專利名稱：復合閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及閥。更具體地，本發(fā)明涉及使用復合兩片式殼體的蝶形閥。該閥 提供對適用于腐蝕和非腐蝕環(huán)境的金屬本體和塑料閥的低成本、高強度、輕量化替代方案。
背景技術：
工藝閥(process valve)用在各種類型的應用中，以便防止和/或允許介質通過 管道流動。這些閥安裝在管道中，并且被夾持或以另外的方式保持在一對管法蘭之間的合 適位置上。傳統(tǒng)的閥通常由金屬本體制成。閥(盤和座)的調整取決于特定類型的應用所 需的溫度和壓力。雖然金屬閥具有長而可靠的使用壽命，但是它們較重，在管道結構中可能 需要額外的物理支撐。較重的重量對于難以達到的安裝位置以及道路和集裝箱中的應用可 以認為是不利的。金屬本體閥在安裝于海洋環(huán)境中時還具有有限的外部耐腐蝕性。作為替 代，在低溫低壓環(huán)境中已經采用塑料閥來提供對金屬閥的輕量化、低成本替代方案。典型的 塑料閥材料包括比如PVC、PVC-U、PP、ABS等。然而，塑料閥在溫度升高時具有受限的額定 壓力。已經引入復合閥來提供對金屬和塑料閥兩者的替代方案。然而，各種類型的復合 物的熱膨脹特性有時候會危及與這些閥相關的密封特性。此外，閥密封件在閥本體中的定 位還沒有被構造成能承受與在工藝管道中打開和關閉這些閥相關的力。

發(fā)明內容
這里參考詳細說明、附圖和所附權利要求所述的本發(fā)明克服了上述缺陷和其它缺陷。本發(fā)明的實施例涉及使用復合兩片式殼體及設置在殼體中的密封結構的閥。該閥 包括由第一本體半部聯(lián)接到第二本體半部而限定形成的閥本體。閥盤組件設置在所述第一 本體半部和所述第二本體半部之間。所述閥盤組件具有閥盤、閥桿和閥密封件。盤桿沿著 盤的中心軸線定位在閥盤內，使得當盤繞著閥桿旋轉時，閥打開或關閉。閥密封件包括主密 封部分，所述主密封部分將由第一和第二本體半部形成的內表面排成與所述盤的外表面接 合。密封件還包括設置在第一和第二本體半部內并且設置在第一和第二本體半部之間的副 密封部分。主密封部分和副密封部分構造成在所述殼體內保持就位并且與所述盤保持密封 接合。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的處于關閉位置中的復合閥的示例性實施例。圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的復合閥的分解透視圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的復合閥的分解側視圖。圖4A為根據(jù)本發(fā)明實施例的閥密封件的剖視圖。圖4B為根據(jù)本發(fā)明實施例的閥殼體和閥密封件的俯視截面圖。
具體實施例方式下面將參考附圖完全說明本發(fā)明，其中附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，并且不應理解為受限于這里所述的實施例。相反，提供 這些實施例是為了使得本公開徹底而完全，并且將本發(fā)明的范圍完全呈現(xiàn)給本領域技術人 員。在附圖中，同樣的附圖標記始終表示同樣的元件。圖1示出了沿著工藝管道安裝的處于關閉位置的復合閥10的示例性實施例，該復 合閥在打開時在該管道內提供入口和出口流動通道。在其關閉位置中，閥10防止工藝介質 在管道中向下游或上游流動。閥10包括設置在閥殼體或閥本體20內的閥盤30。盤桿40 設置在盤30的中心軸線上，并且在殼體20上方和下方延伸一段距離。盤桿40構造成在其 頂端41處接收用于將盤30旋轉至打開和關閉位置的機構(致動器、手柄等)。盤30的直 徑可為比如50-300mm，其它的尺寸用于特定的應用。盤30可以具有由短纖維復合材料制成 的內芯和由高耐久性長纖維復合材料制成的外層，以便提供強度。殼體20包括多個繞著閥 10的周邊間隔開的夾具50，以便提供用于殼體的固定機構，這將在下面詳細說明。0形環(huán) 55布置在繞殼體20的外側延伸的腔體內，以便在閥10和安裝有該閥10的工藝管道之間產 生密封。殼體20所采用的復合材料包括高達60%的無機填充物，該無機填充物妨礙水的吸 收并且提供尺寸穩(wěn)定性。本實施例的閥10可以用在高達10巴的壓力和-40°C至120°C的 溫度范圍內。此外，閥10可以用在高管路速度和真空應用中的腐蝕性環(huán)境下。圖2為閥10的分解透視圖，其示出了殼體20和盤組件201，該殼體20由第一閥 本體半部210和第二閥本體半部220限定。第一本體半部210通過夾具50連接至第二本 體半部220。盤組件201包括閥盤30、閥桿40和圓形座250。第一本體半部210包括頂部 部分211、底部部分212和圓形部分213。第二本體半部220包括頂部部分221、底部部分 222和圓形部分223。頂部部分211和底部部分212適于接收盤桿40的端部部分，圓形部 分213適于接收盤30的一部分。類似地，頂部部分221和底部部分222適于接收盤桿40 的端部部分，圓形部分223適于接收盤30的一部分。具體地，本體半部210和220的頂部 部分211和221分別接收閥桿40的端部部分41。本體半部210和220的底部部分212和 222分別接收閥桿40的下部部分43 (圖3中所示)。各個本體半部210和220模制有多個 腔體231，這些腔體散布在各個本體半部中，以便使殼體20具有剛度和強度。盤組件210設置在第一本體半部210和第二本體半部220之間。座250環(huán)繞盤30 的周邊，以便在這兩者之間產生緊密的密封。具體地，當閥10處于關閉位置時，盤30的外 周與座250形成密封，足以防止通過閥10的工藝流。在打開位置中，因為盤30繞閥桿40 旋轉，所以座250和盤30之間的密封被破壞，足以允許通過閥10的工藝流。盤30由具有 耐腐蝕性和機械特性的擴展等級的復合材料制成。座250可以是諸如三元乙丙橡膠(EPDM) 的彈性體，并且形成如下所述的主密封和副本體分裂密封。盤30固定地附接至閥桿40的 基本中心軸線并且繞該基本中心軸線旋轉。盤30可以利用注塑成型方法制造，閥桿40優(yōu) 選地為不銹鋼，以便在閥操作期間承受各種力。如上所述，圓形部分213的外表面接收0形環(huán)55，以便與所附接的管道形成法蘭 密封。類似地，圓形部分223也接收0形環(huán)55，以便與所附接的管道形成法蘭密封。兩個0 形環(huán)55的構造類似，并且允許包括滑套法蘭和伯德爾法蘭(burdel flange)的寬范圍的法蘭連接而不需要額外的法蘭密封。圖3為分解側視圖，其示出了包括夾具50的部件，該夾具50用來將第一本體半部210附接至第二本體半部220，如圖1所示。如上所述，夾具50繞著閥殼體20的周邊間隔 開。夾具50的數(shù)量和夾具50之間的距離可以根據(jù)閥的尺寸進行變化。每個夾具50由至 少兩個部分限定即第一夾具半部50a和第二夾具半部50b。每個夾具部分包括具有卷曲端 部52a或52b的延伸臂51a或51b，該卷曲端部52a或52b朝向盤30彎曲(卷曲端部52a) 或背離盤30向外彎曲(卷曲端部52b)。每個夾具半部50a和50b連接成使得相應的卷曲 端部52a和52b分別接合夾具脊部54a和54b。例如，當?shù)谝槐倔w半部210與第二本體半 部220壓配合時，夾具半部50a的延伸臂51a的卷曲端部52a接合第二夾具半部50b的夾 具脊部54b。類似地，夾具半部50b的延伸臂51b的卷曲端部52b接合夾具半部50a的夾具 脊部54a。此外，對于圍繞閥本體20的周邊的每個夾具50，卷曲夾具端部52a和52b的方 向交替變化。具體地，延伸臂51a具有朝向盤30彎曲的卷曲端部52a。與夾具半部50a相 比，相鄰的夾具半部50c所包括的延伸臂51c具有背離盤30彎曲的卷曲端部52c。夾具半 部50b所包括的延伸臂51b具有背離盤30向外彎曲的卷曲端部52b。相反地，相鄰的夾具 半部50d所包括的延伸臂51d具有朝向盤30向內彎曲的卷曲端部52d。這樣，繞著閥本體 半部210和220周邊的相鄰夾具具有交替的卷曲延伸臂，以便提供將閥盤組件201保持在 閥殼體20中的夾持機構。圖4A為閥殼體20的剖視圖，該閥殼體20包括一體地定位在閥殼體中以便與盤30 形成密封的第一本體半部210、第二本體半部220和密封件250。密封件250具有內閥表面 430，當閥10處于關閉位置時，該內閥表面430接合盤30。座250由主分裂密封部分410和 副分裂密封部分420限定。0形環(huán)55示為定位在圓形殼體部分223的槽440中，以便在閥 與管道附接時提供法蘭密封連接。腔體231由各個本體半部210和220中相應的模制腔體 形成。圖4B為閥殼體20的俯視截面圖，更好地示出了主分裂密封部分410和副分裂密 封部分420的構造。具體地，主分裂密封部分410為具有切除部分411的大致矩形。這些 切除部分411提供了保持邊緣并且將密封件250固定就位，該保持邊緣接合相應的閥本體 半部210和220。副分裂密封部分420為基本三角形并且限定了脊部412。與主分裂密封 部分410的切除部分411類似，脊部412提供了保持邊緣，該保持邊緣用于閥殼體20中的 密封件250。通過將密封件250定位在具有主、副密封構造的本體半部210和220中，而吸 收打開和關閉盤30時施加在密封件250上的力。座被夾持在兩個本體半部之間，使得管道 法蘭對座在盤桿上的密封能力沒有直接的影響，如同傳統(tǒng)的完全隔絕的座襯墊一樣。通過 以這樣的方式將密封件250保持在第一本體半部210和第二本體半部220之間，避免了顫 動。此外，當在真空應用中使用閥10時，密封件250用作粘接座。因此，具有兩片式殼體結 構的復合閥提供了彈性密封構造，并且提供了在腐蝕性和非腐蝕性環(huán)境中使用的低成本、 高強度、輕量化的閥。盡管已經參考附圖中所示的本發(fā)明實施例對本發(fā)明進行了說明，但是本發(fā)明并不 限于此。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下對本發(fā)明所作的各種替換、修改和變更對 于本領域技術人員而言是清楚的。
權利要求
一種閥，包括閥本體，其具有入口流動通道和出口流動通道，所述閥本體由第一本體半部聯(lián)接到第二本體半部而限定形成；以及閥盤組件，其設置在所述第一本體半部和所述第二本體半部之間，所述閥盤組件具有閥盤、閥桿和閥密封件，所述盤桿沿著所述盤的中心軸線定位在所述閥盤內，使得當所述盤繞著所述閥桿旋轉時，所述閥打開或關閉，所述密封件具有主密封部分，所述主密封部分將由所述第一本體半部和所述第二本體半部形成的內表面排成與所述盤的外表面接合，所述密封件具有設置在所述第一本體半部和所述第二本體半部內并位于所述第一本體半部和所述第二本體半部之間的副密封部分，所述主密封部分和所述副密封部分構造成在所述殼體內保持就位并且與所述盤保持密封接合。
2.根據(jù)權利要求1所述的閥，其中，所述第一本體半部通過多個夾具聯(lián)接到所述第二 本體半部，所述多個夾具繞著所述第一本體半部和所述第二本體半部定位。
3.根據(jù)權利要求2所述的閥，其中，所述夾具中每個都由第一部和第二部限定形成，所 述第一部和第二部中每個都具有延伸臂和脊部，所述第一部包括具有朝向所述閥盤彎曲的 卷曲端部的延伸臂，所述第二部包括具有背離所述閥盤彎曲的卷曲端部的延伸臂，所述第 一部和所述第二部的所述卷曲端部中每個都接合所述第一部和所述第二部的相應脊部。
4.根據(jù)權利要求1所述的閥，其中，所述閥桿包括第一端部，所述第一端部適于接收使 所述盤旋轉的機構。
5.根據(jù)權利要求1所述的閥，其中，所述第一本體半部包括多個散布在所述本體內以 便提供剛度的腔體。
6.根據(jù)權利要求1所述的閥，其中，所述第一主密封部分具有包括第一切除部分和第 二切除部分的基本矩形構造，所述第一切除部分定位在所述第一本體半部內，所述第二切 除部分定位在所述第二本體半部內。
7.根據(jù)權利要求1所述的閥，其中，所述副密封部分具有延伸離開所述主密封部分一 段距離的基本三角形構造。
8.根據(jù)權利要求4所述的閥，其中，所述閥桿具有第二端部，所述第二端部穿過所述閥 盤延伸到所述閥本體的下部部分中。
9.一種閥，包括閥盤組件，其具有閥盤、閥桿和閥密封件，以及閥本體，其具有聯(lián)接到第二本體半部的第一本體半部，所述閥盤組件設置在所述第一 本體半部和所述第二本體半部之間，所述第一本體半部通過多個夾具聯(lián)接到所述第二本體 半部，所述夾具中每個都由第一部和第二部限定形成，所述第一部和第二部中每個都具有 延伸臂和脊部，所述第一部包括具有朝向所述閥盤彎曲的卷曲端部的延伸臂，所述第二部 包括具有背離所述閥盤彎曲的卷曲端部的延伸臂，所述第一部和所述第二部的所述卷曲端 部中每個都接合所述第一部和所述第二部的相應脊部。
10.根據(jù)權利要求9所述的閥，其中，所述盤桿沿著所述盤的中心軸線定位在所述閥盤 中，使得當所述盤繞著所述閥桿旋轉時，所述閥打開或關閉。
11.根據(jù)權利要求9所述的閥，其中，所述密封件還包括主密封部分，其將由所述第一本體半部和所述第二本體半部形成的內表面排成與所述盤的外表面接合；以及副密封部分，其設置在所述第一本體半部和所述第二本體半部內并且設置在所述第一 本體半部和所述第二本體半部之間。
12.根據(jù)權利要求1或9所述的閥，其中，所述第一本體半部和所述第二本體半部中的 一個本體半部包括用于接收所述閥盤的基本圓形部分，所述一個本體半部具有沿著所述圓 形部分定位的槽，所述槽構造成接收O形環(huán)，所述O形環(huán)提供與法蘭部分的密封，所述法蘭 部分與所附接的管道相關聯(lián)。
全文摘要
一種閥利用復合兩片式殼體來提供對適用于腐蝕和非腐蝕環(huán)境的金屬本體和塑料閥的低成本、高強度、輕量化替代方案。該閥包括由第一本體半部聯(lián)接到第二本體半部而限定形成的閥本體。閥盤組件設置在第一和第二本體半部之間。閥盤組件包括閥盤、閥桿和閥密封件。盤桿沿著盤的中心軸線定位在閥盤中，使得當盤繞著閥桿旋轉時，閥打開或關閉。閥密封件包括主密封部分，主密封部分將由第一本體半部和第二本體半部形成的內表面排成與盤的外表面接合。密封件還包括設置在第一和第二本體半部內并位于第一和第二本體半部之間的副密封部分。主密封部分和副密封部分構造成在殼體內保持就位并且與盤保持密封接合。
文檔編號F16K27/02GK101815890SQ200880109878
公開日2010年8月25日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權日2007年8月21日
發(fā)明者B·休伊本, J·布羅德爾斯, R·范紐蘭德 申請人:泰科閥門控制有限責任公司