專利名稱：帶致動器的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥，它與能打開和關(guān)閉閥的致動器連接。
在要求閥能承受1500psi以上高壓的情況下，要求一個致動器能有足夠的力量打開和關(guān)閉閥，同時其大小還要適于裝入將閥與致動器結(jié)合的可用空間內(nèi)，這是存在的問題。已知的閥致動器，不論是氣動、液壓或電動類型，要想達(dá)到必須的能量標(biāo)準(zhǔn)，對用于有限的空間中都體積過大。
在先有技術(shù)中，方向性閥與伺服閥連用，伺服閥能將液體壓力引導(dǎo)到方向性閥閥塞的端頭。這種閥的設(shè)置方式并不適用于有限的安裝空間，或者不適于需在大于1.5cm直徑的管中間調(diào)整液流的閥。還有，方向性閥的閥塞一般是由獨(dú)立的液壓管線推動的。
本發(fā)明的目的在于提供一種閥和閥致動器，其組合能在多數(shù)情況下產(chǎn)生管線壓力以致動閥。
本發(fā)明的閥包括一個活塞，借助它管線液體流進(jìn)腔室，施壓力于活塞的后端，該后端面積大于活塞前端面積，因此使活塞向前貼合至閥。閥致動器最初打開活塞上的提動閥，使管線壓力通過活塞傳至腔室中。隨關(guān)閉閥桿上的第二閥就會給腔室加壓。閥桿移動會打開閥，以關(guān)閉安裝了提動閥的活塞，同時打開從活塞后側(cè)排出液體壓力的通路。其后管線壓力用來移動活塞至打開位置?；钊嫌幸粋€擴(kuò)展段用來阻止管壓下的液體進(jìn)入上述腔室中，以于關(guān)閉閥時能為活塞的貼靠起緩沖作用。本發(fā)明的閥由一個小的致動器打開或關(guān)閉，因?yàn)樵撝聞悠鲀H移動裝有提動閥的閥桿以起動活塞過程，所以可以有減小的能量輸出，而不象先前的致動器，后者設(shè)有由在線壓力承載的流量控制球、塞栓或閥塞端，并要求較高的啟開力。
本發(fā)明的重要內(nèi)容是設(shè)置一個閥和一致動器，其中管線壓力用來部分地移動一活塞以打開并關(guān)閉閥;閥和致動器的設(shè)置可包括使用各種線性致動器，如氣缸、螺線管或馬達(dá)，所有這些僅需小的能量要求，或是緊湊設(shè)計，閥和致動器是緊湊設(shè)計而設(shè)置的，能最充分地利用極受限制的空間，閥與致動器的結(jié)合設(shè)置也適用于高管線環(huán)境，閥帶有很少的直線方式運(yùn)動的部件，不易磨損，閥壽命較長，該閥用于無泄漏無排出環(huán)境中。
以下描述附圖，其中

圖1是本發(fā)明閥的垂直剖視圖;
圖2類似圖1，表示閥關(guān)閉的位置;
圖3是沿圖2中3-3線截取的閥的垂直剖視圖;
圖4是從圖3中4-4線右側(cè)觀察的側(cè)剖視圖;
圖5類似圖1，表示本發(fā)明閥的一種改進(jìn)類型;
圖6類似圖5，表示改進(jìn)閥關(guān)閉的位置;
圖7是沿圖5中7-7線截取的垂直剖視圖;
圖8是沿圖5中8-8線截取的垂直剖視圖。
附圖中的1表示本發(fā)明的閥，它有帶角度的液流通路。
閥體2包括一腔室3，腔室中有一活塞4?；钊氨砻?的面積小于活塞后表面6A與6B的面積和。
閥體2中有第一閥座7，它能容納活塞4的前傾角邊緣，通過中斷連通閥的進(jìn)口8和出口9來關(guān)閉閥。
致動器12由機(jī)制螺桿13固定于閥體2，其在液壓缸15中有一活塞14。液流管16、17與一定向控制閥(未示)連通，在閥操作時液體受壓從液壓缸15排出。
閥桿20由活塞14致動，它包括一個帶倒角表面21的閥裝置，能容置于閥體2上的第二閥座22中。在閥桿20的前端，在閥桿的螺紋段20B上裝有提動閥23。提動閥貼合于流量控制活塞4的前表面5上，活塞開孔并以液密封方式貼靠提動閥。閥桿20上還設(shè)有盤狀擴(kuò)展段24，從圖3和圖4中可以看出，提動閥23的肩20A和桿25使擴(kuò)展段在閥桿上定位。桿有內(nèi)螺紋可容納閥桿20的帶螺紋端部20B。擴(kuò)展段24上有孔24A，用以防止液體流入腔室3中。
出口通路27接收腔室3中的加壓液體，并通過一止回閥28將液體導(dǎo)向閥出口9。閥打開時，當(dāng)閥裝置21脫離閥座22時，液體流從出口通路27流過。活塞4的孔10是液流通路，并能容納提動閥23。出口26提供一個任何滲漏通過活塞4的指示器。螺旋彈簧29推動閥桿20向前。
圖5至圖8中，表示出改進(jìn)閥30，它與設(shè)在口33、34中的進(jìn)口和出口31、32沿軸向?qū)R。閥體35包括一殼體36，殼體中液體可由通道37、38、39、40從進(jìn)口33流至出口34。另外閥體35還包括一個頭部42，它部分地構(gòu)成腔室43。頭部42的孔44可滑動地支承活塞45，該活塞具有前表面46，其面積小于活塞后表面47A和47B的面積和。
閥體35有一個第一閥座50，活塞45的帶倒角外緣貼靠在閥座50上使閥關(guān)閉。致動器52包括一個端帽53，后者是閥體35的一部分。端帽螺栓54將端帽緊固于閥體35的其余部分上。一缸體55，最好是氣動的，形成于端帽53中并可容置帶密封設(shè)施的活塞56。活塞與桿57相連接，該桿上有閥裝置，當(dāng)桿從出口通路62向前靠近腔室43時，閥裝置的帶倒角表面60貼合在第二閥座61上。閥桿57的前端具有螺紋段57B，其上有提動閥64，閥設(shè)在孔59中，并貼靠于活塞45的前表面46。在閥桿57上也有一個擴(kuò)展段65，它呈盤狀并以確保能隨桿移動的方式固定在閥桿57上。螺旋彈簧49迫使活塞45向前移動至閉合位置。閥體的頭部42由端帽螺栓68固定在端帽53和中間閥體件67上，該螺栓沿頭部42的周邊間隔開設(shè)置，各螺栓穿過頭部上的孔以及中間閥體件67上的同心孔。具有螺紋的插口開設(shè)在腹板70上，腹板70間隔地繞缸體55設(shè)置以容置端帽螺栓68的螺紋端部。因此，頭部42和中間閥體件67固定于端帽53上，進(jìn)口33和出口34間的沿軸向的液流流過通路37-40。63表示出口球止回閥。
將液體送入缸體和從缸體55排出液體須經(jīng)過通道72和73，其上各有用于液體通路的固定件74和75。
以下按閥操作程序描述閥的操作，它同樣適用于本發(fā)明的兩種閥組件，但上述兩實(shí)施例的液流形式不同，分為帶角度和沿軸向兩種。在圖1中，從管路17進(jìn)入缸體15閉端的加壓液體推動活塞14沿同一方向向前推動提動閥23和擴(kuò)展段24。前行的擴(kuò)展段24移動其自身貼至活塞4的后表面6B，繼續(xù)將活塞向前推動至活塞座7。管壓下的液體向后流過未靠在閥座上的提動閥23，通路中的液體不能流入腔室3中，而流進(jìn)擴(kuò)展段的孔24A中。致動器14繼續(xù)向閥座7推動活塞4向前移動，直到閥裝置21貼靠在閥座22上而封閉了液體從腔室3中流出的通路。因此，閥裝置21關(guān)閉時，腔室3由于通過提動閥23進(jìn)入的管線壓力而被增壓，該壓力同時作用在活塞的后表面6A和6B的面積上，再推動活塞4的最后行程，將其前表面5的較小表面貼靠在閥座7上。此時閥關(guān)閉，直到致動器14的后續(xù)致動程序開始。通過向后移動活塞4來打開閥組件是通過經(jīng)管路16向致動缸15加壓，以開始向后移動致動器14，使提動閥23貼靠至活塞的前表面5上來實(shí)現(xiàn)的。同時，閥裝置21離開閥座22，通過出口通路27使腔室3排氣。管路壓力作用在活塞的前表面5上，而腔室3中的液壓由管路27、止回閥28卸載并進(jìn)入出口9。作用在活塞前表面5上的管路壓力使活塞向后移動，打開閥組件。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例閥組件利用聯(lián)合的活塞后表面積6A-6B和47A-47B，比相應(yīng)的活塞4和45的前表面積5和46大46%。
權(quán)利要求
1.一個帶致動器的閥，它包括一閥體，具有進(jìn)口和出口，該閥體接近進(jìn)口處有第一閥座；一活塞，可與所述閥座貼合，也可以在所述閥體的腔室中移動，該活塞的前表面與進(jìn)口連通，而其后表面部分地限定所述腔體，且其面積大于所述前表面面積；一出口通路設(shè)置在閥體中，被控制地與所述腔室及所述出口連通；一閥桿，其在所述活塞前表面上有一提動閥，沿該閥桿設(shè)有閥裝置，能與所述閥體的第二閥座配合，控制經(jīng)通路從腔室中流出的液體流量；一致動器，安裝在所述閥桿上，移動閥桿離開所述提動閥，并關(guān)閉閥裝置，使從進(jìn)口進(jìn)入腔室的液體加壓，并壓活塞的后表面，使其向前移動與第一閥座貼合關(guān)閉所述進(jìn)口，該致動器可沿相反方向操作以拉回所述活塞桿從而關(guān)閉提動閥，并打開閥裝置，從腔室中卸壓，使進(jìn)口中的液壓向后移動活塞，以連通進(jìn)口和出口。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述閥體包括一殼體，殼體的兩相對端上設(shè)有進(jìn)口和出口。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述致動器是壓力反應(yīng)式的。
4.一閥組件，它包括一閥體，具有承受管線壓力的進(jìn)口和出口，并限定一腔室;一流量控制件，對該腔室和進(jìn)口中的液壓敏感響應(yīng)，能控制閥體中的液體直線運(yùn)動，所述流量控制件中有液流通路，能使液體從進(jìn)口進(jìn)入腔室中;一致動器;一活塞桿沿軸向設(shè)置在該致動器上，包括一個控制從進(jìn)口經(jīng)通道至腔室的液流的閥，桿上有閥裝置，當(dāng)桿處于前端位置時，該閥裝置阻止液體從上述腔室中流出，在閥桿上的裝置對所述流量控制件進(jìn)行初始關(guān)閉運(yùn)動，所述桿的初始關(guān)閉運(yùn)動能使所述閥移開，使液壓由所述通道進(jìn)入腔室中，且關(guān)閉閥裝置，阻止腔室的液體排出;所述流量控制件有不同尺寸的前后表面，其后表面積大于前表面積，腔室中的液壓實(shí)現(xiàn)流量控制件的最終關(guān)閉運(yùn)動，進(jìn)口中的管路壓力作用在流量控制件的前表面上，對控制件作向后打開運(yùn)動，以打開閥組件。
5.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其中，所述閥是一個提動閥，所述流量控制件的前表面上有供提動閥貼靠的閥座。
6.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其中，所述閥體包括一殼體，所述進(jìn)口和出口相對地設(shè)于閥體上。
7.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其中，在所述閥體有通道與所述出口連通，引導(dǎo)液體從腔室流進(jìn)出口。
8.如權(quán)利要求4所述的閥體，其中，在所述閥桿上的裝置包括彈簧裝置，能對閥桿和提動閥施加壓力直到打開位置。
9.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其中，所述閥桿包括一個擴(kuò)展段阻止液流進(jìn)入腔室。
10.一個閥，其特征在于它包括一閥體，具有進(jìn)口和出口，出口處有一閥座，閥體內(nèi)有一腔室;一活塞，可貼靠在所述閥座上以關(guān)閉閥，并具有一前表面以承受上述進(jìn)口的液壓，該活塞的后表面積大于前表面積并承受腔室中的液壓;一致動器;一由該致動器定位的閥桿，延伸過上述活塞，閥桿上有第一閥裝置，當(dāng)開始允許液體從所述進(jìn)口進(jìn)入腔室時，閥桿上的第二閥裝置同步地阻止液體從所述腔室的排出，致使腔室被加壓，活塞向前與閥座貼靠而關(guān)閉閥;所述致動器能將閥桿定位關(guān)閉所述第一閥裝置并能打開第二閥裝置，使進(jìn)口中的液壓移開所述活塞并使液流從進(jìn)口流至出口。
11.如權(quán)利要求10所述的閥，其中，所述閥桿是被彈簧向前壓縮的，所述第一閥裝置是一個彈簧，向著相對活塞的移開位置加壓。
12.如權(quán)利要求10所述的閥，其中，所述第二閥裝置在使活塞貼靠在閥座前阻止液體從所述腔室中排出，腔室中的液壓壓迫活塞貼靠在閥座上。
13.如權(quán)利要求10所述的閥，其中，所述第一閥是一個提動閥，可以滑動地置于所述活塞中。
14.如權(quán)利要求10所述的閥，其中，所述閥體包括一殼體，該殼體具有沿軸向的通路，當(dāng)活塞移開時，液體從通路中流過。
全文摘要
帶致動器的閥，當(dāng)其打開和關(guān)閉時，閥由對管線壓力反應(yīng)的活塞控制。致動器移動閥桿，以打開活塞中的提動閥，使管線壓力進(jìn)入腔室中，作用于活塞后表面，以推動活塞關(guān)閉閥?；钊年P(guān)閉動作由致動器開始，后由管線壓力繼續(xù)。閥控制腔室連通，腔室關(guān)閉使活塞貼向閥座。致動器的打開運(yùn)動使閥接近安裝了提動閥的活塞，打通腔室使管線壓力移動活塞向后至打開位置，帶致動器閥的另一種類型包括一殼體，其限定長度方向的通道連通進(jìn)口與出口。
文檔編號F16KGK1093784SQ9410227
公開日1994年10月19日 申請日期1994年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月10日
發(fā)明者雷蒙特·B·布什內(nèi)爾 申請人:布什內(nèi)爾工程公司