專利名稱：檢驗(yàn)旋塞閥密封元件材料性質(zhì)的器件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體來說涉及用于控制流體流動(dòng)的旋塞閥領(lǐng)域，更具體地涉及一種檢驗(yàn)在非潤滑、雙封閉放泄式旋塞閥中使用的密封元件材料性質(zhì)的器件。
這樣的旋塞式閥門的功能，常常是通過在一個(gè)閥座以及復(fù)位裝置上的滑片和密封來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，這些滑片和密封可用于在出口和入口處封堵流體流過閥門。這就使維護(hù)人員在閥門處于關(guān)封狀態(tài)時(shí)可以用最少的時(shí)間和最小的人力花費(fèi)來放泄閥門體。典型的情況是，旋塞的滑片彼此互相連結(jié)成，在完全關(guān)斷狀態(tài)下打開閥門時(shí)(一開始閥門處于密封/關(guān)斷狀態(tài))，旋塞首先豎直向上運(yùn)動(dòng)，可以使滑片從閥門體內(nèi)表面縮回，以便在隨后的運(yùn)動(dòng)中當(dāng)閥門回轉(zhuǎn)到流體的通道處于與入口和出口置于一條線上時(shí)防止擦傷閥門的密封。目前的旋塞式閥門用了上述滑片和密封，在流體通路已經(jīng)部分與入口和出口對齊之后，就要求旋塞的豎直運(yùn)動(dòng)與縮回滑片的最初豎直運(yùn)動(dòng)方向相反(向下)。這個(gè)后續(xù)反方向豎直運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上通過讓旋塞中的流體通路分別與入口和出口有密切的接觸并且完成對準(zhǔn)，而使閥門復(fù)位。
受熱、時(shí)間、溫度和能量以及壓力和膠彈材料配方直接影響著閥門密封材料的性質(zhì)。清洗、表面處理和外形會(huì)影響密封材料與基座的連結(jié)。還有，化學(xué)老化、濕度以及噴砂也影響著閥門密封對閥門滑片的連結(jié)強(qiáng)度。
密封的質(zhì)量需要以某種方式來檢驗(yàn)。各種試樣用于對鋼材進(jìn)行化學(xué)和物理檢驗(yàn)。與鋼的性質(zhì)檢驗(yàn)很相似，需要發(fā)展密封材料性質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)。
在一個(gè)分離的試樣上采用一個(gè)樣本，在某種程度上是可行的。但是人們不能肯定的是，不同批次產(chǎn)品的處理情況是否相同。這就是現(xiàn)有技術(shù)狀況，換言之，生產(chǎn)另一個(gè)滑片，然后還要做拉伸試驗(yàn)以檢驗(yàn)其密封性。
在清洗滑片表面期間(即，清除油漬、烘干、噴砂以及除塵)可以控制所有的變量。在敷用粘膠期間，所有可貼合的表面在同樣的時(shí)間內(nèi)，同樣的環(huán)境下使用同樣的粘膠(在力學(xué)上或化學(xué)上都要求粘貼的試樣檢測試帶除外)。
為密封槽而準(zhǔn)備的膠彈材料是相同的，并且是從和試樣相同批次的產(chǎn)品中準(zhǔn)備的，它們都是用同樣的粘合劑由相同的人來安裝的。壓力以及上模板熱量，通過滑片的厚端與薄端傳到密封的槽邊，從而開始粘膠和硬化處理。放置在中部的試樣，檢查有代表性的平均熱能。其問，下模板把它的熱能經(jīng)過一個(gè)預(yù)熱模傳到密封材料，使得整個(gè)密封和試樣突出體具有相等的硬化程度。
密封橫剖面與密封試樣的試驗(yàn)截面相同。毛邊同時(shí)清除。接下去二次硬化在密封和試樣上是同樣完成的。冷卻后，揭開試樣檢測試帶(起先它是力學(xué)上和化學(xué)上不粘連的)，并且送進(jìn)拉帶夾具，同時(shí)加上一個(gè)變化著的已知載荷。監(jiān)測伸長可以得到一條應(yīng)力/應(yīng)變曲線，來檢驗(yàn)材料性能。進(jìn)一步拉到斷裂，可以證實(shí)該密封槽的粘合性能。其后，撕去的試樣檢測試帶能夠檢測壓縮永久變形并能夠完成其它各種各樣試驗(yàn)。從而能夠得到每一個(gè)滑片密封的技術(shù)資料以及它的性能指標(biāo)。
通過使用本發(fā)明這個(gè)獨(dú)特的鑲嵌試樣，提高了質(zhì)量保障，降低了停機(jī)維修時(shí)間，有了一個(gè)關(guān)于質(zhì)量保障的可見而明顯的指標(biāo)，可以檢驗(yàn)每一個(gè)以及任一個(gè)旋塞閥滑片，并且實(shí)現(xiàn)所有這些優(yōu)點(diǎn)無需增加太多額外的花費(fèi)和勞動(dòng)。發(fā)明目的本發(fā)明的主要目的是，提供一種新的方法用于更精確地檢測密封如在旋塞式閥門中使用的密封的材料性質(zhì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種獨(dú)特的旋塞式閥門密封器件，它具有一個(gè)內(nèi)置試樣，與整個(gè)密封同時(shí)生產(chǎn)并連為一體，同時(shí)可以揭開，以檢測密封材料的完好性。
本發(fā)明還有一個(gè)目的，即提供一種方法和器件，用于增強(qiáng)旋塞式閥門的質(zhì)量。這就是提供一個(gè)連體試樣，它只是用于材料測試而不影響密封的其余部分的密封性能，因此人們可以在不破壞密封的情況下更精確地檢測材料性質(zhì)。
附圖簡介為使更全面地理解本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)以及由此引發(fā)的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合下面的附圖，詳細(xì)敘述以下優(yōu)選實(shí)施例，在這些附圖中，

圖1是一個(gè)旋塞閥滑片的三維圖，它包括一個(gè)連體試樣用于檢測密封完好性；圖2是圖1中的滑片的平面圖；圖3是沿圖2的3-3線截取的橫剖視圖；圖4是沿圖2的4-4線截取的橫剖視圖；圖5是一個(gè)橫截面圖，即在圖3中包圍的區(qū)域(“參看圖5”)的局部放大圖；以及圖6是一個(gè)橫截面圖，即在圖3中包圍的區(qū)域(“參看圖6”)的局部放大圖。
優(yōu)選實(shí)施例說明參看附圖，按照本發(fā)明最佳實(shí)施例可以看出，一個(gè)閥門滑片10，它由具有密封表面12的一個(gè)滑片體16和一個(gè)旋塞界面14所組成。密封面12包含一個(gè)現(xiàn)狀密封18，沿整個(gè)密封表面12的周邊延伸。旋塞的界面14有一個(gè)燕尾狀的橫截面，它與該旋塞的互補(bǔ)的界面(未顯示)配成一對，使滑片可以相對于旋塞垂直運(yùn)動(dòng)，其方式如先前的技術(shù)中所述。
在圖示的實(shí)施例中，本發(fā)明的有創(chuàng)造力的特點(diǎn)是以試樣20來實(shí)現(xiàn)的，它最好是放在密封面12的中心平臺(tái)19上。如圖5和圖6所示，試樣20有一個(gè)粘貼放置于凹槽24的基部23。凹槽24的橫截面尺度基本上與槽座22一致，在槽座22上牢牢地粘貼著密封18。如前所述，試樣20以及密封18最好由相同批次的材料在相同的時(shí)間做成，并且用同樣的膠，同樣的硬化時(shí)間和同樣的溫度可靠地粘結(jié)在各自的凹槽24和22上。試樣20的其余部分，也就是試樣檢測試帶21，不是通過膠來粘結(jié)的，這樣可以容易夾住它對基部23施加拉力完成檢驗(yàn)任務(wù)。以這樣的辦法，試樣18可以以最精確的方式有效地得以檢驗(yàn)。
這樣一來，在敘述了本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例以后，本發(fā)明的其它形式，包括除了旋塞閥密封檢驗(yàn)以外的其它應(yīng)用，會(huì)大量出現(xiàn)，這是可以理解的。
權(quán)利要求
1.一種用于旋塞閥的滑片，這類閥門有一個(gè)旋塞其上有一個(gè)小孔，它可以有選擇地對準(zhǔn)上下水管道以便讓流體流過閥門，這個(gè)旋塞至少有一個(gè)滑片能夠有選擇地對準(zhǔn)上水或下水管道以便讓流體流過閥門或堵住閥門，所述的滑片有一個(gè)當(dāng)該滑片對準(zhǔn)時(shí)防止流體泄漏的密封，其特征為該滑片還包含一個(gè)試樣，至少它的一部分是由和所述的密封相同的材料作成的。
2.如權(quán)利要求1所述的滑片，其特征是，在滑片上設(shè)有第一個(gè)凹槽和第二凹槽，在第二個(gè)凹槽中裝配所述的試樣用于測試材料的性質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的滑片，其特征是，所述的試樣與所述的密封用相同批次的材料同時(shí)制作。
4.如權(quán)利要求2所述的滑片，其特征是，所述的密封和試樣都由膠分別粘牢在所述第一和第二凹槽中。
5.如權(quán)利要求4所述的滑片，其特征是，在每個(gè)所述的凹槽中的所述的膠是一樣的。
6.如權(quán)利要求5所述的滑片，其特征是，在每個(gè)所述的凹槽中的所述的膠來自相同批次的材料。
7.如權(quán)利要求6所述的滑片，其特征是，在每個(gè)所述的凹槽中的所述的膠同時(shí)用于所述的兩個(gè)凹槽中，并且在同一時(shí)問段和大體同一溫度下進(jìn)行硬化處理。
8.一種旋塞閥，包括一個(gè)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的滑片。
9.一種測試密封的材料性質(zhì)的方法，該密封用于一種防止流體繞其泄漏的器件，該方法包括下列步驟a)采用大體同一凹槽尺寸和膠，鑲嵌一個(gè)所述的密封的測試樣本到該器件中；b)從與所述的密封相同批次的材料中，選擇所述的測試樣本；c)從與所述的密封膠相同批次的材料中，選擇所述的測試樣本膠；d)對每個(gè)所述的測試樣本膠以及所述密封膠在相同的時(shí)間段在大體相同的溫度下同時(shí)硬化；e)讓測試樣本接受力學(xué)性質(zhì)測試，作為所述的密封的力學(xué)性質(zhì)的度量。
全文摘要
一種通過把一個(gè)試樣鑲嵌到滑片的表面上,來檢驗(yàn)旋塞式閥門的密封的方法。甚至通過把這個(gè)試樣放置在滑片的中部來平衡熱能。在敷用粘膠期間,所有可貼合的表面在同樣的時(shí)間內(nèi),同樣的環(huán)境下使用同樣的粘膠(在力學(xué)上或者化學(xué)上都要求不粘貼的試樣檢測試帶除外)。為密封槽而準(zhǔn)備的膠彈材料是相同的,并且是從和試樣相同批次的產(chǎn)品中準(zhǔn)備的,它們都是用同樣的粘合劑由相同的人來安裝的。密封橫剖面與密封試樣的試驗(yàn)截面相同。接下去二次硬化在密封和試樣上是同樣完成的。冷卻后,揭開試樣檢測試帶(起先它是力學(xué)上和化學(xué)上不粘連的),并且送進(jìn)拉帶夾具,同時(shí)加上一個(gè)變化著的已知載荷。監(jiān)測伸長可以得到一條應(yīng)力/應(yīng)變曲線,來檢驗(yàn)材料性能。進(jìn)一步拉到斷裂,可以證實(shí)該密封槽的粘合性能。其后,撕去的試樣檢測試帶能夠檢測壓縮永久變形并能夠完成其它各種各樣試驗(yàn)。能夠得到每一個(gè)滑片密封的技術(shù)資料以及它的性能指標(biāo)。
文檔編號F16K51/00GK1345403SQ00803085
公開日2002年4月17日 申請日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月18日
發(fā)明者戈登·M·史密斯 申請人:通用閥門公司