用于往复式泵组件的阀的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月2日提交的美国申请第62/188,248号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。

本申请还要求2016年2月26日提交的美国申请号62/300,343的申请日，其全部公开内容通过引用结合于此。

本申请是2016年2月26日提交的美国申请no.29/556,055的部分继续申请，其全部公开内容通过引用结合于此。

本发明大体涉及泵组件，且具体地涉及用于往复式泵组件的阀。

背景技术：

往复式泵组件通常包括流体端块以及设置在其中的入口阀和出口阀。在操作过程中，进口和出口阀通常会承受高负载和频率。在一些情况下，入口阀和出口阀的阀座以及被配置成与其接合的相应的阀构件可能经受高度集中的循环载荷，并因此可能遭受磨损和损坏以及疲劳失效。因此，需要解决一个或多个前述问题和/或其他问题的装置或方法。

技术实现要素：

在第一方面中，提供了一种用于往复式泵组件的入口阀或出口阀的阀构件。该阀构件包括限定第一截头圆锥表面和第二截头圆锥表面的阀体；在阀体中形成的外部环形腔体；以及在所述外部环形腔体内延伸的密封件，所述密封件限定被配置成与所述入口阀或出口阀的阀座的渐缩表面密封地接合的渐缩和周向延伸表面；其中由所述阀体限定的第二截头圆锥表面在由所述阀体限定的第一截头圆锥表面与所述密封件的渐缩和周向延伸表面之间倾斜地延伸。

在示例性实施方式中，密封件还包括环形球状突起，渐缩和周向延伸表面从该环形球状突起倾斜地延伸，该延伸终止于由阀体限定的第二截头圆锥表面处或附近。

在另一个示例性实施方式中，阀体限定顶表面；其中所述密封件还包括形成在其外表面中的通道；并且其中所述通道被设置在所述阀体的顶表面与所述环形球状突起之间。

在又一个示例性实施方式中，外部环形腔体限定第一和第二倾斜延伸表面；并且其中所述阀构件进一步包括：环形凹槽，所述环形凹槽在所述第一和第二倾斜延伸表面的相交处形成在所述阀体中；以及设置在所述环形凹槽中并与所述密封件接合的环形元件。

在一些示例性实施方式中，阀构件包括基部，阀体从该基部延伸，其中阀体的第一截头圆锥表面在基部与阀体的第二截头圆锥表面之间倾斜地延伸；以及多个从所述基部并远离所述阀体延伸的周向间隔开的支腿，其中所述支腿被配置成可滑动地接合所述阀座的另一表面。

在示例性实施方式中，基部是限定了周向延伸的凸面的盘形基部。

在另一个示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中所述阀体的第一截头圆锥表面限定自所述第一轴线的第一角度；并且其中所述阀体的第二截头圆锥表面限定自所述第二轴线的第二角度。

在又一示例性实施方式中，第一角度大于第二角度。

在某些示例性实施方式中，第二角度被配置成基本上等于由阀座的渐缩表面限定并且从阀座的第二轴线测量的渐缩角度；并且其中所述第二角度是大约50度。

在示例性实施方式中，阀体限定被配置成与阀座的渐缩表面接触的第一表面积；其中所述密封件限定被配置成与所述阀座的渐缩表面接触的第二表面积；并且其中所述第一表面积与所述第二表面积的比例在约0.9至约1.2的范围内。

在另一个示例性实施方式中，该比例大约是1。

在另一个示例性实施方式中，偏移距离在阀体限定的第二截头圆锥表面和由密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间限定。

在又一个示例性实施方式中，偏移距离在垂直于至少第二截头圆锥表面的方向上延伸。

在某些示例性实施方式中，偏移距离的范围从大于0英寸到大约0.1英寸。

在示例性实施方式中，由阀体限定的第二截头圆锥表面和由密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分以平行关系间隔开；其中由在所述阀体限定的第二截头圆锥表面与由所述密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间的平行间隔之间限定偏移距离。

在另一个示例性实施方式中，偏移距离在垂直于至少第二截头圆锥表面的方向上延伸。

在又一示例性实施方式中，偏移距离范围从大于0英寸至大约0.1英寸。

在某些示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中从所述第一轴线测量的第一角度由所述阀体限定的第二截头圆锥表面限定；其中从所述第一轴线测量的第二角度由所述密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分限定；其中所述第一角度和所述第二角度基本相等；并且其中各所述第一角度和所述第二角度中被配置成基本上等于由所述阀座的渐缩表面限定并且从所述阀座的第二轴线测量的渐缩角度。

在一个示例性实施方式中，密封件进一步限定了另一个渐缩和周向延伸表面，其从由密封件限定的第一渐缩和周向延伸表面倾斜地延伸。

在另一个示例性实施方式中，密封件的另一渐缩和周向延伸表面的延伸终止于由阀体限定的第二截头圆锥表面处或附近。

在又一个示例性实施方式中，密封件的环形接触部分由密封件的第一和另一个渐缩和周向延伸表面之间的相交部分限定，并且所述环形接触部分包括所述密封件的第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分。

在某些示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中从所述第一轴线测量的第一角度由所述阀体限定的第二截头圆锥表面限定；其中从所述第一轴线测量的第二角度由所述密封件的第一渐缩和周向延伸表面限定；其中从所述第一轴线测量的第三角度由所述密封件限定的另一个渐缩和周向延伸表面限定；其中所述第一角度和所述第二角度基本相等；并且其中所述第三角度大于所述第一角度和所述第二角度中的每一个。

在示例性实施方式中，阀构件包括与阀体接合的保险片组件。

在另一个示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中在所述阀体中形成沉孔，所述沉孔大致与所述第一轴线同轴，所述沉孔包括扩大直径部分和直径减小部分，所述直径减小部分限定流体通道；其中所述沉孔限定在所述扩大直径部分和直径减小部分之间径向延伸的内肩部；并且其中所述保险片组件包括设置在所述扩大直径部分中并与所述内肩部接合的保险片；以及密封地接合至少保险片和内肩部的环形密封件。

在又一示例性实施方式中，保险片包括设置在扩大直径部分中的环形安装部分，环形安装部分的一端接合内肩部；拱形破裂部分，所述环形安装部分沿其周向延伸；以及形成在所述环形安装部分的与所述内肩部接合的端部中的环形通道；其中所述环形密封件在所述环形通道内延伸并且密封地接合至少所述环形安装部分和所述内肩部。

在第二方面中，提供了一种用于往复式泵组件的入口阀或出口阀的阀构件，所述阀构件包括阀体；在阀体中形成的外部环形腔体；以及在所述外部环形腔体内延伸的密封件，所述密封件限定适于密封地接合所述入口阀或出口阀的阀座的渐缩表面的渐缩和周向延伸表面；其中所述密封件包括环形球状突起，所述渐缩和周向延伸表面从所述环形球状突起倾斜地延伸。

在示例性实施方式中，阀体限定顶表面；其中所述密封件还包括形成在其外表面中的通道；并且其中所述通道被设置在所述阀体的顶表面与所述环形球状突起之间。

在另一个示例性实施方式中，外部环形腔体限定第一和第二倾斜延伸的表面；并且其中所述阀构件进一步包括：环形凹槽，其在所述第一和第二倾斜地延伸的表面的相交处形成在所述阀体中；以及设置在所述环形凹槽中并与所述密封件接合的环形元件。

在又一示例性实施方式中，阀体限定第一和第二截头圆锥表面；其中由所述阀体限定的第二截头圆锥表面在由所述阀体限定的第一截头圆锥表面与所述密封件的渐缩和周向延伸表面之间倾斜地延伸；并且其中所述阀构件进一步包括：基部，所述阀体从该基部延伸，其中所述阀体的第一截头圆锥表面在基部与所述阀体的第二截头圆锥表面之间倾斜地延伸；以及多个从所述基部延伸并远离所述阀体的周向间隔开的支腿，其中所述支腿被配置成可滑动地接合所述阀座的另一表面。

在某些示例性实施方式中，基部是限定了周向延伸的凸面的盘形基部。

在示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中所述阀体的第一截头圆锥表面限定从第一轴线测量的第一角度；并且其中所述阀体的第二截头圆锥表面限定从所述第二轴线测量的第二角度。

在另一个示例性实施方式中，第一角度大于第二角度。

在又一个示例性实施方式中，第二角度被配置成基本上等于由阀座的渐缩表面限定并且从阀座的第二轴线测量的渐缩角度；并且其中所述第二角度是50度。

在某些示例性实施方式中，阀体限定被配置成接触阀座的渐缩表面的第一表面区域；其中所述密封件限定被配置成接触所述阀座的渐缩表面的第二表面区域；并且其中所述第一表面积与所述第二表面积的比例在约0.9至约1.2的范围内。

在示例性实施方式中，该比率大约是1。

在另一个示例性实施方式中，阀体限定截头圆锥表面；其中由所述密封件限定的渐缩和周向延伸表面在所述环形球状突起与由所述阀体限定的截头圆锥表面之间倾斜地延伸；其中在由所述阀体限定的截头圆锥表面与由所述密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间限定偏移距离。

在又一示例性实施方式中，偏移距离在垂直于至少截头圆锥表面的方向上延伸。

在某些示例性实施方式中，偏移距离的范围从大于0英寸到大约0.1英寸。

在示例性实施方式中，由阀体限定的截头圆锥表面和由密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分以平行关系间隔开；其中在由所述阀体限定的截头圆锥表面与由所述密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间的平行间隔之间限定偏移距离。

在另一个示例性实施方式中，偏移距离在垂直于至少截头圆锥表面的方向上延伸。

在又一示例性实施方式中，偏移距离范围从大于0英寸至大约0.1英寸。

在某些示例性实施方式中，阀构件限定适于与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中从所述第一轴线测量的第一角度由所述阀体限定的所述截头圆锥表面限定；其中从所述第一轴线测量的第二角度由所述密封件限定的渐缩和周向延伸的表面的至少一部分限定；其中所述第一角度和所述第二角度基本相等；并且其中所述第一角度和所述第二角度中的每一个被配置成基本上等于由所述阀座的渐缩表面限定并且从所述阀座的所述第二轴线测量的渐缩角度。

在一个示例性实施方式中，密封件进一步限定了另一个渐缩和周向延伸表面，该表面从由密封件限定的第一渐缩和周向延伸表面倾斜地延伸。

在另一个示例性实施方式中，密封件的另一个渐缩和周向延伸表面的延伸端终止于由阀体限定的截头圆锥表面处或附近。

在又一个示例性实施方式中，密封件的环形接触部分由密封件的第一和另一个渐缩和周向延伸表面之间的相交部分限定，所述环形接触部分包括密封件的第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分。

在某些示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中从所述第一轴线测量的第一角度由所述阀体限定的截头圆锥表面限定；其中从所述第一轴线测量的第二角度由密封件限定的所述第一渐缩和周向延伸表面限定；其中从所述第一轴线测量的第三角度由所述密封件限定的另一个渐缩和周向延伸表面限定；其中所述第一角度和所述第二角度基本相等；其中所述第三角度大于所述第一角度和所述第二角度中的每一个。

在示例性实施方式中，阀构件包括与阀体接合的保险片组件。

在另一个示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中在所述阀体中形成沉孔，所述沉孔大致与所述第一轴线同轴，所述沉孔包括扩大直径部分和直径减小部分，所述直径减小部分限定流体通道；其中所述沉孔限定在所述扩大直径部分和直径减小部分之间径向延伸的内肩部；并且其中所述保险片组件包括：保险片，其设置在所述扩大直径部分中并接合所述内肩部；以及密封地接合至少保险片和内肩部的环形密封件。

在又一示例性实施方式中，保险片包括设置在扩大直径部分中的环形安装部分，环形安装部分的一端接合内肩部；拱形破裂部分，所述环形安装部分围绕该拱形破裂部分周向地延伸；以及形成在所述环形安装部分的与所述内肩部接合的端部中的环形通道；其中所述环形密封件在所述环形通道内延伸并且密封地接合至少所述环形安装部分和所述内肩部。

在第三方面中，提供了一种用于往复式泵组件的入口阀或出口阀，所述入口阀或出口阀包括限定第一轴线的阀座，所述阀座包括渐缩表面；以及适于与所述阀座接合的阀构件，所述阀构件限定被配置成与所述第一轴线同轴的第二轴线，所述阀构件包括：阀体，所述阀体限定被配置成与阀座的渐缩表面接触的第一表面积；在阀体中形成的外部环形腔体；以及在所述外部环形腔体内延伸的密封件，所述密封件限定被配置成与所述阀座的渐缩表面接触的第二表面区域；其中第一表面积与第二表面积的比例在约0.9至约1.2的范围内。

在示例性实施方式中，阀体限定第一和第二截头圆锥表面；其中所述密封件限定被配置成与所述阀座的所述渐缩表面密封地接合的渐缩和周向延伸表面；并且其中由所述阀体限定的第二截头圆锥表面在由所述阀体限定的第一截头圆锥表面和密封件的渐缩和周向延伸的表面之间倾斜地延伸。

在另一个示例性实施方式中，密封件还包括环形球状突起，渐缩和周向延伸表面从该环形球状突起倾斜地延伸，延伸终止于由阀体限定的第二截头圆锥表面处或附近。

在又一示例性实施方式中，阀体限定顶表面；其中所述密封件还包括形成在其外表面中的通道；并且其中所述通道被设置在所述阀体的顶表面与所述环形球状突起之间。

在某些示例性实施方式中，阀构件进一步包括：基部，阀体从该基部延伸，其中阀体的第一截头圆锥表面在基部与阀体的第二截头圆锥表面之间倾斜地延伸；以及从所述基部延伸并离开所述阀体的多个周向隔开的支腿，其中所述支腿可滑动地接合所述阀座的另一表面。

在示例性实施方式中，阀体的第一截头圆锥表面限定自第一轴线的第一角度；并且其中所述阀体的第二截头圆锥表面限定自第二轴线的第二角度。

在另一个示例性实施方式中，第一角度大于第二角度。

在又一个示例性实施方式中，第二角度被配置成基本上等于由阀座的渐缩表面限定并且从阀座的第二轴线测量的渐缩角度；并且其中所述第二角度是50度。

在某些示例性实施方式中，外部环形腔体限定第一和第二倾斜延伸的表面；并且其中所述阀构件进一步包括：环形凹槽，所述环形凹槽在所述第一和第二倾斜延伸表面的相交部分形成在所述阀体中；以及设置在所述环形凹槽中并与所述密封件接合的环形元件。

在示例性实施方式中，密封件限定被配置成密封地接合阀座的渐缩表面的渐缩和周向延伸表面；并且其中所述密封件包括环状球状突起，所述渐缩和周向延伸的表面从所述环状球状突起倾斜地延伸。

在第四方面中，提供了一种用于往复式泵组件的阀构件，所述阀构件包括具有第一截头圆锥表面的阀体，所述阀体限定形成于其中的外部环形腔体；以及在所述外部环形腔体内延伸的密封件，所述密封件包括适于密封地接合所述往复式泵组件的阀座的渐缩表面的第一渐缩和周向延伸表面；以及环形球状突起，所述第一渐缩和周向延伸表面从所述环形球状突起倾斜地延伸，所述第一渐缩和周向延伸表面在所述环形球状突起与所述阀体的第一截头圆锥表面之间延伸。

在示例性实施方式中，密封件还包括形成在其外表面中的通道，该通道位于密封件的环形球状突起与阀体的顶表面之间。

在另一个示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与由阀座限定的第二轴线同轴的第一轴线；阀体的第一截头圆锥表面限定从第一轴线测量的第一角度；并且所述阀座的渐缩表面限定从所述第二轴线测量的渐缩角度，所述渐缩角度基本上等于所述第一角度。

在又一个示例性实施方式中，阀体还包括第二截头圆锥表面，阀体的第一截头圆锥表面在阀体的第二截头圆锥表面与密封件的第一渐缩和周向延伸表面之间倾斜地延伸；并且阀体的第二截头圆锥表面限定从第一轴线测量的第二角度，第二角度大于第一角度。

在某些示例性实施方式中，阀体和密封件分别限定被配置成接触阀座的渐缩表面的第一和第二表面积；并且第一表面积与第二表面积的比例在约0.9至约1.2的范围内。

在示例性实施方式中，在所述阀体的第一截头圆锥表面与所述密封件的所述第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间限定偏移距离，所述偏移距离沿着垂直于所述阀体的至少第一截头圆锥表面的方向延伸。

在另一个示例性实施方式中，阀体的第一截头圆锥表面限定从由阀构件限定的第一轴线测量的第一角度，该第一轴线被配置成与由阀座限定的第二轴线同轴；所述密封件的第一渐缩和周向延伸表面的所述至少一部分限定从所述第一轴线测量的第二角度，所述第二角度基本上等于所述第一角度；并且所述第一角度和所述第二角度基本上等于由所述阀座的渐缩表面限定并且从所述第二轴线测量的渐缩角度。

在又一示例性实施方式中，密封件还包括在密封件的第一渐缩和周向延伸表面与阀体的第一截头圆锥表面之间倾斜地延伸的第二渐缩和周向延伸表面；以及环形接触部分，所述环形接触部分由所述第一渐缩和周向延伸表面与第二渐缩和周向延伸表面之间的相交部分限定，所述环形接触部分包括所述第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分。

在某些示例性实施方式中，阀体的第一截头圆锥表面限定从由阀构件限定的第一轴线测量的第一角度，第一轴线被配置成与由阀座限定的第二轴线同轴；密封件的第一渐缩和周向延伸表面和第二渐缩和周向延伸表面分别限定从第一轴线测量的第二角度和第三角度，第二角度小于第三角度且基本等于第一角度。

在示例性实施方式中，所述阀体进一步限定沿所述阀体的第一轴线形成的沉孔，所述第一轴线被配置成与由所述阀座限定的第二轴线同轴，所述沉孔限定扩大直径部分，直径减小部分和在阀体中的内肩部，该直径减小部分限定了流体通道；并且该阀构件还包括设置在沉孔的扩大直径部分中并与阀体的内肩部接合的保险片。

在第五方面中，提供了一种用于往复式泵组件的阀构件，所述阀构件包括具有第一截头圆锥表面的阀体，所述阀体限定形成于其中的外部环形腔体；以及在所述外部环形腔体内延伸的密封件，所述密封件包括被配置成密封地接合所述往复式泵组件的阀座的渐缩表面的第一渐缩和周向延伸表面；其中在所述阀体的第一截头圆锥表面与所述密封件的第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间限定偏移距离，所述偏移距离在垂直于所述阀体的至少第一截头圆锥表面的方向上延伸。

在一个示例性实施方式中，阀体的第一截头圆锥表面限定从由阀构件限定的第一轴线测量的第一角度，第一轴线被配置成与由阀座限定的第二轴线同轴；所述密封件的第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分限定从第一轴线测量的第二角度，所述第二角度基本上等于所述第一角度；并且所述第一角度和所述第二角度基本上等于由所述阀座的渐缩表面限定并且从所述第二轴线测量的渐缩角度。

在另一个示例性实施方式中，密封件还包括在密封件的第一渐缩和周向延伸表面与阀体的第一截头圆锥表面之间倾斜地延伸的第二渐缩和周向延伸表面；以及环形接触部分，其由所述第一渐缩和周向延伸表面与第二渐缩和周向延伸表面之间的相交部分限定，所述环形接触部分包括所述第一渐缩和周向延伸表面的至少一部分。

在又一示例性实施方式中，阀体的第一截头圆锥表面限定从由阀构件限定的第一轴线测量的第一角度，第一轴线被配置成与由阀座限定的第二轴线同轴；密封件的第一渐缩和周向延伸表面与第二渐缩和周向延伸表面分别限定从第一轴线测量的第二角度和第三角度，第二角度小于第三角度且大致等于第一角度。

在某些示例性实施方式中，密封件还包括环形球状突起，第一渐缩和周向延伸表面从该环形球状突起倾斜地延伸，第一渐缩和周向延伸表面在环形球状突起与阀体的第一截头圆锥表面之间延伸；以及形成在其外部的通道，所述通道位于所述密封件的环形球状突起与所述阀体的顶表面之间。

在示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与由阀座限定的第二轴线同轴的第一轴线；阀体的第一截头圆锥表面限定从第一轴线测量的第一角度；并且所述阀座的渐缩表面限定从所述第二轴线测量的渐缩角度，所述渐缩角度基本上等于所述第一角度。

在另一个示例性实施方式中，阀体还包括第二截头圆锥表面，阀体的第一截头圆锥表面在阀体的第二截头圆锥表面与密封件的第一渐缩和周向延伸表面之间倾斜地延伸；并且阀体的第二截头圆锥表面限定从第一轴线测量的第二角度，第二角度大于第一角度。

在又一示例性实施方式中，阀体和密封件分别限定被配置成与阀座的渐缩表面接触的第一和第二表面积；并且第一表面积与第二表面积的比在约0.9至约1.2的范围内。

在某些示例性实施方式中，所述阀体进一步限定沿所述阀体的第一轴线形成的沉孔，所述第一轴线被配置成与由所述阀座限定的第二轴线同轴，所述沉孔限定直径增大部分，直径减小部分和阀体的内肩部，所述直径减小部分限定流体通道。

在示例性实施方式中，阀构件还包括设置在沉孔的扩大直径部分中并与阀体的内肩部接合的保险片；以及密封地接合至少保险片和内肩部的环形密封件。

通过以下结合作为本公开的一部分的附图的详细描述，其他方面，特征和优点将变得显而易见，附图是作为示例示出了所公开的本发明的原理的附图。

附图说明

附图有利于理解各种实施方式。

图1是根据示例性实施方式的往复式泵组件的正视图，泵组件包括流体端。

图2是根据示例性实施方式的图1的流体端的剖视图，该流体端包括流体端块以及入口阀和出口阀，入口阀和出口阀分别包括阀座。

图3是根据示例性实施方式的图2的剖视图的一部分的放大视图。

图4是根据另一个示例性实施方式的阀座和流体端块的各自部分的剖视图。

图5是根据又一示例性实施方式的阀座和流体端块的各自部分的剖视图。

图6是根据另一个示例性实施方式的阀的剖视图，该阀包括阀座。

图7是根据示例性实施方式的图6的阀座的透视图。

图8是根据示例性实施方式的图6和7的阀座的剖视图。

图9是根据示例性实施方式的布置在图2的流体端块内的图6的阀的剖视图。

图10是根据示例性实施方式的阀的剖视图，该阀包括阀座和阀构件。

图11是根据另一示例性实施方式的图10的阀构件的一部分的放大视图。

图12是根据示例性实验实施方式的由图10的阀的有限元模型经历的实验钢接触压力的视图。

图13是根据示例性实验实施方式的由图10的阀的有限元模型经历的实验应力的视图。

图14是根据示例性实验实施方式的由图10的阀的有限元模型经历的实验聚氨酯接触压力的视图。

图15是根据示例性实施方式的阀构件的透视图。

图16是图15的阀构件的正视图。

图17是根据示例性实施方式的沿着图16的线17-17截取的图15和16的阀构件的剖视图。

图18是根据示例性实施方式的图17的一部分的放大视图。

图19是根据示例性实施方式的阀构件的透视图。

图20是图19的阀构件的正视图。

图21是根据示例性实施方式的沿着图20的线21-21截取的图19和20的阀构件的剖视图。

图22是根据示例性实施方式的阀构件的透视图。

图23是图22的阀构件的正视图。

图24是根据示例性实施方式的沿着图23的线24-24截取的图22和23的阀构件的剖视图。

图25是根据示例性实施方式的图24的一部分的放大图。

图26是根据示例性实施方式的阀构件的透视图。

图27是图26的阀构件的正视图。

图28是根据示例性实施方式的沿图27的线28-28截取的图26和27的阀构件的剖视图。

图29是根据示例性实施方式的阀构件的放大剖视图。

图30是根据示例性实施方式的阀构件的另一个放大剖视图。

具体实施方式

在示例性实施方式中，如图1所示，往复式泵组件总体上由附图标记10表示，并且包括动力端部12和与其可操作地联接的流体端14。动力端部12包括壳体16，曲轴(未示出)设置在该壳体16中，曲轴可操作地联接到被配置成驱动曲轴的发动机或马达(未示出)。流体端14包括流体端块18，该流体端块18经由多个支杆(stayrod)20连接到壳体16。流体端块18包括以平行关系间隔开的流体入口通道22和流体出口通道24。多个盖组件26，其中一个在图1中示出，与支撑杆20相反地连接到流体端块18。多个盖组件28，其中的一个在图1中示出，与流体入口通道22相反地连接到流体端块18。柱塞杆组件30从壳体16伸出并进入流体端块18。在若干示例性实施方式中，泵组件10是在地面上独立式的(freestanding)，或者被安装到可在工作场所之间拖曳的拖车上，或者安装在滑架上。

在示例性实施方式中，继续参考图1如图2中所示，柱塞杆组件30包括柱塞32，该柱塞32延伸穿过在流体端块18中形成的孔34并且进入在流体端块18中形成的压力腔室36。在多个示例性实施方式中，可在流体端块18中形成多个平行间隔开的孔，其中一个孔是孔34，可在流体端块中形成多个压力腔室，其中一个压力腔室是压力腔室36，并且多个平行间隔的柱塞可以延伸穿过多个孔中相应的孔并进入相应的压力腔室，其中所述柱塞中的一个是柱塞32。至少孔34，压力腔室36和柱塞32可以一起被表征为柱塞组(plungerthrow)。在几个示例性实施方式中，往复式泵组件10包括三个柱塞组(即三缸泵组件)，或者包括四个或更多个柱塞组。

如图2所示，流体端块18包括形成在其中的入口和出口流体通道38和40，其大体沿流体通道轴线42同轴。在下面将要描述的条件下，流体配置成沿着流体通道轴线42流过入口和出口流体通道38和40。流体入口通道22经由入口流体通道38与压力腔室36流体连通。压力腔室36经由出口流体通道40与流体出口通道24流体连通。流体入口通道38包括直径扩大部分38a和从其向下延伸的直径减小部分38b。直径扩大部分38a限定渐缩内肩部43，并因此限定流体端块18的截头圆锥表面44。直径减小部分38b限定流体端块18的内表面46。类似地，流体出口通道40包括直径扩大部分40a和从其向下延伸的直径减小部分40b。直径扩大部分40a限定渐缩内肩部48并因此限定流体端块18的截头圆锥表面50。直径减小部分40b限定流体端块18的内表面52。

入口阀54设置在流体通道38中，并且至少接合截头圆锥表面44和内表面46。类似地，出口阀56设置在流体通道40中，并且至少接合截头圆锥表面50和内表面52。在一个示例性实施方式中，各阀54和56都是弹簧加载阀，通过其两端上的预定压差而致动。

沉孔58形成在流体端块18中，并且大体与流体通道轴线42同轴。沉孔58限定内肩部58a并包括与内肩部58a相邻的内螺纹连接部58b。沉孔60形成在流体端块18中，并且大体与孔34沿着轴线62同轴。沉孔60限定内肩部60a并包括与内肩部60a相邻的内螺纹连接部60b。在几个示例性实施方式中，流体端块18可以包括多个平行间隔的沉孔，其中一个沉孔可以是沉孔58，沉孔的数量等于包括在泵组件10中的柱塞的数量。类似地，在几个示例性实施方式中，流体端块18可以包括另一组多个平行间隔开的沉孔，其中的一个沉孔可以是沉孔60，其中沉孔的数量等于包括在泵组件10中的柱塞组的数量。

塞子64设置在沉孔58中，与内肩部58a接合并密封地接合由沉孔58的直径减小部分限定的内圆柱表面。紧固件66的外螺纹连接部分66a与沉孔58的内螺纹连接部分58b螺纹接合，使得紧固件66的端部部分与塞子64接合。因此，紧固件66将塞子64设置或保持就位，抵靠在由沉孔58限定的内肩部58a，由此保持塞子64抵靠由沉孔58的直径减小部分限定的内圆柱表面而与其密封接合。图1和图2中所示的盖组件28至少包括塞子64和紧固件66。在示例性实施方式中，盖组件28可从流体端块18脱离连接以提供通向例如沉孔58，压力腔室36，柱塞32，流体通道40或出口阀56的通路。盖组件28然后可如上所述重新连接到流体端块18。在几个示例性实施方式中，泵组件10可以包括多个塞子，其中之一是塞子64，和多个紧固件，其中之一是紧固件66，其中塞子和紧固件的各自数量等于包括在泵组件10中的柱塞组的数量。

塞子68布置在沉孔60中，与内肩部60a接合并且密封地接合由沉孔60的直径减小部分限定的内圆柱表面。在示例性实施方式中，塞子68可作为抽吸盖(suctioncover)。紧固件70的外螺纹连接部70a与沉孔60的内螺纹连接部60b螺纹接合，使得紧固件70的端部部分与塞子68接合。因此，紧固件70将塞子68设置或保持就位，抵靠在由沉孔60限定的内肩部60a上，由此保持塞子68密封接合由沉孔60的直径减小部分限定的内圆柱表面。图1和图2中所示的盖组件26至少包括塞子68和紧固件70。在一个示例性实施方式中，盖组件26可以从流体端块18脱离连接，以提供通向例如沉孔60，压力腔室36，柱塞32，流体通道38或入口阀54的通路。然后，盖组件26可如上文所述重新连接到流体端块。在几个示例性实施方式中，泵组件10可以包括多个塞子，其中之一是塞子68，和多个紧固件，其中之一是紧固件70，其中塞子和紧固件的各自数量等于包括在泵组件10中的柱塞组的数量。

阀弹簧保持器72设置在流体通道38的扩大直径部分38a中。阀弹簧保持器72连接到塞子68的与紧固件70相反的端部。在示例性实施方式中，并且如图如图2所示，阀弹簧保持器72经由大致与轴线62同轴的毂74与塞子68连接。

在示例性实施方式中，如图3所示以及继续参考图1和图2，入口阀54包括阀座76和与其接合的阀构件78。阀座76包括座体80，其在一端具有扩大直径部分82。座体80的扩大直径部分82设置在流体通道38的扩大直径部分38a中。孔83穿过座体80而形成。阀座76具有阀座轴线84，如图3所示，当入口阀54设置在流体通道38中时，阀座轴线84与流体通道轴线42对准。在下面要描述的情况下，流体流过孔83并沿着阀座轴线84流动。孔83限定了座体80的内表面85。座体80的外表面86接触由流体通道38限定的内表面46。诸如o形环88等的密封元件设置在形成在外表面86中的环形凹槽90中。该o形环88与内表面46密封地接合。扩大直径部分82包括渐缩外肩部91，且因此限定截头圆锥表面92，该表面92从外表面86倾斜向上延伸。部分82还限定圆柱形表面94，其从截头圆锥表面92轴向向上延伸。截头圆锥表面92轴向地设置在外表面86和圆柱形表面94之间。部分82还限定渐缩表面96，其从内表面85倾斜地向上延伸，如图3所示。在一个示例性实施方式中，渐缩表面96从阀座轴线84以一角度延伸。阀座76的座体80布置在流体通道38的直径减小部分38b，使得座体80的外表面86接合流体端块18的内表面46。在示例性实施方式中，座体80在流体通道38的部分38b中形成过盈配合，或者压配合，从而防止阀座76从流体通道38中脱出。

阀构件78包括中心杆98，阀体100从中心杆98径向向外延伸。在阀体100中形成外部环形腔体102。密封件104在腔体102内延伸，并适于在下面将要描述的情况下密封地接合阀座76的渐缩表面96。多个沿周向隔开的支腿106从中心杆98向下倾斜地延伸(如图3所示)，并且可滑动地接合座体80的内表面85。在多个示例性实施方式中，多个支腿106可包括两个，三个，四个，五个或多于五个的支腿106。弹簧108的下端部分与阀体100的与中心杆98相反的顶部接合。阀构件78相对于阀座76且由此相对于流体端块18在下面将要描述的情况下在关闭位置(图3中示出)和打开位置(未示出)之间移动。

在示例性实施方式中，密封件104被模制在阀体100中的适当位置。在示例性实施方式中，密封件104被预成型并且接着被附接到阀体100上。在几个示例性实施方式中，密封件104由一种或多种材料构成，例如可变形的热塑性材料，聚氨酯材料，纤维增强材料，碳，玻璃，棉，金属丝纤维，布和/或它们的任何组合。在示例性实施方式中，密封件104由设置在热塑性材料中的布构成，并且布可以包括碳，玻璃，金属丝，棉纤维和/或其任何组合。在多个示例性实施方式中，密封件104由至少纤维增强材料构成，其防止或至少减少脱层。在示例性实施方式中，密封件104具有95a或更大的硬度，或者69d或更大的硬度。在几个示例性实施方式中，阀体100比密封件104更硬和/或刚度更高。

出口阀56与入口阀54相同，因此将不再详细描述。出口阀56的与入口阀54的相应特征相同的特征以与入口阀54的相同的附图标记来表示。出口阀56的阀座轴线84与流体通道轴线42和入口阀54的阀座轴线84中的每个对准。出口阀56设置在流体通道40中并且接合流体端块18，其方式与设置在流体通道38中并且接合流体端块18的入口阀54相同，但有一个例外。这一例外涉及出口阀56的弹簧108；更具体地说，出口阀56的弹簧108的上部被压靠在塞子64的底部上，而不是被压靠在与入口阀54的弹簧108的上部所压靠的阀弹簧保持器72所对应的部件上。

在操作中，在示例性实施方式中，继续参考图1-3，柱塞32在孔34内往复运动，往复进出压力腔室36。也就是说，如图2所示，柱塞32水平地往复移动离开和朝向流体通道轴线42。在一个示例性实施方式中，发动机或马达(未示出)驱动封闭在壳体16内的曲轴(未示出)，从而使柱塞32在孔34内往复运动，以进入和离开压力腔室36。

随着柱塞32往复运动离开压力腔室36，入口阀54打开。更具体地，当柱塞32移动远离流体通道轴线42时，压力腔室36内的压力减小，从而在入口阀54上产生压差，并使阀构件78相对于阀座76和流体端块18向上移动(从图2和图3观察)。由于阀构件78的向上运动，弹簧108被压缩在阀体100与阀弹簧保持器72之间，密封件104从渐缩表面96脱离接合，且因此入口阀54被置于其打开位置。流体入口通道22中的流体沿着流体通道轴线42流动，并且通过流体通道38和入口阀54被抽入压力腔室36。为了流经入口阀54，流体流动通过阀座76的孔83，并沿着阀座轴线84流动。在流体通过入口阀54并进入压力腔室36期间，出口阀56处于其关闭位置，出口阀56的阀构件78的密封件104接合出口阀56的阀座76的渐缩表面96。流体继续被吸入到压力腔室36中，直到柱塞32离开流体通道轴线42处于其行程末端。就此，入口阀54上的压差使得入口阀54的弹簧108不被进一步压缩，或者开始减压并伸展，推动入口阀54的阀构件78相对于阀座76和流体端块18向下移动(在图2和3中观察)。因此，入口阀54被置于或开始被置于其关闭位置，其中密封件104密封地接合或至少移动朝向渐缩表面96。

当柱塞32移动进入压力腔室36并由此移向流体通道轴线42时，压力腔室36内的压力开始增加。压力腔室36内的压力继续增加，直到出口阀56上的压差超过预定的设定点，此时出口阀56打开，并允许流体沿着流体通道轴线42流出压力腔室36并通过流体通道40和出口阀56，且进入流体出口通道24。当柱塞32朝向流体通道轴线42到达其行程末端(即，其排出行程)时，入口阀54处于或被置于其关闭位置，其中密封件104密封地接合渐缩表面96。

重复上述过程，随着流体从流体入口通路22经由压力腔室36流到流体出口通路24，往复式泵组件10对流体加压。在示例性实施方式中，泵组件10是单作用的往复式泵，其中流体仅在柱塞32的一侧被泵送。

在示例性实施方式中，在往复式泵组件10的上述操作期间，每个表面44和92的渐缩形状平衡施加到其上的负载力。在示例性实施方式中，负载分布在表面44和92上，减小应力集中。在示例性实施方式中，在阀座76中的表面86和92之间的倒角连接处附近的应力被流体端块18中在表面46和44之间的圆角界面附近的应力平衡。因此，这些应力减小。在一个示例性实施方式中，每个表面44和92的渐缩形状允许入口阀54的座体80的外径减小，由此也允许相对较小的检修口以及在流体端块18内的相对较小的横向孔径。在一个示例性实施方式中，每个表面44和92的锥度减小了从流体通道38移除阀座76所需的抽取力。

在示例性实施方式中，如图4所示且继续参考图1-3，渐缩角度110由渐缩外肩部91以及因此截头圆锥表面92限定。渐缩角度112由渐缩内部肩部43以及因此截头圆锥表面44限定。可以从流体通道轴线42和与其对齐的阀座轴线84测量各渐缩角度110和112。在一个示例性实施方式中，渐缩角度110和112是相等的，并且从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测得的范围从大约10度到大约45度。在一个示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与其对齐的阀座轴线84测量的渐缩角度110和112的范围为约20度至40度。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测得的渐缩角度110和112的范围为大约25至35度。在示例性实施方式中，渐缩角度110和112相等，并且从流体通道轴线42和与其对准的阀座轴线84测量的每个渐缩角度110和112约为30度。在示例性实施方式中，渐缩角度110和112不相等。如图4所示，在表面44和92之间可以形成截头圆锥形的间隙或区域114。此外，径向间隙116被限定在阀座76的外圆柱形表面94与流体端块18的内表面118之间，表面118由流体通道38的扩大直径部分38a限定。在示例性实施方式中，区域114可以省略，并且表面92可以邻接表面44。在示例性实施方式中，材料可以设置在区域114中以吸收，传递和/或分配表面44和92之间的载荷。

如图4所示，本体80的与扩大直径部分82相反的至少端部从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84以渐缩角度120逐渐变细。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与其对齐的阀座轴线84测得的渐缩角度120的范围为约0度至约5度。在一个示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测得的渐缩角度120的范围为约1度至约4度。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测量的渐缩角度120的范围为约1度至约3度。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与其对齐的阀座轴线84测量的渐缩角度120为大约2度。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与其对准的阀座轴线84测量的渐缩角度120为大约1.8度。在一个示例性实施方式中，代替或除了主体80的与扩大直径部分82相反的端部部分逐渐变细之外，流体端块18的内表面46以渐缩角度120渐缩。在示例性实施方式中，可以在主体80和内表面46之间形成干涉配合，由此将阀座76保持在流体端块中的适当位置。在若干示例性实施方式中，代替在流体通道38中使用干涉配合，可以使用螺纹连接，螺母和/或卡扣配合机构来将阀座76保持在流体端块18中的适当位置。

在示例性实施方式中，在使用图4所示的入口阀54的实施方式的泵组件10的操作期间，表面92和44提供负载平衡，其中在阀座76的扩大直径部分82上的负载是通过将表面92压靠表面44或通过设置在其间的中间材料(一种或多种)，而被分配并转移到流体端块18的表面44。

在示例性实施方式中，如图5中所示并继续参照图1-4，流体端块18的圆角表面(filletsurface)122由流体通道38的扩大直径部分38a限定。圆角表面122在截头圆锥表面44与内表面118之间延伸。如图5所示，各截头圆锥表面92和44都以渐缩角度123渐缩，该渐缩角度123可以从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测量。在一个示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测量的渐缩角度123的范围为约10度至约45度。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测量的渐缩角度123的范围为大约10度到大约30度之间。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与之对齐的阀座轴线84测量的渐缩角度123的范围为约12度至约20度。在示例性实施方式中，从流体通道轴线42和与其对准的阀座轴线84测量的渐缩角度123为大约14度。在示例性实施方式中，表面92和44可以分别以不相等的角度渐缩。表面92邻接表面44。如图5所示，凹槽90和o形环88分别被替代为环形凹槽124和o形环126。环形凹槽124形成在截头圆锥表面92中，并且o形环126被布置在环形凹槽124中。o形环126密封地接合截头圆锥表面44。

在示例性实施方式中，在使用图5所示的入口阀54的实施方式的泵组件10的操作期间，施加到阀座76的负载至少部分通过表面92抵靠表面44提供负载平衡而被分配并且传递到流体端块18。

在示例性实施方式中，在使用入口阀54的任何上述实施方式的泵组件10的操作期间，沿着流体通道轴线42的向下的轴向载荷施加在阀体100的顶部上。当柱塞32朝向流体通道轴线42移动并且出口阀56打开并且允许流体流出压力腔室36，流经流体通道40和出口阀56并且进入流体出口通道24时，所述负载通常最大。随着柱塞32朝向流体通道轴线42(其排出行程)到达其行程终点时，入口阀54处于或被置于其关闭位置，并且施加到阀体100的顶部的负载经由阀体100传递到密封件104。然后，负载经由密封件104传递到阀座76，且接着经由表面92与表面44抵靠接合或者设置在其之间的中间材料而分配和传递至流体端块18的渐缩内肩部43。表面92和44的渐缩促进了向下的轴向负载以平衡方式的分布和传递，从而降低了流体端块18和阀座76中的应力集中。

在示例性实施方式中，如图6-8中所示且继续参考图1-5，入口阀大体由附图标记128表示，并且包括与入口阀54的相应部件相同的多个部件，相同的部分被赋予相同的附图标记。入口阀128包括阀座129。阀座129包括与阀座76的相应特征相同的几个特征，相同的特征用相同的附图标记表示。在阀座128中在表面86和92的相交处形成环形凹口130。

如图8所示，渐缩角度132由外部渐缩肩部91以及因此由截头圆锥表面92限定。渐缩角度132可以从阀座轴线84测量。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度132为大约30度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度132的范围为大约10度至大约45度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度132的范围为约20度至约40度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度132的范围为约25至约35度。由阀座129的扩大直径部分82限定的圆柱形表面94限定了外径134。在示例性实施方式中，外径134约为5英寸。在示例性实施方式中，外径134约为5.06英寸。由穿过座体80的孔83限定的座体80的内表面85限定了内径136。在示例性实施方式中，内径136的范围从约3英寸至约3.5英寸。在示例性实施方式中，内径136约为3.27英寸。座体80的环形表面138由环形凹槽90限定。凹槽直径140由环形表面138限定。在示例性实施方式中，凹槽直径140的范围从大约4英寸至大约4.5英寸。在示例性实施方式中，凹槽直径140约为4.292英寸。在示例性实施方式中，外径142由座体80的外表面86在邻近环形凹口130的轴向位置处限定，或者至少在表面86和92之间的相交处附近限定。在示例性实施方式中，外径142的范围从大约4英寸到大约5英寸。在示例性实施方式中，外径142的范围从大约4.5英寸至大约5英寸。在示例性实施方式中，外径142的范围从大约4.5英寸至大约4.6英寸。在示例性实施方式中，外径142约为4.565英寸。外表面86从外径142的轴向位置开始径向向内渐缩，并终止于主体80的与扩大直径部分82相反的端部，由此限定了自阀座轴线84的渐缩角度144。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度144的范围为从约0度至约5度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度144的范围从0度至约5度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度144为大约2度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度144为大约1.8度。

在示例性实施方式中，如图9所示以及继续参考图1至图8，从泵组件10中省略了入口阀54，以流体通道38中的入口阀128替代。阀座129的渐缩外肩部91接合流体端块18的渐缩内肩部43。因此，截头圆锥表面92接合截头圆锥表面44。在一个示例性实施方式中，渐缩内肩部43限定了自流体通道轴线42的渐缩角度，其等于渐缩角度132。在示例性实施方式中，渐缩的内肩部43限定与渐缩角度132相等的渐缩角度，并且从阀座轴线84测量的渐缩角度132的范围从大约10度到大约45度。在一个示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度132的范围从大约20度到45度。在示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度132的范围从约25度至35度。在一个示例性实施方式中，渐缩的内肩部43限定了与渐缩角度132相等的渐缩角度，并且从阀座轴线84测量的渐缩角度132为约30度。o形环88密封地接合流体端块18的内表面46。入口阀128的阀座129的主体80的外表面86接合流体端块18的内表面46。在示例性实施方式中，流体通道38的至少直径减小部分38b是渐缩的，使得由部分38b限定的内径146沿流体通道轴线42在远离扩大直径部分38a的轴向方向上减小。在示例性实施方式中，在对应于表面46和44之间的相交处的轴向位置处，内径146的范围从大约4英寸到大约5英寸。在示例性实施方式中，在对应于表面46和44之间的相交处的轴向位置处，内径146的范围从大约4.5英寸到大约5英寸。在示例性实施方式中，在对应于表面46和44之间的相交处的轴向位置处，内径146的范围从大约4.5英寸至大约4.6英寸。在示例性实施方式中，在对应于表面46和44之间的相交处的轴向位置处，内径146大约为4.553英寸。在一示例性实施方式中，在外表面86和内表面46之间形成过盈配合，从而防止阀座129从流体通道38中脱出。

在示例性实施方式中，在泵组件10的操作期间入口阀129的操作与入口阀54的操作相同。因此，在泵组件10的操作期间入口阀129的操作将不会详细描述。

在一个示例性实施方式中，入口阀54可以从泵组件10中省略，而以入口阀128替代，并且出口阀56可以从泵组件10中省略，而以与入口阀128相同的出口阀替代。在示例性实施方式中，使用入口阀128和与入口阀128相同的出口阀的泵组件10的操作与使用入口阀54和出口阀56的泵组件10的上述操作相同。

在示例性实施方式中，如图10和图11中所示以及继续参考图1-9，入口阀总体由附图标记150表示，并且包括与入口阀54的相应部件相同的多个部件，相同的部件以相同的附图标记表示。入口阀150包括阀座152和阀构件154。

阀座152包括与阀座76的相应特征相同的几个特征，相同的特征以相同的附图标记指示。然而，与阀座76相反，如图10所示，阀座152不包括外部渐缩肩部91，因此不包括截头圆锥表面92。替代地，阀座152包括外部肩部156，其限定轴向面向的和周向延伸的表面158。可选地，在若干示例性实施方式中，阀座152可以被描述为具有外部渐缩肩部91，但是由外部渐缩肩部91所限定的渐缩角度132的值是90度。此外，渐缩表面96的表面积增大；具体地，渐缩表面96的被配置成经历钢对钢接触的表面区域部分为约加倍(2x至2.2x)。

在阀座152中在表面86和158的相交处形成环形凹口160。渐缩表面96限定了渐缩角度162。渐缩角度162可以从阀座轴线84测量。在示例性实施方式中，从竖直延伸的阀座轴线84测量的渐缩角度162为大约50度(图10中所示，自任何水平线40度)。在一个示例性实施方式中，从竖直延伸的阀座轴线84测量的渐缩角度162的范围为从大约40度到大约60度(如图10中所示，自任何水平线50度到大约30度)。在一个示例性实施方式中，从阀座轴线84测量的渐缩角度162的范围从大约45度到大约55度(如图10中所示，自任何水平线成45度到大约35度)。

阀构件154包括中心盘状中心基部164，中心基部164限定了外部周向延伸凸面166。阀体168沿着阀座轴线84从基部164轴向向上延伸。阀体168还从阀座轴线84径向向外延伸。在阀体168中形成外部环形腔体170。由外部环形腔体170限定大致渐缩且倾斜地向下延伸的周向延伸表面172。外部环形腔体还限定大体渐缩且倾斜地向上延伸的周向延伸表面174。在表面174中形成下部周向延伸通道176。在表面172中形成上部周向延伸通道178a和178b。在阀体168中在表面172和174之间的相交处形成环形凹槽180。环形凹槽180中设置有诸如o形环182的环形元件。

密封件184在外部环形腔体170内延伸，并且适于密封地接合阀座152的渐缩表面96。密封件184在通道176、178a和178b内延伸。o形环182接合密封件184。在示例性实施方式中，密封件184由聚氨酯构成。在示例性实施方式中，通道176、178a和178b内的密封件184的延伸有助于将密封件184固定到阀体168。在示例性实施方式中，o形环182与通道176、178a和178b内的密封件184的延伸的组合有利于将密封件184固定到阀体168。密封件184限定了外部周向延伸外表面186。环形通道188形成在外表面186中。密封件184还包括环形球状突起190。通道188竖直地设置在阀体168的顶表面192与球状突起190之间。在示例性实施方式中，球状突起190与通道188相邻。在示例性实施中，如图10所示，通道188竖直地设置在顶表面192与球状突起190之间，并且球状突起190与通道188相邻。渐缩和周向延伸表面194从球形突起190倾斜地向下延伸，表面194的延伸终止于阀体168处或附近。

在几个示例性实施方式中，密封件184是一体结构，并且因此表面186，通道188，球状突起190和表面194以及在通道176,178a和178b内延伸的密封件184的相应部分为一体地形成。

在几个示例性实施方式中，密封件184是聚氨酯的整体结构，并且因此表面186，通道188，球状突起190和表面194以及在通道176，178a和178b内延伸的密封件184的相应部分使用聚氨酯一体形成。

如图10和11所示，阀体168包括环形通道196，顶表面192围绕该环形通道196周向地延伸。在阀体168中的邻近通道196处形成有环形脊部198，并且径向地定位在通道196与顶表面192之间。轴向面向的表面200由通道196限定，并且突起202从表面200轴向向上延伸并离开通道196。弹簧108(图10和11中未示出)的下端部分与表面200接合。突起202在弹簧108的下端部分内延伸。

阀体168限定从基部164向上倾斜地延伸的截头圆锥表面204。截头圆锥表面206也由阀体168限定，截头圆锥表面206在阀体168的截头圆锥表面204与密封件184的渐缩且周向延伸的表面194之间倾斜地延伸。

多个周向隔开的支腿106从基部164向下倾斜地向下延伸，并可滑动地接合阀座152的座体80的内表面85。在若干示例性实施方式中，多个支腿106可包括两个，三个，四个，五个或多于五个的支腿106。

角度208由截头圆锥表面206限定。角度208可以从阀构件轴线210测量。当入口阀150布置在流体端块18的流体通道38中时，阀构件轴线210与阀座轴线84对齐或同轴。因此，当入口阀150设置在流体端块18的第一流体通道38中时，轴线210，84和42彼此对齐或同轴。

在示例性实施方式中，从阀构件轴线210测量的角度208基本上等于从阀座轴线84测量的由渐缩表面96限定的角度162。在示例性实施方式中，自阀构件轴线210的角度208为50度，并且自阀座轴线84的角度162为50度。

由截头圆锥表面204限定角度214。如从阀构件轴线210测量的，角度214大于角度208。

角度216(在图11中最清楚地示出)由密封件184的渐缩表面194限定。角度216可以从阀构件轴线210测量。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线210测量时，角度216基本上等于角度208。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线210测量时，角度216大于角度208。在示例性实施方式中，从阀构件轴线210测量时，角度216基本上等于或大于的角度208。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线210测量时，角度216小于，基本等于或大于角度208。

在示例性实施方式中，阀构件154由aisi8620合金钢材料构成。在一个示例性实施方式中，阀座152由aisi8620合金钢材料构成。在一个示例性实施方式中，阀座152由aisi52080合金钢材料构成。

阀构件154可相对于阀座152和流体端块18在关闭位置(未示出但在下面描述)和打开位置(在图10中示出并在下面描述)之间移动。

在一个示例性实施方式中，如图11所示，密封件184包括周向延伸的上凸片218，其从通道188向上延伸并环绕阀体168的顶表面192。顶表面220由该凸片218限定。如图11所示，密封件184的顶表面220与阀体168的顶表面192基本齐平。在密封件184的外部186处在突片218中形成环形通道222。在若干示例性实施方式中，如图11所示，通道176、178a和178b可从阀体168中省略。

在示例性实施方式中，密封件184被模制在阀体168中的适当位置。在示例性实施方式中，密封件184被预成形且接着被附接到阀体168。在若干示例性实施方式中，密封件184由一种或多种材料构成，例如可变形的热塑性材料，聚氨酯材料，纤维增强材料，碳，玻璃，棉，金属丝纤维，布和/或它们的任何组合。在示例性实施方式中，密封件184由设置在热塑性材料中的布构成，并且布可以包括碳，玻璃，金属丝，棉纤维和/或其任何组合。在几个示例性实施方式中，密封件184由至少纤维增强材料构成，其防止或至少减少分层。在示例性实施方式中，密封件184的硬度为95a或更大，或者硬度为69d或更大。在几个示例性实施方式中，阀体168比密封件184更硬和/或刚性更大。

在示例性实施方式中，参照图2、3、10和11，从泵组件10中省略了入口阀54，而以布置在流体通道38中的入口阀150替代。然而，渐缩内肩部43从流体端块18被省略，而以轴向面向的内肩部224替代(图10所示)，该轴向面向的内肩部224由流体端块18的流体入口通道38的扩大直径部分38a限定。可选地，该示例性实施方式可以被描述为包括渐缩内肩部43，但是当从轴线42测量时，该渐缩内肩部43的渐缩角度是90度。

当入口阀150设置在流体通道38中时，阀座152的外肩部156与流体端块18的内肩部224接合。o型环88(如图3所示)设置在环形凹槽90中，且密封地接合流体端块18的内表面46。入口阀150的阀座152的主体80的外表面86接合流体端块18的内表面46。在示例性实施方式中，流体通道38的至少直径减小部分38b是渐缩的，使得其内径沿着流体通道38在远离直径扩大部分38a的轴向方向上减小。在示例性实施方式中，在外表面86和内表面46之间形成过盈配合，从而防止阀座152从流体通道38中脱出。弹簧108的下部接合阀体168的表面200，同时弹簧108的上部接合阀弹簧保持器72。因此，入口阀150的弹簧108在表面200与阀门弹簧保持器72之间被压缩。

在示例性实施方式中，参考图2、3、10和11，从泵组件10中省略出口阀56，而以与入口阀150相同的出口阀替代，并且该出口阀被布置在流体通道40中。然而，流体端块18省略了渐缩内肩部48，而以轴向面向的内部肩部(未示出，但与肩部224相同)替代，所述内部肩部由流体端块18的流体出口通道40的扩大直径部分40a限定。可选地，该示例性实施方式可以被描述为包括渐缩内肩部48，但是当从轴线42测量时，该渐缩内肩部48的渐缩角度是90度。

与入口阀150相同的出口阀被布置在流体通道40中并接合流体端块18，且方式与入口阀150被布置在流体通道38中且接合流体端块18的方式相同，除了一个例外。这一例外涉及与入口阀150相同的出口阀的弹簧108；更具体地说，出口阀的弹簧108的上部被压靠在塞子64的底部上，而不是被压缩抵靠在入口阀150的弹簧108的上部被压缩抵靠的阀弹簧保持器72相对应的部件上。

在操作中，在示例性实施方式中，继续参考图1-11，柱塞32在孔34内往复运动，往复进出压力腔室36。也就是说，柱塞32水平地来回移动，如图2所示，离开和朝向流体通道轴线42。在一个示例性实施方式中，发动机或马达(未示出)驱动封闭在壳体16内的曲轴(未示出)，从而使柱塞32在孔内往复运动从而进入和离开压力腔室36。

当柱塞32往复运动离开压力腔室36时，入口阀150打开。更具体地，当柱塞32移动远离流体通道轴线42时，压力腔室36内的压力减小，从而在入口阀150上产生压力差并使阀构件154相对于阀座152和流体端块18向上移动，如从图2、3和10所观察。由于阀构件154向上运动，弹簧108被压缩在阀体168和阀弹簧保持器72之间，密封件184从渐缩表面96脱离，并且入口阀150被置于其打开位置。流体入口通道22中的流体沿着流体通道轴线42流动并且通过流体通道38和入口阀150被吸入压力腔室36。为了流过入口阀150，流体沿着阀座轴线84流过阀座152的孔83。在流体流经入口阀150并进入压力腔室36期间，出口阀(与上述的入口阀150相同)处于其关闭位置，其中出口阀的阀构件154的密封件184接合出口阀的阀座152的渐缩表面96。流体继续被吸入压力腔室36中，直到柱塞32到达其远离流体通道轴线42的行程终点时为止。此时，入口阀150两端的压力差使得入口的弹簧108阀54不被进一步压缩或者开始减压并延伸，迫使入口阀150的阀构件154相对于阀座152和流体端块18向下移动，如图2、3和10中所观察。结果，入口阀150被置或者开始被置于其关闭位置，其中密封件184密封地接合或者至少朝向渐缩表面96移动。

当柱塞32移动进入压力腔室36并由此移向流体通道轴线42时，压力腔室36内的压力开始增加。压力腔室36内的压力继续增加，直到出口阀(其与入口阀150相同)上的压差超过预定的设定点，此时出口阀打开并允许流体沿着流体通道轴线42流出压力腔室36，并通过流体通道40和出口阀，且进入流体出口通道24。当柱塞32朝向流体通道轴线42到达其行程末端时(即，其排出行程)，入口阀150处于或被置于其关闭位置，其中密封件184与渐缩表面96密封地接合。

重复上述过程，在流体从流体入口通道22经由压力腔36流至流体出口通道24时，往复式泵组件10加压流体。在示例性实施方式中，泵组件10是单作用往复阀，其中流体仅在柱塞32的一侧被泵送。

在一个示例性实施方式中，在具有入口阀150和与入口阀150相同的出口阀的往复式泵组件10的上述操作期间，密封件184的形状提供了对渐缩表面96的改进的接触压力，从而在关闭位置提供更好的密封。具体地，在示例性实施方式中，表面194提供对渐缩表面96的改进的接触压力。在示例性实施方式中，表面194和球形突起190的组合提供了对渐缩表面96的改进的接触压力。

在示例性实施方式中，当入口阀150处于关闭位置时，至少表面194密封抵靠渐缩表面96，并且阀体168的至少表面206接触阀座152的渐缩表面96。在几个示例性实施方式中，表面206和96之间的接触是钢对钢接触，其易于被损坏和磨损。然而，截头圆锥表面204和206的组合极大地降低了表面206和96之间的最大钢接触压力，极大地减少了损坏和磨损。在若干示例性实施方式中，指定与轴线84成50度(或与水平成40度)的角度162以及与轴线210成50度(或与水平成40度)的角度208减小了最大的钢接触压力。在几个示例性实施方式中，钢/聚氨酯比例降低了最大的钢接触压力。在几个示例性实施方式中，阀体168抵靠表面96的接触面积与密封件184抵靠表面96的接触面积的比例降低了最大的钢接触压力。

在一个示例性实施方式中，当入口阀150处于关闭位置时，表面206和96之间的钢对钢接触导致阀构件154的阀体168中和/或阀座152的阀座主体80中的最大应力。然而，截头圆锥表面204和206的组合极大地减小了这个最大应力。在若干示例性实施方式中，钢/聚氨酯比例减小了最大应力。在几个示例性实施方式中，阀体168抵靠表面96的接触面积与密封件184抵靠表面96的接触面积的比例减小了最大应力。

比较图6的阀体100与图10的阀体168，用材料填充阀体168以限定表面204和206增加了强度并减少了湍流。在几个示例性实施方式中，指定与轴线84成50度(或与水平成40度)的角度162和与轴线210成50度(或与水平成40度)的角度208提供了更好的流体流动和接触区域。

在几个实验示例性实施方式中，对入口阀的实验基准实施方式和图10中所示的入口阀150的实验示例性实施方式进行了实验有限元分析。实验基准实施方式在设计和构造上与如图6所示的入口阀128相似，除了渐缩外肩部91且相应地截头圆锥表面92被省略之外；相反，实验基准实施方式包括与入口阀150的外部肩部156相同的外部肩部，并且因此包括与入口阀150的表面158相同的轴向面向的和周向延伸的表面。在实验有限元分析过程中，入口阀150的实验基准实施方式和实验示例性实施方式具有相同的阀尺寸以在相同尺寸的流体端块18中工作，并且经历相同的操作参数(压力，力负载等)。

在示例性实验实施方式中，图12是根据示例性实验实施方式的图10的入口阀150的实验示例性实施方式的有限元模型经历的实验钢接触压力的视图。发现阀体168和座体80之间的最大钢接触压力处于图12中的点a附近，其值约为60ksi。等同的实验基准实施方式具有约244ksi的最大钢接触压力。因此，入口阀150使得阀体168与座体80之间的最大钢接触压力至少降低75％。这是意想不到的结果。表面96的适于进行钢对钢接触的表面积部分大约是两倍(2x至2.2x)，但是这种加倍使最大钢接触压力降低了75％，而不仅仅是如可能预料的那样减少了50％。因此，最大接触压力下降75％是意料不到的结果。

在示例性实验实施方式中，图13是根据示例性实验实施方式的图10的入口阀150的示例性实验实施方式的有限元模型经历的实验应力的视图。发现由于阀体168和座体80之间的接触而产生的最大应力处于图13中的b点附近，其值约为68ksi。等同的实验基准实施方式具有约130ksi的最大应力。因此，入口阀150提供了至少减小48％的最大应力的。

在示例性实验实施方式中，图14是根据示例性实验实施方式的图10的入口阀150的示例性实验实施方式的有限元模型经历的实验聚氨酯接触压力的视图。发现由密封件184抵靠表面96提供的最大聚氨酯接触压力位于图14中的点c附近，并且比等同的实验基准实施方式的最大聚氨酯接触压力高500psi。

在示例性实验实施方式中，密封件184与入口阀150的示例性实验实施方式的表面96之间的接触面积为6.388平方英寸，并且示例性实验实施方式的表面206与表面96之间的接触面积为6.438平方英寸；并且密封件184与实验基准实施方式的表面96之间的接触面积为7.166平方英寸，并且表面206与实验基准实施方式的表面96之间的接触面积为3.176平方英寸。

在示例性实施方式中，在入口阀150的密封件184与表面96之间的接触面积为6.388平方英寸(例如聚氨酯接触)，并且在入口阀150的表面206与表面96之间的接触面积为6.438平方英寸(例如钢接触)。在示例性实施方式中，入口阀150的钢/聚氨酯接触比是6.438/6.388，或约为1。在一示例性实施方式中，入口阀150的钢/聚氨酯接触比是6.82/6.22，或约为1.1。在一示例性实施方式中，钢/聚氨酯接触比范围从约0.9至约1.2。在一示例性实施方式中，入口阀150的表面206与表面96之间的接触面积，与密封件184与入口阀150的表面96之间的接触面积的比例为约1，约为1.1，或者在约0.9至约1.2的范围内。

在示例性实施方式中，如图15-18所示，阀构件总体用附图标记230表示，并且包括中央盘状中心基部232，其限定了外部周向延伸凸面234。阀体236从基部沿着阀构件轴线237轴向向上延伸。在示例性实施方式中，阀构件轴线237与图10所示的阀座轴线84对齐或同轴。因此，在若干示例性实施方式中，阀构件轴线237与图10所示的流体通道轴线42对齐或同轴。阀体236也从阀构件轴线237径向向外延伸。

如图17和18所示，外部环形腔体240形成在阀体236中，并限定了凹进表面241。倾斜向下延伸到凹进表面241的大体为渐缩且周向延伸的表面242由外部环形腔体240限定。倾斜向上延伸到凹进表面241的大体渐缩且周向延伸的表面244也由外部环形腔体240限定。

如图15和17所示，阀体236包括环形通道246，顶表面248围绕该环形通道246周向延伸。环形脊部250与通道246相邻，并且径向地定位在通道246与顶表面248之间。轴向面向的表面252由通道246限定，并且突起254从表面252轴向向上延伸并离开通道246。在示例性实施方式中，表面252与诸如图3的弹簧108等的弹簧的下端部分接合。在示例性实施方式中，突起254在诸如图3的弹簧108等的弹簧的下端部分内延伸。

密封件256在外部环形腔体240内延伸，并且适于密封地接合阀座的渐缩表面，例如图10的阀座152的渐缩表面96。在示例性实施方式中，密封件256由聚氨酯制成。在示例性实施方式中，密封件256在腔体240内的延伸有助于将密封件256固定到阀体236。密封件256限定了外部周向延伸外表面258。环形通道260形成在外表面258中。密封件还包括环形球状突起262。通道260竖直地设置在阀体236的顶表面248与球状突起262之间。在示例性实施方式中，球状突起262被设置成与通道260相邻。在示例性实施方式中，通道260被竖直地设置在顶表面248与球状突起262之间，并且球状突起262与通道260相邻。

密封件256还包括周向延伸的上凸片264，其从通道260向上延伸并环绕阀体236的顶表面248。顶表面266由凸片264限定。如图17所示，密封件256的顶表面266与阀体236的顶表面248基本平齐。环形通道268在密封件256的外表面258处形成在凸片264中。在示例性实施方式中，环形通道268被竖直地定位在密封件256的顶表面266与环形通道260之间。在示例性实施方式中，环形通道268被竖直地定位在密封件256的顶表面266与球状突起262之间。

如图17和18最清楚地示出的那样，截头圆锥表面270和272由密封件256限定。在几个示例性实施方式中，截头圆锥表面270和272可以分别表征为第一和第二渐缩和周向延伸表面。截头圆锥表面270从球形突起262倾斜地向下延伸，截头圆锥表面270的延伸终止于截头圆锥表面272或接近截头圆锥表面272。截头圆锥表面272从截头圆锥表面270倾斜地向下延伸，终止于阀体236或接近阀体236。环形接触部分274被限定在截头圆锥表面270和截头圆锥表面272之间的相交处。接触部分274包括至少一部分截头圆锥表面270。在示例性实施方式中，接触部分274包括截头圆锥表面270和272的至少各自部分。

在几个示例性实施方式中，密封件256是一体结构，并且因此外表面258，上凸片264，通道268，通道260，球状凸起262，和表面266(包括截头圆锥表面270和272)以及在通道240内延伸的密封件256的各自部分是一体地形成的。

在几个示例性实施方式中，密封件256是聚氨酯的一体结构，并且因此表面258，上凸片264，通道268，通道260，球状突起262，和表面266(包括截头圆锥表面270和272)，以及在通道240内延伸的密封件256的各自部分是一体地形成的。

阀体236限定从基部232向上倾斜地延伸的截头圆锥表面276。截头圆锥表面278也由阀体236限定，截头圆锥表面278在阀体236的截头圆锥表面与密封件256的截头圆锥表面272之间倾斜地延伸。

多个沿周向隔开的支腿280从基部232倾斜地向下延伸，并适于可滑动地接合阀座的座体的内表面，例如图10所示的阀座152的座体80的内表面85。在多个示例性实施方式中，多个支腿280可以包括两个，三个，四个，五个或者多于五个的支腿280。

角度282由截头圆锥表面278限定。角度282可以从阀构件轴线237测量。在示例性实施方式中，从阀构件轴线237测量的角度282基本上等于如由图10中所示，由渐缩表面96限定的从阀座轴线84测量的角度162。在示例性实施方式中，从阀构件轴线237测量的角度282为大约50度，并且从阀座轴线84测量的角度162为大约50度。在一个示例性实施方式中，从阀构件轴线237测量的角度282基本上等于或大于(例如，51度，52度，53度，54度，55度或更大)，图10中的角度162。在一个示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时，角度282小于(例如，49度，48度，47度，46度，45度或更小)，基本上等于或大于的角度162。

由截头圆锥表面276限定角度286。如从阀构件轴线237测量的，角度286大于角度282。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时，角度286是大约70度。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时，角度286在约60度至约85度的范围内。在示例性实施方式中，角度286在约65度至约80度的范围内。

角度288(在图18中最清楚地示出)由密封件256的截头圆锥表面272限定。角度288可以从阀构件轴线237测量。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时，角度288大于角度282。在示例性实施方式中，角度282约为62.5度。角度282和288在它们之间限定角度290。在示例性实施方式中，角度290是大约12.5度。在示例性实施方式中，角度290在从大约0度到大约25度的范围内。在示例性实施方式中，角度290在约5度至约20度的范围内。在示例性实施方式中，角度290在约10度至约15度的范围内。

角度292由密封件256的截头圆锥表面270限定。角度292可以从阀构件轴线237测量。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时角度292基本上等于角度282。在一个示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时，角度292小于角度288。结果，如附图标记d1所示，接触部分274从截头圆锥表面278在垂直于截头圆锥表面278的方向上偏移距离d1。在示例性实施方式中，偏移距离d1是大约0.06英寸。在示例性实施方式中，偏移距离d1的范围从大约0.04英寸到大约0.08英寸。在示例性实施方式中，偏移距离d1的范围从大于0英寸到约0.1英寸。在示例性实施方式中，截头圆锥表面270和278以平行关系间隔开，并且其间的平行间隔限定偏移距离d。

在一个示例性实施方式中，阀构件230被调整和设定尺寸以用于spmsp4全开式油井服务座(spmsp4fullopenwellserviceseat)。

在示例性实施方式中，阀构件230由aisi8620合金钢材料构成。

在示例性实施方式中，阀构件230可相对于阀座(如图10的阀座152)和流体端块(如图10的流体端块18)的在关闭位置(未示出但在下面描述)和打开位置(未示出但在下面描述)之间移动。在这样的实施方式中，阀座152从阀构件230偏移，使得渐缩表面96从阀构件230偏移一定距离(未示出)。

在示例性实施方式中，密封件256被模制在阀体236中的适当位置中。在示例性实施方式中，密封件256被预成形且接着被附接到阀体236。在示例性实施方式中，密封件256被结合到阀体236。如上所述，在示例性实施方式中，密封件256由聚氨酯构成。在几个示例性实施方式中，密封件256由一种或多种材料构成，例如可变形热塑性材料，聚氨酯材料，纤维增强材料，碳，玻璃，棉，金属丝纤维，布和/或其任何组合。在示例性实施方式中，密封件256由布置在热塑性材料中的布构成，并且布可以包括碳，玻璃，金属丝，棉纤维和/或其任何组合。在几个示例性实施方式中，密封件256由至少纤维增强材料构成，其防止或至少减少脱层。在一示例性实施方式中，密封件256具有95a或更大的硬度，或69d或更大的硬度。在几个示例性实施方式中，阀体236比密封件256更硬和/或刚度更高。

在示例性实施方式中，图10和图11的阀构件154被省略，而以阀构件230替代。在操作中，在这样的实施方式中，继续参考图1-18，柱塞32在孔34内往复运动，往复进入和离开压力腔室36。也就是说，柱塞32如图2所观察地远离和朝向流体通道轴线42来回地运动。在示例性实施方式中，发动机或马达(未示出)驱动封闭在壳体16内的曲轴(未示出)，从而使柱塞32在孔34内往复运动，从而进出压力腔室36。

当柱塞32往复运动离开压力腔室36时，入口阀150打开。更具体地，当柱塞32从流体通道轴线42移动远离时，压力腔室36内的压力减小，从而在入口阀150上产生压力差并使阀构件230相对于阀座152和流体端块18向上移动。由于阀构件230的向上移动，弹簧108在阀体236和阀弹簧保持器72之间被压缩，密封件256从渐缩表面96脱离，并且入口阀150因此被置于其打开位置。流体入口通道22中的流体沿着流体通道轴线42流动并且通过流体通道38和入口阀150，被吸入压力腔室36。为了流过入口阀150，流体沿着阀座轴线84流过阀座152的孔83。在流体通过入口阀150流入压力腔室36的过程中，出口阀56(与上述入口阀150相同)处于其关闭位置，其中出口阀56的阀构件230的密封件256接合出口阀56的阀座152的渐缩表面96。流体继续被吸入压力腔室36，直到柱塞32远离流体通道轴线42处于其行程末端。此时，入口阀150上的压力差使得入口阀150的弹簧108不被进一步压缩，或者开始减压并延伸，迫使入口阀150的阀构件230相对于阀座152和流体端块18向下移动。结果，入口阀150被置于或开始被置于其关闭位置，其中密封件256密封地接合渐缩表面96，或者至少朝着渐缩表面96移动。

当柱塞32移动进入压力腔室36并移向流体通道轴线42时，压力腔室36内的压力开始增加。压力腔室36内的压力继续增加，直到出口阀56上的压差超过预定的设定点，此时出口阀56打开，并允许流体流出压力腔室36，沿着流体通道轴线42通过流体通道40和出口阀56，并进入流体出口通道24。当柱塞32朝向流体通道轴线42到达其行程(即，其排出行程)末端时，入口阀54是处于或被置于其关闭位置，其中密封件256密封地接合渐缩表面96。

在一个示例性实施方式中，密封件256的构造提供了与渐缩表面96的改进的密封接合，由此当入口阀150和/或相同的出口阀56处于各自的关闭位置时提供改进的密封。具体地，在示例性实施方式中，当阀构件230相对于阀座152向下移动时，接触部分274的偏移距离d1确保至少环形接触部分274密封地接合渐缩表面96。更具体地，偏移距离d1确保当阀构件230向下移动时，环形接触部分274将在截头圆锥表面278之前接触渐缩表面96，确保密封件256与表面96之间的密封接合。在示例性实施方式中，当阀构件230相对于阀座152向下移动时，接触部分274的偏移距离d1确保至少接触部分274密封地接合渐缩表面96。在示例性实施方式中，随着阀构件230相对于阀座152向下移动，接触部分274在阀构件230的其它表面之前接合渐缩表面96。例如，接触部分274在截头圆锥表面278之前，截头圆锥表面272之前，和/或截头圆锥表面270之前接合渐缩表面96。在示例性实施方式中，角度290确保当阀构件230相对于阀座152向下移动时，至少接触部分274密封地接合渐缩表面96。在示例性实施方式中，角度292与角度288之间的差异以及角度282与角度288之间的差异确保当阀构件230相对于阀座152向下移动时至少接触部分274密封地接合渐缩表面96。

在示例性实施方式中，当阀构件230相对于阀座152向下运动时，首先，接触部分274密封地接合渐缩表面96；如上所述，截头圆锥表面270的至少一部分，或截头圆锥表面270和272的至少相应部分密封地接合渐缩表面96。当阀构件230相对于阀座继续向下移动时，密封件256从接触部分274径向变形。结果，在一个示例性实施方式中，截头圆锥表面270和272的至少各自附加部分也密封地接合表面96。

重复上述过程，往复式泵组件10在流体从流体入口通道22流动经由压力腔36流至流体出口通道24时加压流体。在示例性实施方式中，泵组件10是单作用往复式泵，其中流体仅在柱塞32的一侧被泵送。

在几个示例性实施方式中，图3的阀构件78被省略，而以阀构件230替代。在若干示例性实施方式中，阀构件230与任何阀座一起使用，包括但不限于阀座76和阀座128。在几个示例性实施方式中，阀构件230与具有不同于阀座76和/或阀座128的配置的其他阀座一起使用。在若干示例性实施方式中，阀构件230是与入口阀和出口阀中的任何一个一起使用，包括入口阀54，入口阀128，出口阀56和/或其它不同构造的入口阀和出口阀。

在示例性实施方式中，如图19-21所示，阀构件通常由附图标记294表示，并包括与阀构件230的相应部件相同的多个部件，相同的部件以相同的附图标记指示。如图19和21所示，阀构件294包括保险片组件(rupturediscassembly)296。

如在图21中最清楚地示出的那样，在阀体236中形成沉孔298，沉孔298大体与阀构件轴线237同轴。沉孔298一直延伸穿过阀体236。沉孔298包括扩大直径部分298a和直径减小部分298b。直径减小部分298b限定了轴向延伸穿过阀体236的流体通道299。沉孔298限定了内肩部300。

保险片组件296设置在沉孔298的扩大直径部分298a中。保险片组件296包括保险片301，其包括环形安装部分302和拱形破裂部分(ruptureportion)304，安装部分302围绕该破裂部分304周向地延伸。安装部分302设置在沉孔298的扩大直径部分298a中，并且与内肩部300接合。安装部分302包括形成在其端部中的环形通道306，该环形通道306与内肩部300接合。一个或多个环形密封件308在环形通道306内延伸并密封地接合至少安装部分302和内肩部300。

在若干示例性实施方式中，阀构件78、154或230中的任何一个都被省略，而以阀构件294替代。在若干示例性实施方式中，阀构件294被用在入口阀中，诸如图10和11中的入口阀150。在几个示例性实施方式中，泵组件10与阀构件294的操作基本上与具有阀构件230的泵组件10的操作相同，如以上关于图15-18所讨论的，除了增加的保险片组件296的操作。更具体地，在操作中，参照图1-21，当柱塞32移动到压力腔室36中时，入口阀150处于其关闭位置并且流体压力沿着流体通道轴线42在至少轴向方向上被施加至保险片组件296的保险片301上。一个或多个环形密封件308与至少安装部分302和内肩部300之间的密封接合防止或者至少阻止流体从压力腔室36流出，围绕保险片301并由此返回到流体入口通道22中。在泵组件10的操作期间，如果压力腔室36内的流体压力达到或超过可接受的预定值，在保险片301上产生预定压力差，则保险片301的破裂部分304破裂。因此，流体通道299经由流体入口通道38与压力腔室36流体连通，并且保险片组件296允许流体从压力腔室36通过流体入口通道38流动通过安装部分302，从而返回到至少流体入口通道22并流出泵组件10。该流体流动减小或减轻泵组件10内的压力。在操作期间，在若干示例性实施方式中，在保险片301破裂之后，破裂部分304的直径小于沉孔298的直径减小部分298a，从而增加了破裂的保险片301的碎片从沉孔298向下流出的可能性但不会产生压力尖峰。

在几个示例性实施方式中，阀构件294被用在诸如出口阀56或任何其他出口阀等的出口阀中。在这样的实施方式中，具有阀构件294的泵组件10的操作基本上与具有阀构件230的泵组件10的操作相同，如以上关于图15-18所讨论的，除了保险片组件296的操作以外。在操作中，参考图1-21，压力腔室36中的流体沿着流体通道轴线42流动并且通过流体通道40和出口阀56，且进入流体出口通道40和24。流体压力沿着流体通道轴线42从流体出口通道40和/或流体出口通道24大致向下在至少轴向方向上施加在保险片组件296的保险片301上。一个或多个环形密封件308以及至少安装部分302和内肩部300之间的密封接合防止或至少阻止流体围绕保险片300流动且因此流入流体通道299并返回到至少压力腔室36中。在示例性实施方式中，出口阀56处于其关闭位置，并且因此密封件256与表面96的密封接合也防止或至少阻止流体围绕密封件256流动和返回到至少压力腔室36中。如果施加在保险片301上的流体压力达到或超过预定的压力值，在保险片301上产生预定的压差，则保险片301的破裂部分304破裂。因此，流体通道299与流体出口通道40流体连通，并且保险片组件296允许流体从流体出口通道40和/或流体出口通道24流经保险片组件296并因此返回到至少压力腔室36中。该流体流动减小或减轻泵组件10内的压力。在操作期间，在若干示例性实施方式中，在保险片301破裂之后，破裂部分304的直径小于沉孔298的直径减小部分298a，因此增加了破裂的保险片301的碎片从将沉孔298向下流出而不会产生压力尖峰的可能性。

因此，无论是用于入口阀还是出口阀，例如入口阀150和/或出口阀56或任何其他入口和/或出口阀，保险片组件296都操作以释放泵组件10中的压力，防止压力的进一步增加，以防止或以其他方式显著降低泵组件10，泵组件的一个或多个其他部件，和/或与其流体连通任何系统和/或部件的损坏的可能性。

在示例性实施方式中，如图22-25所示，阀构件通常由附图标记310表示，并且包括与阀构件230的相应部件相同的多个部件，相同的部件以相同的附图标记表示。在几个示例性实施方式中，阀构件310的部件的尺寸设计成使得阀构件310的尺寸适合用于较大的入口阀和出口阀和/或较大的流体通道。例如，在若干示例性实施方式中，阀构件310的部件的尺寸大于阀构件230的相应部件的尺寸。在示例性实施方式中，通道268和260的相应半径增加。在一个示例性实施方式中，调节其它尺寸，例如突起254的高度，密封件256的直径，以及阀体236的直径。在若干示例性实施方式中，阀构件310的高度大于阀构件230的高度。

阀构件310包括从基部232并远离阀体236延伸的多个沿周向间隔的支腿312。在示例性实施方式中，支腿312比图15-21的支腿280更大。例如，支腿312可以比支腿280更长，更宽，和/或直径更大。在示例性实施方式中，支腿312适于可滑动地接合较大的座体的内表面，例如，图10的座体80。在示例性实施方式中，支腿312的尺寸被设定成可滑动地接合具有约3.13英寸的内径的座体。在示例性实施方式中，支腿312的尺寸被设定成可滑动地接合具有从大约3英寸到大约4英寸的内径的座体。在一个示例性实施方式中，支腿312的尺寸设置成可滑动地接合具有从大约3英寸到大约5英寸的内径的座体。在若干示例性实施方式中，调节阀构件310的部件的多种尺寸，至少包括阀构件310的部件的半径，直径，长度和/或高度，使得阀构件310被构造成用于具有增大尺寸的阀座和流体通道中。例如，在一个示例性实施方式中，阀构件310被构造成用于spmsp5全开式油井服务座。

在几个示例性实施方式中，阀体236限定在阀体236的截头圆锥表面278与密封件256的截头圆锥表面272的相交处的台阶313。在阀构件310的操作期间，台阶313防止或至少减少密封件156凸入截头圆锥表面278与座体80的渐缩表面96之间的区域中。

在示例性实施方式中，阀构件310的操作基本上与阀构件230的操作相同，因此将不再详细描述。

在示例性实施方式中，如图26-28所示，阀构件大体由附图标记314表示，并且包括与阀构件310的相应部件相同的多个部件，相同的部件以相同的附图标记表示。阀构件314还包括保险片组件316，保险片组件316包括与阀构件294的保险片组件296的相应部件相同的几个部件，除了保险片组件316的相应部件的尺寸根据阀构件314的增大尺寸而确定。因此将不再详细描述保险片组件316。

在示例性实施方式中，阀构件314的操作基本上与阀构件294的操作相同，因此阀构件314的操作将不作进一步详细描述。

在示例性实施方式中，如图29所示，密封件256的截头圆锥表面272被省略，而以一对截头圆锥表面272a和272b替代。截头圆锥表面272a从截头圆锥表面270倾斜地向下延伸(在图29中不可见)。因此，环形接触部分274被限定在截头圆锥表面270和截头圆锥表面272a之间的相交处。类似地，截头圆锥表面272b从截头圆锥表面272a倾斜地向下延伸，并终止于阀体236的截头圆锥表面278处或附近。在截头圆锥表面272a与截头圆锥表面272b之间的相交处限定环形弯折部分318。

在阀体236的截头圆锥表面272a和截头圆锥表面278之间限定角度320。在示例性实施方式中，角度320大约是12.5度。在示例性实施方式中，角度320的范围从大约0度到大约25度。在示例性实施方式中，角度320的范围从大约5度到大约20度。在示例性实施方式中，角度320在约10度至约15度的范围内。由密封件256的截头圆锥表面272b限定角度(未示出)。由截头圆锥表面272b限定的角度可以从阀构件轴线237测量。在示例性实施方式中，当从阀构件轴线237测量时由截头圆锥表面272b限定的角度基本上等于由截头圆锥表面278限定的角度282(在图25中示出)。

如附图标记d2所示，截头圆锥表面272b延伸超过阀体236的截头圆锥表面278一距离d2。因此，环形弯折部分318与截头圆锥表面隔开距离d2。在示例性实施方式中，密封件256(即，截头圆锥表面272a和272b以及环形弯折部分318)的构造提供改进的制造特性。

在示例性实施方式中，如图30所示，密封件256的周向延伸的上凸片264限定位于环形通道268上方(如在图30中所观察)并与顶表面266相邻的凹进环形表面322。凹进环形表面322在顶表面266与环形通道268之间竖直延伸距离d3。在另一个示例性实施方式中，密封件184的周向延伸的上凸片218包括凹进环形表面322。在示例性实施方式中，密封件256(即，凹进环形表面322)提供改进的制造特性。

在若干示例性实施方式中，阀54、56、128和150或其部件，例如阀座76、129和152以及阀构件78、154、230、294、310和314可被配置成在存在诸如钻井泥浆的高磨损流体的情况下以及在相对较高的压力下，例如在高达约15,000psi或更高的压力下运行。在若干示例性实施方式中，代替或除了用于往复式泵之外，阀54、56、128和150或其部件例如阀座76、129和152以及阀构件78、154、230、294、310和314可以用于其他类型的泵和流体系统。相应地，代替或除了用于往复式泵之外，流体端块18或其特征可以用于其他类型的泵和流体系统。

在几个示例性实施方式中，尽管不同的步骤，过程和过程被描述为表现为不同的行为，但是一个或多个步骤，一个或多个过程和/或一个或多个程序也可以不同顺序，同时和/或顺序地进行。在若干示例性实施方式中，可以将步骤，过程和/或过程序并成一个或多个步骤，过程和/或程序。

在几个示例性实施方式中，可以省略每个实施方式中的一个或多个操作步骤。此外，在一些情况下，可以使用本公开的一些特征，而不需要相应地使用其他特征。此外，上述实施方式和/或变型中的一个或多个可以全部或部分地与上述其他实施方式和/或变型中的任何一个或多个相结合。

在某些实施方式的上述描述中，为了清楚起见，采用了特定的术语。然而，本公开不旨在限于如此选择的特定术语，并且应理解，每个特定术语包括以类似方式操作以实现类似技术目的的其它技术等同物。诸如“左”和“右”，“前”和“后”，“上”和“下”等的术语被用作方便的词语来提供参考点，并且不被解释为限制性术语。

在本说明书中，词语“包含”应该以其“开放”的含义来理解，也就是说，以“包扩”的意义来理解，因此不限于其“封闭”的含义，即“仅由...组成的”。相应的含义归因于它们出现的相应词语“包括”，“包含”和“包含有”。

另外，以上仅描述了本发明的一些实施方式，并且可在不脱离所公开的实施方式的范围和实质的情况下对其进行改变，修改，添加和/或变化，这些实施方式是说明性的而非限制性的。

此外，已经结合目前被认为是最实用和优选的实施方式对本发明进行了描述，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖包括在本发明的实质和范围内的各种修改和等同布置。此外，上面描述的各种实施方式可以结合其他实施方式来实现，例如，一个实施方式的方面可以与另一个实施方式的方面组合以实现再另外的实施方式。此外，任何给定组件的每个独立特征或组件可构成另外的实施方式。