CN113544417B - 过渡压力环 - Google Patents

Abstract

描述了用于将隔膜密封到本体外部密封周缘的装置和方法的技术。该方法可包括旋转阀盖组件的手轮以使负载板移动，从而将压缩力施加到过渡压力环的顶部部分。过渡压力环的顶部部分可以具有圆形截面。过渡压力环的底部部分可以包括卷边，该卷边可以从底部部分的底表面向外突出并且可以具有与本体外部密封周缘一致的形状和尺寸。本体外部密封周缘可以与顶部部分的圆形截面不一致。压缩力可将卷边压靠在隔膜组件上并将隔膜压靠在本体外部密封周缘上，以将隔膜密封到本体外部密封周缘。

Description

过渡压力环

技术领域

本申请涉及隔膜阀领域，具体地涉及一种阀盖组件、一种将隔膜密封到本体组件的本体外部密封周缘的方法以及一种阀。

背景技术

除非本文另有说明，否则本节中描述的材料不是本申请中权利要求的现有技术，并且不能通过包含在本节中而被承认为现有技术。

隔膜阀可以包括三个主要子组件：阀盖组件、本体组件和隔膜组件。阀盖组件和本体组件可以用围绕组件周缘的一系列螺栓而保持在一起。隔膜组件可定位在阀盖组件和本体组件之间。阀盖组件可以向隔膜组件施加压力，以将隔膜组件密封到本体组件。阀盖组件也可以控制隔膜组件，以使隔膜阀相对于本体组件的堰部（weir）打开和关闭。

发明内容

本发明的一个实施例是一种阀盖组件。阀盖组件可以包括手轮。阀盖组件可以包括阀盖壳体。阀盖壳体可以限定圆柱形柱体。阀盖组件可以包括位于圆柱形柱体内的负载板。阀盖组件可以包括位于圆柱形柱体内的弹簧垫圈。弹簧垫圈的第一侧可以与负载板接触。阀盖组件可以包括过渡压力环。过渡压力环可以包括顶部部分和底部部分。顶部部分可以具有圆形截面并且可以与弹簧垫圈的第二侧接触。底部部分可以包括位于底部部分的底表面上的卷边。卷边可以从底部部分的底表面向外突出。卷边可以具有与本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸。本体组件的本体外部密封周缘可以与顶部部分的圆形截面不一致。

本发明的另一个实施例包括一种将隔膜密封到本体组件的本体外部密封周缘的方法。该方法可以包括将隔膜组件附接到阀盖组件。该方法可以包括将具有所附接的隔膜组件的阀盖组件附接到本体组件。该方法可以包括旋转阀盖组件的手轮。手轮的旋转可以使由阀盖组件的阀盖壳体限定的柱体内的负载板移动，以压缩该柱体内的弹簧垫圈。压缩的弹簧垫圈可以将压缩力施加到柱体内的过渡压力环的顶部部分。过渡压力环的顶部部分可以具有圆形截面。过渡压力环的底部部分可以包括位于底部部分的底表面上的卷边。卷边可以从底部部分的底表面向外突出。卷边可以具有与本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸。本体组件的本体外部密封周缘可以与顶部部分的圆形截面不一致。施加到过渡压力环的顶部部分的压缩力可以将卷边压靠在隔膜组件上并将隔膜压靠在本体外部密封周缘上，以将隔膜密封到本体外部密封周缘。

本发明的另一个实施例是一种阀。阀可以包括阀盖组件。阀盖组件可以包括手轮。阀盖组件可以包括阀盖壳体。阀盖壳体可以限定圆柱形柱体。阀盖组件可以包括位于圆柱形柱体内的负载板。阀盖组件可以包括位于圆柱形柱体内的弹簧垫圈。弹簧垫圈的第一侧可以与负载板接触。阀盖组件可以包括过渡压力环。阀可以包括隔膜组件。阀可以包括本体组件。本体组件可以包括堰部。过渡压力环可以包括顶部部分和底部部分。顶部部分可以具有圆形截面并且可以与弹簧垫圈的第二侧接触。底部部分可以包括位于底部部分的底表面上的卷边。卷边可以从底部部分的底表面向外突出。卷边可以具有与本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸。本体组件的本体外部密封周缘可以与顶部部分的圆形截面不一致。

前述概述仅是说明性的，并且不旨在以任何方式进行限制。除了上文描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

从以下描述和所附权利要求并结合附图，本公开的前述和其他特征将变得更加清楚。理解的是，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施例并且因此不被认为是对其范围的限制，本公开将通过使用附图以额外的特征和细节进行描述，在附图中：

图1是包括阀盖组件、隔膜组件和本体组件的隔膜阀的分解俯视立体图；

图2是隔膜阀的分解图，其包括阀盖组件和隔膜组件的仰视立体图，并包括本体组件的俯视立体图；

图3A是过渡压力环的仰视图；

图3B是隔膜组件的侧视立体图；

图3C是本体组件的俯视图；以及

图4示出了用于将隔膜密封到本体组件的本体外部密封周缘的示例过程的流程图；所有这些都根据本文描述的至少一些实施例布置。

实施方式

在下面的具体实施方式中，参考了形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另有说明，否则相似的符号通常标识相似的部件。在具体实施方式、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。在不脱离本文提出的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以做出其他改变。将容易理解，本公开的各方面（如在本文大致描述并在附图中示出的）可以以多种不同的构造进行布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文都被明确地预期。

图1是示出根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀的分解俯视立体图，该隔膜阀包括阀盖组件、隔膜组件和本体组件。隔膜阀100可以包括阀盖组件10、隔膜组件60和本体组件40。阀盖组件10可以包括壳体12、手轮16、安全锁手轮26、安全锁28、负载板18、弹簧垫圈22和过渡压力环20。壳体12可以限定键孔14。

隔膜组件60可以包括隔膜50和背垫55。隔膜50可以包括隔膜支柱52。隔膜支柱52可以被构造成与阀盖组件10的敞开螺纹孔口螺纹地耦接。背垫55可以具有盘形状。背垫55的材料可以限定穿过背垫55中间的小孔口。隔膜支柱52可以旋拧穿过由背垫55限定的小孔口并且进入到阀盖组件10的敞开螺纹孔口中。当隔膜50附接到阀盖组件10时，背垫55可以夹在隔膜50与阀盖壳体12之间。

本体组件40可限定流体通路42。本体组件40可包括堰部44。堰部44可以定位在流体通路42内并且可以与隔膜组件60配合以控制通过流体通路42的流体的流动。本体组件40可以包括本体支柱46。本体组件40可包括位于本体组件40的第一侧上的本体支柱46。一个本体支柱46可以固定在本体组件40的四个顶角中的每一个处。本体支柱46可以被构造成当从上方观察时在本体组件40的顶侧上呈正方形、矩形或偏移的图案。本体支柱46可以与由阀盖组件10的壳体12限定的键孔14对准。键孔14和阀盖组件10可以围绕本体支柱46定位并且围绕隔膜阀100的主轴线旋转，以将阀盖组件10附接到本体40。如下文更详细地描述的，压力环20和阀盖组件10可以将压力施加到隔膜组件60，以使隔膜50在本体外部密封周缘处密封到本体组件40。

图2是示出了根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀的分解图，其包括阀盖组件和隔膜组件的仰视立体图，并包括本体组件的俯视立体图。为了简洁起见，将不再描述图2中的与图1的部件相同标记的那些部件。

隔膜阀100可以包括阀盖组件10、隔膜组件60和本体组件40。阀盖壳体12可以容纳负载板18、弹簧垫圈22和过渡压力环20。阀盖壳体12的壁可以限定具有直径209的圆柱形柱体208。负载板18、弹簧垫圈22和过渡压力环20可以包含不锈钢。负载板18可以是具有直径212的圆形截面的盘形或环形，并且可以包括位于外边缘上的O形环205。直径212在尺寸上可以与直径209相似，并且负载板18的截面可以适配在由阀盖组件10的壳体12的壁限定的圆柱形柱体208内。O形环205可以在负载板18的外边缘与壳体12的限定柱体208的壁之间形成密封。当安全锁手轮26在第一方向上旋转时，阀盖组件10可以利用销或螺钉使负载板18沿着柱体208在向下的方向上移动。当安全锁手轮26在与第一方向相反的第二方向上旋转时，阀盖组件10可以使负载板18在向上的方向上移动。安全锁28可以控制安全锁手轮26的旋转，并且可以在安全锁28未接合时允许安全锁手轮26在第一方向上而不是在第二方向上旋转。安全锁28可以控制安全锁手轮26的旋转，并且可以在安全锁28接合时允许安全锁手轮26在第二方向上旋转。弹簧垫圈22的顶侧可以与柱体208内的负载板18的底侧接触。

安全锁手轮26的旋转可导致负载板18沿着柱体208在向下的方向上移动，并且可以压缩一个或多个弹簧垫圈22。弹簧垫圈22可以是锥形弹簧垫圈、贝式垫圈、盘式弹簧、金属弹簧或具有圆柱形形状的任何其他垫圈。弹簧垫圈22可以包括具有直径214的圆形截面。直径214可以类似于负载板18的直径212和由壳体12的壁限定的圆柱形柱体208的直径209。过渡压力环20的顶侧可以与柱体208内的弹簧垫圈22的底侧接触。由安全锁手轮26的旋转而压缩的弹簧垫圈22可以向过渡压力环20施加压缩力250。

过渡压力环20可以包括顶部部分210和底部部分220。顶部部分210可以包括O形环230。顶部部分210可以与弹簧垫圈22的底侧接触。顶部部分210可以包括具有直径216的圆形截面。直径216可以类似于弹簧垫圈22的直径214、负载板18的直径212和由壳体12的壁限定的圆柱形柱体208的直径209。顶部部分210的截面可以适配在由阀盖组件10的壳体12的壁限定的圆柱形柱体208内。O形环230可以在顶部部分210的外边缘与壳体12的限定圆柱形柱体208的壁之间形成密封。底部部分220可以具有圆形截面并且可以具有直径218。直径218可以大于顶部部分210的直径216。阀盖壳体12可以限定开口203并且底部部分220可以适配在由阀盖壳体12限定的开口203内。底部部分220可以包括位于底部部分220的底表面上的卷边240。

本体组件40可以包括堰部44。本体组件40可以包括顶表面255。本体组件40的顶表面255可以围绕堰部44。本体外部密封周缘260可以是顶表面255的最接近于堰部44的区域，并且围绕堰部44形成密封周缘边界。本体外部密封周缘260可以不与顶部部分210的截面一致。本体外部密封周缘260可以具有与顶部部分210的截面不同的形状或尺寸。如下文更详细地描述的，卷边240可以与本体外部密封周缘260对准并且压力环20可以向隔膜组件60施加压力，以在本体外部密封周缘260处将隔膜50密封到本体组件40。

图3A是过渡压力环20的仰视立体图，图3B是隔膜组件60的侧视立体图，并且图3C是本体组件40的俯视立体图，所有这些都根据本文提出的至少一些实施例布置。为了简洁起见，将不再描述图3A至图3C中的与图1至图2的部件相同标记的那些部件。

如图3A至图3C所示，卷边240可以位于压力环20的底部部分220的底表面上。卷边240可以具有圆形、椭圆形、跑道形或任何其他形状。卷边240可以包括平坦的平面并且能从底部部分220突出任何高度。在一个示例中，卷边240可以从底部部分220的底表面突出0.020到0.050英寸的高度。卷边240可以具有宽度310。通过确定用于来自压力环20的密封压力的密封区域的宽度310，卷边240的宽度310可以在隔膜50与本体组件40之间提供足够的密封压力。在一个示例中，宽度310可以为0.06到0.120英寸，并且可以确保隔膜50与本体组件40之间的密封。

本体组件40可以包括堰部44和本体外部密封周缘260。本体外部密封周缘260可以是本体组件40的顶表面255的区域，该区域形成围绕堰部44的密封周缘边界。本体外部密封周缘260可以具有圆形、椭圆形、跑道形或任何其他形状。卷边240可以具有与本体外部密封周缘260一致的形状。

当具有隔膜组件60的阀盖组件10被附接到本体组件40并且隔膜阀100被操作时，卷边240可以与隔膜组件60的背垫55接触，并且隔膜50可以与本体外部密封周缘260接触。卷边240可以具有与本体外部密封周缘260一致的形状和尺寸，并且当力250被施加到压力环20时，卷边240可以将背垫55压靠在隔膜50上并且将隔膜50压靠在本体外部密封周缘260上。将背垫55压靠在隔膜50上并将隔膜50压靠在本体外部密封周缘260上的卷边260可以将隔膜密封到本体外部密封周缘260。

在另一个实施例中，本体外部密封周缘260可以包括凸起的卷边。隔膜50可以与本体外部密封周缘260的卷边接触。卷边240可以具有与本体外部密封周缘260的卷边一致的形状和尺寸，并且当力250被施加到压力环20时，卷边240可以使背垫55压靠在隔膜50上并将隔膜50压靠在本体外部密封周缘260的卷边上。将背垫55压靠在隔膜50上并将隔膜50压靠在本体外部密封周缘260的卷边上的卷边260可以将隔膜密封到本体外部密封周缘260的卷边。

根据本公开的装置可以促进阀盖组件的圆形区段到本体组件的非圆形本体外部密封周缘之间的过渡。根据本公开的装置可以提供隔膜组件相对于本体组件的压力密封。根据本公开的装置可以提供具有中间形状的压力环，其有效地提供围绕非圆形堰部的周缘密封。根据本公开的装置可以允许阀盖内径保持圆形，从而导致通过简单的O形环来降低成本并且更容易密封。

图4示出了根据本文提出的至少一些实施例布置的将隔膜密封到本体组件的本体外部密封周缘的示例过程的流程图。示例过程可以包括如框S2、S4和/或S6中的一个或多个所示的一个或多个操作、动作或功能。尽管被示为离散的框，但是取决于期望的实现方式，各种框可以被分成附加的框、组合成更少的框或被省略。

过程可以在框S2处开始，“将隔膜组件附接到阀盖组件”。在框S2处，隔膜组件可以被附接到阀盖组件。隔膜组件可包括隔膜和背垫。

过程可以从框S2继续到框S4，“将具有所附接的隔膜组件的阀盖组件附接到本体组件”。在框S4处，具有所附接的隔膜组件的阀盖组件可以被附接到本体组件。本体组件可以限定流体通路并且可以包括定位在流体通路内的堰部。堰部可以与隔膜组件配合以控制通过流体通路的流体的流动。

过程可以从框S4继续到框S6，“旋转阀盖组件的手轮，其中，手轮的旋转使由阀盖组件的阀盖壳体限定的柱体内的负载板移动以压缩该柱体中的弹簧垫圈，压缩的弹簧垫圈将压缩力施加到柱体内的过渡压力环的顶部部分，并且过渡压力环的顶部部分具有圆形截面，其中，过渡压力环的底部部分包括位于底部部分的底表面上的卷边，卷边从底部部分的底表面向外突出，卷边具有与本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸，本体组件的本体外部密封周缘与顶部部分的圆形截面不一致，并且施加到过渡压力环的顶部部分的压缩力将卷边压靠在隔膜组件上并将隔膜压靠在本体外部密封周缘上以将隔膜密封到本体外部密封周缘”。在框S6处，可以旋转阀盖组件的手轮。手轮的旋转可以使由阀盖组件的阀盖壳体限定的柱体内的负载板移动，以压缩该柱体中的弹簧垫圈。压缩的弹簧垫圈可以将压缩力施加到柱体内的过渡压力环的顶部部分。过渡压力环的顶部部分可以具有圆形截面。过渡压力环的底部部分可以包括位于底部部分的底表面上的卷边。卷边可以从底部部分的底表面向外突出。卷边可以具有与本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸。本体组件的本体外部密封周缘可以与顶部部分的圆形截面不一致。施加到过渡压力环的顶部部分的压缩力可以将卷边压靠在隔膜组件上并将隔膜压靠在本体外部密封周缘上，以将隔膜密封到本体外部密封周缘。

虽然本文已经公开了各个方面和实施例，但其他方面和实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的而并非旨在是限制性的，真实范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (14)

1.一种阀盖组件，所述阀盖组件包括：

手轮；

阀盖壳体，其中，所述阀盖壳体限定圆柱形柱体；

负载板，位于所述圆柱形柱体内；

弹簧垫圈，位于所述圆柱形柱体内，其中，所述弹簧垫圈的第一侧与所述负载板接触；以及

过渡压力环，其中，所述过渡压力环包括顶部部分和底部部分，所述顶部部分具有设有一直径的圆形截面并且与所述弹簧垫圈的第二侧接触，所述底部部分具有设有一宽度的非圆形截面，且所述底部部分的宽度大于所述顶部部分的直径，所述底部部分进一步包括位于所述底部部分的底表面上的卷边，所述卷边从所述底部部分的所述底表面向外突出，所述卷边具有与本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸，并且所述本体组件的所述本体外部密封周缘与所述顶部部分的圆形截面不一致。

2.根据权利要求1所述的阀盖组件，其中，所述阀盖壳体限定开口，并且所述过渡压力环的所述底部部分适配在由所述阀盖壳体限定的所述开口内。

3.根据权利要求1所述的阀盖组件，其中，所述过渡压力环包含不锈钢。

4.根据权利要求1所述的阀盖组件，其中，所述过渡压力环的所述顶部部分包括O形环，并且所述O形环被构造成在所述过渡压力环的所述顶部部分的外边缘与限定所述圆柱形柱体的所述阀盖壳体的壁之间形成密封。

5.根据权利要求1所述的阀盖组件，其中，所述本体组件的所述本体外部密封周缘的形状为椭圆形或跑道形，并且所述卷边的形状为椭圆形、跑道形或圆形。

6.根据权利要求1所述的阀盖组件，其中，所述卷边以与所述底部部分的所述底表面相距0.020英寸至0.050英寸的高度从所述底部部分的所述底表面突出。

7.根据权利要求1所述的阀盖组件，其中，所述卷边具有0.06英寸至0.120英寸的宽度。

8.一种将隔膜密封到本体组件的本体外部密封周缘的方法，所述方法包括：

将隔膜组件附接到阀盖组件

将具有所附接的所述隔膜组件的所述阀盖组件附接到所述本体组件；

旋转所述阀盖组件的手轮，其中，所述手轮的旋转使柱体内的弹簧垫圈压缩，压缩的所述弹簧垫圈将压缩力施加到所述柱体内的过渡压力环的顶部部分，并且所述过渡压力环的所述顶部部分具有设有一直径的圆形截面；并且

其中，所述过渡压力环的底部部分具有设有一宽度的非圆形截面，且所述底部部分的宽度大于所述顶部部分的直径，所述底部部分进一步包括位于所述底部部分的底表面上的卷边，所述卷边从所述底部部分的所述底表面向外突出，所述卷边具有与所述本体组件的所述本体外部密封周缘一致的形状和尺寸，所述本体组件的所述本体外部密封周缘与所述顶部部分的圆形截面不一致，并且施加到所述过渡压力环的所述顶部部分的所述压缩力将所述卷边压靠在所述隔膜组件上并将所述隔膜压靠在所述本体外部密封周缘上，以将所述隔膜密封到所述本体外部密封周缘。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述本体组件的所述本体外部密封周缘的形状为椭圆形或跑道形，并且所述卷边的形状为椭圆形、跑道形或圆形。

10.一种阀，所述阀包括：

阀盖组件，其中，所述阀盖组件包括：

手轮；

阀盖壳体，其中，所述阀盖壳体限定圆柱形柱体；

负载板，位于所述圆柱形柱体内；

弹簧垫圈，位于所述圆柱形柱体内，其中，所述弹簧垫圈的第一侧与所述负载板接触；以及

过渡压力环；

隔膜组件；以及

本体组件，其中，所述本体组件包括堰部；

其中，所述过渡压力环包括顶部部分和底部部分，所述顶部部分具有设有一直径的圆形截面并且与所述弹簧垫圈的第二侧接触，所述底部部分具有设有一宽度的非圆形截面，且所述底部部分的宽度大于所述顶部部分的直径，所述底部部分进一步包括位于所述底部部分的底表面上的卷边，所述卷边从所述底部部分的所述底表面向外突出，所述卷边具有与所述本体组件的本体外部密封周缘一致的形状和尺寸，并且所述本体组件的所述本体外部密封周缘与所述顶部部分的圆形截面不一致。

11.根据权利要求10所述的阀，其中，所述过渡压力环包含不锈钢。

12.根据权利要求10所述的阀，其中，所述本体组件的所述本体外部密封周缘的形状为椭圆形或跑道形，并且所述卷边的形状为椭圆形、跑道形或圆形。

13.根据权利要求10所述的阀，其中，所述卷边以与所述底部部分的所述底表面相距0.020英寸至0.050英寸的高度从所述底部部分的所述底表面突出。

14.根据权利要求10所述的阀，其中，所述卷边具有0.06英寸至0.120英寸的宽度。