用于球阀的轮廓化集成阀座制造技术

技术编号:24949261 阅读:23 留言:0更新日期:2020-07-17 23:51
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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于球阀的轮廓化集成阀座交叉引用段落本申请要求于2017年10月10日提交的标题为“用于球阀的轮廓化集成阀座(CONTOUREDINTEGRATEDSEATFORBALLVALVE)”的第62/570,218号美国临时申请的权益,所述申请的公开内容通过引用结合于此。
技术介绍
本部分旨在向读者介绍可能与当前描述的实施方案的各个方面有关的技术的各个方面。相信这种讨论有助于向读者提供背景信息来便于更好地理解本实施方案的各个方面。因此,应当理解,这些陈述应以上述角度进行阅读而不是作为对于现有技术的承认。为了满足消费者和工业对自然资源的需求,企业往往投入大量时间和金钱来从地球搜索和提取石油、天然气和其他地下资源。具体地,一旦期望的地下资源被发现,往往就会采用钻探和生产系统来访问和提取资源。这些系统可以位于陆地上或海上,这取决于期望资源的位置。资源一旦被提取,往往就会经由管道运输到其他位置,诸如炼油厂。管道通常包括阀门以控制通过管道的资源流量。应当明白,阀门包括用于选择性地允许流量通过阀门的流量控制机构。例如,传统的球阀包括球体,所述球体可以在打开位置与关闭位置之间旋转以允许或防止流量通过阀门。球阀中的密封件可以防止泄漏,并且一些球阀包括阀座,当球体旋转到关闭位置时,所述阀座抵靠球体密封以防止流动。
技术实现思路
在下文陈述本文公开的一些实施方案的某些方面。应当理解,这些方面的呈现仅仅是为了向读者提供本专利技术可能采取的某些形式的
技术实现思路
,并且这些方面不旨在限制本专利技术的范围。实际上,本专利技术可以涵盖可能未在下文陈述的各个方面。本公开的实施方案总体上涉及阀门,所述阀门具有用于密封和防止流量通过阀门的阀座。在一些实施方案中,球阀包括用于抵靠阀门中的对置阀座密封的阀座。阀座可以通过球阀的旋转球体来承载,并且在一些情况下,阀座或对置阀座具有环形密封表面。此外,在一些实施方案中,球阀包括:可旋转球体,所述可旋转球体用于控制流量;阀座和对置阀座,所述阀座和对置阀座被允许在阀门操作期间朝向和远离球体移动以在阀门关闭时便于密封这些阀座部件,并且在阀门打开时便于这些阀座部件的分离。对于本实施方案的各个方面可以存在上述特征的各种改进。其他特征也可以结合于这些不同方面中。这些改进和附加特征可以单独或以任何组合形式存在。例如,下文对于一个或多个所示实施方案讨论的各种特征可以单独地或以任何组合形式结合于本公开的任何上述方面中。再者,上文呈现的
技术实现思路
仅仅旨在使读者熟悉一些实施方案的某些方面和背景,而不限于所要求保护的主题。附图说明当参考附图阅读以下具体实施方式时,某些实施方案的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解,在附图中,在全部图式中相同的字符表示相同部件,其中:图1是根据本公开的实施方案的球阀的透视图;图2是根据一个实施方案的图1的球阀的竖直截面,并且描绘了在中空主体内部球体处于关闭位置的流量控制组件;图3也是根据一个实施方案的图1的球阀的竖直截面,但是描绘了在中空主体内部处于打开位置的流量控制组件的球体;图4是根据一个实施方案的图2的流量控制组件的详细视图,并且示出了彼此抵靠密封的阀座和对置阀座;图5描绘了根据一个实施方案的图4的流量控制组件的具有环形凸轮廓的阀座和图4的流量控制组件的具有球形凹轮廓的对置阀座;图6是根据一个实施方案的图4的具有环形凸轮廓的阀座的透视图;图7是根据一个实施方案的图4的具有球形凹轮廓的对置阀座的透视图;图8是根据一个实施方案的阀座的环形凸轮廓与对置阀座的球形凹轮廓的接合的另一详细视图;图9是根据一个实施方案的球阀的流量控制组件的阀座的截面图,并且将阀座描绘为具有两个凹部,所述两个凹部限定阀座的密封表面;图10和图11是根据一个实施方案的图1的球阀的竖直和水平截面,示出了上游和下游阀座和对置阀座,所述上游和下游阀座和对置阀座在操作期间响应于流体压力而各自朝向和远离球体移动;图12是根据一个实施方案的当球体从关闭位置朝向打开位置旋转时在图11中所描绘的阀门的一部分的水平截面;图13总体上描绘了根据一个实施方案的图12的进一步朝向打开位置旋转的球体,并且示出了上游阀座与上游对置阀座的分离;图14总体上描绘了根据一个实施方案的图13的更进一步朝向打开位置旋转的球体,并且示出了下游对置阀座与下游阀座的分离;图15描绘了根据一个实施方案的图1的球阀的用于将对置阀座保持在阀体内的保持环;图16描绘了根据一个实施方案的图1的球阀的用于将阀座保持在球体上的保持环;图17描绘了根据一个实施方案的保持在球阀的球体上的阀座,所述阀座具有保持区段和保持环;图18至图20示出了根据一个实施方案的用于将阀座保持在球阀的球体上的盖;图21和图22示出了根据一个实施方案的图18至图20的盖,所述盖安装在球阀的球体上以便将阀座保持在球体上并且当球体打开时将阀座从对置阀座中机械地缩回;并且图23总体上描绘了根据一个实施方案的类似于图18至图22但是具有泄压端口的保持盖,所述泄压端口允许流体离开盖与球体之间的区域。具体实施方式下文描述了本公开的具体实施方案。为了提供对这些实施方案的简明描述,本说明书中可能没有描述实际实施方案的全部特征。应当明白,在任何这样的实际实施方式的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须做出许多实施方式所特有的决定以实现开发者的具体目的,诸如符合系统相关和业务相关约束,其在不同的实施方式之间可能是不同的。另外,应当明白,此开发工作可能是复杂和耗时的,但是对于受益于本专利技术的一般技术人员而言,它们仍是设计、制作和制造的常规工作。当介绍各个实施方案的要素时,冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的,并且意味着可以存在除所列要素之外的其他要素。此外,“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、其他方向性术语和这些术语的变型的任何使用都是为了方便起见,而不要求部件的任何特定定向。现在转向附图,通过示例的方式在图1至图3中示出阀门10。所描绘的阀门10是球阀并且为了解释而在下面进行描述。然而,应当明白,诸如闸阀之类的其他阀门可以使用本文详细描述的一些特征。阀门10包括中空主体12,所述中空主体容纳内部流量控制部件,所述内部流量控制部件调节阀门的端部14和16之间的流量。为了方便起见,将假定通过阀门的流动方向是从端部14到端部16,端部14将被称为入口14,而端部16将被称为出口16。但是实际上,流动方向可以颠倒,其中端部16用作入口,而端部14用作出口。如图2和图3中所示,球阀10包括安装在中空主体12的腔体22内的流量控制组件20。更具体地,在该描绘的实施方案中,流量控制组件20具有带孔26的球体24。球体24经由耳轴28安装在球体支撑件上并且可以通过阀杆30旋转以在关闭位置(图2中所示)与打开位置(图3中所示)之间枢转,所述关闭位置防止从入口14通过孔本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种阀门,其包括:/n阀体;以及/n所述阀体内部的流量控制组件,所述流量控制组件包括:/n球体;/n安装在所述球体上的阀座;以及/n对置阀座;/n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。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 US 62/570,2181.一种阀门,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。
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【专利技术属性】
技术研发人员:B·罗波洛A·达格利奥B·佩里奇诺C·申克
申请(专利权)人:卡梅伦技术有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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