用于阀的凸轮装置的制造方法_4

文档序号:9724838阅读:来源:国知局
8施加在提动头550内表面604上的力大于由流体施加在提动头550外 表面606上的力,由此使第二弹簧548能够解压缩且推动和/或驱动提动头550与塞子558 接合。
[0051 ] 当内阀500在打开位置时,凸轮300的外表面302的第二部分306与阀杆装置406 的表面404接合,使得接触表面408在外表面302的第二部分306。如图7所示,当凸轮300 在打开位置时,凸轮300相对于关闭位置(例如图4A的关闭位置)沿顺时针方向被旋转约 70度。进一步地,当内阀500在打开位置时,第一弹簧544被压缩且第二弹簧548被解压 缩。结果是,流体被允许经由内阀500的第一开口 506流进和/或流出腔室504。上文指出 的角度仅仅是如本文公开的在打开位置的凸轮的一个范例,且因此也可以使用其它角度而 又不背离本公开的范围。
[0052] 当内阀500在如图7所示的打开位置时,凸轮300施加在阀杆装置406上的力大 于被压缩的第一弹簧544施加在阀杆532上的力。进一步地,由第二弹簧548施加在提动 头550的内表面604上的力大于或实质上等于由流体施加在外表面606上的力。如果由第 二弹簧548施加的力变得小于由流体施加在外表面606上的力,则内阀500移动到受限的 排放位置。当内阀500在受限的排放位置时,提动头550的排放盘556从塞子558脱离,且 提动头550的截止盘552与阀体502的表面554接合。相对于当内阀在排放位置时,阀杆 532的斜切边608被设置得更靠近提动头550的进口 610,且因此进一步限制通过开口 560 的流体的流动。
[0053] 为了将内阀500从打开位置过渡到关闭位置,凸轮300沿逆时针方向围绕旋转轴 线322被旋转。作为第一弹簧544使阀杆装置406围绕旋转轴线322施加扭矩到凸轮300 的结果,凸轮300沿逆时针方向旋转。如图7所示,凸轮300的外表面302的第二部分306 和第四部分310在边缘314处形成钝角(例如约172度)。形成于边缘314处的角防止凸 轮300无意中卡入和/或锁入打开位置,并因此随着阀杆装置406围绕旋转轴线322施加 扭矩到凸轮300,使凸轮300能够从打开位置逆时针旋转。例如,如果第二部分306和第四 部分310是实质上平行的,使得没有边缘被限定在第二和第四部分306、310之间,第二和第 四部分306、310会形成延伸的平坦表面,随着阀杆装置406施加力到凸轮300,该平坦表面 可能阻止凸轮300从打开位置旋转。
[0054] 随着凸轮300旋转,第一弹簧544沿朝向阀体502的第二端512的方向驱动和/ 或推动阀杆532,使得阀杆装置406的表面404继续与凸轮300的外表面302接合。阀杆 532朝向阀体502的第二端512的移动使得联接到阀杆532第二端562的塞子558朝向阀 体502的第二端512移动。转而,塞子558与提动头550的排放盘556接合,且驱动和/或 推动提动头550直到提动头550的截止盘552与阀体502的表面554接合。凸轮300继续 逆时针旋转,且阀杆装置406继续朝向阀体502的第二端512滑动,直到内阀500达到如图 5所示的关闭位置。
[0055] 凸轮300的轮廓使内阀500的轴516能够克服在低温和/或低压环境下由压紧力 产生的阻力,且因此使轴516能够完全地旋转到关闭位置。
[0056] 在一些范例中,当凸轮300与阀杆装置406的表面404接合时,凸轮300的轮廓增 加阀杆装置406的线性位移。阀杆装置406增加的位移使第一弹簧544进一步压缩,其转 而使第一弹簧544施加增加的力到凸轮300上。由第一弹簧544施加到凸轮300上的增加 的力使轴516能够克服在压盖522之中的间隔物的阻性压紧力。
[0057] 在一些范例中,凸轮300的第三部分308的弯曲轮廓限定小的曲率半径,其使得随 着凸轮从图7的打开位置旋转到图5的关闭位置,凸轮300角加速。当凸轮300从阀杆装 置406的表面脱离并继续旋转到图3A的关闭位置时,角加速增加凸轮300的角动量以及因 此阀杆516的角动量。结果是,随着凸轮300接近关闭位置,凸轮300的第三部分308的弯 曲轮廓使轴516能够克服在压盖522之中施加的阻性压紧力。
[0058] 在一些范例中,当凸轮300在排放位置和关闭位置之间时,凸轮300的轮廓增加由 阀杆装置406施加到凸轮300上的扭矩(图10)。随着凸轮300从阀杆装置406的表面404 脱离并旋转到关闭位置,施加到凸轮300上的增加的扭矩使轴516能够克服在压盖522之 中施加的阻性压紧力。
[0059] 凸轮300的轮廓使凸轮300能够克服在压盖522之中施加的阻性压紧力且完全地 旋转到关闭位置,作为其结果,凸轮300的轮廓使阀杆装置406能够沿直线路径完全地过渡 关闭位置。转而,在低温和/或低压环境下,在提动头550的截止盘552和阀体502的表面 554之间形成紧密密封,以防止流体通过内阀500泄漏。图8是对应于凸轮300 (由实线表 示)和已知凸轮134(由虚线表示)的阀杆行程距离和相应凸轮134、300的旋转角度的曲 线图表示。
[0060] 如图8所示,凸轮300使阀杆532在任何角度位置处都行进更多距离。阀杆行程 距离对应于凸轮300的第二距离416 (图4C),使得第二距离416的增加对应于阀杆行程距 离的增加。
[0061] 以下给出的表1包括当凸轮134、300以各种角度取向时各个凸轮134、300的第二 距离220、416和相应的阀杆行程距离的数据。
[0064] 表1和图8两者都图示了凸轮300的轮廓在任何给定的凸轮角度取向处相对于已 知凸轮增加阀杆行程距离。例如,当每个凸轮134、300旋转约17. 5度时(例如在关闭位置 和排放位置之间,第一中间位置),旋转约35度时(例如排放位置,第二中间位置),旋转约 52. 5度时(在排放位置和打开位置之间,第三中间位置)以及旋转70度时(例如打开位 置),凸轮300相对于凸轮134增加阀杆行程距离。在一些范例中,凸轮300在打开位置相 对于关闭位置的阀杆行程至少是〇. 36英寸。因为阀杆532的行程距离的增加致使由第一 弹簧544施加在凸轮300上的力增加,所以凸轮300的轮廓增加阀杆532的行程距离使得 轴516能够克服阻性压紧力以旋转到关闭位置,且因此帮助内阀500在关闭位置形成紧密 密封。
[0065] 图9是由第一弹簧144、544施加的力和相应的凸轮300 (由实线表不)和已知凸 轮134(由虚线表示)在各旋转角度处的取向的曲线图表示。
[0066] 凸轮134、300的轮廓影响由各个第一弹簧144、544施加的力,因为第一弹簧144、 544施加的力对应于第一弹簧144、544的压缩,且每个第一弹簧144、544的压缩对应于阀杆 140、532的行程距离。因此,因为凸轮300的轮廓相对于阀杆140的行程距离增加阀杆532 的行程距离,如图9所示,作为凸轮134的轮廓的结果,凸轮300的轮廓相对于由第一弹簧 144施加的力增加由第一弹簧544施加的力。
[0067] 以下给出的表2包括,当相应的凸轮134、300以各种角度取向时,阀杆140、532的 行程距离和由相应的第一弹簧144、544施加的力的数据。
[0070] 表2和图9两者都图示了,在每个凸轮角度取向,凸轮300使得第一弹簧544施加 的力大于凸轮134使第一弹簧144施加的力。例如,当内阀500旋转约17. 5度时(例如 在关闭位置和排放位置之间,第一中间位置),旋转约35度时(例如排放位置,第二中间位 置),旋转约52. 5度时(在排放位置和打开位置之间,第三中间位置)以及旋转约70度时 (例如打开位置),凸轮300使第一弹簧544施加比由第一弹簧144施加的力大的力。在一 些范例中,当凸轮300在打开位置时,由第一弹簧544施加的力至少是38镑。在一些范例 中,当凸轮300在第一中间位置时,由第一弹簧544施加的力至少是16镑。
[0071] 由第一弹簧544施加到凸轮300上的增加的力使轴516能够克服在压盖522之中 的间隔物的阻性压紧力并完全地旋转到关闭位置。结果是,凸轮300的轮廓使提动头550的 截止盘552在关闭位置能够与阀体502的表面554形成更紧密的密封。因此,凸轮300的 轮廓防止在低温和/或低压环境下流体通过内阀500泄漏。
[0072] 图10是施加到凸轮300
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