具有隔板阀构件端部密封件的压力平衡阀的制作方法

专利名称：具有隔板阀构件端部密封件的压力平衡阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及阀，其具有压力平衡阀构件和阀构件隔板密封件。
背景技术：
本节提供关于本公开内容的背景信息，它们并不一定是现有技术。螺线管操作阀是已知的，其提供对用于操作设备(如分类器、包装机、食物处理器等)的流体(如增压空气)的控制。为了将螺线管操作阀保持在关闭位置，诸如弹簧的偏压构件是已知的。例如，在Chorkey的美国专利4，598，736中也已知增压流体的入口压力能够在阀内平衡，以减小螺线管组件使得阀构件在关闭和开启位置之间移动所需要的力。已知压力平衡阀设计具有几个缺陷，压力平衡阀可包括阀构件的端部活塞中的阀密封件，例如O形环或D形环，其提供运动密封件以允许阀构件滑动运动，这也取决于接收D形环的孔的表面处理。不过，这些密封件由于密封件磨损或当均衡压力以允许活塞运动的时候容易受到进入阀的大气污染物的影响，还当阀被加压时容易受到蠕变的影响，其增加滑动摩擦并因此加长阀打开时间。作为阀组件中的污染物的水分和灰尘可进入螺线管组件，其可导致阀粘滞，减少阀动力，延迟操作时间，导致D形环损坏的孔表面处理损坏，或泄漏。

发明内容
本节提供了本公开内容的总体性概述，并不是对其整个范围或其全部特征的全面公开。根据几个实施例，隔板密封的、压力平衡的阀组件包括阀体和筒部，其连接到阀体。筒部包括第一筒部分开器，其将入口与出口分开；筒部装载端；保持构件，其螺纹接合到筒部装载端。与阀体的纵向轴线同轴滑动的阀构件部分滑动地接收在保持构件中。弹性材料隔板固定到阀构件，其具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间以产生流体压力边界。根据另外的实施例，隔板密封的、压力平衡的阀组件包括阀体和筒部，其连接到阀体。筒部包括筒部装载端。保持构件接合到筒部装载端。阀构件与阀体的纵向轴线同轴滑动。弹性材料第一隔板被连接到阀构件并从阀构件向外直径地延伸，其具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间以产生第一隔板流体压力边界。弹性材料第二隔板被连接到阀构件并相对于第一隔板在阀构件的相对端从阀构件向外直径地延伸，并且具有隔板本体，其扣在第一和第二可调保持构件之间以产生第二隔板流体压力边界。
根据进一步的实施例，隔板密封的、压力平衡的阀组件包括阀体和筒部，其连接到阀体。筒部包括第一筒部分开器，其将入口与出口分开；筒部装载端；保持构件，其螺纹接合到筒部装载端。阀构件与阀体的纵向轴线同轴滑动。弹性材料隔板固定到阀构件，其具有隔板本体。第一主动接合构件从保持构件延伸，第二主动接合构件从筒部装载端延伸并且相对于第一主动接合构件背向。第一和第二主动接合构件均部分地嵌入隔板的隔板本体以当保持构件螺纹连接到筒部装载端时产生流体压力密封。根据其他的实施例，隔板密封的、压力平衡的阀组件包括阀体和筒部，其连接到阀体。筒部包括第一筒部分开器，其将入口与出口分开；筒部装载端；保持构件，其轴向可调地接合到筒部装载端；阀构件，其与阀体的纵向轴线同轴滑动。阀构件部分可滑动地接收在保持构件中。阀构件的活塞端可滑动地和非密封地接收在保持构件的缸体腔中。覆模到阀构件上的弹性材料隔板具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间以产生流体压力边界。根据本文提供的描述，其它的应用领域将变得明显。本概述中的描述和特定例子仅仅是出于说明性目的，不应用来限制本公开的范围。


在此描述的附图仅仅用于图解说明所选的实施例，并不是所有可能的实施，不应用来限制本公开的范围。图1是本发明的具有隔板端密封件的平衡阀组件的前部正视 图2是图1的阀组件的端部正视 图3是图2的截面3截取的截面前部正视 图4是图3的区域4的截面前部正视图，其示出了阀关闭位置中的阀构件；
图5是从图4修改的截面前部正视图，其进一步包括运动到阀打开位置的阀构件；
图6是类似于图5的截面前部正视图，其示出了在阀关闭位置中的平衡柱形阀的另一实施例；
图7是图6的截面前部正视图，其修改成显示阀打开位置；
图8是歧管组件的透视图，其具有多个图1的压力平衡阀，其与多个流动分配装置连
通；
图9是从图3的实施例修改的另一实施例的截面前部正视 图10是类似于图3的截面前部正视图，其示出了本发明的另一实施例；
图11是图10的区域11的截面前部正视图；以及
图12是具有两个隔板密封件的本发明的进一步实施例的类似于图10的截面前部正视图。在附图的这几个视图中，相应的附图标记表示相应的部分。
具体实施例方式现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。提供示例性实施例，从而使得本公开是全面的，并且将充分地向本领域技术人员传达保护范围。阐述众多的特定细节，比如特定部件、装置和方法的例子，以提供本公开实施例的全面理解。对于本领域技术人员显而易见的是，具体的细节并不是必须采用的，示例性实施例可在许多不同形式中实现，并且也不应该解释为限制本公开的范围。在某些示例性实施例中，对公知工艺、公知装置结构和公知技术并不进行详细描述。本文使用的术语仅仅是为了描述特定的示例性实施例，不应作为限制。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”可被理解成包括复数形式，除非上下文明确地另行指出。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含式的，因此表示存在列出的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。在此描述的方法步骤、过程和操作不应解释为必须要求以讨论或说明的特定顺序执行，除非具体指出作为执行顺序。还要理解的是，可以采用附加步骤或替代步骤。当一个元件或层被称为在另一元件或层“上”，“接合到”，“连接到”或“联接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、接合到、连接到或联接到另一元件或层，或者可以存在插入元件或层。相对比，当一个元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可能并不存在插入元件或层。用于描述元件之间关系的其他词应该以相似的形式解释(例如“之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等等)。本文使用的术语“和/或”包括关联的列出项中一个或更多个的任意和所有组合。虽然术语第一、第二、第三等等在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语仅仅用于将一个元件、部件、区域、层和部分与另一区域、层或部分进行区分。在本文中使用诸如“第一”、“第二”和其他数字用语之类的术语时不暗示存在序列或顺序关系，除非在上下文中明确指出。因此，在不背离示例性实施例教导的情况下，后文所述的第一元件、部件、区域、层或部分也可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。空间性相对术语，比如“内”、“外”、“下”、“之下”、“下部”、“之上”、“上部”等等在此
可用于方便地描述一个 元件或特征和另一个或多个元件或特征的如图所示的关系。空间性相对术语意在包含除了图中所示的方位之外的使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果图中的装置被翻过来，那么描述为在其他元件或特征“下”或“之下”的元件就会定向在其他元件或特征“之上”。因此，示例术语“之下”可以包含之上和之下两种定向。装置可以被另外定向(旋转90度或在其他方位)，并且本文使用的空间相对描述用语将被相应解释。参照图1和2，阀组件10可包括阀体12，其具有在第一端可释放地与此连接的筒部14，以及在相对的第二端可释放地连接到阀体12的阀头15。筒部14可从阀体12移除以提供其中包含的构成部件的替换。参照图3，螺纹连接16可设有筒部14，以便筒部14可螺纹地并且因此可释放地连接到阀体12。至少一个功率连接器18可设有阀头15，其适于接收电力连接(未示出)以提供操作阀组件10的螺线管致动器所需的交流或直流功率。阀头15包括帽部分20，其能够使用连接环部分22可释放地连接到阀体12，连接环部分22适于磨擦地接合阀体12的本体端部分24。阀体12可以进一步包括螺线管罐26，其包围并含有线圈28，其具有线，线盘绕以在通电时产生电磁场。线圈架30提供用于线圈28的结构支撑件并还适于接收功率连接器18。磁极片32轴向可调地定位，例如使用本体端部分24处的螺纹连接。衬套34位于线圈架30和磁极片32之间，以允许在磁极片32的位置调整期间的滑动运动。衬套34也包括衬套凸缘36，其帮助保持/加强由线圈28产生的电磁场。偏置构件38，例如压缩弹簧，在磁极片32内被保持，其目的将更好地参考阀组件10遵循的操作描述。磁极片32可以进一步包括压力平衡通道40，其适于允许线圈架30内的流体在磁极片32的相对端平衡。线圈架凸缘42相对于线圈架30径向向外延伸并相对于衬套凸缘36相对地定位。线圈架凸缘42因此也提供用于包含线圈28。电枢接收构件44邻近线圈架凸缘42定位并在靠线圈架凸缘42的位置被保持。电枢接收构件44的接收构件管部分46被定向成基本上与线圈架30的内孔中的衬套34同轴。电枢接收构件44使用可调保持构件48或通过弹性构件49保持在位置上。可调保持构件48邻近筒部14的螺纹连接16被螺纹接收，并且因此当筒部14螺纹连接到阀体12的时候被定位。弹性构件49，例如O形环，可位于可调保持构件48和电枢接收构件44之间，以朝向线圈架凸缘32偏置电枢接收构件44 (在图3中显示为向右)并且相对于偏置构件38的偏置力。螺纹连接16在筒部14的筒部连接端50中建立并因此还接收可调保持构件48。筒部14在筒部装载端56和筒部连接端50之间的隔开位置可进一步包括第一和第二筒部分开器52，54。可调座构件58作为可调保持构件48的一部分延伸并可滑动地和可密封地接收并靠在第二筒部分开器54内。当可调保持构件48接收在筒部连接端50中的时候，可调座构件58通过螺纹调整轴向移动。阀构件60，其根据几个实施例限定提升阀构件，包括管状电枢部分62，其在电枢接收构件44的接收构件管部分46内滑动地被接收。当线圈28通电或断电时，阀构件60因此关于阀组件10和阀体12的纵向轴线64同轴滑动。偏置构件38的偏置力正常地在阀关闭方向“A”中偏置阀构件60直到线圈28通电，其间阀构件60在相对的阀打开方向“B”中移动。密封构件66，例如O形环或D形环，定位在槽或凹槽中，其围绕电枢部分62的周边形成。密封构件66产生流体边界密封，其在电枢部分62和可调保持构件48的孔壁68之间。密封构件66因此当阀构件60在阀关闭方向“A”或阀打开方向“B”中的任一个中滑动时产生在电枢部分62和可调保持构件48之间的流体边界。阀构件60进一步包括升高的座接合部分70，其可以包括覆模成型的橡胶或弹性材料部分71，其接触阀关闭位置中的第一筒部分开器52，并接触阀打开位置中的可调座构件58。在图3所示的阀关闭位置中，入口 72中的增压流体与出口 74和排出口 76的每个隔离。在阀关闭位置，第二筒部分开器54位于出口 74和排出口 76之间，可调座构件58与排出口 76流体连通。阀构件60进一步包括活塞端78，其相对于电枢部分62建立。活塞端78滑动地接收在保持构件80中，其螺纹连接到筒部装载端56。活塞端78可滑动地设置，但是相对于保持构件80不被密封(即，非密封地设置)，在活塞端78和保持构件80之间不具有密封件，例如O形环或D形环，或产生流体边界密封的类似物。活塞端78和保持构件80之间装配的滑动接触被提供以维持阀构件60相对于组件纵向轴线64的轴向对齐。为了在阀组件10的保持构件80连接处产生流体边界密封，隔板82可以在隔板82产生期间物理地固定，结合或覆模成型到阀构件60，其具有从阀构件60向外直径地延伸的隔板体83。隔板体83由在保持构件80螺纹连接到筒部装载端56时产生的压缩力通过保持构件80和筒部装载端56之间的压缩物理地扣住。当隔板体83在阀构件运动期间偏转时，隔板体83在垂直于纵向轴线64的方向上基本上是平面的以提供均匀装载。因为隔板82提供接近入口 72所需的流体边界并且因此防止大气污染物进入筒部14，在活塞端78和保持构件80之间不需要密封构件。筒部14也可以包括多个O形环或D形环，其允许筒部14在歧管内密封地接收(参照图8显示和描述的)。这些密封构件包括第一、第二、第三和第四密封构件84，86，88，90的每个。第一密封构件84接收在筒部装载端56中。第二密封构件86接收在第一筒部分开器52中。第三密封构件88接收在第二筒部分开器54中。第四密封构件90接收在筒部连接端50中。第一、第二、第三和第四密封构件84，86，88，90的每个接收在围绕筒部14的周边形成的槽或凹槽中并协助在入口 72、出口 74和排出口 76的每个之间提供流体边界。参照图4，阀构件60的活塞端78与缸体壁92滑动接触，缸体壁92限定缸体腔94，其在与组件纵向轴线64同轴的保持构件80内产生。如上所述，活塞端78的滑动配合允许流体，例如空气，朝向或远离隔板82流经活塞端78，在阀组件10内维持阀构件60的轴向对齐。保持构件80使用连接螺丝96可调地连接到筒部装载端56。隔板82基本上接收在保持构件80的端面97中产生的镗孔95中，允许隔板82的一部分厚度自由延伸超出端面97以与筒部装载端56的接收面99的接触。保持构件80在阀打开方向“B”中螺纹插入直到隔板82的直径壁部分在第一主动接合构件98和相对定向的第二主动接合构件100之间压缩，第一主动接合构件98从保持构件80的镗孔95的表面在阀打开方向“B”中延伸，第二主动接合构件100从筒部装载端56的接收面99在阀关闭方向“A”中延伸。第一和第二主动接合构件98，100弹性地偏转并且因此部分地延伸进入隔板82的隔板直径壁101以磨擦地接合隔板82并同时产生第一流体边界密封。隔板82产生的第二流体边界密封在隔板接合界面102处限定，其中隔板82被物理地固定，粘结，结合或覆模成型到阀构件60。阀构件60的升高的座接合部分70的弹性材料部分71包括第一接合表面104，其接触第一座圈106，其在限定阀关闭位置的第二筒部分开器54中产生。第一接合表面104和第一座圈106之间的接触产生入口 72和出口 74之间的流体边界，其与由第一和第二主动接合构件98，100产生的流体边界一起，加上隔板接合界面102提供阀关闭位置中的入口72中的增压流体的流体包含边界。仍参照图4并且再次参照图3，阀构件60由于下面的标准在阀关闭位置中被定义为“压力平衡的”。利用增压流体，例如在入口 72中接收的空气，流体压力在隔板82的流体暴露的直径“C”上的阀关闭方向“A”中作用，即保持构件80和筒部装载端56之间不密封的隔板82的表面面积部分，或结合到隔板接合接口 102的阀构件60的地方。流体压力还在第一接合表面暴露的直径“D”上的弹性材料部分71的第一接合表面104的该部分上的阀打开方向“B”中相反地作用。隔板82的流体暴露的直径“C”基本上等于第一接合表面暴露的直径“D”，因此在阀关闭位置中，入口 72中的流体压力在阀关闭方向“A”和阀打开方向“B”的两个中相同地作用，产生阀构件60上的平衡力载荷。因为力载荷被平衡，运动阀构件60远离关闭位置所需的操作力仅必须克服与筒部14接触的阀构件60的静摩擦力和偏转隔板82并压缩偏置构件38所需的力。参照图5并且再次参照图3，当线圈28通电，以及阀构件60在与组件纵向轴线64同轴的阀打开方向“B”中轴向地移动的时候，阀打开位置建立。当阀构件60在阀打开方向“B”中移动时，隔板82的偏转区域108保持活塞端78和缸体腔94之间产生的流体压力边界。当阀构件60被移向阀打开位置的时候，在偏转区域108的隔板82的弹性偏转也产生偏置力，其作用于阀关闭方向“A”中。这种偏置力可用于帮助阀构件60返回到阀关闭位置。当线圈28断电的时候，弹性偏转的隔板82的偏置力因此减少阀组件10的阀关闭时间“t”。阀构件60在阀打开方向“B”中滑动直到第一接合表面104从第一座圈106移动以产生提升阀流动通道110。同时，升高的座接合部分70的弹性材料部分71的第二接合表面112接触第二座圈114，其在可调座构件58中产生。第二接合表面112和第二座圈114之间的接触将出口 74中的流体与排出口 76隔离。入口 72中的增压流体此后能够通过提升阀流动通道110流向和流出出口 74。仍参照图5并且再次参照图3，阀构件60由于下面的标准在阀打开位置中也被定义为“压力平衡的”。利用增压流体，例如在入口 72中接收的空气，流体压力在隔板82的流体暴露的直径“C”上的阀关闭方向“A”中作用，如上所述。流体压力还在第二接合表面暴露的直径“ ε ”上的第二接合表面112和第二座圈114之间的界面处的升高的座接合部分70的弹性材料部分71上的阀打开方向“B”中相反地作用。隔板82的流体暴露的直径“C”基本上等于第二接合表面暴露的直径“ ε ”，因此在阀打开位置中，来自入口 72的流体压力在阀关闭方向“Α”和阀打开方向“B”的两个中相同地作用，产生阀构件60上的平衡流体力载荷。如上所述，可调座部件58在阀关闭方向“Α”或与组件纵向轴线64同轴的阀打开方向“B”任一个中轴向地可调。这允许被调整的升高的座接合部分70的总位移，增加或减少提升阀流动通道110的尺寸，以及阀组件10的阀打开和阀关闭位置之间的总行进时间。另外注意到，第一接合表面104和第二接合表面112的任一个或两个可以是金属材料表面或可以通过使弹性材料覆模成型而产生，弹性材料例如橡胶或聚合材料。为了在阀构件60重新定位到阀打开位置时提供额外的流体边界密封，密封构件118，例如O形环或D形环，位于可调座部件58和筒部连接端50的座构件界面表面116之间。参照图6并且再次参照图3，根据本发明的另外的实施例，阀组件120包括筒部121，其可以用于在阀体12上代替筒部14。筒部121从筒部14修改，以包括筒部分开器122，其具有圆筒形壁第一轴构件接收表面124。柱形阀构件126替换筒部14的阀构件60，并且包括第一轴环128和第二轴环130，每个都由弹性材料覆模成型到柱形阀构件126上而产生。在图6所示的阀关闭位置中，第一轴环128的第一轴环接合表面132接触筒部分开器122的第一轴构件接收表面124。这产生入口 134和每个出口 136和排出口 138之间的流体边界密封。隔板82’类似地连接到保持构件80’和筒部装载端56’，以提供用于入口134中的增压流体的流体压力边界密封以防经过或通过活塞端78’溢出。在所示的阀关闭位置中，第一轴流动通道140在第二轴环接合表面142和可调座部件58’之间产生。出口 136中的流体因此通过第一轴流动通道140通过排出口 138被排出。类似于以前的实施例，可调座部件58’轴向可调，以控制阀组件120的阀打开和阀关闭位置之间所需的位移。也类似于以前的实施例，第一和第二轴环128，130的每个可以是金属材料或覆模成型的弹性材料，例如橡胶或聚合材料。参照图7，当柱形阀构件126在阀打开方向“B”中轴向移动的时候，活塞端78’在阀打开方向“B”中共同移动，增加缸体腔94’的体积和在偏转区域108’偏转隔板82’。第一轴环接合表面132从与第一轴构件接收表面124接触移走，产生第二轴流动通道144。同时，第二轴环130的第二轴环接合表面142接触第一筒部分开器52’的第二轴构件接收表面146，产生出口 136和排出口 138之间的流体边界。入口 134中的增压流体可因而在阀打开方向中流出出口 136，其中具有流体压力边界，其由隔板82’和第二轴环接合表面142产生。在阀打开方向“B”中的柱形阀构件126的轴向位移也在隔板82’的偏转区域108’产生偏置力，其当阀断电的时候帮助在阀关闭方向“A”中返回柱形阀构件126。现在参照图8，本公开的多个阀组件作为空间和成本节约措施可共同连接到歧管，用于通过阀组件的多个部件的操作。在示例性实施例中，多个阀组件10螺纹连接到歧管块148的单独螺纹接收孔。阀组件10可在基本上平行的排上布置，由第一和第二排150，152表示。阀组件10的组,通过示例的阀组件组154显示,可共同连接到一个或多个流动分配装置156。在本构造中，组154包括8个阀组件10，其由歧管块148和装置安装块158的内部流道(未示出)共同连接到流动分配装置156。阀组件10的额外组可以依次连接到流动分配装置156’，156"，156〃’的每个。阀组件和流动分配装置的数量不被显示的示例的构造限制，并且可以随制造商的决策而变化。成组的多个阀组件也使制造到阀组件的电连接变得容易，电连接例如线束(未示出)，其可用于使多个阀组件通电。参照图9并且再次图3和5，阀组件160已经从阀组件10修改。阀组件10的单件阀构件60已经由多件阀构件组件162替换。阀构件组件162包括电枢部分164，其使用电枢部分164的阳螺纹端168可释放地连接到阀构件部分166，阳螺纹端168螺纹连接到阀构件部分166的阴螺纹端170。活塞部分172在活塞部分阳螺纹连接器端174螺纹连接到阀构件部分166的阴螺纹连接器端176，其相对于阴螺纹端170相对定位。隔板82’覆模成型到活塞部分172上，整体连接到活塞部分172的活塞构件178执行与活塞端78类似的功倉泛。阀组件10的密封构件66已经由在槽182上覆模成型到修改的电枢部分164上的第二隔板180代替。第二隔板180的相对端是可压缩的并定位在位于可调保持构件186和接触元件188之间的腔184中，可调保持构件186从可调保持构件48修改。可调保持构件186的螺纹端190具有外部阳螺纹，其与筒部连接端50’接合，以及内部阴螺纹，其接合至接触元件188的外部阳螺纹。可调保持构件186和接触元件188两者都被保持在筒部连接端50’内，其通过螺纹连接16’螺纹连接到螺线管罐26’。第二隔板180提供第二轴向和弹性可偏转的密封构件，其当从图9所示的阀关闭位置偏转到类似于在图5所示位置的阀打开位置时提供类似于隔板82’的偏置力。第二隔板180与密封构件66相比在与电枢部分164结合处提供改进的流体密封。这种额外的偏置力为阀组件160提供阀关闭时间“t2”，其小于或等于本文前面所述的阀关闭时间“t”。包括第二隔板180的构造也允许指定的阀入口移动到交替的阀口，因而提供不同的阀功能(例如，常开或常闭的构造)并且进一步减少污染物进入螺线管致动器。参照图10并且再次参照图3和4，根据又一实施例，阀组件200包括隔板安装和捕获设计，其从保持隔板82的设计修改。阀组件200包含阀组件10的许多相同特征；因此，在此仅进一步讨论差异。阀组件200提供修改的阀构件202，其包括整体连接的电枢部分204，其在设计上相似于电枢部分62并用作电枢部分62，但是提供隔板附接端206，其限定阀构件202的相对端或第二端，其从阀构件60修改。隔板附接端206滑动地设置在筒部装载端208中，其从筒部装载端56修改，以便筒部装载端208直接可滑动地接收隔板附接端206。保持构件210螺纹地与筒部装载端208接合，但是用几种方式从保持构件80修改，其将在下面更详细地描述。有弹力的、可弹性偏转的材料第二隔板212从第一隔板82修改，因为第二隔板212在相对端需要压缩接合并因此不是由覆模成型或结合到隔板附接端206而固定。代替隔板212结合到隔板附接端206，安装在安装方向“H”中的隔板保持紧固件214部分地抵靠隔板附接端206压缩隔板212。隔板212在其与筒部装载端208和保持构件210的每个的界面处也被部分地压缩，因此，两个压力边界由隔板212产生。参照图11并且再次参照图3，4和10，保持构件密封件216，例如O形环或D形环，可以提供在筒部装载端208和保持构件210之间，以提供除了隔板212之外的额外的密封能力。通过从隔板附接端206中消除活塞端78，保持构件210可包括六角形驱动开口 218，其接收六角形驱动工具(未示出)，以在安装期间轴向地旋转保持构件210和抵靠隔板212就位。金属间的接触在抵靠筒部装载端208的保持构件210的完全就位位置处产生，其在保持构件端面220和筒部装载端内壁222之间发生。这种金属间的接触在保持构件210的第一隔板接合面224接触和部分压缩隔板212的位置产生并限制隔板干涉区223。第一隔板接合面224相对于筒部装载端208中产生的第二隔板接合面226相反地定位。第一和第二隔板接合面224，226之间的隔板212的部分压缩产生入口 72’中存在的流体和在六角形驱动开口 218处的大气之间的第一压力边界228。筒部装载端208包括活塞接收孔232，其同轴地与组件纵向轴线64’对齐。当隔板保持紧固件214螺纹接合至隔板附接端206的时候，当紧固件头部接触面236直接接触活塞构件230的活塞构件接触面238时紧固件头部234直接接触并部分压缩隔板212。紧固件头部接触面236和活塞构件接触面238之间的这种直接的金属间的接触限制隔板212的部分压缩。隔板保持紧固件214也包括紧固件螺纹柄240，其螺纹接收在螺纹盲孔中，其通过活塞构件230产生并部分通过隔板附接端206相对于组件纵向轴线64’同轴地延伸。隔板保持紧固件214包括在紧固件头部234中产生的紧固件驱动槽244，以提供隔板保持紧固件214的轴向旋转和到隔板保持紧固件214的扭矩应用。紧固件头部234定位于保持构件210的保持构件腔246中并与六角形驱动开口 218相比可以具有更大的直径；因此，在保持构件210安装之前，隔板保持紧固件214可被安装。当紧固件头部234接触和部分压缩隔板212时，第二压力边界248在入口 72’中存在的流体和六角形驱动开口 218处的大气之间产生。隔板212的部分压缩产生第二隔板干涉区250，其通过在活塞构件接触面238 (其接收隔板212的部分厚度)中产生的隔板接收镗孔252的深度在轴向尺度上受限制。第一和第二隔板干涉区223，250限定预定隔板压缩，其在不同的阀组件200之间促进可再生的隔板压缩并因此促进可预测的密封属性。预定隔板压缩的范围可以在隔板212的厚度的大约5%至大约50%或更多之间。参照图12并在此参照图3，4和9-11，阀组件254从阀组件200修改以进一步在相对于隔板212’的阀构件的相对端处添加第二隔板，并提供分离的、非整体连接的电枢构件。因为与隔板212’相关联的多个部件类似于相对于阀组件200讨论的那些，仅有差异将进一步被讨论。阀组件254包括连续的通孔258，其通过阀组件254的整个长度轴向地延伸。第一螺纹孔部分259类似于螺纹盲孔242，第二螺纹孔部分260在阀组件254的相对端产生，以螺纹接收电枢构件螺纹柄262，其从电枢构件264轴向地延伸。阀组件254进一步包括第二活塞构件266，其在相对于活塞构件230’的阀组件254的相对端处。
通过分离阀组件254和电枢构件264成不同的构成部件，当第二活塞构件266的活塞构件第二接触面268直接接触电枢构件接触面270的时候，空间可以提供在接触面之间以在第一隔板部分273处并入和部分压缩有弹力的、可弹性偏转的材料第二隔板272。第二隔板272的这种部分压缩产生第二隔板第一干涉区274。相对的第二隔板部分275位于第一可调保持构件277的第一隔板接合元件276和第二可调保持构件279的第二隔板接合元件278之间并被其部分地压缩。第二隔板272的这种部分压缩产生第二隔板第二干涉区280。当金属间的接触在第一可调保持构件接触面282和第二可调保持构件接触面284之间发生的时候，在第二隔板第二干涉区280中的第二隔板272的偏转量被限制。第二隔板第一和第二干涉区274，280也限定预定隔板压缩，其在不同的阀组件254之间促进可再生的隔板压缩并且因此促进可预测的密封属性。预定隔板压缩的范围可以在第二隔板272的厚度的大约5%至大约50%或更多之间。第二隔板272密封也能通过添加密封构件286被增强，密封构件286例如O形环或D形环，其位于第一可调保持构件277和筒部连接端50’之间。凹部或镗孔288在活塞构件第二接触面268中产生，以接收第二隔板272的第一隔板部分273的一部分。当金属间的接触在活塞构件第二接触面268和电枢构件接触面270之间发生的时候，镗孔288预定第一隔板部分273的压缩量。当在阀关闭或打开方向“A”或“B”的任一个中，在阀构件256的轴向位移期间提供主动抓握以保持第二隔板270的时候，镗孔288也防止破坏第一隔板部分273。第二隔板270的材料的压缩产生第三个压力边界密封290和第四压力边界密封292的每个。为了进一步对大气污染物和/或水分进行密封以防进入螺线管部分，密封构件294，例如O形环或D形环，可被设置在第二可调保持构件279，筒部连接端50’的双螺纹接合端296，和电枢接收构件298的交叉点处。当在第二可调保持构件279和电枢接收构件298之间部分地压缩以维持空隙空间时，密封构件294也提供偏置力。在操作过程中，并且再次参照图12和9，作用在电枢构件264上的磁力在阀打开方向“B”中滑动地移动阀构件256，由此偏转第一和第二隔板212’和272。当线圈28断电的时候，由第一和第二隔板212’和272的弹性偏转产生的偏置力，加上来自部分压缩的偏置构件38’的偏置力，用于帮助在阀关闭方向“A”返回阀构件256。压力也在阀组件254的阀打开和关闭位置的两个中平衡。作用于活塞构件230’的流体压力基本上等于且相反于作用于阀关闭位置中的升高的座接合部分70的弹性材料部分71’的流体压力。作用于第二活塞构件266的流体压力基本上等于且相反于作用于阀打开位置中的升高的座接合部分70的弹性材料部分71’的流体压力。具有本公开的薄膜阀构件端部密封件的压力平衡阀提供几个优点。通过例如在阀构件的第一端部由覆膜成型，结合或压缩弹性材料第一隔板到阀构件的固定，隔板可以在它的直径周围压缩，以产生压力密封，固定界面产生第二压力边界密封。在其他实施例中，弹性材料第二隔板邻近或在阀构件的第二端处定位并且操作以在阀构件移动时产生一种额外偏置力，类似于第一隔板。因为第一和第二隔板在阀的一个位置中(例如阀关闭位置)的预定方向上可以基本上是平面的，有角度的或松弛的，阀构件的后续运动弹性地偏转隔板，因而产生偏置力，其随后协助返回阀构件到关闭位置。本公开的第一或第二隔板也不需要在阀构件端部处的O形环或D形环密封件，其消除由于重复的阀构件滑动运动导致的与O形环或D形环密封件相关联的摩擦磨损。本公开的阀构件端面处主动接合构件和/或镗孔的使用用于部分地压缩隔板，由此产生压力边界，并且还用于摩擦地保持隔板。已经提供的对实施例的前述描述用于解释和说明的目的。这并不是排他性的，不应用来限制本发明。特定实施例中的各个元件或特征一般不限于该特定实施例，而是在适用时可互换的，并且可用于选定的实施例中，即使没有具体图示和描述。同样发明可以有许多形式的变型。这些变型不应被认为是脱离本发明的，而所有这种修改应被认为包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种隔板密封的、压力平衡的阀组件，包括: 阀体；和 筒部，其连接到阀体，所述筒部包括: 筒部装载端； 保持构件，其接合到筒部装载端；和 与阀体的纵向轴线同轴滑动的阀构件；和 弹性材料隔板，其连接到阀构件并从阀构件直径地向外延伸，所述弹性材料隔板具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间以产生流体压力边界。
2.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 第一筒部分开器，其将入口与出口分离； 第二筒部分开器,其将出口与排出口分尚；和 阀构件的第一接合表面，其接触阀关闭位置中的第一筒部分开器的第一座圈，其中在阀关闭位置中入口与出口隔离，出口和排出口彼此流体连通。
3.根据权利要求2所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括:座构件，其选择性地轴向定位在筒部中并且相对于第二筒部分开器密封。
4.根据权利要求3所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 阀构件的第二接合表面；和 座构件中产生的第二座圈，其由阀打开位置中的阀构件的第二接合表面接触，其中在阀打开位置中，入口与出口流体连通，出口与排出口隔离。
5.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀构件进一步包括: 活塞端，其可滑动地接收在保持构件的缸体腔中；和 电枢部分，其相对于活塞端相对地定向。
6.根据权利要求5所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀体进一步包括: 线圈架；和 由线圈架保持的线圈； 其中当线圈通电的时候，电枢部分由线圈磁性地作用，与阀体的纵向轴线同轴地可滑动移动阀构件到阀打开位置，其中隔板本体扣在保持构件和筒部装载端之间，由此弹性地偏转隔板本体。
7.根据权利要求5所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，当阀构件的电枢部分与阀体的纵向轴线同轴地可滑动移动到阀打开位置时，在隔板本体在阀关闭位置和阀打开位置之间弹性地偏转的时候，偏置力由隔板产生，偏置力随后帮助阀构件的滑动运动，由此在线圈断电时减小到达阀关闭位置的阀关闭时间。
8.根据权利要求4所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，隔板本体的流体暴露的直径基本上等于阀关闭位置中的第一接合表面的第一接合表面暴露的直径，隔板本体的流体暴露的直径基本上等于阀打开位置中的第二接合表面的第二接合表面暴露的直径，其在阀打开位置和阀关闭位置的每个中限定阀构件的压力平衡条件。
9.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 从保持构件延伸的第一主动接合构件；和 从筒部装载端延伸并相对于第一主动接合构件定位的第二主动接合构件，第一和第二主动接合构件的每个部分地嵌入隔板的径向壁中以产生流体压力密封。
10.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 第一筒部分开器，其将入口与出口分离； 第二筒部分开器,其将出口与排出口分尚；和 阀构件的第一轴环，其接触阀关闭位置中的第一筒部分开器的第一接收表面，将入口与出口隔离并且将出口和排出口放置成彼此流体连通。
11.根据权利要求10所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括轴向可调的座构件，其可滑动地相对于第二筒部分开器密封。
12.根据权利要求11所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 阀构件的第二轴环；和 座构件的第二轴构件接收表面，其由阀打开位置中的第二轴环接触，放置成入口与出口流体连通，出口与排出口隔离。
13.根据权利要求12所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，隔板本体的流体暴露的直径基本上等于阀关闭位置中的第一筒部分开器的第一轴构件接收表面直径，隔板本体的流体暴露的直径基本上等于阀打开位置中的轴向可调的座构件的第二轴构件接收表面直径，由此在阀打开和关闭位置的每个中限定阀构件的压力平衡条件。
14.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀构件部分可滑动地接收在保持构件中，阀构件包括阀构件组件，其具有第二弹性材料隔板，其固定地连接到阀构件组件的电枢部分以产生第二流体压力边界。
15.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，隔板固定地连接到阀构件。
16.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，隔板进一步扣在活塞构件和隔板保持紧固件之间，所述活塞构件限定阀构件的端部，所述隔板保持紧固件与活塞构件接合，以产生第二流体压力边界。
17.根据权利要求1所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 电枢构件，其连接到阀构件的活塞构件；和 弹性材料第二隔板，其具有第一部分，所述第一部分扣在活塞构件和电枢构件之间并且从阀构件直径地向外延伸，第二隔板具有第二部分，其扣在第一和第二可调保持构件之间。
18.一种隔板密封的、压力平衡的阀组件，包括: 阀体；和 筒部，其连接到阀体，所述筒部包括: 筒部装载端； 保持构件，其接合到筒部装载端； 阀构件，其与阀体的纵向轴线同轴滑动；弹性材料第一隔板，其连接到阀构件并从阀构件直径地向外延伸，所述弹性材料第一隔板具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间，以产生第一隔板流体压力边界；和弹性材料第二隔板，其连接到阀构件并相对于第一隔板在阀构件的相对端处从阀构件直径地向外延伸，并且具有隔板本体，其扣在第一和第二可调保持构件之间，以产生第二隔板流体压力边界。
19.根据权利要求18所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 阀构件的活塞构件；和 电枢构件，其连接到活塞构件。
20.根据权利要求19所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括弹性材料第二隔板，其具有第一部分，所述第一部分扣在活塞构件和电枢构件之间并且从阀构件直径地向外延伸。
21.根据权利要求20所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 第一和第二可调保持构件； 其中第二隔板包括第二部分，其扣在第一和第二可调保持构件之间。
22.根据权利要求18所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，第一隔板进一步扣在活塞构件和隔板保持紧固件之间，所述活塞构件限定阀构件的第一端部，所述隔板保持紧固件与活塞构件接合。
23.一种隔板密封的、压力平衡的阀组件，包括: 阀体；和 筒部，其连接到阀体，所述筒部包括: 第一筒部分开器，其将入口与出口`分离； 筒部装载端； 保持构件，其螺纹接合到筒部装载端； 阀构件，其与阀体的纵向轴线同轴滑动； 弹性材料隔板，其固定到阀构件，所述弹性材料隔板具有隔板本体，其从阀构件直径地延伸；和 第一主动接合构件，其从保持构件延伸，第二主动接合构件，其从筒部装载端延伸并且相对于第一主动接合构件背向，第一和第二主动接合构件的每个部分地嵌入隔板的隔板本体中，以当保持构件螺纹连接到筒部装载端时产生流体压力密封。
24.根据权利要求23所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀构件包括升高的座接合部分，其具有相对定向的第一和第二接合表面，阀构件的第一接合表面接触阀关闭位置中的第一筒部分开器的第一座圈。
25.根据权利要求24所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 第二筒部分开器,其将出口与排出口分尚； 其中在阀关闭位置中，入口与出口隔离，出口和排出口彼此流体连通。
26.根据权利要求23所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 阀构件的活塞J而；和 保持构件的缸体腔；活塞端非密封地且可滑动地接收在保持构件的缸体腔中，以帮助在阀体的纵向轴线上对其阀构件。
27.根据权利要求23所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀构件包括第一和第二轴环，其每个具有的直径等于隔板本体的流体暴露的直径，在阀打开和阀关闭位置的每个中产生阀组件的压力平衡条件。
28.一种隔板密封的、压力平衡的阀组件，包括:阀体；和 筒部，其连接到阀体，所述筒部包括: 第一筒部分开器，其将入口与出口分离； 筒部装载端； 保持构件，其轴向可调地接合到筒部装载端；和 阀构件，其与阀体的纵向轴线同轴滑动，所述阀构件部分可滑动地接收在保持构件中； 阀构件的活塞端可滑动地和非密封地接收在保持构件的缸体腔中；和覆模到阀构件上的弹性材料隔板，其具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间以产生流体压力边界。
29.根据权利要求28所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀构件进一步包括电枢构件，其相对于活塞端相对地定向。
30.根据权利要求29所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，阀体包括: 螺线管罐； 线圈架，其接收在螺线管罐中；和 由线圈架保持的线圈； 其中当线圈通电的时候，阀构件的电枢部分与阀体的纵向轴线同轴地可滑动移动到阀打开位置。
31.根据权利要求30所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 磁极片，其轴向定位在线圈架内；和 偏置构件，其与磁极片接触，阀构件的电枢部分，其适于朝向阀关闭位置偏置阀构件。
32.根据权利要求28所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 第二筒部分开器,其将出口与排出口分尚； 其中在阀关闭位置中，入口与出口隔离，出口和排出口彼此流体连通；和 其中在阀打开位置中，入口与出口流体连通，入口和出口都与排出口隔离。
33.根据权利要求28所述的压力平衡的阀组件，其特征在于，其进一步包括: 从保持构件延伸的第一主动接合构件，和从筒部装载端延伸并相对于第一主动接合构件背向的第二主动接合构件，第一和第二主动接合构件的每个部分地嵌入隔板的隔板本体中，以当保持构件螺纹接合到筒部装载端时产生流体压力密封。
全文摘要
隔板密封的、压力平衡的阀组件包括阀体和筒部，其连接到阀体。筒部包括筒部装载端，其具有保持构件，其接合到筒部装载端。阀构件与阀体的纵向轴线同轴滑动。弹性材料第一隔板连接到阀构件并从阀构件直径地向外延伸，所述隔板具有隔板本体，其扣在保持构件和筒部装载端之间以产生第一隔板流体压力边界。弹性材料第二隔板连接到阀构件并相对于第一隔板在阀构件的相对端处从阀构件直径地向外延伸，并且具有隔板本体，其扣在第一和第二可调保持构件之间，以产生第二隔板流体压力边界。
文档编号F16K7/12GK103201545SQ201180043456
公开日2013年7月10日 申请日期2011年9月7日 优先权日2010年9月9日
发明者J.西蒙斯, R.H.内夫 申请人:马克阀门公司