[發明專利]具有浮動密封件的閘閥

有效

• 申請號: 201410449886.8
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104421439B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: T·皮科;S·豐特尼
• 申請（專利權）人: 德威諾斯有限公司
• 主分類號: F16K3/00
• 分類號: F16K3/00;F16K3/30
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 聶慧荃,黃艷

技術領域

本發明涉及閘閥(gate valve，閘式閥)，特別涉及如下應用中所用的閘閥：在該應用中對閘閥的定期清洗非常重要。

背景技術

在例如食品加工、制藥和化妝品等領域中，純度控制通常處于最優先的地位。在這類產業中通常使用閘閥來打開和關閉不同管線。

在接觸了一種液體或氣體之后，這些閥在接觸其它液體或氣體之前通常需要被徹底清洗，以達到高清潔的要求并避免細菌污染。

舉例而言，閘閥通常具有需要定期清洗的一個或多個某種墊圈。在清洗前，可以將這些墊圈從閘閥上拆下并從閘閥組件中完全移除。然而這意味著加工過程必須停止，且經常需要人工交互操作。

清洗通常使用強酸或強堿溶液來進行，以確保沒有細菌或非期望產品的污染。如果使用例如橡膠墊圈，由于在反復地經受嚴苛的清洗條件之后橡膠中可能出現的老化或裂縫，必須定期更換墊圈。

專利文獻US 5201490中描述了一種包括閘閥體的閘閥密封組件，該閘閥體內部形成有閘閥座。通過致動一桿柱塞(stem-plug)來打開和關閉閥，并使用PTFE墊圈對閘閥座進行密封。然而，在對清潔的要求高度重視的情況下，存在著對閥進行改進以供使用的需求。

發明內容

本發明的一個目的是至少部分地克服上文指出的現有技術中的一個或多個缺限。特別地，本發明的一個目的是提供一種可以原位清洗(CIP)的閥，從而便于清洗過程的自動操作。

本發明的另一個目的是提供一種雙密封閥，該閥由單個柱塞致動并且還提供泄漏檢測。

作為本發明的第一方面，提供了一種閥桿柱塞和密封件組件，其包括：

閥桿柱塞，具有軸向隔開的第一外緣肩部和第二外緣肩部，第一外緣肩部和第二外緣肩部之間形成一槽；以及

浮動密封墊圈，設置在該槽中；其中該浮動密封墊圈是具有中心開口的環形圈，閥桿柱塞延伸穿過該中心開口；并且其中

浮動密封墊圈的外表面包括上部周向延伸部段和下部周向延伸部段，其中這些部段被設置為用以密封閥座，且由此形成雙接觸式密封，以及其中

浮動密封件的外表面在上部周向延伸部段與下部周向延伸部段之間呈凹形，使得當形成上述雙接觸式密封時，在閥座與上部周向延伸部段及下部周向延伸部段之間形成泄漏室。

根據上述本發明第一方面的閥桿柱塞和密封件組件的優點在于其為單個座閥提供了雙重密封方案。由此，該閥桿柱塞和密封件組件提供了由單個柱塞致動的雙密封(double seal)方案。由于浮動密封墊圈的構造，兩個周向延伸部段均能夠對閥座進行密封，從而形成雙密封部。由此，與例如形成單個密封的情況相比，此方案提供了更大的密封能力，并且還允許僅使用一個用于移動該組件的致動器來形成雙密封部。此外，該閥桿柱塞和密封件組件被構造為使得在上述雙密封部之間、即在上述延伸部段與閥座的接觸點之間形成泄漏室。因此，在所形成的密封部之一不能正確發揮功能的情況下，穿過失效的密封部的流體可在泄漏室中被檢測到。

閥桿柱塞是指一種與可在閥中使用的桿(stem，閥桿)相連接的柱塞。由此，柱塞的肩部可從該桿沿徑向延伸，即沿與桿的長度方向垂直的方向延伸。由此，形成在閥桿柱塞的兩個肩部之間的槽用于保持或接納墊圈。

浮動密封墊圈被形成為環形圈，即該墊圈可為隔膜(diaphragm)。由此，該墊圈的中心開口是供閥桿柱塞延伸穿過的開口。這樣，該中心開口的直徑可以大于實際墊圈材料的寬度。

“浮動密封件”指的是在閥桿柱塞處于非密封狀態，即沒有形成雙接觸時，在閥桿柱塞的槽中，墊圈在軸向和側向上為松配合。這種浮動設置提供了出色的清洗性能。這意味著在閥桿柱塞處于非密封狀態時，由于墊圈的擴張，浮動的密封墊圈使得清洗流體能夠圍繞墊圈的各個面循環，而不需要拆卸墊圈。

因此，該墊圈的外表面可以是面向或者密封該閥座的表面，而浮動密封墊圈的內表面是面向中心開口的表面，即面向延伸穿過墊圈的閥桿柱塞的表面。該墊圈包括在浮動密封件的外緣沿徑向延伸的兩個部段，即上部部段和下部部段。這些部段延伸以便對閥座進行密封，從而與閥座形成包括上密封部和下密封部的雙接觸式密封部，。當密封時，該墊圈可被固定，且這些部段可被壓緊在閥座的表面上。因此在墊圈的密封狀態下，即被擠壓而與閥座接觸時，墊圈可不處于浮動狀態。

該閥座可以是例如在閘閥組件中限定管道的孔口的止動表面(stop surface)。