專(zhuān)利名稱(chēng)：閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于控制氣體和/或液體在兩個(gè)分離空間之間流動(dòng)的閥。本發(fā)明 尤其涉及在這樣的應(yīng)用中使用的閥，即，每個(gè)分離空間內(nèi)的壓力可以改變以便在某些階段 所述空間之間沒(méi)有壓力差而在其他階段有壓力差。這種閥的一個(gè)應(yīng)用是使用在氣體的壓縮 和/或膨脹中。然而，本發(fā)明的閥可以是適合于使用在任何需要高效率、大的閥面積、快速 閥響應(yīng)和低壓力損失的應(yīng)用中。這包括，但不限于，發(fā)動(dòng)機(jī)、真空泵、壓縮機(jī)、膨脹器、其他 泵、輸送管和管流等情形。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種閥，包括界定出第一孔的第一部分和界定出第二孔的第 二部分，所述第一部分可相對(duì)于所述第二部分在閉合形態(tài)和開(kāi)啟形態(tài)之間作橫向移動(dòng)，在 所述閉合形態(tài)中，所述第一和第二孔不對(duì)準(zhǔn)以基本上阻止流體流經(jīng)所述閥，在所述開(kāi)啟形 態(tài)中，所述第一和第二孔對(duì)準(zhǔn)以允許流體流經(jīng)所述閥。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二部分構(gòu)造為響應(yīng)所述閥兩側(cè)的壓力差而鎖定在閉合 形態(tài)中。這樣，可對(duì)第一和第二部分進(jìn)行偏壓，以使一旦所述閥兩側(cè)的壓力差減小到預(yù)定水 平以下時(shí)自動(dòng)地從閉合形態(tài)移動(dòng)到開(kāi)啟形態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一部分還構(gòu)造為，當(dāng) 第一和第二部分鎖定在閉合形態(tài)時(shí)，通過(guò)所述閥兩側(cè)的壓力差抵靠著第二部分密封第一部 分。這樣，所述壓力差可用來(lái)阻止第一和第二部分之間的相對(duì)移動(dòng)以及提供密封力。當(dāng)所述閥兩側(cè)的壓力差下降到預(yù)定水平以下時(shí)，第一和第二部分構(gòu)造為在閉合形 態(tài)中解開(kāi)。例如，第一和第二部分構(gòu)造為，當(dāng)所述閥兩側(cè)的壓力差基本接近零時(shí)，所述第一 和第二部分在閉合形態(tài)中解開(kāi)。當(dāng)所述閥兩側(cè)的壓力差基本下降到零時(shí)，所述閥自動(dòng)地從 鎖定密封形態(tài)中釋放。由于閥僅在其處于未負(fù)載或輕微負(fù)載時(shí)并且在兩個(gè)空間之間沒(méi)有或 很少有壓力差時(shí)才移動(dòng)，因此損耗為最小。這意味著如果需要，所述閥可為非潤(rùn)滑。第一和第二部分中的至少一個(gè)可為大致的板狀。第一和第二部分可為相對(duì)輕質(zhì)。 由此，提供了這樣一種閥，即，即使通過(guò)閥兩側(cè)很小的壓力差也可將輕質(zhì)閥部件鎖定到位， 并且可用來(lái)提供用于小能量輸入的快速閥移動(dòng)。第一部分可相對(duì)于第二部分作側(cè)向移動(dòng)，以使在閉合形態(tài)中，第一和第二孔不對(duì) 準(zhǔn)，而在開(kāi)啟形態(tài)中，第一和第二孔對(duì)準(zhǔn)。這樣，當(dāng)?shù)谝缓偷诙糠痔幱陂_(kāi)啟形態(tài)中時(shí)，第一 部分保持在氣體流動(dòng)路徑之外，因此可避免任何顫動(dòng)的趨勢(shì)，并且空氣經(jīng)由過(guò)所述閥的路 不受限制徑。第一部分可構(gòu)造為相對(duì)于第二部分作直線移動(dòng)(即，形成直線滑動(dòng)閥)或者可構(gòu) 造為相對(duì)于第二部分旋轉(zhuǎn)(即，形成旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)閥)。在開(kāi)啟和閉合形態(tài)之間移動(dòng)期間，第一 部分可由第二部分的密封面支撐。有利地，第一部分相對(duì)于第二部分的滑動(dòng)可趨向于用作 自清理裝置。第一部分可構(gòu)造為平行于密封面的表面移動(dòng)。密封面的表面可以是平面、單 曲率表面(例如，圓柱體表面)、或旋轉(zhuǎn)表面。在一個(gè)實(shí)施例中，第一部分可限制為基本上沿第二部分的密封面的表面移動(dòng)。
第一和第二部分可構(gòu)造為，在所述閥兩側(cè)存在壓力差的情況下，通過(guò)第一和第二 部分之間的限制摩擦將所述第一和第二部分鎖定在閉合形態(tài)中。在不可能憑借限制摩擦的 情況下，仍然可以通過(guò)壓力差設(shè)置鎖定部，以將第一和第二部分保持在閉合形態(tài)中。鎖定部 可以包括正壓致動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)(例如，插銷(xiāo)裝置)或者靜壓致動(dòng)幾何限制(例如，限制凸起或 防滑釘)，來(lái)提供對(duì)第一和第二部件之間的橫向移動(dòng)進(jìn)行附加的阻礙所述閥可包括開(kāi)啟部和閉合部，所述開(kāi)啟部用于將第一部分從閉合形態(tài)移動(dòng)到開(kāi) 啟位置，所述閉合部用于將第一部分從開(kāi)啟位置移動(dòng)到閉合形態(tài)。開(kāi)啟部和閉合部可以是 兩個(gè)分離的機(jī)構(gòu)，或可以包括單個(gè)機(jī)構(gòu)(例如，單個(gè)氣動(dòng)致動(dòng)器)。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)啟部包括開(kāi)啟偏壓部，所述開(kāi)啟偏壓部構(gòu)造為當(dāng)所述第一部 分處于所述閉合形態(tài)時(shí)施加偏壓作用，并且所述閥還包括觸發(fā)部，所述觸發(fā)部在所述第一 部分處于開(kāi)啟形態(tài)時(shí)可選擇地與所述閉合部嚙合。這樣，在壓力仍然將所述閥鎖定到位時(shí)， 開(kāi)啟部仍然作用而將偏壓力施加到所述閥，藉此，由于偏壓力克服由壓力差產(chǎn)生的鎖定力 (例如，摩擦力)，所述閥會(huì)在處于或接近于壓力相等時(shí)開(kāi)啟。閉合部可包括閉合力產(chǎn)生器部(例如閉合偏壓部)，其構(gòu)造為用于克服所述開(kāi)啟 偏壓部。所述閥兩側(cè)的壓力差與開(kāi)啟力產(chǎn)生器的強(qiáng)度及所述閥的密封面積有關(guān)，而與閉合 產(chǎn)生器的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。觸發(fā)部的操作可以獨(dú)立于所述閥兩側(cè)的壓力。這樣，閉合或觸發(fā)的時(shí) 間選擇可有所不同，以允許不同的閥閉合位置。在一個(gè)實(shí)施例中，閉合力產(chǎn)生器部包括預(yù)加載力產(chǎn)生器，以使閉合事件比對(duì)力產(chǎn) 生器進(jìn)行預(yù)加載所花費(fèi)的時(shí)間更少。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二部分的其中一個(gè)可包 括用于容納一或多個(gè)閉合銷(xiāo)的定位槽，以定位并且附加地復(fù)位閉合部。相似地，第一部分和 第二部分的一個(gè)可包括一或多個(gè)的定位孔，以允許對(duì)一或多個(gè)開(kāi)啟銷(xiāo)進(jìn)行定位?？捎梢换蚨鄠€(gè)精確定位的銷(xiāo)與閉合力產(chǎn)生器一起(撓性板狀部件在它們之間的 保持為緊張)來(lái)控制閉合位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，在處于開(kāi)啟形態(tài)時(shí)第一部分相對(duì)于第 二部分的橫向位置可由一或多個(gè)精確定位銷(xiāo)與開(kāi)啟偏壓部一起(所述板在它們之間保持 為緊張)來(lái)控制所述閥還可包括復(fù)位部，其用于在第一部分由壓力差鎖定在閉合形態(tài)中時(shí)有選擇 地使閉合部脫離。在周期中的可選擇的改變點(diǎn)對(duì)所述閥的閉合可進(jìn)行機(jī)械致動(dòng)。開(kāi)啟部可包括開(kāi)啟殼體部、開(kāi)啟銷(xiāo)部和開(kāi)啟彈簧部。閉合部可包括閉合殼體部、閉 合銷(xiāo)部、觸發(fā)部和閉合彈簧部。閉合彈簧部可以比開(kāi)啟彈簧部具有更大的強(qiáng)度。在由單個(gè) 機(jī)構(gòu)提供開(kāi)啟部和閉合部的情況下，開(kāi)啟銷(xiāo)部和閉合銷(xiāo)部可以包括單個(gè)銷(xiāo)。第一部分可構(gòu)造為，當(dāng)觸發(fā)部被啟動(dòng)并且閉合彈簧部將第一部分(經(jīng)由閉合銷(xiāo) 部)移動(dòng)到閉合形態(tài)時(shí)，所述第一部分從開(kāi)啟形態(tài)移動(dòng)到閉合形態(tài)。當(dāng)?shù)谝徊糠忠葡蜷]合 形態(tài)時(shí)，因?yàn)殚]合彈簧部比開(kāi)啟彈簧部具有更大的強(qiáng)度，所以可將開(kāi)啟銷(xiāo)部和開(kāi)啟彈簧部 構(gòu)造為同時(shí)移動(dòng)。閉合部可構(gòu)造為被機(jī)械地復(fù)位，并且在開(kāi)啟部嚙合之前將觸發(fā)部鎖定到適當(dāng)位 置。開(kāi)啟部可構(gòu)造為經(jīng)由開(kāi)啟彈簧部和開(kāi)啟銷(xiāo)部來(lái)將第一部分偏壓為開(kāi)啟形態(tài)。這樣，當(dāng) 閥板兩側(cè)的壓力相等或接近相等時(shí)，第一部分將自動(dòng)從閉合形態(tài)移動(dòng)到開(kāi)啟形態(tài)。由開(kāi)啟偏壓部所提供之偏壓作用的強(qiáng)度是可變的。這樣，可改變開(kāi)啟力以允許不 同的閥開(kāi)啟速度和次數(shù)。例如，可改變開(kāi)啟力以通過(guò)使所述閥更早開(kāi)啟而允許更快地運(yùn)轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，由開(kāi)啟偏壓部所提供之偏壓作用的強(qiáng)度可根據(jù)所述閥兩側(cè)的峰值循環(huán)壓 力差而改變。 由開(kāi)啟部提供的開(kāi)啟力可基本上是非線性的。例如，由開(kāi)啟偏壓部提供的偏壓作 用可基本上是非線性的。在一個(gè)實(shí)施例中，由開(kāi)啟偏壓部所膨脹之能量中的至少一部分可 回收的。例如，可通過(guò)使用彈簧或磁鐵，來(lái)部分回收至少一部分的開(kāi)啟能量。
在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)啟設(shè)備可選擇地進(jìn)行嚙合。例如，開(kāi)啟部可包括用于確定所述 閥兩側(cè)的壓力差合適下降到預(yù)定水平以下并且使得開(kāi)啟力產(chǎn)生器部工作的傳感器部。由閉合偏壓部所提供之閉合作用(例如，偏壓作用)的強(qiáng)度是可變的。這樣，可改 變閉合力以允許不同的閥閉合速度和次數(shù)。使其工作時(shí)，閉合部構(gòu)造為提供閉合力，直到第一部分處于閉合形態(tài)中。在一個(gè)實(shí)施例中，回收或至少部分回收閉合能量。例如，可通過(guò)彈簧或磁鐵，回收 或至少部分回收閉合能量。由于閉合事件通常需要第一部分相對(duì)于第二部分位于正位置，因此最好將一些閉 合力保持在閉合處以確保該這一正位置。由閉合部產(chǎn)生的閉合力基本上大于由開(kāi)啟部產(chǎn)生的開(kāi)啟力。這樣，閉合事件總會(huì) 導(dǎo)致閉合。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二部分包括互相可嚙合部分，用于控制在第一和第二 部分之間的相對(duì)移動(dòng)(例如振蕩移動(dòng))。在一個(gè)實(shí)施例中，互相可嚙合部分包括定位銷(xiāo)和一 或多個(gè)相應(yīng)地用于容納定位銷(xiāo)的槽。這樣，在第一和第二部分之間的相對(duì)移動(dòng)可被限制為 在由該槽界定的路徑內(nèi)移動(dòng)，從而控制在第一和第二部分之間的相對(duì)移動(dòng)的方向和距離。在一個(gè)實(shí)施例中，第一部分相對(duì)于第二部分的移動(dòng)由兩個(gè)或兩個(gè)以上的已精確定 位且按大小排列的定位銷(xiāo)進(jìn)行限制，這樣，第一部分僅可沿著單根直線或單根弧線相對(duì)于 第二部分向后和向前，而沿任何其他方向的移動(dòng)為最小。有利地，使用這一形態(tài)可對(duì)第一和 第二部分之間移動(dòng)進(jìn)行精確控制，而不需要提供精確的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和 第二部分中的一個(gè)還可包括止動(dòng)銷(xiāo)，其用于當(dāng)?shù)谝缓偷诙糠忠烟幵陂_(kāi)啟或閉合形態(tài)時(shí)， 貼靠另一部件上的定位銷(xiāo)。如果從位于重心后面的點(diǎn)開(kāi)始推撓性板狀部件，那么需要進(jìn)行精確引導(dǎo)而將撓性 板狀部件保持成一線。在一個(gè)實(shí)施例中，第一部分包括第一陣列孔并且第二部分包括第二陣列孔。第一 部分可相對(duì)于第二部分作橫向移動(dòng)，從而在第一形態(tài)中，所述第一和第二陣列孔不對(duì)準(zhǔn)，而 在第二形態(tài)中，所述第一和第二陣列孔對(duì)準(zhǔn)。


現(xiàn)在將依據(jù)實(shí)例參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖la、lb和Ic為根據(jù)本發(fā)明的第一閥機(jī)構(gòu)的示意剖視圖；圖2a、2b、2c和2d為根據(jù)本發(fā)明的第二閥機(jī)構(gòu)的示意剖視圖；圖3a為結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明之閥機(jī)構(gòu)的雙作用活塞的示意圖；圖3b為圖3a所示活塞的閥機(jī)構(gòu)的示意剖視圖；圖4a和4b為圖3a活塞的閥部的開(kāi)啟部的示意圖；以及
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圖5a和5b是圖3a活塞的閥部的閉合部的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖 Ia-Ic圖Ia-Ic示出了包括閥板部11、閥密封面部12、開(kāi)啟銷(xiāo)部13、閉合銷(xiāo)部14和閉合 槽部15的閥部10。可通過(guò)使得閥板部11相對(duì)于閥密封面部12在開(kāi)啟位置和閉合位置之 間移動(dòng)而開(kāi)啟或關(guān)閉閥部10，在所述開(kāi)啟位置中，閥板部11和閥密封面部12內(nèi)的相應(yīng)孔 (未示出)對(duì)準(zhǔn)以允許流體流經(jīng)閥部10，在所述閉合位置中，閥板部11和閥密封面部12內(nèi) 的相應(yīng)孔完全偏移以阻止流體流經(jīng)閥部10。圖Ia所示的閥部10中，閥板部11處于開(kāi)啟位置。為了達(dá)成開(kāi)啟位置，通過(guò)開(kāi)啟 銷(xiāo)部13將閥板部11從閉合位置移動(dòng)到開(kāi)啟位置，這樣，閥板部11內(nèi)的孔(未示出)與閥 密封面部12內(nèi)的孔(未示出)對(duì)齊。開(kāi)啟銷(xiāo)部13在接觸點(diǎn)部16處向所述板施加力x(例如，作為由彈簧施加的偏壓力 的結(jié)果)到所述板，以在處于或接近壓力相等時(shí)將閥板部11移動(dòng)至的第一位置。在閉合槽 部15內(nèi)的接觸點(diǎn)部17處，閥板部11止動(dòng)以靠近或接觸閉合銷(xiāo)部14。在這個(gè)形態(tài)中，閥板部11的位置僅由開(kāi)啟銷(xiāo)部13和閉合銷(xiāo)部14控制。圖Ib示 出了閥板部11處于閉合位置，從而由閥板部11密閉閥密封面部12內(nèi)的孔。為了將閥板部11從開(kāi)啟位置移動(dòng)到閉合位置，閉合銷(xiāo)部14已在接觸點(diǎn)部17處對(duì) 閥板部11施加力1，以克服開(kāi)啟銷(xiāo)部13在接觸點(diǎn)16處施加的阻抗力X。由于力y大于力 X，所以所述板移動(dòng)到閉合位置。在閉合形態(tài)中，在閥板10的兩側(cè)施加壓力差P，并且抵靠閥密封面部12鎖定閥板 部11。在一般操作中，這一壓力P的量級(jí)實(shí)質(zhì)大于力χ和y的量級(jí)。圖Ic示出了在鎖定機(jī)構(gòu)復(fù)位后，通過(guò)閉合位置中的壓力P抵靠著閥密封面部12 鎖定閥板部11。為了復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)，閉合銷(xiāo)部14已被預(yù)先加載且被移入閉合槽部15，以使其不接 觸閉合槽部15的端部，并且不對(duì)閥板部11施加力。開(kāi)啟彈簧13經(jīng)由接觸點(diǎn)部16對(duì)閥板 部11施加力X。當(dāng)壓力差處于或接近壓力相等，開(kāi)啟銷(xiāo)部13此時(shí)能夠?qū)㈤y部10移回開(kāi)啟位置。對(duì)于大的閥面積，小壓力差會(huì)在閥板部11產(chǎn)生大的力以將其鎖定到位，并且所述 力可用來(lái)提供密封力?？酌芏纫部砂葱鑿膯慰鬃兓癁槿我鈹?shù)量的孔。小的孔導(dǎo)致更短的沖 程，從而提供更快的致動(dòng)。對(duì)于一定的板材料和厚度它，小的孔也導(dǎo)致更大的壓力承載能 力。這樣，就意味著更小的孔允許更快的致動(dòng)和更小的板質(zhì)量。由于開(kāi)啟輕質(zhì)板所需的力比 密封力小得多，因此所述力僅在所述閥兩側(cè)的壓力差很小或不存在(在或接近壓力相等時(shí) 發(fā)生)時(shí)才移動(dòng)所述板，倘若不涉及其他力時(shí)，所述閥則從其閉合位置移動(dòng)到其開(kāi)啟位置。如果開(kāi)啟設(shè)備的起始開(kāi)啟力增大，則使得閥板部11釋放的壓力差也增大，但扔保 持為低于循環(huán)壓力。然而，更大的力一般也能保證更快的閥開(kāi)啟時(shí)間，這在許多應(yīng)用中是有 益的?？赏ㄟ^(guò)各種手段在操作期間改變所述起始開(kāi)啟力，以在低壓和/或低速應(yīng)用中減 少其量值，并且在高壓和/或高速操作中增加其量值。由于所述系統(tǒng)內(nèi)的壓力還未充分形成以保證閥的壓力所定，因此在啟動(dòng)時(shí)所述起始開(kāi)啟力為較低是有利的。就其形狀而言，所述開(kāi)啟力的整體也可有很大的變化。并不窮盡的組合中的一些 為，所述力在整個(gè)移動(dòng)范圍內(nèi)可為接近恒定的力，所述力可在開(kāi)始時(shí)較大而結(jié)束時(shí)較小，或 所述力是非線性的，由此其開(kāi)始時(shí)較低，上升，隨后反過(guò)來(lái)，以回收某些能量。開(kāi)啟設(shè)備可以持續(xù)地對(duì)閥板部11施加力，或僅在循環(huán)的一部分進(jìn)行力的施加。雖 然最簡(jiǎn)單的形態(tài)是使用彈簧施加力來(lái)將閥板部11從閉合位置移動(dòng)到開(kāi)啟位置，但也有許 多其他的可能的形態(tài)。開(kāi)啟設(shè)備可施加基本上恒定的力。開(kāi)啟設(shè)備力可以是機(jī)械的、液壓的、氣壓的、磁性的、電子的或其他合適的力產(chǎn)生 部。閉合設(shè)備力可以是機(jī)械的、液壓的、氣壓的、磁性的、電子的或其他合適的力產(chǎn)生部。在循環(huán)的某個(gè)點(diǎn)啟動(dòng)閉合設(shè)備，并且其作用是將閥部10從開(kāi)啟位置移動(dòng)到閉合 位置。循環(huán)內(nèi)發(fā)生所述啟動(dòng)的時(shí)間點(diǎn)是可以改變的，但是原則是閉合事件發(fā)生在受控點(diǎn)上。 此外，如果壓力差的方向?yàn)榈挚恐y密封面部12推動(dòng)閥板部11的方向時(shí)，所述閥僅密封。 閥部10在所述循環(huán)的這一階段是開(kāi)啟的，并且重要的是這個(gè)事件比循環(huán)時(shí)間快。如果流經(jīng) 閥部10的空氣流在閉合點(diǎn)是高的(例如，如果閉合處于中間循環(huán)，那么這個(gè)最大值通常發(fā) 生在活塞內(nèi))，那么壓力差可能增大，并且閥板部11可能在它完全閉合之前鎖定到位，這將 導(dǎo)致明顯性能問(wèn)題。閉合設(shè)備需要將閥板部11移動(dòng)到閉合位置，之后壓力差將所述閥板部鎖定到位 并且可以去除閉合力。例如，如果閉合設(shè)備是機(jī)械觸發(fā)彈簧，并且開(kāi)啟設(shè)備是簡(jiǎn)單彈簧，那 么可以復(fù)位閉合設(shè)備以使在壓力相等發(fā)生時(shí)開(kāi)啟設(shè)備可以開(kāi)啟閥板部11。這個(gè)復(fù)位事件的 發(fā)生時(shí)間可少于實(shí)際閥閉合時(shí)間。唯一的標(biāo)準(zhǔn)是它必須先于開(kāi)啟設(shè)備需要“進(jìn)發(fā)”之前發(fā) 生。閉合時(shí)間可比復(fù)位快得多，并且閉合時(shí)間獨(dú)立于任何其他變量，例如活塞速度?？捎赏馆喕蚱渌O(shè)備驅(qū)動(dòng)閉合，但可能時(shí)可使用預(yù)載觸發(fā)器來(lái)確保每次閉合都是 快速和精確的。如果是由活塞位置和凸輪驅(qū)動(dòng)閉合，那么將意味著上止點(diǎn)(TDC)附近或下 止點(diǎn)(BDC)附近的閥事件將明顯較慢，或凸輪負(fù)載更多以實(shí)現(xiàn)快速閉合時(shí)間。在某些形態(tài)中，所述閥會(huì)對(duì)壓力范圍和開(kāi)啟次數(shù)作出平衡。一般地開(kāi)啟力越強(qiáng)，開(kāi) 啟時(shí)間越快，并且使所述閥釋放的壓力差越大。與現(xiàn)有閥相比，這個(gè)壓力差仍然是很小的， 但如果由于所述閥由壓力差鎖定而在啟動(dòng)處(兩側(cè)不受壓縮)沒(méi)有壓力范圍則所述兩個(gè)壓 力可能是相關(guān)的，并且如果沒(méi)有壓力差，所述閥就不會(huì)鎖閉。因此，如果這是個(gè)問(wèn)題，那么有 許多部件(例如，機(jī)械的、氣壓的、磁性的等)可用來(lái)將開(kāi)啟力連接到兩個(gè)空間之間的壓力 范圍，這意味著隨著兩個(gè)空間之間的壓力范圍增加，開(kāi)啟力也將增加，從而允許正確操作和 更快運(yùn)轉(zhuǎn)。圖 2a~2d圖2a_2d示出了包括閥板部111、閥密封面部112、開(kāi)啟銷(xiāo)部113、閉合銷(xiāo)部114、定 位銷(xiāo)115和116、以及槽部117、118和119的閥部110。可通過(guò)使得閥板部111相對(duì)于閥密 封面部112在開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)來(lái)開(kāi)啟和閉合閥部110，在所述開(kāi)啟位置中，閥 板部111和閥密封面部112內(nèi)的相應(yīng)孔(未示出)對(duì)準(zhǔn)以允許流體流經(jīng)閥部110，在所述閉 合位置中，閥板部111和閥密封面部112內(nèi)的相應(yīng)孔完全偏移以阻止流體流經(jīng)閥部110圖2a中，閥板部111已通過(guò)開(kāi)啟銷(xiāo)部113從閉合位置移動(dòng)到開(kāi)啟位置，以使閥板 部111內(nèi)的孔與閥密封面部112內(nèi)的相應(yīng)孔對(duì)齊。
開(kāi)啟銷(xiāo)部113在接觸點(diǎn)部120處向所述板施加力X，以在處于或接近壓力相等時(shí)將 閥板部11移動(dòng)至的打開(kāi)位置。經(jīng)由接觸點(diǎn)121從而通過(guò)定位銷(xiāo)116使得閥板部116止動(dòng)。 定位銷(xiāo)115和閉合銷(xiāo)部114最好不與槽部117和118接觸。然而，槽部115和119的側(cè)邊 最好與定位銷(xiāo)115和116接觸，這將有助于保持所述板的正確對(duì)齊。在這一形態(tài)中，閥板部111的位置最好僅由保持為與定位銷(xiāo)116處于緊張狀態(tài)的 閥板部111控制，其中通過(guò)定位銷(xiāo)116有效地提供精確止動(dòng)位置。當(dāng)所述閥開(kāi)啟時(shí)，其兩側(cè) 沒(méi)有壓力差。圖2b示出了處于閉合位置的閥板部111。閥部110已通過(guò)閉合銷(xiāo)部114從開(kāi)啟位 置移動(dòng)到閉合位置，以通過(guò)閥板部111密閉閥密封面部112內(nèi)的口。由觸發(fā)器使得閉合銷(xiāo)部114活動(dòng)并且在接觸點(diǎn)部123處對(duì)所述板施加力y，以克 服開(kāi)啟銷(xiāo)部113的抵抗力χ。因?yàn)榱大于力X，所以閥板部111移動(dòng)直到它經(jīng)由接觸點(diǎn)部 122與定位銷(xiāo)115接觸。這一形態(tài)中，在閥板110兩側(cè)施加壓力差P，并且抵靠著閥密封面部112鎖定閥板 部111。在一般操作中，這一壓力P的量級(jí)實(shí)質(zhì)大于力X和y的量級(jí)。定位銷(xiāo)116最好不與槽部119的端部接觸。然而，槽部115和119的側(cè)邊最好與 定位銷(xiāo)115和116接觸，這將有助于保持所述板的正確對(duì)齊。在這一形態(tài)中，閥板部111的起始位置最好僅由保持為與定位銷(xiāo)115處于緊張狀 態(tài)的閥板部111控制，其中通過(guò)定位銷(xiāo)部115有效地提供精確止動(dòng)位置。然而，一旦施加壓 力差P，閥板部111將不移動(dòng)，直到壓力下降到或接近壓力相等。圖2c示出了鎖定機(jī)構(gòu)復(fù)位之后，通過(guò)壓力差P將閥板部111抵靠閥密封面部112 鎖定在閉合形態(tài)中。由于通過(guò)壓力將閥板部111由壓力鎖定到位，將閉合銷(xiāo)部114移動(dòng)到槽部118的 端部，以使其與槽部118的端部?jī)H有稍微的接觸或者最好沒(méi)有接觸是可能的。在這個(gè)位置， 而將閥板部111移動(dòng)到開(kāi)啟位置而不使得閉合銷(xiāo)部114與槽部118的端部實(shí)際接觸是可能 的。這樣，閉合裝置已被有效地“復(fù)位”。閥板部111由于壓力差P而不能移動(dòng)。圖2d示出了處于或接近壓力相等時(shí)，閥板部111現(xiàn)已移動(dòng)到如圖2a所示的開(kāi)啟 位置。圖 3a圖3a示出了包括閥部50的雙活動(dòng)活塞部1的示意圖，閥部50包括包括多個(gè)密 封口 60的活塞面部2、保持板部402、閥板部401、開(kāi)啟部100和閉合部200。圖 3b圖3b示出了閥部50，其包括開(kāi)啟部100，所述開(kāi)啟部100包括開(kāi)啟彈簧部101、開(kāi) 啟銷(xiāo)部102和開(kāi)啟殼體部103的；閉合部200，其包括閉合彈簧部201、閉合殼體部203、觸 發(fā)部204和閉合軸部207，所述閉合軸部207包括閉合銷(xiāo)部202、觸發(fā)槽部205和復(fù)位輥?zhàn)?206 ；驅(qū)動(dòng)軸部250 ；靜止控制棒部300，其包括復(fù)位凸輪部301和觸發(fā)止動(dòng)部302靜止控制 棒部；閥密封面部400 ；閥板部401 ；保持板部402 ；定位銷(xiāo)部403、404。閥密封面部400和保持板部402將閥板部401夾在它們之間，以使在所述閥兩側(cè) 沒(méi)有壓力差時(shí)，閥板部401可以平行于閥密封面部400的方向自由滑動(dòng)。開(kāi)啟部100和閉合部200都位于保持板部402。開(kāi)啟銷(xiāo)部102和閉合銷(xiāo)部202穿
8過(guò)閥板部401進(jìn)入閥密封面部400內(nèi)的槽中。定位銷(xiāo)部403、404位于閥密封面部400中的 凹部?jī)?nèi)。所有這些部件都連接到驅(qū)動(dòng)軸部，所述驅(qū)動(dòng)軸部可向上或向下移動(dòng)。靜止控制棒 部300位于驅(qū)動(dòng)軸部250的內(nèi)側(cè)。復(fù)位凸輪部301和觸發(fā)止動(dòng)部302位于控制棒部300 上。這些部件都是靜止的，并且驅(qū)動(dòng)軸部250和所連接的結(jié)構(gòu)向上或向下移動(dòng)而經(jīng)過(guò)這些 部件。當(dāng)開(kāi)啟銷(xiāo)部102沿對(duì)開(kāi)啟彈簧部101進(jìn)行壓縮的方向移動(dòng)時(shí)，開(kāi)啟彈簧部101則 提供這樣的阻抗力，即，其用來(lái)在所述閥兩側(cè)的壓力差處于或接近相等時(shí)，經(jīng)由開(kāi)啟銷(xiāo)部 102開(kāi)啟閥板部401。當(dāng)復(fù)位輥?zhàn)?06沿復(fù)位凸輪部301行進(jìn)時(shí)，其將閉合軸部207推入閉合殼體部 203，以使閉合彈簧部201得以壓縮，并且使觸發(fā)部204落入觸發(fā)槽部205。復(fù)位輥?zhàn)?06經(jīng) 過(guò)復(fù)位凸輪部301，并且閉合彈簧部201經(jīng)由觸發(fā)槽部205抵靠著觸發(fā)部204推動(dòng)閉合軸部 207。在這個(gè)位置，開(kāi)啟部可在處于或接近壓力相等時(shí)將閥部從第二位置移動(dòng)到第一位置。當(dāng)觸發(fā)部204接觸觸發(fā)止動(dòng)部302時(shí)，這就將觸發(fā)部204提升出觸發(fā)槽部205，并 且閉合彈簧部201經(jīng)由閉合軸部207移動(dòng)閉合銷(xiāo)部202，以使連接至閉合銷(xiāo)部202的閥部從 第一位置移動(dòng)到第二位置。閉合彈簧部201的強(qiáng)度大于開(kāi)啟彈簧部101，這樣，所述閥部從第一位置到第二位 置的移動(dòng)也可以通過(guò)壓縮開(kāi)啟彈簧部來(lái)“重新加載”所述開(kāi)啟彈簧部。圖 4a 和 4b圖4a和4b示出了包括開(kāi)啟彈簧部101、開(kāi)啟銷(xiāo)部102和開(kāi)啟殼體部103的開(kāi)啟部 100。當(dāng)開(kāi)啟彈簧銷(xiāo)部102沿對(duì)開(kāi)啟彈簧部101進(jìn)行壓縮的方向移動(dòng)時(shí)，開(kāi)啟彈簧部101 則提供這樣的阻抗力，即，其可用來(lái)在所述閥兩側(cè)的壓力差處于或接近壓力相等時(shí)，經(jīng)由開(kāi) 啟銷(xiāo)部102移動(dòng)所述閥部(未示出)。圖 5a 和 5b圖5a和5b示出了閉合部200，其包括閉合彈簧部201、閉合殼體部203、觸發(fā)部204 以及閉合軸部207，所述閉合軸部207包括閉合銷(xiāo)部202、觸發(fā)槽部205和復(fù)位輥?zhàn)?06。當(dāng)復(fù)位輥?zhàn)?06沿復(fù)位凸輪(未示出)行進(jìn)時(shí)，其將閉合軸部207推進(jìn)閉合殼體 部203，以使閉合彈簧部201得以壓縮并且觸發(fā)部204落入觸發(fā)槽部205。復(fù)位輥?zhàn)?06經(jīng) 過(guò)復(fù)位凸輪(未示出)并且閉合彈簧部201經(jīng)由觸發(fā)槽部205抵靠著觸發(fā)部204推動(dòng)閉合 軸部207。在這個(gè)位置，開(kāi)啟部100可在處于或接近壓力相等時(shí)將閥板部10從第一位置移 動(dòng)到第二位置。當(dāng)觸發(fā)部204接觸到觸發(fā)止動(dòng)部(未示出)時(shí)，這就將觸發(fā)部204從觸發(fā)槽部205 提出來(lái)，并且閉合彈簧部201經(jīng)由閉合軸部207移動(dòng)閉合銷(xiāo)部202，連接到閉合銷(xiāo)部202的 閥板部10將從第二位置移動(dòng)到第一位置。閉合彈簧部201的強(qiáng)度大于開(kāi)啟彈簧部101，這樣，所述閥部的從第一位置到第二 位置的移動(dòng)也可以通過(guò)壓縮開(kāi)啟彈簧部來(lái)“重新加載”所述開(kāi)啟彈簧部。
權(quán)利要求
一種閥，包括界定出第一孔的第一部分和界定出第二孔的第二部分，所述第一部分可相對(duì)于所述第二部分在閉合形態(tài)和開(kāi)啟形態(tài)之間作橫向移動(dòng)，在所述閉合形態(tài)中，所述第一和第二孔不對(duì)準(zhǔn)以基本上阻止流體流經(jīng)所述閥，在所述開(kāi)啟形態(tài)中，所述第一和第二孔對(duì)準(zhǔn)以允許流體流經(jīng)所述閥，其中所述第一和第二部分構(gòu)造為響應(yīng)所述閥兩側(cè)的壓力差而鎖定在閉合形態(tài)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中所述第一部分構(gòu)造為，當(dāng)所述第一和第二部分鎖定 在所述閉合形態(tài)中時(shí)，通過(guò)所述閥兩側(cè)的壓力差抵靠著所述第二部分密封所述第一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥，其中所述第一和第二部分中的一個(gè)或多個(gè)為大致的 板狀。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其中當(dāng)所述閥兩側(cè)的壓力差基本為零時(shí)， 所述第一和第二部分在所述閉合形態(tài)中解開(kāi)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，還包括開(kāi)啟部和閉合部，所述開(kāi)啟部將所 述第一部分從所述閉合形態(tài)移動(dòng)到所述開(kāi)啟形態(tài)，所述閉合部將所述第一部分從所述開(kāi)啟 形態(tài)移動(dòng)到所述閉合形態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥，其中所述開(kāi)啟部包括開(kāi)啟偏壓部，所述開(kāi)啟偏壓部構(gòu)造 為當(dāng)所述第一部分處于所述閉合形態(tài)時(shí)施加偏壓作用，并且所述閥還包括觸發(fā)部，所述觸 發(fā)部在所述第一部分處于所述開(kāi)啟形態(tài)時(shí)可選擇地與所述閉合部嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其中所述閉合部還包括閉合力產(chǎn)生器部，其構(gòu)造為用于 克服所述開(kāi)啟偏壓部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的閥，其中所述觸發(fā)部的操作可獨(dú)立于所述閥兩側(cè)的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的閥，還包括復(fù)位部，其在所述第一部分處于所 述閉合形態(tài)時(shí)可選擇地使所述閉合部脫離。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其中所述第一部分限制為基本上在由所 述第二部分的密封面所限定的平面內(nèi)移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其中由所述開(kāi)啟偏壓部提供的所述偏壓作用的強(qiáng)度是 可變的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的閥，其中由所述開(kāi)啟偏壓部提供的所述偏壓作用的強(qiáng)度可 根據(jù)所述閥兩側(cè)的壓力差而變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其中由所述開(kāi)啟偏壓部提供的所述偏壓作用基本上是 非線性的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種閥，其中由所述開(kāi)啟偏壓部所膨脹之能量的至少一部 分是可回收的。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其中所述開(kāi)啟設(shè)備可選擇地進(jìn)行嚙合。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥，其中由所述閉合偏壓部提供的所述偏壓作用是可變的。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種閥，其中在使其活動(dòng)時(shí)，所述閉合部構(gòu)造為提供閉合 力，直到所述第一部分處于閉合形態(tài)。
全文摘要
一種閥(50)，包括界定出第一陣列孔的第一部分(401)和界定出第二陣列孔的第二部分(2)，所述第一部分(401)可相對(duì)于所述第二部分(2)在閉合形態(tài)與開(kāi)啟形態(tài)之間作橫向移動(dòng)，在所述閉合形態(tài)中，所述第一和第二陣列孔不對(duì)準(zhǔn)以基本上阻止流體流經(jīng)所述閥，在所述開(kāi)啟形態(tài)中，所述第一和第二陣列孔對(duì)準(zhǔn)以允許流體流經(jīng)所述閥，其中所述第一和第二部分(401，2)構(gòu)造為響應(yīng)所述閥(50)兩側(cè)的壓力差而鎖定在所述閉合形態(tài)中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一部分(401)構(gòu)造為，當(dāng)所述第一和第二部分(401，2)鎖定在閉合形態(tài)中時(shí)，通過(guò)所述閥兩側(cè)的壓力差抵靠著所述第二部分(2)而密封所述第一部分(401)。
文檔編號(hào)F16K3/02GK101896749SQ200880121153
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者喬納森·塞巴斯蒂安·豪斯, 詹姆斯·麥克納斯滕 申請(qǐng)人:等熵有限公司