專利名稱：低力防卡節(jié)流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防卡閥門組件。
背景技術(shù)：
在一個液體流動的路徑內(nèi)l吏用閥門一直代表著必須應(yīng)對的某些阻礙。此類阻礙包括閥門組件的熱膨脹或收縮。當(dāng)閥門組件所使用的應(yīng)用中流經(jīng)所述閥門組件的液體的溫度大大低于或高于環(huán)境條件時，閥門升溫或冷卻，從而導(dǎo)致部件膨脹或收縮。
閥門組件典型地具有一個孔或流動通道，它帶有一個閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件起到控制液體流的一個可移動的阻擋物的作用。該孔或流動通道通常用不同的材料制成，這些不同材料會不同地膨脹和收縮。例如，在一個節(jié)流本體中，該孔及蝶閥通常用以不同比率膨脹的不同材料制成。這種膨脹的結(jié)果是，若蝶閥構(gòu)件比周圍的孔膨脹得快，則蝶閥構(gòu)件可能被卡住。此外，閥及孔可以按不同比率膨脹，因為閥是在流體的直接流動路徑中而孔是偏離所述流體的直接流動路徑。
因此，令人希望的是開發(fā)一種閩門組件，其中該閥在處于關(guān)閉位置時具有最低泄露、不因熱膨脹而被卡住并且要求低的操作力。

發(fā)明內(nèi)容
一種閥門組件具有 一個本體、 一個閥、該閥的 一 個接觸面以及該閥的一個間隙表面。該本體具有一個內(nèi)表面，該內(nèi)表面限定一個流動通道。該閥位于本體內(nèi)。當(dāng)該閥處于一個關(guān)閉位置時，它#1定位為相對于本體的內(nèi)表面成一個角度，以防止該閥卡在本體內(nèi)。當(dāng)該閥處于一個關(guān)閉位置時，
5該接觸面接觸本體的內(nèi)表面。當(dāng)該閥處于關(guān)閉位置時，該間隙表面與該內(nèi)表面間隔開。
從以下提供的詳細(xì)說明就會明白本發(fā)明的進(jìn) 一 步的適用性。應(yīng)理解，雖然詳細(xì)說明和一些具體實例說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但它們是旨在僅為了闡述的目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)說明和附圖會更充分地理解本發(fā)明，在附圖中
圖1是處于一個關(guān)閉位置的一個閥的截面平面圖2是處于一個開放位置的該閥的 一個示意性截面?zhèn)纫晥D3是處于 一 個關(guān)閉位置的該閥門的示意性截面?zhèn)?純圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案處于關(guān)閉位置的一個圓形閥及一個橢圓形本體的截面平面圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的在一個圓形本體內(nèi)的處于關(guān)閉位置的一個小尺寸的橢圓形閥的截面平面圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案處于關(guān)閉位置的一個橢圓形閥以及一個橢圓形本體的截面平面圖7a是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案處于關(guān)閉位置的具有至少一個突出部的一個閥以及一個本體的截面平面圖7b是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案具有至少一個凸出部的一個本體以及一個閥的截面平面圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案處于關(guān)閉位置的具有至少一個直邊緣的一個閥及一個本體的截面平面圖；以及
圖9a與9b是該閥與本體的尺寸由于熱膨脹而增加之前以及之后與本體成一個偏置角度處于關(guān)閉位置的閥的示意性截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式
以下對優(yōu)選實施方案的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且絕非旨在對本發(fā)明、其應(yīng)用或者用途進(jìn)行限制。
參看圖1至3， 一個閥門組件總體上由IO示出。閥門組件10提供一個本體或孔12，它具有一個內(nèi)表面13以及一個閥，該閥總體上由14標(biāo)明。內(nèi)表面13限定一個流動通道15。閥14具有一個圓周表面，所述圓周表面
6總體上用16標(biāo)明，其中當(dāng)闊14處于一個完全關(guān)閉的位置時，圓周表面16的一部分鄰近本體12。圖1及圖3示出了處于完全關(guān)閉位置的閥14。當(dāng)該閥14不處于完全關(guān)閉的位置時，圓周表面16不鄰近于本體12，如圖2所示。
閥14 ^皮可運行地連接至一個軸18,該軸延伸穿過本體12。隨著軸18旋轉(zhuǎn)，閥14會在本體12內(nèi)在開放與關(guān)閉位置之間;旋轉(zhuǎn)。閥14由任何適當(dāng)?shù)母街骷B接至軸18，例如但不限于一個緊固件19(如鉚釘、螺母及螺栓的組合)、焊接、粘合劑或類似的方式。而且，軸18由至少一個套管20可運行地連接至本體12,該至少一個套管允許軸18旋轉(zhuǎn)，以開放和關(guān)閉閥14。然而，應(yīng)理解，可以使用任何適當(dāng)?shù)母街骷员銓⑤S18連接至本體12,所述本體允許軸18旋轉(zhuǎn)。
圖1至圖3所示的閥14是一種小尺寸的閥14,即閥14的表面積小于本體12的表面積。閥14的圓周表面16具有總體上用23示出的一個接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域接觸本體12的內(nèi)表面。圓周表面16的一個間隙表面21與本體12的內(nèi)表面15間隔開，并且該間隙表面限定一個間隙22，所述間隙在內(nèi)表面15與間隙表面21之間。當(dāng)閥14及本體12作為熱膨脹的結(jié)果而膨脹和收縮時，該間隙的大小將改變。這在圖1中用虛線25示出。并不完全要求軸18附近存在一個間隙22;然而，這種間隙是有益的，因為不可能在這些點將閥14從本體12移除。優(yōu)選間隙22具有150微米的一個最大尺寸；然而，間隙22可以根據(jù)幾種因素而變化，例如，所述間隙22尺寸可根據(jù)閥門組件10的不同部件之間預(yù)期的熱膨脹而發(fā)生變化。而且，間隙22的尺寸可從間隙表面21至接觸面23減小。在接觸面23處無需有一個間隙22,因為隨著閥14及本體12的膨脹，該閥構(gòu)件會旋轉(zhuǎn)以改變該閥14相對于本體12的角度，以便對這種熱膨脹進(jìn)行補償。
圖9a和9b示出了在熱膨脹之前和之后閥14在本體12內(nèi)的位置。圖9a示出了熱膨脹發(fā)生之前在本體12內(nèi)處于關(guān)閉位置的閥14。閥14被定位或偏置為相對于本體12成一個角度"X"。當(dāng)閥門組件10升溫時，閥14能夠以不同于本體12的個比率膨脹。這種熱膨脹可由幾個不同的因素引起，例如但不限于，材料厚度和材料組成。圖9b描繪了熱膨脹已經(jīng)發(fā)生之后的閥門組件10。閥14已經(jīng)以大于本體12的比率發(fā)生膨脹。為了對這種熱膨脹進(jìn)行補償，閥14的接觸面23會沿著本體12的內(nèi)表面滑動并且致使軸18及閥14旋轉(zhuǎn)。閥14將被旋轉(zhuǎn)或偏置到一個更大的角度"Y",
7而仍保持閥14處于關(guān)閉位置。另外，閥14不會卡在本體12內(nèi)，因為閥14的熱膨脹已經(jīng)通過閥14的重新定位而被考慮在內(nèi)了。此外，圓周表面16的角度允許閥14密封或接觸本體12。將本體12中的閥14的相同安排用在因?qū)考睦鋮s而發(fā)生熱收縮的閥門組件內(nèi)也是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
當(dāng)閥14處于關(guān)閉位置時，閥14從相對于本體12的一個垂直位置以一個預(yù)定角度被偏置。優(yōu)選該預(yù)定偏置角度是20度；然而，可根據(jù)特定用途使用一個更大或更小的角度。相對于本體12以一個角度在本體12內(nèi)放置閥14而同時保持一個間隙22還可以通過改變閥14與本體12的形狀來實現(xiàn)。在以下圖4至圖8中將對一些不同的構(gòu)造進(jìn)行討論。
在圖4中示出的一個實施方案中， 一個閥14a具有一個圓的形狀并且一個本體12a具有一個橢圓的形狀，這樣當(dāng)閥14a處于關(guān)閉位置時一個接觸面23a^妾觸本體12a的具有一個4支短半徑Sb的側(cè)面。因此， 一個間隙表面21a限定了與本體12a的具有較長半徑Lb的側(cè)面的一個間隙22a。圖5描繪了具有橢圓形狀的一個閥14d以及具有圓形狀的一個本體12d。因此，形成閥14d的l交長半徑Lv的閥14d的一個側(cè)面的至少一個端部形成一個4妾觸面23d,當(dāng)閥14d處于關(guān)閉位置時，該接觸面4妄觸本體12d。形成閥14d的較短半徑Sv的閥14d的其余的這些側(cè)面形成一個間隙表面21,該間隙表面限定與本體12d的一個間隙22d。
參看圖6所示的另一個實施方案， 一個本體12b以及一個閥14b具有一個橢圓的形狀，并且形成一個接觸面23b的一端是在形成閥14b的一個較長半徑Lv的該閥14b的至少一端上。閥14b的較長半徑Lv大于本體12b的較長半徑Lb。因此，當(dāng)閥14b處于關(guān)閉位置時，接觸面23b接觸本體12b。而且， 一個間隙表面21b限定了與本體12b的具有較短半徑Sb的側(cè)面的一個間隙22b。
在圖7a所示的一個實施方案中， 一個閥14c具有至少一個凸出部24，所述凸出部從一個圓周表面16c徑向地向外延伸。凸出部24形成一個接觸面23c的至少一部分，當(dāng)閥14c處于關(guān)閉位置時，該部分接觸本體12c。一個間隙表面21c限定了與本體12c的一個間隙22c。
參看圖7b，圖中示出了一個實施方案，其中一個本體12f具有至少一個凸出部24f,該凸出部/人內(nèi)表面13f徑向地向內(nèi)延伸。當(dāng)闊14f處于關(guān)閉位置時，凸出部24f接觸閥14f的一個接觸面23f的至少一部分。 一個間
8隙表面21f限定與本體12f的一個間隙22f。
在圖8示出的另一個實施方案中， 一個閥14e具有圓周表面16e的一部分，當(dāng)閥14e處于關(guān)閉位置時，所述圓周表面臨近于本體12e，并且一個間隙表面21e是一個直邊緣26,該邊緣臨近于軸18。直邊緣26限定一個間隙22e的至少一部分。優(yōu)選當(dāng)閥14e處于關(guān)閉位置時，閥14e的一個接觸面23e接觸本體12e。
本發(fā)明的說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，并未背離本發(fā)明主旨的變體均旨在處于在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這些變體不得被認(rèn)為是背離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種閥門組件，包括一個本體，所述本體具有一個內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定一個流動通道；一個閥，所述閥位于所述本體內(nèi)，其中當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，它被定位為相對于所述本體的所述內(nèi)表面成一個角度，以防止所述閥卡在所述本體內(nèi)；所述閥的一個接觸面，當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述接觸面接觸所述本體的所述內(nèi)表面；以及所述閥的一個間隙表面，當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述間隙表面與所述內(nèi)表面間隔開。
2. 如權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中所述閥具有一個圓的形狀并且 所迷本體具有一個橢圓的形狀，以使當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述 接觸面接觸所述本體的具有一個較短半徑的至少 一個側(cè)面。
3. 如^又利要求1所述的閥門組件，其中所述閥與所述本體具有一個橢 圓的形狀，并且形成所述接觸面的 一端是在形成所述閥的 一個4交長半徑的 所述閥的至少一端上，所述閥的較長半徑大于所述本體的一個較長半徑， 這樣所述閥的所述接觸面"t妄觸所述本體。
4. 如權(quán)利要求1所述的閥門組件，進(jìn)一步包括至少一個凸出部，所述 凸出部從所述閥徑向地向外延伸而形成所述接觸面的至少一部分，這樣當(dāng) 所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述至少一個凸出部接觸所述本體的所述內(nèi) 表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的閥門組件，進(jìn)一步包括至少一個凸出部，所述 凸出部從所述本體的內(nèi)表面徑向地向內(nèi)延伸，其中當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉 位置時，所述至少一個凸出部接觸所述接觸面的至少一部分。
6. 如權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中所述閱具有一個橢圓的形狀并 且所述本體具有一個圓的形狀，這樣形成所述閥的一個4交長半徑的一個側(cè) 面的至少一端形成所述接觸面，并且當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時接觸所 述本體。
7. 如^5l利要求1所述的閥門組件，其中所述閥門組件的熱膨脹減少所 述間隙表面與所述內(nèi)表面之間的空間。
8. 如權(quán)利要求l所述的閥門組件，其中當(dāng)所述閥或所述本體中的至少一個由于熱膨脹而在尺寸上增加時，所述閥相對于所述本體的所述角度增 加。
9. 如權(quán)利要求l所述的閥門組件，進(jìn)一步包括一個軸，其中所述軸被 可運行地連接到所述閥上。
10. 如權(quán)利要求9所述的閥門組件，其中所述閥的所述間隙表面的至 少 一 部分基本上垂直于所述軸與所述閥的 一 個連才妾。
11. 一種閥門組件，包括一個本體，所述本體具有一個內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定一個流動通道； 一個閥，當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，它被定位為相對于所述本體的所 述內(nèi)表面成一個角度，以防止所述閥卡在所述本體內(nèi)； 一個軸，所述軸可運4于地連接到所述閥上；所述閥的一個接觸面，當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述接觸面接 觸所述本體的所述內(nèi)表面；以及所述閥的一個間隙表面，所述間隙表面在所述軸附近，其中當(dāng)所述閥 處于所述關(guān)閉位置時，所述間隙表面與所述內(nèi)表面間隔開。
12. 如權(quán)利要求11所述的閥門組件，其中所述間隙表面的至少一部分 基本上垂直于所述軸與所述閥的一個連接。
13. 如權(quán)利要求11所述的閥門組件，其中所述閥具有一個橢圓的形狀 并且所述本體具有一個圓的形狀，這樣形成所述閥的4交長半徑的至少一個 側(cè)面形成所述接觸面，當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述接觸面接觸所 述本體。
14. 如權(quán)利要求11所述的閥門組件，其中所述閥具有一個圓的形狀并 且所述本體具有一個橢圓的形狀，這樣當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所 述接觸面接觸形成所述本體的較短半徑的至少一個側(cè)面。
15. 如權(quán)利要求11所述的闊門組件，其中所述閥以及所述本體具有一 個橢圓的形狀，并且所述閥的一個較長半徑大于所述本體的一個較長半 徑，這樣當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述接觸面接觸所述本體。
16. 如權(quán)利要求11所述的闊門組件，其中從所述閥徑向地向外延伸的 至少一個凸出部形成所述接觸面的至少一部分，這樣當(dāng)所述閥處于所述關(guān) 閉位置時，所述至少一個凸出部接觸所述本體的所述內(nèi)表面。
17. 如權(quán)利要求11所述的閥門組件，進(jìn)一步包括至少一個凸出部，所 述凸出部從所述本體的所述內(nèi)表面徑向地向內(nèi)延伸，其中當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述至少 一個凸出部接觸所述接觸面的至少 一部分。
18. 如權(quán)利要求11所述的閥門組件，其中所述閥門組件的熱膨脹減少所述間隙表面與所述內(nèi)表面之間的空間。
19. 如權(quán)利要求11所述的閥門組件，其中當(dāng)所述閥或所述本體中的至少一個由于熱膨脹而在尺寸上增加時，所述閥相對于所述本體的角度增加。
20. —種閥門組件，包括一個孔，所述孔具有一個內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定一個流動通道，其中所述孔具有一個圓的形狀；一個閥，當(dāng)所述閥處于一個關(guān)閉位置時它被定位為與所述孔的內(nèi)表面成一個角度，以防止所述閥卡在所述本體內(nèi)，其中所述閥具有一個橢圓形狀；一個軸，所述軸可運行地連接到所述閥上；所述閥的一個接觸面，當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述接觸面接觸所述孔的內(nèi)表面；以及所述閥的一個間隙表面，所述間隙表面在所述軸附近，其中當(dāng)所述閥處于所述關(guān)閉位置時，所述間隙表面與所述內(nèi)表面間隔開。
21. 如權(quán)利要求20所述的閥門組件，其中所述閥門組件的熱膨脹減少所述間隙表面與所述內(nèi)表面之間的空間。
22. 如權(quán)利要求20所述的閥門組件，其中當(dāng)所述閥或所述本體中至少一個由于熱膨脹而在尺寸上增加時，所述閥相對于所述本體的所述角度增加。
全文摘要
具有一個本體、一個閥、所述閥的一個接觸面以及所述閥的一個間隙表面的一種閥門組件。所述本體具有一個內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定一個流動通道。所述閥位于本體內(nèi)。當(dāng)所述閥處于一個關(guān)閉位置時，它定位為相對于本體的內(nèi)表面成一個角度，以防止所述閥卡在所述本體上。當(dāng)所述閥處于一個關(guān)閉位置時，所述接觸面接觸本體的內(nèi)表面。當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，所述間隙表面與所述內(nèi)表面間隔開。
文檔編號F16K15/00GK101501376SQ200780029923
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者M·P·博根, R·J·泰利普 申請人:博格華納公司