專利名稱：壓力介質(zhì)操縱的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力介質(zhì)操縱的閥，它具有一個(gè)包圍著閥室的閥體，其中，在殼體內(nèi)設(shè)有與閥座相配合的可移動(dòng)閥盤，和一個(gè)與該閥室隔離開的缸筒，并由一伺服活塞將該缸筒分成兩個(gè)分室，該閥盤通過閥軸與伺服活塞連接。在閥座鄰近閥盤的一側(cè)，該殼體通過入口與壓力介質(zhì)供給裝置連通;在閥座遠(yuǎn)離閥盤的一側(cè)，該殼體通過出口與壓力介質(zhì)接受裝置連通。一個(gè)壓力控制裝置用于可選擇地對兩個(gè)分室中至少一個(gè)供給以各種不同壓力，以便推動(dòng)閥盤移向閥座或離開閥座。
在瑞士專利589815號中已介紹過這種閥，該閥通常是根據(jù)靜力設(shè)計(jì)的，即當(dāng)包括閥盤、伺服活塞和閥軸的系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時(shí)，作用于該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的力都是按靜力考慮。然而，當(dāng)該閥開啟時(shí)，各種動(dòng)力就作用于該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)上。例如，壓力脈動(dòng)就有可能出現(xiàn)，因?yàn)榻橘|(zhì)壓力的作用，該脈動(dòng)從入口朝向出口傳送作用于閥盤的背面，也作用于閥盤的前面，因而加速開啟動(dòng)作，這就會導(dǎo)致不希望發(fā)生的閥盤震動(dòng)。當(dāng)壓差很大時(shí)，壓力脈動(dòng)還使整個(gè)承壓系統(tǒng)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。另外，其它動(dòng)力可能影響閥的開啟，例如因介質(zhì)流的折流會在閥盤處產(chǎn)生的脈沖力。最后，該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可能經(jīng)受由于介質(zhì)流過閥的狀態(tài)發(fā)生改變所產(chǎn)生的動(dòng)力，例如，如果該介質(zhì)是蒸汽，由于攜帶水分的蒸汽壓力突然發(fā)生變化，該水分會猛然沖擊閥盤。
本發(fā)明的目的是以簡單而經(jīng)濟(jì)的方法減小上述型式的閥在閥開啟和關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)力影響。
本發(fā)明為解決該問題，將閥座在其遠(yuǎn)離閥盤一側(cè)匯合成補(bǔ)償缸室，在其內(nèi)導(dǎo)引一與閥盤同軸連接的補(bǔ)償活塞。閥盤和補(bǔ)償活塞的互相接近的兩端面，其大小彼此大致相等。介于補(bǔ)償活塞和閥盤之間的補(bǔ)償缸室與出口連通，一空心導(dǎo)流器位于閥體內(nèi)閥座的上游端，閥盤在其介質(zhì)流入側(cè)具有一直徑基本上與閥盤相等的伸出部，并且伸進(jìn)導(dǎo)流器中。
壓力脈動(dòng)多半在閥盤和補(bǔ)償活塞之間的補(bǔ)償缸室中被吸收，因此產(chǎn)生震動(dòng)的可能性極少，從而能平穩(wěn)地進(jìn)行開啟和關(guān)閉的動(dòng)作，同時(shí)也減少了閥的機(jī)械應(yīng)力。由于導(dǎo)流器與伸進(jìn)其中的閥盤伸出部相配合，在閥盤的介質(zhì)流入側(cè)不產(chǎn)生流體的折流，從而也排除了由此產(chǎn)生的脈沖力。另外，當(dāng)介質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生劇烈改變時(shí)，例如發(fā)生水錘現(xiàn)象時(shí)，并不影響到閥盤，因?yàn)檫@種水錘被以剛性連接在閥體上的導(dǎo)流器所欄截。
下文結(jié)合附圖
將更詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。該附圖是本發(fā)明的主要由負(fù)載致動(dòng)的安全閥的縱向剖面圖。
一個(gè)包圍著閥室202的閥體201，具有一個(gè)與該閥室202隔絕的立式缸筒204，該缸筒由伺服活塞203再分成下分室205和上分室206。一個(gè)與閥座207相配合的閥盤208位于閥室202內(nèi)，并經(jīng)由閥軸209與同軸伺服活塞203連接。在閥座207鄰近閥盤208的一側(cè)，該閥體201與入口210連接，入口210與壓力介質(zhì)供給裝置(未圖示)連接。在閥座207遠(yuǎn)離閥盤208的一側(cè)，閥室202與壓力介質(zhì)接受裝置(未圖示)相連接的出口211相匯合。
按流向考慮，置于閥室202內(nèi)、在閥座207之后的是一個(gè)補(bǔ)償缸室214，在其內(nèi)導(dǎo)引一與閥軸209連接的同軸補(bǔ)償活塞213。閥盤208和活塞213的互相接近的兩端面，其大小彼此大致相等。介于活塞213和閥盤208之間的補(bǔ)償缸室214具有一段穿孔區(qū)215，缸室214通過該穿孔區(qū)與出口211連通。
入口210和上分室206通過帶有控制閥217的管道216相互連通。伺服活塞203的節(jié)流孔203′將兩個(gè)分室205和206相互連通。溢流管220把遠(yuǎn)離閥盤208的補(bǔ)償缸室的端部與壓力介質(zhì)接受裝置連通，該接受裝置最好與連接到入口211的供給裝置是一樣的。下分室205經(jīng)由通道212與溢流管路220連通，因而與壓力介質(zhì)接受裝置也連通。
壓縮彈簧219置于分室205內(nèi)，并向上助推閥盤208的關(guān)閉動(dòng)作，這樣，在不存在介質(zhì)壓力情況下，該閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
閥盤208在其介質(zhì)流入側(cè)具有一個(gè)圓柱形伸出部218，其直徑基本上與閥盤208的最大直徑相等，并且在其底部收縮成圖中所示的截頭錐體。伸出部218伸進(jìn)導(dǎo)流器229中，導(dǎo)流器的上部呈圓筒體，用以導(dǎo)引伸出部218，導(dǎo)流器的底部呈流線型。該導(dǎo)流器229通過多個(gè)徑向肋230連接到圓環(huán)231上。圓環(huán)231的內(nèi)徑基本上等于介質(zhì)流入?yún)^(qū)閥體201的直徑。為容納圓環(huán)231，入口210設(shè)有適配圓環(huán)231外徑的凹槽232，環(huán)231的頂端面與凹槽232的頂端形成的臺肩相接觸。環(huán)231的底端面支承在與入口210連接的管225的法蘭233上。
因此，導(dǎo)流器229使經(jīng)過管225流入的介質(zhì)折流進(jìn)入導(dǎo)流器229與閥體201之間的環(huán)形室內(nèi)，從而因折流產(chǎn)生的脈沖力由固定的導(dǎo)流器229所吸收。必然地，當(dāng)閥盤208打開時(shí)，它不受明顯的折流及由此產(chǎn)生的脈沖力。承受流入介質(zhì)的導(dǎo)流器229的流線型表面實(shí)際上不帶小孔;但是，該導(dǎo)流器229可以設(shè)有小孔，用于當(dāng)閥盤208打開時(shí)，可從腔體中排出介質(zhì)和當(dāng)閥蓋208進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，可供吸入介質(zhì)。
附圖表示處于正常位置，即呈關(guān)閉狀態(tài)的安全閥。在該狀態(tài)下，閥217也呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)然，在溢流管220中存在的低壓同樣也存在于下分室205內(nèi)，由于設(shè)有節(jié)流孔203′，該低壓也存在于上分室206以及也存在于遠(yuǎn)離閥盤208，并通過通道212與下分室205連通的補(bǔ)償缸室的端部。在出口211中存在的低壓也同樣存在于閥盤208和補(bǔ)償活塞213之間的補(bǔ)償缸室214中。但是，高壓介質(zhì)作用于接近入口210的閥盤端面上，將閥盤208緊密地壓貼到閥座207上。缸室204中析出的冷凝液可以通過節(jié)流孔203′和通道212排出。
當(dāng)控制閥217開啟時(shí)，入口210內(nèi)的高壓經(jīng)由管路216作用于上分室206，由于通過節(jié)流孔203′逃逸的壓力介質(zhì)的量很少，因此，能繼續(xù)維持原來下分室205中的較低壓力，閥的其余部分的壓力關(guān)系保持不變。由于限定上分室206的伺服活塞的端面大于承受入口210中高壓的閥盤端面，因此閥軸209和與之連接的所有零件均下降，該閥即開啟。作用在閥盤208背面的壓力也作用于鄰近閥盤的補(bǔ)償活塞端面上。由于兩端面的尺寸基本相等，故這些力互相抵消，而且閥盤208的位置基本上不受壓力脈動(dòng)的影響。
當(dāng)控制閥217關(guān)閉時(shí)，上分室206的壓力降低，并且，以一方為入口210內(nèi)的壓力剩以鄰近入口部分的閥盤端面面積和另一方為上分室206的壓力乘以與之鄰近的伺服活塞端面面積兩個(gè)值之間的差值是這樣起作用的，它使該閥重新關(guān)閉，閥盤208牢牢地壓緊在閥座207上。借助壓縮彈簧209、補(bǔ)償活塞213兩端面之間的壓差以及介質(zhì)流，進(jìn)一步增強(qiáng)這一關(guān)閉動(dòng)作。本發(fā)明的閥關(guān)閉后，閥室202的壓力下降，并重建控制閥217開啟之前工作壓力的狀態(tài)。
作為上述實(shí)施例的一改變型，本發(fā)明也可用于壓力介質(zhì)操縱的流量控制閥。
權(quán)利要求
1.一種壓力介質(zhì)操縱的閥，它具有一個(gè)包圍著閥室的閥體，其中，在殼體內(nèi)設(shè)有與閥座相配合的可移動(dòng)閥盤，一個(gè)與該閥室隔絕的缸筒，并由一伺服活塞將該缸筒分成兩個(gè)分室，該閥盤通過閥軸與伺服活塞連接，在該閥座鄰近所述閥盤的一側(cè)，該殼體通過入口與壓力介質(zhì)供給裝置連通，在該閥座遠(yuǎn)離所述閥盤的一側(cè)，該殼體通過出口與壓力介質(zhì)接受裝置連通，一個(gè)壓力控制裝置用于有選擇地對上述兩個(gè)分室至少其中之一提供各種不同的壓力，以便推動(dòng)所述閥盤向著該閥座或離開該閥座運(yùn)動(dòng)，其特征在于所述閥座在其遠(yuǎn)離所述閥蓋一側(cè)匯合成補(bǔ)償缸室，在缸室內(nèi)導(dǎo)引一與所述閥盤同軸連接的補(bǔ)償活塞，所述閥盤和補(bǔ)償活塞的互相接近的兩端面，其大小彼此大致相等，位于補(bǔ)償活塞和閥盤之間的所述補(bǔ)償缸室與出口連通，一空心導(dǎo)流器位于該閥體內(nèi)所述閥座的上游端，所述閥盤在其介質(zhì)流入側(cè)具有一直徑基本上與該閥盤相等的伸出部，并且伸進(jìn)所述導(dǎo)流器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述補(bǔ)償缸室在其接近閥盤端與壓力介質(zhì)接受裝置連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥，其特征在于，所述導(dǎo)流器設(shè)有多個(gè)徑向肋，用于將其固定在所述閥體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥，其特征在于，所述肋以其徑向向外伸出端連接在所述導(dǎo)流器周圍的封閉圓環(huán)上，該圓環(huán)配置在該閥體內(nèi)具有合適尺寸的凹槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述壓力介質(zhì)是由該閥操縱的介質(zhì)。
全文摘要
在閥體(201)內(nèi)設(shè)置一個(gè)與閥座(207)相配合的可移動(dòng)閥盤(208)，該閥盤(208)經(jīng)由閥軸(209)與一在缸筒(204)中移動(dòng)的伺服活塞(203)連接。閥座(207)在其遠(yuǎn)離閥盤(208)側(cè)匯合成補(bǔ)償缸室(214)，在其內(nèi)導(dǎo)引一與閥盤同軸連接的補(bǔ)償活塞(213)?？招膶?dǎo)流器(229)置于閥體(201)內(nèi)閥座(207)的上游端，閥盤(208)在其介質(zhì)流入側(cè)設(shè)有一直徑基本上與閥盤相等的伸出部(218)，并且伸進(jìn)導(dǎo)流器(229)中。
文檔編號F16K17/04GK1055987SQ90102538
公開日1991年11月6日 申請日期1990年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月27日
發(fā)明者埃德爾伯特·蒂芬海勒 申請人:蘇舍兄弟有限公司