專利名稱：一種閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥裝置，它包括一個(gè)閥殼、一個(gè)閉合件和一個(gè)閥座，通過(guò)閥座與閉合件在一個(gè)第一方向上的相對(duì)移勸可使閉合件頂壓在閥座上以造成閉合。
這樣的閥裝置在很多方面已為人們所熟悉。由于本發(fā)明的閥裝置特別適于作為在閥座和閉合件之間容易發(fā)生側(cè)面方向位移的閥，因而在下文中將通過(guò)舉例的方式描述但并不意味著將以這種應(yīng)用來(lái)限定本發(fā)明，更為精確地說(shuō)是作為在一個(gè)PFBC(加壓流化床燃燒)設(shè)備內(nèi)介于一個(gè)冷介質(zhì)和一個(gè)熱介質(zhì)之間的旁通閥。
在這種應(yīng)用中，該閥被安置在一種人們熟悉的同軸管道中，在該管道的內(nèi)通道中，它將來(lái)自燃燒室的燃燒氣體通向一個(gè)燃?xì)鉁u輪機(jī)，而在具有圓形截面并包圍著內(nèi)通道的外通道內(nèi)，它將來(lái)自壓縮機(jī)的壓縮空氣通往該設(shè)備的燃燒室。閥的功能是在一個(gè)預(yù)定的條件下，例如在釋載或燃?xì)鉁u輪機(jī)分離時(shí)打開內(nèi)外通道之間的連通。具有比燃燒氣體更高壓力的壓縮空氣于是將流入內(nèi)通道內(nèi)，從而避免了可能損壞壓縮機(jī)和甚至燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓縮機(jī)的泵作用。
閥座安置在將內(nèi)和外通道分開的中間壁處，而閉合件由一個(gè)圓盤閥形成，該圓盤閥可以通過(guò)一根芯軸從同軸管道的外面予以控制并且設(shè)置成在正常工作時(shí)密封地頂壓在閥座上。在這里，芯軸通過(guò)一個(gè)襯套被導(dǎo)引，但是隨著時(shí)間的消逝襯套容易被磨損，使芯軸本身位置偏心結(jié)果密封性減小。因?yàn)殚y的尺寸很大，因此即使比較小量的芯軸傾斜也能造成閥的密封能力的大量減低。
還有，在制造如上述的那種大零件時(shí)，即使所給定的制造公差非常小就已經(jīng)存在著閥座與芯軸/圓盤之間的一定偏心率的很大危險(xiǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法滿意地解決這一問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種閥裝置，它能補(bǔ)救或至少減小上述問(wèn)題，從而在閥座與閉合件之間形成良好的密封性。
根據(jù)本發(fā)明這一目的可以通過(guò)如開始所述的閥裝置來(lái)達(dá)成，這種閥裝置的特征在于該閥座與閉合件被設(shè)置成能在一個(gè)第二方向上彼此相對(duì)地活動(dòng)，該第二方向與第一方向形成一個(gè)角度。
根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例，閥座被設(shè)置成可相對(duì)于閉合件在第二方向上活動(dòng)。因此，閥座可能在那些場(chǎng)合下，即當(dāng)閉合件由于制造公差或由于襯套的磨損而松動(dòng)，相對(duì)于其設(shè)定的或原來(lái)的位置采取偏心的位置時(shí)，相對(duì)于閉合件定中。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)較佳實(shí)施例，閥座被設(shè)置成可相對(duì)于閥殼在第二方向上活動(dòng)。由此，特別是閥座可以相對(duì)于閉合件定中而閥殼不會(huì)對(duì)這定中形成阻礙。此外，圍繞閥座那部分閥殼可以允許有某種程度的位移而不會(huì)迫使閥座也隨著移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明裝置的又一個(gè)較佳實(shí)施例，本裝置包括閥座連于其上的多個(gè)懸吊件，懸吊件至少是部分可撓曲的。懸吊件在第二方向上是彈性地可撓曲的。因此閥座相對(duì)于閉合件在第二方向上的能活動(dòng)的安排就成為可能的了。通過(guò)懸吊件的彈性，由于它們?cè)诘诙较蛏匣顒?dòng)而造成的永久性變形就可以避免了。
根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例，該裝置包括有一個(gè)閥蓋，閥蓋可釋開地相對(duì)于閥殼安裝并在其上連接懸吊件。由此的一個(gè)特殊效果是，閥座，閥蓋和懸吊件形成一個(gè)單獨(dú)的可釋開的單元，可以容易地安裝和拆卸。
根據(jù)該裝置另一個(gè)較佳實(shí)施例，它包括一根芯軸，芯軸連接在閉合件上并相對(duì)于閥殼在第一方向上能位移地設(shè)置，以便閉合及打開閥裝置。另外，芯軸連接在閥蓋上并相對(duì)于所述閥蓋在第一方向上能位移地設(shè)置。由此，芯軸、閥蓋、閥座、懸吊件和閉合件形成一個(gè)單獨(dú)的單元，其可以僅僅通過(guò)在閥殼上分別安裝和拆卸閥蓋而容易地予以安裝和拆卸。
根據(jù)該裝置另一個(gè)較佳實(shí)施例，閥殼包括一個(gè)第一壁和一個(gè)對(duì)置于第一壁的第二壁，而閥蓋固定地連接在第一壁上，閥座則密封地支承在第二壁上。這樣，閥裝置就設(shè)置成能適合于同軸管道，在這里要求能通過(guò)在同軸管道外控制閉合件而打開或閉合一個(gè)介于內(nèi)通道和外通道之間的孔口。
根據(jù)本發(fā)明裝置又一個(gè)較佳實(shí)施例，該裝置形成一個(gè)PFBC設(shè)備上的一個(gè)旁通閥。這閥裝置特別適合于這種設(shè)備，因?yàn)榻柚錁?gòu)造可以解決密封上的問(wèn)題，否則這種問(wèn)題，例如由于這類閥的特大的尺寸，很容易出現(xiàn)。
其他的優(yōu)點(diǎn)特征在另外的從屬權(quán)利要求中和下文中對(duì)一個(gè)較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中可見到。
現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例參照附圖予以較詳細(xì)的描述。附圖中

圖1是本發(fā)明閥裝置的一個(gè)示意橫截面圖；圖2是圖1中裝置的放大明細(xì)圖，和圖3是一個(gè)密封件的明細(xì)圖。
圖1中所示的閥裝置包括一個(gè)閥殼1，一個(gè)閉合件2和一個(gè)閥座3，閉合件2相對(duì)于閥座3能活動(dòng)地設(shè)置，通過(guò)將閉合件2沿一個(gè)第一方向朝著閥座3移動(dòng)就能閉合閥裝置。為此目的閉合件2具有一個(gè)圓盤閥的形狀并連接在一根芯軸4上，芯軸4由驅(qū)動(dòng)件所驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)件連接在閥裝置上，圖中僅示意地顯出。芯軸4沿第一方向能位移地設(shè)置在一個(gè)閥蓋6內(nèi)，閥蓋6可釋開地連接在閥殼1上。是芯軸的縱向的第一方向在本例中基本是水平的。一般說(shuō)來(lái)，它可以有任何方向。
閥殼1包括一個(gè)第一壁7和一個(gè)對(duì)置于該第一壁的第二壁8，而閥蓋6固定地連接在第一壁7上，閥座3則密封地支承在第二壁8上。
第一和第二壁分別連接在一個(gè)容器裝置的一個(gè)外壁9上一個(gè)內(nèi)壁10上并形成該些壁的一部分，一個(gè)安排用以接納一個(gè)第一介質(zhì)的第一空間11被限定在外和內(nèi)壁9、10之間，而一個(gè)安排來(lái)用以接納一個(gè)第二介質(zhì)的第二空間12則為內(nèi)壁10所界定，內(nèi)壁10與外壁9一樣具有管形的橫截面。這些介質(zhì)具有不同的壓力和不同的溫度。在這里第一介質(zhì)比第二介質(zhì)具有較高的壓力和較低的溫度。
第一空間11形成一個(gè)同軸管道的外通道而第二空間12形成該同軸管道的內(nèi)通道，外和內(nèi)通道11，12分別由第一和第二介質(zhì)從中流過(guò)。在本例子中，閥裝置形成一個(gè)PFBC設(shè)備中的旁通閥，這意味著內(nèi)通道12由一種燃燒氣體(T＝800-850℃，P＝14-16巴)從中流過(guò)，從一個(gè)烯燒室(未顯示)被導(dǎo)向一個(gè)燃?xì)鉁u輪機(jī)(未顯示)，而外通道11將壓縮空氣(T＝200-300℃，P＝16-18巴)從一個(gè)壓縮機(jī)(未顯示)導(dǎo)向所述燃燒室。
在PFBC設(shè)備快速停機(jī)時(shí)，在燃?xì)鉁u輪機(jī)與燃燒室之間的連接管道必須從空氣側(cè)及燃?xì)鈧?cè)快速閉合。為了避免由燃?xì)鉁u輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)開始泵動(dòng)，壓縮空氣通過(guò)如前述方式安排的旁通閥合適地直接被導(dǎo)至渦輪機(jī)內(nèi)。這是通過(guò)將閉合件2從閥座3在所述第一方向上移開而達(dá)成的，使壓縮空氣分別在外和內(nèi)通道11和12之間通過(guò)。
芯軸4由襯套13支承，隨著時(shí)間的流逝，襯套13由于長(zhǎng)期受芯軸作用的重負(fù)荷而磨損。芯軸4因而有某種程度的松動(dòng)，結(jié)果造成芯軸4和閉合件2相對(duì)于它們?cè)形恢玫钠奈恢?。為了獲得在閉合件2和閥座3之間連續(xù)的良好密封，后者被安排成能在一個(gè)第二方向上移動(dòng)，該第二方向與第一方向形成一個(gè)角度。第一和第二方向之間的角度一般是垂直的。因而閥座3就可以相對(duì)于閉合件2而定中，形成連續(xù)的良好密封。
為此目的，閥座3懸吊在懸吊件14上，懸吊件包括多根桿，桿在第一端頭15處連接在閥蓋6上而在第二端頭16處連接在閥座3上。懸吊件14大致平行于芯軸4并且均勻地分布在其四周。桿14在第二方向上是可以撓曲的，以便在這方向上容許閥座3的位移。它們還是彈性地可撓曲的，使它們?cè)谟砷]合件2所施的限制力不再存在時(shí)可將閥座3恢復(fù)至其原來(lái)位置。懸吊件14由于它們的可撓曲性還可以容許閥座3在其周邊處稍許徑向增長(zhǎng)，這是當(dāng)工作時(shí)流動(dòng)在內(nèi)通道12內(nèi)的熱氣體使閥座3加熱至熱膨脹時(shí)發(fā)生的情況。因此懸吊件14被安排成至少能相對(duì)于閥殼1部分地移動(dòng)。
閥座3被設(shè)置成密封地支承在閥殼1的內(nèi)壁8上。因此，該裝置包括一個(gè)設(shè)置在閥座3和閥殼壁8之間的密封件17。密封件17被設(shè)置成能容許閥殼壁8和閥座3之間在第一及第二方向上的相對(duì)位移而仍能維持一個(gè)良好的密封。為此目的，密封件17包括兩個(gè)環(huán)形密封膜18、19，其中之一18連接在閥座上而其中的另一個(gè)19連接在閥殼壁8上。密封膜18、19具有相互對(duì)置的環(huán)形突出體并安排成相互貼緊從而在其間形成一個(gè)密封面。密封膜18、19的突出體20、21中的至少一個(gè)突出體21呈現(xiàn)出一個(gè)圓形的周邊面以便貼靠在其表面朝著對(duì)置的突出體21的第二突出體20的周邊面上。這樣就獲得一個(gè)良好的密封而與兩個(gè)突出體20、21之間的方位角無(wú)關(guān)，突出體20、21具有這樣一個(gè)寬度可以容許密封膜在徑向上作一定的相對(duì)位移而不會(huì)因此破壞密封效應(yīng)。
突出體20、21分別設(shè)置在每個(gè)密封膜18、19的外周邊區(qū)域內(nèi)。在它們相應(yīng)的內(nèi)周邊區(qū)域內(nèi)，密封膜18、19分別連接在閥座3和閥殼8上。在突出體20、21被設(shè)置在密封膜18、19的區(qū)域內(nèi)，兩塊膜18、19，或者至少其中的一塊膜是與它們相連接的結(jié)構(gòu)部件脫開的。因此，在本例子中，設(shè)置在密封膜18內(nèi)周邊外的閥座3可以被容許在第一方向上相對(duì)于閥殼壁8作稍微的位移而兩個(gè)密封件18、19之間的良好密封仍能維持。在實(shí)踐中，當(dāng)工作時(shí)閥殼壁8將朝著閥座3的方向熱膨脹。同樣，閥座3也朝著閥殼壁8的方向熱膨脹。在閥座的原始位置處，閥座和閥殼壁之間在第一和也在其它的方向上都留有空隙。這些空隙大于閥座3和閥殼壁8在相應(yīng)的方向上相互朝對(duì)著的總膨脹量，以防止它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)的相互接觸。這樣的接觸可能意味著用厚板材制成的閥殼壁8會(huì)將閥座在一個(gè)方向上推動(dòng)造成閥裝置密封能力的損害。密封件18、19最好用帶有良好彈性性能的耐腐蝕材料，便如彈簧鋼制成。
當(dāng)然，對(duì)于一個(gè)熟悉本專業(yè)的人將會(huì)作出多種對(duì)本發(fā)明裝置的改良而不偏離本發(fā)明。因此可以看出，本發(fā)明是由后附的權(quán)利要求書和上面的描述所限定的。
權(quán)利要求
1.一種閥裝置包括一個(gè)閥殼(1)一個(gè)閉合件(2)一個(gè)閥座(3)，通過(guò)閥座(3)與閉合件(2)在一個(gè)第一方向上的相對(duì)移動(dòng)可使閉合件(2)頂壓在閥座(3)上以造成閉合，其特征在于，閥座(3)與閉合件(2)被設(shè)置成能在一個(gè)與第一方向形成一個(gè)角度的第二方向上彼此相對(duì)地活動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的閥裝置，其特征在于，閥座(3)被設(shè)置成能在第二方向上相對(duì)于閉合件(2)而活動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥裝置，其特征在于，閉合件(2)被設(shè)置成能在第一方向上相對(duì)于閥座(3)而活動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于，閥座(3)被設(shè)置成能在第二方向上相對(duì)于閥殼(1)而活動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于，第一和第二方向之間的角度大致是垂直的。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于，它包括閥座(3)連接在其上的多個(gè)懸吊件(14)，懸吊件至少是部分可撓曲的。
7.如權(quán)利要求6所述的閥裝置，其特征在于，懸吊件(14)在第二方向上是彈性地可撓曲的。
8.如權(quán)利要求6或7所述的閥裝置，其特征在于，它包括一個(gè)被設(shè)置成可相對(duì)于閥殼(1)釋開的閥蓋(6)，并且懸吊件(14)即連接在該閥蓋上。
9.如權(quán)利要求8所述的閥裝置，其特征在于，懸吊件(14)包括多根桿，桿在第一端頭(15)處連接在閥蓋(6)上而在第二端頭(16)處連接在閥座(3)上。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于它包括一根連接在閉合件(2)上的芯軸(4)，芯軸被設(shè)置成能在第一方向上相對(duì)于閥殼(1)位移以便閉合和打開閥裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的閥裝置，其特征在于，懸吊件(14)大致平行于芯軸(4)并且均勻地分布在后者的周圍。
12.如權(quán)利要求10或11所述的閥裝置，其特征在于，芯軸(4)連接在閥蓋(6)上并被設(shè)置成能在第一方向上相對(duì)于閥蓋(6)位移。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于，閥殼(1)包括一個(gè)第一壁(7)和一個(gè)對(duì)置于前者的第二壁(8)，閥蓋(6)固定地連接在第一壁(7)上而閥座(3)被設(shè)置成密封地貼靠在第二壁(8)上。
14.如權(quán)利要求13所述的閥裝置，其特征在于，第一和第二壁(7，8)分別連接在一個(gè)容器裝置的一外壁(9)和一個(gè)內(nèi)壁(10)上并形成它們的一部分，一個(gè)安排來(lái)用以接納一個(gè)第一介質(zhì)的第一空間(11)被限定在外和內(nèi)壁(9，10)之間，而一個(gè)安排來(lái)用以接納一個(gè)第二介質(zhì)的第二空間(12)則為內(nèi)壁(10)所包圍。
15.如權(quán)利要求14所述的閥裝置，其特征在于，第一空間(11)形成一個(gè)同軸管道的外通道而第二空間(12)則形成該同軸管道的內(nèi)通道，外和內(nèi)通道(11，12)被設(shè)置成分別供第一和第二介質(zhì)的通流所用。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于，它包括一個(gè)設(shè)置在閥座(3)和閥殼(1)之間的密封件(17)，并容許在閥座(3)和閥殼(1)之間在第一和第二方向上的相對(duì)活動(dòng)而仍能維持其密封功能。
17.如權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的閥裝置，其特征在于，它形成一個(gè)PFBC設(shè)備的旁通閥。
全文摘要
一種閥裝置,它包括一個(gè)閥殼(1),一個(gè)閉合件(2),和一個(gè)閥座(3),通過(guò)閥座(3)與閉合件(2)在一個(gè)第一方向上的相對(duì)移動(dòng)可使閉合件(2)頂壓在閥座(3)上以造成閉合,其特征在于閥座(3)與閉合件(2)被設(shè)置成能在一個(gè)第二方向上彼此相對(duì)地活動(dòng),該第二方向與第一方向形成一個(gè)角度。
文檔編號(hào)F02C9/18GK1194330SQ9711327
公開日1998年9月30日 申請(qǐng)日期1997年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月13日
發(fā)明者M·奧爾森 申請(qǐng)人:瑞典通用電器斯泰爾公司