用于球阀的轮廓化集成阀座的制作方法

文档序号:21547048发布日期:2020-07-17 17:57阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种阀门,其包括:

阀体;以及

所述阀体内部的流量控制组件,所述流量控制组件包括:

球体;

安装在所述球体上的阀座;以及

对置阀座;

其中所述球体可在打开位置与关闭位置之间旋转以控制通过所述阀体的流量,所述阀座和所述对置阀座包括配合表面,当所述球体处于所述关闭位置时,所述配合表面彼此接合使得所述阀座在所述阀体内沿着所述配合表面抵靠所述对置阀座密封,所述对置阀座的所述配合表面是凹表面,所述阀座的所述配合表面是凸表面,并且所述配合表面中的至少一者具有环形轮廓。

2.如权利要求1所述的阀门,其中所述对置阀座的所述凹表面具有第一曲率半径,并且所述阀座的所述凸表面具有小于所述第一曲率半径的第二曲率半径。

3.如权利要求1所述的阀门,其中所述凸表面具有所述环形轮廓,而所述凹表面具有球形轮廓。

4.如权利要求1所述的阀门,其中所述凹表面具有所述环形轮廓,而所述凸表面具有球形轮廓。

5.如权利要求1所述的阀门,其中所述阀座以允许所述阀座相对于所述球体在所述阀体内径向移动的方式安装在所述球体上。

6.如权利要求5所述的阀门,其中所述流量控制组件被配置为允许所述阀体中的加压流体进入所述阀座与所述球体之间的区域,使得当所述球体处于所述关闭位置时,所述阀座上来自所述加压流体的净力将所述阀座推抵所述对置阀座。

7.如权利要求5所述的阀门,其中所述对置阀座以允许所述对置阀座相对于所述球体在所述阀体内径向移动的方式安装在所述阀体中。

8.如权利要求7所述的阀门,其中所述阀体和所述对置阀座被配置为允许所述阀体中的加压流体进入所述阀体与所述对置阀座之间的区域,使得当所述球体处于所述关闭位置时,所述对置阀座上来自所述加压流体的净力将所述对置阀座推抵所述阀座。

9.如权利要求1所述的阀门,其中所述流量控制组件包括:

安装在所述球体上的附加阀座;以及

附加对置阀座;

其中所述附加阀座和所述附加对置阀座包括配合表面,当所述球体处于所述关闭位置时,所述配合表面彼此接合使得所述附加阀座在所述阀体内沿着所述附加阀座和所述附加对置阀座的所述配合表面抵靠所述附加对置阀座密封,所述附加对置阀座的所述配合表面是凹表面,而所述附加阀座的所述配合表面是具有环形轮廓的凸表面。

10.如权利要求9所述的阀门,其中所述阀座和所述附加阀座安装在所述球体的相对侧上。

11.如权利要求9所述的阀门,其中所述阀座和所述附加阀座是相同的,并且所述对置阀座和所述附加对置阀座是相同的。

12.一种阀门,其包括:

阀体;以及

所述阀体内部的流量控制组件,所述流量控制组件包括:

球体;

安装在所述球体上的阀座;以及

安装在所述阀体内的对置阀座;

其中所述球体可在打开位置与关闭位置之间旋转以控制通过所述阀体的流量,所述阀座和所述对置阀座包括具有配合表面的环形形状,当所述球体处于所述关闭位置时,所述配合表面彼此接合使得所述阀座在所述阀体内沿着所述配合表面抵靠所述对置阀座密封,所述对置阀座的所述配合表面是具有带第一曲率半径的球形轮廓的凹表面,而所述阀座的所述配合表面是具有带小于所述第一曲率半径的第二曲率半径的环形轮廓的凸表面,使得当所述球体处于所述关闭位置时,所述阀座的所述凸表面以大于所述对置阀座的所述凹表面弯曲的比率远离所述阀座的所述配合表面与所述对置阀座之间的接触区域弯曲。

13.如权利要求12所述的阀门,其中所述阀座朝向所述对置阀座弹簧偏置。

14.如权利要求13所述的阀门,其中所述对置阀座朝向所述阀座弹簧偏置。

15.如权利要求12所述的阀门,其中所述阀座是金属阀座。

16.如权利要求15所述的阀门,其中所述对置阀座是金属对置阀座。

17.如权利要求12所述的阀门,其中所述阀门是上装式球阀。

18.一种方法,其包括:

在设置于管道中的球阀中接收流体,所述球阀包括在中空阀体内部承载阀座的球体,其中所述球体可随所述阀座在打开位置与关闭位置之间旋转以控制通过所述中空阀体的流量;

将所述球体旋转到所述关闭位置;以及

当所述球体处于所述关闭位置时,将所述阀座的环形表面推离所述球体并在所述中空阀体内推抵对置阀座使得所述阀座抵靠所述对置阀座密封并防止流量通过所述中空阀体。

19.如权利要求18所述的方法,其中将所述阀座的所述环形表面在所述中空阀体内推抵所述对置阀座包括将所述阀座的所述环形表面在所述中空阀体内推抵所述对置阀座的球形表面。

20.如权利要求18所述的方法,其中将所述阀座的所述环形表面在所述中空阀体内推抵所述对置阀座包括将所述阀座的所述环形表面推抵安装在所述中空阀体内的环形对置阀座。

21.如权利要求18所述的方法,其中将所述阀座的所述环形表面在所述中空阀体内推抵所述对置阀座包括在所述阀座与所述球体之间接收加压流体使得所述加压流体导致所述阀座上的净力指向所述对置阀座。

22.一种阀门,其包括:

阀体;以及

所述阀体内部的流量控制组件,所述流量控制组件包括:

球体,所述球体可在打开位置与关闭位置之间旋转以控制通过所述阀体的流量;

阀座,所述阀座以允许所述阀座相对于所述球体在所述阀体内径向移动的方式安装在所述球体上;以及

对置阀座,所述对置阀座以允许所述对置阀座相对于所述球体在所述阀体内径向移动的方式安装在所述阀体中,所述阀座和所述对置阀座具有配合表面,当所述球体处于所述关闭位置时,所述配合表面彼此接合使得所述阀座在所述阀体内沿着所述配合表面抵靠所述对置阀座密封;

其中所述流量控制组件被配置为允许所述阀体中的加压流体进入所述阀座与所述球体之间的区域和所述对置阀座与所述阀体之间的区域,以便当所述球体处于所述关闭位置时导致所述阀座上来自所述加压流体的净力将所述阀座推离所述球体并推抵所述对置阀座,并且当所述球体处于所述关闭位置时所述对置阀座上来自所述加压流体的净力将所述对置阀座推向所述球体并推抵所述阀座。

23.如权利要求22所述的阀门,其中所述流量控制组件被配置为使得当所述球体从所述关闭位置旋转到所述打开位置时,所述加压流体将所述阀座推向所述球体并推离所述对置阀座。

24.如权利要求23所述的阀门,其中所述流量控制组件包括:

附加阀座,所述附加阀座以允许所述附加阀座相对于所述球体在所述阀体内径向移动的方式安装在所述球体上;以及

附加对置阀座,所述附加对置阀座以允许所述附加对置阀座相对于所述球体在所述阀体内径向移动的方式安装在所述阀体中,所述附加阀座和所述附加对置阀座具有配合表面,当所述球体处于所述关闭位置时,所述配合表面彼此接合使得所述附加阀座在所述阀体内沿着所述附加阀座和所述附加对置阀座的所述配合表面抵靠所述附加对置阀座密封。

25.如权利要求24所述的阀门,其中所述流量控制组件被配置为使得在操作期间,当所述球体处于所述关闭位置时,所述附加阀座和所述附加对置阀座彼此推抵密封。

26.如权利要求25所述的阀门,其中所述流量控制组件被配置为使得当所述球体从所述关闭位置旋转到所述打开位置时,所述加压流体将所述附加对置阀座推离所述球体并推离所述附加阀座。

27.如权利要求22所述的阀门,其包括保持器,所述保持器附接到所述球体以将所述阀座保持在所述球体上。

28.如权利要求27所述的阀门,其中所述保持器包括附接到所述球体的保持环。

29.如权利要求22所述的阀门,其中所述阀座沿第一径向方向远离所述球体弹簧偏置,而所述对置阀座沿第二径向方向朝向所述球体弹簧偏置。

30.如权利要求22所述的阀门,其中所述阀门是耳轴安装式球阀。

31.一种阀门,其包括:

具有入口和出口的中空阀体;

位于所述中空阀体内的球体,其中所述球体可在打开位置与关闭位置之间旋转以控制从所述入口通过所述中空阀体到达所述出口的流量;

在所述阀体内位于所述球体的入口侧的上游密封组件,其中所述上游密封组件包括阀座和对置阀座,所述阀座被联接以在所述中空阀体内部随所述球体在所述打开位置与所述关闭位置之间旋转,所述对置阀座安装在所述阀体中;以及

在所述阀体内位于所述球体的出口侧的下游密封组件,其中所述下游密封组件也包括阀座和对置阀座,所述阀座被联接以在所述中空阀体内部随所述球体在所述打开位置与所述关闭位置之间旋转,所述对置阀座安装在所述阀体中;

其中所述上游密封组件的所述对置阀座和所述下游密封组件的所述对置阀座在阀门操作期间可沿着从所述入口到所述出口的流动路径在所述中空阀体内移动,并且所述上游密封组件的所述阀座和所述下游密封组件的所述阀座在阀门操作期间可相对于所述球体径向移动。

32.如权利要求31所述的阀门,其中所述阀门被配置为使得当所述球体在阀门操作期间处于所述关闭位置时,所述上游密封组件上的流体压力导致所述上游密封组件的所述阀座推向所述上游密封组件的所述对置阀座,并且所述上游密封组件的所述对置阀座推向所述上游密封组件的所述阀座。

33.如权利要求32所述的阀门,其中所述阀门被配置为使得当在阀门操作期间将所述球体从所述关闭位置旋转到所述打开位置时,所述上游密封组件上的所述流体压力导致所述上游密封组件的所述阀座颠倒方向并且推向所述球体并推离所述上游密封组件的所述对置阀座。

34.如权利要求33所述的阀门,其中所述阀门被配置为使得当在阀门操作期间将所述球体从所述关闭位置旋转到所述打开位置时,所述下游密封组件上的流体压力导致所述下游密封组件的所述阀座推向所述下游密封组件的所述对置阀座,并且所述下游密封组件的所述对置阀座推离所述下游密封组件的所述阀座。

35.一种方法,其包括:

在球阀中接收流体,所述球阀具有:中空主体;球体,所述球体在所述中空主体内可在打开位置与关闭位置之间旋转以控制通过所述球阀的流体流量;阀座,所述阀座设置在所述球体上并可随所述球体旋转;以及在所述中空主体中的对置阀座;

将所述球体旋转到所述关闭位置,其中将所述球体旋转到所述关闭位置导致:所述阀座抵靠所述对置阀座密封,并且来自所述流体的压力将所述阀座推离所述球体并推抵所述对置阀座;以及

将所述球体从所述关闭位置朝向所述打开位置旋转,其中将所述球体从所述关闭位置朝向所述打开位置旋转导致所述阀座相对于所述球体向内径向收缩并与所述对置阀座分离。

36.如权利要求35所述的方法,其中将所述球体旋转到所述关闭位置导致所述流体将所述对置阀座推向所述球体并推抵所述阀座,并且将所述球体从所述关闭位置朝向所述打开位置旋转导致所述流体将所述阀座推向所述球体并推离所述对置阀座,同时所述流体继续将所述对置阀座推向所述球体。

37.如权利要求36所述的方法,其中当所述球体处于所述关闭位置时,所述阀座和所述对置阀座在所述中空主体内位于所述球体的所述上游侧,使得将所述球体旋转到所述关闭位置导致所述流体将所述阀座沿与通过所述球阀的流动方向相反的方向推离所述球体,并且导致所述流体将所述对置阀座沿通过所述球阀的所述流动方向推向所述球体。

38.如权利要求37所述的方法,其中所述球阀包括设置在所述球体上并可随所述球体旋转的附加阀座和所述中空主体中的附加对置阀座,并且当所述球体处于所述关闭位置时,所述附加阀座和所述附加对置阀座在所述中空主体内位于所述球体的所述下游侧,使得将所述球体旋转到所述关闭位置导致所述附加阀座抵靠所述附加对置阀座密封。

39.如权利要求38所述的方法,其中将所述球体从所述关闭位置朝向所述打开位置旋转导致所述流体将所述附加对置阀座沿通过所述球阀的所述流动方向推离所述球体以从所述附加阀座中释放所述附加对置阀座。

40.如权利要求36所述的方法,其中将所述球体从所述关闭位置朝向所述打开位置旋转导致所述流体将所述对置阀座推向所述球体并推抵对置阀座保持器,所述对置阀座保持器限制所述对置阀座在所述中空阀体内的移动。

41.如权利要求35所述的方法,其中所述球阀包括联接到所述球体的盖,其中将所述球体从所述关闭位置朝向所述打开位置旋转导致所述对置阀座将所述盖相对于所述球体径向向内推动使得所述盖推动所述阀座,并且导致所述阀座相对于所述球体向内径向收缩并与所述对置阀座分离。


技术总结
提供了具有带各种轮廓的阀座和对置阀座的阀门。在一个实施方案中,阀门包括阀体和在所述阀体内部的流量控制组件。所述流量控制组件包括球体、安装在所述球体上的阀座以及对置阀座。所述球体可在打开位置与关闭位置之间旋转以控制通过所述阀体的流量,并且所述阀座和对置阀座包括配合表面,当所述球体处于所述关闭位置时,所述配合表面接合使得所述阀座沿着所述配合表面抵靠所述对置阀座密封。此外,所述对置阀座的所述配合表面可以是凹表面,所述阀座的所述配合表面可以是凸表面,并且所述配合表面中的至少一者可以具有环形轮廓。

技术研发人员:B·罗波洛;A·达格利奥;B·佩里奇诺;C·申克
受保护的技术使用者:卡梅伦技术有限公司
技术研发日:2018.10.09
技术公布日:2020.07.17
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