流体流动阀的制作方法

本公开涉及一种类型的流体流动阀，其被构造为一方面允许排出残存的气体另一方面允许气体的进入，从而在排空管线时提供真空释压。

背景技术：

下面列出了被认为与本公开的主题背景相关的参考文献：

US 4,770,201

US 2010/108156

本文中对上述参考文献的认识不被推论为意味着这些参考文献与本公开主题的可专利性有任何关联。

通常将空气清除阀安装到液体管道，诸如例如主分配管线或污水分配管道，并且被设计成确保从管道释放空气或其它气体，由此避免产生例如会干扰液体流动的气阻。

US 4,770,201涉及流体流动阀，例如水龙头或者空气清除阀，其包括在其中限定有流体流通孔口的壳体，阀座形成在该壳体中并且限定所述孔口的边界。柔性封闭膜在其一端处固定到壳体，并且适于在壳体中的流体压力下偏压抵靠阀座以密封孔。膜移位装置被固定到膜的另一端，使得膜移位装置在第一方向上的移位将膜的连续的横向部分从阀座逐渐脱离，以便当移位装置沿相反方向的移位允许膜密封性地偏压抵靠阀座时打开孔口。

US 2010/108156公开了一种气体清除阀，其包括形成有流体入口和流体出口的壳体。流体出口由动力阀阀座和密封组件界定，该密封组件包括可在壳体内同轴地移动的浮动构件以及联接到所述浮动构件的密封盖。密封盖可相对于浮动构件在其与浮动构件相连的第一位置和离开浮动构件的第二位置之间轴向移动。密封盖在其外表面上形成有：动力密封件，其用于密封地接合动力阀阀座；和自动阀孔，其形成在密封盖内且由自动阀阀座界定。所铰接的自动密封构件位于浮动构件的上端，用于密封性地接合自动阀阀座。

技术实现要素：

本公开涉及一种流体流动阀，其包括：阀头，该阀头构造有内部流体端口，所述内部流体端口与外部流体端口流体流动连通，所述阀头能够被构造为联接在大致竖直管段的顶部处；阀模块，所述阀模块布置在所述阀头下方，并且在流体压力下沿着纵轴线在打开位置与密封位置之间可移位，在所述打开位置中，便于流体流动通过所述阀头，在所述密封位置中，阀模块密封地接合内部流体端口从而防止流体流动通过阀头。

具体而言，所公开的流体流动阀被构造成便于气体材料的入/出流动，同时防止液体从其中流过，其中阀模块为了气体材料的流动而打开并且在液体压力下密封。

目前公开的流体流动阀的布置是：其没有壳体并且因此被构造以用于封装在大致竖直管段内，从流动管线(即，主流体流动管线)垂直地延伸并且与流动管线流动连通。竖直管段可以与流动管线成一体或铰接地联接到流动管线。

因此，竖直管段有利于作为压力主体和用于容纳和支撑阀头和阀模块的容器。

根据本公开的一种构造，阀模块是所谓的自动阀，并且被构造成以便于大致加压的气体材料以大致低流速的流体排放，同时防止液体从中流过。

根据本公开的另一种构造，阀模块是所谓的动力阀，并且被构造成便于以大致高流速、但基本上不加压地排放气体材料。

根据本公开的又一种构造，阀模块是所谓的组合阀，即提供自动阀和动力阀两者的特征。组合阀提供通过动力阀部分释放的大量气体材料的突然爆发性排放，同时通过自动阀部分连续释放相对少量的气体材料。

本公开的另一方面涉及一种流体流动阀，其包括：阀头，该阀头构造有内部流体端口，所述内部流体端口与外部流体端口流体流动连通，所述阀头联接在大致竖直管段的顶部处，所述大致竖直管段又与主流管流体连通；阀模块，所述阀模块布置在所述阀头下方，并且在流体压力下沿着纵轴线在打开位置与密封位置之间可移位，在所述打开位置中，便于气体材料流动通过所述阀头，在所述密封位置中，阀模块密封地接合内部流体端口从而防止流体流动通过阀头。

这种布置使得管段中的液位控制模块的操作位置，其中在管段内升高的液位使得密封阀模块以防止流体通过。

以下特征、设计和构造中的任何一个或多个可以独立地或以其组合地应用于本公开的流体流动阀主题的任何方面：

●阀模块可以包括浮动构件或与之相铰接；

●流体流动阀可构造为铰接到普通竖直管段，即具有规则连续横截面的向上延伸的管段；

●流体流动阀可以是在一定意义上适于在任何大致竖直管段中改型的模块化单元；

●阀头可以被构造成可联接到竖直管段的插塞的形状；

●阀头被构造成用于密封地联接在大致竖直管段的顶部内。这种密封例如可以是设置在阀头的一部分与竖直管段的顶部之间的O形环，或者是使这两者互联的联接构件；

●流体流动阀可以通过标准螺纹联接器铰接到竖直管段；

●流体流动阀可以通过法兰联接构造铰接到竖直管段上，其中阀头构造有法兰部分，该法兰部分可联接到竖直管段顶部处的相应的法兰；

●流体流动阀可以通过卡口式联接器铰接到竖直管段，其中阀头构造有卡口部分，该卡口部分构造为与竖直管段的相应卡口部分互锁；

●流体流动阀可以在内部安装件处铰接到竖直管段；

●流体流动阀可以在外部安装件处铰接到竖直管段，在此处设置有联接构件(例如，联接环)，该联接构件在阀头与竖直管段的外部联接部分(例如，螺纹)之间互连；

●阀模块沿向下方向的轴向移位可以通过从阀头或从竖直管段延伸的阀模块支撑件来限制；

●阀模块支撑件可以是密封构件，其在一端处铰接至阀头，在另一端处铰接至阀模块；

●阀模块通常受到约束以限制其沿轴向方向的移位，同时防止其围绕纵轴线倾斜和转动；

●截止阀可以在阀模块下方铰接在竖直管段的一部分上，以便于截止流体通过所述竖直管段的流动，例如，用于安装和维修流体流动阀；

●阀头能轻易地可拆卸地连接到竖直管段；

●竖直管段可以是从主管段延伸的标准管道构件。竖直管段可以与主管段成一体化或者可拆卸地铰接在其上；

●竖直管段可以从被构造成用于联接到主管段的交叉管段延伸(作为中间件或端件)；

●竖直管段可以从弯头形配件(即，在主管段的一端处)或从T形配件(即，在主管段的中间)延伸，这种配件可以例如是螺纹配件、快速配件、闩锁/搭扣配件等；

●竖直管段可以从装配在主管段上的凸台管夹持构件延伸；

●就能力而言作为压力主体和用于容纳和支撑阀头和阀模块的容器的竖直管段基本上是刚性的；

●阀模块可以包括：内部流体端口的流体流通孔口，其中阀座形成在阀头的底面并且限定孔口的边界；柔性封闭密封件，其一端固定到阀头，该密封件的相对另一端固定到阀模块；该布置使得阀模块的向下移位使得密封件的连续的横向部分从阀座逐渐脱离，以便在移位装置向上的移动允许密封件密封地偏压抵靠阀座时打开孔口；

●阀模块包括浮动构件或铰接到浮动构件，使得阀模块适于在竖直管段中的流体压力下偏压抵靠所述阀座以密封孔口；

●密封件可以是所谓的可剥离密封件，有时也称为旋转密封件。

附图说明

为了更好地理解本文公开的主题并且举例说明如何在实践中实施，现在将参照附图仅通过非限制性示例来描述实施例，其中：

图1A是根据本公开的示例的具有一体化竖直管段的主管线的透视图，其中该竖直管段装配有流体流动阀；

图1B是沿着图1A中的线B-B的透视截面图；

图1C是沿着图1A中的线C-C的透视截面图；

图1D是图1A的透视分解图；

图2A是在其打开位置处通过流体流动阀的垂直剖视图；

图2B是在其关闭位置处通过流体流动阀的垂直剖视图；

图3A和图3B是根据另一个示例的流体流动阀分别在打开位置和关闭位置的纵向剖视图；

图3C是图3A和图3B的流体流动阀的透视分解图；

图4A和图4B是根据变型的流体流动阀分别处于打开位置和关闭位置的纵向剖视图；

图5是装配有流体流动阀的管道系统的纵截面，其中设有截止阀；以及

图6是根据本公开的另一示例的流体流动阀的截面顶部。

具体实施方式

首先参考附图的图1A至图1D，其示出了根据本公开的第一示例的流体流动阀系统，其总体标记为20。该系统包括主管线22，例如供水线，以及竖直管段24，竖直管段24沿着纵轴线X大致竖直地布置并且在本示例中与主管线22是一体化的。

总体标记为30的流体流动阀安装在竖直管段24的顶部内，并且通过保持环34牢固地铰接到竖直管段24的顶部，该保持环34是内螺纹的且被构造用于螺旋联接在竖直管段24的相应的外螺纹38上，以及用于通过螺纹42密封地接纳流体流动阀30的阀头40，该螺纹42被构造成与保持环34的螺纹36螺纹联接。

阀头40是插塞状元件，并且在其顶部包括一对翼状构件45，该对翼状构件45被构造成便于流体流动阀30的组装和拆卸，例如维修。可以理解的是，可以构造其他布置以便于流体流动阀在管道增强装置上的组装和拆卸。

阀头被构造成用于通过设置在阀头40与竖直管段24之间的O形环75密封地联接在大致竖直管段24的顶部内。

阀头40还构造有内部流体端口46和外部流体端口48(通向大气)，流动通道50在其间延伸。内部流体端口46由流体通流孔口限定，阀座52形成在阀头的底面并且限定孔口的边界。柔性封闭密封件54的一端在位置56处固定到阀头40，而密封件54的相对另一端在60处固定到阀模块62，该阀模块62布置在阀头40下方的竖直管段24内。密封件54被构造成逐渐从阀座52脱离。阀座52沿纵轴线X倾斜并且如下文将讨论的那样用于柔性密封件54的密封表面。

阀模块62是在竖直管段24内沿着纵轴线X轴向可移动的浮动元件，并且通过伸入到在阀头40的侧壁中形成的轴向延伸槽72中的多个横向支撑件70(在本示例中为一对；在图1B和图1D中最好地看到)铰接到阀头40，从而防止阀模块62旋转并且限制其沿着纵轴线的轴向移位。

阀模块62在竖直管段24内可自由滑动，在浮动构件的侧壁和竖直管段24的内壁之间留有间隙76，以便于气体从中流过。

阀模块62的顶部构造有密封支撑件78(图1D)，所述密封支撑件被构造为与阀座52对应地倾斜和定向的表面，因此当浮动构件62被向上推动时，在竖直管段24内的流体压力下，柔性密封件密封地抵靠阀座52并且密封内部流体端口46。

该布置是这样的，即在竖直管段24内没有流体压力的情况下，阀模块62在浮动构件62的自重作用下被置于其最低位置(图2B)。在该位置处，少量的气体可以通过间隙76排放(进入或者外出)。然而，当液体在竖直管段24内上升的情况下，浮动构件62被向上推动(图2A)，导致封闭密封件54抵靠阀座52密封接合，导致密封流体流动阀30。

在液面在竖直管段24内下降的情况下，阀模块62向下移动(在其重量下)，使得密封件54的连续横向部分从阀座52逐渐脱离，从而打开内部流体端口46的孔口，直到内部流体端口完全打开使得也便于以相当高的流速的流体流动。

图3和图4示出了根据本公开的变型的流体流动阀系统，其中为了简单起见，与前面示例中的元件相似的元件用相似的附图标记表示，只是标记大小偏移了100。

首先参考图3A至图3C，其中示出了根据本公开的第二示例的流体流动阀系统，其总体标示为120。该系统包括主管线122和竖直管段124，该竖直管段124沿着纵轴线X大致垂直地布置，并且在本示例中其与主管线122一体化。

总体标示为130的流体流动阀安装在竖直管段124的顶部内，并且通过将阀头140经外螺纹141螺纹联接到竖直管段124的相应的内螺纹138上而牢固地铰接到竖直管段124的顶部。阀头140被构造成用于通过设置在阀头140和竖直管段124之间的O形环175密封地联接在大致竖直管段124的顶部内。

阀头140是插塞状元件，其被构造成便于流体流动阀130的组装和拆卸，例如用于维修。

阀头140还被构造为具有内部流体端口146和外部流体端口148(通向大气)，且流动通道150在所述内部流体端口146和所述外部流体端口148之间延伸。内部流体端口146由流体通流孔口限定，其中阀座152形成在阀头140的底面处并且限定孔口(内部流体端口146)的边界。来自阀头140的出口139在侧面延伸并且具有螺纹，使得不同的元件，例如排水管(未示出)、筛网(未示出)等可以被固定到出口139。

柔性封闭密封件154在其一端处在位置156处固定到阀头140，而密封件154的相对另一端在160处固定到设置在阀头140下方的竖直管段124内的阀模块162。阀座152沿着纵轴线X倾斜，并且如将在下文中讨论的，用作柔性密封件154的密封表面。

阀模块162是在竖直管段124内沿纵轴线X可轴向移动的浮动元件，呈L形臂135形式的支撑构件固定地铰接至阀头140，并向下具有延伸到浮动构件162下方的短臂部137，由此限制其向下的轴向移位。长臂部139是平坦的，并且位于竖直管段124的内壁和浮动构件的扁平壁部分143之间的间隙中(图3C)，从而防止浮动构件在竖直管段124内旋转。

类似于前述示例公开的布置，阀模块162可在竖直管段124内自由滑动，在浮动构件的侧壁和竖直管段124的内壁之间存在间隙176(见图3A和图3B)，以便于气体从中流过。

阀模块162的顶部构造有密封支撑件178，该密封支撑件178是与阀座152对应地倾斜和定向的表面，由此当浮动构件162被向上推动时，在竖直管段124内的流体压力下，柔性密封件154密封地抵靠阀座152并且密封内部流体端口146。

具有流体流动阀130的流体流动阀系统120以与本文上面参照图1和图2讨论相同的方式起作用，即，在竖直管段124内没有流体压力的情况下，阀模块162布置成在浮动构件162的自重下位于其最低位置(图3A)，支承在短臂部137上。在这个位置，少量气体可以通过间隙176排出(进入或者排出)。然而，当液体在竖直管段124内上升的情况下，浮动构件162被向上推动(图3B)，导致封闭密封件154抵靠阀座152密封接合，导致密封流体流动阀130。

在液面在竖直管段124内下降的情况下，阀模块162向下移动(在其重量下)，使得密封件154的连续横向部分从阀座152逐渐脱离，从而打开内部流体端口146的孔口，直到内部流体端口完全打开，以便流体也以相当高的流速流动。

现在转到附图中的图4A和图4B，示出了流体流动阀系统220，其几乎类似于结合图3A至图3C的示例所公开的流体流动阀系统，唯一的区别在于将流体流动阀铰接到其上的方法，因此下文中的说明仅针对该方面。

在图4A和图4B的示例中，流体流动阀230实际上与前面示例的流体流动阀130相同，并且包括构造有外部螺纹241的阀头240，该外部螺纹241适于在联接环234的顶部(类似于图1A至图12A的环34)内在239处螺纹联接，所述联接环234在其底部构造有内螺纹245，用于螺纹联接在竖直管段224的顶部处的对应外螺纹247。

除此之外，流体流动阀230的操作类似于结合先前示例所公开的操作。

在图5中示出了流体流动阀250，大致同本文上述公开，然而其中竖直管段252构造有设置在流体流动阀(总体上标记为256)下方的外部操作的截止阀254。截止阀254构造有致动器258，便于流体通过竖直管段252的截止，从而便于流体流动阀256的安装/拆卸和维修，而不影响通过主管线262的流动。

图6的布置示出了总体上标记为270的阀头变型，其与前面示例的不同之处在于它如何联接到竖直管段272。可以看出，阀头一体地构造有向下延伸的联接套筒276，该联接套筒276在278处有内螺纹，并且被构造成螺旋联接在竖直管段272顶部的螺纹部分280上，并且密封环284设置在阀头的肩部286和竖直管段272的顶部边缘之间。