專利名稱：具有防旋轉壓板的球閥的制作方法
具有防旋轉壓板的球閥技術領域
本發(fā)明總體上涉及球閥，且更具體地涉及包括與閥構件協(xié)同以調節(jié)閥的流量特 性的流量表征裝置的球閥。
背景技術：
球閥通常包括帶有多個端口的閥體。攜載在閥體中的閥構件基于閥構件相對于 閥體的選定取向將流體在選定的端口之間選擇性引導。閥構件經由其中的通道將流體引 導通過球閥，閥構件可選擇性地與多個端口中的一些對齊，從而形成流體流動通道。當 閥構件的通道選擇性地對齊一個端口以及剩余端口中的任何數(shù)量端口時，閥被認為處于 “開啟”位置。當閥構件的通道與所有的端口都不對齊時，閥被認為處于“關閉”位置。
球閥通常還需要在閥體中的閥構件的每個端口處使用密封件。密封件起作用為 防止流體在閥構件周圍流動，從而將所有流體限制成流動到閥構件的通道中。然而，當 閥處于關閉位置時，由于閥體、閥密封件和閥構件的加工公差，閥密封件可泄漏且允許 不期望的流體流動。此外，球閥在大壓差下可變形或移動，這也使得密封件泄漏。
為了克服這些問題，閥密封件通常設計成動態(tài)調節(jié)，以經由使用動態(tài)密封件來 補償不同壓力負載和加工公差。動態(tài)密封件通常包括壓板，該壓板在彈簧的作用下抵靠 閥密封件偏壓。通常來說，彈簧的一端接觸壓板，同時彈簧的另一端通過擰緊安裝在與 密封件成直線的端口中的安裝件而壓縮。不幸的是，與壓板接觸的彈簧端部在組裝和/ 或操作期間偏離壓板的中心。當彈簧偏離中心時，壓板在閥構件上施加不平衡的負載。 當閥構件上的壓力負載不平衡時，閥構件將在球閥的閥桿上施加不期望的扭矩。這可導 致在閥桿處的泄漏，或者導致閥桿內的應力破裂。
此外，在多個端口的應用中，例如在三通閥中，一個端口通常允許沿著橫向于 兩個直列端口的軸線流動。如果閥構件偏壓成不與直列端口對中對齊，那么在閥構件與 一個或多個動態(tài)密封件之間可產生泄漏路徑。
此外，在一些類型的球閥中，閥體還可容納流動盤。當球閥在開啟和關閉位置 之間過渡時，流動盤操作成表征通過球閥的流量。通過在大致法向于流體流經球閥的任 何開啟流體流動通道的方向引入任何數(shù)量的幾何障礙，流動盤表征通過球閥的流量。當 球閥在開啟和關閉狀態(tài)之間旋轉時，包括流動盤會使得通過閥構件的流動通道與通過流 動盤的一定形狀孔徑對齊，該孔徑的形狀不同于沒有流動盤的情況下在相同的角度取向 上存在的孔徑的形狀。因此，流動盤再表征在球閥的給定角度取向下的流體流量。通 常，壓板和流動盤相互彼此同心，且鄰近地對齊在閥體內的端口處。
不幸的是，當前的流體流動盤可繞其中心軸線在閥體內自由旋轉。因此，為了 使得流動盤提供對通過閥的流量的重復表征，流動盤必須被設計成提供相同的表征，而 與其角度旋轉無關。該設計約束限制了流動盤可提供的流量控制類型。備選地，在組 裝期間必須采取艱難的措施來確保流動盤的正確取向。此外，還必須對流動盤施加大的力，以形成足以防止其角度旋轉的摩擦。
本發(fā)明的實施例涉及對現(xiàn)有技術的改進。發(fā)明內容
在一個實施例中，本發(fā)明提供具有防旋轉流動盤的球閥，所述流動盤提供均勻 且動態(tài)的密封并且同時還表征通過閥的流量。這種球閥包括閥體，所述閥體具有多個端 口和其間的閥腔，所述多個端口和閥腔限定流體流動通道。閥構件布置在閥腔內，且在 閥腔內可旋轉地移動以調節(jié)從其穿過的流量。閥密封件由閥體攜載且與閥構件和閥體密 封式協(xié)同以防止或最小化流體旁通。流動盤也由閥體攜載并且大致布置在流體流動通道 內。流動盤被可操作地限制在閥體內，以便防止流動盤繞其中心軸線角度旋轉。通過防 止流動盤角度旋轉，流動盤可相對于閥體保持在期望角度取向并且可包括角度取向特定 流量表征特征，且因而不局限于表征與其角度取向無關的流量的流量表征特征。
在一個實施例中，流動盤通過接合壓板而可操作地受限制。壓板受限制以防止 其相對于閥體旋轉，以及因此防止相對于閥構件旋轉。因而，通過閥體、壓板和流動盤 之間的可操作接合，流動盤的流量表征特征被固定在期望角度取向，使得在給定程度的 閥構件開啟/關閉下流動盤的正確部分與通過閥構件的通道的正確部分對齊(即，閥構件 通道與閥體的相應端口的取向)。
通過下述詳細說明結合附圖，本發(fā)明的其它方面、目的和優(yōu)勢將更加顯而易 見。


被包括在申請文件中并形成為其一部分的附圖描述了本發(fā)明的幾個方面，并且 附圖連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1是根據本發(fā)明實施例的球閥的分解圖或組裝圖2是圖1中的球閥的截面圖3是圖1中的球閥的壓板的透視圖4是圖3中的壓板的截面圖5是圖1中的球閥的流動盤的透視圖6是圖5中的流動盤的截面圖7是圖1中的球閥的閥密封件的截面圖8是可用于實踐本發(fā)明實施例的流動盤/壓板組合的另一實施例；以及
圖9是圖1中的球閥的另一截面圖。
雖然本發(fā)明參考一些優(yōu)選的實施例進行說明，但是并不旨在將本發(fā)明限制于這 些實施例。相反地，本發(fā)明旨在覆蓋被包括在由所附權利要求書限定的本發(fā)明的精神和 范圍內的所有替換、修改和等效物。
具體實施方式
圖1描述了根據本發(fā)明教導的球閥10的示例性實施例的組件。球閥10包括閥 體12，閥體12容納閥構件14。閥構件14與閥密封件16密封式接合。流動盤18與閥密封件16密封式接合，且壓板20在偏壓元件22的操作下將流動盤18以及因此的閥密封 件16朝向閥構件14偏壓。安裝件24接合閥體12且將偏壓元件22朝向閥構件14并且 抵靠壓板20壓縮。
參考圖1和2，閥體12具有一對直列端口 26、28以及橫向端口 30。然而，本發(fā) 明的教導可泛及其它類型的閥，非限制性地例如兩個或四個端口球閥。將直列端口 26、 28和橫向端口 30聯(lián)結在一起的是閥腔32。直列端口 26、28沿著公共軸線從閥腔32向外 延伸，且橫向端口 30遠離閥腔32橫向延伸。在所描述的實施例中，橫向端口 30以九十 度的角度大致遠離閥腔32延伸，但是在其它實施例中可以其它角度遠離閥腔32延伸。在 所描述的實施例中，一個直列端口 26的內徑大于另一直列端口 28的內徑，以便在組裝期 間接收閥構件14、閥密封件16、流動盤18以及壓板20。閥構件14經由閥桿15的轉動而在閥腔32內可選擇性地移動。如圖2所示，閥 構件14具有從中穿過的通道13。閥構件14的通道13可對齊，以通過形成流體流動通道 來允許在任何端口 26、28、30之間的流體連通。雖然閥構件14是通過閥桿15的轉動而 可選擇性地移動，但是在其它實施例中可使用其它類型的致動，例如但不局限于伺服驅 動器、電機等等。圖3描述了壓板20的實施例。如圖2所示，偏壓元件22將壓板20抵靠流動盤 18偏壓，流動盤18繼而抵靠閥密封件16偏壓。壓板20被設計成在流動盤18以及因此 的閥密封件16上施加均勻的壓力，以便在閥構件14處于關閉位置時防止通過閥構件14 的不希望泄漏。在該實施例中，壓板20被防止相對于閥體旋轉。通過使用徑向延伸塊 (key) 42來防止該旋轉，延伸塊42由閥體12中的槽40收納(見圖2)。因此，所描述的 徑向延伸塊42和槽40是防止壓板20旋轉的第一組防旋轉結構。如將在下文更詳細描述 的，這些結構可顛倒。參考圖3和4，壓板在面向端口的表面47與面向密封件的表面49之間軸向延 伸。延伸到面向端口的表面47中的是環(huán)形凹口 48，其用于接收偏壓元件22的端部。壓 板20具有允許流體流從其穿過的開口 46。在所描述的實施例中，開口 46包括過渡特征 43，其用于平滑接收流動盤18的流量表征特征50。第一延伸塊42大致在徑向方向上從 壓板的外圍41向外徑向延伸。第二延伸塊44大致在軸向方向上遠離面向密封件的表面 49橫向延伸。參考圖1-4，安裝件24接合閥體12。在端口 26、28、30處可使用各種類型的 安裝件24，例如壓縮式、常溫常壓(NPT)式或焊接式安裝件等等。當安裝件24擰緊到 閥體12上時，安裝件24壓縮偏壓元件22，所述偏壓元件22繼而如上所述朝向閥構件14 偏壓壓板20和流動盤18。壓板20的凹口 48收納偏壓元件22的端部。環(huán)形凹口 48對中到壓板20上，并且實現(xiàn)兩個功能。首先，凹口 48確保偏壓元 件22相對于壓板20的中心在壓板上施加均勻壓力。該均勻壓力使得閥構件14置于閥桿 15上的閥桿扭矩最小化并且保持在閥密封件16上的均勻密封壓力。其次，凹口 48有助 于快速組裝球閥10，因為與十分小心地放置在壓板20上相比，偏壓元件22可迅速地放置 在凹口 48中以確保偏壓元件22在壓板20上對中。在所描述的實施例中，壓板的凹口 48 具有大致矩形截面。然而，在其它實施例中，凹口 48可具有各種其它幾何形狀的截面， 例如但不局限于圓形、正方形和三角形截面。偏壓元件22可包括任何數(shù)量的彈性機械部件，例如簡易壓縮彈簧、卷簧或盤簧，其定尺寸為在壓板20上施加足夠的壓力以實現(xiàn)如 上所述的密封功能。再次參考圖2，徑向延伸塊42延伸到閥體12的槽40中。槽40在閥體12的軸 向方向上延伸一定的長度，該長度大于徑向延伸塊42的軸向厚度。因此，當壓板20被 偏壓構件22偏壓時，徑向延伸塊42在軸向方向上在槽40中自由滑動。然而，槽40捕獲 徑向延伸塊42的任一側，藉此防止壓板20相對于閥體12繞其中心軸線進行角度旋轉。 因此，延伸塊42和槽40的接觸面確保在組裝期間或組裝之后壓板20不能在閥體12內旋 轉?，F(xiàn)轉到圖5和6，描 述了流動盤18的實施例。流動盤18在面向端口的表面52 與面向密封件的表面56之間軸向延伸，并且具有大致圓形的外圍。流動盤具有開口，其 中流量表征特征50布置于其上。環(huán)形密封肋58遠離面向密封件的表面56橫向延伸，并 且環(huán)形布置的凹口或溝槽60延伸到面向密封件的表面56中。參考圖3-5，壓板20的軸向延伸塊44延伸到流動盤18的鍵槽54中，從而形成 第二組防旋轉結構。同樣地，這些結構可顛倒，且可提供其它防旋轉結構。延伸塊44 在容納于流動盤18的鍵槽54中時防止流動盤18相對于壓板繞其中心軸線旋轉。在所描 述的實施例中，當壓板20的面向密封件的表面49抵靠接觸流動盤的面向端口的表面52 時，軸向延伸塊44和鍵槽54定尺寸為相互適配。然而，與壓板20相稱，流動盤18在 軸向方向上在閥體12內自由滑動。因此，借由壓板20的延伸塊42、44，壓板20和流動 盤18具有由槽40的長度控制并且由偏壓元件22實施的軸向移動自由度，但是仍被限制 進行角度旋轉。仍參考圖3-5，如上所述，當鍵槽54收納壓板20的軸向延伸塊44時，流動盤 18不能繞其中心軸線旋轉。這允許流量表征特征50為流體流經閥引入角度取向特定障礙 (即，其不必要關于其中心軸線旋轉對稱)。該防旋轉構造增加了可被包括在球閥10中 的流量表征特征50的類型。當然，球閥10現(xiàn)可使用不依賴于角度取向的流量表征特征 50和角度取向特定流量表征特征50。此外，流動盤18是可互換的。更具體地，單個球 閥10可配備有任何數(shù)量的流動盤18，流動盤18可基于用戶需求快速互換。為了互換流 動盤18，用戶可將安裝件24、偏壓元件22、壓板20和流動盤18從閥體12簡單地移除。 于是，新的流動盤18可經由鍵槽54與軸向延伸塊44對齊并裝載回到閥體12中。接著， 偏壓元件22和安裝件24也被再安裝，并且于是安裝件被擰緊以將新的流動盤18抵靠閥 密封件16偏壓。關于防旋轉結構，術語“延伸塊”并不意味著將壓板20的延伸塊42、44限制 成任何具體幾何形狀。相反，延伸塊42、44可以是任何橫向延伸特征。類似地，術語
“槽”和“鍵槽”并不意味著將閥體12的槽40或流動盤18的鍵槽54限制成任何具體 幾何形狀。相反，槽40和鍵槽54可以是任何向內延伸的開口。此外，延伸塊42、44 以及鍵槽54和槽40可顛倒，使得槽/鍵槽形成于壓板20中而延伸塊形成于閥體12和流 動盤18中。此外，流動盤18的流量表征特征50可直接并入到壓板20中，藉此允許將分離 流動盤18從球閥12整體省略。在這種實施例中，如圖8所示，組合的壓板和流動盤提 供在其分離形式中的優(yōu)點的大多數(shù)，即使沒有提供所有的每個優(yōu)勢。結果得到根據本文教導的流動盤118，其將閥密封件16抵靠閥構件14偏壓并且表征通過閥的流量。該流動 盤118包括與先前壓板實施例相同的環(huán)形口 118和延伸塊142，而且還包括流動盤18的流 量表征特征150。圖8的實施例被認為是單件結構。如本文所使用的，“單件結構”不 是由聯(lián)接到一起的多個部件形成的。單件結構的代表性示例可包括例如由單個模注工藝 形成的連續(xù)材料部件，或者由單件材料機加工形成的部件。但是不包括螺栓連接、螺釘 連接、焊接或以其它方式連接到一起以形成單個構件的部件。
現(xiàn)參考圖6和7且尤其參考圖6，描述了在面向端口的表面76與面向密封件的表 面78之間延伸的閥密封件16的實施例，且閥密封件16包括允許流體流從其穿過的開口 77。閥密封件16包括密封構件74、順應性流動盤密封件70以及順應性閥體密封件72。 密封構件74將流動盤密封件70和閥體密封件72分別容納在凹口 71和73中。在組裝 時，流動盤18的環(huán)形密封環(huán)58抵靠接觸閥密封件16的順應性流動盤密封件70。當閥構 件處于關閉位置時，順應性流動盤密封件70防止流體旁通到位于流動盤18與密封構件74 之間的閥腔32中。當密封構件74的定位環(huán)75由流動盤18的定位凹口 60接收時，定位 環(huán)75將流動盤18對中。因此，流動盤18的流量表征特征50保持在流經球閥10的流體 中心。
仍參考圖6和7，順應性閥體密封件72防止流體旁通到位于閥體12的內表面36 與密封構件74之間的閥腔32中。當閥密封件16朝向閥構件14偏壓時，順應性閥體密 封件72在軸向方向上可滑動成摩擦接觸閥體12的內表面36。閥密封件16在環(huán)形開口 77的邊緣處還包括弓形表面80。通過偏壓構件22施加通過壓板20和流動盤18的軸向 力，弓形密封表面80被偏壓到閥構件14上，從而防止流體進入到閥腔32中。
現(xiàn)轉到圖9，球閥的橫向端口 30示出為包括攜載于其中的動態(tài)密封件88。動態(tài) 密封件88包括咬合環(huán)90、偏壓元件91、順應性密封件92以及動態(tài)密封構件93。咬合 環(huán)90攜載在延伸到閥體12的內表面中的溝槽89中。偏壓元件91的一端抵靠接觸咬合 環(huán)90，而其另一端抵靠接觸順應性密封元件92。順應性密封元件92與動態(tài)密封構件93 以及閥體12的內表面36密封式接合。動態(tài)密封構件93包括密封式接合閥構件14的弓 形表面96。由此，動態(tài)密封件88通過將動態(tài)密封構件93沿著橫向端30的中心軸線94 抵靠閥構件14偏壓而起作用。
繼而，上述動作將閥構件14抵靠閥密封件16的密封構件74的弓形表面80以及 位于閥構件14與直列端口 28之間的固定閥密封件100的弓形表面103而偏壓，直列端口 觀與包含流動盤18的直列端口沈相對。如從本文所教導的內容容易理解的，壓板20、 偏壓元件22和閥密封件16 —起也用作動態(tài)密封件。因此，圖9所描述的實施例表示具 有2個動態(tài)密封件的球閥10。動態(tài)密封件沿著彼此大致相互橫向的軸線94、95抵靠閥構 件14而偏壓。雖然所示為垂直的，但是軸線94、95可以其它非零度的角度延伸。
仍參考圖9，直列端口觀具有帶有鄰接表面102的徑向向內延伸環(huán)形鄰接凸緣 101，直列端口 28與包含流動盤18的直列端口沈相對。環(huán)形鄰接凸緣101從閥體12的 內表面36向內延伸。鄰接凸緣101用作固定閥密封件100的主動止擋塊以及在組裝期間 裝載閥的部件位置的定位特征。更具體地，當偏壓元件22將閥密封件16朝向閥構件14 偏壓時，固定閥密封件100協(xié)同鄰接凸緣101提供主要定位特征，從而防止閥構件14在 軸線95與橫向端口 30的中心軸線94對中錯開。
由于弓形表面103的杯形形狀，靜態(tài)閥密封件100提供閥構件14沿著軸線94的 主動定位。因而，當橫向端口的偏壓元件91將動態(tài)密封構件93沿著橫向端口的中心軸 線94抵靠閥構件14偏壓時或者由于壓力變化，閥構件14并不會與直列端口沈、觀的中 心軸線95對中錯開。更具體地，在橫向端口 30處的動態(tài)密封件88的偏壓元件91將動 態(tài)密封構件93抵靠閥構件14偏壓時，閥構件14分別抵靠接觸密封構件74和固定密封件 100的弓形表面80、103。有效地，固定密封件100確保閥構件分別相對于直列端口沈、 28和橫向端口 30的中心軸線94、95保持在閥腔32內的真實對中。
為了實現(xiàn)上述對齊和密封功能，密封構件74、固定密封件100以及動態(tài)密封構 件93均由順應性低摩擦塑料形成。然而，在其它實施例中，也可使用用于上述部件的其 它材料，以提供密封件。此外，為了促進良好的公差配合，僅一個部件正好位于閥構件 14與閥體12之間，以將閥構件14定位。這防止公差累加。
閥構件14大致繞垂直于軸線94、95的交叉點的軸線旋轉。
如本文所描述的，帶有防旋轉壓板的球閥的實施例對現(xiàn)有技術的球閥進行了改 進。更具體地說，帶有防旋轉壓板的球閥提供帶有流動盤18和壓板20的球閥10，流動 盤18和壓板20以角度取向固定在球閥10的閥體12內，從而允許球閥12的閥構件14上 的壓力負載平衡，且還允許在沒有防旋轉特征的前提下的依賴于角度取向的流動盤，流 動盤18可旋轉且在組裝期間將難以使流動盤18定向。當閥構件在關閉方向與開啟方向 之間過渡時，閥構件14的開度可與在閥構件14的錯誤角度位置處的流動盤18的錯誤位 置對齊。
所有參考，包括本文所引用的出版物、專利申請以及專利，都相同程度地以引 用的方式并入到本文中，就像每個參考都獨立地或特定指出地以引用的方式并入本文并 且以其全部內容被包括在本文中。
在描述本發(fā)明的上下文中(尤其是在下述權利要求書的上下文中)術語“一”和 “一個”以及“這(該)”以及類似參考用語的使用旨在覆蓋單數(shù)個或復數(shù)個，除非以其它方式指出或在文中清楚地否定。術語“包括”、“具有”、“帶有”以及“包含” 旨在是開放式用語(即，意味著“包括但不局限于”)，除非另有指明。本文數(shù)值范圍 的引用旨在用作獨立參考落入范圍內的每個離散值的速記方法，除非以其它方式指明， 并且每個離散值被包括在申請文件中，就像被獨立引用的那樣。本文所描述的所有方法 可以任何合適順序執(zhí)行，除非在文中以其他方式指明或者在上下文中清楚地否定。任何 以及所有示例或者本文所提供的示例性語言(例如，“例如”)的使用僅旨在更好地闡明 本發(fā)明并且不對本發(fā)明的范圍施加限制，除非以其它方式聲明。申請文件中的語言不應 被認為表示對于實踐本發(fā)明來說必要的任何未聲明的要素。
在本文中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括對于發(fā)明人來說實施本發(fā)明已知的 最佳模式。這些優(yōu)選實施例的變型對于閱讀了前述說明的本領域技術人員來說顯而易 見。發(fā)明人期望熟知技術人員合適地采用這種變型，并且發(fā)明人旨在將本發(fā)明以本文所 具體描述的方式以外的其它方式來實施。因此，本發(fā)明包括由在適合法律所允許的所附 權利要求書引用的主題內容的所有變型和等效物。此外，本發(fā)明所有可能變型中的上述 要素的任何組合被包括在本發(fā)明中，除非在文中另外聲明或者由上下文清楚地否定。10
權利要求
1.一種球閥，包括閥體，所述閥體具有多個端口以及其間的閥腔，所述多個端口和閥腔限定流體流動 通道；閥構件，所述閥構件布置在閥腔內并且限定從其穿過的流動孔徑，所述閥構件在閥 腔內可選擇性地移動，以通過調節(jié)流動孔徑相對于多個端口的取向來調節(jié)沿著流體流動 通道的流量；流動盤，所述流動盤由閥體攜載并且基本布置在流體流動通道內，其中流動盤可操 作地聯(lián)接到閥體，以便防止流動盤繞其中心軸線角度旋轉。
2.根據權利要求1所述的球閥，其特征在于，流動盤具有從其外圍向外延伸的徑向延 伸塊，所述徑向延伸塊由延伸到閥體的內表面中的槽收納，從而使得接觸面接合防止角 度旋轉。
3.根據權利要求2所述的球閥，其特征在于，槽在流動盤的軸向方向上是細長形的， 其長度大于徑向延伸塊的軸向厚度，以允許流動盤相對于閥體的軸向運動。
4.根據權利要求3所述的球閥，其特征在于，槽的寬度大致等于徑向延伸塊的寬度。
5.根據權利要求4所述的球閥，還包括偏壓構件，所述偏壓構件將流動盤朝向閥構件 軸向偏壓，且偏壓構件直接作用在流動盤上。
6.根據權利要求5所述的球閥，還包括閥密封件，所述閥密封件軸向介于流動盤與閥 構件之間，所述閥密封件包括軸向接觸閥構件的外表面的密封構件；將密封構件徑向密 封到閥體上的閥體密封件；以及將流動盤軸向密封到密封構件上的流動盤密封件，所述 偏壓構件將流動盤軸向偏壓成與流動盤密封件密封式接合。
7.根據權利要求1所述的球閥，還包括壓板，所述壓板攜載在閥體內并且在流動通道 內，流動盤軸向介于閥構件與壓板之間。
8.根據權利要求7所述的球閥，其特征在于，壓板具有遠離其外圍橫向延伸的徑向延 伸塊，所述徑向延伸塊由延伸到閥體的內表面中的槽接收，從而防止其間的相對旋轉。
9.根據權利要求8所述的球閥，其特征在于，槽在流動盤的軸向方向上是細長形的， 其長度大于徑向延伸塊的軸向厚度，以允許壓板相對于閥體的軸向運動。
10.根據權利要求9所述的球閥，其特征在于，槽的寬度大致等于徑向延伸塊的寬度。
11.根據權利要求8所述的球閥，其特征在于，壓板具有遠離其軸向面部橫向延伸的 軸向延伸塊，所述軸向延伸塊由流動盤的鍵槽接收，從而鍵槽接收軸向延伸塊會防止流 動盤相對于壓板繞流動盤的中心軸線旋轉。
12.根據權利要求11所述的球閥，其特征在于，壓板具有從其穿過的開口，所述開口 與流動盤的流量表征特征對齊，其中流動盤與壓板軸向鄰接。
13.根據權利要求12所述的球閥，其特征在于，壓板具有延伸到壓板的軸向面部內的 環(huán)形凹口，且其中環(huán)形凹口接收偏壓元件的至少一部分，所述偏壓元件將壓板朝向流動 盤軸向偏壓并偏壓成與流動盤軸向鄰近。
14.根據權利要求13所述的球閥，其特征在于，偏壓元件是帶有第一端和第二端的彈 簧，其中彈簧的第一端接收于壓板的環(huán)形凹口中，且第二端抵靠接觸安裝在多個端口中 的一個上的安裝件。
15.根據權利要求14所述的球閥，還包括閥密封件，所述閥密封件軸向介于流動盤與 閥構件之間，閥密封件包括軸向接觸閥構件的外表面的密封構件；將密封構件徑向密封 到閥體上的閥體密封件；以及將流動盤軸向密封到密封構件上的流動盤密封件，所述偏 壓構件經由壓板將流動盤軸向偏壓成與流動盤密封件密封式接合。
16.根據權利要求1所述的球閥，其特征在于，包括形成于流動盤和閥體之間的協(xié)同 防旋轉結構。
17.根據權利要求16所述的球閥，其特征在于，防旋轉結構包括第一組互鎖的延伸塊 和槽。
18.根據權利要求16所述的球閥，其特征在于，防旋轉結構還包括壓板和第二組互鎖 的延伸塊和槽，第一組將壓板直接角度地互鎖到流動盤，且另一組將壓板直接角度地互 鎖到閥體。
19.一種球閥，包括閥體，所述閥體包括多個端口以及其間的閥腔，多個端口和閥腔限定在端口之間的 流體流動通道，其中多個端口中的至少兩個沿著第一軸線設置，且多個端口中的至少一 個沿著第二軸線設置，第二軸線相對于第一軸線成非零的角度；閥構件，所述閥構件設置在閥腔中且限定從其穿過的流動孔徑，所述閥構件在閥腔 內可選擇性地旋轉，以通過調節(jié)流動孔徑相對于多個端口的取向來調節(jié)沿著流體流動通 道的流量；由閥體攜載的第一和第二動態(tài)密封件，其中第一動態(tài)密封件沿著第一軸線朝向閥構 件偏壓，且第二動態(tài)密封件沿著第二軸線朝向閥構件偏壓；和第一密封件，所述第一密封件沿著第一軸線設置并且與第一動態(tài)密封件以相對的關 系間隔開，其中固定密封件固定閥構件在沿著第一軸線的第一方向以及在沿著第二軸線 的第二方向上的位置。
20.根據權利要求19所述的球閥，其特征在于，固定密封件具有密封式接合閥構件外 表面的弓形表面，其中弓形表面和外表面在閥腔中在第一方向和第二方向上協(xié)同地對中 球閥。
21.根據權利要求20所述的球閥，其特征在于，固定密封件包括第一端和第二端，弓 形密封表面位于第一端處且鄰接表面位于第二端處，且其中，閥體包括遠離其內表面橫 向延伸的環(huán)形鄰接凸緣，環(huán)形鄰接凸緣抵靠接觸固定密封件的鄰接表面，使得僅單件布 置在閥體與閥構件之間以將閥構件密封在該位置。
22.根據權利要求19所述的球閥，還包括流動盤，所述流動盤由閥體攜載且大致布置 在流體流動通道內，其中流動盤可操作地聯(lián)接到閥體，以便防止流動盤繞其中心軸線角 度旋轉。
23.—種球閥，包括閥體，所述閥體包括多個端口以及其間的閥腔，多個端口和閥腔限定流體流動通 道，其中多個端口中的至少兩個沿著第一軸線設置，且多個端口中的至少一個沿著第二 軸線設置，第二軸線相對于第一軸線成非零的角度；閥構件，所述閥構件設置在閥腔中，所述閥構件在閥腔內可選擇性地移動；第一和第二動態(tài)閥密封件，所述第一和第二動態(tài)閥密封件由閥體攜載并且密封式接合閥構件，其中第一動態(tài)密封件沿著第一直列朝向閥構件偏壓，且第二動態(tài)密封件沿著 第二軸線朝向閥構件偏壓，且其中，第一動態(tài)閥密封件包括順應性閥體密封件和順應性 流動盤密封件，順應性閥體密封件和順應性流動盤密封件由第一動態(tài)閥密封件的密封構 件攜載；固定密封件，所述固定密封件沿著第一軸線設置且以與第一動態(tài)密封件相對的關系 間隔開，其中固定密封件在沿著第一軸線的第一方向上和在沿著第二軸線的第二方向上 可操作地對中閥構件；由閥體攜載的壓板，壓板在第一軸向面部與第二軸向面部之間延伸，其中環(huán)形凹口 延伸到第一軸向面部中，軸向延伸塊遠離第二軸向面部橫向延伸，且徑向延伸塊遠離流 動盤的外圍徑向延伸，其中徑向延伸塊由延伸到閥體的內表面中的槽接收，所述槽延伸 的長度大于徑向延伸塊的厚度，且槽延伸的寬度大致等于徑向延伸塊的寬度，且其中壓 板具有基本在其中心處的開口；以及流動盤，所述流動盤由閥體攜載并且大致布置在流體流動通道內，流動盤在第一軸 向面部與第二軸向面部之間延伸并且包括流量表征特征，所述流量表征特征與壓板的開 口對齊，其中鍵槽延伸到第一軸向面部中且適于接收壓板的軸向延伸塊，且其中，環(huán)形 密封肋遠離第二軸向面部橫向延伸，環(huán)形密封肋密封式接合閥密封件的順應性流動盤密 封件，其中槽與徑向延伸塊之間的接合以及軸向延伸塊和鍵槽組合防止流動盤相對于閥 體角度旋轉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有防旋轉壓板的球閥，其允許在閥構件上的平衡壓力負載。此外，壓板還將鄰近的流動盤的旋轉固定，從而允許角度取向特定流量表征特征結合流動盤使用。通過將流動盤的旋轉固定，球閥可使用較大范圍的流動盤幾何尺寸來表征流量，包括依賴于角度取向和不依賴于角度取向的流動盤。此外，壓板還可直接為流動盤的形式，該流動盤具有防旋轉特征。
文檔編號F16K5/06GK102022562SQ20101028499
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權日2009年9月16日
發(fā)明者K·R·托馬斯 申請人:施耐德電氣建筑有限公司