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帶致動(dòng)器的閥的制作方法

文檔序號(hào):5569310閱讀:390來源:國知局
專利名稱:帶致動(dòng)器的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及閥,它與能打開和關(guān)閉閥的致動(dòng)器連接。
在要求閥能承受1500psi以上高壓的情況下,要求一個(gè)致動(dòng)器能有足夠的力量打開和關(guān)閉閥,同時(shí)其大小還要適于裝入將閥與致動(dòng)器結(jié)合的可用空間內(nèi),這是存在的問題。已知的閥致動(dòng)器,不論是氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)類型,要想達(dá)到必須的能量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)用于有限的空間中都體積過大。
在先有技術(shù)中,方向性閥與伺服閥連用,伺服閥能將液體壓力引導(dǎo)到方向性閥閥塞的端頭。這種閥的設(shè)置方式并不適用于有限的安裝空間,或者不適于需在大于1.5cm直徑的管中間調(diào)整液流的閥。還有,方向性閥的閥塞一般是由獨(dú)立的液壓管線推動(dòng)的。
本發(fā)明的目的在于提供一種閥和閥致動(dòng)器,其組合能在多數(shù)情況下產(chǎn)生管線壓力以致動(dòng)閥。
本發(fā)明的閥包括一個(gè)活塞,借助它管線液體流進(jìn)腔室,施壓力于活塞的后端,該后端面積大于活塞前端面積,因此使活塞向前貼合至閥。閥致動(dòng)器最初打開活塞上的提動(dòng)閥,使管線壓力通過活塞傳至腔室中。隨關(guān)閉閥桿上的第二閥就會(huì)給腔室加壓。閥桿移動(dòng)會(huì)打開閥,以關(guān)閉安裝了提動(dòng)閥的活塞,同時(shí)打開從活塞后側(cè)排出液體壓力的通路。其后管線壓力用來移動(dòng)活塞至打開位置。活塞上有一個(gè)擴(kuò)展段用來阻止管壓下的液體進(jìn)入上述腔室中,以于關(guān)閉閥時(shí)能為活塞的貼靠起緩沖作用。本發(fā)明的閥由一個(gè)小的致動(dòng)器打開或關(guān)閉,因?yàn)樵撝聞?dòng)器僅移動(dòng)裝有提動(dòng)閥的閥桿以起動(dòng)活塞過程,所以可以有減小的能量輸出,而不象先前的致動(dòng)器,后者設(shè)有由在線壓力承載的流量控制球、塞栓或閥塞端,并要求較高的啟開力。
本發(fā)明的重要內(nèi)容是設(shè)置一個(gè)閥和一致動(dòng)器,其中管線壓力用來部分地移動(dòng)一活塞以打開并關(guān)閉閥;閥和致動(dòng)器的設(shè)置可包括使用各種線性致動(dòng)器,如氣缸、螺線管或馬達(dá),所有這些僅需小的能量要求,或是緊湊設(shè)計(jì),閥和致動(dòng)器是緊湊設(shè)計(jì)而設(shè)置的,能最充分地利用極受限制的空間,閥與致動(dòng)器的結(jié)合設(shè)置也適用于高管線環(huán)境,閥帶有很少的直線方式運(yùn)動(dòng)的部件,不易磨損,閥壽命較長,該閥用于無泄漏無排出環(huán)境中。
以下描述附圖,其中

圖1是本發(fā)明閥的垂直剖視圖;
圖2類似圖1,表示閥關(guān)閉的位置;
圖3是沿圖2中3-3線截取的閥的垂直剖視圖;
圖4是從圖3中4-4線右側(cè)觀察的側(cè)剖視圖;
圖5類似圖1,表示本發(fā)明閥的一種改進(jìn)類型;
圖6類似圖5,表示改進(jìn)閥關(guān)閉的位置;
圖7是沿圖5中7-7線截取的垂直剖視圖;
圖8是沿圖5中8-8線截取的垂直剖視圖。
附圖中的1表示本發(fā)明的閥,它有帶角度的液流通路。
閥體2包括一腔室3,腔室中有一活塞4?;钊氨砻?的面積小于活塞后表面6A與6B的面積和。
閥體2中有第一閥座7,它能容納活塞4的前傾角邊緣,通過中斷連通閥的進(jìn)口8和出口9來關(guān)閉閥。
致動(dòng)器12由機(jī)制螺桿13固定于閥體2,其在液壓缸15中有一活塞14。液流管16、17與一定向控制閥(未示)連通,在閥操作時(shí)液體受壓從液壓缸15排出。
閥桿20由活塞14致動(dòng),它包括一個(gè)帶倒角表面21的閥裝置,能容置于閥體2上的第二閥座22中。在閥桿20的前端,在閥桿的螺紋段20B上裝有提動(dòng)閥23。提動(dòng)閥貼合于流量控制活塞4的前表面5上,活塞開孔并以液密封方式貼靠提動(dòng)閥。閥桿20上還設(shè)有盤狀擴(kuò)展段24,從圖3和圖4中可以看出,提動(dòng)閥23的肩20A和桿25使擴(kuò)展段在閥桿上定位。桿有內(nèi)螺紋可容納閥桿20的帶螺紋端部20B。擴(kuò)展段24上有孔24A,用以防止液體流入腔室3中。
出口通路27接收腔室3中的加壓液體,并通過一止回閥28將液體導(dǎo)向閥出口9。閥打開時(shí),當(dāng)閥裝置21脫離閥座22時(shí),液體流從出口通路27流過?;钊?的孔10是液流通路,并能容納提動(dòng)閥23。出口26提供一個(gè)任何滲漏通過活塞4的指示器。螺旋彈簧29推動(dòng)閥桿20向前。
圖5至圖8中,表示出改進(jìn)閥30,它與設(shè)在口33、34中的進(jìn)口和出口31、32沿軸向?qū)R。閥體35包括一殼體36,殼體中液體可由通道37、38、39、40從進(jìn)口33流至出口34。另外閥體35還包括一個(gè)頭部42,它部分地構(gòu)成腔室43。頭部42的孔44可滑動(dòng)地支承活塞45,該活塞具有前表面46,其面積小于活塞后表面47A和47B的面積和。
閥體35有一個(gè)第一閥座50,活塞45的帶倒角外緣貼靠在閥座50上使閥關(guān)閉。致動(dòng)器52包括一個(gè)端帽53,后者是閥體35的一部分。端帽螺栓54將端帽緊固于閥體35的其余部分上。一缸體55,最好是氣動(dòng)的,形成于端帽53中并可容置帶密封設(shè)施的活塞56?;钊c桿57相連接,該桿上有閥裝置,當(dāng)桿從出口通路62向前靠近腔室43時(shí),閥裝置的帶倒角表面60貼合在第二閥座61上。閥桿57的前端具有螺紋段57B,其上有提動(dòng)閥64,閥設(shè)在孔59中,并貼靠于活塞45的前表面46。在閥桿57上也有一個(gè)擴(kuò)展段65,它呈盤狀并以確保能隨桿移動(dòng)的方式固定在閥桿57上。螺旋彈簧49迫使活塞45向前移動(dòng)至閉合位置。閥體的頭部42由端帽螺栓68固定在端帽53和中間閥體件67上,該螺栓沿頭部42的周邊間隔開設(shè)置,各螺栓穿過頭部上的孔以及中間閥體件67上的同心孔。具有螺紋的插口開設(shè)在腹板70上,腹板70間隔地繞缸體55設(shè)置以容置端帽螺栓68的螺紋端部。因此,頭部42和中間閥體件67固定于端帽53上,進(jìn)口33和出口34間的沿軸向的液流流過通路37-40。63表示出口球止回閥。
將液體送入缸體和從缸體55排出液體須經(jīng)過通道72和73,其上各有用于液體通路的固定件74和75。
以下按閥操作程序描述閥的操作,它同樣適用于本發(fā)明的兩種閥組件,但上述兩實(shí)施例的液流形式不同,分為帶角度和沿軸向兩種。在圖1中,從管路17進(jìn)入缸體15閉端的加壓液體推動(dòng)活塞14沿同一方向向前推動(dòng)提動(dòng)閥23和擴(kuò)展段24。前行的擴(kuò)展段24移動(dòng)其自身貼至活塞4的后表面6B,繼續(xù)將活塞向前推動(dòng)至活塞座7。管壓下的液體向后流過未靠在閥座上的提動(dòng)閥23,通路中的液體不能流入腔室3中,而流進(jìn)擴(kuò)展段的孔24A中。致動(dòng)器14繼續(xù)向閥座7推動(dòng)活塞4向前移動(dòng),直到閥裝置21貼靠在閥座22上而封閉了液體從腔室3中流出的通路。因此,閥裝置21關(guān)閉時(shí),腔室3由于通過提動(dòng)閥23進(jìn)入的管線壓力而被增壓,該壓力同時(shí)作用在活塞的后表面6A和6B的面積上,再推動(dòng)活塞4的最后行程,將其前表面5的較小表面貼靠在閥座7上。此時(shí)閥關(guān)閉,直到致動(dòng)器14的后續(xù)致動(dòng)程序開始。通過向后移動(dòng)活塞4來打開閥組件是通過經(jīng)管路16向致動(dòng)缸15加壓,以開始向后移動(dòng)致動(dòng)器14,使提動(dòng)閥23貼靠至活塞的前表面5上來實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),閥裝置21離開閥座22,通過出口通路27使腔室3排氣。管路壓力作用在活塞的前表面5上,而腔室3中的液壓由管路27、止回閥28卸載并進(jìn)入出口9。作用在活塞前表面5上的管路壓力使活塞向后移動(dòng),打開閥組件。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例閥組件利用聯(lián)合的活塞后表面積6A-6B和47A-47B,比相應(yīng)的活塞4和45的前表面積5和46大46%。
權(quán)利要求
1.一個(gè)帶致動(dòng)器的閥,它包括一閥體,具有進(jìn)口和出口,該閥體接近進(jìn)口處有第一閥座;一活塞,可與所述閥座貼合,也可以在所述閥體的腔室中移動(dòng),該活塞的前表面與進(jìn)口連通,而其后表面部分地限定所述腔體,且其面積大于所述前表面面積;一出口通路設(shè)置在閥體中,被控制地與所述腔室及所述出口連通;一閥桿,其在所述活塞前表面上有一提動(dòng)閥,沿該閥桿設(shè)有閥裝置,能與所述閥體的第二閥座配合,控制經(jīng)通路從腔室中流出的液體流量;一致動(dòng)器,安裝在所述閥桿上,移動(dòng)閥桿離開所述提動(dòng)閥,并關(guān)閉閥裝置,使從進(jìn)口進(jìn)入腔室的液體加壓,并壓活塞的后表面,使其向前移動(dòng)與第一閥座貼合關(guān)閉所述進(jìn)口,該致動(dòng)器可沿相反方向操作以拉回所述活塞桿從而關(guān)閉提動(dòng)閥,并打開閥裝置,從腔室中卸壓,使進(jìn)口中的液壓向后移動(dòng)活塞,以連通進(jìn)口和出口。
2.如權(quán)利要求1所述的閥,其中,所述閥體包括一殼體,殼體的兩相對(duì)端上設(shè)有進(jìn)口和出口。
3.如權(quán)利要求1所述的閥,其中,所述致動(dòng)器是壓力反應(yīng)式的。
4.一閥組件,它包括一閥體,具有承受管線壓力的進(jìn)口和出口,并限定一腔室;一流量控制件,對(duì)該腔室和進(jìn)口中的液壓敏感響應(yīng),能控制閥體中的液體直線運(yùn)動(dòng),所述流量控制件中有液流通路,能使液體從進(jìn)口進(jìn)入腔室中;一致動(dòng)器;一活塞桿沿軸向設(shè)置在該致動(dòng)器上,包括一個(gè)控制從進(jìn)口經(jīng)通道至腔室的液流的閥,桿上有閥裝置,當(dāng)桿處于前端位置時(shí),該閥裝置阻止液體從上述腔室中流出,在閥桿上的裝置對(duì)所述流量控制件進(jìn)行初始關(guān)閉運(yùn)動(dòng),所述桿的初始關(guān)閉運(yùn)動(dòng)能使所述閥移開,使液壓由所述通道進(jìn)入腔室中,且關(guān)閉閥裝置,阻止腔室的液體排出;所述流量控制件有不同尺寸的前后表面,其后表面積大于前表面積,腔室中的液壓實(shí)現(xiàn)流量控制件的最終關(guān)閉運(yùn)動(dòng),進(jìn)口中的管路壓力作用在流量控制件的前表面上,對(duì)控制件作向后打開運(yùn)動(dòng),以打開閥組件。
5.如權(quán)利要求4所述的閥組件,其中,所述閥是一個(gè)提動(dòng)閥,所述流量控制件的前表面上有供提動(dòng)閥貼靠的閥座。
6.如權(quán)利要求4所述的閥組件,其中,所述閥體包括一殼體,所述進(jìn)口和出口相對(duì)地設(shè)于閥體上。
7.如權(quán)利要求4所述的閥組件,其中,在所述閥體有通道與所述出口連通,引導(dǎo)液體從腔室流進(jìn)出口。
8.如權(quán)利要求4所述的閥體,其中,在所述閥桿上的裝置包括彈簧裝置,能對(duì)閥桿和提動(dòng)閥施加壓力直到打開位置。
9.如權(quán)利要求4所述的閥組件,其中,所述閥桿包括一個(gè)擴(kuò)展段阻止液流進(jìn)入腔室。
10.一個(gè)閥,其特征在于它包括一閥體,具有進(jìn)口和出口,出口處有一閥座,閥體內(nèi)有一腔室;一活塞,可貼靠在所述閥座上以關(guān)閉閥,并具有一前表面以承受上述進(jìn)口的液壓,該活塞的后表面積大于前表面積并承受腔室中的液壓;一致動(dòng)器;一由該致動(dòng)器定位的閥桿,延伸過上述活塞,閥桿上有第一閥裝置,當(dāng)開始允許液體從所述進(jìn)口進(jìn)入腔室時(shí),閥桿上的第二閥裝置同步地阻止液體從所述腔室的排出,致使腔室被加壓,活塞向前與閥座貼靠而關(guān)閉閥;所述致動(dòng)器能將閥桿定位關(guān)閉所述第一閥裝置并能打開第二閥裝置,使進(jìn)口中的液壓移開所述活塞并使液流從進(jìn)口流至出口。
11.如權(quán)利要求10所述的閥,其中,所述閥桿是被彈簧向前壓縮的,所述第一閥裝置是一個(gè)彈簧,向著相對(duì)活塞的移開位置加壓。
12.如權(quán)利要求10所述的閥,其中,所述第二閥裝置在使活塞貼靠在閥座前阻止液體從所述腔室中排出,腔室中的液壓壓迫活塞貼靠在閥座上。
13.如權(quán)利要求10所述的閥,其中,所述第一閥是一個(gè)提動(dòng)閥,可以滑動(dòng)地置于所述活塞中。
14.如權(quán)利要求10所述的閥,其中,所述閥體包括一殼體,該殼體具有沿軸向的通路,當(dāng)活塞移開時(shí),液體從通路中流過。
全文摘要
帶致動(dòng)器的閥,當(dāng)其打開和關(guān)閉時(shí),閥由對(duì)管線壓力反應(yīng)的活塞控制。致動(dòng)器移動(dòng)閥桿,以打開活塞中的提動(dòng)閥,使管線壓力進(jìn)入腔室中,作用于活塞后表面,以推動(dòng)活塞關(guān)閉閥?;钊年P(guān)閉動(dòng)作由致動(dòng)器開始,后由管線壓力繼續(xù)。閥控制腔室連通,腔室關(guān)閉使活塞貼向閥座。致動(dòng)器的打開運(yùn)動(dòng)使閥接近安裝了提動(dòng)閥的活塞,打通腔室使管線壓力移動(dòng)活塞向后至打開位置,帶致動(dòng)器閥的另一種類型包括一殼體,其限定長度方向的通道連通進(jìn)口與出口。
文檔編號(hào)F16KGK1093784SQ9410227
公開日1994年10月19日 申請(qǐng)日期1994年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月10日
發(fā)明者雷蒙特·B·布什內(nèi)爾 申請(qǐng)人:布什內(nèi)爾工程公司
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