描述了一种用于加载阀填密的方法及装置。用于加载阀填密的示例性装置包括加载组件,该加载组件具有布置在阀填密法兰(322)和限位法兰(324)之间的偏置部件(334),以向密封组件提供载荷。该填密法兰(322)相对于该限位法兰(324)是可调整的,以调整施加到该密封组件的载荷。耦接到该填密法兰或该限位法兰的第一导向构件(344)提供该填密法兰和该限位法兰之间的第一预定距离。当该填密法兰和该限位法兰以该第一导向构件提供的该第一预定距离间隔时,该第一导向构件(344)提供待由该加载组件提供的第一预定载荷的指示。
1.一种用于加载阀填密的装置,包括:加载组件,其具有布置在阀填密法兰和限位法兰之间的偏置部件,以向密封组件提供载荷,其中所述填密法兰相对于所述限位法兰是可调整的,以调整向所述密封组件施加的载荷;以及第一导向构件,其耦接到所述填密法兰的第一孔口或所述限位法兰的第二孔口,以提供所述填密法兰和所述限位法兰之间的第一预定距离,其中,当所述填密法兰和所述限位法兰以由所述第一导向构件所提供的所述第一预定距离间隔时,所述第一导向构件提供待由所述加载组件提供的第一预定载荷的指示,其中所述第一导向构件阻止所述加载组件向所述密封组件施加大于所述第一预定载荷的载荷。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一导向构件布置在所述填密法兰的所述第一孔口或所述限位法兰的所述第二孔口内。
3.根据权利要求1所述的装置,还包括第二导向构件,所述第二导向构件耦接到所述填密法兰的所述第一孔口或所述限位法兰的所述第二孔口中的另一个,以提供所述填密法兰和所述限位法兰之间的第二预定距离,其中,当所述填密法兰和所述限位法兰以由所述第二导向构件提供的所述第二预定距离间隔时,所述第二导向构件提供待由所述加载组件提供的第二预定载荷的指示。
4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第二导向构件机械地阻止所述加载组件向所述密封组件施加大于所述第二预定载荷的载荷。
5.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第二导向构件布置在所述填密法兰的所述第一孔口或所述限位法兰的所述第二孔口内。
6.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第一导向构件与所述第二导向构件同轴地对准。
7.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第一预定载荷包括待提供给所述密封组件的额定填密压力,并且所述第二预定载荷包括待提供给所述密封组件的最大填密压力。
8.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第一导向构件包括紧固件或销。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述销包括第一阶状表面,以提供所述第一预定载荷的指示。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,所述销包括第二阶状表面,以提供所述第二预定载荷的指示。
11.根据权利要求10所述的装置,还包括限位件,所述限位件可移除地耦接到所述填密法兰并与所述销同轴地对准,以机械地阻止所述加载组件向所述密封组件施加大于最大预定载荷的载荷。
12.一种用于阀的填密组件,包括:密封组件,其布置在阀盖的孔内,以提供围绕阀杆或轴的流体密封;第一法兰,其通过填密保持器可操作地耦接到所述密封组件,所述第一法兰具有第一开口;第二法兰,其布置在所述阀盖和所述第一法兰之间,所述第二法兰具有第二开口;偏置部件,其布置在所述第一法兰和所述第二法兰之间,其中所述偏置部件用于向所述密封组件提供填密压力;以及第一导向构件,其布置在所述第一法兰的所述第一开口或所述第二法兰的所述第二开口内,以提供所述第一法兰和所述第二法兰之间的第一预定距离,所述第一预定距离对应于待提供给所述密封组件的第一预定填密压力,其中所述第一导向构件阻止所述加载组件向所述密封组件施加大于第一预定载荷的载荷。
13.根据权利要求12所述的填密组件,还包括第二导向构件,所述第二导向构件布置在所述第一法兰的第一开口或所述第二法兰的所述第二开口中的另一个内,以提供所述第一法兰和所述第二法兰之间的、不同于所述第一预定距离的第二预定距离,所述第二预定距离对应于待提供给所述密封组件的第二预定填密压力。
14.一种用于加载阀填密的方法,包括:将填密法兰螺母调整到至少近似地对应于偏置组件的自由状态的位置;将第一测量构件耦接到第一法兰;将所述第一测量构件的第一表面和相对所述第一法兰的参考表面之间的间隙调整到第一预定距离;以及拧紧所述填密法兰螺母,以使得所述第一测量构件的所述第一表面实质上对准所述参考表面,并当所述第一测量构件实质上对准所述参考表面时,引起加载组件向所述阀填密提供第一预定填密压力;其中,所述第一测量构件提供由所述加载组件提供的所述第一预定填密压力的指示,并且其中所述第一测量构件阻止所述加载组件向所述阀填密施加大于所述第一预定填密压力的力。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括从所述第一法兰移除所述第一测量构件。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括调整第二测量构件的第二表面和所述参考表面之间的间隙,其中当所述第二测量构件实质上对准所述参考表面时,所述第二测量构件提供提供给所述阀填密的第二预定填密压力的指示。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,当所述加载组件向所述阀填密提供第一预定填密压力时,所述第一测量构件接合与所述第一法兰相对的第二法兰。
18.根据权利要求14所述的方法,其中,所述参考表面是与所述第一法兰相对的第二法兰的表面或第二测量构件的第二表面。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述参考表面包括耦接到所述第二法兰并与所述第一测量构件同轴对准的第二测量构件。
20.一种阀填密组件,包括:用于向密封组件提供载荷的装置;用于提供待由所述用于提供载荷的装置提供的第一预定载荷的指示的装置;用于将所述用于提供指示的装置耦接到所述用于提供载荷的装置,以使得所述用于提供指示的装置提供所述用于提供载荷的装置的第一参考法兰和所述用于提供载荷的装置的第二参考法兰之间的预定距离的装置,其中所述预定距离对应于所述第一预定载荷,其中所述用于提供指示的装置阻止所述用于向密封组件提供载荷的装置向所述密封组件施加大于所述第一预定载荷的载荷。
21.根据权利要求20所述的阀填密组件,其中,所述用于提供载荷的装置包括布置在所述第一参考法兰和所述第二参考法兰之间的偏置部件,其中所述第一参考法兰相对于所述第二参考法兰是可移动的,以增加或减少由所述偏置部件提供的所述载荷。
22.根据权利要求20所述的阀填密组件,其中,所述用于提供指示的装置包括第一紧固件,所述第一紧固件螺纹地耦接到所述第一参考法兰并与第一参考表面间隔第一预定距离,其中所述第一紧固件接合所述第一参考表面以提供所述第一预定载荷的指示。
23.根据权利要求22所述的阀填密组件,还包括用于提供待由所述用于提供载荷的装置提供的第二预定载荷的指示的装置。
24.根据权利要求23所述的阀填密装置,其中,所述用于提供所述第二预定载荷的指示的装置包括第二紧固件,所述第二紧固件螺纹地耦接到所述第二参考法兰并与第二参考表面间隔第二预定距离,其中所述第二紧固件接合所述第二参考表面以提供所述第二预定载荷的指示。技术领域
本发明大体上涉及流体阀,更特别地,涉及用于加载阀填密的方法及装置。
背景技术
过程控制装备或系统通常使用诸如旋转阀、线性阀等流体阀来控制过程流体的流动。一般而言,流体阀通常包括流体流动控制部件,其布置在流体通路内,并可操作地耦接到诸如气动致动器、手动致动器等致动器。阀杆或轴将流体控制部件可操作地耦接到致动器,该致动器在打开位置和闭合位置之间移动流动控制部件,以允许或限制流体在阀的入口和出口之间流动。通常,阀杆或轴在流体控制部件和致动器之间延伸穿过耦接到阀体的阀盖。阀填密或填密组件通常被用来阻止过程流体沿阀杆或轴穿过阀体不期望地泄漏到环境中。阀填密可包括沿阀杆或轴的一部分布置的多个弹簧和/或填密密封件,用于提供密封。一些已知的阀填密使用高弹簧比率的加载设备或弹簧组件(例如,盘形弹簧)来提供在相对较小的偏斜或压缩范围上的较高载荷。但是,这种已知的加载设备通常需要非常精确的偏斜和/或紧密支撑制造公差(tightlyxa0heldxa0manufacturingxa0tolerance)以实现向填密密封件施加理想的填密压力。不能向填密密封件提供理想的填密压力可能导致不合适的密封。例如,太小的填密压力可能导致过程流体通过填密密封件泄漏到环境中。太大的填密压力(例如,大于最大推荐填密压力)可能使一些类型的填密密封件(例如,石墨密封)将材料转移到阀杆,由此导致材料在阀杆上堆积并损坏填密密封件。附加地或替换地,太大的填密压力可能增加填密密封件和阀杆或轴之间的填密摩擦,这可能降低阀性能和/或阀填密和/或阀杆或轴的使用寿命。
发明内容
在一个实施例中,用于加载阀填密的装置包括具有偏置部件的加载组件,所述偏置部件布置在阀填密法兰和限位法兰之间以向密封组件提供载荷。所述填密法兰相对于所述限位法兰是可调整的,以调整施加到密封组件的载荷。第一导向构件被耦接到所述填密法兰或所述限位法兰以提供所述填密法兰和所述限位法兰之间的第一预定距离。当所述填密法兰和所述限位法兰以由所述第一导向构件提供的第一预定距离间隔时,所述第一导向构件提供待由所述加载组件提供的第一预定载荷的指示。在另一实施例中,用于阀的填密组件包括密封组件,所述密封组件布置在阀盖的孔内以提供围绕阀杆或轴的流体密封。第一法兰通过填密保持器可操作地耦接到所述密封组件,且所述第一法兰具有第一开口。第二法兰被布置在所述阀盖和所述第一法兰之间,且所述第二法兰具有第二开口。偏置部件被布置在所述第一法兰和所述第二法兰之间,并向所述密封组件提供填密压力。第一导向构件被布置在所述第一法兰的所述第一开口或所述第二法兰的所述第二开口内,以提供所述第一法兰和所述第二法兰之间的第一预定距离,所述第一预定距离对应于待提供给所述密封组件的第一预定填密压力。在又一实施例中,用于加载阀填密的方法包括将填密法兰螺母调整到至少近似地对应于偏置组件的自由状态的位置并将第一测量构件耦接到第一法兰。所述方法还包括将所述第一测量构件的第一表面和相对所述第一法兰的参考表面之间的距离调整到第一预定距离。所述方法还包括拧紧所述填密法兰螺母以使得所述第一测量构件的所述第一表面基本对准所述参考表面,并当所述第一测量构件基本对准所述参考表面时,引起加载组件向所述阀填密提供第一预定填密压力。在又一实施例中,阀填密组件包括用于向密封组件提供载荷的装置以及用于提供待由所述用于提供载荷的装置提供的第一预定载荷的指示的装置。所述阀填密组件还包括用于将所述用于提供指示的装置耦接到所述用于提供载荷的装置,以使得所述用于提供指示的装置提供所述用于提供载荷的装置的第一参考法兰和所述用于提供载荷的装置的第二参考法兰之间的预定距离的装置,其中,所述预定距离对应于所述第一预定载荷。
附图说明
图1A示出了已知的流体控制阀;图1B示出了图1A中所示的流体阀的已知的阀填密的放大图;图2A和图2B示出了可用来实施图1A中的流体阀的另一已知的阀填密;图3A-3C示出了此处描述的示例性的阀填密组件;图4A-4C示出了此处描述的另一示例性加载组件,其可用来实施图3A-3C中的阀填密组件;图5A和图5B示出了此处描述的另一示例性加载组件,其可用来实施图3A-3C中的阀填密组件;图6示出了此处描述的另一示例性加载组件,其可用来实施图3A-3C中的阀填密组件;图7A-7D示出了此处描述的另一示例性加载组件,其可用来实施图3A-3C中的阀填密组件;图8和图9示出了主动限位装置,其可用于图7A-7D中所示的示例性的阀填密组件;图10A和图10B示出了此处描述的另一示例性加载组件,其可用来实施图3A-3C中的阀填密组件。
具体实施方式
一般而言,此处描述的示例性方法和装置提供用于活动载荷的阀填密的填密压力的精确控制。更具体地,此处描述的示例性阀填密装置包括加载组件,该加载组件基于偏置部件(例如,盘形弹簧)的预定距离或偏斜来向填密密封组件提供理想的或预定的填密压力。此处描述的示例性加载组件实现偏置部件的偏斜量的精确控制。特别地,为了将偏置部件的偏斜控制到预定位置,该加载组件可被调整来向填密密封组件提供基本恒定的理想填密压力。附加地,此处描述的示例性方法和装置允许设定或调整填密压力而不完全压缩偏置部件(例如,盘形弹簧)。并且,在一些实施例中,精确地控制填密压力可阻止填密材料转移到阀杆和/或减小填密密封件和阀杆或轴之间的摩擦。此处描述的示例性方法和装置还可以补偿由于部件的材料厚度变化(例如,层叠偏差)引起的多个偏置部件的堆叠高度的变化。特别地,此处描述的阀填密装置可包括第一导向构件,该第一导向构件提供施加到填密密封组件的填密压力的指示。该第一导向构件可阻止或限制加载组件向填密密封组件施加大于第一预定填密压力(例如,额定的理想填密压力)的填密压力。在一些实施例中,阀填密装置还可包括第二导向构件,以提供提供给填密密封组件的第二填密压力的指示。该第二导向构件可阻止或限制加载组件向填密密封组件施加大于第二预定填密压力(例如,最大的理想填密压力)的填密压力。在一些实施例中,阀填密组件或装置的加载组件包括布置或堆叠(例如,串联)在填密法兰和限位法兰之间的多个偏置部件(例如,盘形弹簧)。第一导向构件可被耦接到填密法兰或限位法兰来提供填密法兰和限位法兰之间的第一预定距离。当填密法兰和限位法兰以由第一导向构件提供的第一预定距离间隔时,该第一导向构件可提供由加载组件提供的填密压力的指示。在描述示例性的阀填密装置之前,结合图1提供已知的气动致动的流体控制阀100的简要说明。图1A中所示的已知的流体控制阀100包括通过阀盖106可操作地耦接到阀体104的致动器102。阀体104限定了在入口110和出口112之间的流体流动通路108。阀塞114被布置在流体流动通路108内,且包括支撑表面116,该支撑表面116与阀座118协作来控制端口区域120,流体可通过端口区域120在入口110和出口112之间流动。阀杆122将阀塞114耦接到致动器杆124。致动器杆124将阀杆122和阀塞114耦接到致动器102。阀盖106包括孔126,孔126可滑动地接收阀杆122并容纳阀填密组件128。阀填密组件128提供密封来阻止过程流体通过阀杆122的泄漏和/或避免危险或污染流体的排放而保护环境。换言之,阀填密组件128提供抵抗流经阀100的过程流体的压力的密封。因此,阀填密组件128必须被适当地或足够地加载来提供能够抵抗流经阀100的过程流体的压力的填密密封。图1B示出了图1A的流体控制阀100的放大、拆分后的局部横截面视图。图1B的左侧示出了处于压缩或加压状态的阀填密组件128,图1B的右侧示出了处于未压缩或未加压状态的阀填密组件128。如图1B中所示,阀填密组件128包括通过填密螺栓132和填密螺母134耦接到阀盖104的填密法兰130。填密材料或密封组件136围绕阀杆122并被布置在阀盖104的填密孔126内。填密材料136通常被轴向压缩来确保填密材料136的内孔或表面138相对阀杆122密封以及填密材料136的外表面140相对阀盖104的孔126密封。围绕轴线142轴向加载填密材料136使得填密材料136径向扩张,以实现移动阀杆122上的动态密封和填密孔126内的静态密封,填密材料136在填密孔126内与填密孔126接触。如图1B中所示,填密材料或密封组件136包括填密密封144、填密环146和填密函环148。在所示实施例中,多个偏置部件或弹簧(例如,盘形弹簧)150可被布置或串联堆叠在填密法兰130和填密从动件154的法兰或肩部152之间。填密螺母134可用来相对填密从动件154可调整地驱动或推进弹簧150,这转而轴向地压缩填密材料136以提供密封并阻止过程流体通过阀杆122泄漏。随着填密螺母134被拧紧在填密螺栓132上,填密法兰130将载荷传递到弹簧150。当填密螺母134被拧紧时,弹簧150偏斜或压缩来通过填密从动件154向填密材料136提供填密压力(例如,轴向载荷)。在本实施例中,通过向填密材料136提供均匀的载荷并在阀操作(例如,阀冲程)期间保持该均匀的载荷,弹簧150提供活动加载的阀填密。换言之,弹簧150向填密从动件154提供基本恒定的载荷来施加基本恒定的压缩力于填密材料136。因此,如果填密材料136变坚固(例如,由于磨损),弹簧150减压以朝向阀盖104移动填密从动件154来保持填密材料136上的压缩力,并由此保持填密材料136的密封完整性。操作条件(例如,过程流体的温度和/或压强)通常决定用于提供对特定过程流体或应用的足够密封的填密材料的类型。例如石墨填密材料等一些已知的填密材料可被用在严峻的运行状态中(例如,过程流体温度大于450F,压力大于4500psig)。但是,这种石墨填密材料需要使用适当的填密压力或载荷来精确地加载,以最佳地运作和/或提供适当的密封。在图1B所示的实施例中,弹簧150是盘形弹簧。通常,盘形弹簧可用来提供较大的加载力或填密压力以压缩在严峻的运行状态中(例如,高压力应用)使用的填密材料。一般而言,盘形弹簧提供相对于施加在盘形弹簧上的位移或偏斜相对较高的填密压力。换言之,盘形弹簧具有相对较高的弹簧常数,因此盘形弹簧的低的或相对较低的偏斜或压缩提供相对较高的填密压力或力。例如,串联堆叠的盘形弹簧基于这堆盘形弹簧的偏斜比例或倾斜量(例如,偏斜相对堆叠高度的百分比)来提供载荷,而不论串联堆叠的盘形弹簧的数目。附加地,由于不同弹簧之间的材料厚度变化,活动载荷的阀填密通常具有层叠偏差。由于盘形弹簧通常提供相对较高的力对压缩的比率(即,高的弹簧比率),这种层叠偏差是精确控制载荷或填密压力的重要考虑因素。忽视该层叠偏差可能使弹簧提供大于最大的理想载荷的载荷,这可能导致填密材料破碎、转移到阀杆或者受到损坏。因此,盘形弹簧通常需要精确压缩或偏斜来提供理想的填密压力。否则,如果提供的填密压力太大,可能引起高的填密摩擦,这可能降低阀性能和/或降低填密材料的使用寿命。此外,较高或者大于最大的理想填密压力的填密压力可能导致例如石墨填密材料等一些填密材料将材料转移到阀杆,这可能导致不合适的密封或过早破坏。参见图1B,用于调整或控制弹簧150的偏斜的一种方法是通过使用例如扭矩扳手来测量施加到填密螺母134的扭矩。但是,由于填密螺栓132和/或填密螺母134上的润滑油的可变性、用于形成填密螺栓132的螺纹的不同制造工艺以及填密螺栓132和填密螺母134已经使用的次数等,扭矩扳手可能不可靠。这种根据扭矩测量的不精确的加载可能导致向填密材料136施加不精确的填密压力或载荷。因此,即使在扭矩扳手上读取的扭矩表明是可接受的扭矩测量,也可能发生填密材料134的过早破坏。因此,测量填密螺母的扭矩来确定适当的填密压力可能不足以阻止例如石墨填密材料等一些填密材料的过早破坏。用于控制填密压力的另一种方法是通过拧紧填密螺母134将弹簧150布置到如图1B的左侧所示的最大的压缩、平坦或紧密的状态。通过这种方式,将弹簧150压缩或偏斜到完全平坦或紧密的状态提供了由弹簧150所提供的最大可能载荷的指示。然后,填密螺母134被松开或退后一定量(例如,一圈或转的四分之一)来将弹簧150减压到向填密材料136提供额定或理想的填密压力的理想位置。例如,操作者或维护人员随后松开填密螺母134精确转数或一转的一部分(例如,一转的四分之一)来将填密压力设定到理想的压力水平。但是,在一些情形下,将弹簧150压缩或偏斜到完全平坦或紧密状态可能使弹簧150在完全压缩或平坦的状态中设定或变形,由此永久地损坏弹簧150。在另一实施例中,用于控制填密压力的一种方法是最初手动拧紧填密螺母134,以使弹簧150布置到图1B中的右侧所示的弹簧150的未压缩或自由堆叠高度。然后操作者或维护人员测量弹簧150的未压缩自由高度或保持器154的肩部152和填密法兰130的表面156之间的距离。然后拧紧填密螺母134,直到弹簧150处于图1B中的左侧所示的完全(例如,100%)压缩或基本平坦或紧密的状态。然后,操作者或维护人员测量弹簧150的平坦或压缩状态的高度。然后,松开填密螺母134来将弹簧150减压到未压缩和完全压缩高度之间的理想的预定测量高度。同样地,该方法需要完全地压缩弹簧150,这可能损坏弹簧150或者使弹簧150在弹簧150被减压到理想的高度时提供与弹簧150在被完全压缩之前在预定理想高度提供的载荷不同的载荷。图2A和2B示出了可用来实施图1A中的流体控制阀100的另一已知的阀填密组件200。阀填密组件200包括堆叠或布置在填密法兰204和填密保持器或填密从动件206之间的偏置部件或弹簧(例如,盘形弹簧)202。一个或多个测量仪或载荷刻度仪208可耦接到填密法兰204来提供弹簧202的压缩或偏斜的量的指示,并由此提供施加到填密密封210(例如,石墨密封)的填密压力的指示。为了调节载荷刻度仪208,弹簧202被稍微压缩,并且填密法兰204被移动到弹簧202的自由堆叠高度位置。载荷刻度仪208通过紧固件212被耦接到填密法兰204,使得当弹簧202处于自由堆叠高度位置时(如图2A所示),载荷刻度仪208的底部边缘214与指示盘216对准。一旦载荷刻度仪208耦接到填密法兰204,填密螺母218可被拧紧来将指示盘216对准载荷刻度仪208上的最小压缩线或标记220或最大压缩线或标记222。尽管载荷刻度仪208提供了填密压力的可见指示,但是载荷刻度仪208不会提供主动限位来阻止弹簧202的偏斜或压缩超出由最大压缩线222指示的偏斜。因此,如果弹簧202被偏斜的位置超出最大压缩线222所指示的位置时,则填密材料210受到的填密压力可能大于最大理想填密压力。此外,载荷刻度仪208的尺寸适于特定的阀杆尺寸(例如,阀杆的直径)。为了获得最大的使用寿命,并在阀杆224和填密材料210之间的填密摩擦的理想范围内运行阀填密组件200,载荷刻度仪必须与相应的阀杆尺寸一起使用。但是,该结构容易产生人为误差。附加地,阀填密组件200使用更大尺寸(例如,更大直径)的弹簧202来提供能够通过测量刻度仪208可见地测量的偏斜。但是,这种结构扩大了阀填密组件200的整体外壳,而且不适于需要整体较小的占用空间的应用。图3A和3B示出了此处描述的示例性活动载荷的阀填密组件300的不同视图。参见图3A-3C,示例性的阀填密组件300包括向填密材料或密封组件304提供载荷或填密压力的加载组件302。密封组件304(例如,石墨填密密封组件)被布置在阀盖308的填密孔306内来提供围绕由填密孔306可滑动地接收的阀杆310的流体密封。围绕轴线312轴向加载密封组件304使得密封组件304径向地扩张,以实现正在移动的阀杆310上的动态密封和填密孔306内的静态密封,在填密孔306内密封组件304的外表面314与填密孔306接触。阀盖308将阀(例如,图1A的阀104)耦接到致动器(例如,图1A的致动器102)。当致动器在第一位置(例如,打开位置)和第二位置(例如,闭合位置)之间移动阀杆310时,填密孔306可滑动地接收阀杆310。加载组件302通过填密螺栓316a、316b和填密螺母318a、318b可移除地耦接到阀盖308。填密螺母318a、318b被螺纹地耦接到各自的填密螺栓316a、316b,并被旋转(例如,拧紧或松开)来调整阀盖308内且围绕阀杆310的密封组件304上的载荷或填密压力。阀盖308还包括螺旋地接收填密螺栓316a、316b的螺纹孔320。在本实施例中,加载组件302包括第一法兰或填密法兰322和第二法兰或限位法兰324。填密法兰322和限位法兰324包括各自的可滑动地接收阀杆310的中心孔326和328(图3C)。填密法兰322包括孔口330,孔口330与限位法兰324的孔口332同轴对准来可滑动地接收填密螺栓316a。如图3B中更清楚地所示,填密法兰322的孔口330与限位法兰324的相应孔口332的尺寸稍微大于填密螺栓316a的直径,以使得填密法兰322和限位法兰324能够沿阀杆310(即,轴线312)在直线方向上移动。在本实施例中,加载组件302包括布置或堆叠在填密法兰322和限位法兰324之间的偏置部件或弹簧334。在本实施例中,偏置部件334包括串联堆叠在填密法兰322和限位法兰324之间来向密封组件304提供载荷或填密压力的多个盘形弹簧。如图3A-3C所示,填密法兰322包括具有轴线338的孔口336a,轴线338基本平行于限位法兰324的孔口342a的轴线340,但是间隔开一段距离。第一导向构件或限位螺钉344a经由孔口336a耦接到填密法兰322,并且第二导向构件或限位螺钉346a经由第二孔口342a耦接到限位法兰324。但是,在其它实施例中,填密法兰322可以仅包括接收第一导向构件344a的孔口336a或限位法兰324可以仅包括接收第二导向构件346a的孔口342a。在所示实施例中,第一导向构件344a相对限位法兰324来布置,以提供填密法兰322和限位法兰324之间的第一预定距离。例如,第一导向构件344a这样布置,以使得填密法兰322将偏置部件334偏斜对应于预定填密压力的一定量。因此,当填密法兰322和限位法兰324以由第一导向构件344a提供的第一预定距离间隔时,该第一预定距离提供待施加到密封组件304的第一预定载荷的指示。第一导向构件344a还提供机械限位来阻止加载组件302向密封组件304施加大于第一预定载荷的载荷。例如,第一预定距离可对应于待提供给密封组件304的额定填密压力。第二导向构件346a被耦接到限位法兰324并相对填密法兰322布置,来提供填密法兰322和限位法兰324之间的第二预定距离。例如,第二导向构件346a这样布置,以使得当填密法兰322和限位法兰324以由第二导向构件346a提供的距离间隔时,填密法兰322将偏置部件334偏斜对应于第二预定填密压力的一定量。因此,当填密法兰322和限位法兰324以第二预定距离间隔时,第二导向构件346a提供待施加到密封组件304的第二预定载荷的指示。第二导向构件346a还提供机械限位来阻止加载组件302向密封组件304施加大于第二预定载荷的载荷,该第二预定载荷对应于由第二导向构件346a提供的、填密法兰322和限位法兰324之间的第二预定距离。例如,第二预定载荷可对应于待提供给密封组件304的最大理想填密压力。阀填密组件300还包括填密保持器或填密从动件348,以将加载组件302可操作地耦接到密封组件304。在本实施例中,限位法兰324布置在填密保持器348和填密法兰322之间。因此,加载组件302通过填密保持器348向密封组件304提供载荷。如图所示,填密保持器348包括布置在基部352和套筒部354之间的从动件法兰350。填密保持器348布置在限位法兰324和密封组件304之间,使得基部352的边缘356接合密封组件304,并且从动件法兰350接合限位法兰324的表面358。套筒部354的尺寸适于可滑动地适配到填密法兰322和限位法兰324的中心开口326和328内。填密保持器348包括开口360,以可滑动地接收阀杆310并可与聚四氟乙烯(PTFE)填充碳纤维或其它适当材料相符。在本实施例中,加载组件302通过填密保持器348可操作地耦接到密封组件304。加载组件302向填密保持器348施加载荷来沿轴线312在直线方向上朝向密封组件304移动填密保持器348。该示例性加载组件302通过实现偏置部件334的偏斜量的精确控制来实现对施加到密封组件304的理想填密压力的精确控制。填密压力的这种精确控制显著地改进了阀填密组件300的性能,并与例如结合图1B、图2A和图2B所述的已知的活动载荷的阀填密相比显著地降低了填密压力的可变性。为了精确地控制填密压力,阀填密组件300如图3A-3C所示来组装。填密螺母318a、318b被调整到对应于偏置部件334的至少近似的自由状态或自由堆叠高度的位置。例如,填密螺母318a、318b可以手动拧紧到偏置部件334的自由堆叠高度位置,以使得填密法兰322在偏置部件334上提供相对较小的载荷。通过这种方式,偏置部件334和/或填密法兰322可以精确或近似地布置到偏置部件334的自由堆叠高度。当阀填密组件300处于自由堆叠高度状态时,第一导向构件344a被调整(例如,通过工具),以使得第一间隙G₁(例如,0.122英寸的间隙)形成在第一导向构件344a的参考表面362和限位法兰324的参考表面364之间。尽管没有示出,但是可使用测量工具来测量间隙G₁。附加地或替换地,第二导向构件346a被调整(例如,通过工具),以使得第二间隙G₂(例如,0.164英寸的间隙)形成在第二导向构件346a的参考表面366和填密法兰322的参考表面368之间。在调整预定间隙G₁和G₂以后,紧固件370(例如,锁定螺母)将第一导向构件344a和第二导向构件346a的位置锁定或固定到各自的填密法兰322和限位法兰324。填密螺母318a、318b被旋转或拧紧,直到第一导向构件344a的参考表面362接合限位法兰324的参考表面364。填密螺母318a和318b可以被交替地旋转或拧紧,以保持填密法兰322与限位法兰324基本平行。如本实施例中所示,填密法兰322包括接收第三导向构件344b的孔口(未示出),并且限位法兰324包括接收第四导向构件346b的孔口(未示出),以在加载密封组件304时帮助保持填密法兰322基本平行于限位法兰324和/或阀盖308的表面372。在其它实施例中,多个孔口可以围绕填密法兰322的外周隔开,用于接收相对限位法兰324在第一间隙G₁上隔开的多个导向构件,和/或多个孔口可以围绕限位法兰324的外周隔开,用于接收相对填密法兰322在第二间隙G₂上隔开的多个导向构件。在本实施例中,第一导向构件344a提供机械限位,以在第一导向构件344a的参考表面362接合限位法兰324的参考表面364时,阻止填密法兰322朝向限位法兰324的进一步移动。如果在第一导向构件344a接合限位法兰324时向填密螺母318a、318b施加额外的扭矩(即,填密螺母被拧紧),则第一导向构件344a将不允许向密封组件304施加额外的载荷。代替地,第一导向构件344a将吸收或承受额外的载荷。如上所述,串联堆叠的例如盘形弹簧等的偏置部件基于施加到偏置部件上的偏斜量来提供载荷,而不论偏置部件的堆叠的整体高度。换言之,第一导向构件344a和限位法兰324之间的第一间隙G₁提供预定距离,以在第一导向构件344a接合限位法兰324时,控制偏置部件334在填密法兰322对应于偏置部件334的自由堆叠高度位置的位置与填密法兰322相对限位法兰324的位置之间的偏斜。因此,具有第一堆叠高度的第一套偏置部件(例如,一堆三个盘形弹簧)在偏斜对应于第一间隙G₁的量时向密封组件304提供载荷,该载荷基本等于不同的第二组偏置部件(例如,一堆三个盘形弹簧)在第二组偏置部件被偏斜到对应于第一间隙G₁的位置时提供的载荷,第二组偏置部件具有与第一堆叠高度不同的第二堆叠高度(例如,由于层叠偏差)。因此,阀填密组件300将向密封组件304施加的填密压力限制到对应于由第一预定距离或第一间隙G₁所提供的偏斜量的载荷。附加地或替换地,在填密法兰322布置到偏置部件334的自由堆叠高度之后,通过将第一导向构件344a调整到第一间隙G₁,偏置部件334的层叠偏差可被控制,且不会影响施加在密封组件304上的载荷量。附加地或替换地,在其它实施例中,间隙G₁和G₂可随着偏置部件(例如,一堆五个盘形弹簧)的堆叠高度而成比例地调整(增加)。换言之,间隙G₁和G₂可被调整来提供相对串联堆叠的偏置部件的堆叠高度的预定量或百分比的偏斜,以提供对应于施加在偏置部件上的偏斜量的载荷。为了提供最大的填密压力,第一导向构件344a被布置或移动(例如,移除),以使得第一导向构件344a和限位法兰324之间的至少一个间隙大于第二间隙G₂。然后,填密螺母318a、318b被拧紧,直到填密法兰322的参考表面368接合第二导向构件346a的参考表面366。在本实施例中,第二导向构件346a提供机械限位,以在第二导向构件346a的参考表面366接合填密法兰322的参考表面368时阻止填密法兰322朝向限位法兰324的进一步移动。第一导向构件344a和第二导向构件346a各自的第一间隙G₁和第二间隙G₂可在工厂设定和/或在现场调整。附加地,可通过调整第一导向构件344a或第二导向构件346a各自的第一间隙G₁和/或第二间隙G₂来调整(例如,增加或减少)载荷。例如,第一导向构件344a和/或第二导向构件346a可通过例如旋转第一导向构件344a或第二导向构件346a预定圈数或一部分圈来重新布置预定距离。在运行中,密封组件304的磨损可能使限位法兰324和填密保持器348朝向密封组件304移动,由此导致第一导向构件344a的参考表面362移动离开限位法兰324的参考表面364。偏置部件334可能减压但是继续向密封组件304提供基本恒定的载荷。在维护中,填密螺母318a、318b能够被拧紧,以使得第一导向构件344a接合限位法兰324。在其它实施例中,第一间隙G₁可被重新调整,并且填密螺母318a、318b能够被拧紧,以使得第一导向构件344a接合限位法兰324。示例性的阀填密组件300可用于冲程阀(例如,流体控制阀100)、旋转阀或其它类型的需要活动加载的阀填密的流体控制设备。图4A-4C示出了另一示例性的加载组件400的不同视图,其可用来实施示例性的阀填密组件300,以提供预定载荷或填密压力。尽管示例性的加载组件400被结合阀填密组件300来描述,但是加载组件400可与任何其它适当的阀填密组件一起使用或相关联。图4A-4C中的示例性加载组件400中与上面描述的示例性加载组件302的那些元件基本相似或相同,且具有与那些元件基本相似或相同作用的那些元件将不在下面详细描述。代替地,感兴趣的读者可参考上面结合图3A-3C的相应描述。那些基本相似或相同的元件将被标注与结合图3A-3C描述的那些元件相同的附图标记。参见图4A-4C,加载组件400包括布置在填密法兰404和限位法兰406之间的偏置部件402。在本实施例中,与图3A-3C中的加载组件300相比,填密法兰404的孔口408与限位法兰406的孔口410同轴对准。第一导向构件412布置在填密法兰404的孔口408内,且第二导向构件414布置在限位法兰406的孔口410内。在本实施例中,填密法兰404包括与限位法兰406的第四导向构件(未示出)同轴对准的第三导向构件416,以在加载组件400被调整来向密封组件304提供载荷时,帮助保持填密法兰404基本平行于限位法兰406和/或阀盖308的表面372。在组装中,填密螺母318a、318b被拧紧,以使得偏置部件402稍微偏斜来提供相对较小的载荷,以将填密法兰404布置到偏置部件402的近似自由堆叠高度位置。如图4C中最清楚地所示,第一预定间隙418设置在第一导向构件412的参考表面420和第二导向构件414的参考表面422之间。附加地,第二预定间隙424设置在第二导向构件414的参考表面422和填密法兰404的参考表面426之间。在所示实施例中,第二导向构件414被布置到第二预定间隙424,然后第一导向构件412被布置到第一预定间隙418。在预定间隙418、424被设定或调整之后,紧固件428(例如,锁定螺母)将第一导向构件412和第二导向构件414的位置分别锁定或固定到填密法兰404和限位法兰406。预定间隙418和424可在工厂设定或在现场调整。为了将密封组件304加载到与第一预定间隙418相关的预定填密压力,填密螺母318a、318b被拧紧(例如,手动拧紧),直到第一导向构件412的参考表面420接合第二导向构件414的参考表面422。为了将密封组件304加载到与第二预定间隙424相关的预定填密压力,第一导向构件412被移除或布置,以使得第一导向构件412的参考表面420和第二导向构件414的参考表面422之间的间隙大于第二预定间隙424。然后,填密螺母318a、318b被拧紧,直到填密法兰404的参考表面426接合第二导向构件414的参考表面422。在本实施例中,第一导向构件412提供机械限位来阻止或限制加载组件400向密封组件304施加大于与第一预定距离418相关的填密压力的填密压力。换言之,第一导向构件412阻止加载组件400偏斜偏置部件402的量大于第一预定距离418。同样,第二导向构件414提供机械限位来阻止或限制加载组件402向密封组件304施加大于偏置部件402被偏斜对应于第二预定距离424的量时提供的填密压力的填密压力。图5A和图5B示出了此处描述的另一示例性加载组件500的不同视图,该加载组件500可用于图3A-3C中的示例性的阀填密组件300。示例性的加载组件500包括布置在填密法兰504和限位法兰506之间的偏置部件或弹簧502(例如,串联堆叠的盘形弹簧)。限位法兰506包括用于接收导向构件510的孔口508,并且填密法兰504包括与限位法兰506的孔口508同轴对准的、用于接收工具514的孔口512。导向构件510可以是例如凹头限位螺钉516。工具514(例如,内六角扳手)可用来经由填密法兰504的孔口512调整导向构件510的位置。如本实施例中所示,当加载密封组件304时,第二导向构件518可用来保持填密法兰504基本平行于限位法兰506和/或阀盖308的表面372。附加地,通过在调整引导构件510期间计数工具514的圈数或转数,工具514的使用可便于导向构件510的调整。在组装中,填密螺母318a、318b被拧紧,以使得偏置部件502稍微偏斜来提供较小的载荷,以将填密法兰504布置到偏置部件502的近似自由堆叠高度位置。预定间隙520设置在导向构件510的参考表面522和填密法兰504的参考表面524之间。在调整预定间隙520之后,紧固件526(例如,锁定螺母)可用来锁定或固定导向构件510的位置。预定间隙520可在工厂设定和/或在现场调整。为了将密封组件304加载到与预定间隙520相关的预定填密压力,填密螺母318a、318b被拧紧,直到导向构件510的参考表面522接合填密法兰504的参考表面524。填密螺母318a、318b使得填密法兰504朝向限位法兰506移动,直到填密法兰504接合导向构件510,由此使得偏置部件502偏斜对应于预定间隙520的预定距离。预定间隙520可对应于施加到密封组件304的最大理想填密压力、额定填密压力或任何理想的填密压力。例如,预定间隙520可被调整来提供填密法兰524和限位法兰506之间的预定距离,该预定距离偏斜偏置部件502来向密封组件304提供最大理想填密压力。因此,如果预定间隙520与最大填密压力相关,那么填密螺母318a、318b可随后被松开,以使得填密法兰504的参考表面524移动离开导向构件510的参考表面522,以提供比填密法兰504接合导向构件510时提供的填密压力更小的填密压力。填密螺母318a、318b可从填密法兰504接合导向构件510的位置松开预定圈数(例如,1圈),以将偏置部件502的偏斜减压或减小到小于最大填密压力的可控的理想填密压力。示例性的导向构件510并不限于图5A和5B中所示的凹头限位螺钉。例如,如图6所示,示例性加载组件600包括具有六边形的头部或部分604的导向构件602。附加地或替换地,在本实施例中,填密法兰606可不必制造(例如,加工)用于接收工具(例如,工具514)的孔口(例如,图5A和图5B中的孔口512)。代替地,工具可在填密法兰606和限位法兰608之间接近导向构件602。图7A-7D示出了可用来实施图3A-3B中的示例性的阀填密组件300的另一示例性加载组件700的不同视图。示例性加载组件700包括布置在填密法兰704和测量法兰706之间的偏置部件702。在本实施例中,第一导向构件708a耦接到测量法兰706,并至少部分地由填密法兰704的第一孔口710接收。不同于第一导向构件708a的第二导向构件712a耦接到测量法兰706,并至少部分地由填密法兰704的第二孔口710b接收。在本实施例中,与第一导向构件708a基本相似的第三导向构件708b耦接到测量法兰706,并由填密法兰704的孔口710c接收。与第二导向构件712a基本相似的第四导向构件712b耦接到测量法兰706,并由填密法兰704的孔口710d接收。孔口710a-d和导向构件708a-b、712a-b围绕填密法兰704和测量法兰706各自的外周间隔开,以便于在加载密封组件304时保持填密法兰704基本平行于测量法兰706。参见图7C,第一导向构件708a包括提供第一或末端表面716和第二或参考表面718之间的第一预定距离714的阶状表面。该距离对应于预定间隙,在该预定间隙上,填密法兰704可被设定来向偏置部件702提供偏斜,该偏置部件702向密封组件304提供预定填密压力。例如,该间隙可被设定来向填密密封提供额定填密压力。参见图7D,第二导向构件712a是导向销,该导向销包括提供第一表面722和第二表面724之间的第二预定距离720的阶状表面。该距离720对应于预定间隙,在该预定间隙上,填密法兰704被布置来向偏置部件702提供偏斜,该偏置部件702向密封组件304提供不同于(例如,大于)第一预定填密压力的第二预定填密压力。例如,该间隙可被设定来向密封组件304提供最大的理想填密压力。因此,示例性的加载组件700包括用于指示施加到填密密封的例如额定填密压力的第一组第一导向构件708a-b和用于指示施加到填密密封的例如最大理想填密压力的第二组导向构件712a-b。在组装中,填密压力可在工厂设定和/或在现场调整。填密螺母318a-b被拧紧到至少近似地对应于偏置部件702的自由堆叠高度状态(例如,手动拧紧位置)的初始位置。第一导向构件708a-b和第二导向构件712a-b被耦接到测量法兰706。当填密法兰704处于自由堆叠高度位置时,第一导向构件708a-b和第二导向构件712a-b被调整,以使得各自的末端表面716和722与填密法兰704的参考表面726(例如,顶表面)基本对准(例如,相齐平)。尽管未示出,但是可使用工具(例如,板,尺等)来确定末端表面716和722是否基本对准填密法兰704的参考表面726。例如,平坦的尺可在填密法兰704的孔口710a上方支撑在参考表面726上,并且第一导向构件708a-b和第二导向构件712a-b可被调整,直到末端表面716接合尺。为了将填密压力设定到偏置部件702被偏斜到第一预定距离714时提供的填密压力(例如,额定填密压力),填密螺母318a-b被拧紧,直到第一导向构件708a-b的参考表面718基本对准填密法兰704的参考表面726。同样地,可使用工具来确定第一导向构件708a-b的参考表面718是否基本对准填密法兰704的参考表面726。类似地,为了将填密压力调整到偏置部件702被偏斜到第二预定距离720时提供的填密压力(例如,最大理想填密压力),填密螺母318a-b被进一步拧紧,直到第二导向构件712a-b的参考表面724基本对准填密法兰704的参考表面726。图8示出了可用于图7A-7D中的示例性加载组件700的示例性主动限位件800。主动限位件800包括具有螺纹地耦接到填密法兰704的孔口710a的螺纹部804的圆柱形本体802。主动限位件800包括第一孔口806和沉孔808。第一孔口806的尺寸适于接收导向构件812的末端表面814和参考表面816之间的部分810。在本实施例中,导向构件812的直径小于图7A-7C中的导向构件708a的直径。替代地,填密法兰704的孔口710a可具有更大尺寸(例如,具有更大的直径)来接收更大的主动限位部件,该主动限位部件具有接收例如导向构件708a的沉孔。在本实施例中,沉孔808的尺寸适于可滑动地接收导向构件812。导向构件812的参考表面816接合在沉孔808和孔口806之间形成的肩部818,以阻止填密法兰704朝向测量法兰706(见图7B)移动。因此,主动限位件800阻止偏置部件702的偏斜超出参考表面816接合肩部818时提供的偏斜。通过这种方式,主动限位件800阻止加载组件(例如,图7的加载组件702)向密封组件304施加超出与导向构件812提供的预定距离相关的填密压力的载荷。在一些实施例中,测量法兰706的厚度可以增加。图9示出了可用于图7A-7D的示例性加载组件700的另一示例性主动限位件900。在本实施例中,主动限位件900形成(例如,一体地形成)在填密法兰704内。在本实施例中,沉孔902形成在填密法兰704的孔口710a内。沉孔902的尺寸适于形成接合导向构件908的参考表面906的肩部904。肩部904与填密法兰704的参考表面906间隔一段距离,以使得当导向构件908的末端表面910与填密法兰704的参考表面726相齐平时,导向构件908能够朝向参考表面726仅以直线运动行进预定距离912。替代地,导向构件908的一部分的尺寸(例如,增加长度)可适于提供参考表面726和参考表面906之间的预定距离(例如,大于预定距离912的预定距离)。因此,主动限位件900阻止偏置部件702的偏斜超出预定距离912提供的偏斜,以阻止加载组件700向密封组件304施加的填密压力大于与导向构件908提供的预定距离902相关的填密压力。在其它实施例中,孔口710b可与主动限位件900一起形成来阻止加载组件700施加的填密压力大于与第二预定距离相关的填密压力。图10A和10B示出了可用于示例性阀填密组件300的另一示例性加载组件1000的不同视图。在本实施例中,加载组件1000包括设置在填密法兰1004和测量法兰1006之间的偏置部件1002。导向构件1008耦接到测量法兰1006,并至少部分地由填密法兰1004的孔口1010接收。与图7A-7D中的导向构件708a-b和708c-d相比,导向构件1008包括以对应于由偏置部件1002施加的各个预定填密压力的不同的预定距离或间隙尺寸间隔的多个阶状表面。如图10B所示,在本实施例中,导向构件1008包括提供末端表面1014和第一参考表面1016之间的第一预定距离或间隙1012的第一阶状表面。导向构件1008还包括提供末端表面1014和第二参考表面1020之间的第二预定距离或间隙1018的第二阶状表面。示例性导向构件1008减少了填密法兰1004和测量法兰1006所需的孔口(例如,孔口710b-d)的数目,由此减少了制造成本。用于调整加载组件1000的方法与上面结合图7A-7D所述的用于调整加载组件700的方法基本相似,因此不再重复。代替地,感兴趣的读者可以参考上面结合图7A-7D所述的加载组件700的描述。尽管此处已经描述了一些方法和装置,但是本发明的覆盖范围并不限于此。相反地,本发明覆盖了按照字面含义或按照等同原则合理地落入所附权利要求的范围内的所有方法和装置。