[发明专利]筒形壁上的旋塞阀硬密封件

说明书

一种旋转阀，包括：阀本体，该阀本体包括形成在阀本体中的开口；旋转部件，该旋转部件接纳在阀本体的开口内，其中旋转部件构造成绕旋转部件的旋转轴线相对于阀本体旋转；以及密封组件，该密封组件包括设置在阀本体与旋转部件之间的硬密封结构和软密封结构。硬密封结构由基本上刚性的材料形成并且构造成与旋转部件密封接合。软密封结构由可弹性变形的材料形成并且构造成与硬密封结构和阀本体密封接合。

技术领域

本发明涉及用于旋转阀的密封组件，更具体地，涉及包括软密封件和硬密封件中的每一者的密封组件，该密封组件用于确保固定阀本体的内表面与旋转部件的外表面之间的相对较低的摩擦和流体紧密密封。

背景技术

旋塞阀通常包括具有大致筒形或锥形的外表面的“旋塞”，该旋塞被接纳在具有对应的筒形或锥形内表面的阀本体内。旋塞通常包括贯穿旋塞形成的至少一个通路，其中，通路中的每个通路的端部中的至少一个端部与旋塞的外表面相交。通路的每个通路构造成通过旋塞关于各种不同的流动构型中的任一流动构型连通流体。阀本体进而通常包括与阀本体的内表面相交的一个或更多个端口，以便在阀本体的端口与旋塞的通路的任何组合之间连通流体。旋塞操作性联接至旋转致动器，该旋转致动器构造成使旋塞相对于固定阀本体旋转，以使通路中的每个通路相对于固定端口中的每个固定端口重新定位。根据旋塞和阀本体的构型，旋塞相对于阀本体的这种旋转可以切换通路中的哪个通路安置成与对应的端口进行流体连通，或者可以通过将通路中的至少一个通路安置成与阀本体的内表面的没有端口中的一个端口的一部分对准而停止通过通路中的至少一个通路的流。

旋塞相对于阀本体旋转的方式要求在旋塞的外表面与阀本体的内表面之间建立适当的流体紧密密封，以确保对应的流体不会泄漏到旋塞与阀本体之间可能存在的相对较小的筒形或锥形间隙中，该筒形或锥形间隙允许旋塞易于相对于阀本体旋转。传统上，这种密封是通过在阀本体的内表面上围绕端口中的每个端口的周缘安置密封元件来建立的。密封元件中的每个密封元件通常由相对较软且有弹性的材料形成，该相对较软且有弹性的材料能够被压缩在阀本体的内表面与旋塞的外表面之间，以确保无论旋塞的旋转位置如何，都能保持适当的密封效果。例如，该材料可以是弹性体材料。

发明内容

技术问题

不幸地，这些密封元件呈现不利的关系，其中旋塞与阀本体之间的密封效果的增加也倾向于增加旋塞相对于阀本体旋转所需的扭矩的量。这发生的原因是在旋塞阀的径向方向上施加至这种密封元件的压缩的量与由此提供的密封效果直接相关。随着压缩程度的增加，密封件的内表面与旋塞的外表面之间存在的径向力也增加。这种增加的径向力增加了密封元件与旋塞的外表面之间相对于旋塞的周向方向存在的摩擦力，这反过来又增加了使旋塞相对于阀本体旋转时克服这些摩擦力所需的扭矩的量。因此，能够为给定的旋塞阀构型提供期望程度的密封效果的旋转致动器的类型可能仅限于具有对应的扭矩等级的那些旋转致动器，这导致这些旋转致动器的成本更高，同时也需要更大的功率来以期望的方式操作。

因此，本领域存在对生产一种下述密封元件的需要，该密封元件能够在不需要相应增加使旋塞相对于相关联的阀本体旋转所需的扭矩的量的情况下提供期望程度的密封效果。

问题的解决方案

根据本发明的实施方式，公开了一种用于与旋转阀一起使用的密封组件，该旋转阀具有构造成相对于阀本体旋转的旋转部件。密封组件包括构造成与旋转部件密封接合的硬密封结构。硬密封结构由基本上刚性的材料形成。软密封结构构造成与硬密封结构和阀本体密封接合。软密封结构由可弹性变形的材料形成。

根据本发明的另一实施方式，公开了一种旋转阀。该旋转阀包括：阀本体，该阀本体包括在形成在阀本体中的开口；旋转部件，该旋转部件接纳在阀本体的开口内，其中旋转部件构造成绕旋转部件的旋转轴线相对于阀本体旋转；以及密封组件，该密封组件包括设置在阀本体与旋转部件之间的硬密封结构和软密封结构。硬密封结构由基本上刚性的材料形成并且构造成与旋转部件密封接合。软密封结构由可弹性压缩的材料形成并且构造成与硬密封结构和阀本体密封接合。

附图说明