專利名稱：用于流體管子的閥系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及流體管子的閥系統(tǒng)，更加具體地說，本發(fā)明涉及對這種閥系統(tǒng)的改進，從而使該系統(tǒng)使用氣動壓力或者使用替代氣動壓力的其它裝置來進行工作，并且可以容易地、準確地控制，從而能很快而又平穩(wěn)地供給流體，因此提高了該系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。
背景技術：
如本領域普通技術人員所公知的那樣，用來供給流體的流體管子設置有一個或者多個閥系統(tǒng)來控制通過管子的流體流量。


圖1和圖2示出了用于流體管子的傳統(tǒng)氣動閥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作。如附圖所示一樣，傳統(tǒng)閥系統(tǒng)包括兩個主體第一和第二主體11和12，這兩個主體裝配成單個的閥殼體10。內(nèi)部流體通道13沿著閥殼體10的中心軸線而縱向形成有進口和出口13a和13b，該進口和出口設置在通道13的兩端上。在這種情況下，進口13a形成于第一主體11上，同時出口13b形成于第二主體12上。具有凹形表面的環(huán)形導向槽13c在出口13b的內(nèi)部位置處形成于通道13上。
具有軸向流體通過的開口21的圓柱形閥體20軸向地、可移動地安裝在通道13內(nèi)，以使閥體20沿著閥殼體10的軸向在預定范圍內(nèi)可以進行往復運動。當閥體20完全移動到附圖的右邊時，上面的閥體20在第一端22處可選擇地關閉通道13。這就是說，閥體20的第一端22起著用來打開或者關閉閥系統(tǒng)的通道13的通道控制裝置的作用。在側(cè)壁上具有兩個流體通過孔31的法蘭圓柱形盤30在導向槽13c內(nèi)的位置處固定地安裝在通道13內(nèi)。當閥體20全部移到附圖的右邊時，可往復運動的閥體20在第一端22處可選擇地與盤30的法蘭產(chǎn)生緊密接觸，從而關閉了通道13。
環(huán)形壓力致動法蘭25從外部上固定地形成于閥體20上。上述法蘭25在閥殼體10內(nèi)相對側(cè)處形成了第一和第二空氣壓力室15a和15b，同時密封了兩個壓力室15a和15b之間的接合。第一室15a設置了第一空氣噴射口16a，通過該噴射口，氣動壓力或者外部空氣壓力加入到室15a中，從而打開通道13。第二室15b設置有第二空氣噴射口16b，通過該噴射口，外部空氣壓力加入到室15b中，從而關閉通道13。
下文將描述上面閥系統(tǒng)的流體流量控制工作。
為了打開閥系統(tǒng)的通道13，外部空氣壓力通過開口16a加入到第一室15a中，以便作用在壓力致動法蘭25的右側(cè)表面上。因此，閥體20移向流體進入口13a，以便閥體20的第一端22與盤30間隔開。因此，該系統(tǒng)的內(nèi)部流體通道13被打開，如圖1所示一樣。
當通道13如上所述一樣被打開時，流體通過進入口13a引入到通道13中，然后通過閥體20和盤30之間的間隙流到槽13c中。之后，該流體通過盤30的流體通過孔31，再通過出口13b從通道13排出。
在需要關閉閥系統(tǒng)的通道13時，外部空氣壓力通過開口16b進入到第二室15b中，從而作用在法蘭25的左側(cè)表面上。因此，閥體20移向流體出口13b，以便閥體20的第一端22與盤30產(chǎn)生緊密接觸。因此，該系統(tǒng)的內(nèi)部流體通道13完全關閉，如圖2所示一樣。
當通道13如上所述一樣被關閉時，可以防止通過進入口13a而被引入到通道13中的流體流到槽13c中。因此，流體不可能通過出口13b從閥系統(tǒng)的通道13排出進入到管子中。
但是，上面閥系統(tǒng)的問題在于閥體20設計成只能氣動操作，因此不能進行精確控制。因此，精確地控制閥體20的開度是不可能的。
上面閥系統(tǒng)沒有設置任何獨立的裝置來控制閥體20，以便在不可能得到空氣壓力的緊急情況下，可選擇地使用該裝置來驅(qū)動閥體20。所以這降低了閥系統(tǒng)的操作可靠性和市場競爭力。
此外，在往復運動期間，閥體20與通道13的內(nèi)表面為摩擦接觸。因此，閥體20難以在通道13內(nèi)光滑移動，因此閥體20不可能實現(xiàn)理想的工作。當作用在閥體20的法蘭25上的空氣壓力小于標準水平時，這個問題變得更糟。
在上面閥系統(tǒng)中所遇到的另一個問題是由通道13內(nèi)的流體之間的流速差值所引起的。即，沿著通道13的內(nèi)表面流動的外部流體以相對較高的速度容易地且平穩(wěn)地導入到導向槽13c中。但是沿著通道13的軸線進行流動的中心流體不能流暢地或者不能平穩(wěn)地導入到槽13c中。這是由這樣的事實引起的在中心流體和盤30之間存在摩擦，并且中心流體流必須從通道13的中心部分移向?qū)虿?3c中。因此，流體的流速互不相同。由于這種流速差，使流體很快或者平穩(wěn)地在通道13內(nèi)進行流動幾乎是不可能的。
本發(fā)明公開的內(nèi)容相應地，考慮到產(chǎn)生于現(xiàn)有技術中的上面問題形成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種用于流體管子中的閥系統(tǒng)，該閥系統(tǒng)設計成使用氣動壓力或者使用取代氣動壓力的其它裝置來進行工作，該閥系統(tǒng)設計成易于控制并且控制精確。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于流體管子中的閥系統(tǒng)，該閥系統(tǒng)有效地減少了系統(tǒng)工作期間相對運動零件之間的摩擦力，以便容易且平穩(wěn)地進行工作。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于流體管子的閥系統(tǒng)，該閥系統(tǒng)允許流體平穩(wěn)而很快地通過該系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上面目的，本發(fā)明提供了一種具有如下結(jié)構(gòu)的閥系統(tǒng)。盤和可往復運動的閥體設置在閥殼體的內(nèi)部流體通道內(nèi)，而流體進口和出口形成于通道的兩端上。閥體通常設計成使用空氣壓力進行氣動操作，該空氣壓力通過閥殼體的第一或者第二噴射口以與現(xiàn)有技術相同的方式加入到兩個室中的任何一個中，而這兩個室設置在閥體的壓力致動法蘭的兩側(cè)上。因此，閥體與盤產(chǎn)生緊密接觸，或者借助于空氣壓力使閥體移離盤，從而關閉或者打開通道。本發(fā)明的閥系統(tǒng)還包括一個轉(zhuǎn)子，當它加入到通道時，該轉(zhuǎn)子用來迫使流體離心。流體導向桿沿著通道的中心軸向延伸，從而給流體的流動進行導向。該盤還具有流體導向件，該導向件具有各種各樣的流體導向表面。因此，該流體可以更快且更平穩(wěn)地通過閥系統(tǒng)。
此外，若干彈簧偏壓閥支撐元件可移動地并且同心地支撐閥體。因此，閥體在通道內(nèi)可以移動，同時使閥體和閥殼體之間的摩擦力達到最小。
本發(fā)明的閥系統(tǒng)還具有閥控制裝置，需要時，該控制裝置可選擇地把閥體移向通道的流體進口或者流體出口，從而打開或者關閉通道，而不使用空氣壓力。
在一個實施例中，閥控制裝置包括閥控制桿，該控制桿與形成于閥體的壓力致動法蘭的圓周外表面上的環(huán)形導向槽結(jié)合起來工作。在這種情況下，閥體的線性移動方向和移動距離由桿的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來決定。在另一個實施例中，閥控制裝置設計成使用通過閥系統(tǒng)的流體來使閥體進行工作，而取代了使用氣動壓力。
附圖的簡短說明通過下面結(jié)合附圖的詳細描述，將更加清楚地理解本發(fā)明的上面目的、特征及其它目的、特征和其它優(yōu)點，在這些附圖中圖1和圖2是流體管子的傳統(tǒng)氣動閥系統(tǒng)的縱向剖視圖，它們示出了該系統(tǒng)的工作狀態(tài)，其中圖1示出了處于打開位置時的系統(tǒng)；圖2示出了處于關閉位置時的系統(tǒng)；圖3和4是本發(fā)明第一實施例的流體管子的閥系統(tǒng)的縱向剖視圖；它們示出了該系統(tǒng)的工作狀態(tài)，其中圖3示出了處于打開位置時的系統(tǒng)；圖4示出了處于關閉位置時的系統(tǒng)；圖5是圖3和4的閥系統(tǒng)的分解剖視圖；圖6a和6b是平面視圖，它們示出了用作圖3和4的閥系統(tǒng)的閥控制裝置的閥控制桿的工作狀態(tài)；圖7是圖3和4的閥系統(tǒng)的橫剖視圖，它更加詳細地示出了系統(tǒng)的閥支撐裝置；圖8a到8d是這樣的視圖它們各自示出了本發(fā)明的第一實施例的第一到第四改型中的盤的四個流體導向件的外形；圖9是示出了作為四個盤的開度比的函數(shù)的流量系數(shù)，這四個盤各自具有圖8a到8d的四個流體導向件；圖10a和10b是平面視圖，它們示出了本發(fā)明的第二實施例的閥控制裝置的工作；圖11是平面視圖，它示出了本發(fā)明的第三實施例的閥控制裝置的工作；圖12是本發(fā)明的第四實施例的流體管子的閥系統(tǒng)的縱向剖視圖；圖13a和圖13b是本發(fā)明的第五實施例的、流體管子的閥系統(tǒng)的縱向剖視圖，它示出了該系統(tǒng)的工作，其中圖13a示出了處于打開位置時的系統(tǒng)；圖13b示出了處于關閉位置時的系統(tǒng)；圖14是圖13a和13b的閥系統(tǒng)的分解剖視圖；圖15是圖13a和13b的閥系統(tǒng)的橫截面視圖，它更加詳細地示出了該系統(tǒng)的閥支撐裝置；圖16是這樣的視圖，它示出了若干安裝在流體管子上的、本發(fā)明的閥系統(tǒng)。
實現(xiàn)本發(fā)明的最好實施例圖3和4示出了本發(fā)明第一實施例的流體管的閥系統(tǒng)。如附圖所示一樣，本發(fā)明的閥系統(tǒng)包括兩個主體裝配到單個閥殼體10內(nèi)的第一和第二主體11和12。內(nèi)部流體通道13沿著閥殼體10的中心軸線縱向地形成，其兩端帶有進口和出口13a和13b。在本發(fā)明的閥系統(tǒng)中，進口13a形成于第二主體12上，而出口13b形成于第一主體11上。具有凹面的環(huán)形導向槽13c在出口13b的內(nèi)部位置處形成于通道13上。
具有軸向流體通過開口21的圓柱形閥體20軸向地并且可移動地安裝到通道13內(nèi)，以致閥體20沿著閥殼體10的軸向方向在預定范圍內(nèi)可以往復運動。借助于作用在閥體20的壓力致動法蘭25的每側(cè)上的外部空氣壓力，使上面的閥體20移動到通道13內(nèi)的左側(cè)或者右側(cè)上。外部空氣壓力通過第一和第二空氣噴射口16a和16b被引入到兩個空氣室15a和15b中的任何一個中，而這兩個空氣室在法蘭25的兩側(cè)處形成于閥殼體10內(nèi)。帶凸緣的圓柱形盤30在導向槽13c內(nèi)的位置處固定地安裝在通道13內(nèi)，在所述盤30的側(cè)壁上具有兩個流體通過孔31。當閥體20完全移動到附圖中的左側(cè)時，閥體20在其端部可選擇地與盤30產(chǎn)生接觸并且關閉閥系統(tǒng)的通道13。另一方面，當閥體20移離開盤30時，閥體20打開通道13。
在本發(fā)明的閥系統(tǒng)中，具有若干葉片42的轉(zhuǎn)子40設置在流體進口13a內(nèi)的通道13內(nèi)。流體導向桿45在通道13內(nèi)從轉(zhuǎn)子40軸向地延伸到盤30中。
閥體20的空氣壓力致動法蘭25在它的圓周外表面上具有環(huán)形導向槽24。閥控制裝置設置在閥系統(tǒng)中，該閥控制裝置可選擇地用來人工地移動閥體20，從而取代了使用氣動壓力。在第一實施例中，閥控制裝置包括閥控制桿50，該控制桿50徑向地安裝到第一主體11的側(cè)壁上。閥控制螺栓52在偏心位置處軸向地安裝到桿50的內(nèi)端上。當桿50設置在閥殼體10內(nèi)時，控制螺栓可移動地接合法蘭25的環(huán)形導向槽24。當桿50被人工旋轉(zhuǎn)時，控制螺栓52在任一方向上成直線地移動閥體20。在這種情況下，閥體20的移動方向由桿50的旋轉(zhuǎn)方向來決定，同時閥體20的移動距離由桿50的旋轉(zhuǎn)角度來決定。
桿支撐螺栓53的長度短于控制螺栓52的長度，桿支撐螺栓53在鄰近控制螺栓52的位置處安裝到桿50的內(nèi)端上。桿支撐螺栓53總是在其端部處與法蘭25的外表面產(chǎn)生滑動接觸，從而在桿50的旋轉(zhuǎn)作用期間，防止了桿50的不理想移動。
圖7是上面閥系統(tǒng)的橫截面視圖，它更加詳細地示出了本系統(tǒng)的閥支撐裝置。如附圖所示一樣，閥支撐裝置包括若干彈簧偏壓支撐元件26，這些元件26有規(guī)則地和有角度地間隔開設置在閥殼體10內(nèi)。每個支撐元件26包括中空的螺栓形鑄件28。鑄件28在外端壁處各自具有調(diào)整螺栓29，并且鑄件28沿徑向從閥殼體10的外側(cè)通過螺紋擰到閥殼體10的側(cè)壁上。若干閥支撐塞子23各自安裝在每個鑄件28的開口內(nèi)。每個塞子23通常借助于壓縮盤簧27向著閥體20的外表面進行偏壓。因此，彈簧偏壓塞子23支撐著閥體20，同時允許閥體20在閥殼體10內(nèi)相對于塞子23進行移動。由于閥支撐元件26，閥體20同軸地設置在閥殼體10內(nèi)，同時在閥殼體10和閥體20之間形成間隙。在每個閥支撐元件26中，借助于操作調(diào)整螺栓29來任意地調(diào)整壓縮盤簧27的彈簧力是可能的。
專門設計的流體導向件33在盤30的流體接受端部處設置在盤30上。在本發(fā)明中，流體導向件33可以與盤30一起鑄成一個結(jié)構(gòu)。另一方面，在裝配成一個主體之前，件33和盤30可以分開形成。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第一到第四改型，流體導向件33可以具有如圖8a所示的凹形導向表面34a、如圖8b所示的平的導向表面34b或者如圖8c或者8d所示的凸形導向表面34c或者34d。
最好在通道13的內(nèi)壁、閥體20和盤30的流體接觸表面上形成特氟隆(Teflon)涂層，從而有效地防止了流體接觸表面產(chǎn)生不理想的氧化。
在附圖中，標號4表示鎖緊件，5表示密封件(packing member)，及6表示特氟隆環(huán)。
下面將描述上述閥系統(tǒng)的流體量控制工作。
為了打開閥系統(tǒng)的通道13，把外部空氣壓力通過開口16a加到第一室15a中，從而作用在壓力致動法蘭25的左側(cè)表面上。因此，閥體20移向流體進口13a中，如圖3所示一樣。在這種情況下，閥支撐元件26的彈簧偏壓塞子23可移動地支撐著圓柱形閥體20，同時與閥殼體10的內(nèi)壁分離開，如圖7所示一樣。因此，靠壓縮空氣平穩(wěn)地移動閥體20同時使閥體20和閥殼體10之間的摩擦力最小化是可能的。
在每個閥支撐元件26中，借助于操作調(diào)整螺栓29，易于隨意地控制壓縮盤簧27的彈簧力。因此，控制元件26的閥支撐力是可能的。從而可以容易而又精確地控制閥體20對氣動壓力的靈敏度。
這就是說，當壓縮盤簧27的彈簧力調(diào)整到小于標準水平時，閥體20對作用在法蘭25上的氣動壓力變得更加敏感。與在更高彈簧力的情況下相比，在這種情況下，閥體20將更加平穩(wěn)地移動一個更大的距離。
當閥體20如上所述移向流體進口13a時，閥體20的第一端22與盤30間隔開。從而打開該系統(tǒng)的內(nèi)部流體通道13。
當通道13如上所述被打開時，通過進口13a加入到通道13中的流體通過閥體20和盤30之間的間隙流到槽13c中。之后，流體流過盤30的流體通過孔31，再通過出口13b從通道13中排出。
當流體通過進口13a引入到通道13中時，該流體通過轉(zhuǎn)子40的葉片42，從而被迫離心并且沿徑向向外偏壓。此外，中心流體借助于流體導向桿45而被導到通道13的內(nèi)壁上。因此，流體平穩(wěn)而又很快地通過通道13。
在盤30的流體接受端部上，流體流過導向件33的流體導向表面。借助于盤30施加到流體上的摩擦阻力達到最小。這使得流體更加平穩(wěn)而又很快地流到槽13c中。
因此，由于轉(zhuǎn)子40、流體導向桿45和盤30的流體導向件33，通過進口13a引入到通道13中的流體通過出口13b更加平穩(wěn)而又很快地從通道13中排出來。
根據(jù)閥系統(tǒng)的理想流量，流體導向件33的外形可以從圖8a的凹形導向表面34a、圖8b的平的導向表面34b和圖8c和8d的凸形導向表面34c和34d中自由選擇。圖9是這樣的圖，它示出了作為四個盤的開度比的函數(shù)的流量系數(shù)，這四個盤各自具有帶有表面34a、34b、34d和34e的四個流體導向件。
如圖9的圖形中所示，在盤30具有50％的開度比的情況下，凹形表面34a達到大約80％的流量系數(shù)。在盤30具有同一開度比的情況下，平的表面34b和凸形表面34c和34d分別達到大約50％、35％和20％的流量系數(shù)。因此，注意到閥系統(tǒng)的流速在帶有凸形表面的件33內(nèi)增加得比帶有凹形表面的件33大。該數(shù)據(jù)最好用在閥系統(tǒng)的設計中。
在需要關閉閥系統(tǒng)的通道13時，外部空氣壓力通過開口16b引入到第二室15b中，從而作用在法蘭25的右側(cè)表面上。因此，閥體20移向流體出口13b，如圖4所示一樣。
在這種情況下，閥體20可以更加光滑而又平穩(wěn)地移動，而閥體20和閥殼體10之間的摩擦力以與閥打開作用時所描述的方式一樣由于閥支撐元件26而達到最小。
當閥體20移向流體出口13b時，閥體20的第一端22與盤30產(chǎn)生緊密接觸。因此，該系統(tǒng)的內(nèi)部流體通道13由閥體20完全關閉。
當通道13如上面所描述被關閉時，防止了通過進口13a而引入到通道13中的流體流到槽13c。因此，流體不可能通過出口13b從通道13排出進入到管子中。
當需要精確地控制閥體20時或者閥系統(tǒng)不可能獲得外部空氣壓力時，閥體20借助于閥控制桿50來進行人工控制，如圖6a和6b所示一樣。
在詳細描述中，當桿50以打開或者關閉閥系統(tǒng)的通道13的方向進行旋轉(zhuǎn)時，閥控制螺栓52以相同的方式進行旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，閥控制螺栓52在閥體20的環(huán)形導向槽24的導向下進行旋轉(zhuǎn)，從而沿著理想方向直線地移動閥體20。這就是說，閥體20移向進口13a或者出口13b，從而打開或者關閉通道13。在閥控制桿50的這種旋轉(zhuǎn)運動期間，閥體20在通道13內(nèi)的直線移動距離由閥控制螺栓52的旋轉(zhuǎn)角度來精確控制。因此，借助于控制桿50的旋轉(zhuǎn)角度，從而精確地控制盤30和閥體20的第一端22之間的間隙的開度比是可能的。這使得閥系統(tǒng)的流體流率得到精確的控制。
在鄰近控制螺栓52的位置處安裝到桿50的內(nèi)端上的桿支撐螺栓53總是在端部處與法蘭25的外表面處于滑動接觸。因此，在桿50的旋轉(zhuǎn)作用期間，幾乎徹底地防止了桿50的不理想運動。因此，精確而穩(wěn)定地操作桿50是可能的。
在本發(fā)明中，上面的桿50可以設計成用與傳統(tǒng)手動桿或者傳統(tǒng)超速手輪一樣的結(jié)構(gòu)來進行手動操作。但是，在需要更加精確地控制桿50時，桿50可以設計成使用傳統(tǒng)定位器、傳統(tǒng)限位開關或者傳統(tǒng)近程傳感器(proximity sensor)。
圖10a和10b是平面圖，它們示出了本發(fā)明的第二實施例的閥控制裝置的工作。圖11是平面圖，它示出了本發(fā)明的第三實施例的閥控制裝置的工作。
在圖10a和10b的第二實施例中，閥控制裝置包括縱向?qū)蜷_口18，該開口18軸向地形成于閥殼體10的側(cè)壁上。閥控制螺栓62可移動地插入到導向開口18中，直到螺栓62可滑動地與閥體20的環(huán)形導向槽24接合為止?？刂坡菟?2還鉸接到閥控制桿60的一端上，而該閥控制桿60的另一端固定到旋轉(zhuǎn)軸63上。因此，借助于旋轉(zhuǎn)軸63，閥控制桿60可以沿相對方向進行旋轉(zhuǎn)，從而打開或者關閉閥系統(tǒng)的通道13。這就是說，當桿60借助于軸63沿著一個方向進行旋轉(zhuǎn)時，在縱向開口18的導向下，閥控制螺栓62沿著相同方向進行直線移動，同時沿著相同方向直線地移動閥體20。因此，閥體20打開或者關閉通道13。
在這種閥控制桿60的旋轉(zhuǎn)作用下，閥體20在通道13內(nèi)的直線移動距離由桿60的旋轉(zhuǎn)角度精確地控制。因此，借助于對桿60的旋轉(zhuǎn)角度進行控制，從而精確地控制盤30和閥體20的第一端22之間的間隙的開度比是可能的。這使得閥系統(tǒng)的流體流率得到精確的控制。
在圖11的第三實施例中，閥控制裝置設計成使用流過閥系統(tǒng)的流體而不是使用氣動壓力或者上述桿50和60使閥體20進行工作。
在詳細描述中，兩個流體壓力管線P1和P2各自接合到閥殼體10的第一和第二空氣噴射口16a和16b中。第一和第二壓力管線P1通過一個三通閥V共同連接到主壓力管線P中。主壓力管線P延伸到閥殼體10的流體進口13a中。在需要打開通道13時，三通閥V打開第一壓力管線P1，從而把流體從線P中通過開口16a噴射到室15a中。因此，閥體20沿著打開通道13的方向進行移動。
在需要關閉通道13時，三通閥V打開第二壓力管線P2，以便把流體從線P通過開口16b噴射到室15b中。因此，閥體20沿著關閉通道13的方向進行運動。在沒有使用任何單獨壓力或者任何單獨機構(gòu)的情況下使用管子中的流體，圖11的閥控制裝置便更加容易移動閥體20。
此外，與使用氣動壓力的情況相比，流體壓力更加有效而又平穩(wěn)地控制閥體20，因此圖11的閥控制裝置更加精確地控制了閥體20。
圖12到15示出了本發(fā)明的第四和第五實施例的流體管子的閥系統(tǒng)。
在圖12的第四實施例中，閥系統(tǒng)具有不同于圖3和4的第一實施例的簡單結(jié)構(gòu)，其沒有轉(zhuǎn)子40和流體導向桿45。該閥系統(tǒng)的工作效果與第一實施例所描述的效果相同，因此沒有必要作進一步的解釋。
在圖13a到15的第五實施例中，閥系統(tǒng)設計成這樣的通過不同于圖3和4的第一實施例的兩步驟，更加穩(wěn)定地實現(xiàn)帶有盤30的閥體20的流體流量控制操作。
在詳細描述中，閥體20的第一端形成梯狀，以形成臺階端22′。為了滿足閥體20的臺階形狀，盤30在與臺階端22′相一致的表面上形成臺階，因此具有臺階表面36。
支撐件210被擰到圓柱形閥體20上，且該支撐件210具有若干向外傾斜的扭曲孔211和一個支撐孔212。該扭曲孔211形成于支撐件210的外部上，同時以一個角度間隔相互有規(guī)律地隔離開。支撐孔212形成于件210的中心處。驅(qū)動桿45′在其第一端處可移動地安裝在閥系統(tǒng)中，且該驅(qū)動桿45′沿著通道13的中心而軸向延伸，同時可移動地安裝到件210的支撐孔212內(nèi)。驅(qū)動桿45′還在其第二端處通過螺紋型接合與盤30接合。固定地設置在閥體20中的支撐件210在通道13內(nèi)可以與盤30一起軸向移動。驅(qū)動桿45′在中部處具有止動器455。因此，在閥體20的線性往復運動期間，支撐件210與止動器455接觸，于是止動器455允許驅(qū)動桿45′可以與閥體20一起移動。
在附圖中，標號451表示設置在驅(qū)動桿45′上的軸向?qū)蜾N。軸向?qū)蜾N451可移動地安裝到支撐件210的導向孔213中。
本發(fā)明的第五實施例的閥系統(tǒng)操作如下為了打開通道13，把氣動壓力通過開口16a加到室15a中，因此閥體20主要移向流體進口13a。當閥體20主要移向流體進口13a時，閥體20的臺階形第一端22′移離開盤30的臺階形表面36。這是打開通道13的主要步驟。
在這種情況下，由于驅(qū)動桿45′的導向銷451通過支撐件210的導向孔213，因此可以防止桿45′在通道13內(nèi)進行不理想的旋轉(zhuǎn)。此外，當閥殼體10的流體出口13b仍然由盤30來關閉時，流體不會從通道13中排出。
當閥體20沿同一方向進一步移動時，支撐件210與驅(qū)動桿45′的止動器455產(chǎn)生接觸。因此，驅(qū)動桿45′開始沿著同一方向與閥體20一起移動。由于驅(qū)動桿45′的運動，盤30與流體出口13b間隔開，以便打開流體出口13b。這是打開通道13的輔助步驟。因此，該流體從通道13通過流體出口13b排出。
當流體流過通道13并且通過出口13b從通道13排出時，流體主要通過轉(zhuǎn)子40的葉片42，并且輔助地通過支撐件210的向外傾斜的扭曲孔211。因此，該流體在通道13內(nèi)強行離心，并且更快地流過通道13。由于施加到流體中的離心力，使流體和盤30的流體導向件33之間的摩擦力達到最小并且容易而又平穩(wěn)地把流體引入到環(huán)形導向槽13c中是可能的。因此，該流體從通道13中通過出口13b更加有效而又很快地排出。
在需要關閉通道13時，氣動壓力通過開口16b噴入到第二室15b中，因此閥體20主要移向流體出口13b中。在閥體20主要移向流體出口13b時，閥體20的臺階形第一端22＇與盤30的臺階形表面36產(chǎn)生緊密接觸。這是關閉通道13的主要步驟。
在這種情況下，由于盤30被閥體20稍稍推動，因此當盤30與閥體20產(chǎn)生接觸時，盤30幾乎完全沒有受到閥體20的不良碰撞。當閥體20如上所述與盤30產(chǎn)生緊密接觸時，流體不能從通道13流到環(huán)形導向槽13c中。
當閥體20沿著同一方向進一步移動時，盤30關閉出口13b。這是關閉出口13b的輔助步驟。
在上面的閥系統(tǒng)中，通道13通過兩個步驟來打開或者關閉，因此閥體20相對于盤30的密封效果提高了。此外，該閥系統(tǒng)有效地減少了工作期間從閥體20作用到盤30上的碰撞，因此，幾乎完全防止了盤30受到損壞。但是，即使在閥體20和盤30之間的接合處產(chǎn)生了輕微破裂時，因為盤30與出口13b產(chǎn)生了緊密接合，出口13b由盤30徹底關閉了。因此，實現(xiàn)了閥系統(tǒng)的工作。
當然，應該知道，需要時，第五實施例的閥系統(tǒng)可以由閥控制桿50或者60取代氣動壓力來進行工作。
圖16是這樣的視圖，它示出了若干安裝在流體管D上的、本發(fā)明的閥系統(tǒng)。在若干閥系統(tǒng)如附圖所示安裝到流體管D上時，在通過液壓或者氣動致動器響應所檢測到的結(jié)果從而控制剩余閥系統(tǒng)之前，檢測出一個閥系統(tǒng)的閥控制桿50或者旋轉(zhuǎn)軸63的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度是可能的。因此，把一個流體管D的這些閥系統(tǒng)控制在同一開度比上是可能的。
工業(yè)應用性如上所述，本發(fā)明提供了流體管的閥系統(tǒng)。該閥系統(tǒng)設計成使用氣動壓力或者使用取代氣動壓力的另外裝置如閥控制桿或者流體壓力來進行工作，并且設計成容易控制并且控制精確。因此，這種閥系統(tǒng)可以隨意用在各種工業(yè)領域中。
本發(fā)明的閥系統(tǒng)還可設計成有效地減少系統(tǒng)工作期間相對運動零件之間的摩擦力，因此工作起來容易并且平穩(wěn)。該閥系統(tǒng)還允許流體平穩(wěn)而又很快地通過該系統(tǒng)。這提高了閥系統(tǒng)的工作可靠性和市場競爭力。
盡管出于解釋目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領域普通技術人員知道在沒有脫離所附的權(quán)利要求所公開的、本發(fā)明的范圍和精神實質(zhì)的情況下，可以進行各種變形、補充和替換。
權(quán)利要求
1．一種用于流體管子的閥系統(tǒng)，其包括兩個主體，它們組裝到單個閥殼體中，而內(nèi)部流體通道沿著所述閥殼體的中心軸線而形成，所述通道在其兩端處具有流體進口和流體出口，并且在流體出口的內(nèi)部位置處還具有環(huán)形流體導向槽，所述導向槽具有凹形表面；圓柱形閥體，它具有軸向流體通過孔并且在其外表面上具有壓力致動法蘭，所述閥體軸向地并且可移動地安裝在所述流體通道內(nèi)，從而可以沿著所述閥殼體的軸向在預定范圍內(nèi)進行往復運動，所述閥體借助于作用在閥體的所述壓力致動法蘭的每側(cè)上的外部空氣壓力可以進行往復運動，所述空氣壓力通過閥殼體的第一和第二空氣噴射口中的任一個而施加到壓力致動法蘭上；帶凸緣的圓柱形盤，其設置在所述導向槽內(nèi)位置處的通道內(nèi)，而閥體可選擇地與所述盤產(chǎn)生緊密接觸，或者移離所述盤，從而關閉或者打開通道；轉(zhuǎn)子，它具有若干葉片，所述轉(zhuǎn)子設置在位于流體進口內(nèi)的通道內(nèi)；流體導向桿，它在通道內(nèi)沿軸向且在中心處從轉(zhuǎn)子延伸到所述盤；閥控制裝置，需要時，在不使用空氣壓力的情況下，它用來可選擇地把閥體移向通道的流體進口或者流體出口，從而打開或者關閉通道。
2．如權(quán)利要求1所述的閥系統(tǒng)，其特征在于還包括若干彈簧偏壓閥支撐元件，這些支撐元件有規(guī)律地、成角度地間隔開設置在閥殼體上，從而可移動地并且同心地把閥體支撐在通道內(nèi)，每個所述的閥支撐元件包括中空的螺栓形鑄件，它沿著徑向螺紋連接到所述閥殼體的側(cè)壁上，從而安裝在側(cè)壁上；閥支撐塞子，它安裝在所述鑄件內(nèi)，并且通常借助于壓縮盤簧向著所述閥體的外表面進行偏壓，從而可移動地并且同心地把閥體支撐在通道內(nèi)，同時在閥殼體和閥體之間形成間隙；調(diào)整螺栓，它可移動地螺紋連接到所述鑄件的外端壁上，并且在需要時可以用來調(diào)整所述壓縮盤簧的彈簧力。
3．如權(quán)利要求1所述的閥系統(tǒng)，其特征在于所述閥控制裝置包括環(huán)形導向槽，它形成于閥體的壓力致動法蘭的圓周外表面上；閥控制桿，它沿徑向安裝到所述閥殼體的側(cè)壁上；閥控制螺栓，它在偏心位置處沿軸向安裝到所述控制桿的內(nèi)端面上，所述閥控制螺栓可移動地與壓力致動法蘭的所述環(huán)形導向槽接合，因此，當所述控制桿旋轉(zhuǎn)時，所述閥控制螺栓成直線地把閥體移向通道的流體進口或者流體出口，從而打開或者關閉通道，而閥體的線性移動方向和移動距離由控制桿的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來決定。
4．如權(quán)利要求1所述的閥系統(tǒng)，其特征在于所述閥控制裝置包括環(huán)形導向槽，它形成于閥體的壓力致動法蘭的圓周外表面上；縱向?qū)蜷_口，它沿軸向形成于所述閥殼體的側(cè)壁上；閥控制螺栓，它可移動地插入到所述縱向?qū)蜷_口中，直到閥控制螺栓可滑動地與閥體的所述環(huán)形導向槽接合為止；閥控制桿，它在其第一端處鉸接到所述閥控制螺栓上；旋轉(zhuǎn)軸，它可旋轉(zhuǎn)地設置在閥殼體的側(cè)壁上，并且固定地接合到所述閥控制桿的第二端上，所述旋轉(zhuǎn)軸在任一方向上可選擇地旋轉(zhuǎn)閥控制桿，同時在縱向?qū)蜷_口的導向下，沿同一方向成直線地移動閥控制螺栓，從而在通道內(nèi)成直線地移動閥體，從而打開或者關閉通道，而閥體的線性移動方向和移動距離由桿的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來決定。
5．如權(quán)利要求1所述的閥系統(tǒng)，其特征在于所述閥控制裝置使用通過閥系統(tǒng)的流體來使閥體工作，所述閥控制裝置包括第一和第二流體壓力管線，它們從通道的所述流體進口的主壓力管線各自延伸到閥殼體的第一和第二空氣噴射口中，在三個壓力管線之間的接合處設置一個三通閥，在三通閥的控制下，所述第一和第二流體壓力管線可選擇地打開，因此允許來自主壓力管線的流體壓力作用在閥體的壓力致動法蘭的相關側(cè)上，從而在通道內(nèi)移動閥體。
6．一種用于流體管子中的閥系統(tǒng)，它包括兩個主體，它們裝到單個閥殼體中，而內(nèi)部流體通道沿著所述閥殼體的中心軸線而形成，所述通道在其兩端處具有流體進口和流體出口，并且在流體出口的內(nèi)部位置處還具有環(huán)形流體導向槽，所述導向槽具有凹形表面；圓柱形閥體，它具有軸向流體通過孔并且在其外表面上具有壓力致動法蘭，所述閥體軸向地并且可移動地安裝在所述流體通道內(nèi)，從而可以沿著所述閥殼體的軸向在預定范圍內(nèi)進行往復運動，所述閥體借助于作用在閥體的所述壓力致動法蘭的每側(cè)上的外部空氣壓力可以進行往復運動，所述空氣壓力通過閥殼體的第一和第二空氣噴射口中的任一個而施加到壓力致動法蘭上；帶凸緣的圓柱形盤，其設置在所述導向槽內(nèi)位置處的通道內(nèi)，而閥體可選擇地與所述盤產(chǎn)生緊密接觸，或者移離所述盤，從而關閉或者打開通道；支撐件，它螺紋連接到閥體的所述流體通過孔上，而若干向外傾斜的扭曲孔有規(guī)律地形成于支撐件的外部上，同時相互之間成角度地隔開，而且還有一個支撐孔形成于所述支撐件的中心處；驅(qū)動桿，它軸向地并且可移動地沿著所述通道的中心延伸，同時可移動地安裝到所述支撐件的支撐孔內(nèi)，所述驅(qū)動桿在其一端處固定地與所述盤接合，以便在通道內(nèi)與盤一起進行軸向移動；止動器，它形成于所述驅(qū)動桿的中部，所述止動器在閥體的線性移動期間可選擇地與支撐件產(chǎn)生接觸，并且允許驅(qū)動桿與閥體一起移動，通過主要步驟和輔助步驟使所述盤與閥體結(jié)合起來工作，同時打開或者關閉所述通道的流體出口。
全文摘要
一種用于流體管子的閥系統(tǒng)。該閥系統(tǒng)設計成使用氣動壓力或者使用取代氣動壓力的其它裝置(如閥控制桿或者流體壓力)來進行工作,并且該系統(tǒng)設計成容易控制并且控制精確。因此,該閥體(20)可以在通道(13)內(nèi)移動,同時閥體和閥殼體(10)之間的摩擦力達到最小。閥控制桿(50)與形成于閥體(20)的壓力致動法蘭(25)的圓周外表面上的環(huán)形導向槽(24)結(jié)合起來工作。在這種情況下,閥體的線性移動方向和移動距離由桿(50)的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來決定。本發(fā)明的閥系統(tǒng)還具有轉(zhuǎn)子(40),該轉(zhuǎn)子用來迫使加入到通道中的流體離心。流體導向桿(45)沿著通道的中心軸向延伸,因此給流體的流動進行導向。具有各種流體導向表面的流體導向件(33)與盤(30)裝配在一起。因此,閥系統(tǒng)允許流體更快并且更平穩(wěn)地通過閥系統(tǒng)。若干彈簧偏壓閥支撐元件(26)還可移動地并同心地支撐該閥體。
文檔編號F16K31/14GK1316041SQ99810320
公開日2001年10月3日 申請日期1999年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月16日
發(fā)明者田德祚, 都永基 申請人:株式會社世友Conval