專利名稱：氣炬閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來控制氣體燃料從燃料源流動到燃料消耗裝置，諸如噴燈、割炬或焊炬，的氣炬閥裝置。
美國專利NO.5,123,837和NO.5,176,175描述了幾種控制氣炬中燃料流動的閥。通常，這類閥的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu)包括與位于閥體內(nèi)的閥座金屬與金屬接觸的閥針末梢。閥針與閥體螺紋連接，轉(zhuǎn)動閥針使得閥針末梢與閥座接觸。使得閥針與閥座可靠接觸的運動的最后一步是針末梢頂著閥體轉(zhuǎn)動。在閥針和閥座的接觸面上采用一種特殊的潤滑劑。如果沒有潤滑劑，閥座和閥針末梢之間的接觸面可能會發(fā)生磨損。此外，為保證閥針和閥座形成可靠的密封，必須嚴(yán)格控制這些部件的機(jī)械公差，然而這樣會導(dǎo)致制造費用的增加。
本發(fā)明提供一種能解決這些問題的經(jīng)改進(jìn)的閥。依據(jù)本發(fā)明的閥包括一有軸向中心孔的閥體和用螺紋安裝在中心孔內(nèi)可調(diào)節(jié)其在中心孔內(nèi)的軸向位置的閥針。中心孔的第一部分或入口部分包括一可與有壓力的燃料源連接的入口。中心孔的第二部分裝閥針。一出口通道在第二部分和第一部分相接處附近與中心孔相連通。出口通道從中心孔橫向延伸出，通到閥體的外表面上的出口。出口包括將氣炬和點火器附著到閥體上的裝置。
依據(jù)本發(fā)明，閥針包括一根在閥針末梢終止的軸。一環(huán)形隆起從軸延伸出，與針末梢隔開一段距離，形成隆起與軸之間的第一凹槽。第二凹槽形成在軸上，與第一凹槽離開一段距離。第一和第二凹槽均帶有彈性密封圈。第二凹槽和密封圈將中心孔密封起來，使之與周圍環(huán)境隔開。通過將閥針定位成使得第一凹槽和密封圈位于出口通道和入口之間，而能使得出口與入口之間不通。閥針可向閥體的第二端移動以使得出口通向中心孔的入口。
依據(jù)本發(fā)明的密封依賴于彈性密封圈和中心孔表面之間的接觸。這樣避免了傳統(tǒng)閥的金屬與金屬的接觸和磨損。而且密封圈比較便宜，必要時可更換。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，出口通道在具有第一直徑的出口聯(lián)接部分處與中心孔連通。具有小于第一直徑的第二直徑的中心孔的密封部分從出口連接部分朝向入口延伸。出口通道通向靠近中心孔兩部分之間的接頭的出口連接部分。在關(guān)閉位置，第一凹槽和第一彈性密封圈位于密封部分內(nèi)，圈與中心孔的密封部分的表面密封配合。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過位于中心孔的入口部分內(nèi)的一銷和彈簧裝置可控制出口通道內(nèi)的氣體壓力。入門包括閥座裝置。銷包括一從銷軸徑向延伸出的凸緣。在關(guān)閉位置，凸緣與閥體的閥座裝置配合。彈簧設(shè)置在閥針的軸套和凸緣之間，將凸緣壓在關(guān)閉位置上?？筛鶕?jù)閥針在中心孔內(nèi)的位置調(diào)節(jié)彈簧力，亦即，當(dāng)閥針朝向中心孔的入口移動時，彈簧被有壓力的，這樣彈簧力增加。因此，此時只有氣體壓力增加才能克服彈簧力，才能允許氣體流過銷。
通過下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述，本發(fā)明將更易于理解，附圖中

圖1是帶有依據(jù)本方面的閥的氣炬的剖視圖；圖2是圖1中的氣炬閥的放大圖；以及圖3是圖1和圖2中的閥針的視圖。
圖1表示依據(jù)本發(fā)明的氣炬閥裝置的剖視圖。裝置包括一閥裝置10、氣炬14、殼體16和聯(lián)接裝置，聯(lián)接裝置包括用來將閥和有壓力的氣源，如氣瓶或罐(未圖示出]，聯(lián)接起來的推桿18。
閥裝置10包括一閥體20，閥體有一軸向穿過閥體的孔22?？?2包括一處于閥體20的入口端的入門24，有壓力的氣體通過該入口進(jìn)入閥體。出口通道26從孔22橫向延伸穿過閥體20，它包括一位于閥體外表面的出口28。進(jìn)入閥體20的有壓力的氣體從入口24流經(jīng)孔22和出口通道，從出口28流出。
氣炬14包括一管30，管30附著到閥體20的出口28處。圖1中所示的管30帶有螺紋，其與出口28上的螺紋配合。氣炬14有一點火器32和啟動點火器的按紐34。點火器32和按鈕34由殼體16支承。一電極36從點火器32延伸入管30內(nèi)。流過管30的氣體與通過管30上的孔30吸入的空氣混合，混合氣體在電極36的頂端燃燒，在管的末端形成火焰。美國專利NO.5,123,837描述了類似的點火器和電極結(jié)構(gòu)。火焰管30的末端設(shè)置一火焰穩(wěn)定器38，它有助于穩(wěn)定火焰。
閥體20如圖2中放大所示，其中火焰管30被截去。孔22穿過閥體20，從入口24到其相對端25。在入口24處，閥體20有一軸套40，其有用來將閥體安裝到有壓力的氣體源上的內(nèi)螺紋42。推桿18通過螺紋聯(lián)接在孔22內(nèi)。
孔22做成有一具有第一直徑的出口聯(lián)接部分46和具有小于第一直徑的第二直徑的密封部分48。倒角部分47形成出口部分46和密封部分48之間的接頭。出口通道26與出口聯(lián)接部分46相連通，靠近倒角部分47。
閥針50放在孔22內(nèi)，其與孔22的出口聯(lián)接部分46和密封部分48配合，構(gòu)成閥控制裝置。閥針50如圖3單獨所示。閥針50包括一軸52，其圓周上形成有隔開的第一凹槽54和第二凹槽56。軸末梢58從軸52延伸出。閥針50包括一有螺紋的凸緣60，其與孔22的螺紋部分44配合。閥針50的頭部62從閥體20的端部延伸出。閥針50的頭部62帶有鍵槽以將閥針安裝到把手64上。通過向某個合適的方向轉(zhuǎn)動把手64，使得閥針50在孔22的螺紋部分44內(nèi)移動，從而閥針50可朝向入口24移動或從入口處退出，這一點應(yīng)該很容易理解。
閥針50的末梢58位于閥針入口方向的端部。閥針50的環(huán)形隆起70與末梢58隔開一段距離，圍成第一凹槽54。依據(jù)圖示的實施例，環(huán)形隆起70的直徑比軸52的直徑小。在第一凹槽54內(nèi)放置由彈性材料制成的第一密封圈72或O形環(huán)，在第二凹槽56內(nèi)放置由彈性材料制成的第二密封圈74或O形環(huán)。第二凹槽56和密封圈74位于軸52上，與閥體20的入口側(cè)相對。第二密封圈74與孔22的壁全面接觸，以將出口通道26密封，與外界環(huán)境隔離。
通過將針50選擇定位，可控制入口24和出口通道26之間的流動連接。參照圖2，通過將閥針50定位成使得第一凹槽54位于出口通道26和入口24之間，迫使O形環(huán)72與孔22的內(nèi)表面接觸，處于密封部分48內(nèi)，以便將出口通道相對于入口24密封起來。在閥針50的關(guān)閉位置，第一凹槽54和O形環(huán)72位于孔22的密封部分48內(nèi)，密封部分48的直徑比聯(lián)接部分46的直徑小，從而有壓力的O形環(huán)72。倒角部分48有助于將第一O形環(huán)72引入孔22的密封部分48內(nèi)。為打開閥，閥針50從入口24處移開，以便第一凹槽54和O形環(huán)72移入孔22的出口聯(lián)接部分46內(nèi)，從而環(huán)繞O形環(huán)一定間距，使得入口24通到出口通道26。閥針50可以移動到一位置，此時，第一O形環(huán)72完全位于孔的聯(lián)接通道46內(nèi)，使得閥最大限度的打開。閥針50和出口聯(lián)接部分46做成在關(guān)閉位置和完全打開位置之間須轉(zhuǎn)動閥針大約三圈，其中包括從初始打開位置到完全打開位置的近似一圈的轉(zhuǎn)動。閥針的運動范圍保證更精確的控制通過閥的流量。
在孔22的入口端設(shè)置銷80和彈簧82裝置，以便調(diào)節(jié)出口通道26內(nèi)的氣體壓力。美國專利No.5,176,175詳細(xì)地公開了類似的結(jié)構(gòu)，可用來作參考。銷80有一加長的主體，包括一徑向延伸出的凸緣84。墊片86放置在凸緣84朝向入口24的表面上。入口24包括閥座裝置90，其與銷80和凸緣84配合，以關(guān)閉入口24。彈簧82被夾在環(huán)形隆起72和凸緣84之間，以便將銷80壓靠在閥座裝置90上。彈力可由氣源內(nèi)的氣體壓力克服，而允許銷80移動，從而打開閥座90的入口。可選擇適合氣源的具有合適的彈性系數(shù)的彈簧80。彈力可由閥針50相對于入口24的位置來調(diào)節(jié)。該裝置可隨著氣源內(nèi)的壓力變化自動調(diào)節(jié)，以保持出口通道26內(nèi)的壓力恒定。
在圖示實施例中，閥座裝置90設(shè)置成推桿18，其包括接納銷80的孔92和與凸緣84以及墊片86配合的表面94。
一止動螺母100通過螺紋102緊固到孔22上，并在閥體20的端部25處支承閥針50。止動螺母100用來限制閥針50離開入口24的運動，以防閥針從孔22的螺紋部分44上脫開。如圖3所示，閥針50包括一位于裝在止動螺母62內(nèi)的閥針部分上的密封凹槽106。彈性材料制成的密封圈108擱在密封凹槽106內(nèi)，形成周圍環(huán)境和閥體20內(nèi)部之間的第二次密封。
已借助于優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明的原理和工作方式。本發(fā)明不應(yīng)理解成限制在上述的特定實施例中。相反，上述實施例應(yīng)理解為是對本發(fā)明的說明而不是限制，其他入作出的各種變化、修改和等同物并不脫離后附的權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制有壓力的燃料流動的閥，它包含具有一軸向孔的閥體，該軸向孔形成一位于閥體入口端的有壓力的燃料的入口，該閥體還有與孔相連通的從孔橫向延伸出的出口通道，并且該閥體還包括位于閥體外表面上的出口；一設(shè)置在孔內(nèi)的閥針，它可移動，閥針有一軸、一從軸延伸出的末梢、以及靠近末梢的環(huán)形隆起，該環(huán)形隆起形成位于隆起和軸之間的沿圓周的第一凹槽，該閥針還有形成在軸上與第一凹槽離開一段距離的沿圓周的第二凹槽；放置在第一凹槽內(nèi)的第一彈性密封圈；放置在第二凹槽內(nèi)的第二彈性密封圈；將閥針固定在孔內(nèi)的一可選擇位置范圍內(nèi)的軸向位置上的裝置，該可選擇的位置范圍包括一關(guān)閉位置，此時，第一凹槽位于出口通道和入口之間，以及一打開位置，此時，第一凹槽從孔的入口端移開一端距離，足以使孔的入口通向出口通道；以及當(dāng)閥針處于打開位置時，自動調(diào)節(jié)出口通道內(nèi)氣體壓力的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述出口通道與所述孔的具有第一直徑的出口聯(lián)接部分連通，所述孔具有靠近出口聯(lián)接部分的具有小于第一直徑的第二直徑的密封部分，其朝入口方向延伸，一倒角部分連接出口聯(lián)接部分與密封部分，在閥針處于關(guān)閉位置時，第一凹槽和第一密封圈定位于密封部分內(nèi)，第一密封圈與密封部分的內(nèi)表面接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于，閥針朝向入口端運動使得第二密封圈與密封部分的內(nèi)壁分離開。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述用來將閥針可選擇地定位裝置由一形成在閥針上的螺紋部分以及形成在閥體上的與閥針上的螺紋部分匹配的匹配螺紋組成。
5.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，它還包含一將出口連接到氣炬上的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，它還包含一將入口聯(lián)接到有壓力的燃料源上的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述自動控制氣體壓力的裝置包含位于入口內(nèi)的閥座裝置；設(shè)置在孔第一部分內(nèi)的帶有一凸緣的銷；以及設(shè)置在孔的第一部分內(nèi)的彈簧，其與閥針軸套和銷的凸緣配合，將凸緣壓靠在閥座裝置上。
8.如權(quán)利要求7所述的閥，其特征在于，所述閥座裝置是一安裝在所述入口內(nèi)的構(gòu)件，它具有一與所述銷的凸緣配合的面和一供所述銷插入的通道。
9.如權(quán)利要求8所述的閥，其特征在于，所述構(gòu)件是一從閥體延伸出的推桿，用來聯(lián)接閥和有壓力的燃料源。
全文摘要
一種有壓力的燃料用的氣炬閥,包含有中心孔的閥體和安裝在孔內(nèi)可調(diào)節(jié)其軸向位置的閥針?？椎娜肟诓糠峙c有壓力的燃料源相接?？椎牡诙糠盅b有閥針。一出口通道在孔的入口部分和第二部分的接頭處與孔連通,通到閥體外表面上的出口。出口包括將氣炬和點火器附著到閥體上的裝置。閥針包括軸和末梢。閥針上有凹槽,其中有彈性密封圈,將出口通道與外界隔離。改變閥針的位置,可使出口和入口之間相通或不通。一彈簧和銷裝置可與閥針配合,調(diào)節(jié)出口通道內(nèi)的氣體壓力。
文檔編號F23D14/46GK1184226SQ9711670
公開日1998年6月10日 申請日期1997年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月25日
發(fā)明者吉爾伯特·R·法納姆 申請人:庫珀工業(yè)公司