[發(fā)明專利]用于三偏心蝶閥的金屬密封系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111118019.2
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN114251468A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅倫·高美;米歇爾·利弗朗索瓦;E·博耶;M·泰西爾;讓-雅克·達(dá)爾克;B·蒂維農(nóng)
• 申請（專利權(quán)）人: 法國原子能源和替代能源委員會;泰內(nèi)帝集團(tuán)法國公司
• 主分類號: F16K1/226
• 分類號: F16K1/226
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 王珺;卜晨

本發(fā)明的主要目的是提供一種用于三偏心蝶閥(30)的金屬密封系統(tǒng)(6)，包括：動態(tài)金屬密封件(21)，其包括由外部涂層包圍的金屬芯；外表面呈傾斜錐形的金屬殼(15)，其包括第一殼體，動態(tài)金屬密封件(21)安裝在第一殼體內(nèi)；金屬蓋(29)，其固定到金屬殼(15)以允許通過金屬殼(15)與金屬蓋(29)的上表面或下表面的齊平裝配來閉合，金屬殼包括第二殼體，金屬蓋裝配在第二殼體中，動態(tài)金屬密封件(21)位于金屬蓋(29)和限定第一殼體的金屬殼(15)的表面之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于三偏心蝶閥的密封系統(tǒng)的領(lǐng)域，更具體地涉及提供“連續(xù)式(in-line)”密封的閥主密封系統(tǒng)，即當(dāng)閥閉合時(shí)圍繞盤周邊的密封。

背景技術(shù)

美國專利US 9273789B2公開了一種三偏心蝶閥的典型布置。第一偏心包括桿沿著管道的軸線相對于盤表面的偏移。該相同的桿也相對于管道的軸線側(cè)向偏移以獲得第二偏心。最后，密封件的支承表面呈錐形，具有一定的傾斜角度，從而形成第三偏心。

這種布置對于本領(lǐng)域的專家來說是眾所周知的，并且當(dāng)閥閉合時(shí)，可以同時(shí)使主密封件的錐形表面的所有點(diǎn)與主體的錐形密封表面接觸，以下稱之為“座”。因此，這種布置對用戶而言是有用的，因?yàn)樵陂]合之前他或她必須幾乎不對盤施加任何扭矩。用戶只需在進(jìn)行接觸后施加扭矩以迫使密封件和座之間緊密接觸。

此外，在該美國專利US 9273789B2中，密封件安裝在盤上(可移動的)，而座安裝在閥體上(固定的)。然后密封件具有“凸”錐形形狀，而座具有“凹”錐形形狀。然而，可以將密封件安裝在固定部分中——其然后將具有凹錐形形狀——并且座可以位于盤上，其然后將具有凸錐形形狀。

然而，制造和開發(fā)的限制對于閥制造商來說是非常現(xiàn)實(shí)的。如果要使布置發(fā)揮最佳功能，密封件和座的錐形表面必須完美配合。這特別包括三個方面：1)密封件必須具有側(cè)向自由度以便處于正確的位置——這種類型的結(jié)構(gòu)施加的最佳運(yùn)動學(xué)受到組件的不同制造公差的干擾，因此允許系統(tǒng)自調(diào)整是很重要的；2)錐形部件的幾何形狀必須盡可能精確；3)錐形部件的幾何形狀不得隨時(shí)間而變形，例如在溫度升高期間。

盡管如此，“完美配合”的概念仍然難以應(yīng)用，并且本領(lǐng)域的專家很少使用。凸錐形部件和凹錐形部件不能嚴(yán)格地在拓?fù)渖舷嗤Ｈ绻瑰F體非常略微地小于凹錐體，則在閉合結(jié)束時(shí)，兩個表面之間或多或少會有開口的擴(kuò)展區(qū)域，并且密封功能實(shí)際上會非常惡化。

本領(lǐng)域的專家針對這個問題的反應(yīng)將在于兩個錐面的容差方法。他或她會產(chǎn)生一些干涉，特別是在凸錐體穿入到凹錐體中，反之亦然，以確保不存在開口區(qū)域。這是有效的，但是會丟失凸錐形表面的所有點(diǎn)在凹錐形表面上的同時(shí)接觸。運(yùn)動學(xué)研究表明，首先在最靠近閥操作軸線的區(qū)域進(jìn)行接觸，即在閉合結(jié)束前的幾度處；然后其會逐漸擴(kuò)散到離所述閥操作軸線最遠(yuǎn)的區(qū)域。因此，在閉合最后度數(shù)的期間會有少量的扭矩。

因此，可以理解的是，可能最終將不得不使用非常剛性的錐形接頭，這些接頭因此不太有利于表面對表面的適應(yīng)，而該表面對表面的適應(yīng)將有利于密封，有利于降低操作扭矩的最終微小獲益。

錐形密封件的剛性可以通過用片層狀密封件代替單件式金屬錐形密封件來降低，該片層狀密封件由石墨和金屬條的堆疊組成，例如在上述美國專利US 9273789B2的圖4中可見。然而，靈活性方面的最終獲益仍然很小。還應(yīng)該注意的是，這種類型的構(gòu)造可能是不適用的，特別是在石墨不兼容的應(yīng)用中。隨著時(shí)間的推移，石墨部件的磨損也是一個問題，因?yàn)槭浅Ｒ姿椋虼撕芸赡茉谑褂弥斜磺治g。