最大曲率半徑為0.002英寸。這確保了定位銷50的頭部56的末端和提升件60的開口 62之間的精確配合。提升件60在罩籠70中的總行程長度影響通過常開提升閥30的水的流率,并能夠基于特定應用對其進行選擇。
[0044]為防止泄露問題,本提升閥的部件具有非常嚴格的公差。通過特殊的制造工藝來實現(xiàn)該非常嚴格的公差。部件首先被機加工以獲得接近成品的尺寸,然后進行熱處理以增加金屬的硬度。熱量的極端應用能夠稍微改變部件的尺寸。因此,在硬化工藝后,需要進行精確研磨以使部件具有成品尺寸。一旦獲得成品尺寸,定位銷50、提升件60和罩籠70即被涂上氮化鈦(TiN)整理劑或者通過氮碳共滲工藝被氮化以防止腐蝕,并增加耐磨性整理劑以獲得增加的耐磨性。作為示例而非限制,提升件60的外徑的機加工公差優(yōu)選為大約+0.0000英寸和-0.0002英寸。罩籠70也進行精加工,內(nèi)徑公差為±0.0002英寸,由此,當提升件60和罩籠70組裝后,提升件60的外表面和罩籠70的內(nèi)表面之間的總公差為大約+0.0001英寸和-0.0009英寸。罩籠70的長度和外徑公差為±0.002英寸。定位銷50被加工為具有約為+0.003英寸和-0.000英寸的長度公差,以及約為+0.000英寸和-0.002英寸的外徑公差。這些精確的公差允許本常開提升閥30能夠在快速開閉時間和高循環(huán)的高壓水的應用中使用而不產(chǎn)生泄漏。
[0045]為進一步防止本常開提升閥30發(fā)生泄漏、磨損和腐蝕,部件由特殊處理過的材料形成。常開提升閥30被配置為以大約每秒I次至5次的速度在打開位置和關閉位置之間循環(huán),總的循環(huán)壽命為至少一百萬個循環(huán)。銜鐵40、定位銷50和提升件60可以配置為在打開位置維持最少0.02秒。作為示例而非限制,定位銷50、提升件60和罩籠70中的每一個可以由不銹鋼(例如440不銹鋼)形成,進行熱處理以獲得大約為40Rc至60Rc的硬度,然后用氮化鈦進行處理或通過氮碳共滲工藝而氮化,以防止腐蝕,并增加耐磨性。定位銷50可以被熱處理為具有大約為50Rc至55Rc的硬度。提升件60可以被熱處理為具有大約為52Rc至60Rc的硬度。罩籠70可以被熱處理為具有大約為42Rc至50Rc的硬度。在這些部件進行熱處理并用氮化鈦進行表面處理或通過氮碳共滲工藝氮化之后,這些部件可能被拋光以獲得上面所指定的公差。這兩種處理都可以增加部件的滑動表面的硬度,并防止水腐蝕。這增加了這些部件的耐磨性。本領域普通技術人員可以理解,可以利用其它具有合適硬度和耐磨性的材料形成常開提升閥30的部件,并且可以應用其它的表面處理。
[0046]彈簧82也可以由不銹鋼形成,并特別配置為承受由高壓水流和操作循環(huán)頻率導致的長期疲勞。根據(jù)提升閥30、110所確定的幾何結構對彈簧82進行加工。在一個實施方式中,彈簧82的外徑大約為0.240英寸,內(nèi)徑為大約0.170英寸,外徑和內(nèi)徑之間的總公差為大約+0.003英寸和-0.005英寸。在另一個實施方式中,彈簧82的外徑大約為0.122英寸,內(nèi)徑為大約0.072英寸,外徑和內(nèi)徑之間的總公差為大約+0.002英寸和-0.005英寸。導向件90可以由低碳鋼形成,并加工至合適公差以容納定位銷50和彈簧82。銜鐵40也可以由低碳鋼形成。在導向件90和銜鐵40被加工至合適公差之后,它們通過氮碳共滲工藝而氮化,這可以防止腐蝕,并增加耐磨性。
[0047]如上面所討論地,本提升閥30、110可以配置為在運行過程中位于打開位置或關閉位置。在圖8和圖8A所示的實施方式中,常閉提升閥110配置為位于關閉位置。常閉提升閥110包括外部殼體36 ;設置在該外部殼體36中并可移動的銜鐵40 ;以及,由銜鐵40驅動并與提升件60關聯(lián)的傳送元件44。圍繞提升件60設置有罩籠70,該罩籠70具有適于使水流過的橫向開口 72。作為示例而非限制,傳送元件44可以包括定位銷50,該定位銷50具有與銜鐵40關聯(lián)并由該銜鐵40驅動的第一端52和設置在提升件60中的第二端54。如上所述,e形夾106位于定位銷50的中間部分并被捕獲在形成在銜鐵40中的t形槽108中。當銜鐵40沿前進方向F朝關閉位置移動時,銜鐵40的臺肩107推動定位銷50的一端。該常閉提升閥110的部件可以由與上述常開提升閥30的材料相同的材料形成,接受同樣的處理并加工為具有相同的特定公差,以確保在基于水的應用中的高性能特征。
[0048]在常閉提升閥110中,回位元件80設置在銜鐵40和殼體36的軸向表面之間。也就是說,回位元件80位于銜鐵后面,位于與銜鐵40的連接至定位銷50的末端相反的末端上。回位元件80可以是壓縮彈簧82,使銜鐵40沿著前進方面F向關閉位置偏移。相應地,當銜鐵40未被激勵時,提升件60被維持在關閉位置以堵塞罩籠70中的開口 72,并且彈簧82未被壓縮。為將提升件60移動至打開位置,銜鐵40被激勵以沿著后退方向B移動,這反過來又拉動托架60后退以打開罩籠70中的開口 72并允許水流過。當常閉提升閥110位于打開位置時,彈簧82在銜鐵40和殼體36的軸向端面之間被壓縮。在提升件60被保持在打開位置預定時間長度之后,銜鐵40停用(deactivated),彈簧82沿前進方向F對銜鐵40施加回位力,這使定位銷50和提升件60向罩籠70的開口 72被提升件60堵塞的關閉位置驅動。
[0049]本發(fā)明還公開了一種調(diào)節(jié)常開提升閥30的流率的方法。根據(jù)上面對圖1、圖6、圖6B、圖7和圖7A中顯示的常開提升閥30所做的描述,可以在導向件90和提升件60之間設置墊圈100。特別地,墊圈100可以包括抵靠在彈簧82的前端84上的徑向內(nèi)部部分102,以在銜鐵40沿著前進方向F移動以將提升件60移動至關閉位置時,提供一個壓縮彈簧82的表面。墊圈100還可以包括設置在罩籠70的軸向端部74和導向件90的前端面96之間的徑向外部部分104。因此,墊圈100的總厚度改變了罩籠70的密封邊緣和提升件60的最遠向后運動位置之間的距離,轉而又改變了提升件60在打開位置和關閉位置之間移動所花的時間和距離以及常開提升閥30的流率。
[0050]在一個實施方式中,墊圈100是可逆墊圈105并為彈簧82提供抵靠表面,并將罩籠70同導向件90分開。為便于改變常開提升閥30的流率而無需更換整個閥,提供了常開提升閥30,其包括:外部殼體36 ;設置在外部殼體36中的可移動銜鐵40 ;由銜鐵40驅動的定位銷50和提升件60 ;與定位銷50關聯(lián)的回位元件80 ;以及,圍繞提升件60設置的罩籠70,該罩籠70具有適于使水流過的橫向開口 72??赡鎵|圈105可以形成為在墊圈105的相反側上具有不同的軸向厚度??赡鎵|圈105的徑向外部部分104可以被夾在罩籠的軸向端74和圍繞定位銷設置的導向件90的前端面96之間。可逆墊圈105的第一軸向厚度Tl被選擇為對應于常開提升閥30的第一流率。墊圈105在定位銷50上反轉以提供第二流率。作為示例而非限制,可以通過將罩籠70和提升件60從閥殼體36上移除而將墊圈105反轉。一旦罩籠70和提升件60被移除,e形夾106和彈簧82即可從定位銷50移除。一旦e形夾106和彈簧82被移除,則墊圈105可以反轉以使與第一軸向厚度Tl不同的第二軸向厚度T2和表面朝向提升件60。一旦墊圈105被反轉,即可將彈簧82、e形夾、提升件60和罩籠70裝回原