[发明专利]具有动态C型密封件和静态C型密封件的球阀密封件

说明书

技术领域

本发明涉及流体控制装置，更具体地，涉及旋转球型流体控制阀。

背景技术

旋转球阀应用在大量的过程控制系统应用中，以对诸如流体、气体、泥浆等工艺流的一些参数进行控制。尽管过程控制系统可使用控制阀来最终对压强、液位、pH或流体的其它希望的参数进行控制，但是基本上控制阀控制流体流动的速率。

一般来说，旋转球阀包括限定流体入口和流体出口的阀体。球元件安装在阀体中，并绕固定轴线转动来与密封组件邻接和分离，从而对流过阀的流体流动量进行控制。对于通常的螺栓内联球阀，将密封组件经由流体入口插入阀体，并使用密封保护环将密封组件保持成与阀体的凸缘相邻。

具有阀体、球元件和密封组件的旋转球阀部件通常由金属构成。在高压和/或高温应用中使用时，它能够承受得住。但是，球元件和密封组件会因在开阀和关阀的过程中球元件与密封组件的反复接合而遭受磨损。由磨损造成的问题包括但不局限于阀部件寿命的缩短、球元件与密封组件间的摩擦力增加以及球元件与密封组件间和密封组件与阀体间的不希望的泄漏。同样地，摩擦力具有随着部件磨损的严重而趋于增加，因此，阀内的动态性能和控制特性变差，而使阀低效且不精确。为了减轻某些上述情况，使某些密封组件偏置，以在关闭位置处提供相对于球更可靠的密封。无论是否利用该特殊类型的密封组件，必须将最常见的旋转球阀从流体过程控制系统取下，以在密封组件磨损或其它失效的情况下将其更换。

发明内容

在第一方面中，阀可包括具有入口、出口和与所述入口和出口流体连通的阀内部的阀体。所述阀也可具有阀帽，该阀帽可移除地固定至所述阀体的顶部。所述球元件可枢转地安装在所述阀内部，所述球元件的外部表面可限定球体的一部分，其中，在所述球元件的所述外部表面上的所有点与所述球元件的固有枢转点不是等距的。密封环可设置在所述阀内部内，并朝所述球元件偏置，且所述密封环适于与所述球元件密封接合。锚环可设置在所述阀内部内，且固定至所述阀体。另外，密封件载体可设置在所述密封环与所述阀体之间的阀内部，且所述密封件载体通过设置在所述阀内部内的多个螺栓可移除地固定至所述锚环，并适于插入所述阀内部和从所述阀内部移除。主泄漏路径可存在于所述密封环与所述密封件载体之间，副泄漏路径可存在于所述密封件载体与所述阀体之间。所述主泄漏路径和所述副泄漏路径均可在所述阀暴露于流体压强。第一辅助密封件可设置在所述密封环与所述密封件载体之间，所述第一辅助密封件可防止流过所述主泄漏路径的流体流动。第二辅助密封件可设置在所述密封件载体与所述阀体之间，且所述第二辅助密封件可防止流过所述副泄漏路径的流体流动。

在另一方面，在所述密封环与所述密封件载体之间可形成对准缝隙，所述对准缝隙可限定所述主泄漏路径的一部分，所述对准缝隙可在所述密封件载体与所述密封环之间提供允许所述密封环相对于所述密封件载体沿径向移动的空间，从而在所述球元件与所述密封环密封接合时，所述密封环自行对准。

在另一方面，设置在所述密封环与所述密封件载体之间的所述第一辅助密封件可以是C型密封件。附加地，所述C型密封件可设置在形成于所述密封环中的凹槽中。所述C型密封件的口部可朝所述主泄漏路径中的流体流动的方向开口。

在又一方面，设置在所述密封件载体与所述阀体之间的所述第二辅助密封件可以是C型密封件。所述C型密封件的口部可朝所述副泄漏路径中的流体流动的方向开口。所述C型密封件可设置在形成于所述密封件载体中的凹槽中。所述C型密封件可与所述阀体的一部分和形成于所述密封件载体中的所述凹槽的一部分密封接合，以防止流过所述副泄漏路径的流体流动。

在又一方面，设置在所述密封件载体与所述阀体之间的所述第二辅助密封件可以是环状垫圈。

在另一方面，波形弹簧可使所述密封环朝所述球元件偏置，且所述波形弹簧可设置在形成于所述密封环中的凹槽中。

在又一方面，耦接至所述密封件载体的密封件护圈限制所述密封环远离所述密封件载体的轴向移位，且所述密封件护圈通过设置在所述阀内部内的多个螺栓可移除地固定至所述密封件载体。

在另一方面，所述多个螺栓中的每个与形成于所述密封件载体的凸缘部中的螺纹孔和形成于所述锚环中的螺纹孔螺纹接合。