专利名称：阀释放机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及阀，更特别地，涉及阀释放机构，其具有用于灭火和其他高质量流量应用的改进的排放性能。
背景技术：
高速和高质量流量阀释放机构操作以迅速打开阀以用于灭火和其他应用。为了灭火，高速阀允许加压气体被释放以抑制快速发展的火势或爆炸。为了实现快速阀打开，传统的高速阀通常使用大螺线管，其由高电流驱动(一般大于10安培)。此外，若干部件(例如抑制阀座的夹头)必须按照严格的公差制造，并且相对于其他部件以精确的分离设置，以允许快速打开阀。为了达到部件如此的精确分离，几个关键的手动调整在生产过程中必须执行。 考虑到上述要求，传统的高速阀的制造成本并且会相当笨重。
发明内容
ー种阀释放机构具有致动器，环，多个球轴承，和保持器。保持器设置成邻近环的内径并且在其中具有多个圆周间隔的孔。每个圆周间隔的孔接收可在其中运动的多个球轴承之一。环沿其内径具有通道和凸台，这允许球轴承相对于保持器运动不同的距离。当环处于第一位置时，凸台接触球轴承，当环处于第二位置时，通道接收球轴承。阀座具有槽，当阀座处于第一关闭位置时，该槽与保持器中的圆周间隔的孔垂直对齐。球轴承被环的凸台压入阀座的槽中。球轴承与阀座产生的抵靠将阀座锁定在第一关闭位置中。环能够由致动器从第一关闭位置运动到第二位置。
图I是高速阀的ー个实施例的分解视图。
图2A是高速阀的主体的顶视图，其示出了绕接收ロ设置的狭槽。 图2B是具有致动销的致动环的顶视图。
图2C是高速阀的罩的底视图，其示出了邻近接收ロ设置的狭槽。 图3A是阀座处于第一关闭位置的高速阀的剖视图。
图3B是阀座处于第二打开位置的高速阀的剖视图。
具体实施例方式图I示出了高速阀10的一个实施例的分解视图。阀10包括阀体12，其具有主体 14和罩16。阀10还包括环18，球轴承20，致动器22，盖24，保持器26，保护圈28和阀座 30。主体14包括ロ 32和圆周槽34。环18包括致动销36。保持器26包括孔38和定位销 40。阀座30包括槽42。如图I所示,高速阀10的阀体12包括主体14和罩16。罩16固定到主体14上以包封环18和球轴承20以及其之间的其他部件。环18放置在主体14上并且当被致动时相
4对于主体14和罩16自由旋转通过预定的角度。类似地，球轴承20能够通过接触环18而运动。球轴承20相对于主体14和罩16的对称轴线径向和轴向地运动。致动器22设置在罩16内并且由盖24包封。致动器22设置成邻近环18，从而当被致动时与销36接触。保持器26设置在主体14内并且保持器26的一部分从主体14向上延伸到罩16 中。保持器26在环18的径向向内处设置。环18能够相对于保持器26旋转。保护圈28 接触主体14内的保持器26的内部。保持器26和保护圈28装配有ロ以接收阀座30。阀座30能够相对于保持器26，保护圈28和主体14线性移动以限制通过主体14的流道(未示出)流动的流体流动。阀座30被保持器26和保护圈28中的ロ并被主体14中的ロ接收。阀座30的上部从ロ 32延伸，并且被接收在罩16中的相应ロ(未示出)中。圆周槽34延伸进入口 32周围的主体14的上部。圆周槽34接收环18的下唇部分，其骑靠在其中。致动器销36从环 18在平行于阀座30的向上和向下两个方向上延伸，并且被接收在主体14和罩16中的狭槽(未示出)中。致动器销36设置成邻近致动器22，使得其在致动器22被致动时能够被接触。保持器26包括绕其周围间隔的多个孔38和定位销40。如下所述，定位销40被接收在主体14的时钟孔(未示出)中，从而使多个孔38相对于环18对齐。当阀座30处于第一关闭位置而阻挡经过主体14的流道(未示出)的流动时，多个孔38在其中接收球轴承 20，并且允许球轴承20运动到仅接触环18或同时接触环18和阀座30。特别地，当阀座30 处于第一关闭位置吋，圆周槽42与保持器26中的多个孔38垂直对齐。球轴承20通过环 18的内径部分被压入槽42中。球轴承20与阀座30产生的抵靠将阀座30锁定在第一关闭位置中。图2A-2C示出了主体14，罩16和环18的视图。图2A示出了主体14的顶部。除了 ロ 32和圆周槽34，主体14包括上表面44，时钟孔46和具有止动部50A和50B的狭槽48。 图2B示出了具有致动器销36和通道52和凸台54的环18。图2C示出了罩16的底部，其包括底表面56，ロ 32A，圆周槽34A和34AA，和具有止动部50AA和50BB的狭槽48A。如图2A所示，ロ 32垂直延伸通过主体14，并且在其中接收保持器26 (图I)。虽然不是在所有实施例中都要求，可选的圆周槽34绕ロ 32延伸，并且尺寸设计成接收环18 的下唇部。圆周槽34的底部设置成低于上表面44。上表面44抵靠罩16。时钟孔46从主体14的内部邻近ロ 32垂直向上延伸进入狭槽48。时钟孔46在其中(图I)接收保持器26 的定位销40(图I)。狭槽48槽尺寸设计成接收致动器销36的下部，并且允许致动器销36 行迸。狭槽48在圆周槽34以下延伸到使致动器销36能够被接收在其中的深度。狭槽48 的长度能够根据实施例而不同，使环18能够在第一位置和第二位置之间更大或更小地旋转。当环18处于第一位置时，致动器销36的一部分接触止动部50A。当环18被致动时，致动器销36沿狭槽48行进到接触第二位置中的止动部50B。在所示的实施例中，致动器销36平行于环18的对称轴线垂直向上和向下延伸。环 18尺寸设计成使得其内径绕保持器26 (图I)和阀座30 (图I)设置。内径具有置于其之间的通道52和凸台54的排列。当环18被致动到第二位置时，通道52尺寸设计成用作止动装置以接收球轴承20。凸台54在通道52之间间隔并且比通道52朝向环18的对称轴线向内进ー步径向突出。当环18处于第一位置时，凸台54接触球轴承20，从而将球轴承20成与阀座30 (图I)抵靠。图2C示出了罩16的底表面56。底表面56与主体14的上表面44抵靠。ロ 32A 延伸进入罩16并且与主体14 (图2A)中的ロ 32抵靠。ロ 32A接收阀座30 (图I)的上部， 并且具有足够的深度以允许阀座30从第一关闭位置运动到第二位置。可选的圆周槽34A 和34AA以不同的距离从底表面56向内延伸。圆周槽34A接收环18的上部，而槽34AA接收保持器26的上部(图1)，以允许这些部件设置在主体14和罩16之间。狭槽48A延伸到比圆周槽34AA更深的深度。这个深度使致动器销36 (图2B)的向上延伸部分能够被接收在其中。像狭槽48—祥，狭槽48A的长度能够根据实施例而不同，从而根据球轴承20 (图
I)的数量使环18能够在第一位置和第二位置之间更大或更小地旋转。更特别地，当环18 处于第一位置时，致动器销36的一部分接触止动部50AA。当环18被致动时，致动器销36 沿狭槽48A行进以接触第二位置中的止动部50BB。附图中所示的高速阀10的实施例包括主体14上的止动部50A，50B，50AA和50BB，以及罩16，在其他实施例中能够在主体14或罩 16的仅ー个上使用单个止动部或多个止动部。图3A和3B示出了组装的并处于第一关闭位置和第二打开位置的高速阀10。图3A 示出了高速阀10，其中阀座30处于第一关闭位置而阻挡经过流道43的流动。阀座30的活塞部分能够包括一个或多个垫圈58，其与流道43侧面抵靠以提供更好的密封。如图3A 所示，阀座30定位成使得圆周槽42与保持器26中的多个孔38垂直对齐。球轴承20 (只有一个在图3A示出)由环18内径上的凸台54 (图2B)压入槽42中。球轴承20与阀座30 产生的抵靠将阀座30锁定在第一关闭位置。凸台54对齐以与多个孔38抵靠并且通过使环18相对于保持器26精确定位而接触球轴承20。特别地，定位销40 (图I)在保持器26绕主体14中的阀座30安装时被接收在时钟孔46 (图2A)中。定位销40作用以利用孔38将保持器26相对于环18固定在静止位置。环18位于邻近具有凸台54的致动器22的第一预定位置，其分别通过主体14和罩 16上的止动部50A和50AA对齐以接触多个孔38。特别地，在第一位置致动器销36接触止动部50A和50AA以定位环18。在一个实施例中，致动器22包括本领域中公知的引爆装置活塞致动器。电致动时，引爆装置活塞致动器经历受控爆炸以高速来使活塞60快速扩展以接触致动器销36并且将环18从第一位置驱动到第二位置。如图3B所示，活塞60沿狭槽48和48A (图2A和2C)驱动致动器销36以接触第二位置的止动部50B和50BB。狭槽48和48A尺寸设定成允许环18行进预定的旋转角度， 从而对齐通道52 (图2B)以与多个孔38接触，并且在其中接收球轴承20。预定角度可根据实施例而变化。特别地，通过将与第二位置的球轴承20接触的凸台54 (图2B)移走，球轴承20通过来自加压容器的流道43内的压カ从与阀座30的接触中运动离开。该压カ迫使阀座30垂直向上，其使球轴承20斜坡向下脱开与阀座30的接触，通过多个孔38进入通道52。与传统的高速阀相比，本文公开的高速阀10保持了重要的设计标准(例如阀打开时间)，但已減少了部件数量并减小了尺寸和重量。高速阀10消除了与现有技术相关的制造期间的手动调整的需要。另外，如定位销40和止动部50A，50B, 50AA和50BB的特征减小了阀10的组装误差几率并且提高了阀10的可靠性。
虽然本发明已经參照示例性实施例(ー个或多个)被描述，本领域技术人员将理解的是，可进行各种变化并且可用等同体代替其元件而不脱离本发明的范围。另外，可进行很多修改以使特定的情况或材料适应本发明的教导而不脱离的其基本范围。因此，预计的是本发明不局限于公开的特定实施例(ー个或多个)，但是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种阀释放机构，包括致动器；环，所述环沿其内径具有通道和凸台，所述环可由所述致动器从第一位置运动到第二位置；以及多个球轴承，当所述环处于所述第一位置时，每个球轴承由一个凸台接触，当所述环运动到第二位置时，每个球轴承被接收在ー个通道中。
2.如权利要求I所述的阀释放机构，其特征在于，所述环包括致动销，其由所述致动器接触，以将所述环从所述第一位置运动到所述第二位置。
3.如权利要求I所述的阀释放机构，其特征在于，所述致动器包括引爆装置活塞致动器。
4.如权利要求I所述的阀释放机构，其特征在干，进ー步包括保持器，其邻近所述环的内径设置，所述保持器具有多个圆周间隔的孔，所述孔在其中接收多个球轴承。
5.如权利要求4所述的阀释放机构，其特征在干，进ー步包括阀体，所述阀体具有经过其中的流道并且包括至少ー个止动部；以及阀座，所述阀座设置在所述阀体内并且延伸经过所述保持器，所述阀座可在所述第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置中所述阀座阻挡流道，所述阀座在其中包括圆周槽。
6.如权利要求5所述的阀释放机构，其特征在于，所述保持器设置在所述阀座周围，使得所述槽与所述保持器中的多个圆周间隔的孔对齐，并且当所述环处于所述第一位置吋， 所述球轴承被所述凸台压入所述阀座的槽中。
7.如权利要求5所述的阀释放机构，其特征在干，当所述环由所述致动器运动到所述第二位置时，所述环中的通道与所述保持器中的多个孔抵靠，以允许所述球轴承运动脱离与所述阀座的抵靠并且被接收在所述环的通道中。
8.如权利要求5所述的阀释放机构，其特征在于，所述保持器具有定位销，其被接收在所述阀体的时钟孔中，从而将所述保持器中的多个孔相对于所述环对齐，使得当所述环处于所述第一位置时所述凸台与所述保持器中的多个孔抵靠，并且当所述环处于所述第二位置时，所述环中的通道与所述保持器中的多个孔抵靠。
9.如权利要求8所述的阀释放机构，其特征在于，所述阀体包括罩和主体，所述罩和主体二者包括止动部，当所述环运动到所述第二位置时，所述罩和主体都被所述环的致动器销接触。
10.ー种高速阀，包括阀体，所述阀体具有经过其中的流道；阀座，所述阀座设置在所述阀体内，所述阀座可在所述第一位置和第二位置之间运动， 在所述第一位置中所述阀座阻挡流道；所述致动器邻近所述阀体内的阀座定位；环，所述环沿其内径具有通道和凸台，所述环可由所述致动器从第一位置运动到第二位置；以及多个球轴承，当所述环处于所述第一位置时，每个球轴承由一个凸台接触，从而运动到与所述阀座抵靠并且由此将所述阀座保持在阻挡流道的所述第一位置。
11.如权利要求10所述的高速阀，其特征在于，当所述环运动到所述第二位置时，所述多个球轴承被接收在所述通道中。
12.如权利要求10所述的高速阀，其特征在干，进ー步包括保持器，其设置在所述环和所述阀座之间，所述保持器具有多个圆周间隔的孔，所述孔在其中接收多个球轴承，并且其中，所述保持器具有定位销，其被接收在所述阀体的时钟孔中，从而将所述保持器中的多个孔相对于所述环对齐，使得当所述环处于所述第一位置时所述凸台与所述保持器中的多个孔抵靠，并且当所述环处于所述第二位置时，所述环中的通道与所述保持器中的多个孔抵靠。
13.如权利要求10所述的高速阀，其特征在于，所述环包括致动销，其由所述致动器接触，以将所述环从所述第一位置运动到所述第二位置，并且其中，当所述环处于所述第二位置时，所述致动销接触所述阀体上的至少ー个止动部。
14.如权利要求13所述的高速阀，其特征在于，所述阀体具有罩和主体，所述主体在接收所述环的所述阀座周围具有圆周槽，所述罩和主体的一者或二者具有狭槽，所述狭槽接收所述致动销以允许所述环在所述第一位置和所述第二位置之间旋转。
15.如权利要求10所述的高速阀，其特征在于，所述致动器包括引爆装置活塞致动器。
16.—种阀释放机构,包括环，所述环沿其内径具有通道和凸台，所述环可从第一位置运动到第二位置；保持器，其邻近所述环的内径设置，所述保持器在其中具有多个圆周间隔的孔；以及多个球轴承，当所述环处于所述第一位置吋，每个球轴承可运动地设置在所述多个圆周间隔的孔的ー个中并且由ー个凸台接触，当所述环运动到第二位置时，每个球轴承被接收在ー个通道中。
17.如权利要求16所述的阀释放机构，其特征在于，所述保持器具有定位销，其被接收在所述阀体的时钟孔中，从而将所述保持器中的多个孔相对于所述环对齐，使得当所述环处于所述第一位置时所述凸台与所述保持器中的多个孔抵靠，并且当所述环处于所述第二位置时，所述环中的通道与所述保持器中的多个孔抵靠。
18.如权利要求16所述的阀释放机构，其特征在干，进ー步包括阀体，所述阀体具有经过其中的流道并且包括至少ー个止动部；以及阀座，所述阀座设置在所述阀体内并且延伸经过所述保持器，所述阀座可在所述第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置中所述阀座阻挡流道，所述阀座在其中包括圆周槽。
19.如权利要求18所述的阀释放机构，其特征在于，所述保持器设置在所述阀座周围， 使得所述槽与所述保持器中的多个圆周间隔的孔对齐，并且当所述环处于所述第一位置时，所述球轴承被所述凸台压入所述阀座的槽中。
20.如权利要求18所述的阀释放机构，其特征在于，当所述环由所述致动器运动到所述第二位置时，所述环中的通道与所述保持器中的多个孔抵靠，以允许所述球轴承运动脱离与所述阀座的抵靠并且被接收在所述环的通道中。
全文摘要
本发明涉及阀释放机构。具体地，一种阀释放机构具有致动器，环，多个球轴承，和保持器。保持器设置成邻近环的内径并且在其中具有多个圆周间隔的孔。每个圆周间隔的孔接收可在其中运动的多个球轴承之一。环沿其内径具有通道和凸台，这允许球轴承相对于保持器运动不同的距离。当环处于第一位置时，凸台接触球轴承，当环处于第二位置时，通道接收球轴承。阀座具有槽，当阀座处于第一关闭位置时，该槽与保持器中的圆周间隔的孔垂直对齐。球轴承被环的凸台压入阀座的槽中。球轴承与阀座产生的抵靠将阀座锁定在第一关闭位置中。环能够由致动器从第一关闭位置运动到第二位置。
文档编号F16K31/02GK102588646SQ20121000432
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月9日 优先权日2011年1月10日
发明者D.L.林黑尔斯, G.D.辛普森, J.L.加纳, K.W.默里 申请人:基德科技公司