過濾器旁路閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了過濾器旁路閥。活塞具有封鎖被限定徑向向內并且位于上游端下游的空腔的閉合面。閉合面以第一距離與上游端隔開?；钊哂醒叵掠畏较蜻h離閉合面的相反側延伸至第二端的空腔?；钊睆奖幌薅ㄖ列纬擅芊饷娴膱A柱形部分的外周?；钊睆脚c第一距離的比在3.05與6.31之間。閥管套具有窗口，其被形成允許流體流從套筒內部孔通過窗口并至下游端口。內直徑與窗口的軸向尺寸的比在0.91與1.02之間。內直徑與窗口的圓周尺寸的比在1.55與1.85之間。
【專利說明】過濾器旁路閥
【技術領域】
[0001 ] 本申請涉及一種可以用于飛行器發(fā)動機的燃料管線的過濾器旁路閥。
【背景技術】
[0002]飛行器發(fā)動機通常具有燃氣渦輪發(fā)動機。燃料輸送進入燃燒部分，并且有時也進入燃氣渦輪發(fā)動機的其他部分中。燃料泵從燃料油箱驅動燃料，并且在途中穿過過濾器至發(fā)動機。
[0003]一旦過濾器變得堵塞，壓力就會在過濾器中累積。因此，已知的是包括旁路閥以當過濾器變得堵塞時允許流繞過過濾器。
[0004]現(xiàn)有的旁路閥有時可能導致不想要的高壓損耗。

【發(fā)明內容】

[0005]在本發(fā)明的實施方式中，活塞沿著軸向尺寸延伸，在上游端處具有密封面。閉合面封鎖被限定徑向向內并且在上游端下游的空腔。閉合面以第一距離與所述上游端隔開?；钊哂醒叵掠畏较蜻h離閉合面的相反側延伸至第二端的空腔。活塞直徑被限定至形成密封面的圓柱形部分的外周?；钊睆脚c第一距離的比在3.85與4.43之間。
[0006]在本發(fā)明的另一實施方式中，閥套筒主體在上游端和第二端之間延伸。套筒內部孔在上游端和第二端之間延伸。窗口形成在閥套筒中以允許流體流從孔通過窗口并至下游端口?？拙哂袃戎睆健４翱诰哂休S向尺寸和圓周尺寸。內直徑與軸向尺寸的比在1.04與1.07之間。內直徑與圓周尺寸的比在1.81與1.88之間。也公開了結合閥套筒和活塞的旁路閥，以及結合該旁路閥的燃料供應系統(tǒng)。
[0007]通過以下附圖和說明書可以最佳地理解這些和其他特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1示出了具有閥組件的飛行器燃料供應系統(tǒng)。
[0009]圖2以分解圖示出了圖1的閥組件。
[0010]圖3是活塞的細節(jié)。
[0011]圖4A是閥套筒的細節(jié)。
[0012]圖4B是穿過閥套筒的剖面。
【具體實施方式】
[0013]圖1示出了飛行器燃料供應系統(tǒng)20，其具有從油箱24吸取燃料的燃料泵22。燃料穿過過濾器26至泵22并且隨后外出至發(fā)動機28，圖示意性示出了所有這些。定位旁路閥29以通過龍頭30觀測過濾器26上游的壓力。一旦過濾器變得堵塞，那么壓力隨后將變得不希望的高，并且將開啟旁路閥29以允許燃料通過端口 43繞過過濾器26流至泵22。
[0014]當過濾器26上游的壓力低于預定限值時，彈簧46偏壓活塞36靠在由套筒15限定的閥座上以防止流穿過旁路閥29。另一方面，一旦壓力超過預定限值，那么壓力將沿如圖1所示方向X作用，并且與彈簧46相反，使得強迫活塞36遠離閥座，并且允許流繞過過濾器26。下面將描述閥座。
[0015]在閥29中，閥套筒15限定了延伸至上游端101的內部上游孔32，以及圓柱形表面或面34。下游孔136容納了活塞36。
[0016]套筒15的面34將為活塞36提供閥止動件，活塞36容納在面34下游的空腔中。如圖所示，活塞36通常形狀為圓柱形并且具有與面34鄰接的表面38，使得閥29沿著大致圓柱形面密封。該大致圓柱形密封面跨越了與其他壓力釋放閥相比的擴大區(qū)域。
[0017]活塞36在上游端處具有空腔42，并且由閉合壁面40限定，閉合壁面40將空腔42與活塞36內的下游空腔、或彈簧空腔16分開。圓柱形杯或軸套102從面40在上游延伸。在壁面40的相反側上，彈簧46位于空腔16中并且偏壓面38與止動面34接觸?；钊?6具有圓柱形外表面41，緊密容納在套筒15的下游孔136的內表面中，以阻止流體在其之間泄露。
[0018]如能夠明白的，空腔16由活塞36上的第一擴大圓柱形部分9、以及相對于部分9沿上游方向隔開的較小部分10所限定。彈簧46位于較小部分10中。
[0019]閉合件60、墊片62、和密封件64處于閥29的下游端。套筒15通過螺紋100固定在閉合件60中。塾片62為下游端中的彈黃提供了止動件。
[0020]如圖2所示，套筒15包括閥窗口 41，當活塞36沿方向X被偏壓遠離面34時，閥窗口允許燃料流至端口 43 (示出在圖1中)。窗口比現(xiàn)有技術中使用的更大。在一個實施方式中具有四個窗口 41。
[0021]如能夠明白的，在組裝閥中，活塞36插入下游孔136中，墊片62和彈簧46容納在空腔16中。墊片62隨后放置在閉合件60中的空腔14中，而套筒15在100處通過螺紋固定在閉合件60中。閉合件60隨后可以如在13處所示通過螺紋固定到主外殼12中。
[0022]所述操作閥隨后將像上面所提及的那樣操作。
[0023]圖3示出了活塞36。如圖所示，外直徑Cl1限定在前密封表面38處。杯102在面40的上游延伸距離d2。在一個實施方式中，Cl1是0.5974英寸(1.5174cm),而d2是0.145英寸(0.3683cm)。在實施方式中，Cl1與d2的比是在3.05與6.31之間。
[0024]圖4A示出了套筒15的細節(jié)。窗口 41的尺寸d3應當定義為窗口的軸向尺寸，而尺寸d4可定義為圓周尺寸。在一個實施方式中，d3是0.570英寸(1.4478cm)，而d4是0.325英寸(0.8255cm)。
[0025]圖4B示出了內部上游孔32的公共直徑d5。在一個實施方式中，d5是0.550英寸(1.397cm)。
[0026]在實施方式中，Cl1與(15的比是在1.07與1.0之間。(15與(13的比是在0.91與1.02之間，而d5與d4的比是在1.55與1.85之間。在136處的滑塞孔的直徑是d6。在一個實施方式中，(16是0.6英寸(1.52cm)。在實施方式中，Cl1與d6的比是在0.99與1.01之間。
[0027]在旁路閥中替換活塞或閥套筒的方法中，從旁路閥外殼移除活塞和套筒中的至少一個，并且替換閥或套筒中的至少一個替換已移除的閥或套筒。已替換的閥或套筒通常如上所述。
[0028]采用根據(jù)上述描述制造的閥，當與現(xiàn)有技術相比時，大大減小了閥上壓力損失。[0029]盡管已經公開了本發(fā)明的實施方式，但是本領域普通技術人員應當認識到的是，特定改進會落入本發(fā)明的范圍內。為此原因，應當研究以下權利要求來確定本發(fā)明的真實范圍和內容。
【權利要求】
1.一種用于閥的活塞，包括: 沿著軸向尺寸延伸的活塞，其具有處于上游端的密封面，以及封鎖被限定徑向向內并且位于所述上游端的下游的空腔的閉合面，所述閉合面以第一距離與所述上游端隔開，并且所述活塞具有沿向后方向遠離所述閉合面的相反側延伸至第二端的孔，活塞直徑被限定至形成所述密封面的圓柱形部分的外周，并且所述活塞直徑與所述第一距離的比是在3.05與6.31之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的活塞，其中，所述閉合面也限定了沿下游方向從所述閉合面延伸的第二空腔，所述第二空腔用于容納彈簧。
3.根據(jù)權利要求2所述的活塞，其中，所述第二空腔包括第一擴大圓柱形部分，以及與所述閉合面相鄰的第二較小部分，所述第二較小部分用于容納彈簧的端部。
4.一種閥套筒，包括: 閥套筒主體，其在上游端與第二下游端之間延伸，具有形成在所述上游端和第二端之間的套筒內部孔，以及形成在所述閥套筒中的窗口以允許流體流從所述孔通過所述窗口并至下游端口，所述孔具有內直徑，并且所述窗口具有軸向尺寸以及圓周尺寸，并且所述內直徑與所述軸向尺寸的比在0.91與1.02之間，以及所述內直徑與所述圓周尺寸的比在1.55與1.85之間。
5.一種旁路閥，包括: 容納在外殼內的閥套筒，以及活塞，所述活塞由彈簧偏壓使得所述活塞的上游端通過圓柱形接觸表面鄰接所述閥套筒上的止動面，以及龍頭，所述龍頭用于將流體壓力施加到限定于所述閥套筒內的孔中，使得所述流體壓力將作用克服所述彈簧的偏壓力； 所述活塞沿著軸向尺寸延伸 ，具有處于上游端的密封面，以及封鎖被限定徑向向內并且位于所述上游端的下游的空腔的閉合面，所述閉合面以第一距離與所述上游端隔開，并且所述活塞具有沿向后方向遠離所述閉合面的相反側延伸至第二端的孔，活塞直徑被限定至形成所述密封面的圓柱形部分的外周，并且所述活塞直徑與所述第一距離的比是在3.05與6.31之間;以及 閥套筒，其在上游端與第二下游端之間延伸，具有形成在所述上游端和第二端之間的套筒內部孔，以及形成在所述閥套筒中的窗口以允許流體流從所述孔通過所述窗口并至下游端口，所述孔具有內直徑，并且所述窗口具有軸向尺寸以及圓周尺寸，并且所述內直徑與所述軸向尺寸的比在0.91與1.02之間，以及所述內直徑與所述圓周尺寸的比在1.55與1.85之間。
6.根據(jù)權利要求5所述的旁路閥，其中，所述活塞直徑與所述內直徑的比在1.08與1.09之間。
7.根據(jù)權利要求5所述的旁路閥，其中，所述閉合面也限定了沿下游方向從所述閉合面延伸的第二空腔，所述第二空腔用于容納彈簧。
8.根據(jù)權利要求7所述的旁路閥，其中，所述空腔的所述內直徑從所述閉合面沿上游方向取得，并且所述第二空腔具有擴大直徑的第一擴大圓柱形部分，以及所述擴大直徑與所述活塞直徑的比是在0.9與1.01之間。
9.根據(jù)權利要求6所述的旁路閥，其中，所述第二空腔包括第一擴大圓柱形部分，以及與所述閉合面相鄰的第二較小部分，所述第二較小部分用于容納彈簧的端部。
10.一種燃料供應系統(tǒng)，包括: 從過濾器輸送燃料的燃料泵，以及用于將所述過濾器上游的壓力施加至旁路閥的龍頭，所述旁路閥包括容納在外殼內的閥套筒，以及活塞，所述活塞由彈簧偏壓使得所述活塞的上游端通過圓柱形接觸表面鄰接在所述閥套筒上的止動面，所述彈簧延伸遠離所述活塞，以及用于將流體壓力施加到限定在所述閥套筒內的孔中使得所述流體壓力作用克服所述彈簧的偏壓力的龍頭； 所述活塞沿著軸向方向延伸，具有處于上游端的密封面，以及封鎖被限定徑向向內并且位于所述上游端的下游的空腔的閉合面，所述閉合面以第一距離與所述上游端隔開，并且所述活塞具有沿向后方向遠離所述閉合面的相反側延伸至第二端的孔，活塞直徑被限定至形成所述密封面的圓柱形部分的外周，并且所述活塞直徑與所述第一距離的比是在3.05與6.31之間;以及 閥套筒，所述閥套筒在上游端與第二下游端之間延伸，具有形成在所述上游端和第二端之間的套筒內部孔，以及形成在所述閥套筒中的窗口以允許流體流從所述孔通過所述窗口并至下游端口，所述孔具有內直徑，并且所述窗口具有軸向尺寸以及圓周尺寸，并且所述內直徑與所述軸向尺寸的比在0.91與1.02之間，以及所述內直徑與所述圓周尺寸的比在1.55與1.85之間。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述活塞直徑與所述內直徑的比在1.07與1.10之間。
12.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述閉合面也限定了沿下游方向從所述閉合面延伸的第二空腔，所述第二空腔用于容納彈簧。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述空腔的所述內直徑從所述閉合面沿上游方向取得，并且所述第二空腔具有擴大直徑的第一擴大圓柱形部分，以及所述擴大直徑與所述活塞直徑的比是在0.9與1.01之間。
14.根據(jù)權利要求12所述的系`統(tǒng)，其中，所述第二空腔包括第一擴大圓柱形部分，以及與所述閉合面相鄰的第二較小部分，所述第二較小部分容納彈簧的端部。
15.一種替換旁路閥中部件的方法，包括步驟: 移除閥套筒和活塞中的至少一個，并且用替換活塞或閥套筒來替換所述閥套筒和所述活塞的被移除的所述至少一個，所述閥套筒容納在外殼內，以及所述活塞被彈簧偏壓使得所述活塞的上游端通過圓柱形接觸表面鄰接在所述閥套筒上的止動面，所述彈簧延伸遠離所述活塞，并且龍頭用于將流體壓力施加到限定在所述閥套筒內的孔中，使得所述流體壓力將作用克服所述彈簧的偏壓力； 其中，如果移除并且替換了所述活塞，則已替換的活塞沿著軸向尺寸延伸，具有處于上游端的密封面，以及封鎖被限定徑向向內并且位于所述上游端的下游的空腔的閉合面，所述閉合面以第一距離與所述上游端隔開，并且所述活塞具有沿向后方向遠離所述閉合面的相對側延伸至第二端的孔，活塞直徑被限定至形成所述密封面的圓柱形部分的外周，并且所述活塞直徑與所述第一距離的比是在3.05與6.31之間；以及 其中，如果移除并且替換了閥套管，則已替換的閥套筒在上游端與第二下游端之間延伸，具有形成在所述上游端和下游端之間的套筒內部孔，以及形成在所述閥套筒中的窗口以允許流體流從所述孔通過所述窗口并至下游端口，所述孔具有內直徑，并且所述套筒具有軸向尺寸以及圓周尺寸，并且所述內直徑與所述軸向尺寸的比在0.91與1.02之間，以及所述內直徑與所述圓周方向的比在1.55與1.85之間。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述閥套筒和所述活塞二者都被移除并且替換。
【文檔編號】F02C7/232GK103670715SQ201310386903
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2012年8月31日
【發(fā)明者】A.里基斯 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司