用于提升阀组件的系统和方法与流程

用于提升阀组件的系统和方法
相关申请的交叉引用
[0001]
本申请基于2019年9月3日提交的第62/895332号美国临时专 利申请和2020年5月14日提交的第63/025015号美国临时专利申请并要求 其优先权，其全部内容以见的方式纳入本文。关于联邦赞助研发的声明
[0002]
不适用。


背景技术：

[0003]
一般而言，提升阀可以包括在一个或多个位置之间可移动的提升 阀芯，以选择性地提供或抑制沿一个或多个流动路径的流体流动。


技术实现要素：

[0004]
本公开总体涉及包括一个或多个提升阀的阀组件。
[0005]
在一些方面中，本公开提供一种阀组件，上述阀组件包括：第一 提升阀芯组件，上述第一提升阀芯组件具有第一提升阀芯；以及曲轴，上 述曲轴联接至第一提升阀芯组件。曲轴构造成在第一端部位置与第二端部 位置之间选择性地致动第一提升阀芯组件。曲轴沿第一方向的旋转构造成 从第一端部位置到第二端部位置致动第一提升阀芯组件，并且曲轴沿第二 方向的旋转构造成使第一提升阀芯组件维持在第一端部位置。
[0006]
在一些方面中，本公开提供一种阀组件，上述阀组件包括：提升 阀芯组件，上述提升阀芯组件具有第一提升阀芯和提升阀芯支承结构；槽， 上述槽延伸穿过提升阀芯支承结构；以及曲轴，上述曲轴构造成在第一端 部位置与第二端部位置之间致动提升阀芯组件。曲轴包括曲柄销，上述曲 柄销可滑动地联接至槽。槽限定出构造成在曲轴相对于狭槽移位时选择性 地使提升阀芯组件移位的几何形状。
[0007]
本公开的前述及其它方面和优点将在下文的描述中体现。在说明 书中，参考了构成说明书一部分的附图，在其中，以例示的方式示出了本 公开的优选构造。该构造并不必然地体现本公开的整个范围，而是因此要 参考权利要求书，并且在此用于解释本公开的范围。
附图说明
[0008]
当考虑到以下对其的详细描述时，将更好地理解本发明，并且除 了上文所阐述的以外的特征、方面和优点也将变得明显。这种详细的描述 参考以下附图。
[0009]
图1是根据本公开的一个方面的阀组件的立体图，其中阀壳体被 显示为透明的。
[0010]
图2是图1的阀组件的阀壳体的立体图，其中阀壳体被显示为透 明的。
[0011]
图3是图1的阀组件的第一提升阀芯组件的立体图。
[0012]
图4是图1的阀组件的曲轴组件的立体图。
[0013]
图5a是图3的第一提升阀芯组件的侧视图。
[0014]
图5b是图1的阀组件的第二提升阀芯组件的侧视图。
[0015]
图 6a是图1的第一提升阀芯组件的侧视图，其中阀组件处于第一构造。
[0016]
图6b是图1的阀组件的沿线6-6剖取的剖视图，其中阀组件处 于第一构造状态。
[0017]
图6c是图1的第二提升阀芯组件的侧视图，其中阀组件处于第 一构造。
[0018]
图7a是图1的第一提升阀芯组件的侧视图，其中阀组件处于第 二构造。
[0019]
图7b是图1的阀组件的沿线6-6剖取的剖视图，其中阀组件处 于第二构造。
[0020]
图7c是图1的第二提升阀芯组件的侧视图，其中阀组件处于第 二构造。
[0021]
图8a是图1的第一提升阀芯组件的侧视图，其中阀组件处于第 三构造。
[0022]
图8b是图1的阀组件的沿线6-6剖取的剖视图，其中阀组件处 于第三构造。
[0023]
图8c是图1第二提升阀芯组件的侧视图，其中阀组件处于第三 构造。
[0024]
图9是根据本公开的一个方面的提升阀芯组件处于第一终端位 置的侧视图。
[0025]
图10是图9的提升阀芯组件的柔性梁的力-偏转弹力曲线的示例 性图示。
[0026]
图11是图9的提升阀芯组件的侧视图，其中提升阀芯组件处于 第一端部位置。
[0027]
图12是图9的提升阀芯组件的侧视图，其中提升阀芯组件处于 中间位置。
[0028]
图13是图9的提升阀芯组件的侧视图，其中该提升阀芯组件处 于第二端部位置。
[0029]
图14是图9的提升阀芯组件的侧视图，其中该提升阀芯组件处 于第二终端位置。
[0030]
图15是根据本公开的一个方面的阀组件的分解图。
[0031]
图16是图15的阀组件的第一提升阀芯组件的立体图。
[0032]
图17是图15的阀组件的曲轴组件的立体图。
[0033]
图18a是图16的第一提升阀芯组件的侧视图。
[0034]
图18b是图15的阀组件的第二提升阀芯组件的侧视图。
[0035]
图19是图15的阀组件的沿线19-19剖取的剖视图，其中阀组件 处于第一构造。
[0036]
图20是根据本公开的一个方面的阀组件的分解图。
[0037]
图21是图20的阀组件的第一提升阀芯组件的立体图。
[0038]
图22是图20的阀组件的曲轴组件的立体图。
[0039]
图23a是图21的第一提升阀芯组件的侧视图。
[0040]
图23b是图20的阀组件的第二提升阀芯组件的侧视图。
[0041]
图24是图20的阀组件的沿线24-24剖取的剖视图，其中阀组件 处于第一构造。
[0042]
图25是图24的横截面的详细视图。
[0043]
图26是具有串联布置的多个阀部段和提升阀芯组件的阀组件的 剖视图。
[0044]
图27是具有并联布置的多个阀部段和提升阀组件的阀组件的剖 视图。
具体实施方式
[0045]
在详细阐述本公开的任何方面之前，应当理解的是，本公开在其 应用方面并不被限制于以下说明所提出的或附图中所示出的部件的构造和 布置的细节。本公开能够呈其它构造，并能且以各种方式实践或实施。而 且，应理解的是，本文中所用的措辞和术语是为描述的目的而不应认为是 限制。本文所使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型意味着涵盖了其后所 列的物件及其等同物以及附加的物件。除非确切地说明或以其他方式限定， 术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变型被广义地使用且涵盖了直接 和间接的安
装、连接、支承以及联接。进一步地，“连接”和“联接”不限于物 理的或机械的连接或联接。
[0046]
本文所使用的术语“轴向”及其变型是指大致沿对称轴线、中心轴 线、或者具体部件或系统的细长方向延伸的方向。例如，部件的轴向延伸 特征可以是大致沿平行于该部件的对称轴线或细长方向的方向而延伸的特 征。类似地，本文所使用的术语“径向”及其变型是指大致垂直于对应轴向 方向的方向。例如，部件的径向延伸结构可大致至少部分地沿垂直于该部 件的纵向或中心轴线的方向而延伸。本文所使用的术语“周向”及其变换形 式是指围绕物体的周缘或周界、围绕对称轴线、围绕中心轴线、或者具体 部件或系统的细长方向延伸的方向。
[0047]
一般而言，如本文将详细描述的，多稳态提升阀可以包括一个或 多个提升阀芯，上述提升阀芯可在一个或多个稳态位置之间选择性地移动 (例如，提升阀芯保持在位而没有电力供给到构造成移动提升阀芯的致动 器)。例如，多稳态提升阀可以为提升阀芯定义两个或多个稳态位置。提 升阀芯在稳态位置之间的选择性移动可促进在提升阀芯与一个或多端部位 置之间的接合或脱离。例如，提升阀芯可以在两个端部位置之间和/或两个 端部位置之间的某个位置处选择性地移动(即，具有三个稳态位置的三稳 态提升阀)。
[0048]
例如在一些非限制性的示例中，传统的提升阀通常需要恒定的驱 动动力或磁体以维持提升阀的位置，从而防止流体端口之间的不期望的流 体泄漏。本文所述的多稳态提升阀可通过提供一种提升阀组件来克服这些 缺陷，上述提升阀组件可以包括附连到提升阀组件或集成到提升阀组件中 的弹簧或梁。根据本公开的一些方面，多稳态提升阀可以包括提升阀组件， 上述提升阀组件具有布置在曲轴与致动器之间的扭矩减小装置，以提供多 稳态提升阀。
[0049]
当提升阀芯保持在端部位置或任何中间位置时，会出现多稳态功 能，其中驱动装置动力为零。例如，作为一个非限制性示例，当阀在没有 来自诸如致动器的外界或外部动力源的输入、动力或接合的情况下保持在 某个位置时，该位置可以被认为是稳态位置。端部位置可定义为提升阀阻 止流体流动或阻止流体与端口(例如，入口或出口)的流体连通的位置。 为了使提升阀从稳态位置移动，致动装置可以接合提升阀芯以使提升阀芯 移动或移位。在一些非限制性的示例中，提升阀芯可以移动，直到该提升 阀芯达到预定的位移点或位置。在一些非限制性示例中，当提升阀达到预 定位移位置时，柔性机构可迫使提升阀芯卡入到相反的端部位置中。在每 个端部位置，柔性机构可以提供足够的偏置力，以达到所需的提升阀芯密 封力。
[0050]
图1示出了根据本公开的阀组件100的一个非限制性示例。阀组 件100可以包括具有一个或多个端口106的阀壳体102。在示出的非限制性 示例中，阀组件100可以包括接纳在阀壳体内的一个或多个提升阀芯组件 200。如本文将描述的，提升阀芯组件200可以经由曲轴组件300在两个或 多个位置之间选择性地移动或致动，以提供或阻止向着或来自一个或多个 端口106的流体连通。
[0051]
如图1和图2所示，一个或多个端口106可以集成到阀壳体102 中并从该阀壳体102向外延伸。在一些非限制性示例中，一个或多个端口 106可移除地联接至阀壳体102。阀壳体102可以包括一个或多个阀部段 107。一个或多个阀部段107可以由分隔壁104隔开。分隔壁104可以包括 在分隔壁104内位于中心的轴承支承孔105。在示出的非限制性示例中，阀 壳体102可以包括第一阀部段108和第二阀部段109。
[0052]
阀壳体102可以包括一个或多个阀导承114。在示出的非限制性 示例中，阀导承114远离阀壳体102的侧壁地延伸，并沿第一阀部段108 和第二阀部段109的至少一部分纵向地延伸。在示出的非限制性示例中， 该一个或多个阀导承114可以包括四个呈导轨形式的阀导承114，这些导轨 从相对的侧壁向外突出(即，突出到阀壳体102的内腔中)，其中两个阀 导承114彼此间隔开并布置在阀壳体102的一侧上，并且另外两个阀导承 114间隔开并布置在阀壳体102的相对侧上。
[0053]
在示出的非限制性示例中，第一阀部段108和第二阀部段109 中的每一个可以包括第一端口116、第二端口118和第三端口120。在示出 的非限制性示例中，第三端口120可以是共享端口。即，第三端口120可 以在第一阀部段108和第二阀部段109之上延伸，并且与第一阀部段108 和第二阀部段109流体连通。在一些非限制性示例中，第一阀部段108和 第二阀部段109中的每一个可以包括单独的第三端口，而不是所示出的共 享的第三端口120。一般而言，第一端口116、第二端口118和第三端口120 可以提供供流体流过阀壳体102的导管或流动路径。在一些非限制性示例 中，一个或多个端口106中的每一个可以包括从其远端径向地向外延伸的 相应的软管连接件110。
[0054]
在示出的非限制性示例中，第一阀部段108和第二阀部段109 中的每一个都可以包括提升阀芯组件200。例如，第一阀部段108可以包括 第一提升阀芯组件200a，并且第二阀部段109可以包括第二提升阀芯组件 200b。第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b可以经由曲轴组 件300在两个或多个位置之间选择性地移动或致动。曲轴组件300可以至 少部分地延伸穿过阀壳体102，并且可旋转地联接至阀壳体102，使得曲轴 能相对于阀壳体102旋转。例如，阀壳体102可以包括曲轴端部支承件112， 上述曲轴端部支承件112可以接纳并支承曲轴组件300的一部分。一般而 言，一个或多个提升阀芯组件200可联接至曲轴组件300，使得曲轴组件 300可向一个或多个提升阀芯组件200提供输入位移。在一些非限制性示例 中，曲轴组件300的至少一部分(例如，曲轴的销)可以延伸穿过一个或 多个提升阀芯组件200中的每一个或与之相配合。
[0055]
如图3所示，在一个非限制性示例中，第一提升阀芯组件200a 可以包括第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a。第一提升阀芯202a和 第二提升阀芯204a可以布置在第一提升阀芯组件200a的相对端部上。例 如，第一提升阀芯202a可以布置在第一提升阀芯组件200a的上远端上(例 如，从图3的角度来看)，并且第二提升阀芯204a可以布置在第一提升阀 芯组件200a的下远端上，与第一提升阀芯202a相对。在一些非限制性示 例中，第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a可以限定大致圆形形状， 然而也可以使用其他形状。例如，提升阀芯202a、204a在形状上可以大致 是椭圆形、方形或矩形。在一些非限制性示例中，第一提升阀芯202a和第 二提升阀芯204a可以是平面的(例如，平坦的)。在其它非限制性示例中， 第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a可以限定凹形或凸形形状。
[0056]
提升阀芯密封件206a可以设置在第一提升阀芯202a和第二提升 阀芯204a上，沿第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a的周界延伸。在 一些非限制性示例中，提升阀芯密封件206a可以集成到第一提升阀芯202a 和第二提升阀芯204a，或者，替代地，提升阀芯密封件206a可以与阀壳体 102一体地形成。在其他非限制性示例中，提升阀芯密封件206a可以是单 独的部件，在阀组装期间，该部件可以卡入到位或以其他方式安装在第一 提升阀芯202a和第二提升阀芯204a上。在示出的非限制性示例中，第一 提升阀芯组件200a以及第
一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a可以一体 地形成，以作为整体组件。
[0057]
第一提升阀芯组件200a可以包括一个或多个弹簧。在示出的非 限制性示例中，弹簧呈柔性梁208a的形式。在示出的非限制性示例中，第 一提升阀芯组件200a包括第一柔性梁207a和第二柔性梁209a。第一柔性 梁207a和第二柔性梁209a可以彼此平行地布置并间隔开，其中第一柔性 梁207a与第一提升阀芯组件200a相邻，并且第二柔性梁209a与第二提升 阀芯204a相邻。
[0058]
第一提升阀组件200a还可以包括一个或多个侧支承结构210a、 中心支承结构212a和第一滑动轭214a。中心支承结构212a可以跨接在第 一提升阀芯202a与第二提升阀芯204a之间。第一滑动轭214a可以布置在 第一柔性梁207a与第二柔性梁209a之间。在示出的非限制性示例中，侧 支承结构210a可以布置成彼此平行并间隔开。侧支承结构210a可以沿大 致垂直于第一柔性梁207a和第二柔性梁209a的方向延伸，其中，一个侧 支承结构210a布置在第一提升阀芯组件200a的左侧上(例如，从图3的 角度来看)，并且另一个侧支承结构210a布置在第一提升阀芯组件200a 的右侧上(例如，从图3的角度来看)。每个侧支承结构210a可以构造成 与阀壳体102内的一个阀导承114相配合(见图2)。侧支承结构210a与 阀导承114之间的配合可以相对于阀壳体102旋转地锁定第一提升阀芯组 件200a。侧支承结构210a与阀导承114之间的接合也有助于在组装期间将 第一提升阀芯组件200a与阀壳体102的端口106对准。在示出的非限制性 示例中，侧支承结构210a可以包括沿侧支承结构210a的外表面横向地延 伸的多个阀导承凹槽211a。每个阀导承凹槽211a可将相应的阀导承114接 纳于其中，以将第一提升阀芯组件200a固定在阀壳体102内。
[0059]
第一柔性梁207a和第二柔性梁209a可以在侧支承结构210a之 间横向地延伸或跨越侧支承结构210a。一般而言，柔性梁208a可构造成提 供第一提升阀芯组件200a的多稳态功能。例如，当力被轴向地施加到第一 提升阀芯组件200a时(例如，沿由中心支承结构212a限定的轴线10)， 柔性梁208a可以经受增加的弯矩和压缩力。在达到预定的位移点或位置之 后，增加的弯矩和压缩力可以使柔性梁208a卡扣，从而导致第一提升阀芯 202a和第二提升阀芯204a(例如，沿轴线10)从一端部位置向相反的端部 位置轴向地移位。以这种方式，例如，可以只需要施加动力来使曲轴组件 300致动或旋转以使第一提升阀芯组件200a从一个端部位置偏转到预定位 置，之后，柔性梁208a可以提供在相反的端部位置处移动和保持第一提升 阀芯组件200a所需的运动和力。
[0060]
在示出的非限制性示例中，第一滑动轭214a可以布置在第一柔 性梁207a与第二柔性梁209a之间。在示出的非限制性示例中，第一滑动 轭214a可以一体地形成到中心支承结构212a中。第一滑动轭214a可以联 接至曲轴组件300的一部分，使得曲轴组件300可向第一提升阀芯组件200a 提供输入位移。例如，联接至第一滑动轭214a的曲轴组件300的部分可以 构造成提供轴向位移(例如，垂直地沿轴线10)。在其他非限制性示例中， 曲轴组件可以构造成提供线性位移(例如，从图3的角度看，从左到右或 进出页面)、螺旋位移和/或到滑动轭的旋转位移，以便促进提升阀芯在两 个端部位置之间的移动。
[0061]
参考图4，曲轴组件300可以包括曲轴301。曲轴301可以限定 中心轴302、第一端304和第二端306。在一些非限制性示例中，致动器(未 示出)可联接至曲轴301以提供使曲轴301旋转的动力。例如，曲轴301 的第一端304可以联接至构造成使曲轴301沿期望方向旋转的致动器(例 如，旋转致动器、驱动电动机等)。在一些非限制性示例中，曲轴301的 第一
端304可以突出到阀壳体102的外部(见图1)，以允许与致动器(未 示出)配合。在一些非限制性示例中，曲轴301的第一端304可以是曲轴 组件300中的从阀壳体102突出、或布置在阀壳体102外部的唯一部分。 在一些非限制性示例中，可以只需要单个外部动态密封件(未示出)来防 止阀壳体102的外部泄漏。例如，可以在曲轴301的第一端304与阀壳体 102之间布置动态密封件，以防止外部泄漏。
[0062]
在示出的非限制性示例中，曲轴组件300还可以包括推力轴承 308和中心轴承310。曲轴301的第二端306可以至少部分地接纳在曲轴端 部支承件112内并可旋转地联接至该曲轴端部支承件112(见图2)。推力 轴承308可以布置在中心轴302上，靠近第二端306，并且可以从中心轴 302径向地向外延伸。推力轴承308可以经由推力轴承308与曲轴端部支承 件112之间的表面接触来为曲轴301上的轴向负载(即，施加到或平行于 由中心轴302限定的轴线的负载)提供支承。在阀组装期间，中心轴承310 可以接纳到轴承支承孔105内，并且可以可旋转地联接至中心轴302。中心 轴承310可以与分隔壁104一起为曲轴301上的径向负载(即，垂直于由 中心轴302限定的轴线而施加的负载)提供支承。在一些方面中，中心轴 承310可以由具有密封件(未示出)的拼合衬套313构成，以防止第一阀 部段108与第二阀部段109之间的内部流体泄漏。
[0063]
曲轴301可以包括一个或多个曲拐部(throw)311，上述曲拐部 311构造成与一个或多个提升阀芯组件200的滑动轭214a、214b相配合， 以便在端部位置之间移动一个或多个提升阀芯组件200。例如，曲轴301 可以包括用于一个或多个提升阀芯组件200中的每一个的曲拐部311。在示 出的非限制性示例中，曲轴301包括两个彼此轴向地分离的曲拐部311，一 个用于与第一提升阀组件200a相配合，并且另一个用于与第二提升阀组件 200b相配合。上述曲拐部的311可以包括一对曲拐臂312和销314。曲拐 臂312可以从中心轴302径向地向外延伸，并且可以与该中心轴302刚性 地联接。销314可以联接至一对曲拐臂312并在该对曲拐臂312之间延伸， 使得销314和曲拐臂312与曲轴301一起旋转。在一些非限制性示例中， 销314可旋转地联接至曲拐臂312。
[0064]
销314可滑动地联接至第一滑动轭214a和第二滑动轭214b(例 如，见图5a)。当组装好时，第一滑动轭214a可以布置在一个曲拐部311 的曲拐臂312之间，并且第二个滑动轭214b可以布置在另一个曲拐部311 的曲拐臂312之间。以这种方式，例如，一个曲拐部311的销314可以延 伸穿过第一滑动轭214a并与之相配合，并且另一个曲拐部311的销314可 以延伸穿过第二滑动轭214b并与之相配合。
[0065]
在示出的非限制性示例中，曲拐部311沿中心轴302周向地对准。 然而，曲拐部311的其他布置也是可以的。例如，曲拐部311可以彼此周 向地偏移。以这种方式，例如，可以调节第一提升阀芯组件200a或第二提 升阀芯组件200b中的任一个的打开或关闭的机械定时，以满足各种应用的 要求。这些调节可以使第一提升阀芯组件200a或第二提升阀芯组件200b 中任一个的打开或关闭超前或滞后。
[0066]
如图5a至图5b所示，第一滑动轭214a和第二滑动轭214b可 以根据第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b的期望驱动特性 来限定各种几何形状。一般而言，曲轴301可以限定位移路径，销314、或 者曲轴301的与第一滑动轭214a和第二滑动轭214b相接的另一部分在其 被致动器(未示出)移动时沿该位移路径移动。例如，在曲轴301旋转时， 曲轴301的销314可以限定圆周的、弯曲的、弧形的或圆形的位移路径。 在一些非限制性示
例中，在曲轴301相对于第一提升阀芯组件200a和第二 提升阀芯组件200b移位时，曲轴301的与提升阀芯组件上的轭相接的部分 (例如，销314)可以构造成沿线性的、成角度的或任何期望的位移路径移 动。在一些非限制性示例中，第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b的至 少一部分可以限定符合位移路径的至少一部分的形状或几何形状。例如， 第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b可以包括类似部分，上述类似部分 限定的形状符合或等同于位移路径的至少一部分，该位移路径是在使曲轴 301移位或旋转时由曲轴301的与第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b 相接的部分所限定的。以这种方式，例如，在曲轴301沿类似部分行进时， 第一提升阀芯组件200a和/或第二提升阀芯组件200b可以保持就位。即， 由于位移路径的至少一部分和类似部分的类似形状，曲轴301在不接合第 一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b的情况下沿类似部分行进，这使第一 提升阀芯组件200a和/或第二提升阀芯组件200b保持就位。
[0067]
替代地，第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b可以包括接合 部分，上述接合部分构造成与曲轴301相配合，并使第一提升阀芯组件200a 和/或第二提升阀芯组件200b移位。一般而言，接合部分可以限定与曲轴 301的该部分的位移路径的至少一部分相交的形状，上述曲轴301与第一提 升阀芯组件200a和/或第二提升阀芯组件200b相接。例如，如果位移路径 限定圆周的、圆形的或弧形的形状，则接合部分可以限定线性的、成角度 的或直线的形状，以确保第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b内的曲轴 301的部分与第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b接合。在示出的非限 制性示例中，第一滑动轭214a的接合部分可以包括平坦部分217和成角度 部分221。一般而言，平坦部分217和成角度部分221相组合以限定出连续 的槽，销314可以接纳在该槽内。在示出的非限制性示例中，成角度部分 221可以布置在第一柔性梁207a附近，并且可以大致沿朝向第二柔性梁209 的方向延伸。在示出的非限制性示例中，平坦部分217可以包括第一平坦 壁216和第二平坦壁218，上述第二平坦壁218大致平行于第一平坦壁216 并与之间隔开，使得销314可以接纳在第一平坦壁216与第二平坦壁218 之间。成角度部分221可以包括第一倾斜壁220和第二倾斜壁222，上述第 二倾斜壁222大致平行于第一倾斜壁220并与之间隔开，使得销314可以 接纳在第一倾斜壁220与第二倾斜壁222之间。第一倾斜壁220和第二倾 斜壁222两者都可以相对于由中心支承结构212a限定的轴线倾斜(例如， 相对于轴线10以0到180度的角度布置)。
[0068]
如前所述，曲轴301可以在第一端部位置与第二端部位置之间选 择性地致动第一提升阀组件200a和第二提升阀组件200b。例如，可以在第 一端部位置与第二端部位置之间选择性地致动第一提升阀组件200a。类似 地，可以在第一端部位置与第二端部位置(即，第三端部位置和第四端部 位置)之间选择性地致动第二提升阀组件200b。在图5a示出的非限制性 示例中，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可以使销314 与第一滑动轭214a的第一平坦壁216接合，从而向第一提升阀芯组件200a 施加力以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例如，从图5a的角度来 看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到图5a示出的位置，曲轴 301沿第二方向(例如，逆时针方向)的旋转可以使销314与第二平坦壁 218接合，从而向第一提升阀芯组件200a施加力以从第二端部位置朝向第 一端部位置移动(例如，从图5a的角度来看，相对于中心轴302的向上方 向)。
[0069]
替代地，从图5a所示的位置开始，曲轴301沿第二方向(例如， 逆时针方向)的旋转可以使销314与第一倾斜壁220接合，从而向第一提 升阀组件200a施加力以从第一端部位
置朝向第二端部位置移动(例如，从 图5a的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到图5a所 示的位置，曲轴组件300沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可以使 销314与第二倾斜壁222接合，从而向第一提升阀组件200a施加力以从第 二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图5a的角度来看，相对于中 心轴302的向上方向)。
[0070]
一般而言，提升阀芯组件上的滑动轭的设计、形状和/或几何形 状可以根据曲轴301的输入进行定制，以提供期望的运动特性。如图5b所 示，第二提升阀芯组件200b可以包括与第一提升阀芯组件200a类似的特 征，其中，使用具有“b”后缀的类似附图标记来标识类似的组件，除非本文 中描述或从图中明显可见的。不再重复第一提升阀芯组件200a与第二提升 阀芯组件200b之间的在结构和/或功能上相同或基本上类似的其它方面。这 样，应当理解的是，除非另有说明或示出，否则具有类似附图标记的元件 的功能与第一提升阀芯组件200a的功能相同或大致类似。
[0071]
在一些非限制性的示例中，第二提升阀芯组件200b的第二滑动 轭214b可以构造成不同于第一提升阀芯组件200a的第一滑动轭214a，以 提供与第一提升阀芯组件200a相比时第二提升阀芯组件200b的变化的位 移/移动特性。第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b的移动特 性可以通过曲轴301的旋转与第一滑动轭214a和第二滑动轭214b的特定 几何形状结合来控制。
[0072]
图5b示出了第二提升阀芯组件200b的非限制性示例。与第一 提升阀芯组件200a类似，第二提升阀芯组件200b还可以包括：第一提升 阀芯202b；第二提升阀芯204b(即，第三提升阀芯和第四提升阀芯)；提 升阀芯密封件206b，上述提升阀芯密封件206b布置在第一提升阀芯202b 与第二提升阀芯204b周界上；以及一个或多个柔性梁208b。一个或多个柔 性梁208b可以包括分别布置在第一提升阀芯202b和第二提升阀芯204b附 近的第一柔性梁207b和第二柔性梁209b。例如，第二滑动轭214b可以布 置在第一柔性梁207b与第二柔性梁209b之间。如本文先前描述的，第一 柔性梁207b和第二柔性梁209b可以构造成,一旦第二提升阀芯组件200b 移位到预定位置，将第二提升阀芯组件200b卡入相对的端部位置之间。
[0073]
在示出的非限制性示例中，第二滑动轭214b可以限定包括接合 部分(例如，成角度部分223)和弯曲部分或类似部分228的几何形状。一 般而言，成角度部分223和弯曲部分228可以限定出连续的槽，销314可 以接纳在该槽内。在示出的非限制性示例中，成角度部分223可以布置在 第一柔性梁207b附近，并且可以大致沿朝向第二柔性梁209b的方向延伸 到成角度部分223与弯曲部分228之间的接合处。弯曲部分228可以从成 角度部分223与弯曲部分228之间的接合处朝向第二柔性梁209b延伸。
[0074]
在示出的非限制性示例中，成角度部分223可以包括第一倾斜壁 224和大致平行于第一倾斜壁224并与之间隔开的第二倾斜壁226，使得销 314可以接纳在第一倾斜壁224和第二倾斜壁226之间。第一倾斜壁224 和第二倾斜壁226两者都可以相对于由第二提升阀组件200b(例如，轴线 10)限定的垂直中心轴线倾斜。一般而言，弯曲部分228可以限定与销314 的位移路径的至少一部分类似的形状。例如，弯曲部分228可以限定与由 曲轴组件300限定的旋转中心同心的几何形状。弯曲部分228可以限定与 销314的位移路径形状相同的弧形形状，使得在曲轴301的旋转期间，销 314不与弯曲部分228的壁接合。例如，曲轴组件300的旋转可以使销314 跟随弯曲部分228而不与第二滑动轭214b的壁配合，这可能导致空转，其 中曲轴组件300的旋转不会产生第二提升阀组件200b的任何轴向移动。换 言之，当
销314在曲轴301的旋转期间沿弯曲部分228行进时，第二提升 阀芯组件200b可以维持在端部位置。
[0075]
在图5b示出的非限制性示例中，曲轴301沿第一方向(例如， 顺时针方向)的旋转可以导致销314沿弯曲部分228行进，从而将第二提 升阀芯组件200b维持在第一端部位置。曲轴301沿第二方向(例如，逆时 针方向)的接连旋转可以导致销314再次沿弯曲部分228行进而回到图5b 所示的位置。销314沿弯曲部分向后行进的运动使得第二提升阀组件200b 保持在第一端部位置。
[0076]
替代地，从图5b所示的位置开始，曲轴301沿第二方向(例如， 逆时针方向)的旋转可以使销314与第一倾斜壁224相配合，从而向第二 提升阀芯组件200b施加力以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例如， 从图5b的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到图5b 所示的位置，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可以使销 314与第二倾斜壁226相配合，从而向第二提升阀组件200b施加力以从第 二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图5b的角度来看，相对于中 心轴302的向上方向)。
[0077]
第一滑动轭214a和第二滑动轭214b的布置、形状和总体设计可 以以各种方式进行设计，并且不限于图5a和图5b示出的非限制性示例。 第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b的设计可以被操纵以改变第一提升 阀芯组件200a和/或第二提升阀芯组件200b的打开或关闭的定时，以满足 各种应用的要求。例如，第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b可以设计 成使第一提升阀芯组件200a和/或第二提升阀芯组件相对于彼此的打开或 关闭超前或滞后。替代地，第一滑动轭214a和/或第二滑动轭214b的设计 可以使曲轴组件300施加的总扭矩最小化。例如，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b的柔性梁207a、209a、207b、209b偏压第一提 升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b的能力可以用于抵消曲轴301 上的致动器所需的总扭矩输出。
[0078]
在一些非限制性示例中，可以实施除曲轴组件300、第一滑动轭 214a和第二滑动轭214b之外的阀驱动机构。例如，一个或多个提升阀芯组 件200可以经由集成驱动机构来驱动，诸如利用电致动的形状记忆合金(即， 镍钛合金)。在其他非限制性示例中，阀驱动机构可以是直接驱动机构， 包括例如直接地联接至提升阀芯组件200的电磁阀，允许对每个提升阀芯 组件200进行独立控制。其他形式的直接驱动机构可以包括联接至提升阀 芯组件200的切换开关，或者替代地，具有集成到提升阀芯组件200中的 相应从动件的线性机构、诸如机械开关或凸轮凸角。在其他非限制性示例 中，阀驱动机构可以是间接驱动机构，例如，包括具有相应齿轮系的电动 机。其他形式的间接驱动机构可以包括凸轮，上述凸轮具有集成到提升阀 芯组件200或滑轮系统中的相应栓钉。
[0079]
将参考图6a至图8c来描述阀组件100的操作的一个非限制性 示例。一般而言，将柔性梁集成到提升阀芯组件200中可以使提升阀芯组 件200限定出多种稳态功能，包括单稳态功能、双稳态功能或三稳态功能。 单稳态功能可以限定为如下情况：提升阀芯组件、或者另一个阀机构被移 位以改变阀(例如，滑阀)中的流动特性，并构造成在没有输入动力供给 到该阀机构的情况下保持在一个稳定的端部位置。可能需要动力将提升阀 芯组件从稳定的端部位置移动，并通过力将提升阀芯组件固定在不稳定的 端部位置。双稳态功能可限定为如下情况：提升阀组件、或另一个阀机构 被移位以改变阀(例如，滑阀)中的流动特性，并构造成在没有输入动力 供给到该阀机构的情况下保持在两个稳定的端部位置。可能需
要动力在两 个稳定的端部位置之间移动，但可以不需要动力将提升阀芯组件保持在两 个稳定的端部位置。三稳态功能可限定为如下情况：提升阀组件、或另一 个阀机构被移位以改变阀(例如，滑阀)中的流动特性，并构造成在没有 输入动力供给到该阀机构的情况下保持在两个稳定的端部位置和在两个端 部位置之间的中间位置。可能需要动力在两个稳定的端部位置和中间位置 之间移动提升阀芯组件，但可不需要动力来将提升阀芯组件保持在两个稳 定的端部位置和中间位置。除了由阀组件100限定的多种稳态功能外，柔 性梁的使用可以集成到比例阀组件中。
[0080]
在示出的非限制性示例中，第一提升阀芯组件200a和第二提升 阀芯组件200b可以限定双稳态功能，这使得阀组件100能够在多种构造中 操作，以提供不同的流动路径。例如，第一提升阀芯组件200a和第二提升 阀芯组件200b中的每一个都可以在第一端部位置(见图6b)与第二端部 位置(见图7b)之间选择性地移动。在一些非限制性示例中，第一提升阀 芯组件200a和第二提升阀芯组件200b中的每一个都可以根据曲轴301的 旋转方向和由第一滑动轭214a和第二滑动轭214b限定的几何形状，在第 一端部位置(见图6b)与第二端部位置(见图7b至图8b)之间单独地和 选择性地移动。在第一端部位置和第二端部位置的每一个中，柔性梁208 可以构造成提供足够的保持力，以满足所需的提升阀芯密封力(即，第一 提升阀芯202a、202b或第二提升阀芯204a、204b中的一个可以抵靠阀壳 体102密封，以阻止流体流入或流出第一端口116、第二端口118或第三端 口120中的一个)。另外，柔性梁208可以在不需要向例如曲轴301供给 输入动力的情况下，使第一提升阀芯组件200a和第二提升阀组件200b保 持在第一端部位置和第二端部位置。
[0081]
在图6a至图8c示出的非限制性示例中，阀组件100可以在第 一构造(图6a至图6c)、第二构造(图7a至图7c)与第三构造(图8a 至图8c)之间选择性地致动。图6a至6c示出了处于第一构造的阀组件 100，其中第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b处于第一端部 位置，而曲轴301处于中立位置。当第一提升阀芯组件200a处于第一端部 位置时，第一提升阀芯202a可以抵靠阀壳体102的内部密封，从而阻止流 向第一阀部段108的第三端口120，并且第二提升阀芯204a可以从阀壳体 102的内部提离，从而允许流向第一阀部段108的第二端口118。以这种方 式，例如，第一提升阀芯组件200a可以对第一阀部段108的第一端口116 与第三端口120之间的流体连通进行抑制，并提供第一阀部段108的第一 端口116与第二端口118之间的流体连通。类似地，当第二提升阀芯组件 200b处于第一端部位置时，第一提升阀芯202a可以抵靠阀壳体102内部密 封，从而阻止流向第二阀部段109的第三端口120，并且第二提升阀芯204a 可以从阀壳体102的内部提离，从而允许流向第二阀部段109的第二端口118。以这种方式，例如，第二提升阀芯组件200b可以对第二阀部段109 的第一端口116与第三端口120之间的流体连通进行抑制，并提供第二阀 部段109的第一端口116与第二端口118之间的流体连通。
[0082]
图7a至图7c示出了处于第二构造的阀组件100，其中第一提 升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b处于第二端部位置。曲轴301 以预定幅度沿期望方向的致动可以在第一构造与第二构造之间致动阀组件 100。在示出的非限制性示例中，曲轴301沿第二方向(例如，逆时针方向) 大约90度的旋转可以从第一端部位置朝向第二端部位置致动第一提升阀芯 组件200a和第二提升阀芯组件200b。在曲轴301的旋转期间，一个销314 与第一滑动轭214a的成角度部分221接合，并且一个销314与第二滑动轭 214b的成角度部分223接
合。以这种方式，例如，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b被朝向第二端部位置偏压并开始移位。
[0083]
第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b经由来自曲轴 301的输入继续朝向第二端部位置移位，直到第一提升阀芯组件200a和第 二提升阀芯组件200b到达第一端部位置与第二端部位置之间的第一预定位 置。在第一预定位置处，沿朝向第二端部位置的方向，柔性梁208a在第一 提升阀芯组件200a上提供力，并且柔性梁208b在第二提升阀芯组件200b 上提供力。柔性梁208a然后可以迫使第一提升阀芯组件200a、并且柔性梁 208b然后可以迫使第二提升阀芯组件200b朝向第二端部位置移位或卡入 第二端部位置中，而无需来自曲轴301的额外输入。柔性梁208a、208b提 供的偏置力可以使第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b维持 在第二端部位置，而无需向曲轴301提供输入动力。
[0084]
当第一提升阀芯组件200a处于第二端部位置时，可以将第一提 升阀芯202a从阀壳体102内部提离，从而允许流体流向第一阀部段108的 第三端口120，并且第二提升阀芯204a可以抵靠阀壳体102内部密封，从 而阻止流体流向第一阀部段108的第二端口118。以这种方式，例如，第一 提升阀芯组件200a可以对第一阀部段108的第一端口116与第二端口118 之间的流体连通进行抑制，并且在第一阀部段108的第一端口116与第三 端口120之间提供流体连通。类似地，当第二提升阀芯组件200b处于第二 端部位置时，可以将第一提升阀芯202b从阀壳体102内部提离，从而允许 流体流向第二阀部段109的第三端口120，并且第二提升阀芯204b可以抵 靠阀壳体102的内部密封，从而阻止流体流向第二阀部段109的第二端口 118。以这种方式，例如，第二提升阀芯组件200b可以在第二阀部段109 的第一端口116与第三端口120之间提供流体连通，并对第二阀部段109 的第一端口116与第二端口118之间的流体连通进行抑制。
[0085]
图8a至图8c示出了处于第三构造的阀组件100，其中第一提 升阀芯组件200a处于第二端部位置，并且第二提升阀芯组件200b处于第 一端部位置。曲轴301以预定幅度沿期望方向的致动可以在第一构造与第 三构造之间致动阀组件100。在示出的非限制性示例中，曲轴301沿第一方 向(例如，顺时针方向)大约90度的旋转可以从第一端部位置朝向第二端 部位置致动第一提升阀芯组件200a，并且第二提升阀芯组件200b可以维持 在第一端部位置。在一些非限制性示例中，当阀组件100处于第二构造时， 曲轴301可以沿第一方向旋转大约180度，以致动至第三构造。
[0086]
如果阀组件100处于第一构造，曲轴组件300沿第一方向的旋转 可以导致一个销314与第一滑动轭214a的平坦部分217接合，并且一个销 314沿第二滑动轭214b的弯曲部分228行进。例如，以这种方式，第一提 升阀芯组件200a可以朝向第二端部位置被偏压并开始移位，并且第二提升 阀芯组件200b可以将其位置维持在第一端部位置。如本文所述，一旦第一 提升阀芯组件200a移位至第一预定位置，柔性梁208a可以将第一提升阀 芯组件200a移位至第二端部位置。同时，第二提升阀芯组件200b可以维 持在第一端部位置。
[0087]
如果阀组件100处于第二构造，则曲轴组件300沿第一方向的旋 转可以导致一个销314与第一滑动轭214a的成角度部分221(例如，第二 倾斜壁222)接合，并且一个销314与第二滑动轭214b的成角度部分(例 如，第二倾斜壁226)接合。以这种方式，例如，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b可以朝向第一端部位置被偏压并开始移位。第一 提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b经由来自曲轴301的输入继 续朝向第一端部
位置移位，直到第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组 件200b到达在第二端部位置与第一端部位置之间的第二预定位置。在第二 预定位置处，沿朝向第一端部位置的方向，柔性梁208a在第一提升阀芯组 件200a上提供力，并且柔性梁208b在第二提升阀芯组件200b上提供力。 然后，柔性梁208a、208b可以迫使第一提升阀芯组件200a和第二提升阀 芯组件200b朝向第一端部位置移位或卡入第一端部位置中，而无需来自曲 轴301的额外输入。在该条件下，阀组件100可以处于第一构造，并且曲 轴组件300的继续旋转可以使第一提升阀芯组件200a移位回到第二端部位 置，而由于曲轴301的销314沿弯曲部分228行进，第二提升阀芯组件200b 维持在第一端部位置。
[0088]
当与传统的阀组件相比时，提升阀芯组件200的设计和性能、并 且具体地是使用柔性梁208a、208b可以使阀组件100能够使用与传统阀组 件相比显著更少的输入动力和运动进行操作。例如，一旦经过第一预定位 置或第二预定位置，柔性梁208a、208b提供在第一端部位置与第二端部位 置之间移动提升阀芯组件200所需的偏置力。此外，柔性梁208a、208b可 以提供将提升阀芯组件200维持在第一端部位置和第二端部位置所需的力。 所有这些因素都可以显著减少曲轴组件300所需的输入动力。此外，第一 滑动轭214a和第二滑动轭214b的设计与柔性梁208a、208b的偏压能力相 结合，可以在至少三种不同的操作构造中以减小的曲轴旋转范围进行操作。 在一些非限制性示例中，实现三种不同的操作构造仅需要曲轴组件300大 约180度的旋转范围。
[0089]
尽管图6a至图8c示出了用于操作阀组件100的三种非限制性 构造，但是本领域技术人员可以设想出多种构造。例如，在示例性构造中 描述的运动利用沿轴向平面运动行进的提升阀芯组件，其中提升阀芯组件 在两个端部位置之间轴向地且在同一平面内移动。在一些非限制性示例中， 提升阀芯组件的运动或另一个阀机构(例如，滑阀)的运动可以是非平面 的，其中提升阀芯组件在两个不同平面中的一个或多端部位置之间移动。 附加地或替代地，提升阀芯组件运动可以包括三维运动，其中提升阀芯组 件在一个以上平面中的一个或多端部位置之间和/或沿交替轴移动。
[0090]
在一些非限制性示例中，柔性梁208a、208b可以限定有恒定的 厚度/横截面厚度。在一些非限制性示例中，柔性梁208a、208b可以限定有 可变的厚度/横截面厚度。一般而言，可以选择柔性梁208a、208b的尺寸、 形状和/或数量以限定期望的力-偏转曲线。在一些非限制性示例中，可以选 择柔性梁208a、208b的尺寸、形状和/或数量以提供期望的接触力，该接触 力可以维持提升阀202a、204a、202b、204b、提升阀芯密封件206a、206b 与阀壳体102的内部(例如，阀壳体内的提升阀阀座)之间的密封。在又 一非限制性示例中，提升阀芯组件可以包括附加的柔性梁(例如，两个以 上)，类似于不具有提升阀202a、204a、202b、204b的提升阀芯组件200， 其中柔性梁可以构造成抵消曲轴组件300上的负载或扭矩。在一些非限制 性示例中，柔性梁208a可以由弹簧钢、金属板、聚合物、整体式聚合物、 具有弹簧钢的复合材料或任何形状记忆合金制成。
[0091]
如图9所示，在一些非限制性示例中，提升阀芯组件200可以包 括多个柔性梁208。提升阀芯组件200的总体结构设计可以大致类似于本文 所示的提升阀芯组件，例如图5a和图5b中所示的提升阀芯组件，其中， 使用类似附图标记来标识类似组件，除非本文中描述或从图中明显可见的。 不再重复在结构和/或功能上相同或基本上类似的方面。这样，应当理解的 是，除非另有说明或示出，否则具有类似附图标记的元件的功能与图5a和 图5b所
示的提升阀芯组件的功能相同或大致类似。
[0092]
例如，与图5a和图5b中所示的提升阀芯组件类似的提升阀芯 组件200可以包括第一提升阀芯202和第二提升阀芯204。第一提升阀芯 202和第二提升阀芯204可以布置在提升阀芯组件200的相对端上。例如， 第一提升阀芯202可以布置在提升阀芯组件200的上远端上(例如，从图9 的角度来看)，并且第二提升阀芯204可以布置在提升阀芯组件200的下 远端上，并与第一提升阀芯202相对。提升阀芯密封件(未示出)也可以 设置在第一提升阀芯202和第二提升阀芯204上。
[0093]
在示出的非限制性示例中，提升阀芯组件200可以包括一个或多 个柔性梁208、一个或多个侧支承结构210、中心支承结构212和滑动轭214。 在示出的非限制性示例中，提升阀芯组件200可以包括第一柔性梁207、第 二柔性梁209、第三柔性梁230和第四柔性梁232。第一柔性梁207、第二 柔性梁209、第三柔性梁230和第四柔性梁232可以彼此平行地布置并间隔 开，其中，第一柔性梁207与第一提升阀芯202相邻，第二柔性梁209与 第二提升阀芯204相邻，而第三柔性梁230和第四柔性梁232则布置在第 一柔性梁207与第二柔性梁209之间。
[0094]
在示出的非限制性示例中，提升阀芯组件200可以包括中心支承 结构212。中心支承结构可以包括滑动轭214，上述滑动轭214可以布置在 第一柔性梁207与第二柔性梁209之间。应当理解的是，滑动轭214的布 置、形状和总体设计可以限定各种几何形状，并且不限于图9示出的非限 制性示例，例如，如本文先前关于图5a和图5b所讨论的。
[0095]
继续参考图9示出的非限制性示例，侧支承结构210可以在提升 阀芯组件200的相对侧上布置成彼此平行并间隔开。侧支承结构210可以 沿大致垂直于多个柔性梁208的方向延伸，其中，一个侧支承结构210布 置在提升阀芯组件200的左侧上(例如，从图9的角度来看)，另一个侧 支承结构210布置在提升阀芯组件200的右侧上(例如，从图10的角度来 看)。每个侧支承结构可以设计成接纳在阀壳体内(见图2)，以将提升阀 芯组件200固定在阀壳体内。第一柔性梁207、第二柔性梁209、第三柔性 梁230和第四柔性梁232可以在侧支承结构210之间横向地延伸，以接纳 中心支承结构212。
[0096]
尽管提升阀芯组件200的结构设计可能与本文先前讨论的提升 阀芯组件的结构设计不同(例如，见图3、图5a和图5b)，提升阀芯组 件200的操作可以大致类似。例如，多个柔性梁208可以构造成提供提升 阀芯组件200的多稳态功能。例如，当力沿由中心支承结构212限定的中 心轴线(例如，轴线10)施加到提升阀组件200时，柔性梁208可以产生 力，在达到预定位移位置之后，该力使得柔性梁208从一端部位置卡扣到(例如，轴向地移位)相对的端部位置。以这种方式，例如，可能只需要 动力来致动曲轴301(或用于将力/位移施加到提升阀芯组件的任何其他机 构)，以使提升阀芯组件200从一个端部位置偏转到预定位置，之后，柔 性梁208可以提供将提升阀芯组件200移动并保持在相对的端部位置所需 的运动和力。
[0097]
在示出的非限制性示例中，滑动轭214可以布置在第一提升阀芯 202与第二提升阀芯204之间的中心支承结构212内。滑动轭214可以联接 至曲轴301的一部分(见，例如，图11)，这可向提升阀芯组件200提供 输入位移。曲轴301的可滑动地联接至滑动轭214的部分(例如，销)可 以构造成向滑动轭214提供轴向位移，以促进提升芯阀组件200在两个端 部位置之间的移动。提升阀芯组件200的位移与由柔性梁208产生的弹力 之间的关系将在随
后的段落中进一步理解。
[0098]
在图10的非限制性示例性图示中，力-偏转弹力曲线500可以包 括提升阀芯组件200位移的五个位置。应当理解的是，以下对力-偏转弹力 曲线500的描述可以应用于或通用于本文所述的每个提升阀芯组件200、 200a、200b。应当理解的使，图10所示的曲线被离散化以示出五个位置， 然而，在应用中，曲线可以限定大致正弦的形状。力-偏转弹力曲线500可 以绕x轴线502(即，水平轴线)振荡。力-偏转弹力曲线上与x轴线502 相交的点可以表示为零的弹力(即，柔性梁208的弹力为零的点)。力-偏 转弹力曲线500可以表现出大致正弦的形状，从而限定与提升阀芯组件200 的位移直接地相关的五个位置。这些位置包括第一终端位置510、第一端部 位置512、预定位移位置514、第二端部位置516和第二终端位置518。
[0099]
如图10所示，在一个非限制性示例中，提升阀芯组件200可以 从第一终端位置510(图11中透明地示出)移位到第一端部位置512(图 11中以实线示出)。在从第一终端位置510到第一端部位置512的位移期 间，柔性梁208提供的弹力沿第一方向(例如，从图11的角度向上)从零 迅速增加到局部最大值。在第一端部位置512由柔性梁208产生的弹力提 供了特定的接触力，上述接触力维持提升阀芯202、204与阀壳体的内部之 间的密封(见图2)。当提升阀芯组件200安装在阀壳体内时，提升阀芯组 件200从第一终端位置510到第一端部位置512的位移可以通过第一提升 阀芯202与阀壳体的内部之间的提升阀芯密封件(未示出)或柔性构件的 预偏置来提供。即，在第一终端位置510与第一端部位置512之间的位移 期间，曲轴301可能需要在提升阀组件200上施加零动力(即，不施加力)。 本领域技术人员可以设想提供位移的各种其它装置，并且不限于先前描述 的示例。例如，垫片、垫圈或任何其他装置可以提供提升阀组件200从第 一终端位置510到第一端部位置512的位移，以预偏置柔性梁208。
[0100]
仍然参考图10，提升阀芯组件200可以从第一端部位置512 移位到第二端部位置516(如图13中的实线所示)。与先前描述的提升阀 芯组件的操作类似，曲轴301可以与滑动轭214接合以产生初始位移。随 着位移的增加(例如，从图10的角度从左到右)，由柔性梁208产生的弹 力沿第二方向(例如，从图10的角度向下)减小。随着提升阀芯组件200 继续朝向第二端部位置516移位，提升阀芯组件200达到预定位移位置514 (如图12中的实线所示)。在预定位移位置514处，力-偏转弹力曲线500 与x轴线502交叉。在该位置处，由柔性梁208产生的弹力大约为零。在 预定位移位置514之后，曲轴301不再提供位移，并且柔性梁208接管并 将提升阀芯组件200卡入到第二端部位置516中。即，一旦提升阀芯组件 200到达预定位移位置514，曲轴301不再被提供动力以提供位移，并且位 移由柔性梁208引起。
[0101]
提升阀芯组件200也可以从第二端部位置516移位到第二终 端位置518(如图14中的实线所示)。在从第二端部位置516到第二终端 位置518的位移期间，柔性梁208提供的弹力沿第一方向迅速地增加(例 如，从图10的角度向上)。类似于第一终端位置510与第一端部位置512 之间的位移，由在第二端部位置516的柔性梁208产生的弹力提供特定的 接触力。当提升阀芯组件200安装在阀壳体内时，提升阀芯组件200的位 移可以通过第二提升阀芯204与阀壳体的内部之间的提升阀芯密封件(未 示出)或柔性梁208的预偏置来提供。即，在第二终端位置518与第二端 部位置516之间的位移期间，曲轴301可能需要在提升阀芯组件200上施 加零动力(即，不施加力)。本领域技术人员可以设想提供所述位移的各 种其它
装置，并且不限于先前描述的示例。例如，垫片、垫圈或任何其他 装置可以提供提升阀芯组件200从第二终端位置518到第二端部位置516 的位移，以预偏置柔性梁208。
[0102]
如图10所示，提升阀芯组件200的位移已经被描述为从第一 端部位置512移位到第二端部位置516。然而，应当理解的是，提升阀芯组 件200也可以从第二端部位置516移位到第一端部位置512。曲轴301可以 与滑动轭214接合以产生初始位移。随着提升阀芯组件200继续朝向第一 端部位置512移动，提升阀芯组件200达到预定位移位置514(如图12中 的实线所示)。在预定位移位置514之后，曲轴301不再提供位移，并且 柔性梁208接管并将提升阀芯组件200卡入到第一端部位置512中。即， 一旦提升阀芯组件200到达预定位移位置514，曲轴301不再被提供动力以 提供位移，并且所述位移由柔性梁208引起。
[0103]
应当理解的是，尽管图10中未明确地示出，但是在大致基本 正弦的曲线的局部最大值附近(诸如，在力-偏转弹力曲线500上的第一端 部位置512处)，弹力可以在位移范围内保持大致恒定。即，围绕第一端 部位置512(例如，从图10的角度来看为向左或向右)的位移在由柔性梁 208提供的弹力中产生很小的变化或不产生变化。在一个非限制性示例中， 该特性可以通过放宽制造公差来提供益处，从而允许由垫片或提升阀密封 件提供的位移量发生变化。即，由于在第一端部位置512附近的广泛的位 移值范围内大致恒定的弹力，阀壳体中用于提供从第一终端位置510到第 一端部位置512和从第二终端位置518到第二端部位置516的位移/偏移的 结构(例如，提升阀芯密封件)可以在较低的制造公差下进行制造。在另 一个非限制性示例中，假设提升阀芯密封件在阀组件的寿命期间压缩或变 形，则该特征可以提供恒定的弹力。
[0104]
类似地，尽管图10中未明确地示出，但是大致正弦的曲线(诸 如力-偏转弹力曲线500)也将在局部最小值附近产生大致恒定的弹簧力。 即，围绕第二端部位置516的位移(例如，从图10的角度来看为向左或向 右)在柔性梁208提供的弹簧力中产生很小的变化或不产生变化。正如本 文先前提到的，对于第二提升阀芯204和阀壳体的内部，可以产生类似的 益处。
[0105]
图10的力-偏转弹力曲线500已经被描述为代表提升阀芯组 件200的位移。然而，用于本文描述的其他提升阀芯组件的力-偏转弹力曲 线可以大致类似(即，大致正弦)，因此本文提供的弹簧力与提升阀芯的 偏转之间的关系的描述也可以适用于这些其他的提升阀芯组件(例如，见 图3)，并且不限于图9的提升阀芯组件200。
[0106]
在图10的非限制性图示中，可以看出力-偏转弹力曲线500 在x轴线502上大致不对称。然而，如本文先前描述的，柔性梁的尺寸和 数量可以设计成针对特定应用提供特定的力-偏转弹力曲线。因此，柔性梁 能以力-偏转弹力曲线500在x轴线502上大致对称的方式进行设计。
[0107]
图15示出了根据本公开的阀组件100的另一个非限制性示 例。图15所示的阀组件100可以大致类似于本文先前描述的阀组件，例如 图1至图8c所示的阀组件，其中，使用类似附图标记来标识类似组件，除 非本文中描述或从图中明显可见的。不再重复在结构和/或功能上相同或基 本上类似的方面。这样，应当理解的是，除非另有说明或示出，否则具有 类似附图标记的元件的功能与图1和图8c所示的提升阀组件100的功能相 同或大致类似。
[0108]
图15的阀组件100可以包括具有一个或多个端口106的阀壳 体102。在示出的非限制性示例中，阀组件100可以包括接纳在阀壳体102 内的一个或多提升阀芯组件200(例如，
210a与阀导承114之间的接合可以相对于阀壳体102旋转地锁定第一提升 阀芯组件200a。侧支承结构210a与阀导承114之间的接合也有助于在组装 期间将第一提升阀芯组件200a与阀壳体102的端口106对准。
[0114]
在示出的非限制性示例中，第一提升阀芯组件200a还可以包 括上支承结构234a和下支承结构236a。上支承结构234a和下支承结构236a 可以在侧支承结构210a之间延伸或者跨越侧支承结构210a。在示出的非限 制性示例中，上支承结构234a和下支承结构236a可以布置在第一提升阀 芯组件200a的相对端上。例如，上支承结构234a可以布置在第一提升阀 芯组件200a的上远端上(例如，从图16的角度来看)，并且下支承结构 236a可以布置在第一提升阀芯组件200a的下远端上，并与上支承结构234a 相对。上支承结构234a和下支承结构236a中的每一个可以包括开口238a、 240a，上述开口238a、240a构造成分别接纳第一提升阀芯202a和第二提升 阀芯204a。
[0115]
在示出的非限制性示例中，第一滑动轭214a可以布置在第一 柔性梁207a与第二柔性梁209a之间。在示出的非限制性示例中，第一滑 动轭214a可以一体地形成到中心支承结构212a中。中心支承结构212a可 以限定出在第一提升阀芯202a与第二提升阀芯204a之间延伸的大致工字 梁形状的横截面。第一滑动轭214a可以限定出延伸穿过中心支承结构212a 的“幅材”的连续的槽。
[0116]
参考图17和图19，曲轴组件300可以包括曲轴301。曲轴 301可以限定中心轴302、第一端304和第二端306。在示出的非限制性示 例中，致动器400可以直接地或间接地联接至曲轴301，以提供旋转曲轴 301的动力。例如，曲轴301的第一端304可以经由扭矩减小装置315(例 如，皮带和皮带轮驱动系统)联接至致动器400(例如，旋转致动器、驱动 电动机等)，上述扭矩减小装置315构造成使曲轴301沿期望方向旋转。 在一些非限制性示例中，致动器400可以包括构造成对曲轴301的旋转位 置进行检测的位置传感器。
[0117]
在示出的非限制性示例中，联接部件316可以联接在曲轴301 的第一端304与曲轴皮带轮318之间。联接部件316可以包括孔320，上述 孔320延伸穿过该联接部件316以接纳曲轴301的第一端304。在一些非限 制性示例中，曲轴301可以压配到孔320中，使得联接部件316可以与曲 轴301旋转地锁定。联接部件316也可以联接至曲轴皮带轮318。在示出的 非限制性示例中，联接部件可以包括一对相对的螺纹孔322，上述螺纹孔 322可以与曲轴皮带轮318中的一对螺纹孔324对应或对准。当组装时，螺 纹孔322、324可以对准，并且固定螺钉可以穿过该螺纹孔322、324中而 拧入，使得联接部件316与曲轴皮带轮318旋转地锁定。
[0118]
扭矩减小装置315可以包括曲轴皮带轮318和致动器皮带轮 326。在示出的非限制性示例中，曲轴皮带轮318和致动器皮带轮326可以 经由皮带328旋转地联接在一起。以这种方式，来自致动器400的扭矩或 旋转输出可以传递到曲轴301，使得曲轴301可以致动第一提升阀芯组件 200a和第二提升阀芯组件200b。如图15所示，扭矩减小装置315可以包 括预限定的扭矩减小比。预限定的扭矩减小比可以由曲轴皮带轮318的节 圆直径与致动器皮带轮326的节圆直径来限定。在其它非限制性示例中， 扭矩减小装置315可以包括一组啮合齿轮、链轮、链条、一组行星齿轮等。
[0119]
扭矩减小比可以为第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯 组件200b提供多稳态或成比例的功能。例如，第一提升阀芯组件200a和 第二提升阀芯组件200b可以在没有动力施加到致动器400的情况下维持就 位(诸如，端部位置或该端部位置之间的任何位置)。在
一些非限制性示 例中，外力可以施加到第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b (例如，经由作用于提升阀芯202、204的压力)。例如，由于销314与滑 动轭214之间的接合，施加到第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件 200b的外力可以将力传递回曲轴301。传递回曲轴301的力可以导致扭矩 通过曲轴301而施加到曲轴皮带轮318。当通过曲轴301施加的扭矩经由扭 矩减小装置315传递到致动器400时，预限定的扭矩减小比可以成比例地 减小该通过曲轴301施加的扭矩，使得转矩变得足够小，从而可以在没有 动力施加到致动器400的情况下维持致动器400的旋转位置。以这种方式， 第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b可以在没有动力施加到 致动器400的情况下维持在它们各自的位置、包括端部位置或在相对端部 位置之间的任何位置，而与施加到其上的外力无关。
[0120]
在一些非限制性示例中，扭矩减小装置315可以接纳在壳体 332内。在示出的非限制性示例中，阀壳体102可以并入阀壳体102中或与 阀壳体102成一体。壳体332可以包括联接至壳体332的壳体盖334，以封 装和封围扭矩减小装置315。在一些非限制性示例中，曲轴301的第一端 304可以突出到阀壳体102的外部(见图19)，以允许与致动器400接合。 在示出的非限制性示例中，曲轴301的第一端304可以是曲轴组件300中 从阀壳体102突出、或布置在阀壳体102外部的唯一部分。在一些非限制 性示例中，可能只需要单个外部动态密封件330来防止阀壳体102外部的 泄漏。例如，可以在曲轴301的第一端304与阀壳体102之间布置动态密 封件330，以防止外部泄漏。在示出的非限制性示例中，动态密封件330 联接在联接部件316与阀壳体102之间。
[0121]
在示出的非限制性示例中，曲轴组件300还可以包括推力轴 承308和中心轴承310。曲轴301的第二端306可以至少部分地接纳在曲轴 端部支承件112内并可旋转地联接至该曲轴端部支承件112(见图19)。 推力轴承308可以布置在靠近第二端306的中心轴302上，并且可以从中 心轴302径向地向外延伸。在示出的非限制性示例中，推力轴承308可以 接纳在片状的轴承托架336内。当组装好时，轴承托架336可以接纳在曲 轴端部支承件112的凹入的狭槽中。中心轴承310可以接纳在片状的密封 件338内，并且可以可旋转地联接至中心轴302。密封件338可以接纳在轴 承支承孔105的凹入的狭槽中(见图19)。在一些方面，密封件338可以 构造成防止第一阀部段108与第二阀部段109之间的内部流体泄漏。
[0122]
现在参考图18a至图18b，曲轴301可以包括一个或多个销 314，上述销314构造成与一个或多个提升阀芯组件200的滑动轭214a、214b 接合，以便在端部位置之间移动一个或多提升阀芯组件200。销314可滑动 地联接至第一滑动轭214a和第二滑动轭214b(例如，见图18b)。当组装 好时，第一滑动轭214a可以布置在一个曲拐部311的曲拐臂312之间，并 且第二个滑动轭214b可以布置在另一个曲拐部311的曲拐臂312之间。以 这种方式，例如，一个曲拐部311的销314可以延伸穿过第一滑动轭214a 并与之相配合，并且另一个曲拐部311的销314可以延伸穿过第二滑动轭 214b并与之相配合。
[0123]
在示出的非限制性示例中，曲轴301、曲拐臂312和销314 可以形成为单个整体部件。例如，曲轴301可以由单个杆或管形成。然后， 杆可以沿曲轴301的长度在不同区域处弯曲，以形成曲拐臂312和其上的 销314。将曲轴301形成为单个整体部件可以减少用于曲轴组件300的部件 的总数、复杂性和制造操作的次数，从而降低制造成本。
[0124]
如图18a所示，第一滑动轭214a可以限定包括成角度部分 242的几何形状。一般而言，成角度部分242可以限定有连续的槽，销314 可以接纳在该槽内。在示出的非限制性示
例中，成角度部分242可以布置 在中心支承结构212a内。在示出的非限制性示例中，倾斜部分242可以包 括第一倾斜壁244和第二倾斜壁246，并且销314可以接纳在第一倾斜壁 244与第二倾斜壁246之间。
[0125]
如前所述，曲轴301可以在第一端部位置与第二端部位置之 间选择性地致动第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。曲轴 301可以在第一端部位置与第二端部位置之间轴向地(例如，沿轴线10) 移位第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。在图18a示出的 非限制性示例中，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可以 使销314与第一滑动轭214a的第一倾斜壁244接合，从而向第一提升阀芯 组件200a施加力以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例如，从图18a 的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到图18a示出的 位置，曲轴301沿第二方向(例如，逆时针方向)的旋转可以使销314与 第二倾斜壁246接合，从而向第一提升阀芯组件200a施加力以从第二端部 位置朝向第一端部位置移动(例如，从图18a的角度来看，相对于中心轴 302的向上方向)。
[0126]
类似地，从图18a所示的位置开始，曲轴301沿第二方向(例 如，逆时针方向)的旋转可以使销314与第一倾斜壁244接合，从而向第 一提升阀芯组件200a施加力以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例 如，从图18a的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到 图18a所示的位置，曲轴组件300沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋 转可以使销314与第二倾斜壁246接合，从而向第一提升阀芯组件200a施 加力以从第二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图18a的角度来 看，相对于中心轴302的向上方向)。
[0127]
如图18b所示，第二提升阀芯组件200b可以包括与第一提 升阀芯组件200a类似的特征，其中使用具有“b”后缀的类似附图标记来标 识类似的组件，除非本文中描述或从图中明显可见的。在示出的非限制性 示例中，第二滑动轭214b可以限定包括成角度部分223和弯曲部分228的 几何形状。一般而言，成角度部分223和弯曲部分228可以限定出连续的 槽，销314可以接纳在该槽内。在示出的非限制性示例中，成角度部分223 可以包括第一倾斜壁224，并且销314可以接纳在第一倾斜壁224与第二倾 斜壁226之间。
[0128]
在图18b示出的非限制性示例中，曲轴301沿第一方向(例 如，顺时针方向)的旋转可以导致销314沿弯曲部分228行进，从而将第 二提升阀芯组件200b维持在第一端部位置。曲轴301沿第二方向(例如， 逆时针方向)的相继旋转可以导致销314再次沿弯曲部分228行进回到图 18b所示的位置。销314沿弯曲部分向后行进使得第二提升阀芯组件200b 保持在第一端部位置。
[0129]
替代地，从图18b所示的位置开始，曲轴301沿第二方向(例 如，逆时针方向)的旋转可以使销314与第一倾斜壁224接合，从而向第 二提升阀芯组件200b施加力以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例 如，从图18b的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到 图18b所示的位置，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可 以使销314与第二倾斜壁226接合，从而向第二提升阀芯组件200b施加力 以从第二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图18b的角度来看， 相对于中心轴302的向上方向)。
[0130]
将参考图18a至图19来描述阀组件100的操作的一个非限 制性示例。一般而言，将柔性梁集成到提升阀芯组件200中和/或在曲轴301 上安装扭矩减小装置315，可以使提升阀芯组件200能够限定多种稳态功 能。如本文先前所述的，第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b 可以限定双稳态功能，这使得阀组件100能够在多种构造中操作，以提
供 不同的流动路径。例如，第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b 中的每一个可以在第一端部位置(见图19)与第二端部位置(未示出)之 间选择性地移动。在一些非限制性的示例中，第一提升阀芯组件200a和第 二提升阀芯组件200b中的每一个都可以根据曲轴301的旋转方向和由第一 滑动轭214a和第二滑动轭214b限定的几何形状，在第一端部位置(见图 19)与第二端部位置(未示出)之间单独地和选择性地移动。
[0131]
在图18a至图19示出的非限制性示例中，阀组件100可以 在第一构造(图19)、第二构造(未示出)与第三构造(未示出)之间选 择性地致动。图19示出了处于第一构造的阀组件100，其中第一提升阀芯 组件200a和第二提升阀芯组件200b处于第一端部位置，而曲轴301处于 中立位置。如本文先前关于图6a至图8c所述的，曲轴301以预定幅度沿 期望方向的致动可以在第一构造、第二构造与第三构造之间选择性地致动 阀组件100，包括第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。
[0132]
图20示出了根据本公开的阀组件100的另一个非限制性示 例。图20所示的阀组件100可以大致类似于本文先前描述的阀组件，其中， 使用类似附图标记来标识类似组件，除非本文中描述或从图中明显可见的。 不再重复在结构和/或功能上相同或基本上类似的方面。这样，应当理解的 是，除非另有说明或示出，否则具有类似附图标记的元件的功能与本文先 前描述的阀组件的功能相同或大致类似。
[0133]
图20的阀组件100可以包括具有一个或多个端口106的阀壳 体102。在示出的非限制性示例中，阀组件100可以包括接纳在阀壳体102 内的一个或多提升阀芯组件200(例如，第一提升阀芯组件200a和第二提 升阀芯组件200b)。如本文先前描述的，提升阀芯组件200可以经由曲轴 组件300在两个或多个位置之间单独地和选择性地移动或致动，以提供或 阻止向着或来自一个或多个端口106的流体连通。
[0134]
在示出的非限制性示例中，阀壳体102可以限定为多件式结 构，并且包括下阀壳体122和上阀壳体124。下阀壳体122和上阀壳体124 可以经由多个紧固件(未示出)联接在一起。在示出的非限制性示例中， 阀壳体102可以包括阀板140，上述阀板140可以在上阀壳体124与下阀壳 体122之间连接至下阀壳体122。阀板140可为第一提升阀芯组件200a和 第二提升阀芯组件200b提供阀座或密封表面。在其他非限制性示例中，阀 板140可以一体地形成到上阀壳体124中，以作为一个整体部件。
[0135]
下阀壳体122可以包括由分隔壁104隔开的一个或多个阀部 段107。在示出的非限制性示例中，阀壳体102可以包括第一阀部段108 和第二阀部段109。分隔壁104可以包括呈延伸到分隔壁104中的狭槽形式 的轴承支承孔105。下阀壳体122可以包括呈向内延伸的突起形式的一个或 多个阀导承114，上述突起延伸到下阀壳体122的第一阀部段108和第二阀 部段109的每一个中，并且沿第一阀部段108和第二阀部段109的至少一 部分垂直地延伸(例如，从图15的角度来看)。在示出的非限制性示例中， 第一阀部段108和第二阀部段109中的每一个可以包括第一端口116和第 二端口118。应当理解的是，第一阀部段108的第一端口116位于下阀壳体 122的背侧(例如，从图20的角度来看)，因此在该示图中未示出。
[0136]
上阀壳体124可以包括第三端口120。在示出的非限制性示 例中，第三端口120可以是第一阀部段108与第二阀部段109之间的共享 端口。垫圈126可以布置在下阀壳体122与上阀壳体124之间。垫圈126 可以接纳在围绕下阀壳体102的周界并沿分隔壁104的上部延伸的垫圈槽 128中。以这种方式，当上阀壳体124安装在下阀壳体122上时，垫圈126 构造
成除了防止第一阀部段108与第二阀部段109之间的内部泄漏外，还 可以防止来自阀壳体102的外部泄漏。在示出的非限制性示例中，阀板140 还可以包括垫圈槽142。垫片槽142可以构造成增加沿分隔壁104的上部而 被接纳的垫圈126部分上的压缩。垫圈126上增加的压缩可以防止第一阀 部段108与第二阀部段109之间的泄漏。
[0137]
在示出的非限制性示例中，第一阀部段108和第二阀部段109 中的每一个可以分别包括第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件 200b。第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b可以经由曲轴组 件300在两个或多个位置之间选择性地移动或致动。曲轴组件300可以至 少部分地延伸穿过阀壳体102，并且可旋转地联接至阀壳体102，使得曲轴 能够相对于阀壳体102旋转。例如，下阀壳体122可以包括曲轴端部支承 件112(见图24)，该曲轴端部支承件112可以接纳并支承曲轴组件300 的一部分。如本文先前描述的，曲轴组件300的一部分(例如，曲轴的销) 可以延伸穿过一个或多提升阀芯组件200中的每一个或与之相配合。
[0138]
如图21所示，在一个非限制性示例中，第一提升阀芯组件 200a可以包括布置在第一提升阀芯组件200a的相对端上的第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a。提升阀芯密封件206a可以布置在第一提升阀 芯202a和第二提升阀芯204a上，并沿第一提升阀芯202a和第二提升阀芯 204a的周界延伸。在示出的非限制性示例中，提升阀芯密封件206a可以在 阀组装期间联接至第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a(例如，卡入到 位或以其他方式安装在第一提升阀芯202a和第二提升阀芯204a上)。
[0139]
第一提升阀芯组件200a可以包括一个或多个弹簧。在示出的 非限制性示例中，弹簧呈螺旋弹簧250a的形式。在示出的非限制性示例中， 第一提升阀芯组件200a包括第一螺旋弹簧252a和第二螺旋弹簧254a。第 一螺旋弹簧252a和第二螺旋弹簧254a可以彼此轴向地间隔开，其中第一 螺旋弹簧252a与第一提升阀芯202a相邻，并且第二螺旋弹簧254a与第二 提升阀芯204a相邻。
[0140]
第一提升阀芯组件200a还可以包括呈提升阀芯托架260a和 第一滑动轭214a形式的中心支承结构212a。提升阀托架260a可以布置在 第一提升阀202a与第二提升阀204a之间。第一螺旋弹簧252a可以布置在 第一提升阀芯202a与提升阀芯托架260a的第一端262a之间，并且第二螺 旋弹簧254a可以布置在第二提升阀芯204a与提升阀芯托架260a的第二端 264a之间。第一提升阀芯组件200a的第一端262a和第二端264a中的每一 个包括轴向地延伸到提升阀芯托架260a中的弹簧凹槽265a。弹簧凹槽265a 可以定位螺旋弹簧250a，以使它们相对于提升阀芯托架260a对准。
[0141]
第一提升阀芯组件200a可以包括一个或多个侧支承结构 210a，上述侧支承结构210a构造成与阀壳体102内的一个阀导承114相配 合(见图15)。在示出的非限制性示例中，侧支承结构210a可以呈从提升 阀芯托架260a径向地向外延伸的凸片266a的形式。凸片26a可以包括轴 向地穿过该凸片26a延伸的狭槽268a。槽268a可以构造成接纳下阀壳体 122中的阀导承114的向内突起部。凸片266a与阀导承114之间的配合可 以相对于阀壳体102旋转地锁定第一提升阀芯组件200a，从而仅允许沿提 升阀芯轴线10移动。凸片266a与阀导承114之间的配合也有助于在组装 期间将第一提升阀芯组件200a与阀壳体102的端口106对准。
[0142]
在示出的非限制性示例中，第一提升阀芯202a和第二提升阀 芯204a可以可滑动
地联接至提升阀芯托架260a。例如，第一提升阀芯202a 和第二提升阀芯204a中的每一个可以包括圆柱形销270a，该圆柱形销270a 远离相应的第一提升阀芯202a或第二提升阀芯204a轴向地延伸。凸缘274a 可以布置在圆柱形销270a的远端处，以限制第一提升阀芯202a和第二提 升阀芯204a相对于提升阀芯托架260a的轴向位移。圆柱形销270a可以可 滑动地接纳在布置于提升阀芯托架260a的第一端262a和第二端264a上的 大致u形槽272a内。螺旋弹簧250a可以构造成偏压第一提升阀芯202a和 第二提升阀芯204a，直到凸缘274a接合u形槽272a的内表面276a、或者 抵靠u形槽272a的内表面276a座置。因此，第一提升阀芯202a和第二提 升阀芯204a可以相对于提升阀芯托架260a轴向地移动。
[0143]
仍然参考图21，第一滑动轭214a可以布置在提升阀芯托架 260a的第一端262a与第二端264a之间。在示出的非限制性示例中，第一 滑动轭214a可以一体地形成到提升阀芯托架的中心部分280a中。第一滑 动轭214a可以限定延伸穿过提升阀芯托架260a的中心部分280a的连续的 槽。
[0144]
参考图22和图24，曲轴组件300可以包括曲轴301。曲轴 301可以限定中心轴302、第一端304和第二端306。在示出的非限制性示 例中，第一端304可以从第二端306径向地偏移。在一些非限制性示例中， 第一端304可以与曲轴301的销314径向地对准。第一端304的径向偏移 可以减少曲轴301的弯曲或几何形状中的变化次数，从而有助于降低与曲 轴301相关的制造成本。
[0145]
在示出的非限制性示例中，致动器400可以直接地或间接地 联接至曲轴301，以提供旋转曲轴301的动力。例如，曲轴301的第一端 304可以经由扭矩减小装置(未示出)联接至致动器400(例如，旋转致动 器、驱动电动机等)，上述扭矩减小装置构造成使曲轴301沿期望方向旋 转。在示出的非限制性示例中，扭矩减小装置可以集成到致动器400中。 如本文先前所述的，扭矩减小装置可以为第一提升阀芯组件200a和第二提 升阀芯组件200b提供多稳态功能。例如，第一提升阀芯组件200a和第二 提升阀芯组件200b可以在没有动力施加到致动器400的情况下维持就位。 在示出的非限制性示例中，第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件 200b不包括本文先前描述的柔性构件。然而，如上所述，扭矩减小装置可 以提供多稳态功能，至少是由于其在来自致动器的零动力输入的情况下保 持第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b的扭矩和/或维持其位 置的能力。
[0146]
此外，在阀组件100的操作期间，可作用于提升阀组件200 的压力可以提供与先前描述的柔性构件产生的力类似的保持力。在一些非 限制性示例中，来自阀组件100内和/或进入或离开阀组件100的流体的压 力可以沿关闭提升阀芯(例如，一个或多个提升阀芯202a、202b、204a、 204b)的方向产生。例如，第一提升阀芯202a、202b或第二提升阀芯204a、 204b中的一个可以抵靠阀壳体102密封，以阻止流体流入或流出第一端口 116、第二端口118或第三端口120中的一个。在一些非限制性示例中，来 自阀组件100内和/或进入或离开阀组件100的流体的压力可以用于关闭最 接近端部位置的提升阀芯。例如，压力可以在这样的方向上作用，其使得 最靠近阀板140或阀壳体102内部的提升阀芯移动到与阀板140或阀壳体 102的内部相接触，以阻止流体流向相应的端口。在一些非限制性示例中， 作用于提升阀芯的压力可以得到类似于本文先前描述的图10中所示的力曲 线。本领域技术人员应当理解的是，通过以期望的方式(例如，本文中的 阀组件100)来定向端口和压力，压力可以用于再现与本文先前描述的柔性 梁类似的力特性。
[0147]
在示出的非限制性示例中，联接部件316可以联接在曲轴301 的第一端304与曲轴皮带轮318之间。联接部件316可以包括孔320，上述 孔320延伸穿过该联接部件316以接纳曲轴301的第一端304(见图24)。 在示出的非限制性示例中，孔320可以与联接部件316的主体不同心，使 得孔320与曲轴301的第一端304径向地对准。在一些非限制性示例中， 联接部件316可以与曲轴301旋转地锁定。在示出的非限制性示例中，联 接部件316可以包括径向凹槽340。径向凹槽340可以构造成，在将联接部 件316安装到阀壳体102中时，在阀壳体102内接纳凸片150。凸片150 可以用作用于联接部件316的旋转的机械旋转端部止挡件，，并且由此用 于曲轴301。例如，凸片150可以与径向凹槽340的端部相配合，以将曲轴 301的旋转限制在预定范围内。例如，曲轴301的旋转可以机械地限制在0 到大约360
°
的范围内进行旋转。例如，在一些非限制性示例中，曲轴的旋 转可以机械地限制在0到大约270
°
的范围内进行旋转。在一些非限制性示 例中，曲轴301的旋转可以机械地限制在0到大约180
°
的范围内进行旋转。
[0148]
联接部件316也可以联接至致动器400。在示出的非限制性 示例中，联接部件可以包括方形端部344。当组装好时，联接部件316的方 形端部344可以插入到致动器400中互补形状的开口402中，使得致动器 可以使联接部件316旋转，从而驱动或旋转曲轴301。
[0149]
现在参考图23a至图23b，曲轴301可以包括一个或多个销 314，上述销314构造成与一个或多个提升阀芯组件200的滑动轭214a、214b 接合，以便在端部位置之间移动一个或多提升阀芯组件200。销314可滑动 地联接至第一滑动轭214a和第二滑动轭214b。当组装时，第一滑动轭214a 可以布置在一个曲拐部311的曲拐臂312之间，并且第二个滑动轭214b可 以布置在另一个曲拐部311的曲拐臂312之间。以这种方式，例如，一个 曲拐部311的销314可以延伸穿过第一滑动轭214a并与之相配合，并且另 一个曲拐部311的销314可以延伸穿过第二滑动轭214b并与之相配合。
[0150]
如图23a所示，第一滑动轭214a可以限定包括平坦部分282 和弯曲部分284的几何形状。一般而言，弯曲部分284与平坦部分282相 组合，可以限定出连续的槽，销314可以接纳在该槽内。在示出的非限制 性示例中，平坦部分282可以包括第一壁286和第二壁288，并且销314 可以接纳在第一倾斜壁220与第二倾斜壁222之间。弯曲部分290可以包 括第一弯曲壁292和第二弯曲壁294，并且销314可以接纳在第一弯曲壁 292与第二弯曲壁294之间。
[0151]
如前所述，曲轴301可以在第一端部位置与第二端部位置之 间选择性地致动第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。曲轴 301可以在第一端部位置与第二端部位置之间轴向地(例如，沿轴线10) 移位第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。在图23a示出的 非限制性示例中，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可以 使销314与第一滑动轭214a的第一弯曲壁292相配合，从而向第一提升阀 芯组件200a施加力，以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例如，从 图23a的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到图23a 示出的位置，曲轴301沿第二方向(例如，逆时针方向)的旋转可以使销 314与第二弯曲壁294相配合，从而向第一提升阀芯组件200a施加力，以 从第二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图23a的角度来看，相 对于中心轴302的向上方向)。
[0152]
类似地，从图23a所示的位置开始，曲轴301沿第二方向(例 如，逆时针方向)的旋转可以使销314与第一壁286相配合，从而向第一 提升阀芯组件200a施加力以从第一端部
位置朝向第二端部位置移动(例如， 从图23a的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到图23a 所示的位置，曲轴组件300沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可以 使销314与第二壁288相配合，从而向第一提升阀芯组件200a施加力，以 从第二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图23a的角度来看，相 对于中心轴302的向上方向)。
[0153]
如图23b所示，第二提升阀芯组件200b可以包括与第一提 升阀芯组件200a类似的特征，其中使用具有“b”后缀的类似附图标记来标 识类似的组件，除非本文中描述或从图中明显可见的。在示出的非限制性 示例中，第二滑动轭214b可以限定与第一滑动轭215b大致类似的几何形 状。在一些非限制性示例中，第一提升阀芯组件200a的提升阀芯托架260a 可以与第二提升阀芯组件200b的提升阀芯托架260b相同，但是提升阀芯 托架260b可以处于不同的定向(例如，旋转、翻转等)。
[0154]
在示出的非限制性示例中，第二滑动轭214b可以限定有连续 的槽，销314可以接纳在该槽内。在示出的非限制性示例中，第二滑动轭214b可以包括平坦部分296和弯曲部分299。平坦部分296可以包括第一 壁297和第二壁298。在图23b示出的非限制性示例中，曲轴301沿第一 方向(例如，顺时针方向)的旋转可以导致销314沿弯曲部分299行进， 从而将第二提升阀芯组件200b维持在第一端部位置。曲轴301沿第二方向 (例如，逆时针方向)的连续旋转可以导致销314再次沿弯曲部分299行 进回到图23b所示的位置。销314沿弯曲部分299向后行进的运动使得第 二提升阀芯组件200b保持在第一端部位置。
[0155]
替代地，从图23b所示的位置开始，曲轴301沿第二方向(例 如，逆时针方向)的旋转可以使销314与第一壁297相配合，从而向第二 提升阀芯组件200b施加力，以从第一端部位置朝向第二端部位置移动(例 如，从图23b的角度来看，相对于中心轴302的向下方向)。为了返回到 图23b所示的位置，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的旋转可 以使销314与第二壁298相配合，从而向第二提升阀芯组件200b施加力， 以从第二端部位置朝向第一端部位置移动(例如，从图23b的角度来看， 相对于中心轴302的向上方向)。
[0156]
将参考图23a至图24来描述阀组件100的操作的一个非限 制性示例。一般而言，扭矩减小装置(未示出)的集成可以使提升阀芯组 件200能够限定出多稳态功能。如本文先前所述的，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b可以限定双稳态功能，这使得阀组件100能够在 多种构造中操作，以提供不同的流动路径。例如，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b中的每一个可以在第一端部位置(见图24)与第 二端部位置(未示出)之间选择性地移动。在一些非限制性的示例中，第 一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b中的每一个都可以根据曲 轴301的旋转方向和由第一滑动轭214a和第二滑动轭214b限定的几何形 状，在第一端部位置(见图24)与第二端部位置(未示出)之间单独地和 选择性地移动。
[0157]
在图23a至图24示出的非限制性示例中，阀组件100可以 在第一构造(图24)、第二构造(未示出)与第三构造(未示出)之间选 择性地致动。图24示出了处于第一构造的阀组件100，其中第一提升阀芯 组件200a和第二提升阀芯组件200b处于第一端部位置，而曲轴301处于 中立位置。如本文先前所述的，曲轴301以预定幅度沿期望方向的致动可 以在第一构造、第二构造与第三构造之间选择性地致动阀组件100，包括第 一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。
[0158]
在图24示出的非限制性示例中，阀组件100可以在第一构造、 第二构造与第三构
造之间选择性地致动。图24示出了处于第一构造的阀组 件100，其中第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b处于第一端 部位置，而曲轴301处于中立位置。在第二构造中，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b可以处于与第一端部位置相对的第二端部位置。 曲轴301以预定幅度沿期望的方向的致动可以在第一构造与第二构造之间 致动阀组件100。在示出的非限制性示例中，曲轴301沿第二方向(例如， 逆时针方向)的旋转可以从第一端部位置朝向第二端部位置致动第一提升 阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b。在曲轴301的旋转期间，一个销 314与第一滑动轭214a的平坦部分282接合，并且一个销314与第二滑动 轭214b的平坦部分296接合。以这种方式，例如，第一提升阀芯组件200a 和第二提升阀芯组件200b朝向第二端部位置轴向地移位。第一提升阀芯组 件200a和第二提升阀芯组件200b经由来自曲轴301的输入继续朝向第二 端部位置移位，直到第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b到 达第二端部位置。
[0159]
在第三构造中，第一提升阀芯组件200a可以处于第二端部位 置，并且第二提升阀芯组件200b可以处于第一端部位置。曲轴301以预定 幅度沿期望的方向的致动可以在第一构造与第三构造之间致动阀组件100。 在示出的非限制性示例中，曲轴301沿第一方向(例如，顺时针方向)的 旋转可以从第一端部位置朝向第二端部位置致动第一提升阀芯组件200a， 并且第二提升阀芯组件200b可以维持在第一端部位置。
[0160]
如果阀组件100处于第一构造，则曲轴组件300沿第一方向 的旋转可以导致一个销314与第一滑动轭214a的弯曲部分284相配合，并 且一个销314沿第二滑动轭214b的弯曲部分299行进。例如，以这种方式， 第一提升阀芯组件200a可以朝向第二端部位置轴向地移位，并且第二提升 阀芯组件200b可以将其位置维持在第一端部位置。
[0161]
如果阀组件100处于第二构造，则曲轴组件300沿第一方向 的旋转可以导致一个销314与第一滑动轭214a的平坦部分288(例如，第 二壁282)相配合，并且一个销314与第二滑动轭214b的平坦部分(例如， 第二壁298)相配合。以这种方式，例如，第一提升阀芯组件200a和第二 提升阀芯组件200b可以朝向第一端部位置轴向地移位。第一提升阀芯组件 200a和第二提升阀芯组件200b经由来自曲轴301的输入继续朝向第一端部 位置移位，直到第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b到达第 一端部位置。在该条件下，阀组件100可以处于第一构造，并且曲轴组件 300的继续旋转可以使第一提升阀芯组件200a移位回到第二端部位置，而 由于曲轴301的销314沿弯曲部分299行进，第二提升阀芯组件200b维持 在第一端部位置。
[0162]
在示出的非限制性示例中，曲轴301和扭矩减小装置(未示 出)可以将第一提升阀芯组件200a和第二提升阀芯组件200b维持在第一 端部位置或第二端部位置。如本文先前所述的，即使在没有柔性构件的情 况下，扭矩减小装置和/或提升阀芯上的压力可以为阀组件100提供多稳态 功能。
[0163]
现在参考图25，第二提升阀芯组件200b被示出为处于第一 端部位置。弹簧250b在提升阀芯托架260b与第一提升阀芯202b和第二提 升阀芯204b之间的布置可以允许在提升阀芯与阀壳体102内部之间有更大 的间隙。例如，当将第二提升阀芯组件200b从第二端部位置致动到第一端 部位置时，提升阀芯密封件206b可以与阀壳体102的内部接触。曲轴301 可以继续朝向第一端部位置轴向地移位提升阀芯托架260b，从而压缩第一 螺旋弹簧252b。第一螺旋弹簧252b的压缩可以导致在第一提升阀芯202b 的凸缘274b与提升阀芯托架260b
的u形槽272b的内表面276b之间形成 间隙271。
[0164]
同时，可以将第二提升阀芯204b从阀壳体102的内部提离， 从而在第二提升阀芯204b的提升阀芯密封件206b与阀壳体102的内部之 间形成间隙273。随着第一螺旋弹簧252b开始压缩，间隙273的尺寸(例 如，轴向高度)可以增大。第一提升阀芯202b和第二提升阀芯204b之间 的这种柔性或相对轴向运动可以允许提升阀芯与端口之间的更大流动面 积，而不会增加阀壳体102的垂直尺寸(例如，从图25的角度来看)。
[0165]
现在参考图26至图27，先前示出的阀组件的非限制性示例 包括两个阀部段，其中提升阀芯组件布置在每个阀部段内。在其他非限制 性示例中，一个阀组件可以包括多于或少于两个阀部段，其中曲轴组件300 被修改为致动与阀部段的数量对应的多个提升阀芯组件。例如，图26示出 了包括串联布置的多个阀部段107(例如，四个阀部段)的阀组件550的非 限制性示例，其中每个阀部段107包括提升阀芯组件200。如图26所示， 曲轴组件300可以接合并致动阀组件550内的多个提升阀芯组件200中的 每一个。
[0166]
应当注意的使，其他构造也是可以的。例如，多个提升阀芯 组件可以串联地布置，但是由两个或多个独立的曲轴组件驱动。替代地， 多个提升阀芯组件可以并联地放置、或者包括相邻提升阀芯组件之间的流 体的混合。以这种方式，提升阀芯组件可以包括彼此平行的一组或多组提 升阀芯组件。例如，图27示出了一种阀组件600，该阀组件600可以包括： 联接至第一公共曲轴300a的提升阀芯组件200的第一组602；以及联接至 第二公共曲轴300b的提升阀芯组件200的第二组604。第一组602和第二 组604可以分别经由第一公共曲轴300a和第二公共曲轴300b独立地被驱 动。在示出的非限制性示例中，第一组602和第二组604可以经由第一公 共曲轴300a与第二公共曲轴300b之间的齿轮、链轮、链条、皮带或皮带 轮联接件606一起驱动。此外，在示出的非限制性示例中，每个提升阀芯 组件中只能使用一个提升阀芯。例如，每个提升阀芯组件可以具有提升阀 芯托架、提升阀芯和联接在提升阀芯托架与提升阀芯之间的弹簧。
[0167]
在一些非限制性示例中，本文描述的阀组件可以在冷却剂应 用、制冷剂应用、油应用、水应用、燃料应用、空气应用或其他气体或液 体流体应用中实施。其他非限制性应用可以包括用作分流阀的阀、开/关阀 (诸如双稳态阀)或比例阀的阀门。
[0168]
在本说明书中，以能够写下清楚且精确的说明的方式来描述 了实施方式，但其意在、且会被理解为可对这些实施方式进行各种结合或 拆分而不脱离本发明。例如，将会理解的是，本文中描述的所有优选特征 可应用于本文所描述的发明的所有方面。
[0169]
由此，尽管已结合具体实施方式和示例描述了本发明，但本 发明不必然如此地受限制，并且各种其它实施方式、示例、用途、对各实 施方式、示例和用途的修改和改变都包含在所附的权利要求中。本文所引 用的各个专利和出版物的全部公开内容以见的方式纳入本文，就像每个专 利或出版物单独地以见方式纳入本文那样。
[0170]
在以下权利要求中阐述了本发明的各特征和优点。