具有用控制杆操作的阀的加压流体容器的制造方法
【专利说明】具有用控制杆操作的阀的加压流体容器
[0001 ] 本发明涉及一种具有截止阀的加压流体容器。
[0002]具体来说，本发明涉及一种用于与例如医用气体、焊接气体等一起使用的加压流体汽缸。
[0003]此类汽缸传统地在汽缸的顶部处设置有由防护件保护的截止阀。阀具有通过螺旋机构的旋转而朝向和远离座移动的阀元件。螺旋机构由具有外螺纹的手轮构成，所述外螺纹与阀体中的内螺纹配合。因此使用者可以通过旋转手轮以升高和降低阀元件来打开和闭合截止阀。
[0004]尽管此类机构被广泛使用，但是它们存在许多问题。手轮需要进行多圈旋转以便使其旋转，这是耗时的，并且当防护件就位时，手轮是特别不易触及的。此外，它可能被卡在全开或全闭的位置中。尽管常常在轮子上呈现箭头以向使用者指示打开或闭合的方向，但是很难通过目测确定轮子的当前位置，使得使用者可能例如试图打开已经全开的阀并错误地认为阀被卡住。
[0005]没有清晰位置指示的事实的另一个困难之处在于:由于没有阀已经到达全闭位置的清晰指示，使用者可能没有全闭阀，从而导致容器的疏忽泄漏。
[0006]通过使用控制杆替换手轮以便通过偏心联接器赋予阀线性力而克服了许多这些问题。
[0007]基于控制杆的系统提供的优点在于:它可被设计成具有两个相异的位置，即全开位置和全闭位置，使得使用者能够容易地确定阀的位置。然而，这两个离散的位置与手轮相比具有的缺点在于:利用手轮，使用者可以简单地持续转动阀，直到他们经历指示阀闭合的高度阻力。在控制杆的情况下，这大体是不可能的，因为使用者必须将控制杆移动到固定且预定的闭合位置。在偏心联接器与阀元件座之间将存在合理数量的部件，使得控制杆布置应能够适应由此引起的尺寸公差。此外，随时间推移，这些部件的相对位置很可能改变，特别是很可能磨损的阀元件本身。如果基于控制杆的系统要在控制杆到达固定的闭合位置时可靠地闭合，那么基于控制杆的系统应能够适应尺寸公差和磨损。
[0008]根据本发明，提供一种具有截止阀的加压流体汽缸，所述截止阀包括:阀元件，其可在朝向和远离阀座的线性方向上移动，以选择性地闭合所述截止阀；控制杆，其通过偏心联接器联接到所述阀元件，使得所述控制杆的旋转致使所述阀元件线性运动；以及弹力构件，其在所述阀元件与所述偏心联接器之间作用，以便驱使这些部件分开。
[0009]起作用来驱使阀元件和偏心联接器偏置分开的弹力构件的存在意味着，无论偏心联接器与阀座之间可存在的尺寸公差如何和/或如果任何部件遭受磨损，在偏心联接器与阀座之间一直维持所需的密封力。因此，保证将控制杆移动到固定的闭合位置，以将阀元件移动到正确的闭合位置，而不管公差和/或磨损中的任何变化。
[0010]弹力构件可被布置来提供恒定的预设偏置力。然而，优选地，汽缸还包括弹力构件调节螺母，其允许调节由弹力构件提供的偏置力。
[0011]优选地，偏心联接器通过阀杆联接到阀元件，并且弹力构件容纳在阀杆内。
[0012]偏心联接器可以是凸轮机构或曲柄机构。
[0013]阀元件优选地在加压容器外部，使得它是通过流体压力来偏置打开，或它可在加压容器内部，使得它是通过流体压力来偏置闭合。另外，可提供阀元件偏置构件来驱使阀元件朝向或远离阀座。
[0014]现在将参照附图描述根据本发明的一种汽缸的实例，在附图中:
[0015]图1是穿过汽缸的顶部和截止阀的横截面；并且
[0016]图2是更详细示出截止阀的内部布置的横截面。
[0017]阀包括螺旋到如本领域中熟知的加压汽缸2中的阀体1。气体出口路径3向上延伸穿过阀体1的下部部分的中心，之后具有向左倾斜的部分和向右边倾斜的另一部分，如图1所示。这些倾斜部分对于可同样应用于笔直轴向气体流动路径或气体路径的任何布置的本发明是不必要的。
[0018]剩余压力阀4和计量器5都在加压区域中在阀元件6上游与气体出口路径3连通。阀元件6是环，其被设计来以围绕气体出口通道3的出口的环形浅槽的形式坐落于阀座7中。如图1中所示，在阀元件6在打开位置中的情况下，连通对气体出口 8开放。
[0019]阀通过控制杆10的操作来打开和闭合，控制杆10通过偏心联接器11 (如曲柄或凸轮)连接，随之，控制杆10的旋转通过偏心联接器11连接到阀杆11并因此阀元件6的线性移动，以便打开和闭合阀，如下文描述。偏心联接器11由可旋转联接器13联接到阀杆12，当旋转控制杆时，可旋转联接器13将在阀杆内旋转，但是仍然将向阀杆传输轴向力。
[0020]阀杆12可在阀套14内滑动，阀套14通过互补螺纹15螺旋到阀体2中。高压密封件16密封阀体2与阀套14之间的接口。还存在如图2中所示的支承环17的选项。
[0021]阀杆12的主体由许多部件组成。阀元件保持构件20最靠近阀元件6，阀元件保持构件20保持阀元件6并且可在阀套14内滑动，阀元件保持构件20与阀套14由高压0形密封件21密封。还存在如图2中所示的支承环22的选项。
[0022]在与阀元件6相反的末端处，阀元件保持构件20螺旋到预加载轴23中。预加载轴23具有向外突出的环形凸缘24。第一弹簧25 (在这种情况下是螺旋盘绕的弹簧)在阀套14与环形凸缘24之间作用，以便将预加载轴23并因此将阀元件6驱使到打开位置中。
[0023]在凸缘24的相反侧上，出于下文描述的原因，预加载轴由呈一摞贝氏弹簧垫圈或片弹簧形式的第二弹簧26围绕。
[0024]如图2中最佳地示出，在预加载轴23的与阀元件保持机构20相反的末端处，预加载轴23螺旋到预加载螺母27中。这个预加载螺母靠在位于第二弹簧28的顶部上的垫圈28上。预加载螺母27螺旋到预加载轴23上的程度将确定由第二弹簧26提供的偏置力。如在图2中可见，预加载轴23上的凸肩29限制第二弹簧26可被压缩的程度。
[0025]滑块30附接到上文描述的偏心联接器13。滑块30可在阀套14内滑动，并且靠在垫圈28的顶部表面上，如图2中最佳地示出。滑块30并非刚性地联接到预加载轴23或预加载螺母27。
[0026]这样，偏心联接器11将滑块30推动到阀套14中，这个力通过垫圈28、第二弹簧26、凸缘24和阀元件保持构件20来传输，以便抵抗第一弹簧25和流体压力的作用来闭合阀元件6。当偏心联接器转动以使滑块30从套筒14中撤出时，这简单地释放阀杆部件上的闭合力，使得由第一弹簧25提供的偏置力连同流体压力致使阀打开。
[0027]第二弹簧26的存在允许机构收紧由阀部件内的尺寸公差或由部件(如阀座6)的磨损造成的任何松弛。例如，如果阀座6随时间推移而磨损，那么由第二弹簧26提供的偏置力将通过由环形凸缘24和预加载轴23施加的力而迫使阀元件保持构件20进一步向左，如图1中所示。因此，即使一旦阀部件磨损，控制杆10也可总是返回到完全相同的开口和闭合位置，并且第二弹簧26保证阀元件将仍然在所需的力下闭合。
[0028]此外，虽然汽缸与汽缸之间存在尺寸公差，但是第二弹簧26的存在意味着所有这些汽缸可具有相同的打开和闭合位置，使得如果使用者展望许多汽缸，这些汽缸看上去都将是统一的，因为它们的控制杆将在相同的位置中。如果所有控制杆要在不同的位置中闭合，那么这将关于汽缸是否全闭在使用者的心里造成不确定性，而且看上去将不整齐，从而产生阀未得到良好设计的印象。
【主权项】
1.一种具有截止阀的加压流体汽缸，所述截止阀包括:阀元件，其可在朝向和远离阀座的线性方向上移动，以选择性地闭合所述截止阀；控制杆，其通过偏心联接器联接到所述阀元件，使得所述控制杆的旋转致使所述阀元件线性运动；以及弹力构件，其在所述阀元件与所述偏心联接器之间作用，以便驱使这些部件分开。2.根据权利要求1所述的汽缸，其中所述汽缸还包括弹力构件调节螺母，其允许调节由所述弹力构件提供的偏置力。3.根据权利要求1或权利要求2所述的汽缸，其中所述偏心联接器通过阀杆联接到所述阀元件，并且所述弹力构件容纳在所述阀杆内。4.根据前述权利要求中任一项所述的汽缸，其中所述偏心联接器是凸轮机构。5.根据前述权利要求中任一项所述的汽缸，其中所述偏心联接器是曲柄机构。
【专利摘要】一种具有截止阀的加压流体汽缸(2)，所述截止阀具有包括阀元件(6)的线性可移动阀。控制杆(10)通过偏心联接器(11)联接到所述阀元件，使得所述控制杆的旋转致使所述阀元件线性运动。弹力构件(26)在所述阀元件与所述偏心联接器之间作用以驱使这些部件分开。
【IPC分类】F17C13/04
【公开号】CN105324602
【申请号】CN201480034473
【发明人】D·威尔士, N·詹卡洛
【申请人】兰德股份公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年5月20日
【公告号】CA2912874A1, EP2999912A1, US20160091144, WO2014187815A1