低温阀的制作方法_4

文档序号:9382154阅读:来源:国知局
18相对于口 20、30的角度不必是正交的,但从口 20、30至内部腔13中 的流动的改向能够减小通过阀100的流量。口 20、30可以包括将阀100流体连接至外部系 统的其他特征。例如,口 20、30可以包括螺纹、压缩接头、管(比如焊接管)或其他结构以 便于阀100的流体连接。阀本体10可以包括其他附接特征比如安装孔19 (图IB ;图2)以 将阀本体10在结构上附接至外部系统的。
[0064] 图4A至图5示出直通阀200的实施方式,该直通阀200可以包括在阀200的(相 对于纵向轴线503)纵向相反两端处定位的口 20、30。阀200的许多特征件和部件与本文所 描述用于阀100的特征和部件基本类似。其中一些差异涉及通过阀100的流动通道的形状 和对准,以减小障碍或改变流动方向,这进而能够减小压降并且增大流动能力。其中的一些 特征还允许直通阀200内嵌并且在夹套管路内使用,以使阀200与外部环境热隔离。口 20、 30可以包括管部21、31以便于阀200在管道系统内的流体连接(例如,通过焊接)。管部 21、31能够根据期望的阀流量而定大小为符合标准管道大小比如3/8"或1/4"。能够采用 如本文中别处所描述的其他流体连接结构。壳体70能够构造成基本封围(例如,密封或气 密密封)阀200的基本全部其余部分比如本体10、阀杆40、阀致动器50、外壳60以及螺线 管90。在一些实施方式中,壳体70能够允许在腔73内施加真空,如上所描述的。因此,壳 体70能够提供阀200的内部部件内与外部环境之间的热隔离,从而在低温应用中防止冷凝 和结冰。在一些实施方式中,壳体70可以包括延伸部71A,所述延伸部71A延伸超过盖71 并且允许壳体70连接(例如,焊接)至双壁夹套低温流体系统的套管。
[0065] 通道141能够基本沿纵向轴线503延伸通过阀杆40。通道141可以与通道16 (图 3A ;图3B)基本类似。在图4A至图5中示出的实施方式中,通道141能够与口 20流体连通 使得流体能够从口 20至少部分地沿着纵向轴线503流动通过阀杆40。在一些实施方式中, 通道141与口 20流体连通,而没有居间障碍、流动的改向和/或抑制口 20与通道141之间 的流动。通道141能够延伸通过阀杆40的大约中心处,或能够相对于阀杆40的中心偏置。
[0066] 在一些实施方式中,通道141能够基本延伸通过阀杆40的位于第一端40A和40B 之间的整个长度,而没有居间障碍、流动的改向和/或抑制通过阀杆40的流动。在一些实 施方式中,通道141没有延伸通过阀杆40的整个长度,并且可以设置额外的通道以另外引 导在阀杆40内的流动,如以下进一步描述的。
[0067] 图6至图8示出了能够在图4A至图5中的阀200以及本文所描述的其他阀的实 施方式中内使用的阀元件50的实施方式的各种视图。参照图4A、图4B和图8, 一个或更多 个通道151能够延伸通过阀元件50的一部分。通道151能够构造成使得当阀元件50定位 在内部腔13内时通道151与阀杆通道141流体连通。通道151能够构造成允许流体从阀 杆通道141流动至本体腔14中。通道151能够在阀元件50内大致居中或偏置。通道151 能够构造成当阀元件50定位在内部腔13内时允许流体大致沿纵向轴线503流动。如本文 所使用的,"大致沿纵向轴线"可以意指与纵向轴线大致共线,但也意指以微小的角度(小于 30度),可以意指以微小的曲线轨迹,和/或可以意指沿与纵向轴线503基本平行但从纵向 轴线503稍微偏置。
[0068] 在一些实施方式中,通道151能够将流动从阀杆通道141直接引导至本体腔14 中。在一些实施方式中,阀元件50可以包括在通道151与本体腔14之间延伸的一个或更 多个居间通道。这种居间通道可以例如当球80或阀200内的其他特征彼此对准时,允许 从通道151的流动围绕球80改向。参照图4A至图8,阀元件50可以包括从通道151向外 (例如,径向地)延伸的一个或更多个通道152。在图示的实施方式中,四个通道152围绕通 道151的截面圆周以各种等间隔角度而径向地向外延伸(图8)。然而,能够采用围绕通道 151以各种相等或不相等间隔的间距的许多不同通道152。另外,通道151和通道152 (和 本文所描述的其他通道)不限于圆形截面形状,而是可以为方形、卵形或其他不规则或规 则的截面形状,并且能够在致动器50中形成开口、狭槽或其他通道状形状。通道152能够 从通道151以大于5度的角度、或更优选地以大于20度的角度、或甚至更优选地以大于45 度的角度向外延伸以允许从通道151围绕球80流动。在一些实施方式中,通道152从通道 151 (例如,从纵向轴线503)正交地延伸。
[0069] 在一些实施方式中,可以期望的是使阀200的一个或更多个特征沿纵向轴线503 相对于彼此基本对准,以改善流动,并且在一些实施方式中,允许通过阀200的至少一些部 分的不受限制的或自由的流动。如本文所使用的"沿纵向轴线相对于彼此基本对准"意为 当沿着纵向轴线观察时,基本对准部件的截面流动路径的至少一部分交叠但未必是全部交 叠。例如,阀杆通道141、阀元件通道151、口 20、口 30和/或孔口 12中的两者或更多者能 够沿着纵向轴线相对于彼此基本对准。在一些实施方式中,阀杆通道141和阀元件通道151 沿纵向轴线相对于彼此基本对准。在一些实施方式中,口 20、30中的至少一者、阀杆通道 141以及阀元件通道151沿纵向轴线相对于彼此基本对准。在一些实施方式中,阀杆通道 141、阀元件通道151、口 20、30以及孔口 12沿纵向轴线相对于彼此基本对准。
[0070] 图9至图10示出直通阀300的实施方式,该直通阀300包括与本文所描述的用于 阀200 (图4A至图4B)的特征和部件基本类似的特征和部件。图11至图14示出能够在图 9至图10的阀300或本文所描述的其他阀内使用的阀杆40的实施方式。与阀300及其部 件的差异中的一些差异涉及通过阀300的流动通道的形状和对准。例如,能够设置居间通 道以从阀杆40内的通道141进一步引导流动至阀元件50内的通道。
[0071] 参照图9至图14,阀杆40可以包括从通道141向外(例如,径向地)延伸的一个 或更多个通道142。通道142能够从通道141正交地或相对于通道141以各种角度比如上 述使通道152从通道151延伸的角度而延伸。通道142能够与通道143流体连接,所述通 道143大致沿着纵向轴线503延伸或与纵向轴线503平行延伸,并且在一些实施方式中,从 纵向轴线503稍微偏置地延伸。通道142和143并不限于示出的实施方式,并且可以采用 围绕通道141以各种均匀或不均匀间距间隔的许多不同的通道142和/或143。将理解的 是,尽管通道141没有延伸通过图11至图14中的阀杆40的整个长度,但可预见的是具有 延伸通过阀杆40的整个长度的通道141,同时仍然包括额外的通道142和/或143的实施 方式。
[0072] 图15至图18示出了能够在图9至图10的阀300内或本文所描述的其他阀内使用 的阀元件50的实施方式。参照图9、图10和图15至图18,通道143能够与至少部分地沿阀 元件50的长度延伸的对应的类似通道151对准。在一些实施方式中,阀元件50和/或阀 杆40可以包括构造成接纳一个或更多个对应的合销144的一个或更多个导引通道145 (图 11和图15)以提供这种对准。将理解的是,槽、销、轨道或其他合适的对准结构能够用于使 通道143和151对准。通道151与上述的并且在图6至图8中示出的通道类似,但纵向地 延伸通过阀元件50的外部(例如,圆周)的一部分。通道151构造成允许阀元件50内的 或沿着阀元件50的纵向流动(例如,在阀元件50的近端部)。还参照图9和图10,在一些 实施方式中,通道151可以包括径向延伸部(例如,在阀元件50的远端部处)以允许进入 内部阀腔13中的径向流动。
[0073] 将理解的是,尽管本文的附图可以包括示出了通过所示阀的实施方式的流体的流 动的箭头,但本发明应当不限于此。一些实施方式可以构造成通过足够的偏置元件和/或 阀致动器力而允许沿着相反的方向流动,从而防止阀由于流体压力而无意地打开。
[0074] 还将理解的是,本文所描述的阀的实施方式可以是单动式阀或双动式阀。例如,阀 可以是通过螺线管而致动的单动式阀,其中,由弹簧回复至非致动状态。当处于非致动状态 中时,阀可以常开或常闭。例如,可以有益的是使用常开阀以减小当流体流动通过阀时阀的 动力消耗。阀的开关一一尽管示出为通过螺线管进行控制一一能够以气动的方式或通过其 它合适的方法和装置来控制。图3A至图5、图9和图10图示的阀可以通过使阀元件50朝 向阀座11偏置的弹簧55以及通过构造成抵抗这种偏置动作且使阀元件50移动离开阀座 11并且移动至打开位置的螺线管90而常闭。然而,将理解的是,阀逻辑线路能够颠倒。
[0075] 图19图示了直通阀400的实施方式,该直通阀400具有与图4A、图4B、图9和图 10的阀200和300的部件类似的部件但具有不同的弹簧偏置和阀逻辑线路。例如,直通阀 400能够通过构造成使阀元件50偏置离开阀座11的弹簧55以及通过构造成抵抗这种偏置 动作且使阀元件50朝向阀座11移动并且移动至关闭位置的螺线管90而常开。
[0076] 将理解的是,对于常开或常闭阀逻辑线路而言,前述弹簧偏置能够颠倒。例如,在 其中弹簧55附接至阀元件50以允许在其间张紧并且偏置成从阀座11拉动阀元件50的实 施方式中,图3A至图5、图9和图10中图示的阀能够常开。另外,在其中弹簧55附接至阀 元件50以允许在其间张紧并且偏置成朝向阀座11拉动阀元件50的实施方式中,图19中 图示的阀能够常闭。
[0077] 还将理解的是,用于本文所描述的阀的密封构件不限于球,并且本文所描述的阀 不需要限于球阀。例如,图20示出与阀400 (图19)类似但具有渐缩密封构件80A的直通 针阀500的实施方式的局部侧视截面图。与球阀相比,针阀可以提供不同的流
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