關閉閥裝置的製作方法

2023-05-11 22:31:51

專利名稱：關閉閥裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種關閉閥裝置，用於控制通過或來自龍頭或管道或其它類型的流體
管線的流體的流動。
背景技術：
申請人:早先申請的序列號為7， 174,912的美國專利描述了一種用於控制通過或來自龍頭或管道或其它類型的流體管線的流體的流動的關閉閥裝置。該裝置包括主體，該主體可以聯接到流體管線或聯接在流體管線內，並且該主體具有腔室，該腔室具有用於來自流體管線的流體的入口和出口。該裝置的閥座提供所述出口。該裝置還包括包含位於腔室內的阻擋罩的阻擋機構、閥構件和驅動器。閥構件具有能夠在遮蔽位置與未遮蔽位置之間移動的密封構件，在所述遮蔽位置，密封構件以封住流體的方式密封阻擋罩的內部，並基本上被阻擋罩遮蔽而免受從所述入口向所述出口流動的流體流的影響，並且在該遮蔽位置，密封構件不能被流體流移動而抵靠閥座，在所述未遮蔽位置，密封構件不密封阻擋罩的內部，且能夠被流體流移動而抵靠閥座以密封所述出口 。閥構件具有從密封構件延伸的活塞，並且驅動器被操作性地連接到活塞並使密封構件在遮蔽位置與未遮蔽位置之間移動。
在如序列號為7， 174,912的專利中描述的關閉閥裝置的一個實施例中，驅動器包括具有活塞的一對螺線管，該對螺線管所具有的活塞被樞軸連接到密封構件的活塞。由螺線管之一引起的活塞的移動致使密封構件從遮蔽位置移動到未遮蔽位置，而由另一個螺線管引起的活塞的移動致使密封構件返回到遮蔽位置。 在如序列號為7， 174,912的專利中描述的裝置的另一實施例中，驅動器包括與密
封構件的活塞的上部區域相連的螺線管和與活塞相連且位於阻擋罩內的一個或多個彈簧。
螺線管使密封構件移動離開遮蔽位置，彈簧使密封構件離開閥座返回到遮蔽位置。 本文所描述的裝置為對申請人早先申請的美國專利中描述的一種用於控制通過
或來自龍頭或管道或其它類型的流體管線的流體的流動的關閉閥裝置的改進。

發明內容
根據本發明，提供一種用於控制通過或來自流體管線的流體的流動的關閉閥裝置，所述裝置包括 主體，能夠聯接到流體管線或聯接在流體管線內，該主體中具有腔室，該腔室具有用於來自所述流體管線的流體的至少一個入口和出口；
閥座，位於所述腔室內在所述入口的下遊； 阻擋機構，包括阻擋罩，該阻擋罩位於所述腔室內在所述入口與所述閥座之間；
閥構件，包括用於密封所述閥座的密封構件和從該密封構件延伸的活塞，其中所述密封構件能夠在遮蔽位置與未遮蔽位置之間移動，在所述遮蔽位置，所述密封構件以封住流體的方式密封所述阻擋罩的內部，並基本上被所述阻擋罩遮蔽而免受從所述入口向所述閥座移動的流體流的影響，並且在該遮蔽位置，所述密封構件不能被所述流體流移動而
3抵靠所述閥座，在所述未遮蔽位置，所述密封構件不密封所述阻擋罩的所述內部，並且能夠被所述流體流移動而抵靠所述閥座以密封所述閥座；禾口 驅動器，包括具有連接到所述活塞的芯的第一螺線管和具有連接到所述活塞的芯的第二螺線管，所述第一螺線管在被通電時將所述密封構件從所述遮蔽位置朝向所述閥座移動，所述第二螺線管在被通電時將所述密封構件從所述閥座移動到所述遮蔽位置。
所述主體能夠通過本領域技術人員已知的任何合適的手段被聯接到流體管線(例如，龍頭或管道)或聯接在流體管線內。如果主體將被聯接到帶有螺紋的龍頭的端部，那麼主體可以例如具有類似的螺紋端部。可替代地，所述裝置可以具有液壓聯軸節(hydraulic coupling)，用於將主體快速且簡易地聯接到各種不帶螺紋的龍頭。這種聯軸節在本領域是眾所周知的。主體可以具有相反的螺紋端部，以聯接到相鄰的管道之間。
如果主體將被裝配在流體管線自身內，那麼主體可以例如具有外螺紋表面，用於將主體聯接到管道的類似的螺紋內表面。可替代地，主體可以摩擦配合在流體管線的部件內，例如裝配在管道或龍頭的內部隔室內。 主體可以具有任何合適的形狀和尺寸。主體可以包括兩個或更多個連接部件。優選地，主體具有圓柱形側壁和可聯接端蓋，並且該端蓋具有所述入口 。該端蓋使使用者在進行維護或更換時能夠容易地夠到閥構件等。如果主體將被聯接到螺紋龍頭的端部，則端蓋可以具有螺紋管口 ，並且所述入口可以位於該管口的端部。 在本發明的一個實施例中，閥座可提供所述出口。在優選實施例中，閥座在入口與出口之間橫穿所述腔室延伸。 阻擋機構可以包括任何合適的數量和設置結構的阻擋壁。阻擋罩可以為任何合適的尺寸、形狀和構造。阻擋罩與主體一起限定至少一個通道，流體能夠通過該至少一個通道流動到閥座。阻擋罩可以具有頂壁和至少一個側壁，並且所述側壁可以從所述頂壁朝向所述閥座延伸。發明人發現，如果密封構件在處於遮蔽位置時以封住流體的方式密封阻擋罩，則所述裝置最佳地工作。 所述裝置根據需要可以具有流動限制結構，用於減緩流體從入口向出口的流動。
任何合適類型的流動限制結構均可以被使用。優選地，所述阻擋機構包括用於減緩流體流
動的附加壁。更優選地，穿孔壁延伸在阻擋罩與主體之間以減緩流體流動。
閥構件可以為任何合適的形狀和尺寸。密封構件可以為例如平坦的。密封構件可
以為圓盤形，其可以具有支撐圓盤並且具有朝向閥座的橡膠表面。該橡膠表面可以通過例
如由氯丁橡膠或類似材料形成的圓盤或特氟隆O型圈來提供。支撐圓盤的相反表面可以為
穹頂形。 從密封構件延伸的活塞優選為杆狀。 密封構件在處於遮蔽位置時可以以任何合適的方式密封阻擋罩。密封構件的周界區域和/或其它區域可以接觸並密封阻擋罩。接觸點可以在阻擋罩內或在阻擋罩外部。例如，密封元件(例如，0型圈)可以圍繞支撐圓盤的周界延伸，並接合阻擋罩的側壁。支撐圓盤的周界可以具有凹槽，上述O型圈延伸在該凹槽內。 閥座可以為任何合適的形狀和尺寸。閥座可以具有朝向密封構件的橡膠表面。該橡膠表面可以通過例如由氯丁橡膠或類似材料形成的層或O型圈來提供。閥座可以具有中心孔，該中心孔被密封構件密封。可替代地，閥座可以具有圍繞閥座間隔分布的多個孔。這些孔可以圍繞閥座環狀地間隔分布。閥座可以具有用於接納密封構件的O型圈的環形凹 槽， 一個或多個孔可以位於該凹槽內。 閥座的外周界可以被加工有螺紋，並且可以被聯接到主體的類似的螺紋區域，或 位於主體的類似的螺紋區域之間。可替代地，閥座可以與主體的一部分整體式形成。
第一和第二螺線管可以為任何合適的類型。各個螺線管的芯均可以延伸在密封構 件的活塞上，並且各個螺線管的電磁線圈可以繞各自的芯巻繞。優選地，第一螺線管的芯被 連接到活塞的一端，第二螺線管的芯被連接到活塞的另一端。更優選地，第一螺線管位於閥 座的上遊，第二螺線管位於閥座的下遊，並且活塞延伸穿過閥座的中心？L。每個螺線管均可 以具有密封地密封殼體。每個螺線管均可以由任何合適的電源供電，該電源可以是是電網 供電電源、電池、AC或DC。 所述裝置可以具有位於腔室內、用於引導活塞移動的至少一個活塞導承。活塞導 承可以包括套筒，該套筒包含有襯套，例如尼龍襯套，並且活塞可以延伸穿過該套筒。
所述裝置可以具有減壓閥，用於在密封構件密封閥座之後從腔室中排放流體。任 何合適的類型的減壓閥均可被使用。例如在申請人早先申請的序列號為7， 174， 912的美國 專利中描述了合適的減壓閥。 所述裝置的部件可以由黃銅、鋼、陶瓷、橡膠或塑料材料或任何其它合適類型的材
料來製造o 流體流可包括液體、氣體或它們的混合物，並且在某些情況中可包括具有流體運 動的顆粒物質。優選地，所述裝置被用於阻止流體在流體管線內(例如水或油通過管線) 的流動。針對任何合適的應用，所述裝置可以被修改、大型化或小型化。 關閉閥裝置可以包括用於自動操作驅動器的控制機構。優選地，該控制機構包括 用於檢測例如閥座下遊的壓力損失的傳感器。該傳感器可以被電聯接到第一螺線管，以使 第一螺線管通電並致使密封構件移動離開遮蔽位置。 所述控制機構可以例如包括以預定時段向螺線管提供電能的電池、在預定時段 之後切斷向螺線管提供的電能的定時器、和/或用於從遠程地點操作螺線管的信號發射/ 傳播和接收單元。 在本發明的又一個實施例中，控制機構可以包括用於遠程操作、甚至通過衛星操
作螺線管的信號(例如，無線電、微波、紅外線)發射/傳播和接收單元。 控制機構可以包括上述機構的組合，或者本領域技術人員已知的任何其它合適的機構。 本文所使用的措辭"包括"表示包含有一個或多個所聲明的整體，而並不排除一個 或多個任何其它整體，除非在上下文中或使用中需要對該措辭進行排他性的解釋。


現在將參照附圖以示例的方式對本發明的優選實施例進行描述，附圖包括
圖1為根據本發明的實施例的使用在流體管線內的關閉閥裝置在打開狀態下的 剖視圖； 圖2為圖1的關閉閥裝置在部分關閉狀態下的剖視圖；
圖3為圖1的關閉閥裝置在完全關閉狀態下的剖視圖。
具體實施例方式
在所有的附圖中，相似的附圖標記指代相似的特徵部。
附圖展示了用於限制流體通過流體管線(例如油通過管路)的流動的關閉閥裝置。 首先參見圖1，裝置1包括主體2、閥座3、阻擋機構4-8、閥構件10、第一螺線管11、 第二螺線管12、第一活塞導承13和第二活塞導承14。 主體2裝配在流體管線內。這可以通過在主體2的外部加工螺紋或通過將主體2 裝配在流體管線的隔室內來實現。主體2具有腔室20，該腔室20具有用於來自流體管線的 流體的入口 21和出口 22。主體2具有圓柱形側壁25，在該圓柱形側壁25的上部區域具有 內螺紋。主體2的帶有外螺紋的圓柱形部件27裝配在圓柱形側壁25的上部區域內。主體 2的端蓋26能夠從圓柱形部件27上拆卸。端蓋26具有多個孔和六角頭29，所述多個孔提 供入口 21，當將端蓋26聯接到圓柱形部件27或從圓柱形部件27拆卸時，所述六角頭能夠 被工具接合。主體2包括黃銅或塑料材料。 閥座3具有中心孔31。閥座3由黃銅或塑料材 料製成，並具有由氯丁橡膠形成的 表面層33。閥座3從圓柱形部件27的下端延伸。 閥構件10包括密封構件101和活塞102。密封構件101包括黃銅或塑料支撐圓 盤，並具有由氯丁橡膠形成的表面層(未標記)。該氯丁橡膠層朝向閥座3的氯丁橡膠層 33。 O型圈103延伸在密封構件101的圓周凹槽內。活塞102從密封構件101的各側延伸， 並穿過閥座3的孔31。活塞102包括例如塑料材料等非導電材料。 阻擋機構4-8包括橫穿腔室20延伸的四個圓盤5-8。圓盤5和6從圓柱形部件
27延伸。圓盤7和8從圓柱形側壁25延伸。圓盤5-8中的開口 51、61、71、81允許流體從
入口 21向出口 22流動。這些開口 51、61、71、81減緩流體向出口 22的流動。 阻擋機構4-8包括阻擋罩4，用於基本上遮蔽密封構件101免受從入口 21向出口
22移動的流體流的影響。阻擋罩4具有由圓盤5提供的頂壁和從圓盤5延伸到圓盤6的側
壁41。密封構件101的0型圈103確保當密封構件101處於遮蔽位置時，阻擋罩4是流體
密封的(即，阻擋罩4的內部被密封)。阻擋機構4-8可包括黃銅或塑料材料。 第一螺線管11在被通電時能夠使密封構件101從遮蔽位置移動到未遮蔽位置，在
該未遮蔽位置，密封構件101不再密封阻擋罩4的內部。第二螺線管12在被通電時能夠使
密封構件101返回到遮蔽位置。 第一和第二螺線管11、12均具有密封地密封在殼體112、 122內的電磁線圈111、 121。各個螺線管11、 12的鐵芯113、123均延伸在閥構件10的活塞102上，使得活塞102能 夠被通電時的螺線管11、12移動。第一螺線管11從主體2的端蓋26朝向阻擋罩4延伸。 第二螺線管12從圓盤8朝向閥座3延伸。螺線管11、12由任何合適的電源供電，該電源可 以是電網供電電源、電池、AC或DC。供電線路未在圖中示出。 裝置1具有在螺線管11的殼體112與圓盤5之間延伸的第一活塞導承13，用於引 導活塞102的移動。活塞導承13包括套筒，該套筒包含尼龍襯套(未標識)。
裝置1具有在螺線管12的殼體122與圓盤7之間延伸的第二活塞導承14。活塞 導承14包括套筒，該套筒包含尼龍襯套(未標識)。
在使用中，裝置1被裝配在例如油管路等流體管線內，並被連接到例如電池等電 源(示於圖1中)。第二螺線管12被短暫通電以將密封構件101移動到遮蔽位置，在該遮 蔽位置，密封構件101密封阻擋罩4的內部。當裝置1處於打開狀態時，如圖1所示，流體 能夠流動通過入口 21經由閥座3的中心孔31到達出口 22。在打開狀態下，隨著流體流動 通過腔室20，螺線管11 、 12均不需要被通電。 如果需要阻止流體流動時，例如當裝置1下遊的流體管線中發生洩漏時，第一螺 線管11被通電以使密封構件101移動離開遮蔽位置。當密封構件101移動離開遮蔽位置 時，流體不受限地在密封構件101與阻擋罩4之間流動並進入阻擋罩4。這種流體流動由在 圖2中的箭頭表示。然後，流體能夠作用在密封構件101的上表面上並驅使密封構件101 抵靠閥座3。處於關閉狀態的裝置1如圖3所示。 一旦處於關閉狀態中，第一螺線管ll則 不需要被通電。 為了使裝置返回到打開狀態，第二螺線管12被通電直到密封構件101返回到如圖 1中所示的遮蔽位置。 本發明的優點在於不需要電源來將所述裝置保持在打開狀態或關閉狀態。本發明 的另一個優點在於僅需要少量的電能來移動密封構件抵靠閥座並切斷流體流動。相似地， 僅需要少量的電能來將裝置返回到打開狀態。因此，本裝置特別適用於電力供應有限的場 所，例如位於偏遠地區的管線。 儘管以上給出了本發明的說明性示例，本領域技術人員在不背離本文所闡述的本 發明的寬泛範圍和界限的情況下可以進行多種修改和變更。 本文所使用的措辭"包括"表示包含有一個或多個所聲明的整體，而並不排除一個
或多個任何其它整體，除非在上下文中或使用中需要對該措辭進行排他性的解釋。 本說明書中對任何公開文獻的引用並非承認這些公開內容構成澳大利亞的公知常識。
權利要求
一種關閉閥裝置，用於控制通過或來自流體管線的流體的流動，所述裝置包括主體，能夠聯接到流體管線或聯接在該流體管線內，該主體中具有腔室，該腔室具有用於來自所述流體管線的流體的至少一個入口和出口；閥座，位於所述腔室內在所述入口的下遊；阻擋機構，包括阻擋罩，該阻擋罩位於所述腔室內在所述入口與所述閥座之間；閥構件，包括用於密封所述閥座的密封構件和從該密封構件延伸的活塞，其中所述密封構件能夠在遮蔽位置與未遮蔽位置之間移動，在所述遮蔽位置，所述密封構件以封住流體的方式密封所述阻擋罩的內部，並基本上被所述阻擋罩遮蔽而免受從所述入口向所述閥座移動的流體流的影響，並且在該遮蔽位置，所述密封構件不能被所述流體流移動而抵靠所述閥座，在所述未遮蔽位置，所述密封構件不密封所述阻擋罩的所述內部，並且能夠被所述流體流移動而抵靠所述閥座以密封所述閥座；和驅動器，包括具有連接到所述活塞的芯的第一螺線管和具有連接到所述活塞的芯的第二螺線管，所述第一螺線管在被通電時將所述密封構件從所述遮蔽位置朝向所述閥座移動，所述第二螺線管在被通電時將所述密封構件從所述閥座移動到所述遮蔽位置。
2. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述閥座在所述入口與所述出口之間橫穿 所述腔室延伸。
3. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述閥座具有中心孔，該中心孔能夠被所 述密封構件密封，並且所述活塞延伸穿過所述中心孔。
4. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述阻擋罩包括頂壁和側壁，並且所述側 壁從所述頂壁朝向所述閥座延伸。
5. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述裝置進一步包括流動限制結構，用於 減緩流體從所述入口向所述出口的流動。
6. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述密封構件為圓盤形，並且所述活塞從 所述密封構件的各側延伸。
7. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述第一螺線管位於所述閥座的上遊，所 述第二螺線管位於所述閥座的下遊。
8. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中各個所述螺線管的所述芯均延伸在所述活 塞上，並且各個所述螺線管的電磁線圈繞各自的所述芯巻繞。
9. 根據權利要求8所述的關閉閥裝置，其中所述芯被連接到所述活塞的端部。
10. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述裝置包括第一活塞導承和第二活塞 導承，所述第一活塞導承在所述第一螺線管與所述阻擋罩之間延伸，所述第二活塞導承從 所述第二螺線管朝向所述閥座延伸。
11. 根據權利要求1所述的關閉閥裝置，其中所述裝置進一步包括電源，用於使所述第 一螺線管和所述第二螺線管通電。
全文摘要
一種關閉閥裝置(1)包括主體(2)，具有腔室(20)，該腔室(20)具有用於流體的入口(21)和出口(22)；閥座(3)；阻擋罩(4)；和閥構件(10)，具有用於密封閥座(3)的密封構件(101)和從密封構件(101)延伸的活塞(102)。密封構件(101)能在遮蔽位置與未遮蔽位置之間移動，在所述遮蔽位置密封構件(101)以封住流體的方式密封阻擋罩(4)，在所述未遮蔽位置密封構件(101)不密封所述阻擋罩(4)並能夠被流體流移動而抵靠閥座(3)，並且一驅動器包括第一螺線管(11)和第二螺線管(12)，第一螺線管(11)在被通電時使密封構件(101)移動離開所述遮蔽位置，第二螺線管(12)在被通電時使密封構件(101)移動離開閥座(3)。
文檔編號F16K1/00GK101743424SQ200880024837
公開日2010年6月16日 申請日期2008年7月17日 優先權日2007年7月18日
發明者霍華德·勒韋 申請人:霍華德·勒韋