具有洩壓排放通道的閥門的製作方法
2023-11-12 05:33:37
專利名稱：具有洩壓排放通道的閥門的製作方法
技術領域：
本公開涉及致動器驅動閥。
背景技術：
致動器驅動閥是已知的並且用於控制流體例如加壓流體在流動通道內的流量。致動器驅動閥可以被設計為使致動器與加壓流體隔離。為此，致動器驅動閥可以在致動器和閥部件之間包括一個或多個密封件以限制加壓流體從閥部件流入致動器內。
發明內容
公開了一種閥門，包括具有內腔的閥殼體和包含致動器的致動器殼體。致動器殼 體與閥殼體固定在一起。軸杆與閥件和致動器聯接並且在閥殼體內腔和致動器之間的圓孔內延伸。閥門包括至少一條排放通道，其具有開向圓孔的第一端以及開向閥殼體和致動器殼體外部的第二端。排放通道允許將通過圓孔洩漏的任何流體排出而不是進入致動器內。在另一方面，一種閥門包括具有內腔和安裝部分的閥殼體、閥件以及與閥件聯接的軸杆。軸杆從內腔伸出並且穿過安裝部分內的圓孔。至少一條排放通道延伸穿過安裝部分並且包括開向圓孔的第一端以及開向閥殼體外部的第二端。還公開了一種為閥門建立洩壓排放的方法。方法包括將閥殼體的安裝部分與致動器殼體固定在一起以使與閥件和致動器聯接的軸杆從內腔伸出穿過安裝部分內的圓孔。這種固定在致動器和閥殼體的內腔之間建立至少一條排放通道。
根據以下的詳細說明，公開示例的各種特徵和優點對本領域技術人員而言就將變得易於理解。詳細說明內容的附圖可以簡要介紹如下
圖I示出了具有排放通道的一種示例性閥門。圖2示出了具有多條排放通道的另一種閥門的透視圖。圖3示出了圖2中所示閥門的一部分的橫截面。圖4示出了圖2中所示閥門的一部分的軸向視圖。
具體實施例方式圖I示意性地示出了可供用於控制加壓流體22流量的示例性閥門20中的選擇部分。例如，閥門20可以在燃氣渦輪發動機中被用於控制加壓空氣在發動機不同區域間的流量。應該理解閥門20可以替換地在能夠受益於本公開的其他系統中使用。閥門20包括基本圍繞內腔26的閥殼體24。利用機械緊固件、焊接等方式將致動器殼體28與閥殼體24固定在一起。致動器殼體28包含通過軸杆32與閥件34聯接的致動器30。閥件34可以是致動器30通過軸杆32驅動以控制加壓流體22流量的活塞或其他類型的閥件。閥門20可以是渦輪旁通閥和/或溫度控制閥，用於控制作為加壓流體22可能在閥門20內凝結的潮溼空氣的流量。軸杆32在閥殼體24的內腔26和致動器30之間的圓孔36內延伸。至少一條排放通道38 (以下用「排放通道38」指代一條或多條排放通道)包括開向圓孔36的第一端40以及開向閥殼體24和致動器殼體28外部的第二端42。排放通道38具有大於或等於軸杆32和圓孔36之間的間隙面積的最小橫截面積。固定在一起的閥殼體24和致動器殼體28在致動器30和閥殼體24的內腔26之間建立或定位排放通道38。在操作閥門20時，致動器30被選擇性激活以轉動軸杆32並進而將閥件34在打開和關閉位置之間移動從而控制加壓流體22的流量。閥件34可以直接與軸杆32聯接或者利用連杆機構(未示出)聯接至軸杆32。至少部分加壓流體22可以進入閥殼體24的內腔26中。第一密封件44可以設置在內腔26和致動器殼體28之間以限制加壓流體22通過圓孔36流入致動器殼體28內。在圖示的示例中，第一密封件位於圓孔36和軸杆32之間。內腔26中的加壓流體22可以經第一密封件44漏出並通過圓孔36流向致動器殼體28。加壓流體22可能帶有溼氣或碎 屑，如果允許其流入致動器殼體28內，就可能會導致致動器30故障。在這點上，閥門20被設計為使閥殼體24的內腔26與致動器殼體28和致動器30隔離。排放通道38截留任何漏出的加壓流體22並將加壓流體22排放到閥殼體24和致動器殼體28外部。由此即可減少或者消除流入致動器殼體28內的加壓流體22。使用尺寸等於或大於軸杆32和圓孔36之間的間隙面積的排放通道38為可能在軸杆32和圓孔36之間漏出的任何加壓流體22提供無限制的流動。如果沒有第一密封件44或者如果密封件完全磨損掉，那麼來自內腔26的加壓流體22的最大流量就會隨著流體壓力的升高和/或軸杆32和圓孔36之間的間隙面積的增大而增加。通過將排放通道38的最小橫截面積成形為大於或等於間隙面積，排放通道38就不會限制加壓流體22的排放。因此，可能從內腔26洩漏的所有流體均可排出而不是流入致動器殼體28內。排放通道38的最小橫截面積也可以被選擇用於將致動器30內第二密封件80兩端的壓差控制為低於預定的閾值壓力。例如，軸杆32可以在致動器30內被支撐在軸承上。軸承可以包括用作第二密封件80的潤滑脂。如果加壓流體22從內腔26漏入致動器殼體28內，並且加壓流體22的壓力過高，那麼加壓流體22可能會破壞第二密封件80並導致致動器30故障。通過選擇排放通道38在第一密封件44和第二密封件80之間適當的最小橫截面積，第二密封件80兩端的壓差即可被保持為低於預定的閾值壓力以避免破壞第二密封件80。某些條件被用於計算排放通道38的最小橫截面積以用於保持密封件80兩端的最大壓差。這些條件包括閥殼體24內的流體22的壓力和溫度，閥殼體24和致動器殼體28周圍的壓力，軸杆32和圓孔36之間的有效面積以及閥殼體24內的加壓流體22的各種流體性質。在一個示例中，壓差可以被保持為O. lpsi(0. 00068MPa)或更低。圖2示出了閥門120的另一個實施例的透視圖。圖3示出了圖2中閥門120的示意性截面圖。在本公開中，相同的附圖標記在適合的情況下表示相同的元件，並且增加了一百或其整數倍的附圖標記表示改進的元件。改進的元件應理解為包括與對應的原始元件相同的特徵和優點。為了介紹設置方式並看到排放通道138，在圖2中並未示出致動器30和致動器殼體28。在圖示的示例中，閥門120包括具有內腔126和安裝部分即法蘭150的閥殼體124，致動器殼體28固定至法蘭150。在該示例中，法蘭150是從閥殼體124的突起，其中包括用於容納緊固件以固定致動器殼體28的開口 152。法蘭150包括莖部150a和頭部150b，頭部150b在垂直於軸杆132軸線A的尺寸上大於莖部150a。軸杆132與致動器30和閥件134聯接，用於控制加壓流體122的流量。在該示例中，閥件134是在閥殼體124的一部分154內平移以控制流量的活塞135。例如，當活塞135移動到該部分154的末端156時，閥門120即被關閉。當活塞135向該部分154的末端158收回時，就允許有流量通過該部分154內的窗口 159。至少一條排放通道138(以下稱為「排放通道138」)在法蘭150內延伸。排放通道138包括開向圓孔136的第一端140，軸杆132穿過該圓孔延伸。排放通道138包括開向閥殼體124和致動器殼體28外部的第二端142。類似於圖I中所示的示例，第一密封件144可以設置在閥殼體124和致動器殼體28之間以限制或避免加壓流體22從內腔126通過圓孔136向致動器殼體28流動。固定在一起的閥殼體124的安裝部分和致動器殼體28在致動器30和閥殼體124的內腔126之間建立或定位排放通道138。 如圖2所示，排放通道138包括多條排放通道138a，138b, 138c和138d。應該理解在其他的示例中，閥門120可以包括少於四條或者多於四條排放通道138。多條排放通道138a_d中的每一條都包括沿垂直於軸杆132中心軸線A的中心軸線162延伸的第一區段160。在圖不的不例中，第一區段160在法蘭150的頭部150b內延伸，以使法蘭150在三個側面160a上限定該第一區段160，而在法蘭150表面上的側面160b是開放的。當致動器殼體28被固定至法蘭150的表面時，致動器殼體28封閉第一區段160的開放側160b並且界定第一區段160的第四側面。致動器殼體28由此部分地界定排放通道138a_d。第一區段160包括相應排放通道138a_d的第一端140。相應排放通道138的第二區段164橫向於第一區段160延伸並且包括第二端142。也就是說，第二區段164沿其延伸的中心軸線163與第一區段160的軸線162成不平行的角度以使相應的通道138a-d沿非直線路徑延伸並且沿朝向閥殼體124外表面的方向引導排放的加壓流體122。加壓流體122沿朝向閥殼體124的方向排放有助於耗散加壓流體122的壓力並避免加壓流體122直接衝擊到閥門120的任何相鄰部件上。在圖示的實施例中，每一個相應的第一區段160和第二區段164都具有最小橫截面積。在實施例中，第二區段164的最小橫截面積大於或等於第一區段160的最小橫截面積。也就是說，第二區段164的最小橫截面積與第一區段160的最小橫截面積之比等於或大於I。這樣的比值就允許無限制的流動通過相應的排放通道138a-d。圖4示出了沿軸杆132的軸線A的軸向視圖。軸杆132具有外徑166並且圓孔136具有內徑168。在軸杆132和圓孔136之間存在間隙。間隙面積可以用已知的方式根據直徑166和168進行計算。通道138a-d的組合最小橫截面積等於或大於軸杆132和圓孔136之間的間隙面積。類似於圖I中所述示例，使用尺寸等於或大於軸杆132和圓孔136之間的間隙面積的排放通道138a-d為可能在軸杆132和圓孔136之間漏出的任何加壓流體122提供無限制的流動。而且，排放通道138a-d的組合最小橫截面積也可以如上所述被選擇用於將致動器30內第二密封件80兩端的壓差控制為低於預定的閾值壓力。儘管在圖示的示例中示出了各種特徵的組合，但是並不需要組合所有的這些特徵來實現本公開不同實施例的優點。換句話說，根據本公開某一實施例設計的系統不必包括在任意一張附圖中示出的所有特徵或者在附圖中示意性示出的所有部分。而且，一個示例性實施例中選擇的特徵可以與其他示例性實施例中選擇的特徵加以組合。上述說明內容本質上是示範性的而不是限制性的。公開示例的修改和變形對本領 域技術人員來說不必背離本公開的實質就可以是顯而易見的。賦予本公開的法律保護範圍只能通過研讀所附的權利要求來確定。
權利要求
1.一種閥門，包括 包括內腔的閥殼體； 與閥殼體固定在一起的致動器殼體； 致動器殼體內的致動器； 閥件； 與閥件和致動器聯接在一起的軸杆，所述軸杆在閥殼體的內腔和致動器之間的圓孔內延伸；以及 至少一條排放通道，包括開向圓孔的第一端以及開向閥殼體和致動器殼體外部的第二端。
2.如權利要求I所述的閥門，其中所述閥殼體包括法蘭和在法蘭內延伸的排放通道。
3.如權利要求2所述的閥門，其中所述法蘭包括莖部和頭部，頭部在垂直於軸杆軸線的尺寸上大於莖部，並且所述至少一條排放通道在頭部內延伸以使頭部界定所述至少一條排放通道的側面和所述至少一條排放通道的開放側。
4.如權利要求3所述的閥門，其中所述致動器殼體被固定至法蘭的頭部以封閉所述至少一條排放通道的開放側並部分地界定所述至少一條排放通道。
5.如權利要求I所述的閥門，其中所述致動器殼體部分地界定所述至少一條排放通道。
6.如權利要求I所述的閥門，其中所述至少一條排放通道的最小橫截面積大於或等於軸杆和圓孔之間的間隙面積。
7.如權利要求I所述的閥門，其中所述至少一條排放通道包括多條排放通道。
8.如權利要求I所述的閥門，其中所述至少一條排放通道的第二端通向朝向閥殼體外表面的方向。
9.如權利要求I所述的閥門，其中所述至少一條排放通道在第一端和第二端之間沿非直線路徑延伸。
10.如權利要求I所述的閥門，包括軸杆和圓孔之間的第一密封件以及致動器殼體內的第二密封件，並且所述至少一條排放通道位於第一端和第二端之間。
11.一種閥門，包括 包括內腔和安裝部分的閥殼體； 閥件； 與閥件聯接在一起的軸杆，所述軸杆從內腔伸出並且穿過安裝部分內的圓孔；以及至少一條排放通道，延伸穿過安裝部分並且包括開向圓孔的第一端以及開向閥殼體外部的第二端。
12.如權利要求11所述的閥門，其中所述至少一條排放通道的最小橫截面積大於或等於軸杆和圓孔之間的間隙面積。
13.如權利要求11所述的閥門，其中所述至少一條排放通道包括多條排放通道。
14.如權利要求11所述的閥門，其中所述安裝部分包括法蘭，所述法蘭包括莖部和頭部，頭部在垂直於軸杆軸線的尺寸上大於莖部，並且所述至少一條排放通道在頭部內延伸以使頭部界定所述至少一條排放通道的側面和所述至少一條排放通道的開放側。
15.如權利要求11所述的閥門，其中所述至少一條排放通道包括第一區段和第二區段，第一區段具有第一端並且沿垂直於圓孔中心軸線的中心軸線延伸，第二區段包括第二端並且橫向於第一區段延伸。
16.如權利要求15所述的閥門，其中所述第一區段和第二區段具有各自的最小橫截面積，並且第二區段的最小橫截面積大於或等於第一區段的最小橫截面積。
17.如權利要求11所述的閥門，其中所述至少一條排放通道的第二端通向朝向閥殼體外表面的方向。
18.一種為閥門建立洩壓排放的方法，所述方法包括 提供一種閥門，包括 包括內腔和安裝部分的閥殼體； 閥件；以及 致動器殼體和致動器殼體內的致動器；並且 將閥殼體的安裝部分與致動器殼體固定在一起以使與閥件和致動器聯接的軸杆從內腔伸出穿過安裝部分內的圓孔，並且這種固定在致動器和閥殼體的內腔之間建立至少一條排放通道，所述至少一條排放通道包括開向圓孔的第一端以及開向閥殼體和致動器殼體外部的第二端。
19.如權利要求18所述的方法，包括建立所述至少一條排放通道以朝向閥殼體的外表面引導排放流動。
20.如權利要求18所述的方法，包括選擇所述至少一條排放通道的最小橫截面積以將致動器內密封件兩端的壓差控制為低於預定的閾值壓力。
全文摘要
本發明涉及具有洩壓排放通道的閥門。一種閥門包括具有內腔的閥殼體和其中設有致動器的致動器殼體。致動器殼體與閥殼體固定在一起。軸杆與閥件和致動器聯接並且在閥殼體的內腔和致動器之間的圓孔內延伸。閥門包括至少一條排放通道，其具有開向圓孔的第一端以及開向閥殼體和致動器殼體外部的第二端。
文檔編號F16K51/00GK102777681SQ20121014121
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者C.麥奧利夫, D.E.阿米, J.拉布裡, K.A.羅伯格 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司