已知座环和岡体结构通过配合台肩或其它类型的直线形表面使座环与阀体相接合。这种已知配合表面通常不能在使座环与阀体之间保持密封接合的同时对于可动控制构件(例如，塞)与座环密封表面之间的未对准进行补偿。与此相反，对于这些已知结构，如果迫使座环与可动控制构件对准，则在座环与阀体之间的密封可能受损。相反地，如果迫使座环与阀体牢固接合，则可动控制构件可能会无法实现抵靠座环密封表面的紧密关闭。
与上述的已知座环和阀体的结构不同的是，在此所述的示例装置和方法在座环与阀体之间使用曲形(例如，球形、锥形、椭圆形等)的配合表面，以使座环能够相对于阀体移动，同时保持与阀体密封接合。在本文所描述的示例中，配合表面呈曲形，使得在阀的组装过程中，导向件或阀笼、可动控制构件(例如，塞)与阀体之间的任何未对准(例如，由于制造公差所致)可通过座环相对于阀体的移动来自动补偿。
在对上述用于使阀部件对准的示例方法和装置进行描述之前，结合图1对已知流体阀筒要描述如下。图l例示出已知流体阀100的示例，其中包括
阀体102、阀内件(trim) 104和帽106。阀内件104包括使通过阀100的流体流动改变的多个部件。具体地，阀内件104包括座环108、导向件110、控制构件112和杆114。当然，阔100以及阀内件104可以包括另外的部件(例如，垫圈、填密法兰、弹簧等)。然而，为了例示目的，仅对于上述主要部件结合图1进行描述。
通常，阀体102是被构造以便于流体从入口 116通过阀100流动到出口117的外壳或壳体。阀体102支撑或保持阀内件104,更特别地包括用于各种阀部件的支座表面。例如，在图1中，阀体102的内表面118可以包括用于接纳座环108的台肩119。如以下进一步所述，内表面118和台肩119的特性(例如，与设计值的尺寸偏差)可决定阀部件(例如，座环108、导向件IIO、控制构件112等)是否正确对准。
如前所述，阀内件104包括多部件(例如，座环108、导向件110、控制构件112和杆114)的组件，这些部件用于协作以调节允许通过阀100的流体的量。座环108与台肩119接合，台肩119被加工或成形为包含用于接纳座环108的平坦表面。当阀100开启时，流体(沿着图1中箭头120所指示方向流动)通过座环108的孔121。为了关闭阀100,控制构件112接合座环108的密封表面122，从而防止流体流动通过阀100。可替代地，控制构件112可位于完全开启位置与完全关闭位置之间，以实现所希望的通过阀100的流体流动。
如图1中所示，导向件(例如，阀笼)IIO接合座环108并环绕腔123,控制构件112设置在腔123中。换而言之，导向件IIO有助于控制构件112的移动和对准，并可以被构造为包含孔或槽，以通过改变供流体流动通过的节流口 124的结构、轮廓或形状来提供特定的流动和/或控制特性(例如，死区、增益、流通能力等)。
总体而言，上述阀部件的准确对准最小化或基本上消除了通过阀100的泄漏(即，能够实现紧密关闭)。然而，许多已知阀可能存在由于例如制造
7>差所致的特定阀部件的未对准。例如，座环108可能没有^^阀体102的内表面118和/或台肩119正确4妾纳。换句话说，阀体102的内表面118和/或台肩119可能在尺寸或形状上不精确而使得座环108无法正确接合内表面118和/或台肩119。例如，如以下结合图2A进一步所述，座环108的一侧或一部分可能偏斜或倾斜，导致沿着座环108的密封表面122将承受不均匀的载荷。由于阀内件104的其余部件(即，导向件IIO、控制构件112和杆114)被直接地或间接地联接到座环108，因而座环108相对于阀体102的任何未对准可能会扩散到导向件IIO及其它阀部件，从而阻碍可动控制构件或塞112抵靠密封表面122形成紧密密封。
图2A为部分组装的示例流体阀200的一部分的剖视图。座环202设置在(例如，插入)阀体204中以围绕阀200内的流动路径。座环202可以是例如具有可供流体流动通过的孔206和密封表面207的圓筒形构件。当阀200开启时，流体可流动通过座环202至阀的出口端口。当阀200关闭时，可动控制构件208 (例如，塞)可接合座环202的密封表面207，以阻止或防止;危体;危动通过阀200。
可动控制构件208可被装入具有孔212的导向件210 (例如，阀笼)内，并可被构造为在导向件210内移动，以使控制构件208与座环202之间能够对准。换句话说，座环202的孔206和导向件210的孔212可通过迫使孔206、孔212和可动控制构件208与中心线214同轴对准来对准。导向件208可通过例如互补互锁结构216和218来接合座环202,互锁结构216和218可被构造用于保持座环202与导向件208之间的对准。在图2A的示例中，座环202上的互锁结构218被图示为台肩，而导向件208的互锁结构216被图示为隆起的周向表面。然而，可替代地，也可使用任何其它互补互锁结构。如以下进一步所述，可将导向件208向座环202推靠(例如，通过手动压配合)，以使互补互锁结构216与218接合。
在操作中，当插入阀体204中时，座环202可能相对于阀体204未对准或偏斜。例如，如图2A中所示并如下进一步所述，由于阀体204的表面的尺寸或制造不精确，座环202的一侧可能会相对于相反侧222向上倾斜。在现有的阀中(如前文结合图l所述)，这种缺陷可能会造成波及到整个阀的未对准。更具体地，在现有的阀中，当导向件接合未对准的座环时，座环的不同部分承受变化的座载荷(即，在沿座环的不同部位处的接触力不同)，这可能导致当阀处于完全关闭状态时沿座环发生泄漏。
与此不同的是，图2A中所示的示例阀200能够使座环202承受均匀的载荷(即，沿座环202的接触力一致或基本上恒定或均匀)，从而消除由于未对准所致的泄漏。为了实现均匀的载荷，示例阀200采用多个曲形或球形表面，所述多个曲形或球形表面能够在岡200的组装过程中实现自动的对准校正。更具体地，阀体204包括曲形或球形内表面224,以接合座环202的互补曲形或球形表面226 (例如，与密封表面207相反的表面)。曲形表面226可离开孔206延伸以接合阀体204的曲形内表面224 。表面224和226可具有基本上相似的曲率半径，如图2A中的曲线228所示。表面224和226的曲率半径可依赖于其它阀部件的尺寸(例如，导向件210的直径)或基于
其它阀部件的尺寸(例如，导向件210的直径)来选择。表面224和226的曲率允许座环202在阀200的组装过程中相对于间体204自动地移动、移位或调整至与导向件210正确对准。
例如，如图2A中所示，当被放置在阀体204中时，座环202的 一侧220可能相对于座环202的相反侧222未对准(例如，倾斜或处于较高的位置)。在阀200的组装过程中，当导向件210接合座环202时(例如，当互补结构216和218接合或接触时)，座环202可以随着曲形或球形表面224和226的相对于彼此移动而移动至与导向件210对准。由于偏斜侧220承受较高的载荷而产生对准校正，这迫使座环202调整其位置以平衡沿座环202的密封表面所承受的载荷。这样，作为与阀体204刚性或固定接合的替代方案，在
8本示例中座环202与阀体204可动地接合，并可在阀200的组装过程中自动对准，从而最小化或消除前述泄漏问题。
图2B例示出组装后的示例阀200。在使用中，可包含或者可尚未包含控制构件208的导向件210接合阀体204内的座环202。如前所述，导向件210与座环202之间的任何未对准均在接合时消除。然后组装其余的阀部件(例如，控制构件208、杆、垫圈、密封件等)，保持在导向件210与座环202之间建立的对准(例如，如前所述的与中心线214的同轴对准)。然后，可以安装帽(未示出)或其它合适的紧固结构，以确保上述接合以及部件之间的对准。
在阀200被组装之后，控制构件208可以移动(例如，通过联接到杆的致动器)以与座环202接合和脱离接合，由此阻止或允许流体通过座环202以及阀200。通过曲形表面224和226提供的对准校正，允许控制构件208与座环202形成均勻密封。
另外，在此描述的示例阀(例如，图2A和2B的阀200 )可以包括具有密封件的座环，该密封件用于在座环与阀体之间提供紧密密封。图3是阀300内的这种结构的一部分的放大剖视图。阀300包括密封件302，密封件302沿座环306的曲形表面304的周边设置以接合阀体310的曲形表面308。例如，座环306可以包含凹部312 (例如，绕座环306的孔i殳置的环形槽)，用于接纳密封件302。密封件302可以被构造为例如密封条或0形环。然而，也可使用可替代的轮廓(例如，矩形轮廓和/或绕座环306间隔分布的密封接合结构)以实现相似的机械联接。密封件302可设置在凹部312中并被构造为与阀体310的曲形表面308形成密封接合。另外地或可替代地，阀体310的曲形表面308可包括槽或通道以接纳密封件302。
在操作中，阀300可包括压配合密封结构，从而允许座环306相对阀体310的曲形表面308移动，使座环306自身与一个或多个阀部件(例如，图2A的导向件210)对准，并利用密封件302来保持阀部件的对准。
对于用于低温应用中的阀而言，密封件302可以但不是必须由弹性材料制成，并可以进一步包括织构层或其它加强层以提供所希望的硬度、强度、
寿命周期等。然而，在其它应用中，密封件302可以由复合材料或金属材料构成，以耐受高温应用。
在图4中所示的另一示例中，示例阀400采用金属与金属的接触来保持座环402与阀体404之间的密封接合。阀400包括/人座环402的曲形表面408伸出的周向突起(例如，条)406。周向突起406可被构造以在阀体404的内表面410上产生槽或凹陷部(未示出)。
在操作中，当显著的力被施加于座环402时，突起406可以产生凹陷部。例如，座环402可插入阀体404中，之后导向件(未示出)可接合座环402(与前文中结合图2B所述的过程相似)。使用前述技术和/或方法以使座环402与导向件对准，向下的力可施加于部件(即，通过导向件施加于座环402),从而使突起406被推动而使自身陷入或嵌入阀体404的表面410中。于是，安置在新形成的凹陷部内的突起406可使座环402在阀体404内保持就位(即，形成与前文中结合图3所述的密封相似的机械紧固接合)。另外地或可替代地，产生凹陷部的力可在阀组装的不同阶段施加。作为另 一示例，在对内部阀部件(例如，控制构件、导向件、杆、垫圈等)进行组装之后，帽(未示出)的紧固(例如，使紧固件紧固)可使得突起406产生凹陷部。其它示例阀可以包括多于 一个突起以保持座环与阀体之间的接合。
在其它示例阀中，突起可以被设置在阀体(例如，图4的阀体404 )的内表面(例如，图4的内表面410)上。在这种示例中，从阀体伸出的突起可以响应^皮施加的力而在座环(例如，图4的座环402)的表面上产生凹陷部，以便实现与图4的示例阀400的操作相似的对准。
尽管在此已经对特定的示例方法和装置进行了描述，不过本发明的覆盖范围不限于此。相反地，本发明覆盖在文字上或在等同原则下处于所附权利要求范围内的所有方法、装置和制造物。
权利要求
1、一种流体阀，包括阀体，其具有用于接纳座环的曲形内表面；和座环，其具有用于接纳可动控制构件的密封表面和与所述密封表面相反的用于接合所述阀体的曲形内表面的曲形表面。
2、 根据权利要求1所述的流体阀，进一步包括设置在所述座环的曲形表面 与所述阀体的曲形内表面之间的密封件。
3、 根据权利要求2所述的流体阀，其中所述密封件包括金属材料、弹性材 料和复合材料中的至少 一种。
4、 根据权利要求1所述的流体阀，其中所述座环的曲形表面和所述阀体的 曲形内表面具有基本上相等的曲率半径。
5、 根据权利要求1所述的流体阀，其中所述座环的曲形表面和所述阀体表 面的所述曲形内表面在所述流体阀的组装过程中协作以使多个控制阀构件对 准。
6、 根据权利要求1所述的流体阀，其中所述座环的表面包括用于接纳导向 件的台肩。
7、 根据权利要求6所述的流体阀，其中所述导向件包括阀笼。
8、 根据权利要求1所述的流体阀，其中所述座环包括用于接纳所述可动控 制构件的孔。
9、 根据权利要求8所述的流体阀，其中所述座环表面的所述曲形表面和所 述阀体表面的所述曲形内表面被构造为使所述孔与所述可动控制构件同轴对准。
10、 根据权利要求1所述的流体阀，其中所述阀体的曲形内表面包括突起， 所述突起陷入所述座环的曲形表面。
11、 根据权利要求1所述的流体阀，其中所述座环的曲形表面包括突起， 所述突起陷入所述阀体的曲形内表面。
12、 一种用于流体阀中的座环，包括 用于接纳可动控制构件的孔；和具有曲形部分的外表面，该曲形部分离开所述孔而朝向所述座环的外边缘 延伸，用于接合具有互补曲形部分的阀体，其中所述座环的外表面的曲形部分 被构造为使所述孔与所述可动控制构件对准。
13、 根据权利要求12所述的座环，进一步包括用于在所述座环与所述阀体 之间形成密封的密封件。
14、 根据权利要求13所述的座环，其中所述密封件设置在所述座环的凹部内。
15、 根据权利要求13所述的座环，其中所述密封件包括金属材料、弹性材 料和复合材料中的至少 一种。
16、 根据权利要求12所述的座环，其中所述座环的外表面进一步包括用于 接纳导向件的台肩。
17、 根据权利要求16所述的座环，其中所述导向件包括阀笼。
18、 根据权利要求12所述的座环，其中所述座环的外表面的曲形部分和所 述阀体的互补曲形部分具有基本上相等的曲率半径。
19、 根据权利要求12所述的座环，进一步包括从所述座环的外表面伸出的 突起，所述突起陷入所述阀体。
20、 一种组装流体阀的方法，包括将具有外表面的座环插入阀体中，所述外表面包括曲形部分； 将导向件设置在所述座环上；以及将所述导向件向所述座环推靠，以使所述座环的曲形部分移动而抵靠所述 阀体，从而使所述座环与所述导向件对准。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中所述座环和所述导向件包括互补的 结构，用于机械联接所述座环与所述导向件。
22、 根据权利要求21所述的方法，其中驱动所述导向件抵靠所述座环包括 将所述座环与所述导向件手动压配合到一起，以使所述互补的结构接合。
全文摘要
本文描述了用于使座环在阀中对准的方法和装置。示例流体阀包括阀体和座环，所述阀体具有用于接纳座环的曲形内表面，所述座环具有用于接纳可动控制构件的密封表面和与该密封表面相反的用于接合所述阀体的曲形内表面的曲形表面。
文档编号F16K25/00GK101688613SQ200880023978
公开日2010年3月31日 申请日期2008年7月11日 优先权日2007年7月16日
发明者大卫·J·韦斯特沃特, 朗尼·奥斯卡·小戴维斯 申请人:费希尔控制产品国际有限公司