专利名称：气炬阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来控制气体燃料从燃料源流动到燃料消耗装置，诸如喷灯、割炬或焊炬，的气炬阀装置。
美国专利NO.5,123,837和NO.5,176,175描述了几种控制气炬中燃料流动的阀。通常，这类阀的主要关闭机构包括与位于阀体内的阀座金属与金属接触的阀针末梢。阀针与阀体螺纹连接，转动阀针使得阀针末梢与阀座接触。使得阀针与阀座可靠接触的运动的最后一步是针末梢顶着阀体转动。在阀针和阀座的接触面上采用一种特殊的润滑剂。如果没有润滑剂，阀座和阀针末梢之间的接触面可能会发生磨损。此外，为保证阀针和阀座形成可靠的密封，必须严格控制这些部件的机械公差，然而这样会导致制造费用的增加。
本发明提供一种能解决这些问题的经改进的阀。依据本发明的阀包括一有轴向中心孔的阀体和用螺纹安装在中心孔内可调节其在中心孔内的轴向位置的阀针。中心孔的第一部分或入口部分包括一可与有压力的燃料源连接的入口。中心孔的第二部分装阀针。一出口通道在第二部分和第一部分相接处附近与中心孔相连通。出口通道从中心孔横向延伸出，通到阀体的外表面上的出口。出口包括将气炬和点火器附着到阀体上的装置。
依据本发明，阀针包括一根在阀针末梢终止的轴。一环形隆起从轴延伸出，与针末梢隔开一段距离，形成隆起与轴之间的第一凹槽。第二凹槽形成在轴上，与第一凹槽离开一段距离。第一和第二凹槽均带有弹性密封圈。第二凹槽和密封圈将中心孔密封起来，使之与周围环境隔开。通过将阀针定位成使得第一凹槽和密封圈位于出口通道和入口之间，而能使得出口与入口之间不通。阀针可向阀体的第二端移动以使得出口通向中心孔的入口。
依据本发明的密封依赖于弹性密封圈和中心孔表面之间的接触。这样避免了传统阀的金属与金属的接触和磨损。而且密封圈比较便宜，必要时可更换。
依据本发明的另一方面，出口通道在具有第一直径的出口联接部分处与中心孔连通。具有小于第一直径的第二直径的中心孔的密封部分从出口连接部分朝向入口延伸。出口通道通向靠近中心孔两部分之间的接头的出口连接部分。在关闭位置，第一凹槽和第一弹性密封圈位于密封部分内，圈与中心孔的密封部分的表面密封配合。
依据本发明的另一方面，通过位于中心孔的入口部分内的一销和弹簧装置可控制出口通道内的气体压力。入门包括阀座装置。销包括一从销轴径向延伸出的凸缘。在关闭位置，凸缘与阀体的阀座装置配合。弹簧设置在阀针的轴套和凸缘之间，将凸缘压在关闭位置上。可根据阀针在中心孔内的位置调节弹簧力，亦即，当阀针朝向中心孔的入口移动时，弹簧被有压力的，这样弹簧力增加。因此，此时只有气体压力增加才能克服弹簧力，才能允许气体流过销。
通过下面结合附图详细描述，本发明将更易于理解，附图中
图1是带有依据本方面的阀的气炬的剖视图；图2是图1中的气炬阀的放大图；以及图3是图1和图2中的阀针的视图。
图1表示依据本发明的气炬阀装置的剖视图。装置包括一阀装置10、气炬14、壳体16和联接装置，联接装置包括用来将阀和有压力的气源，如气瓶或罐(未图示出]，联接起来的推杆18。
阀装置10包括一阀体20，阀体有一轴向穿过阀体的孔22。孔22包括一处于阀体20的入口端的入门24，有压力的气体通过该入口进入阀体。出口通道26从孔22横向延伸穿过阀体20，它包括一位于阀体外表面的出口28。进入阀体20的有压力的气体从入口24流经孔22和出口通道，从出口28流出。
气炬14包括一管30，管30附着到阀体20的出口28处。图1中所示的管30带有螺纹，其与出口28上的螺纹配合。气炬14有一点火器32和启动点火器的按纽34。点火器32和按钮34由壳体16支承。一电极36从点火器32延伸入管30内。流过管30的气体与通过管30上的孔30吸入的空气混合，混合气体在电极36的顶端燃烧，在管的末端形成火焰。美国专利NO.5,123,837描述了类似的点火器和电极结构。火焰管30的末端设置一火焰稳定器38，它有助于稳定火焰。
阀体20如图2中放大所示，其中火焰管30被截去。孔22穿过阀体20，从入口24到其相对端25。在入口24处，阀体20有一轴套40，其有用来将阀体安装到有压力的气体源上的内螺纹42。推杆18通过螺纹联接在孔22内。
孔22做成有一具有第一直径的出口联接部分46和具有小于第一直径的第二直径的密封部分48。倒角部分47形成出口部分46和密封部分48之间的接头。出口通道26与出口联接部分46相连通，靠近倒角部分47。
阀针50放在孔22内，其与孔22的出口联接部分46和密封部分48配合，构成阀控制装置。阀针50如图3单独所示。阀针50包括一轴52，其圆周上形成有隔开的第一凹槽54和第二凹槽56。轴末梢58从轴52延伸出。阀针50包括一有螺纹的凸缘60，其与孔22的螺纹部分44配合。阀针50的头部62从阀体20的端部延伸出。阀针50的头部62带有键槽以将阀针安装到把手64上。通过向某个合适的方向转动把手64，使得阀针50在孔22的螺纹部分44内移动，从而阀针50可朝向入口24移动或从入口处退出，这一点应该很容易理解。
阀针50的末梢58位于阀针入口方向的端部。阀针50的环形隆起70与末梢58隔开一段距离，围成第一凹槽54。依据图示的实施例，环形隆起70的直径比轴52的直径小。在第一凹槽54内放置由弹性材料制成的第一密封圈72或O形环，在第二凹槽56内放置由弹性材料制成的第二密封圈74或O形环。第二凹槽56和密封圈74位于轴52上，与阀体20的入口侧相对。第二密封圈74与孔22的壁全面接触，以将出口通道26密封，与外界环境隔离。
通过将针50选择定位，可控制入口24和出口通道26之间的流动连接。参照图2，通过将阀针50定位成使得第一凹槽54位于出口通道26和入口24之间，迫使O形环72与孔22的内表面接触，处于密封部分48内，以便将出口通道相对于入口24密封起来。在阀针50的关闭位置，第一凹槽54和O形环72位于孔22的密封部分48内，密封部分48的直径比联接部分46的直径小，从而有压力的O形环72。倒角部分48有助于将第一O形环72引入孔22的密封部分48内。为打开阀，阀针50从入口24处移开，以便第一凹槽54和O形环72移入孔22的出口联接部分46内，从而环绕O形环一定间距，使得入口24通到出口通道26。阀针50可以移动到一位置，此时，第一O形环72完全位于孔的联接通道46内，使得阀最大限度的打开。阀针50和出口联接部分46做成在关闭位置和完全打开位置之间须转动阀针大约三圈，其中包括从初始打开位置到完全打开位置的近似一圈的转动。阀针的运动范围保证更精确的控制通过阀的流量。
在孔22的入口端设置销80和弹簧82装置，以便调节出口通道26内的气体压力。美国专利No.5,176,175详细地公开了类似的结构，可用来作参考。销80有一加长的主体，包括一径向延伸出的凸缘84。垫片86放置在凸缘84朝向入口24的表面上。入口24包括阀座装置90，其与销80和凸缘84配合，以关闭入口24。弹簧82被夹在环形隆起72和凸缘84之间，以便将销80压靠在阀座装置90上。弹力可由气源内的气体压力克服，而允许销80移动，从而打开阀座90的入口。可选择适合气源的具有合适的弹性系数的弹簧80。弹力可由阀针50相对于入口24的位置来调节。该装置可随着气源内的压力变化自动调节，以保持出口通道26内的压力恒定。
在图示实施例中，阀座装置90设置成推杆18，其包括接纳销80的孔92和与凸缘84以及垫片86配合的表面94。
一止动螺母100通过螺纹102紧固到孔22上，并在阀体20的端部25处支承阀针50。止动螺母100用来限制阀针50离开入口24的运动，以防阀针从孔22的螺纹部分44上脱开。如图3所示，阀针50包括一位于装在止动螺母62内的阀针部分上的密封凹槽106。弹性材料制成的密封圈108搁在密封凹槽106内，形成周围环境和阀体20内部之间的第二次密封。
已借助于优选实施例描述了本发明的原理和工作方式。本发明不应理解成限制在上述的特定实施例中。相反，上述实施例应理解为是对本发明的说明而不是限制，其他入作出的各种变化、修改和等同物并不脱离后附的权利要求所述的本发明的范围。
权利要求
1.一种控制有压力的燃料流动的阀，它包含具有一轴向孔的阀体，该轴向孔形成一位于阀体入口端的有压力的燃料的入口，该阀体还有与孔相连通的从孔横向延伸出的出口通道，并且该阀体还包括位于阀体外表面上的出口；一设置在孔内的阀针，它可移动，阀针有一轴、一从轴延伸出的末梢、以及靠近末梢的环形隆起，该环形隆起形成位于隆起和轴之间的沿圆周的第一凹槽，该阀针还有形成在轴上与第一凹槽离开一段距离的沿圆周的第二凹槽；放置在第一凹槽内的第一弹性密封圈；放置在第二凹槽内的第二弹性密封圈；将阀针固定在孔内的一可选择位置范围内的轴向位置上的装置，该可选择的位置范围包括一关闭位置，此时，第一凹槽位于出口通道和入口之间，以及一打开位置，此时，第一凹槽从孔的入口端移开一端距离，足以使孔的入口通向出口通道；以及当阀针处于打开位置时，自动调节出口通道内气体压力的装置。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述出口通道与所述孔的具有第一直径的出口联接部分连通，所述孔具有靠近出口联接部分的具有小于第一直径的第二直径的密封部分，其朝入口方向延伸，一倒角部分连接出口联接部分与密封部分，在阀针处于关闭位置时，第一凹槽和第一密封圈定位于密封部分内，第一密封圈与密封部分的内表面接触。
3.如权利要求2所述的阀，其特征在于，阀针朝向入口端运动使得第二密封圈与密封部分的内壁分离开。
4.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述用来将阀针可选择地定位装置由一形成在阀针上的螺纹部分以及形成在阀体上的与阀针上的螺纹部分匹配的匹配螺纹组成。
5.如权利要求1所述的阀，其特征在于，它还包含一将出口连接到气炬上的装置。
6.如权利要求1所述的阀，其特征在于，它还包含一将入口联接到有压力的燃料源上的装置。
7.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述自动控制气体压力的装置包含位于入口内的阀座装置；设置在孔第一部分内的带有一凸缘的销；以及设置在孔的第一部分内的弹簧，其与阀针轴套和销的凸缘配合，将凸缘压靠在阀座装置上。
8.如权利要求7所述的阀，其特征在于，所述阀座装置是一安装在所述入口内的构件，它具有一与所述销的凸缘配合的面和一供所述销插入的通道。
9.如权利要求8所述的阀，其特征在于，所述构件是一从阀体延伸出的推杆，用来联接阀和有压力的燃料源。
全文摘要
一种有压力的燃料用的气炬阀,包含有中心孔的阀体和安装在孔内可调节其轴向位置的阀针。孔的入口部分与有压力的燃料源相接。孔的第二部分装有阀针。一出口通道在孔的入口部分和第二部分的接头处与孔连通,通到阀体外表面上的出口。出口包括将气炬和点火器附着到阀体上的装置。阀针包括轴和末梢。阀针上有凹槽,其中有弹性密封圈,将出口通道与外界隔离。改变阀针的位置,可使出口和入口之间相通或不通。一弹簧和销装置可与阀针配合,调节出口通道内的气体压力。
文档编号F23D14/46GK1184226SQ9711670
公开日1998年6月10日 申请日期1997年7月25日 优先权日1996年7月25日
发明者吉尔伯特·R·法纳姆 申请人:库珀工业公司