CN101663518B - 用于过程控制阀的柔性密封件 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于过程控制阀的柔性密封件。示例性公开的密封件包括用于蝶阀的密封件。该示例密封件包括基本柔性的环形托架(408)，其被配置为固定在所述蝶阀内并在环绕所述蝶阀内的流动控制孔道。另外，该密封件包括连接到所述环形托架的内径的环形卡盘。所述卡盘包括第一部分(404)和连接到该第一部分以限定周向开口从而保持密封环(412)的第二部分(406)。

Description

用于过程控制阀的柔性密封件

相关申请

本申请为于2005年12月21日递交的名称为“用于过程控制阀的柔性密封件”的美国专利申请11/313,364的部分连续申请。

技术领域

本公开内容大体上涉及密封件，更具体地，涉及用于过程控制阀的柔性密封件。

背景技术

典型地，需要控制诸如油气管线分配系统和化学加工厂等工业过程中的过程控制流体。在一些工业过程中，蝶阀用于控制过程流体的流动。一般而言，诸如压力条件、操作温度和过程流体等工业过程条件规定了阀部件的类型，包括可能使用的蝶阀密封件的类型。

图1示出已知蝶阀50的一部分。蝶阀50(其例如可为由密西西比的圣路易斯的爱默生过程管理分公司费希尔制造的8510阀)使用聚四氟乙烯(PTFE)密封件。在典型的PTFE密封件中，PTFE密封环52被紧固在阀体54中。当阀50接近于在PTFE密封环52与盘56之间形成密封时，PTFE密封环52接触盘56。诸如图1所示的PTFE密封件与金属密封件相比提供优良的密封性能，并提供相对较长的密封寿命。PTFE密封件还使盘(例如，盘56)从密封件(例如，密封环52)移开所需的转矩量减小，且不限于应用于将密封件暴露于450度华氏温度以下的温度的过程应用中。

诸如用于图2的蝶阀60的密封件62的石墨分层密封件也是已知的。图2的石墨分层密封件通常用于已知为三偏心阀的蝶阀。与传统的双偏心阀相比，三偏心阀典型地在阀轴(未示出)的旋转中心与盘64的旋转中心之间具有较大的偏移。该偏移使盘64和密封件62在盘64移动进入和远离支座66而沿离心路径行进，从而相当大地减小了膨胀的石墨分层密封件62与支座66在闭合期间的接触区域。进一步与双偏心阀的不同之处在于，三偏心阀60的盘64的横截面为典型的椭圆形，而不是圆形，以进一步减小密封件62与支座66在接近闭合时的接触面积。众所周知，三偏心阀60被配置为在盘64与密封件62未安置(unseated)(即，在打开或闭合时接近支座66操作)时减小密封件62与支座66之间的接触或接合面积而减小任意应用(例如，节流或起停)的磨损。

通常，密封件62被刚性地连接到盘64，支座66被集成到阀体68。由于将盘64和密封件62驱动进入和远离支座66以确保紧密关断所需的高转矩，诸如图2所示的三偏心设计可能是不利的。另外，这种类型的密封件难以维护。例如，如果集成到阀体68的支座66有任何损坏，则阀体68也需要修理或更换。

金属密封件传统上也被用于蝶阀。图3所示的阀70的一部分示出的一个这种金属密封件为用于8510B阀中的金属密封件，其也由密西西比的圣路易斯的爱默生过程管理分公司费希尔

制造。在图3所示的密封件中，悬臂式金属密封环72接触盘74以在密封环72与盘74之间形成密封。金属密封件很好地适于使用在高温和高压过程应用中，但通常更易于受到磨损，从而要求更多的维护并导致更多的花费。

人们已经进行了多次尝试将前述已知密封件类型中的至少两个的特性组合在一起。一个这种尝试示于图4中，其图示出阀80的一部分，而阀80具有由俄亥俄州的辛辛那提的苏莫斯

制造的防火密封件。图4所示的防火密封件组合了PTFE密封件和金属密封件的元件。如图4所示，初级PTFE密封件82被保持在次级金属密封件86的容纳沟槽84内。防火密封件通过密封环保持件90保持在阀体88内，并被配置为当保持在阀体88内时，防火密封件的预载导致在金属密封件86中形成弯曲部分或屈曲部分92，类似于贝氏垫圈的弯曲部分或屈曲部分。该预载产生弹簧力，使得当盘94接触密封件时，该弹簧力驱使防火密封件与盘94接触，在PTFE密封部件82与盘94之间形成流体密封。在操作中，初级PTFE密封部件82为牺牲品。例如，在PTFE密封部件82周围的温度超过450度华氏温度的起火的情况下，PTFE部件82可被消耗(即，升华或燃烧)，但由屈曲部分92提供的弹簧力使金属密封件86接触盘94，以维持密封件86与盘94之间的流体密封。然而，图4所示的这种类型的防火密封件易于在屈曲部分92处疲劳失效。

发明内容

根据一个示例，用于蝶阀的密封件包括基本柔性的环形托架，其被配置为固定在所述蝶阀内并在环绕所述蝶阀内的流动控制孔道。该密封件还包括连接到所述环形托架的内径的环形卡盘。所述卡盘包括第一部分和连接到该第一部分以限定周向开口从而保持密封环的第二部分。

根据另一示例，用于蝶阀的密封件包括卡盘，其具有第一环形部分和连接到该第一环形部分以限定开口的第二环形部分。另外，基本刚性的环形密封件被保持在所述开口中。

附图说明

图1是已知的PTFE蝶阀密封件的一部分的剖视图。

图2是用于三偏心蝶阀的已知的石墨分层密封件的一部分的剖视图。

图3是用于蝶阀的已知的金属密封件的一部分的剖视图。

图4是结合了金属密封件和PTFE密封件特性的已知的蝶阀密封件的一部分的剖视图。

图5是包括具有固定到柔性密封托架的刚性密封环的示例密封件的蝶阀的一部分的剖视图。

图6是图5的示例密封环和密封托架的放大剖视图。

图7是可用于实施图5的示例密封件的可替换密封件结构的放大剖视图。

图8是可用于实施图5的示例密封件的另一可替换密封件结构的放大剖视图。

图9是包括将密封环连接到柔性密封托架的卡盘的蝶阀的一部分的剖视图。

图10是图9的蝶阀的一部分的剖视图，其图示出将密封环连接到柔性密封托架的可替换卡盘。

图11是在盘上包括示例石墨分层密封环的蝶阀的一部分的剖视图。

图12是图11的示例密封环的放大图。

图13是进一步包括示例密封加强件的图11的示例蝶阀的一部分的剖视图。

图14是图13所示的示例密封加强件的平面图。

图15是可用于蝶阀内的另一可替换密封环卡盘和柔性托架结构的剖视图。

图16是可用于蝶阀内的另一可替换密封环卡盘和柔性托架结构的剖视图。

图17示出可用于实施图16的示例卡盘的示例径向焊缝。

图18示出可用于实施图16的示例卡盘的示例轴向焊缝。

图19是可用于实施本文所述的示例密封件的另一示例卡盘结构的剖视图。

图20是可用于实施本文所述的示例密封件的又一示例卡盘结构的剖视图。

具体实施方式

图5是示例蝶阀100的一部分的剖视图。图5所示的蝶阀100例如可用于在广泛的温度范围内控制过程流体，例如天然气、石油、水，等等。如图5所示，蝶阀100包括盘102(例如，可移动流动控制构件)，在盘102处可能出现相对高压的流体。蝶阀100还包括阀体104和连接到该阀体104的保持件或保护环106。保护环106保持密封件110，以在盘102与密封件110之间形成流体密封。

盘102通过阀轴(未示出)安装在阀100内。为了控制过程流体通过阀100的流动，控制阀器具(未示出)被操作性地连接到阀100，并通常响应来自过程控制器的控制信号，向阀致动器(未示出)提供气动信号，所述过程控制器可能为分布式控制系统(二者均未示出)的一部分。阀致动器连接到阀轴，并且当气动信号使阀致动器移动时，与该阀致动器相连的阀轴和盘102旋转，使得盘102的成形边缘111以与控制信号成比例的角度相对于密封件110(例如，在打开位置)被定位。盘102也可被旋转到闭合位置(例如，盘102的成形边缘111可与密封件110接触)，以形成流体密封。换言之，当盘102被旋转到闭合位置并接触密封件110时，流体密封形成在盘102与密封件110之间。密封件110可被配置为具有内径以与盘102的平均直径形成干涉配合。

另外，保护环106被配置为提供简化的维护通路到密封件110以进行更换，并防止过程流体直接暴露于密封件110。通过在保护环106、阀体104和密封件110之间形成紧密接触以基本防止在保护环106与阀体104之间的过程流体流动(即，泄漏通过盘102)，图5所示的示例夹持设计有利地在保护环106、阀体104和密封件110之间提供密封。另外，垫圈(未示出)可被提供为与保护环106、阀体104和密封件110相邻，以提高密封性能。

图6为图5的示例密封件110的一部分的放大图。示例密封件110包括基本柔性托架112，其例如具有曲形轮廓或者任意其它可使柔性托架112具有柔性的轮廓。示例密封件110还包括基本刚性的密封环114，其具有接触柔性托架112的外圆周表面113和被配置为接触并密封地接合盘102(图5)的内圆周表面115。柔性托架112能够使基本刚性的密封环114在接近阀100的闭合时基本跟随盘102的运动。这样，当盘102受到大压降，并且出现盘102的任意偏转或运动时，密封件110能够随盘102移动，以维持密封接触。柔性托架112还在保护环106与阀体104之间提供静态密封，以防止在密封件110周围出现泄漏。与一些已知浮动设计(floating design)相比，示例密封件110为这样的夹持设计，即，托架112的柔性和环114的刚性可被独立地控制。

如图6所示，示例密封环114为多层结构。在图6的示例中，外层116包括基本刚性或相对刚性的材料，例如金属。在一个特定示例中，外层116由不锈钢制成。然而，其它和/或另外的材料也可用于替代。外层116向密封环114提供刚性，从而当盘(例如，盘102)与密封环114密封接合时能够产生影响与盘102的密封而所需的密封力。外层116的横截面(例如，厚度或横截面面积)可以被改变以调节密封环114的刚性。

与每个外层116相邻的是相对较薄的膨胀石墨层118，其可使用加固碳纤维材料实施。膨胀石墨118主要用于将布置在膨胀石墨层118之间的中心层120胶合或粘附到密封件110上。中心层120提供主要密封，并且可由聚合物制成，举例而言，例如，PTFE。

在图6的图示示例中，例如使用诸如酚醛粘合剂等粘合剂在外层116与膨胀石墨层118之间形成紧固粘结。使用热压缩过程将中心层120粘结到膨胀石墨层118，在热压缩过程中，升高的温度允许中心层120在高压缩负载下流至邻接表面(即，石墨层118)的空隙中从而形成机械粘结。在层116、118和120被粘结后，另外的负载被施加到密封环114上以压缩膨胀石墨层118。在一个示例中，膨胀石墨层118被压缩到例如其原始厚度的约47％。膨胀石墨层118的压缩提供初始垫圈安置负载(gasket-seating load)，以防止工作中通过膨胀石墨层118的泄漏或渗出。在一个示例中，约每平方英寸5000磅的负载可用于压缩膨胀石墨层118。

在层116、118和120被粘结且负载被施加以压缩膨胀石墨层118之后，密封环114的外圆周表面113连接到密封托架112的平齐侧122。密封环114可通过例如激光焊接在每个外层116处均连接到平齐侧122。然而，任何其它机械、冶金、和/或化学固定技术可用于代替焊接或附加到焊接。

图7示出可用作密封件110(图6)的可替换示例分层膨胀石墨密封件150。密封件150的许多特性类似于密封件110，但有稍许不同。类似于密封件110，密封件150也包括柔性托架152，其具有例如曲形轮廓和平齐侧154。示例密封件150包括刚性密封环156，其具有接触柔性托架152的外圆周表面155和被配置为接触盘(例如，图5的盘102)的内圆周表面157。密封环156也包括多个层。外层158可由金属制成，举例而言，例如，不锈钢。当具有示例密封件110(图6)时，外层158为密封环156提供刚性，以在与盘密封接合时能够形成所需的密封力。外层158的厚度能够被改变以控制密封环156的刚性。

外层158之间有三个膨胀石墨层160，其可使用加固碳纤维来实施，相对于两个金属或聚合物(举例而言，例如，不锈钢或PTFE)层162交替布置。金属或聚合物层162可防止膨胀石墨层160中的石墨材料粘合和/或传递到盘(例如，盘102)或任何其它流动控制构件上。当层162由聚合物制成时，层162可提供润滑以防止材料从膨胀石墨层160传递到盘102。当层162由金属制成时，层162可提供刮削动作以基本上减少膨胀石墨层160的材料粘合到盘或其它流动控制构件上。

层158、160和162的连接方法取决于层162。当密封件150的层162为聚合物层时，它们以类似于如上所述的密封件110的层116、118和120的方式粘结。当密封件150的层162为诸如不锈钢等金属层时，所有的层使用诸如酚醛粘合剂等粘合剂粘结。另外，密封环156以类似于如上结合图6所述的环114连接到托架112的方式被连接到柔性托架152。

图8为示例金属密封件180，其能够以类似于示例密封件110的方式用于图5的示例阀100。示例密封件180包括：柔性密封托架182，其例如具有曲形轮廓或任何其它适于提供柔度的轮廓；和刚性密封环184，其具有内圆周表面186和外圆周表面188。外圆周表面188连接到密封托架182的平齐侧190。示例密封环184由金属制成，举例而言，例如，不锈钢。密封环184的刚度为密封环184的横截面面积的函数。具体地，密封环184的横截面面积越大，密封环184的刚性变得越强。示例金属密封件180使得密封环184和托架182能够使用多种材料，举例而言，例如，镍铬合金或其它防腐蚀材料。另外，针对密封环184和托架182使用不同金属使得托架182能够使用抗疲劳材料，例如S31600 SST，且使得密封环184能够使用抗磨损材料，例如合金6。类似于示例密封件110和150，示例金属密封件180为这样的夹持设计，即，托架182的柔性和环184的刚性可被独立地控制。

在图6-8的示例密封件110、150和180中，由盘密封接合产生的环向应力可导致示例密封件110、150和180与盘102的形状一致，以在盘运动接近闭合期间维持动态密封。盘102和/或密封环114、156和184可具有圆形和/或椭圆形形状。采用椭圆形盘或密封环时，盘102与密封件110、150和180之间的干涉在阀轴上或邻近阀轴的区域可基本为零。

尽管以上讨论了椭圆形，但该形状可从完全椭圆进行略微修改，以将盘102和密封件110、150和180之间的接触限制到最后少数几个旋转角度。另外，其它形状可用于盘102和/或密封件110、150和180，以优化盘102的几何形状，从而适应特定应用的需求。

盘102的周长可被设计为在接近盘102的旋转轴线时与密封件110、150和180不干涉，在轴的轴线90°以及其间的所有点处与密封件110、150和180有一定量的干涉。盘102的轮廓也可被设计为当盘102被闭合时，在盘102两侧的干涉基本相同。这些设计选择可使盘102与密封件110、150和180之间的干涉仅在闭合的最后少数几个角度发生，由此消除或最小化接近盘102的旋转轴线区域中的磨损。在旋转的最后少数几个角度形成的环向应力提供了在接近旋转轴线的区域处获得密封所需的加载。

图9示出蝶阀200的一部分的剖视图，蝶阀200具有通过卡盘204连接到柔性托架210的密封环202。阀200以与上述阀100基本类似的方式操作。示例卡盘204由上部206和下部208制成。密封环202插入在上部206与下部208之间，三者之间采用压配合，直到装配紧实。卡盘204通过例如激光焊接连接到托架210。然而，任何其它机械、冶金、和/或化学紧固件可用于替代焊接或增加到焊接。在图9的示例中，仅一个激光焊缝用于连接部件206、208和210。在该示例中，托架210的悬臂轮廓增大托架210的柔性。尽管示例托架210在接近卡盘204的顶部并在法兰212下方连接到卡盘204，但托架210可在不同点连接到卡盘204。如果托架210和卡盘204在不同点(即，不同于图9所示的位置)连接，则上部206和下部208的形状可改变，以使部件206、208和210可使用一个焊缝被连接。

卡盘204的上部206和下部208由金属制成，举例而言，例如，不锈钢。密封环202为类似于上述任意多层结构的多层结构。另外，密封环202也可为紧实结构，举例而言，例如，膨胀石墨的紧实件。

使用卡盘206将密封环202连接到托架210显著地增强密封环202的支撑。特别是，由卡盘206提供的增大的金属质量帮助将密封环202的各个层保持在一起。由卡盘204提供的支撑增大了密封件不会泄漏的负载。

图10示出具有可替换卡盘252和托架254的图9的示例阀200的剖视图。在该示例中，卡盘252也具有上部256和下部258，但是上部256和下部258与图9的示例卡盘204的上部206和下部208的形状不同。上部256和下部258与图9所示的上部206和下部208的形状不同原因在于托架254为基本平坦的，并在卡盘252的下部被连接到卡盘252。因此，在上部256上不需要法兰。此外，与具有曲形轮廓并因而需要模具的托架210相比，托架254的平坦轮廓减小与其制造相关的加工成本。图9或图10的示例所示的阀200的部件形状可基本类似于如上所述的阀100进行设计和制造。

图11为示例蝶阀300的一部分的剖视图，其可类似于上述的阀100和200。如图3所示，蝶阀300包括盘302(例如，可移动流动控制构件)，在盘302处可能出现相对高压的流体。蝶阀300也包括阀体304和连接到阀体304的保护环306。保护环306保持柔性密封件310，以在盘302与柔性密封件310之间形成流体密封。柔性密封件310可为类似于上述托架112、152、158和210的冲压金属部件。然而，柔性密封件310在该示例中不支撑密封环，而是用于形成与盘302的密封。

盘302包括上部312和下部314。上部312和下部314通过机械紧固件316(举例而言，例如，螺栓，或任意其它机械紧固件)被连接或夹持。当被夹持时，上部312和下部314配合在一起并形成成形边缘318。密封环320沿成形边缘318布置，并布置在盘302的上部312与下部314之间。

密封环320被放大示于图12中。如图12所示，密封环320为类似于上述任意多层结构的多层结构。例如，外层322可包括基本刚性或相对刚性的材料，例如金属。在一个特定示例中，外层322由不锈钢制成。然而，其它和/或另外的材料可用于替代。

与每个外层322相邻的是相对较薄的膨胀石墨层324，其可使用加固碳纤维材料实施。中心层326布置在石墨层324之间。中心层326可由聚合物制成，例如PTFE，以提供润滑，从而防止石墨材料从膨胀石墨层324传递到柔性密封件310等。尽管两个金属层322、两个膨胀石墨层324和一个聚合物层325被示出在图11和图12的示例环中，然而任意数目和/或层322、324和326的组合可用于代替。

密封环320的层322、324和326以类似于上述多层结构的方式被粘结。在层322、324和326被粘结且负载被施加以压缩膨胀石墨层324之后，密封环320被放置在盘302的上部312与下部314之间。盘302的部分312和314然后利用紧固件316被夹持在一起，以紧固或夹持盘302的密封环320。上部312和下部314以类似于图9和图10的卡盘204和252支撑其相应的密封件的方式支撑密封件320。盘302和柔性密封件310以类似于上述盘102和密封件110的方式操作并形成密封。

图13示出蝶阀300的一部分的剖视图，其沿反向流动方向B具有增大的硬度。如图13所示，密封结构305包括蝶阀300的保护环306和与柔性密封件310相邻的硬化构件350。尽管是基本柔性的，硬化构件350被配置为沿反向流动方向B增大柔性密封件310的硬度(即，用作密封硬化件)，并进一步被配置为沿前向流动反向A与柔性密封件310的运动不干涉(例如，柔性密封件310的硬度沿前进流动反向A不受硬化构件350影响)。如图13所示，示例硬化构件或密封硬化件350被布置在保护环306与柔性密封件310之间。在一些示例中，密封硬化件350不会固定到保护环306和/或柔性密封件310。例如，密封硬化件350可被捕获或夹持在而不是永久地固定到柔性密封件310与保护环306之间。由此，硬化构件350被配置为沿前向流动反向A具有一个硬度，沿反向流动反向B具有另一或不同硬度。

本领域普通技术人员可以理解的是，各种不同材料可被用于实施密封硬化件350。例如，密封硬化件350可由类似于用于形成柔性密封件310的材料组成，和/或可由具有比柔性密封件310相对较高的抗磨损和/或抗腐蚀的材料制成。可替换地，密封硬化件350也可由具有比柔性密封件310小的抗磨损材料组成，因为密封硬化件350不像柔性密封件310那样维持与密封环320的滑动接触。

如图14所示，密封硬化件350可具有垫圈状形状，其内径352基本等于柔性密封件310的内径。密封硬化件350可具有外径354，其大到足以使密封硬化件350紧固地捕获在夹持部分(例如，保护环306)与柔性密封件310之间。密封硬化件350可为基本平面的或可具有构形轮廓。构形轮廓可由弯部356和358形成。另外，密封硬化件350可被配置为与磨蚀介质干涉而与柔性密封件310接触，由此用作屏障保护柔性密封件310不受磨蚀介质影响。

可替换地，密封硬化件350可具有多个柔性悬臂构件，其每一个均可一端被捕获在柔性密封件310与保护环306之间，另一端延伸到柔性密封件310的至少末梢部分360。多个悬臂构件可围绕柔性密封件310的圆周均匀分隔，和/或可围绕柔性密封件310以任意期望构造分隔，使得多个悬臂构件沿反向流动方向B基本均匀地增大整个柔性密封件310的硬度。

回到图13，当流体压力沿反向流动反向B在闭合位置被施加到盘302时，柔性密封件310沿反向流动反向B弯曲，直到末梢部分360邻接或接触密封硬化件350。采用该方式，密封硬化件350用作对柔性密封件310的末梢部分360的柔性支撑。因此，密封硬化件350沿反向流动反向B增大柔性密封件310的硬度，以防止柔性密封件310弯曲得太多，使得盘302的成形边缘318与柔性密封件310之间的流体密封不会被损害或破坏。类似于密封硬化件350的部件也可添加到本文所述的任何其它示例中。

在图11和图13的示例阀300中，柔性密封件310与密封环320之间的动态密封可利用通过密封环320和盘302的形状被引入到柔性密封件310中的环向应力和/或参照图5所述的柔性密封件310。进一步，密封环320可以基本类似于以上参照图6-8的环114、156和184所述的方式进行设计和制造。

图15为另一可替代的密封环卡盘和柔性托架构造400的剖视图，其可使用在蝶阀内。大体上，图15的构造400类似于图9所示的构造。如图15所示，具有上部404和下部406的卡盘402通过焊接点(例如，激光焊接)410固定到柔性托架408。密封环412被捕获在上部404与下部406之间。密封环412可使用本文所述的任何多层密封结构实施。与图9所示的密封件/托架构造相比，卡盘402以类似于密封环114、156和184被固定到其各自的托架112、152和182的方式而被连接到柔性托架408的平齐侧414。

图16为又一可替代的密封件或密封环卡盘和柔性托架构造500的剖视图，其可使用在蝶阀内。如图5所示，示例密封件500包括基本柔性的环形托架502，其被配置为固定在蝶阀(例如，图5的示例阀100)内并围绕蝶阀中的流动控制孔道。另外，示例密封件500包括连接到环形托架502的内径表面506的环形卡盘504。示例卡盘504包括第一部分508和连接到第一部分508以限定周向开口512从而保持或维持密封环514的第二部分510。柔性环形托架502和密封环514可以类似于或等同于以上结合图5-15所述的柔性托架和密封环的方式实施。然而，如以下更为详细地阐释，示例托架504在很多方面不同于以上参照图9、10和15所述的卡盘。

详细参照图16所示的示例卡盘504，第一部分508具有第一向内表面516，第二部分510具有第二向内表面518以接合第一向内表面516。向内表面516和518包括各自的径向定向部分或径向表面520和522。径向定向部分或径向表面520和522位于与环形密封件500的纵向轴线大致或基本垂直的平面或多个平面中。如本文所用，用语“径向表面”包括至少近似垂直于环形构件(例如，密封件500)的纵向轴线的表面。向内表面516和518还包括轴向定向部分或轴向表面524和526，其位于与示例密封件500的纵向轴向大致或基本平行的平面或多个平面中。如本文所用，用于“轴向表面”包括至少近似平行于示例密封件500的纵向轴线的表面。

第一和第二部分508和510可通过向内表面516和518中的至少一部分使用例如焊缝或多个焊缝(例如，激光焊缝)连接在一起，其将向内表面516和518的至少一部分熔融在一起。示例径向焊缝550示于图17中，示例轴向焊缝552示于图18中。焊缝550和552可连续地且完整地包围环形卡盘504，或者可替换地，可为分隔在环形卡盘504周围的多个不连续的焊缝。如图17和图18所示，焊缝550和552将向内表面516和518的与限定开口512的轴向壁554基本相邻的至少一部分熔融在一起。通过在熔融与轴向壁554基本相邻的表面516和518的位置使用焊缝或多个焊缝，卡盘504可对密封环514施加并维持期望保持负载。特别是，图16、17和18所示的卡盘504和焊缝550、552最小化或基本上消除第一和第二部分508和510被捕获在部分508和510之间的密封环514的延展力(例如，反作用负载)分隔或展开的可能性。换言之，由密封环514施加到被焊接或熔融在一起的部分508和510的反作用负载的转矩或力，显著减小或最小化接近或基本邻近轴向壁554以及密封环514(即，产生转矩的反作用力的源)的焊接位置。

类似于示例卡盘402，示例卡盘504通过一个或多个焊缝或任何其它适当的方法联结或连接到基本柔性的托架502。然而，与示例卡盘402相比，径向表面502和522具有比轴向表面524和526更大的接合表面面积。能够最为清晰地从图17和图18观察到，在向内表面516和518的径向部分520和522之间具有相对较大的接合面积允许或有利于与壁554基本相邻的部分508和510的熔融或结合，并消除在部分508和510的向内表面516和518之间使用干涉配合的需求，例如分别结合图9和图15的示例卡盘204和402所述的那样。

尽管向内表面516和518被描述为具有基本径向定向和基本轴向定向的部分，但针对向内表面516和518的其它构造和/或方位可用于替代。例如，向内表面516和518可为倾斜的，使得表面516和518的一些部分或整个表面516和518倾斜为既不垂直也不平行于密封件500的纵向轴线。可替换地或另外地，向内表面516和518可具有非直线(例如，曲形)轮廓，以使表面516和518互补。

图19为另一示例卡盘构造570的剖视图，其可用于实施本文所述的示例密封件。示例卡盘570包括第一部分572和连接到第一部分572以限定开口576从而保持密封环(例如，图16的密封件514)的第二部分574。第二部分574包括径向狭槽、槽或沟槽578，其容纳轴向突起部分或轴向突起580。第一和第二部分572和574通过焊缝582连接在一起，该焊缝延伸穿过第二部分574的下表面584至轴向突起580。示例卡盘570还提供第二开口或沟槽586，以容纳柔性环形托架(例如，类似于图9的示例托架210)的一端。在组装期间，狭槽、槽或沟槽578基本消除石墨材料(例如，来自捕获在开口576中的密封环)或者其它类似污染物污染待被熔融或焊接的表面。

图20为又一示例卡盘构造600的剖视图，其可用于实施本文所述的示例密封件。示例卡盘600的某些部件或特征类似于或等同于图19的示例卡盘570，且那些相似或相同的部件或特征使用相同的附图标记表示。类似于图19的示例卡盘570，示例卡盘600具有部分602，当被连接到第一部分572时，部分602限定开口604以容纳密封件(例如，图16的示例密封件514)。与图19的示例卡盘570的开口576相比，开口604具有倾斜或基本不平行的径向表面或侧面606和608。倾斜或基本不平行的平面或侧面606和608使密封件能够保持在开口604中以被加载从而使部分572和602屈服(例如，移动远离彼此)，由此使部分572和602在密封环或多个密封环上以及横跨卡盘能够提供恒定的加载。

尽管某些示例方法、装置和制造品被描述在本文中，但本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖落入所附权利要求的范围内无论是文字上的还是等同替换教条下的所有方法、装置和制造品。

Claims (16)

1.一种用于蝶阀的密封件，该密封件包括：

基本柔性的环形托架，其被配置为固定在所述蝶阀内并环绕所述蝶阀内的流动控制孔道；以及

连接到所述环形托架的内径的环形卡盘，其中所述卡盘包括第一部分和连接到该第一部分以限定周向开口从而保持密封环的第二部分，

其中，所述第一部分至少具有第一径向表面，所述第二部分至少具有第二径向表面用于接合所述第一径向表面，并且，所述第一部分具有第一轴向表面，所述第二部分具有第二轴向表面用于接合所述第一轴向表面，所述第一轴向表面和所述第二轴向表面比所述第一径向表面和所述第二径向表面具有的接合表面面积小。

2.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述第一部分具有第一向内表面，所述第二部分具有第二向内表面用于接合所述第一向内表面。

3.根据权利要求2所述的密封件，其中，所述第一向内表面和所述第二向内表面连接在一起以将所述密封环保持在所述开口中。

4.根据权利要求3所述的密封件，其中，所述向内表面通过干涉配合连接在一起。

5.根据权利要求3所述的密封件，其中，所述向内表面通过焊接连接在一起。

6.根据权利要求5所述的密封件，其中，所述焊接为径向焊接。

7.根据权利要求5所述的密封件，其中，所述焊接为轴向焊接。

8.根据权利要求5所述的密封件，其中，所述焊接将所述向内表面的至少一部分熔融在一起。

9.根据权利要求8所述的密封件，其中，通过所述焊接熔融在一起的所述向内表面的所述至少一部分与限定所述开口的轴向壁基本相邻。

10.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述第一径向表面和所述第二径向表面通过焊接结合。

11.根据权利要求10所述的密封件，其中，所述焊接为径向焊接。

12.一种用于蝶阀的密封件，包括：

卡盘，其具有第一环形部分和连接到该第一环形部分以限定开口的第二环形部分；以及

保持在所述开口中的基本刚性的环形密封件，

其中，所述第一环形部分包括径向沟槽，所述第二环形部分包括轴向突起用于接合所述径向沟槽。

13.根据权利要求12所述的密封件，其中，所述轴向突起被焊接到所述径向沟槽的表面。

14.根据权利要求12所述的密封件，其中，所述径向沟槽的内径壁与所述开口的外径基本对准。

15.根据权利要求12所述的密封件，其中，所述开口包括由所述第一环形部分限定的第一径向表面和轴向表面，以及由所述第二环形部分限定的第二径向表面。

16.根据权利要求15所述的密封件，其中，所述第一径向表面和所述第二径向表面基本不平行。

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