專利名稱:蝶形閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及閥領(lǐng)域,更具體地涉及一種蝶形閥。
背景技術(shù):
閥用于各種應(yīng)用,包括工業(yè)環(huán)境、車輛、建筑和結(jié)構(gòu)等等。閥用于調(diào)節(jié)流體的流動(dòng),流體包括液體、氣體及其混合物。該流在一些環(huán)境中可以包括顆粒。蝶形閥包括在軸上旋轉(zhuǎn)的大致圓形的閥瓣,其中,該旋轉(zhuǎn)可以使閥瓣移動(dòng),以延伸通過(guò)閥孔,關(guān)閉閥,或者使閥旋轉(zhuǎn)以水平地延伸,與孔對(duì)準(zhǔn),使閥對(duì)流體流打開。在一些實(shí)施例中,閥瓣可以完全與流對(duì)準(zhǔn),其中,閥瓣對(duì)流呈現(xiàn)最小的阻礙,閥孔基本不被阻擋。可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)难b置使閥軸和閥瓣旋轉(zhuǎn),包括機(jī)械連桿、電磁設(shè)備等等。蝶形閥具有很多優(yōu)點(diǎn)。蝶形閥的設(shè)計(jì)和使用都很簡(jiǎn)單。蝶形閥可以提供快速響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)完全打開時(shí),蝶形閥可以提供最小的流限制或阻礙。因?yàn)檫@些原因,蝶形閥在調(diào)節(jié)管道中的流方面很受歡迎。蝶形閥具有最小的移動(dòng)部分。但更重要的是,蝶形閥不需要為了正常工作而具有小的間隙或公差。
蝶形閥的一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)在于,它們很好地適用于熱流體,諸如熱氣體。蝶形閥廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)排放系統(tǒng)中,因?yàn)殚y瓣被制造成即使在高溫的情況下也能夠可靠地關(guān)閉。此夕卜,閥瓣與閥座的接觸是簡(jiǎn)單的,不需要高公差。由于加熱導(dǎo)致的尺寸變化可能不會(huì)使蝶形閥不能操作或無(wú)效。即使蝶形閥受到熱膨脹和收縮,閥仍將工作。然而,現(xiàn)有技術(shù)的蝶形閥具有缺點(diǎn)。用于高溫流體,諸如熱排氣,可能導(dǎo)致?lián)p壞。熱的加壓氣體能夠使得潤(rùn)滑劑變干,并且損壞軸承。熱的加壓氣體能夠使得密封材料(諸如橡膠或塑料)劣化。熱膨脹能夠增加摩擦和粘結(jié),或者由于熱膨脹或收縮造成泄漏。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些方面,蝶形閥包括:
閥體,包括:
穿過(guò)所述閥體的閥孔,所述閥孔包括上游閥孔部分和下游閥孔部分;以及 位于所述上游閥孔部分和所述下游閥孔部分之間的閥孔;
閥軸,所述閥軸位于所述軸孔內(nèi)并且基本上延伸通過(guò)所述閥孔;以及閥瓣,所述閥瓣固定到所述閥軸并且構(gòu)造成由所述閥軸旋轉(zhuǎn),所述閥瓣構(gòu)造成在阻擋所述閥孔的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn),所述閥瓣固定在所述閥軸的上游閥孔部分側(cè),其中,進(jìn)入的流體將所述閥瓣壓靠在所述閥軸上。優(yōu)選地,閥瓣物理地將閥軸與上游閥孔部分中的進(jìn)入流體阻隔開。優(yōu)選地,閥瓣將閥軸與上游閥孔部分中的進(jìn)入流體熱阻隔開。優(yōu)選地,閥瓣具有低傳熱特性。優(yōu)選地,所述閥孔還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部,這些孔肩部形成在所述閥體中并且不與通過(guò)所述閥孔的流對(duì)準(zhǔn),并且所述閥瓣還包括面密封,該面密封構(gòu)造成當(dāng)所述閥瓣處于關(guān)閉定向時(shí)基本上與所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部重疊。優(yōu)選地,所述閥孔還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部,這些孔肩部形成在所述閥體中,所述閥瓣中的一個(gè)或兩個(gè)以及所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部的成分中至少部分是金屬。優(yōu)選地,所述上游閥孔部分和所述下游閥孔部分包括錐形的上游閥孔部分和錐形的下游閥孔部分,其中,所述錐形的上游閥孔部分和所述錐形的下游閥孔部分提供通過(guò)所述閥體的基本上恒定的閥孔橫截面積。在本發(fā)明的一些方面,蝶形閥包括:
閥體,包括:
穿過(guò)所述閥體的閥孔,所述閥孔包括上游閥孔部分和下游閥孔部分,所述上游閥孔部分和所述下游閥孔部分被一個(gè)或多個(gè)孔肩部分開;以及
位于所述上游閥孔部分和所述下游閥孔部分之間的閥孔;
閥軸,所述閥軸位于所述軸孔內(nèi)并且基本上延伸通過(guò)所述閥孔;
閥瓣,所述閥瓣固定到所述閥軸并且構(gòu)造成由所述閥軸旋轉(zhuǎn),所述閥瓣構(gòu)造成在阻擋所述閥孔的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn);以及
面密封,所述面密封形成在所述閥瓣上并且構(gòu)造成當(dāng)所述閥瓣位于關(guān)閉定向時(shí)基本上與所述閥孔內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)孔肩部重疊。優(yōu)選地,一 個(gè)或多個(gè)孔肩部不與通過(guò)閥孔的流對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地,所述閥瓣中的一個(gè)或兩個(gè)以及所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部的成分至少部分是金屬。優(yōu)選地,閥瓣物理地將閥軸與上游閥孔部分中的進(jìn)入流體阻隔開。優(yōu)選地,閥瓣將閥軸與上游閥孔部分中的進(jìn)入流體熱阻隔開。優(yōu)選地,閥瓣具有低傳熱特性。優(yōu)選地,閥瓣固定在閥軸的上游閥孔部分側(cè)上,其中,進(jìn)入流體將閥瓣壓靠在閥軸上。優(yōu)選地,所述上游閥孔部分和所述下游閥孔部分包括錐形的上游閥孔部分和錐形的下游閥孔部分,其中,所述錐形的上游閥孔部分和所述錐形的下游閥孔部分提供通過(guò)所述閥體的基本上恒定的閥孔橫截面積。在本發(fā)明的一些方面,蝶形閥包括:
閥體,包括:
穿過(guò)所述閥體的閥孔,所述閥孔包括錐形的上游閥孔部分和錐形的下游閥孔部分;以
及
位于所述錐形的上游閥孔部分和所述錐形的下游閥孔部分之間的閥孔;
閥軸,所述閥軸位于所述軸孔內(nèi)并且基本上延伸通過(guò)所述閥孔;以及閥瓣,所述閥瓣固定到所述閥軸并且構(gòu)造成由所述閥軸旋轉(zhuǎn),所述閥瓣構(gòu)造成在阻擋所述閥孔的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地,所述錐形的上游閥孔部分和所述錐形的下游閥孔部分提供通過(guò)所述閥體的基本上恒定的閥孔橫截面積。優(yōu)選地,所述閥孔還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部,這些孔肩部形成在所述閥體中并且不與通過(guò)所述閥孔的流對(duì)準(zhǔn),并且所述閥瓣還包括面密封,該面密封構(gòu)造成當(dāng)所述閥瓣處于關(guān)閉定向時(shí)基本上與所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部重疊。優(yōu)選地,所述閥孔還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部,這些孔肩部形成在所述閥體中,所述閥瓣中的一個(gè)或兩個(gè)以及所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部的成分中至少部分是金屬。優(yōu)選地,閥瓣固定在閥軸的上游閥孔部分側(cè)上,其中,進(jìn)入流體將閥瓣壓靠在閥軸上。
在所有附圖中,相同的參考標(biāo)號(hào)代表相同的元件。應(yīng)該理解,附圖不一定按照比例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的兩部分的蝶形閥。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的蝶形閥的細(xì)節(jié)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的蝶形閥的分解圖。圖4-5是顯示根據(jù)本發(fā)明的閥組件和致動(dòng)器之間的接合處的細(xì)節(jié)的截面圖。圖6是閥軸的致動(dòng)器端部的橫截面,顯示了熱導(dǎo)體環(huán)和壓縮環(huán)的細(xì)節(jié)。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的壓縮環(huán)。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的壓縮環(huán)。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的泄漏返回管道的細(xì)節(jié)。
·
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的唇形密封的細(xì)節(jié)。圖11是通過(guò)蝶形閥的閥組件的截面圖。圖12是處于關(guān)閉位置的閥瓣的截面圖。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的高溫蝶形閥。圖14示出了閥組件和閥致動(dòng)器的配合區(qū)域。圖15示出了閥組件和閥致動(dòng)器的配合區(qū)域。圖16示出了閥組件和閥致動(dòng)器的配合區(qū)域的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式圖1-16以及以下的說(shuō)明書為本領(lǐng)域技術(shù)人員描述了實(shí)現(xiàn)和利用本發(fā)明的最佳方式的具體示例。為了教導(dǎo)本發(fā)明的原理的目的,簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到落在本發(fā)明的范圍內(nèi)的這些示例的變型。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到以下所述的特征可以各種方式組合來(lái)形成本發(fā)明的多種變型。結(jié)果,本發(fā)明不限于以下所述的具體示例,而僅由權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的蝶形閥100。蝶形閥100包括閥組件110和聯(lián)接到閥組件Iio的致動(dòng)器123。閥組件110包括閥體103、延伸通過(guò)閥體103的閥孔109、以及閥瓣107,該閥瓣107構(gòu)造成在閥孔109內(nèi)在閥軸121上旋轉(zhuǎn)。閥體103可以包括法蘭104和104’和/或其它附接特征,使得蝶形閥100能夠組裝到其它構(gòu)件或設(shè)備。蝶形閥可以用于調(diào)節(jié)溫度改變的流體,諸如流體可以造成蝶形閥的熱膨脹和熱收縮。致動(dòng)器123包括能夠使閥軸121旋轉(zhuǎn)并且因此使得閥瓣107旋轉(zhuǎn)的設(shè)備。致動(dòng)器123包括致動(dòng)器軸126或聯(lián)接到閥軸121的其它旋轉(zhuǎn)部件。致動(dòng)器軸126可以包括花鍵軸、鍵軸、帶形狀的軸、或者傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的任何軸構(gòu)造(見圖4)。致動(dòng)器123可以包括任何方式的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器,包括機(jī)械的、電/磁的、氣動(dòng)的、液動(dòng)的、或其它的致動(dòng)器設(shè)備。致動(dòng)器123可以任何合適方式固定到閥組件110。例如,致動(dòng)器123通過(guò)夾具130可移除地固定到閥組件110 (見圖2和以下的相應(yīng)討論)。在一些實(shí)施例中,致動(dòng)器123可以包括流體冷卻系統(tǒng)225 (見圖13和相應(yīng)討論)。流體冷卻系統(tǒng)225可以包括用于從致動(dòng)器123吸取熱量的冷卻液體或冷卻氣體。流體冷卻系統(tǒng)225可以使熱量傳遞離開致動(dòng)器123。流體冷卻系統(tǒng)225可以是靜態(tài)的或者可以包括冷卻液體或冷卻氣體的循環(huán)。當(dāng)閥組件110用于調(diào)節(jié)熱液體或者熱氣體時(shí),大部分熱傳遞將發(fā)生在兩個(gè)構(gòu)件之間的接合處。這樣的熱傳遞通常是不期望的。結(jié)果,蝶形閥100包括最小化熱傳遞和/或使傳遞的熱量傳導(dǎo)通過(guò)某些構(gòu)件的特征。結(jié)果,最小化并控制了致動(dòng)器123的熱傳遞,改善了致動(dòng)器123的工作壽命。大量的熱傳遞進(jìn)入致動(dòng)器123可能造成問題。熱傳遞可能使軸承變干或損壞軸承。熱傳遞可以增加電阻并且增加功率消耗。熱傳遞可能影響致動(dòng)速度和/或致動(dòng)響應(yīng)時(shí)間。熱傳遞可能造成構(gòu)件改變尺寸和/或由于熱膨脹和熱收縮而改變公差。圖2示出了 根據(jù)本發(fā)明的蝶形閥100的細(xì)節(jié)。該圖示出了閥法蘭105和相應(yīng)的軸孔112、致動(dòng)器法蘭124、以及接收和捕獲在兩個(gè)主要構(gòu)件之間的墊片(或墊圈)150。墊片150可以在兩個(gè)構(gòu)件之間密封。為此,墊片150可以至少部分是彈性的和/或部分是可壓縮的。墊片150的厚度可以是這樣的:在閥法蘭105和致動(dòng)器法蘭124接觸之前,這兩個(gè)法蘭必須至少部分地壓縮墊片150?;蛘?,接頭可以是通風(fēng)的,或者可以不需要是流體密封的。應(yīng)該懂得,替代性地,墊片150可以被熱絕緣體襯墊157和/或熱導(dǎo)體環(huán)156所代替(例如見圖3以及相應(yīng)的討論)。墊片150可以包括摩擦元件,該摩擦元件至少部分地防止兩個(gè)閥構(gòu)件夾在兩個(gè)法蘭之間時(shí)的旋轉(zhuǎn)。例如,摩擦特性可以由墊片150的彈性/可壓縮屬性來(lái)提供。附圖示出了夾具130的實(shí)施例的細(xì)節(jié)。在該實(shí)施例中,夾具130包括第一和第二夾具部分133和134。在另一實(shí)施例中,夾具130可以包括具有一個(gè)切口的一體件,其中,僅需要單個(gè)擰緊設(shè)備136。結(jié)合機(jī)構(gòu)132在一個(gè)點(diǎn)將兩個(gè)夾具部分結(jié)合在一起,擰緊設(shè)備136結(jié)合其它端部。結(jié)合機(jī)構(gòu)132可以包括機(jī)械裝置,包括可分離的機(jī)構(gòu),諸如所示的扣和圈。但是,也可以采用其它機(jī)構(gòu)。例如,夾具130可以構(gòu)造為帶有兩個(gè)擰緊設(shè)備136。擰緊設(shè)備136可以被調(diào)節(jié)以限制夾具130,如上所述。因此,擰緊設(shè)備136可以使第一和第二夾具部分133和134的端部聚在一起。在所示的實(shí)施例中,擰緊設(shè)備136包括帶螺紋的緊固件。帶螺紋的緊固件可以包括螺母和螺栓,但可以包括其它構(gòu)造,諸如接合夾具部分端部中的孔口(或帶螺紋的孔口)的帶螺紋的螺桿。夾具130的內(nèi)部形狀用于使兩個(gè)法蘭聚在一起。因此,內(nèi)部形狀可以基本上是矩形,帶有垂直的側(cè)壁?;蛘撸瑐?cè)壁可以是有角度的、彎曲的、或其它期望的形狀。附圖還示出了從閥法蘭105延伸的對(duì)準(zhǔn)特征162。對(duì)準(zhǔn)特征162可以是任何形狀或尺寸。在一些實(shí)施例中,對(duì)準(zhǔn)特征162包括銷。對(duì)準(zhǔn)特征162接合致動(dòng)法蘭124中基本上對(duì)應(yīng)的孔口、凹口、凹部等等(未示出)。因此,在組裝期間,對(duì)準(zhǔn)特征162可以使得閥致動(dòng)器123與閥體103對(duì)準(zhǔn)。有利的是,在一些實(shí)施例中,對(duì)準(zhǔn)特征162可以輔助將致動(dòng)器軸126與閥機(jī)構(gòu)103的閥瓣107對(duì)準(zhǔn)。此外,對(duì)準(zhǔn)特征162可以防止閥致動(dòng)器123相對(duì)于閥體103旋轉(zhuǎn)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的蝶形閥100的分解圖。如上所述,致動(dòng)器123包括致動(dòng)器軸126和對(duì)準(zhǔn)特征162。閥組件110包括閥體103、通過(guò)閥體103的閥孔109、以及軸孔112,該軸孔112延伸通過(guò)閥體103并且基本上橫向于閥孔109。軸孔112被閥孔109所中斷,并且包括軸孔部分112A和112B。閥軸121位于軸孔112A和112B內(nèi),并且可以在閥體103內(nèi)旋轉(zhuǎn)。閥軸121包括接收一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的閥瓣緊固件108的一個(gè)或多個(gè)閥瓣緊固件孔118。閥瓣107通過(guò)一個(gè)或多個(gè)閥瓣緊固件108而固定到閥軸121。一個(gè)或多個(gè)閥瓣緊固件108可以包括任何適當(dāng)?shù)木o固件。一個(gè)或多個(gè)閥瓣緊固件108可以永久地或可移除地將閥瓣107固定到閥軸121上。閥軸121的非致動(dòng)器端接收軸承或軸襯142和端部密封145。軸承142配合在閥軸121上,并且允許閥軸121在軸孔部分112B中旋轉(zhuǎn)。端部密封145可以包括塞,該塞壓配合或者以其它方式可移除地或永久地固定在軸孔112B的端部中,從而基本上密封軸孔112B的端部。因?yàn)榘惭b了端部密封145,閥軸121或者是閥組件110中的氣體或液體都不能夠從閥孔部分112B脫出。閥軸121的致動(dòng)器端接收軸承140、至少一個(gè)壓縮環(huán)152、熱導(dǎo)體環(huán)156、熱絕緣體襯墊157、和唇形密封159。軸承140配合在閥軸121上,并且被接收在軸孔112A中,類似于軸承142。閥軸121可以在軸承140中旋轉(zhuǎn)。當(dāng)組裝到閥軸121和閥體103時(shí),軸承140將基本上緊靠熱導(dǎo)體環(huán)156。 軸承140和142可以吸收由閥瓣107和閥軸121所施加的任何軸向負(fù)荷。致動(dòng)器軸126可以是花鍵的(見圖14)、鍵的、或其它形狀,使得閥軸121的中空端部配合在致動(dòng)器軸126上,并且在它們之間傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器軸126可以通過(guò)夾具130而相對(duì)于閥軸121保持就位?;蛘撸聞?dòng)器軸126可以包括卡合環(huán)或其它的保持器設(shè)備。卡合環(huán)151配合在突出的致動(dòng)器軸126上的凹槽或通道中。卡合環(huán)151還配合在形成于閥軸121的中空部分129A內(nèi)的卡合環(huán)凹槽128中(見圖6和相應(yīng)的文字)。結(jié)果,在一些實(shí)施例中,致動(dòng)器軸126和閥軸121被保持在一起。結(jié)果,閥軸121上的軸向負(fù)荷被傳遞到致動(dòng)器123中。這種軸向負(fù)荷可以來(lái)自于流體壓力和/或流體流,包括來(lái)自于作用在閥瓣107上的力。在一些實(shí)施例中,因?yàn)檩S襯140和142不需要吸收或控制軸向的軸負(fù)荷,軸襯140和142將提供較少的旋轉(zhuǎn)阻力。熱絕緣體襯墊157定位在閥組件110和致動(dòng)器123之間。熱絕緣體襯墊157在閥組件110和致動(dòng)器123之間密封。當(dāng)夾具130被施加到閥體法蘭105和致動(dòng)器法蘭124時(shí),熱絕緣體襯墊157被保持就位。此外,熱絕緣體襯墊157可以由具有低傳熱性質(zhì)的材料形成。結(jié)果,熱絕緣體襯墊157降低或防止閥體103和致動(dòng)器殼體127之間的熱傳遞。另外,熱絕緣體襯墊157防止流體在致動(dòng)器123和閥組件110的接合處脫出。壓縮環(huán)152配合在熱導(dǎo)體環(huán)156上(例如見圖6)。壓縮環(huán)152可以配合到形成在熱導(dǎo)體環(huán)156中的相應(yīng)的環(huán)凹槽153中。壓縮環(huán)152可以可移除地安裝到熱導(dǎo)體環(huán)156。壓縮環(huán)152可以形成或加工成與環(huán)凹槽153具有相對(duì)緊的公差。此外,壓縮環(huán)152可以至少部分是柔性和可壓縮的,其中,壓縮環(huán)152必須有些壓縮,使得壓縮環(huán)152和熱導(dǎo)體環(huán)156插入致動(dòng)器側(cè)的軸孔112A中。結(jié)果,壓縮環(huán)152將熱導(dǎo)體環(huán)156基本上密封到致動(dòng)器側(cè)的軸孔112A的內(nèi)表面上。因此,熱導(dǎo)體環(huán)156可以在閥組件110和致動(dòng)器123之間傳導(dǎo)熱量,但閥組件110內(nèi)的流體不能夠泄漏到致動(dòng)器123或者不能夠在閥組件110和致動(dòng)器123的接合處脫出。在一些實(shí)施例中,壓縮環(huán)152包括金屬環(huán)?;蛘?,壓縮環(huán)152可以由高溫塑料或者不在高溫下劣化并且能夠至少有些壓縮的任何材料形成。熱導(dǎo)體環(huán)156定位在閥組件110和致動(dòng)器123之間。在一些實(shí)施例中,熱導(dǎo)體環(huán)156的構(gòu)造和尺寸使其緊配合在閥軸121的端部上,使得沒有流體能夠在閥軸121和熱導(dǎo)體環(huán)156之間流過(guò)。熱導(dǎo)體環(huán)156可以由具有較高熱傳遞性質(zhì)的材料形成,使得閥軸121的端部中的熱量可以被傳導(dǎo)至致動(dòng)器殼體127。這可以從致動(dòng)器軸126吸出一些熱量。圖4-5是顯示根據(jù)本發(fā)明的閥組件110和致動(dòng)器123之間的接合處的細(xì)節(jié)的截面圖。閥軸121的端部包括中空部分129A。中空部分129A對(duì)應(yīng)于致動(dòng)器軸126并且配合到致動(dòng)器軸126上。在一些實(shí)施例中,中空部分129A包括中空的花鍵部分129A。中空的花鍵部分129A配合在致動(dòng)器軸126的對(duì)應(yīng)花鍵部分,其中,花鍵將致動(dòng)器軸123的旋轉(zhuǎn)傳遞至閥軸121。中空的部分129A還呈現(xiàn)低得多的熱傳遞容量,其中,由于中空部分129A,更少的熱量能夠由閥軸121傳導(dǎo)至致動(dòng)器123。唇形密封159構(gòu)造成配合在致動(dòng)器軸126上,并且基本上將致動(dòng)器軸126密封到致動(dòng)器殼體127的內(nèi)表面上 。唇形密封159的一個(gè)唇(例如,內(nèi)唇)將密封地接觸致動(dòng)器軸126,而另一個(gè)唇(例如,外唇)將密封地接觸致動(dòng)器殼體127的內(nèi)表面(見圖10和以下的相應(yīng)討論)。唇形密封159構(gòu)造成圍繞致動(dòng)器軸126密封,并且防止來(lái)自閥孔109的流體到達(dá)致動(dòng)器123的內(nèi)部。唇形密封159在致動(dòng)器殼體127內(nèi)被保持就位。唇形密封159優(yōu)選由彈性材料形成,諸如橡膠或橡膠混合物,并且可能因過(guò)度的熱量而劣化。為此原因,期望最小化通過(guò)致動(dòng)器殼體127 (諸如致動(dòng)器殼體127的臨近閥組件110的部分)吸收的熱量的量。圖6是閥軸121的致動(dòng)器端部的橫截面,顯示了熱導(dǎo)體環(huán)156和壓縮環(huán)152的細(xì)節(jié)。應(yīng)該懂得,包括軸承140,以便將閥軸121保持就位,并且允許閥軸121自由地旋轉(zhuǎn)。此夕卜,或者替代性地,閥軸121可以包括接收卡合環(huán)151的卡合環(huán)凹槽128??ê檄h(huán)151可以位于卡合環(huán)凹槽128中,并且可以接合相應(yīng)的凹槽或者致動(dòng)器軸126中的其它特征。然而,軸承140可以不在閥軸121和軸孔112A之間密封。閥軸經(jīng)常是泄漏路徑。當(dāng)閥關(guān)閉或近似關(guān)閉,在閥的上游側(cè)109U具有高壓,在下游側(cè)109D具有低壓。所得到的大的壓力差造成上游加壓流體流入閥軸121周圍的區(qū)域,以便避開閥瓣107。當(dāng)閥瓣107不在閥軸121的一側(cè)或另一側(cè)上時(shí)尤其如此,使得閥軸121與閥孔109的上游側(cè)和下游側(cè)都流體連通。至少一個(gè)壓縮環(huán)152安裝到熱導(dǎo)體環(huán)156并且位于致動(dòng)器側(cè)的軸孔112A內(nèi)。在一些實(shí)施例中,壓縮環(huán)152部分地配合到熱導(dǎo)體環(huán)156的相應(yīng)的環(huán)凹槽153并且部分地延伸出該凹槽153。壓縮環(huán)152將熱導(dǎo)體環(huán)156基本上密封到致動(dòng)器側(cè)的軸孔112A。壓縮環(huán)152被設(shè)計(jì)成處于至少一些壓縮之下,并且因此基本上接觸軸孔112A的內(nèi)表面,并且向外壓靠軸孔112A的內(nèi)表面。此外,可以設(shè)計(jì)公差,使得壓縮環(huán)152基本上接觸環(huán)凹槽153的側(cè)面,其中,加壓流體不能夠在壓縮環(huán)152之下通過(guò)。如圖所示,在壓縮環(huán)152之下可以具有間隙空間。結(jié)果,很少或者沒有加壓流體將能夠在閥軸121和熱導(dǎo)體環(huán)156周圍通過(guò)。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的壓縮環(huán)152。壓縮環(huán)152能夠包括基本上環(huán)形形狀和預(yù)先確定的厚度T。壓縮環(huán)152包括在基本上平面的環(huán)形主體中的孔口 138。然而,應(yīng)該懂得,壓縮環(huán)152可以具有各種橫截面形狀,并且不限于附圖中所示的基本上矩形的橫截面形狀。在該實(shí)施例中,壓縮環(huán)152包括縫隙139??p隙139的尺寸可以允許預(yù)先確定的壓縮量。壓縮環(huán)152可以由任何適當(dāng)材料形成。壓縮環(huán)152至少部分是彈性的,因此至少部分是可壓縮的。在一些實(shí)施例中,壓縮環(huán)152的成分可以至少部分是金屬。在一些實(shí)施例中,壓縮環(huán)152的成分可以至少部分是塑料。然而,應(yīng)該懂得,壓縮環(huán)152可以使用任何適當(dāng)材料。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的壓縮環(huán)152。在該實(shí)施例中,壓縮環(huán)152包括基本上平面的環(huán)形主體,其中帶有孔口 138。然而,在該實(shí)施例中,主體被分為兩個(gè)部分,第一拼合部分152A和第二拼合部分152B,這兩個(gè)拼合部分具有預(yù)先確定的厚度T1和T2。厚度T1和T2可以是相同或不同的。在兩個(gè)拼合部分152Α和152Β之間存在拼縫148,每個(gè)拼合部分以縫隙139Α和139Β結(jié)束。該設(shè)計(jì)允許壓縮環(huán)152被壓縮,但具有甚至更好的密封性能。如上所述,第一縫隙139Α和第二縫隙139Β可以是任意期望的尺寸,其中,第一和第二縫隙139Α和139Β允許壓縮環(huán)152被壓縮。第一縫隙139Α與第二縫隙139Β偏離預(yù)先確定的周向(或角向)距離。結(jié)果,沒有通透的、不被阻擋的縫隙使得流體通過(guò)其而脫出。此夕卜,如果在壓縮環(huán)152的前表面上存在流體壓力,則前拼合部分152Α可以壓靠在后拼合部分152Β上,其中,拼縫148被壓縮,其尺寸可以忽略。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的泄漏返回管道163的細(xì)節(jié)。蝶形閥可以用于調(diào)節(jié)壓力改變的流體,包括流體壓力可能造成閥軸孔112周圍的泄漏的情況。泄漏返回管道163不允許流體向外脫出。泄漏返回管道163從閥內(nèi)側(cè)配合部分172至內(nèi)閥孔表面171地延伸通過(guò)閥體103。泄漏返回管道163構(gòu)造成使閥內(nèi)側(cè)配合部分172處存在的任何泄漏流體返回至下游的閥孔部分109D。然而,應(yīng)該懂得,泄漏返回管道163不允許泄漏流體脫出蝶形閥100,如同現(xiàn)有技術(shù)中常見的那樣。結(jié)果,泄漏返回管道163不是濕氣、污垢或其它外部物質(zhì)進(jìn)入蝶形閥100的進(jìn)入端口。泄漏返回管道163在閥內(nèi)側(cè)配合部分172處與致動(dòng)器側(cè)軸孔112Α隔開預(yù)先確定的第一距離Dp泄漏返回管道163在內(nèi)閥孔表面171處與致動(dòng)器側(cè)軸孔112A隔開預(yù)先確定的第二距離D2。泄漏返回管道163可以基本上平行于致動(dòng)器側(cè)軸孔112A?;蛘撸孤┓祷毓艿?63可以不平行于致動(dòng)器側(cè)軸孔112A。泄漏返回管道163可以是預(yù)先確定的橫截面積??梢愿鶕?jù)預(yù)期的泄漏體積或泄漏速度來(lái)選擇橫截面積??梢赃x擇橫截面積來(lái)適應(yīng)平均預(yù)期泄漏、最小預(yù)期泄漏、最大預(yù)期泄漏、或其它期望的值。一些泄漏可能發(fā)生超過(guò)軸承140。大部分泄漏將不會(huì)脫出超過(guò)與壓縮環(huán)152組合的熱導(dǎo)體環(huán)156。然而,較小水平的泄漏可能發(fā)生超過(guò)與壓縮環(huán)152組合的熱導(dǎo)體環(huán)156。該泄漏將在閥體103的閥內(nèi)側(cè)配合部分172和熱絕緣體襯墊157之間通過(guò),接下來(lái)進(jìn)入泄漏返回管道163。這得到閥孔109的上游側(cè)109U與下游側(cè)109D之間壓力差的輔助。該正壓力差可以造成泄漏返回管道163中的文丘里效應(yīng),將任何流體泄漏吸入泄漏返回管道163,因此吸入閥孔109的下游側(cè)109D。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的唇形密封159的細(xì)節(jié)。唇形密封159定位在閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器軸126之上,并且緊靠閥致動(dòng)器123。唇形密封159可以緊靠并且接觸致動(dòng)器殼體127 (見圖5)。唇形密封159構(gòu)造成防止致動(dòng)器側(cè)軸孔112A中的任何流體在致動(dòng)器軸126周圍進(jìn)入閥致動(dòng)器123。唇形密封159包括徑向向內(nèi)延伸的第一環(huán)形密封部分164、徑向向內(nèi)延伸并且基本上平行于第一環(huán)形密封部分164的第二環(huán)形密封部分166、以及在第二環(huán)形密封部分166和第一環(huán)形密封部分164之間延伸并且將第二環(huán)形密封部分166連接到第一環(huán)形密封部分164的板部分165。如圖所示,第一環(huán)形密封部分164可以包括擴(kuò)大的部分167。如圖所示,擴(kuò)大的部分167的形狀可以基本上是矩形的?;蛘?,擴(kuò)大的部分167可以是菱形、圓形或橢圓形,規(guī)則的或不規(guī)則的,或者任何其它適當(dāng)形狀。應(yīng)該懂得,如果需要的話,第二環(huán)形密封部分166也可以包括擴(kuò)大的部分。第一環(huán)形密封部分164構(gòu)造成密封地接觸致動(dòng)器軸126,甚至當(dāng)致動(dòng)器軸126在旋轉(zhuǎn)時(shí)也如此。第二環(huán)形密封部分166構(gòu)造成密封地接觸致動(dòng)器殼體127。唇形密封159可以由至少部分柔性的材料形成。唇形密封159可以由至少部分彈性的材料形成。唇形密封159可以由至少部分可壓縮的材料形成。圖11是通過(guò)蝶形閥100的閥組件110的截面圖。該視圖顯示了閥瓣107,該閥瓣107通過(guò)一個(gè)或多個(gè)閥瓣緊固件108而安裝到閥軸121。該圖還示出了閥孔109。閥孔109包括孔肩部183,這些孔肩部183構(gòu)造成當(dāng)閥瓣107處于關(guān)閉位置時(shí)被閥瓣107基本上密封地接觸。 在所示的實(shí)施例中,閥孔109包括上游閥孔部分109U和下游閥孔部分109D,其中,當(dāng)閥瓣107處于關(guān)閉位置時(shí),上游閥孔部分109U和下游閥孔部分109D被閥瓣107基本上分開。應(yīng)該懂得,術(shù)語(yǔ)上游和下游 是用在從圖左側(cè)進(jìn)入的流體的上下文中。流體可以沿著相反的方向流動(dòng)通過(guò)閥孔109,但在蝶形閥100中將不能實(shí)現(xiàn)某些優(yōu)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中,孔肩部183可以包括上孔肩部183A和下孔肩部183B。上孔肩部183A和下孔肩部183B可以不必形成單個(gè)連續(xù)表面。在所示的實(shí)施例中,閥軸121隔斷了上孔肩部183A和下孔肩部183B。上孔肩部183A可以面對(duì)上游閥孔部分109U,而下孔肩部183B可以面對(duì)下游閥孔部分109D。閥瓣107包括面密封179。在所示的實(shí)施例中,面密封179可以包括基本上平面的環(huán)形表面,該環(huán)形表面構(gòu)造成基本上密封在孔肩部183上。類似地,孔肩部183的形狀可以是基本上平面的和環(huán)形的,但孔肩部183可以包括兩個(gè)單獨(dú)的肩部部分。面密封179可以構(gòu)造成基本上重疊在孔肩部183上并且密封地接觸孔肩部183,但允許閥瓣107熱膨脹和收縮。結(jié)果,當(dāng)閥瓣107旋轉(zhuǎn)到完全關(guān)閉位置時(shí),閥瓣密封179的至少一部分將配合到孔肩部183的至少一部分并且與其基本上重疊。閥瓣密封179可以形成有充分的徑向間隙,以便避開閥孔109的側(cè)部。通過(guò)不像現(xiàn)有技術(shù)那樣密封在閥孔109的壁上,本發(fā)明的面密封特征避免了熱膨脹問題。閥瓣107的材料的膨脹和收縮不導(dǎo)致粘結(jié)到閥孔109上。因此,閥瓣107的材料的膨脹和收縮不會(huì)在閥軸密封、軸襯或軸承上造成額外的負(fù)荷。另外,在現(xiàn)有技術(shù)中,隨著軸襯或軸承在閥的壽命中磨損,周圍的現(xiàn)有技術(shù)的密封被不利地影響。優(yōu)選的是,本文描述的面密封179不被磨損或磨松的軸襯或軸承所不利地影響。即使當(dāng)閥瓣107出現(xiàn)熱膨脹時(shí),該設(shè)計(jì)避免了間隙問題,同時(shí)維持重要的和令人滿意的密封接觸面積。閥瓣密封179和孔肩部183允許密封接觸,不需要緊密的公差。此夕卜,上游閥孔部分109U上的流體壓力將用于增加閥瓣107在上孔肩部183A的關(guān)閉壓力,抵消流體對(duì)下孔肩部183B所施加的打開壓力。在一些實(shí)施例中,上游閥孔部分109U和下游閥孔部分109D都是錐形的。如圖所示,錐形的上游閥孔部分109U和錐形的下游閥孔部分109D可以提供閥孔109中的傾斜的階梯。傾斜的階梯可以提供在閥體103的長(zhǎng)度上的基本上恒定的流面積。當(dāng)流體流動(dòng)通過(guò)閥孔109時(shí),傾斜的階梯可以降低阻力,其中,傾斜的階梯順暢地引導(dǎo)流體朝向和離開孔肩部 183。在一些實(shí)施例中,閥瓣107在閥軸121上偏移。這與現(xiàn)有技術(shù)不同,現(xiàn)有技術(shù)的蝶形閥瓣通常在閥軸上置中。該偏移在上游閥孔部分109U—側(cè)。該安裝布置的優(yōu)點(diǎn)在于,進(jìn)入的流體與閥軸121物理地隔離。結(jié)果,流體壓力將閥瓣107壓在閥軸121上。一個(gè)或多個(gè)閥瓣緊固件108僅將閥瓣107保持就位,而不需要保持閥瓣107抵抗流體壓力。該安裝布置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于,進(jìn)入的流體與閥軸121熱隔離。這大大地降低了從流體至閥軸121的熱傳遞。結(jié)果,蝶形閥100的軸承、密封和致動(dòng)器機(jī)構(gòu)將具有更長(zhǎng)的工作壽命。更少的熱傳遞將造成軟的和容易受到溫度損壞的密封材料(例如橡膠)的更少損壞。更少的熱傳遞將造成潤(rùn)滑劑的更少變干。更少的熱傳遞將造成更少的熱膨脹和收縮,并且因此造成更少的熱扭曲、更少的磨損和更少的粘結(jié)。更少的熱傳遞將造成更少的電阻。圖12是處于關(guān)閉位置的閥瓣107的截面圖。閥瓣107固定到閥軸121的上游閥孔部分側(cè),在閥孔109相對(duì)于閥軸121的上游閥孔部分109U —側(cè)。進(jìn)入的流體(見箭頭)將閥瓣107壓在閥軸121上。在關(guān)閉位置,閥瓣·107的閥瓣密封179基本上密封地接觸閥孔109的一個(gè)或多個(gè)孔肩部183。在一些實(shí)施例中,閥瓣密封179包括基本上平面的環(huán)形表面。類似地,在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)孔肩部183包括基本上平面的環(huán)形表面,其中,閥瓣密封179構(gòu)造成基本上平坦地配合到一個(gè)或多個(gè)孔肩部183上。在所示的實(shí)施例中,當(dāng)閥瓣107處于關(guān)閉位置時(shí),閥瓣107基本上橫向于閥孔109。然而,可以由孔肩部183的位置來(lái)確定閥瓣107的關(guān)閉位置,并且不一定嚴(yán)格地橫向于流體流。從附圖可以看到,在閥瓣密封179的外周邊緣和閥孔109之間可以存在縫隙。該縫隙允許閥瓣107 (和閥孔109)的熱膨脹和熱收縮。該縫隙不需要是小的公差。熱膨脹或收縮造成的縫隙尺寸的任何改變將不會(huì)影響閥瓣密封179和一個(gè)或多個(gè)孔肩部183之間的密封。閥瓣107優(yōu)選地由具有低熱傳遞性質(zhì)的材料形成。結(jié)果,閥瓣107將從流體傳遞較少的熱量至閥軸121,包括當(dāng)閥瓣107處于關(guān)閉位置時(shí)。在一些實(shí)施例中,閥瓣密封179中的一個(gè)或兩個(gè)以及一個(gè)或多個(gè)孔肩部183由金屬形成。閥瓣107替代性地在閥瓣密封179上可以包括密封材料,但該密封材料將需要能夠耐受高溫而不劣化。從該圖可以看到,閥瓣107物理地防護(hù)閥軸121不受到流體的上游壓力。閥瓣107物理地防護(hù)閥軸121不受到閥關(guān)閉或近似關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的背壓。此外,閥瓣107將閥軸與上游閥孔部分109U中的進(jìn)入流體熱阻隔,尤其是當(dāng)閥瓣107處于關(guān)閉位置時(shí)。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的高溫蝶形閥100。高溫蝶形閥100包括根據(jù)本文中的任何實(shí)施例的閥組件110。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,高溫蝶形閥100包括閥致動(dòng)器123,該閥致動(dòng)器123包括流體冷卻系統(tǒng)225。流體冷卻系統(tǒng)225包括一個(gè)或多個(gè)冷卻管道227,這些冷卻管道227延伸到致動(dòng)器法蘭124并且與致動(dòng)器法蘭124熱連通。致動(dòng)器法蘭124被設(shè)計(jì)成配合到閥組件110的閥法蘭105。流體冷卻系統(tǒng)225能夠提供冷卻流體給致動(dòng)器法蘭124的至少一部分并且能夠收回冷卻流體。流體冷卻系統(tǒng)225能夠使冷卻流體循環(huán)到致動(dòng)器法蘭124,以便從致動(dòng)器法蘭124以及閥致動(dòng)器123的附近部分移除熱量。另外,流體冷卻系統(tǒng)225可以包括閥致動(dòng)器123的其它部分中的管道,由此閥致動(dòng)器123的各個(gè)部分可以被熱調(diào)節(jié)。流體冷卻系統(tǒng)225可以包含在閥致動(dòng)器123內(nèi)。或者,流體冷卻系統(tǒng)225的部分或構(gòu)件可以延伸到閥致動(dòng)器123之外。例如,流體冷卻系統(tǒng)225可以包括位于閥致動(dòng)器123之外的一個(gè)或多個(gè)熱交換器設(shè)備,其中冷卻流體通過(guò)閥致動(dòng)器123循環(huán)。在一些實(shí)施例中,冷卻流體可以包括液體。在一些實(shí)施例中,冷卻流體可以包括氣體?;蛘?,如果需要的話,冷卻流體可以包括一部分液體和氣體。圖14顯示了閥組件110和閥致動(dòng)器123的配合區(qū)域,包括閥法蘭105 (圖中的左側(cè))和致動(dòng)器法蘭124(右側(cè))。閥法蘭105包括閥外側(cè)配合部分174和閥內(nèi)側(cè)配合部分172。致動(dòng)器側(cè)的軸孔112A可以位于閥法蘭105的基本上中心,致動(dòng)器側(cè)的軸孔112A容納閥軸121。該圖顯示了在閥軸121的中空部分129A中的鍵槽122以及致動(dòng)器軸126上的基本上對(duì)應(yīng)的花鍵125。在一些實(shí)施例中,閥外側(cè)配合部分174和閥內(nèi)側(cè)配合部分172可以包括基本上環(huán)形、平面的面。閥內(nèi)側(cè)配合部分172可以相對(duì)于閥外側(cè)配合部分174凹入,如圖所示,或者可以基本上與其共平面或者可以向外延伸超過(guò)閥外側(cè)配合部分174。在一些實(shí)施例中,閥外側(cè)配合部分174和閥內(nèi)側(cè)配合部分172可以基本上同心。閥外側(cè)配合部分174和閥內(nèi)側(cè)配合部分172的相對(duì)尺寸不一定是成比例的,并且不一定代表所需的或?qū)嶋H的比例。類似地,閥致動(dòng)器123包括致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182和致動(dòng)器外側(cè)配合部分184。致動(dòng)器軸126可以基本上在致動(dòng)器法蘭124的中心,并且構(gòu)造成接合閥組件110的閥軸121。在一些實(shí)施例中,致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182和致動(dòng)器外側(cè)配合部分184可以包括基本上環(huán)形、平面的面。致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182可以相對(duì)于致動(dòng)器外側(cè)配合部分184凹入,如圖所示,或者可以基本上與其共平面或者可以向外延伸超過(guò)致動(dòng)器外側(cè)配合部分184。在一些實(shí)施例中,致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182和致動(dòng)器外側(cè)配合部分184可以基本上同心。致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182和致動(dòng)器外側(cè)配合部分184的相對(duì)尺寸不一定是成比例的,并且不一定代表所需的或?qū)嶋H的比例。在高溫蝶形閥100的實(shí)施例中,致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182的至少一個(gè)子區(qū)域可以與流體冷卻系統(tǒng)225熱接觸?;蛘?,根據(jù)閥致動(dòng)器123的設(shè)計(jì)和冷卻需求,整個(gè)致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182可以與流體冷卻系統(tǒng)225熱接觸。結(jié)果,流體冷卻系統(tǒng)225可以從致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182移除熱量,諸如從閥組件110接收的熱 量。圖15示出了閥組件110和閥致動(dòng)器123的配合區(qū)域。當(dāng)閥致動(dòng)器123組裝到閥組件110時(shí),閥組件110的閥外側(cè)配合部分174可以至少部分地接觸閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器外側(cè)配合部分184。閥外側(cè)配合部分174在尺寸或形狀上可以不必匹配致動(dòng)器外側(cè)配合部分184。所得到的閥法蘭105和致動(dòng)器法蘭124之間的最小接觸面積有利地最小化了兩個(gè)構(gòu)件之間的熱傳遞,因?yàn)殚y體103和致動(dòng)器殼體127都可以由金屬形成。再次參照?qǐng)D5,閥組件110和閥致動(dòng)器123之間的空間容納熱導(dǎo)體環(huán)156和熱絕緣體襯墊157。在一些實(shí)施例中,熱絕緣體襯墊157可以部分地與熱導(dǎo)體環(huán)156重疊。結(jié)果,熱導(dǎo)體環(huán)156可以從閥軸121的端部向閥致動(dòng)器123傳遞熱量,包括向流體冷卻系統(tǒng)225的區(qū)域。有利的是,從閥軸121向致動(dòng)器軸126和內(nèi)部致動(dòng)器構(gòu)件(諸如電機(jī)繞組)將傳遞少得多的熱量。熱導(dǎo)體環(huán)156位于閥組件110和閥致動(dòng)器123之間并且被閥組件110和閥致動(dòng)器123接觸,其中熱導(dǎo)體環(huán)156將熱量從閥組件110傳導(dǎo)至閥致動(dòng)器123。在一些實(shí)施例中,熱導(dǎo)體環(huán)156位于閥組件110的閥軸121和閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182之間并且被閥組件110的閥軸121和閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182接觸,其中熱導(dǎo)體環(huán)156將熱量從閥軸121傳導(dǎo)至致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182,并且其中閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182與流體冷卻系統(tǒng)225連通。在一些實(shí)施例中,致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182與流體冷卻系統(tǒng)225的冷卻管道227或管道表面(見虛線)熱連通。在一些實(shí)施例 中,熱絕緣體襯墊157的至少一部分夾在閥組件110和閥致動(dòng)器123之間。熱絕緣體襯墊157從而位于閥組件110和閥致動(dòng)器123之間并且被閥組件110和閥致動(dòng)器123接觸,其中熱絕緣體襯墊157阻止熱量從閥組件110傳遞至閥致動(dòng)器123。在一些實(shí)施例中,熱絕緣體襯墊157位于閥組件110的閥外側(cè)配合部分174和閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器外側(cè)配合部分184之間并且被閥組件110的閥外側(cè)配合部分174和閥致動(dòng)器123的致動(dòng)器外側(cè)配合部分184接觸,其中熱絕緣體襯墊157基本上阻止熱量從閥組件110的閥外側(cè)配合部分174傳遞至閥致動(dòng)器123,并且最小化閥體103和致動(dòng)器殼體127之間的熱傳遞。此外,熱絕緣體襯墊157可以將閥體103基本密封到致動(dòng)器殼體127。然而,熱絕緣體襯墊157允許熱量通過(guò)熱導(dǎo)體環(huán)156而從閥組件110傳遞至閥致動(dòng)器123。在一些實(shí)施例中,熱絕緣體襯墊157允許熱量通過(guò)熱導(dǎo)體環(huán)156而從閥外側(cè)配合部分174傳遞至致動(dòng)器內(nèi)側(cè)配合部分182。圖16示出了閥組件110和閥致動(dòng)器123的配合區(qū)域的細(xì)節(jié)。該圖示出了形成在致動(dòng)器法蘭124的外側(cè)面上并且從該外側(cè)面延伸的一個(gè)或多個(gè)互鎖突出部188。對(duì)應(yīng)的凹部形成在閥法蘭105中,其中當(dāng)組裝到一起時(shí),閥致動(dòng)器123和閥組件110旋轉(zhuǎn)地并且定位地互鎖。一個(gè)或多個(gè)互鎖突出部188 (以及對(duì)應(yīng)的互鎖凹部)可以包括一個(gè)或多個(gè)任意期望形狀和/或尺寸的互鎖特征。此外,一個(gè)或多個(gè)互鎖突出部188穿過(guò)熱絕緣體襯墊157中的對(duì)應(yīng)的切口 158。有利的是,一個(gè)或多個(gè)互鎖突出部188可以被保持得較小,從而最小化金屬與金屬的接觸。致動(dòng)器123與閥組件110之間的金屬與金屬接觸的最小化將使得它們之間的熱傳遞最小化。
權(quán)利要求
1.一種蝶形閥(100),包括 閥體(103),包括 穿過(guò)所述閥體(103)的閥孔(109),所述閥孔(109)包括上游閥孔部分(109U)和下游閥孔部分(109D);以及 位于所述上游閥孔部分(109U)和所述下游閥孔部分(109D)之間的軸孔(112); 閥軸(121),所述閥軸(121)位于所述軸孔(112)內(nèi)并且基本上延伸通過(guò)所述閥孔(109);和 閥瓣(107),所述閥瓣(107)固定到所述閥軸(121)并且構(gòu)造成由所述閥軸(121)旋轉(zhuǎn),所述閥瓣(107)構(gòu)造成在阻擋所述閥孔(109)的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn),所述閥瓣(107)固定在所述閥軸(121)的上游閥孔部分側(cè),其中,進(jìn)入的流體將所述閥瓣(107)壓靠在所述閥軸(121)上。
2.如權(quán)利要求I所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)物理地將所述閥軸(121)與所述上游閥孔部分(109U)中的進(jìn)入流體阻隔開。
3.如權(quán)利要求I所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)將所述閥軸(121)與所述上游閥孔部分(109U)中的進(jìn)入流體熱阻隔開。
4.如權(quán)利要求I所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)具有低傳熱特性。
5.如權(quán)利要求I所述的蝶形閥(100),其中,所述閥孔(109)還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183),這些孔肩部(183)形成在所述閥體(103)中并且不與通過(guò)所述閥孔(109)的流對(duì)準(zhǔn),并且所述閥瓣(107)還包括面密封(179),該面密封(179)構(gòu)造成當(dāng)所述閥瓣(107)處于關(guān)閉定向時(shí)基本上與所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)重疊。
6.如權(quán)利要求I所述的蝶形閥(100),其中,所述閥孔(109)還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183),這些孔肩部(183)形成在所述閥體(103)中,所述閥瓣(107)中的一個(gè)或兩個(gè)以及所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)的成分中至少部分是金屬。
7.如權(quán)利要求I所述的蝶形閥(100),所述上游閥孔部分(109U)和所述下游閥孔部分(109D)包括錐形的上游閥孔部分(109U)和錐形的下游閥孔部分(109D),其中,所述錐形的上游閥孔部分(109U)和所述錐形的下游閥孔部分(109D)提供通過(guò)所述閥體(103)的基本上恒定的閥孔橫截面積。
8.一種蝶形閥(100),包括 閥體(103),包括 穿過(guò)所述閥體(103)的閥孔(109),所述閥孔(109)包括上游閥孔部分(109U)和下游閥孔部分(109D),所述上游閥孔部分(109U)和所述下游閥孔部分(109D)被一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)分開;以及 位于所述上游閥孔部分(109U)和所述下游閥孔部分(109D)之間的軸孔(112); 閥軸(121),所述閥軸(121)位于所述軸孔(112)內(nèi)并且基本上延伸通過(guò)所述閥孔(109); 閥瓣(107),所述閥瓣(107)固定到所述閥軸(121)并且構(gòu)造成由所述閥軸(121)旋轉(zhuǎn),所述閥瓣(107)構(gòu)造成在阻擋所述閥孔(109)的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn);以及 面密封(179),所述面密封(179)形成在所述閥瓣(107)上并且構(gòu)造成當(dāng)所述閥瓣(107)位于關(guān)閉定向時(shí)基本上與所述閥孔(109)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)重疊。
9.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),其中,所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)不與通過(guò)所述閥孔(109)的流對(duì)準(zhǔn)。
10.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),其中,所述面密封(179)中的一個(gè)或兩個(gè)以及所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)的成分至少部分是金屬。
11.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)物理地將所述閥軸(121)與所述上游閥孔部分(109U)中的進(jìn)入流體阻隔開。
12.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)將所述閥軸(121)與所述上游閥孔部分(109U)中的進(jìn)入流體熱阻隔開。
13.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)具有低傳熱特性。
14.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107 )固定在所述閥軸(121)的上游閥孔部分側(cè)上,其中,進(jìn)入流體將所述閥瓣(107)壓靠在所述閥軸(121)上。
15.如權(quán)利要求8所述的蝶形閥(100),所述上游閥孔部分(109U)和所述下游閥孔部分(109D)包括錐形的上 游閥孔部分(109U)和錐形的下游閥孔部分(109D),其中,所述錐形的上游閥孔部分(109U)和所述錐形的下游閥孔部分(109D)提供通過(guò)所述閥體(103)的基本上恒定的閥孔橫截面積。
16.—種蝶形閥(100),包括: 閥體(103),包括: 穿過(guò)所述閥體(103)的閥孔(109),所述閥孔(109)包括錐形的上游閥孔部分(109U)和錐形的下游閥孔部分(109D);以及 位于所述錐形的上游閥孔部分(109U)和所述錐形的下游閥孔部分(109D)之間的軸孔(112); 閥軸(121),所述閥軸(121)位于所述軸孔(112)內(nèi)并且基本上延伸通過(guò)所述閥孔(109);和 閥瓣(107),所述閥瓣(107)固定到所述閥軸(121)并且構(gòu)造成由所述閥軸(121)旋轉(zhuǎn),所述閥瓣(107)構(gòu)造成在阻擋所述閥孔(109)的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的蝶形閥(100),其中,所述錐形的上游閥孔部分(109U)和所述錐形的下游閥孔部分(109D)提供通過(guò)所述閥體(103)的基本上恒定的閥孔橫截面積。
18.如權(quán)利要求16所述的蝶形閥(100),其中,所述閥孔(109)還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183),這些孔肩部(183)形成在所述閥體(103)中并且不與通過(guò)所述閥孔(109)的流對(duì)準(zhǔn),并且所述閥瓣(107)還包括面密封(179),該面密封(179)構(gòu)造成當(dāng)所述閥瓣(107)處于關(guān)閉定向時(shí)基本上與所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)重疊。
19.如權(quán)利要求16所述的蝶形閥(100),其中,所述閥孔(109)還包括一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183),這些孔肩部(183)形成在所述閥體(103)中,所述閥瓣(107)中的一個(gè)或兩個(gè)以及所述一個(gè)或多個(gè)孔肩部(183)的成分中至少部分是金屬。
20.如權(quán)利要求16所述的蝶形閥(100),其中,所述閥瓣(107)固定在所述閥軸(121)的上游閥孔部分側(cè)上,其中,進(jìn)入流體將所述閥瓣(107)壓靠在所述閥軸(121)上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種蝶形閥(100)。該蝶形閥(100)包括閥體(103),該閥體(103)包括穿過(guò)閥體(103)的閥孔(109),閥孔(109)包括上游閥孔部分(109U)和下游閥孔部分(109D),蝶形閥(100)還包括軸孔(112)以及位于軸孔(112)中并且基本上延伸通過(guò)閥孔(109)的閥軸(121),以及固定到閥軸(121)并且構(gòu)造成由閥軸(121)旋轉(zhuǎn)的閥瓣(107)。閥瓣(107)構(gòu)造成在阻擋閥孔(109)的關(guān)閉定向和打開定向之間旋轉(zhuǎn)。閥瓣(107)固定在閥軸(121)的上游閥孔部分側(cè)上,其中,進(jìn)入流體將閥瓣(107)壓靠在閥軸(121)上。
文檔編號(hào)F16K1/226GK103238014SQ201180045197
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者P.茲林德拉, T.哈夫納格爾, M.西利 申請(qǐng)人:諾格倫有限責(zé)任公司