[發明專利]用于被控流體流動的球閥

有效

• 申請號: 201380010223.X
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN104246333B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 達雷爾·F·格林
• 申請（專利權）人: 麥格納動力系美國有限公司
• 主分類號: F16K31/383
• 分類號: F16K31/383;F16K1/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;吳煥芳

1.一種閥組件，包括：

殼體，所述殼體具有入口和出口以用于將流體從所述入口選擇性地引導至所述出口；

腔室，所述腔室形成在所述殼體中并且具有所述出口、所述腔室和所述入口的內徑；

球閥部分，所述球閥部分以可移動的方式定位在所述腔室中并且容置在所述殼體中，其中，所述球閥部分具有構造成在所述球閥部分處于閉合位置時接觸所述內徑的環形部分，并且所述環形部分在所述球閥部分向打開位置移動時遠離所述內徑移動，其中，所述球閥部分具有位于所述殼體內的所述腔室內的固定基部，并且其中，所述球閥部分還包括位于所述腔室中的可移動的閥柱塞，以及

控制室，所述控制室具有在入口孔口處供給至所述控制室的第一壓力并且具有從延伸穿過所述殼體的外部控制孔口連接部供給至所述控制室的第二壓力，所述第二壓力具有低壓側，使得所述控制室中的控制壓力是可變的并且控制所述球閥部分在所述打開位置、所述閉合位置以及所述打開位置與所述閉合位置之間的任何位置之間的運動，并且所述控制室位于所述可移動的閥柱塞與所述固定基部之間，其中，所述閥柱塞上的凈力由所述閥柱塞的流體動力面上的壓力與控制室壓力決定，并且所述流體動力面和所述控制室的相對面積固定，閥的位置僅通過由外部控制孔口產生的限制來控制而不取決于入口壓力，其中所述入口孔口和所述外部控制孔口的橫截面面積被選擇成使得施加至所述閥柱塞的每側的力在閉合位置是平衡的并且所述閥柱塞不移動。

2.根據權利要求1所述的閥組件，其中，所述固定基部和所述閥柱塞限定所述控制室并且用作活塞，其中，所述固定基部包括后表面，所述后表面面向所述出口并且形成用于將流動流體會聚到所述出口中的會聚外表面。

3.根據權利要求1所述的閥組件，還包括用于控制所述閥組件的致動器，其中，所述致動器為用于使所述閥組件在所述打開位置與所述閉合位置之間動作的螺線管、音圈馬達、旋轉裝置、絲杠和記憶金屬中的至少一者。

4.一種閥組件，包括：

殼體，所述殼體具有入口和出口以用于將流體流從源穿過所述入口選擇性地引導到所述出口；

腔室，所述腔室形成在所述殼體中并且由從所述入口沿著所述腔室的表面穿過所述腔室延伸至所述出口的內徑限定；

球閥部分，所述球閥部分具有連接至所述腔室的所述內徑的固定基部以及以可移動的方式連接至所述固定基部的閥柱塞，其中，所述閥柱塞具有構造成在所述球閥部分的所述閥柱塞處于閉合位置時接觸所述內徑的環形部分，并且所述環形部分在所述球閥部分的所述閥柱塞向打開位置移動時遠離所述內徑移動，從而允許流體從所述入口經過所述環形部分穿過所述腔室流至所述出口；

控制室，所述控制室形成在所述固定基部與所述閥柱塞之間；以及

入口孔口和外部控制孔口，所述入口孔口穿過所述閥柱塞延伸至所述控制室以將第一壓力提供至所述控制室，所述外部控制孔口穿過所述殼體延伸至所述控制室以將第二壓力提供至所述控制室，其中，所述第一壓力和所述第二壓力在所述控制室內產生可變壓力以使所述閥柱塞相對于所述固定基部移動，其中，所述閥柱塞相對于所述固定基部的移動使所述球閥部分在所述打開位置與所述閉合位置之間移動，

其中，所述閥柱塞上的凈力由所述閥柱塞的流體動力面上的壓力與控制室壓力決定，并且所述流體動力面和所述控制室的相對面積固定，閥的位置僅通過由所述外部控制孔口產生的限制來控制而不取決于入口壓力，其中所述入口孔口和所述外部控制孔口的橫截面面積被選擇成使得施加至所述閥柱塞的每側的力在閉合位置是平衡的并且所述閥柱塞不移動。

5.根據權利要求4所述的閥組件，其中，所述固定基部和所述閥柱塞限定所述控制室并且用作活塞，其中，所述固定基部包括后表面，所述后表面面向所述出口并且形成用于將流動流體會聚到所述出口中的會聚外表面。

6.根據權利要求4所述的閥組件，還包括用于控制所述閥組件的致動器，其中，所述致動器為用于使所述閥組件在所述打開位置與所述閉合位置之間動作的螺線管、音圈馬達、旋轉裝置、絲杠和記憶金屬中的至少一者。