用于旋转阀的阀轴装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开大体上涉及流体阀，更具体地，涉及用于旋转阀的阀轴装置。
【背景技术】
[0002]阀通常用于过程控制系统中来控制过程流体的流动。旋转阀(例如，蝴蝶阀)通常具有安置在流体路径中的关闭构件(例如，阀盘)。阀轴将关闭构件可操作地耦合至致动器，其在打开位置与关闭位置之间旋转关闭构件，以允许或限制在阀的入口与出口之间的流体流动。当关闭构件在关闭位置时，关闭构件密封地接合阀座或密封面(例如，固定至阀体的密封环)以限制流体流过阀。
[0003]随动器轴(follower shaft)(其可能与阀轴一体地形成)通常親合至相对于阀轴的一端的关闭构件的一端，以向关闭构件提供支撑，从而关闭构件能够与密封面维持适当的对齐，并且当阀在关闭位置时提供紧密的关闭。没有随动器轴，当阀处于关闭位置时关闭构件可能从密封面偏斜，由此引起在阀处于关闭位置时的入口与出口之间的流体泄漏。通常，机械紧固件(例如，销、焊接等)被用于将随动器轴耦合至关闭构件。当关闭构件在第一和第二位置之间移动时随动器轴随着关闭构件旋转，并且端盖将随动器轴保持在阀体内。
[0004]然而，除了焊接连接，销和/或其他机械紧固件不能在随动器轴与关闭构件之间提供卫生的连接，这将引起细菌滋生，这将污染过程流体。在一些应用中，例如食品和饮料工业和药业，常使用卫生阀。因此，卫生阀通常包括经由焊接耦合至关闭构件的随动器轴和阀轴。然而，将随动器轴和/或阀轴焊接至关闭构件需要使用分体阀，以便组装流体阀。分体阀包括主体衬垫或主体密封件，以提供密封并且由此增加了制造复杂度和成本。
【发明内容】
[0005]在此描述的用于旋转阀的示例性阀轴装置包括:轴，其具有待被放置在阀体的开口中的第一部分与待被放置在关闭构件的腔中的第二部分。第一密封件耦合至轴的第一部分，以防止流体泄漏至阀体的开口，其中第一密封件限定相邻于第一密封件的第一泄漏检测区域。第二密封件耦合至第二部分，以防止流体泄漏至关闭构件的腔，其中第一密封件与第二密封件间隔，并且第二密封件限定相邻于第二密封件的第二泄漏检测区域。通道形成在轴中并且流体地耦合至第一和第二泄漏检测区域，以提供对流体泄漏通过开口中的第一密封件的指示或检测流体泄漏通过腔中的第二密封件。通道与形成在轴的一端中的轴出口流体连通，其中轴出口远离第一和第二泄漏检测区域安置。
[0006]在另一例子中，在此描述的阀轴装置包括:轴，其具有待被放置在阀体的开口中的第一部分、待被放置在关闭构件的腔中的第二部分以及在所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，其中所述第三部分至少部分地放置在所述阀体的流体流动路径内。第一密封件耦合至所述轴的第一部分，以防止流体泄漏至所述阀体的开口，并且第二密封件耦合至所述第二部分，以防止流体泄漏至所述关闭构件的腔。第一通道形成在所述轴中并且流体地耦合至形成在所述轴的一端中的第一端口。第一通道经由所述轴的第三部分将所述第一端口与所述阀体的流体流动路径耦合。第一通道用于提供采样口以采样流过所述流动路径的过程流体或用于提供进样口以将流体进样至所述流体流动路径。
[0007]在又一实施例中，在此描述的阀轴装置包括:用于支撑流体阀的关闭构件的装置，其中用于支撑所述关闭构件的装置经由开口可移除地耦合至所述流体阀的主体，所述开口延伸至所述主体的外表面。该装置包括用于提供在所述流体阀的流体流动路径与所述主体的开口之间的密封的第一装置，以及用于将相邻于用于提供密封的第一装置的第一区域与形成在用于支撑所述关闭构件的装置中的孔流体连通的第一装置，其中孔相邻于所述主体的外表面。用于流体地耦合的第一装置用于提供对流体泄漏通过用于提供密封的第一装置的指示。该装置包括用于提供在所述流体阀的流体流动路径与所述关闭构件的腔之间的密封的第二装置，其中用于提供密封的第一装置与用于提供密封的第二装置安置在用于支撑所述关闭构件的装置之上。该装置还包括用于将相邻于用于提供密封的第二装置的第二区域和所述腔流体地耦合至用于支撑所述关闭构件的第一装置的孔的第二装置，用于流体地耦合的第二装置用于提供对流体泄漏过用于提供密封的第二装置的指示。
【附图说明】
[0008]图1示出了已知的示例性流体阀，其具有经由机械紧固件耦合的阀芯组件。
[0009]图2A是以在此所述的示例性阀轴装置实施的流体阀的一部分的横截面图。
[0010]图2B是图2A的示例性阀轴装置的另一横截面图。
[0011]图3是在此所述的另一示例性阀轴装置。
[0012]图4示出了示例性轴承，其可以用于实施在此所述的示例性阀轴装置。
【具体实施方式】
[0013]在此描述的示例性阀轴装置可以通常用于任何尺寸、类型和/或几何形状的旋转流体阀，以向旋转流体阀的关闭构件(例如，阀盘)提供支撑。在此描述的示例性阀轴装置特别有利地用于卫生应用，因为阀轴装置显著地减少了细菌增长的可能性，并且因此显著地减少了对过程流体的污染。附加地，示例性阀轴装置包括密封泄漏指示器或检测器(例如，视觉指示器)以提供对通过阀轴装置的密封件的过程流体泄漏的指示。在卫生应用中显著地快速地检测流体泄漏减少了细菌增长的可能性，并且因此减少了对过程流体的污染。因此，在此描述的密封泄漏指示器有利于卫生应用，因此密封故障可以引起过程流体的污染，如果不相对快速地检测到。附加地或替代地，在此描述的示例性阀轴装置可以包括与阀轴装置的轴一体地形成的采样口和/或进样口。在流体阀在线时，示例性采样和/或进样口可以用于将流体(例如化学品)进样至流体阀的流体流动路径或可以用于采样流体阀内的流体流动。
[0014]在描述示例性阀轴装置之前，结合图1提供了对具有已知的阀轴装置102的已知的流体阀100的简要描述。参考图1，阀100包括阀104，其容纳阀内件组件106。阀体104通常为圆柱形并且具有中央开口 108，其限定在入口 110与出口(与入口 110相对，但未示出)之间的流体流动通道。如图所示，阀内件组件106包括阀轴112、关闭构件114(例如，阀盘)以及随动器轴116。在一些例子中，阀轴112和随动器轴116可以是一个单一或单个结构。阀轴112的第二端118(例如，花键配合端、方端等)将关闭构件114可操作地耦合至致动器(未示出)。
[0015]关闭构件114放置在流体流动通道内并且具有外部边缘120，其密封地接合放置在中央开口 108内的阀座或环形密封面122(密封环)，以当阀100处于关闭位置时防止流体流过阀100。法兰124与阀体104—体地形成，并且经由紧固件将阀体104耦合至致动器(未示出)。法兰124还容纳填密系统128，以防止过程流体至环境的泄漏。
[0016]阀体104还具有第一开口 130和第二开口 132，其大致同轴地对齐并且分别适于容纳阀轴112和随动器轴116。轴承134和136分别放置在阀体104与阀轴112与随动器轴116之间的相应的开口 130和132中。轴承134与136沿着轴138对齐关闭构件114，并且轴承法兰140a和140b相对于中央开口 108和阀体104对齐(即定中心)关闭构件114。轴承134与136还协助轴112与116对齐和旋转，并且减少在轴112和116和阀体104之间的摩擦。
[0017]在操作中，致动器应用或施加扭矩值阀轴112 (例如经由杠杆)，以在打开位置与关闭位置之间驱动(例如，旋转)关闭构件114，在打开位置允许流体流过阀100，在关闭位置限制或防止流体流过阀100。当关闭构件114在打开与关闭位置之间移动时，随动器轴116随着关闭构件114移动。当关闭构件114处于关闭位置时，随动器轴116向关闭构件114提供支撑，并且防止关闭构件114从密封面移动或偏斜。因此，没有随动器轴116，关闭构件114可能偏斜，并且不密封地接合环形密封面122，由此引起过程流体泄漏过在入口108与出口之间的关闭构件114。
[0018]在这个例子中，阀轴112和随动器轴116经由销142和144分别耦合至关闭构件114。然而，销连接(或其他紧固件)通常不适用于卫生应用，因此这种连接易于细菌增长，这能够污染过程流体。在卫生应用中，通常使用焊接，因为焊接不易于细菌增长，并且因此提供卫生连接。因此，在这种应用中，随动器轴116和/或阀轴112通常焊接至关闭构件114。
[0019]然而，在随动器轴116和/或关闭构件114之间的焊接连接需要使用分体阀。阀轴112和随动器轴116焊接至关闭构件114，并且组件经由开口或阀体的槽区域安置在阀体内。体密封件或衬垫安置在分体阀内，以提供密封来防止污染进入阀体和/或防止流体通过开口或分体阀的槽区域流出或泄露出大气。分体阀增加了制造复杂性和成本。此外，将随动器轴116焊接至关闭构件114可能限制在