[發(fā)明專利]精確調(diào)節(jié)的球閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810096203.X
• 申請日: 2003-06-27
• 公開（公告）號: CN101270816A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐文·C·埃里克森;邦妮·J·迪金森;丹尼爾·F·墨菲;杰麗·L·斯奈德
• 申請（專利權(quán)）人: 塔克有限公司
• 主分類號: F16K1/36
• 分類號: F16K1/36;F16K1/54;F16K1/46;F16K17/36
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡洪貴

本申請是2003年6月27日提交的名稱為“精確調(diào)節(jié)的球閥”的中國專利申請03148041.1的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于流經(jīng)管道的流體體積控制的球閥。具體而言，本發(fā)明涉及一種具有特殊閥塞的球閥，該球閥可以從流動初始直到最大行程，提供基本上無波動的流體流量調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)

球閥通常包括閥塞，該閥塞可以朝著以及遠(yuǎn)離在流體入口和流體出口之間的閥口中形成的閥座運(yùn)動。閥塞的運(yùn)動通常由致動器控制，例如手動手柄，或某些其他類型的遙控致動系統(tǒng)。

對于普通的球閥，通過改變閥塞外徑和閥口內(nèi)徑之間的間隙調(diào)節(jié)流經(jīng)閥的流體流量。閥塞外徑和閥口內(nèi)徑之間的間隙區(qū)域在最小值和最大值之間變換。盡管球閥幾乎能夠在閥塞的整個行程上提供精確的流量控制，但是在流量值的下端存在限制。

球閥在低流量時的限制主要是由于以下事實(shí)造成的，即當(dāng)閥塞遠(yuǎn)離閥口移動時，環(huán)繞閥塞和閥口之間的整個周面出現(xiàn)流經(jīng)球閥的初始流量。因?yàn)殚y塞和閥口具有直徑公差，當(dāng)閥塞遠(yuǎn)離閥口時，液體流立即突然增加到某一最小可控值，該值由閥塞和閥口的組合公差確定。所以，目前可用的球閥不能提供低流量時的所需精度，因此，不適于這種應(yīng)用。

閥的全額定流量與初始可控流量之間的比稱為是所述閥的“變化幅度”。變化幅度的值越高，控制系統(tǒng)可以越好地運(yùn)行而提供所需流體流量。通常，用于低流量的閥，具有最低的變化幅度。當(dāng)使用這種閥時，控制系統(tǒng)難于對所需流量實(shí)現(xiàn)精度和穩(wěn)定性要求，尤其是在低流量時。

因此，需要一種球閥，該球閥可以提供在低流量下的精確體積控制，和更高的變化幅度。另外，需要一種球閥，該球閥基本上消除了在流體開始流經(jīng)所述閥時的“波動(bump)”現(xiàn)象，以增大所述閥的有效變化幅度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種精確調(diào)節(jié)的球閥，該球閥從開始流動直到最大行程，可以產(chǎn)生基本上無波動的流體流量調(diào)節(jié)。因此，通過提供低流量下的更精確的控制，增加了閥的“變化幅度”。

本發(fā)明的精確調(diào)節(jié)的球閥包括可沿位于入口流體通道和出口流體通道之間的閥口的縱向流動軸線移動的閥塞。所述閥塞在所述閥口中的運(yùn)動控制流經(jīng)所述閥口、從球閥入口到球閥出口的流體流動。

所述球閥的閥口包括密封部件，比如彈性體O形環(huán)，沿所述閥口的內(nèi)壁設(shè)置。所述密封部件從所述閥口的內(nèi)壁凸出，且當(dāng)閥塞位于閥口內(nèi)時與所述閥塞的外表面配合。具體而言，所述密封部件在閥塞外表面和閥口之間形成流體密封，以阻止沿所述閥塞外表面的流體流動。

所述閥塞通常包括圓柱形外表面，其尺寸可以容納在所述閥口內(nèi)。所述閥塞包括至少一個從所述閥塞外表面凹入的流量調(diào)節(jié)通道。該流量調(diào)節(jié)通道提供了流經(jīng)閥口內(nèi)的密封部件和閥塞之間的流體流動路徑。

所述流量調(diào)節(jié)通道從最小流量端延伸到最大流量端。所述流量調(diào)節(jié)通道這樣構(gòu)成，即從所述閥塞的圓柱形外表面凹入的所述流量調(diào)節(jié)通道的截面積，從所述通道的最小流量端到所述通道的最大流量端增加。這樣，當(dāng)所述閥塞相對于位于所述閥口內(nèi)的固定密封部件從關(guān)閉位置移動到完全打開位置時，從所述入口通道到所述出口通道的流體流量增加。

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，所述流量調(diào)節(jié)通道包括從所述閥塞的外表面凹入的平面。所述平面向內(nèi)傾斜，以使所述流量調(diào)節(jié)通道的深度和寬度從最小流量端到最大流量端增加。或者，所述流量調(diào)節(jié)通道可以從最小流量端到最大流量端僅增加寬度或相對于所述閥塞外表面的深度。在每種情況下，所述流量調(diào)節(jié)通道的凹入的徑向截面積從最小流量端到最大流量端增加。

所述閥塞還包括與在閥口上形成的閥座相接觸的密封環(huán)，當(dāng)所述閥塞處于完全關(guān)位置時，有助于避免流體流動。在所述閥塞上形成密封環(huán)不是必要的，但是在所述閥處于完全關(guān)閉位置時，有助于避免流體流動。

從下面結(jié)合附圖的描述中，本發(fā)明的多種其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將更為明顯。

附圖說明

附圖示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式。

在附圖中：

圖1是利用具有至少一個流量調(diào)節(jié)通道的閥塞的、本發(fā)明的精確調(diào)節(jié)的球閥的局部剖視圖；

圖2是示出了在所述精確調(diào)節(jié)的球閥的入口和出口之間的閥口的放大剖視圖；

圖3是沿圖2中的線3-3所截取的進(jìn)一步放大圖，示出了所述閥口和插入的密封部件；

圖4是所述閥塞和連接的閥桿的正視圖，該閥桿用于在打開位置和關(guān)閉位置之間移動所述閥塞；

圖5是沿圖4的線5-5所截取的放大視圖，示出了形成于所述閥塞外表面上的流量調(diào)節(jié)通道之一；

圖6是所述閥塞的側(cè)視圖，示出了凹入的流量調(diào)節(jié)通道；

圖7是沿圖6的線7-7所截取的剖視圖；