用于旋转阀的阀轴装置的制造方法_2

文档序号:8470541阅读:来源:国知局
维护或维修期间对跟随器轴116的可及性。通常,在随动器轴116的维护期间阀100必须被设为离线(例如,阀内件106必须从阀体移除)。
[0020]图2A示出了耦合至旋转流体阀202的在此描述的示例性阀轴装置200的。图2B示出了示例性阀轴装置200的另一横截面示意图。示例性阀轴装置200可以用于实施旋转阀,例如图1的旋转阀100和/或任何其他适合的流体阀或流体流动控制设备。特别地,阀轴装置200可以用于卫生应用,因为阀轴装置200可以提供对密封故障或流体泄漏的检测或指示(例如,视觉检测)。在卫生应用中,未能检测流体阀中的密封故障或流体泄漏可能显著地增加细菌增长的可能性,这能够引起对过程流体的污染。
[0021]参考图2A和2B,流体阀202包括阀体204,其具有中央开口 206,其限定在入口 210与出口 212之间的流体流动路径208。关闭构件214 (例如,阀盘)放置在流体流动路径208内,以控制在入口 210与出口 212之间的流体流动。关闭构件214包括外部边缘215,其密封地接合放置在中央开口 206中的阀座或环形密封面218(例如,密封环),以防止当流体阀202在关闭位置时流体流过流体阀202。附件地,关闭构件214包括第一孔洞或腔220,其与轴224对齐,以及包括围绕轴224的第二孔或腔222。在示出的例子中,关闭构件214被示为阀盘。然而,在其他例子中,关闭构件214能够是任何其他适合的关闭构件214,例如,球阀和/或任何其他适合的流动控制构件。
[0022]阀体204包括驱动端开口 226和相对于驱动端开口 226的支撑端或外侧开口 228。在这个例子中,当关闭构件214耦合至阀体204时,驱动端开口 226和外侧开口 228大致与关闭构件214的相应的第一和第二腔220和222轴向对齐。阀体204的驱动端开口 226容纳驱动轴230,并且阀体204的外部开口 228容纳阀轴装置200。
[0023]驱动轴230放置在关闭构件214的第一腔220内,并且经由焊接232耦合至关闭构件214。因此,驱动轴230和关闭构件214提供焊接连接(例如,卫生连接)。轴承或密封构件234可以安置在阀体204与驱动轴230之间的驱动端开口 226中,以减少驱动轴230与阀体204之间的摩擦力和/或便利阀轴230相对于驱动端开口 226的旋转。附加地,密封件和/或填密系统可以被提供来用于防止流体沿着驱动轴230和/或通过驱动端开口 226泄漏至环境。致动器(例如,气压致动器、电气致动器、液压致动器等)可以经由驱动轴230可操作地耦合至关闭构件214,以相对于密封面218移动关闭构件214,以控制在入口 210与出口 212之间的流体流动。
[0024]如图所示,阀轴装置200放置在相对于阀体204的驱动轴230或外侧238的阀体204的外部开口 228内。在这个例子中,阀轴装置200包括轴或主体240,其具有第一部分242和第二部分244。当耦合至阀体204时,第一部分242安置在阀体204的开口 228内,并且第二部分244安置在关闭构件214的腔222内。轴240的第一部分242尺寸适于或大小适于具有相对于开口 228的小的公差配合(close tolerance fit),以便开口 228相对于关闭构件214和阀体204引导和/或对齐阀座轴装置200。同时,轴240的第二部分244尺寸适于或大小适于具有相对于关闭构件214的腔222的小的公差配合,以便关闭构件214能够绕轴240旋转。因此,在这个示出的例子中,不需要机械紧固件来耦合轴240与关闭构件214。轴240还包括法兰或法兰部分246来将轴240耦合至阀体204。在这个例子中,法兰246与轴240 —体地集成为单个结构,并且法兰容纳紧固件248来将轴240可移除地耦合至阀体204。虽然未示出,在另一示例中,轴240可以包括带螺纹的基部,其螺纹地耦合至阀体204的开口 228 (例如,带螺纹的开口)和/或可以经由其他适合的一个或多个紧固机械親合至阀体204。
[0025]轴240包括第一或静态密封件250 (例如,O环,唇形密封件等)和与静态密封件250相间隔的第二或动态密封件252 (例如,O环,唇形密封件等)。静态密封件250至少部分地放置在轴240的第一部分242上的槽254中,并且动态密封件252至少部分地放置在轴240的第二部分244上的槽256中。静态密封件250放置在阀体204的开口 228中,以防止流体泄漏入阀体204的开口 228。动态密封件252放置在关闭构件214的腔222中,以防止流体泄漏入关闭构件214的腔222中。在一个实施例总,当流体阀202用于非卫生应用时,不需要动态密封件252,并且可以被从轴240移除。
[0026]当轴240耦合至阀体204时,静态密封件250限定相邻于静态密封件250的第一泄漏检测区域258,并且动态密封件252限定相邻于动态密封件252的第二泄漏检测区域260。第一泄漏检测区域258能够被限定为在轴240的外表面262与开口 228的内表面264之间,并且第二泄漏检测区域260可以被限定为相邻于关闭构件214的腔222的一部分。轴承266相邻于腔222内的轴240的端268安置,以减少和便利绕240的关闭构件214的旋转。轴240的第二部分244的端268可以包括凹部或减少的尺寸的部分270a和阶状或法兰部分270b来容纳轴承266。
[0027]在这个例子中,阀轴装置200还包括密封泄漏检测器或指示器272(例如,视觉指示器)。密封泄漏指示器272与轴240 —体地形成,并且如果密封件250和/或252不能够提供足够的密封(例如,如果密封件250和/或252出故障)则提供指示。更具体地,密封泄漏指示器272提供对在相邻于静态密封件250的第一泄漏检测区域258或开口 228中流体泄漏的指示和/或对提供对在相邻于动态密封件252的第二泄漏检测区域260或腔222中流体泄漏的指示。如图所示,密封泄漏检测器272被示为泪孔或通道274。经由相邻于法兰246或阀体204的外表面的开口 276,通道274将第一泄漏检测区域258流体地耦合至大气,并且将第二泄漏检测区域260流体地耦合至大气。
[0028]如图所示,通道274包括与第一泄漏检测区域258和大气流体连通的第一通道280以及与第二泄漏检测区域260和大气流体连通的第二通道282。通道274还包括相邻于静态密封件250的第一沟道或路径284,以将第一泄漏检测区域258与第一通道280流体地耦合,以及包括相邻于动态密封件252的第二通道或路径,以将第二泄漏检测区域260与第二通道282流体地耦合。在这个例子中,第一和第二沟道284和286是孔洞或孔,其具有大致为I毫米的直径。然而,在其他例子中,第一和第二沟道284和/或286能够具有任何适合的形状、横截面轮廓和/或尺寸。
[0029]附加地,在这个例子中,轴240包括第一环形槽或沟道288和第二环形沟道或槽290。第一环形槽288沿着相邻于静态密封件250的轴240的第一部分放置,并且流体地耦合至第一沟道284,以引导、指引或汇集可能通过动态密封件252向第二沟道286泄漏的流体。第一和第二槽288和290便利或增加朝相应的第一和第二沟道284和286和/或通道280和282的流体流动。这种配置显著地增加了流体泄漏检测的敏感性,这在卫生应用中是有利的,因为检测密封泄漏的延迟能够引起细菌增长并且污染过程流体。
[0030]在这个例子中,第一通道280与第二通道282轴向对齐。并且,第一和第二通道280和282与轴224同轴地对齐。通常,通道274包括如下轮廓(例如,横截面的轮廓),其在第一和第二泄漏检测区域258和260之间变化,以在第一和第二通道280与282之间提供压差,从而在通道274中的任何流体朝开口 276流动,以防止流体从泄漏检测区域258和260中的一个流向流阀202的主体204或腔222。例如,通道274可以沿着在第一和第二泄漏检测区域258与260之间的轴240的部分或段增加横截面。在示出的例子中,第一通道280具有第一横截面292a,并且第二通道282具有不同于第一横截面292a的第二横截面292b。在这个例子中,通道280和282是圆柱形地成形的,并且第一横截面292a具有第一直径,其大于第二横截面292b的第二直径。例如,第一直径可以为大致4毫米,并且第二直径可以为大致2毫米。因此,如图所示,第一通道280相邻于第二通道282,以在第一和第二通道280与282之间提供阶状轮廓292c。
[0031]如下文详述地,因为通道274的轮廓或横截面朝开口 276或阀体204的大气侧增加或变大,第一通道280和/或第二通道282内的流体朝大气或开口 276流动,而不是朝第一和/或第二泄漏检测秋雨258和260流动。换而言之,
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