用於流體計量裝置的密封保持閥的製作方法

2023-06-04 18:38:56 2

專利名稱：用於流體計量裝置的密封保持閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種流量控制閥，並且更具體地涉及在流體分配裝置中使用的線性致 動閥。
背景技術：
手持式裝置通常用於從大容量容器分配測量好的量的流體。例如，汽車加油站通 常使用手持式儀表從大桶將少量潤滑油分配到汽車發動機中。這種手持式儀表及其它類 似的流體分配裝置通常包括具有線性致動閥杆的閥，所述閥杆容納在閥筒內。閥筒以流體 連通的方式連接到裝置內的加壓流體源，同時操作者致動閥杆以調節通過閥筒的加壓流體 流。閥杆通常設有諸如0形環的密封件，所述密封件防止當閥杆處於閉合位置時流體洩漏 通過閥。然而，在操作中，密封件可能會離開原來的位置，尤其當操作者在高壓下突然致動 閥杆時，密封件可能會離開原來的位置並且被推入到閥筒中。離開原來的位置的密封件允 許流體洩露通過閥，以及破壞被分配的流體的流動。因此，分配裝置的精度受到不利的影 響。結果，需要拆卸流體分配裝置和閥以找到密封件並使所述密封件重新復位，或者更換密 封件，這會中斷使用流體分配裝置的操作。因此，需要一種解決線性致動閥和流體分配裝置 中的這些及其它問題的改進的閥設計。

發明內容
本發明涉及一種具有密封保持特徵的閥。所述閥包括閥筒、閥杆和閥密封件。閥 筒包括大致圓筒形閥筒主體、縱向延伸通過閥筒主體的孔、和延伸通過閥筒主體的側壁以 與孔相交的排出通道和斷續進入通道。閥杆包括被構造成在孔中滑動的細長主體、頸部以 及圍繞細長主體的密封溝槽。閥密封件就座在密封溝槽中。閥杆在孔中滑動以使密封溝槽 移動通過進入通道。閥筒主體在進入通道之間的部分將閥密封件保持在閥溝槽中，直到所 述進入通道與頸部相通。在一個實施例中，進入通道形成具有多個城齒部和齒間凹部的鋸 齒狀邊緣。在另一個實施例中，進入通道形成具有埠的端部，所述具有埠的端部具有多 個孔。


圖1顯示使用本發明的密封保持閥的手持式流體分配裝置的立體圖；圖2顯示圖1的手持式流體分配裝置的後視分解圖，其中示出了本發明的密封保 持閥；圖3顯示圖1的手持式流體分配裝置的前視分解圖；圖4顯示圖2的密封保持閥的分解立體圖，其中示出了具有城堡狀頂部的閥筒、閥 杆和閥彈簧；圖5顯示圖1的具有本發明的具有城堡狀頂部的閥的手持式流體分配裝置的橫截 面圖6A顯示在圖5的手持式流體分配裝置中使用的在具有城堡狀頂部的閥筒中處 於閉合位置的閥杆；圖6B顯示在圖5的手持式流體分配裝置中使用的在具有城堡狀頂部的閥筒中處 於打開位置的閥杆；圖7顯示圖5A和5B的閥杆，其中閥杆在具有城堡狀頂部的閥筒內的中間位置使 得在閥杆上的城齒部將閥密封件限制在閥杆上的密封溝槽內，同時齒間凹部允許流體繞閥 密封件通過；以及圖8顯示本發明的具有設有埠的頂部的閥筒的第二實施例。
具體實施例方式圖1顯示手持式流體分配裝置10的立體圖，在所述手持式流體分配裝置中，本發 明的密封保持閥用於限制流體從裝置10洩露。分配裝置10包括平臺12、罩14、高壓液力 耦合器16、分配管18、扳機杆20、用戶接口 22和顯示器M。分配裝置10允許以適當的方 式將儲存在大容量容器中的流體以小量體積分配。例如，在一個實施例中，分配裝置10包 括在潤滑油店中使用以將少量潤滑油從儲存桶輸送到車輛發動機的儀表。耦合器16通過 流體處理軟管(未示出)連接到大容量容器，例如可使用氣動泵對所述流體處理軟管加壓。 軟管的長度能夠使裝置10便利地到達實際上不能移動大容量容器的地方。分配管18被構 造成容易地定位在諸如發動機曲軸箱的小體積容器的開口中，測量好的量的流體將被分配 到所述開口中。扳機杆20由操作者操縱以在分配管18處將流體從大容量容器分配到小體 積容器。連接到罩14內的電子設備的用戶接口 22和顯示器M有助於操作者監測分配的 流體量、處理任務單、開帳單、收集數據和類似操作。在罩14下面安裝到的平臺12的本發 明的密封保持閥與扳機杆20相互作用以允許在沒有洩露或浪費的情況下分配精確量的流 體。圖2和圖3顯示圖1的分配裝置10的分解圖。圖2顯示了裝置10的後視圖，其 中示出了密封保持閥沈、流量計觀和扳機釋放件30。圖3顯示裝置10的前視圖，其中示 出了罩14、流量計觀、扳機器釋放30、電池31和螺線管32。包括旋轉緊固件33、過濾器34 和軟管籠罩35的液力耦合器16連接到平臺12的手柄部分36。具體地，緊固件33上的外 螺紋與手柄部分36內的高壓流體通道39的內螺紋嚙合。手柄部分36包括防止閥沈的意 外致動的扳機保護件37，所述扳機保護件包括襯墊38A和38B。包括閥筒40、閥杆42和閥 彈簧44的閥沈定位在平臺12中以中斷通道39與管18之間的流動。流量計28包括齒輪 組46、罩48和緊固件50。齒輪組46定位在齒輪箱52中以接合在耦合器16與閥沈之間流 動的流體。齒輪箱52被罩48密封，所述罩被緊固件50固定。包括走動杆53、彈簧M、套 環55和軸承56的扳機釋放件30定位在孔57中，走動杆53在所述孔的基部處連接到扳機 杆20。扳機杆20通過銷58連接到走動杆53以形成樞轉連接，所述樞轉連接由保護件59 封閉在平臺12內。扳機杆20在手柄部分36與扳機保護件37之間延伸通過平臺12。包括 噴嘴60和耦合器61的分配管18連接到平臺12內的低壓流體通道62。具體地，耦合器61 上的外螺紋與低壓流體通道62內的內螺紋嚙合。扳機杆20致動密封保持閥沈以允許在流量範圍內分配流體；扳機杆20移動得越 多，在管18處分配得流體越多。扳機杆20可以使用扳機鎖63和鎖簧64保持在致動位置，
6使得閥沈保持打開，所述扳機鎖63和鎖簧64通過銷65連接到扳機杆20。與儀表電子設 備一起，流量計28監測流體流動通過閥沈的流量，以允許通過扳機杆20的致動來精確地 分配精確量的流體。此外，儀表電子設備一起，扳機釋放件30通過在已經分配一組量流體 之後使扳機杆20失效而防止過分配並減少溢出。因此，流體分配裝置10能夠使用大容量 儲存、計量分布和流動控制以減少廢棄流體並保持對流體存貨量的更多控制。裝置10的閥 26的尺寸被形成為分配諸如大約14gpm (每分鐘加侖)[ 883. 6cc/s (每秒立方釐米)]或 以上的高體積流體輸出，所述高體積流體輸出通常使用高流體壓力獲得。高流體壓力能夠 使分配裝置10更快速地分配流體以節省時間，並且更容易地分配高粘性流體。本發明的密 封保持閥26包括防止通過裝置10的加壓流體流在裝置10的操作期間使閥密封件66離開 原來的位置(unseating)的特徵。閥密封件66的適當就座(就位)和保持可減少流體通 過裝置10的洩露，從而提高分配裝置10的精度並減少廢棄流體。圖4顯示了包括閥筒40、閥杆42、閥彈簧44和閥密封件66的閥沈的分解圖。閥 筒40包括具有容納孔67、外螺紋68、排放孔69、閥筒密封件70A和70B、以及具有城堡狀頂 部72的大致圓柱形主體。城堡狀頂部72包括具有城齒部(或凸緣)74和齒間凹部(或凹 口 )76的鋸齒狀邊緣。在所示的實施例中，齒間凹部76包括從閥筒40的主體的端部切除 的半圓形切除部，所述半圓形切除部形成進入孔67內的側部進入通道。城齒部74包括閥 筒40的主體的在齒間凹部76之間突起的部分並具有彎曲側表面和平坦頂部表面。因此， 鋸齒狀邊緣包括具有截平頂部的波紋狀圖案。在其它實施例中，城堡狀頂部72可以具有例 如相對於圖7描述的、在圓柱形主體的端部附近產生通過閥筒40的側壁的斷續進入通道的 其它幾何結構。孔69包括使允許的流體通過閥杆42進入孔67和離開閥沈的多個排放或 排出通道。閥杆42包括大致圓柱形主體，該大致圓柱形主體具有彈簧孔78、致動部分80、分 配部分82、第一密封部分84A、第二密封部分84B、第一閥杆密封件86A、第二閥杆密封件86B 和閥密封件66。密封彈簧44被構造成鬆散地配合在閥杆42的彈簧孔78中，而閥杆42被 構造成緊密地配合在閥筒40的容納孔67中。具體地，第一密封部分84A和第二密封部分 84B具有恰好配合在孔67中從而在側部與排放孔69接觸的直徑。然而，密封部分84A和 84B沒有如此緊密地配合在容納孔67中以防止閥杆42與閥筒40之間的流體流動。因此， 設置在圍繞(circumscribe)閥杆42的密封溝槽中的第二閥杆密封件86B和閥密封件66 將分配部分82密封在閥筒40中。第一閥杆密封件86A也設置在密封溝槽中並將閥杆密封 在平臺12中。分配部分82包括定位於密封部分84A與84B之間的頸部，並且包括自密封 部分84A和84B徑向向內凹入的表面以在閥杆42與閥筒40之間形成排放埠。閥筒40被構造成使用外螺紋68連接到分配裝置10的平臺12，同時閥筒密封件 70A和70B密封所述連接。如此安裝之後，閥彈簧44推靠在平臺12上以將閥杆42偏壓到 閥筒40中。當扳機杆20致動閥沈時，城齒部74保持閥密封件66就座在閥杆42上。圖5顯示沿圖1的部分5-5截得的流體分配裝置10的橫截面。分配裝置10包括 平臺12、罩14、液力耦合器16、分配管18、扳機杆20、用戶接口 22、顯示器M、密封保持閥 沈、流量計觀、扳機釋放件30和電子設備90。平臺12包括具有高壓流體通道39的手柄部 分36、和具有低壓流體通道62的分配部分92 (所述低壓流體通道在圖5中由虛線示出，並 且在圖3的分配部分92的後面是可見的)。高壓流體通道39通過閥沈與低壓流體通道62流體連通以將流體從耦合器16引導到分配管18。高壓流體通道39在手柄部分36內在中 心延伸通過平臺12並與閥沈相交。低壓流體通道62平行於高壓流體通道39從閥沈正 切地延伸，通過孔57到達分配管18。液力耦合器16通過螺紋嚙合連接到流體通道39的 上遊端。流量計觀的齒輪46設置在定位於通道39的中間部分中的齒輪箱52內。齒輪箱 52被蓋48遮蓋和密封。密封保持閥沈和扳機釋放件30分別設置在孔96和57中，所述 孔96和57延伸到平臺12中。孔57以與垂直於通道39的方向微小角度傾斜地延伸到平 臺12中，並且不與高壓流體通道39或低壓流體通道62相交。閥孔96近似橫向延伸到平 臺12中以近似與高壓流體通道39垂直相交。孔96的上部連接到通道39的下遊端，而孔 96的下部連接到通道62的上遊端。閥沈定位在孔96中以調節通道39與通道62之間的 流動。扳機釋放件30包括螺線管32、走動杆53、彈簧M、套環55、軸承56、頸部98、以及柱 塞銷100，並且被構造成使扳機杆20在閾值量的流體已經通過流量計觀之後失效。耦合器 61連接到通道62的下遊端以引導來自裝置10的流體通過分配管18。在閥彈簧44插入到閥杆42中，並且閥杆42插入到閥筒40中的情況下，閥筒40 的外螺紋68通過螺紋連接到平臺12中的孔96內。如此插入之後，閥彈簧44接合平臺12 中的孔96的死端並被壓縮，以將閥杆42偏壓向閥筒40。閥筒40包括接合閥杆42的密封 部分84B以防止閥杆42通過閥筒40的唇狀部104。密封件70A和70B(圖4)相對於閥筒 40密封孔96的下端，而密封件86A(圖4)相對於閥杆42密封孔96的上端。閥杆42的致 動部分80從閥筒40中的容納孔67(圖4)延伸以接合扳機杆20。扳機杆20在銷58處連 接到扳機釋放件30的走動杆53，並且橫向延伸過平臺12，接觸閥杆42的致動部分80，並且 繼續橫過手柄部分36。走動杆53從銷58延伸到孔57中，使得套環55接合軸承56。軸承56定位在套 環55的上部中的軸承孔中。軸承56包括在套環55中等距間隔開的三個軸承中的一個。 頸部98通過螺紋連接到孔57中以使螺線管32與平臺12連接，使得銷100可延伸到孔57 中。螺線管32包括雙向電磁裝置，所述雙向電磁裝置由電子設備90啟動以交替改變銷100 正退回到螺線管32中與正延伸到孔57中之間的位置。在一個實施例中，螺線管32包括如 Ward等人並轉讓給TLX Technologies, Waukesha, WI的美國專利No. 6，392，516中所述的 閂鎖螺線管。當銷100通過螺線管32延伸到孔57中時，銷100接合軸承56並將軸承56 推入到套環55並靠在孔57的壁上。軸承56楔在銷100與孔57之間，並且軸承56可防止 走動杆53向下移動。當從孔57取出銷100時，可允許軸承56與套環55脫離，並允許走動 杆53在孔57中滑動。在銷100延伸到孔57中的情況下，操作者可以致動扳機杆20，例如 使扳機杆20朝向手柄部分36，以繞銷58樞轉並將閥杆42推入到閥筒40中，從而允許流體 從高壓流體通道39流入到低壓流體通道62中。可以採用扳機鎖63和鎖簧64保持扳機杆 20處於保持閥沈打開的位置。當由流量計觀檢測到在設定量的流體已經通過閥沈之後，電子設備90致動扳機 釋放件30以使所述扳機釋放件脫離扳機杆20。螺線管32連接到電子設備90，所述電子設 備包括軟體、線路、和可編程以控制裝置10的其它部件。例如，使用接口 22和顯示器對， 操作者可以對裝置10進行編程以分配預設體積的流體。另外，在其它實施例中，電子設備 90包括用於通過無線網絡或無線電網絡通信使得裝置10可以將諸如工作指令和流體消耗 量的信息發送到計算機系統和從所述計算機系統接收所述信息的其它部件。裝置10還包
8括用於操作裝置10的接口 22、顯示器M、電子設備90和任意其它電子部件的電池31 (圖 3)。在從裝置10分配預設體積的流體之後，螺線管32被啟動以從軸承56收回銷100。因 此，走動杆53從銷100釋放，並自由貫穿在孔57中。閥彈簧44分別向下推閥杆42和扳機 杆20以使走動杆53退出孔57並關閉閥沈。因此，扳機釋放件30有助於自動分配流體並 防止流體的過分配和溢出。在平臺12與套環55之間偏壓在孔57中的彈簧M使走動杆53 返回到頸部98，用於與銷100重新連接並與扳機鎖63脫離接合，使得可重新設置扳機杆20 以執行另一個填充操作。裝置10精確分配流體的能力取決於在分配預設體積的流體之後電子設備90啟動 扳機釋放件30的能力。可在通過引用在此併入的題目為「TRIGGER RELEASE MECHANISM FOR FLUID METERING DEVICE (用於流體計量裝置的扳機釋放機構)，，的共同待審申請中得到扳 機釋放件30的進一步說明。扳機釋放件30的精度取決於流量計觀能夠檢測流動通過通 道39的流體的精度。可在通過引用在此併入的題目為「INVOLUTE GEAR TEETH FOR FLUID METERING DEVICE (用於流體計量裝置的漸開線齒輪齒)」的共同待審申請中得到流量計洲 的進一步說明。扳機釋放件30和流量計28的精度取決於閥沈關閉時終止通道39與通道 62之間的流體流動的能力。本發明的密封保持閥沈通過保持密封件66就座在閥杆42上 來防止流體通過閥沈進行洩露。在所示的實施例中，閥沈包括具有鋸齒狀邊緣72的具有 城堡狀頂部的閥筒40，所述鋸齒狀邊緣抵靠閥杆42推動密封件66，同時還允許流體進入閥 筒40。圖6A顯示圖5的閥沈的放大部分，其中閥杆42在具有城堡狀頂部的閥筒40中 處於閉合位置以防止流體流通過閥沈。閥沈包括閥筒40、閥杆42和閥彈簧44。閥彈簧 44插入到閥杆42的彈簧孔78中。閥杆42插入到閥筒40的容納孔67中。閥筒40在孔 96處插入到平臺12中，所述孔96包括下部110和上部112。上部112與高壓流體通道39 流體連通，而下部110與低壓流體通道62流體連通(圖5)。可通過密封件86A (圖4)繞 閥杆42密封孔96的上部112。可通過密封件86B(圖4)繞閥筒40密封孔96的下部110。 使用密封件66繞閥杆42密封閥筒40。具體地，在圖6A中所示的完全閉合位置，閥杆42被 閥彈簧44向下推入到閥筒40中，使得閥密封件66在齒間凹部76的下方定位在密封溝槽 114中。因此，閥筒40接合閥密封件66的整個360度圓周，從而將密封件66推入到閥溝槽 114 中。來自高壓流體通道39的流體進入孔96的上部112，並且包圍閥杆42的密封部分 84A並填充齒間凹部76。密封件66防止流體進入容納孔67，而密封件70B防止流體在平臺 12與閥筒40之間移動。閥杆42的密封部分84A沒有密封閥筒40的孔67，並且可允許流體 進入密封溝槽114中，從而使密封件66受到來自通道39內的流體的壓力。密封件66通過 閥筒40的主體保持在密封溝槽114中，所述閥筒的主體將密封件66朝向密封溝槽114和孔 67壓縮。因此，可防止流體進入孔67或下部110並最終進入低壓通道62。扳機杆20 (圖 5)被致動以使閥杆42向上穿入孔67中，從而推動分配部分82以與齒間凹部76和通道39 流體連通。圖6B顯示圖5的閥沈的放大部分，其中閥杆42在具有城堡狀頂部的閥筒40中 位於打開位置以允許流體流通過閥沈。在打開位置中，扳機杆20 (圖4)向上推閥杆42以 在平臺12與閥杆42之間壓縮閥彈簧44。閥杆42移動，使得密封溝槽114和密封件66都位於齒間凹部76和城齒部74上方，並且分配部分82與齒間凹部76和城齒部74相鄰定位。 密封件66沒有繞閥筒40的內周邊設置，也沒有密封分配部分82和通道39。密封件70B保 持閥筒40的外表面與孔67的上部112之間的密封，而密封件86A和86B(圖4)分別保持 與平臺12和閥筒40的密封。因此，分配部分82與排放孔69連通，並且可允許來自通道39 的流體流入到閥杆42與閥筒40之間的排放口，並最終流入到低壓流體通道62 (圖幻中。圖6B顯示完全、或幾乎完全打開使得可允許來自通道39的最大量的流體流入到 孔67中的閥杆42。圖6A-圖6B的閥杆42的位置變化限定閥沈的行程長度。密封件66 遠離閥筒40和流體由於通道39與通道62之間的壓差被驅動而流動的方向定位。在打開 位置，作用在密封件66上的力的總和允許密封件66保持就座在密封溝槽114中。例如，密 封件66的固有彈性將密封件66向內拉向閥杆42。來自作用在密封件66上的高壓流體的 力產生還將密封件66推入到通道114中的向內的力。流體還在通道114中繞密封件66流 動以包圍密封件66並產生向外的壓力。然而，因為密封件66遠離流體的流動方向定位，因 此向外的力不足以克服由流體和密封件66生成的向內的力。閥密封件66由此保持在密封 溝槽114中。當閥杆42移動行程長度時，在特定條件下可以使密封件66上的流體力克服 密封件66的彈性。例如，快速致動閥杆42經過行程長度可以使密封件66從密封溝槽114 膨脹。然而，城齒部74被定位成當流體力大到足以克服密封件66的彈性時防止密封件從 通道114離開原來的位置。圖7顯示圖5的閥沈的放大部分，其中閥杆42正好在分配部分82與高壓流體通 道39連通之前的點處處於具有城堡狀頂部的閥筒40中的中間位置。在所示的中間位置， 密封溝槽114與城齒部74相鄰定位。因此，齒間凹部76防止閥密封件66鄰近閥筒40的 內表面而連續定位。因此，閥杆42、閥密封件66以及閥筒40之間的密封被部分破壞，並且 可允許流體在閥密封件66的下方通過齒間凹部76。因此，流體開始在閥杆42與閥筒40之 間流動通過閥26。來自流體流的密封件66兩端的壓差往往克服密封件66的彈性並在密封 件66上產生淨向外的力。然而，閥密封件66與城齒部74相鄰定位以當閥杆42繼續通過 行程長度時防止密封件66在流體壓力被拉伸，防止密封件66離開密封溝槽114，並防止密 封件66被向下推到分配部分82上。城齒部74使向外的流體力抵消以將閥密封件66保持 在閥溝槽114中，直到密封件66被充分向上移出流體流的通路，並且分配部分82以流體連 通的方式與高壓流體通道39連接，如圖6B中所示。因此，城齒部74和齒間凹部76降低在 閥杆42從完全打開位置到完全閉合位置的變化期間閥密封件66兩端的壓差。具體地，城 齒部74保持閥密封件66，直到分配部分82與齒間凹部76連通。城齒部74包括有助於將閥筒40插入到孔67中的外斜面116。在孔67中，閥筒 40被設置成使得閥筒40的包圍城齒部74的端面近似與通道39的周邊對準，並且排放孔 69設置在下部110中。下部110具有比上部112大的直徑，從而允許流體流動通過孔69。 城齒部74還包括有助於閥杆42在孔67中滑動、以及有助於閥溝槽114通過城齒部74的 內斜面118。閥杆42設置在閥筒40中，使得分配部分82與排放孔69對準並且可以通過扳 機杆20滑動以與齒間凹部76對準。齒間凹部76比密封件通道114的高度深，以允許城齒部74將密封件66包圍在通 道114中並允許流體在密封件66下面移動以到達閥筒40與閥杆42之間的接觸面，從而減 小密封件66兩端的壓差。密封溝槽114與閥杆42的分配部分82間隔開距離d，所述距離
10d小於城齒部74的高度，使得在行程長度的當孔67初始與高壓流體通道連通39的部分，例 如，當分配部分82開始與齒間凹部76相通、並且流體壓力傾向於克服密封件66中的彈力 時，城齒部74對密封件66限制。在其它實施例中，密封溝槽114與分配部分82間隔開大 於城齒部74的高度的距離，使得可推動密封件66遠離進入孔67的向下流體流和所述流體 在行程長度的當孔67開始與高壓流體通道39連通時的部分處的相關聯的壓力。當分配部 分82更加完全地使孔67與通道39連通時，密封件66遠離流動方向和相關聯的流體壓力 被進一步推入到孔96中，從而減小對城齒部74的需要。城齒部74高度和齒間凹部76的 尺寸被形成為在通道39的底部和下方(其中在分配部分82與齒間凹部76連通之前來自 流體的力主要嚴重地作用在密封件66上)附近限制密封件。城齒部74和齒間凹部76防止密封件66離開密封溝槽114。當閥杆42返回到閉 合位置時，例如圖5A所示，密封件66將因此再次被適當地就座在密封溝槽114中並防止流 體通過閥沈洩露。因此，流量計觀(圖4)記錄流體流量的精度沒有受到洩露流體的影響。 城齒部74和齒間凹部76還通過允許密封件66由較好的執行材料製造來增加閥沈的密封 性能。例如，密封件66可以由橡膠0形環製造而成。橡膠具有高彈性，從而允許橡膠密封件 由於其能夠變形並填充諸如閥杆42與閥筒40之間的間隙的能力而提供優越的密封性能。 然而，彈性更加容易地允許閥沈中的流體壓力使密封件66從密封溝槽114移動。城齒部 74提供當閥杆42打開時對密封件66的限制，同時密封件66的彈性提供當閥杆42閉合時 對孔67的密封。因此，為了改善密封件保持性，不需要使用硬度較硬的密封件，所述硬度較 硬的密封件的彈性小，並且在低壓差和低溫下不能提供密封能力。由於城齒部74，可以使用 高彈性密封件，這還允許閥杆42與閥筒40之間的不太緊密的公差，這有助於進行製造並降 低成本。此外，密封保持特徵還能夠使裝置10與高流體壓力一起使用。雖然已經相對於具 有鋸齒狀邊緣的具有城堡狀頂部的閥筒說明了本發明的益處，但是其它實施例包括其它類 型的密封保持部件。圖8顯示本發明的密封保持閥沈的閥筒40的第二實施例，該閥筒40包括具有端 口的頂部120和孔122。閥筒40包括與圖4中所述的閥筒40類似的特徵，例如，具有容納 孔67、外螺紋68、排放孔69、閥筒密封件70A和70B的大致圓柱形主體。然而，城堡狀頂部 72被具有埠的頂部120替換。具有埠的頂部120包括孔122，所述孔形成在閥筒40的 主體的端部中。在所示的實施例中，孔122包括形成進入到孔67中的進入通道的圓形孔。 孔122因此被閥筒40的主體的多個部分間隔開。孔122執行與齒間凹部76的作用類似的 作用，即，所述孔允許流體在密封件66下方流動，同時閥筒40的主體的在孔122之間突出 的部分限制密封件66的向外膨脹，這類似於城齒部74。雖然已經參照優選的實施例說明了本發明，但是本領域的技術人員將認識到在不 背離本發明的精神和保護範圍的情況下可以在形式和詳細上做改變。
1權利要求
1.一種閥，包括 閥筒，包括 閥筒主體，包括 第一端壁和第二端壁；和細長側壁，所述細長側壁在所述第一端壁與所述第二端壁之間延伸； 孔，所述孔從所述第一端壁縱向延伸通過所述閥筒主體到所述第二端壁； 多個斷續進入通道，所述多個斷續進入通道在所述第一端壁附近延伸通過所述側壁到 所述孔；和排出通道，所述排出通道在所述第一端壁與所述第二端壁之間延伸通過所述側壁到所 述孔；閥杆，包括細長主體，所述細長主體設置在所述閥筒主體中以在所述第一端壁和所述第二端壁附 近閉合所述孔；頸部，所述頸部設置在所述細長主體的中間部分處並與所述排出通道相鄰設置；和 密封溝槽，所述密封溝槽圍繞所述細長主體的外表面；和閥密封件，所述閥密封件設置在所述密封溝槽中以在所述孔與所述細長主體之間進行 密封，其中，所述閥杆構造成在所述孔中滑動，從而以流體連通的方式連接所述頸部與所述 斷續進入通道，所述斷續進入通道構造成當所述閥密封件設置在所述孔中時以流體連通的 方式使所述密封溝槽與所述側壁相通。
2.根據權利要求1所述的閥，其中，所述多個斷續進入通道在所述第一端壁處形成鋸 齒狀邊緣。
3.根據權利要求2所述的閥，其中，所述鋸齒狀邊緣包括 多個半圓形凹口 ；和設置在所述凹口之間的多個凸緣。
4.根據權利要求1所述的閥，其中，所述多個斷續進入通道在所述第一端壁處形成具 有埠的端部。
5.根據權利要求4所述的閥，其中，所述具有埠的端部包括多個圓形孔。
6.根據權利要求1所述的閥，其中，所述多個斷續進入通道被定位成以流體連通的方 式使所述密封溝槽與所述側壁相通直到當所述密封溝槽移動經過所述斷續進入通道時所 述頸部與所述多個斷續進入通道相通。
7.根據權利要求6所述的閥，其中，所述閥筒主體的在所述多個斷續進入通道之間的 部分抑制所述閥密封件從所述密封溝槽移動直到所述頸部與所述斷續進入通道相通。
8.根據權利要求6所述的閥，其中，所述多個斷續進入通道中的每一個的高度近似等 於所述密封溝槽與所述頸部之間的距離。
9.根據權利要求6所述的閥，其中，所述多個斷續進入通道中的每一個的高度都大於 所述密封溝槽的高度。
10.根據權利要求1所述的閥，其中，當所述密封溝槽移動經過所述斷續進入通道時， 所述斷續進入通道破壞形成在所述孔、所述閥密封件以及所述細長主體之間的密封。
11.根據權利要求1所述的閥，其中，當所述密封溝槽移動經過所述斷續進入通道時， 所述斷續進入通道逐漸減小所述閥密封件兩端的壓差。
12.根據權利要求1所述的閥，其中，當所述密封溝槽移動經過所述斷續進入通道時， 所述斷續進入通道允許流體在所述閥密封件下方流動以在所述孔與所述細長主體之間流動。
13.一種線性致動閥，包括 閥杆，包括具有外表面的閥杆主體； 繞所述外表面設置的分配凹部；和 繞所述外表面設置的密封溝槽； 設置在所述密封溝槽中的閥密封件；和 閥筒，包括具有細長側表面的閥筒主體；容納孔，所述容納孔縱向延伸通過所述閥筒主體，所述閥杆主體的外表面構造成恰好 位於所述容納孔中，使得所述分配凹部在所述閥筒主體與所述閥杆主體之間形成排放口 ； 排放孔，所述排放孔延伸到所述閥筒主體中以與所述排放口相交；和 密封保持部件，所述密封保持部件設置在所述閥筒主體的端部附近，所述密封保持部 件包括流動通道，所述流動通道構造成在所述容納孔中連接所述側表面與所述密封溝槽；和 保持元件，所述保持元件與所述流動通道相鄰設置並被構造成將所述閥密封件保持在 所述密封溝槽中。
14.根據權利要求13所述的線性致動閥，其中，所述密封保持部件包括在所述閥筒的 端部處的鋸齒狀頂部。
15.根據權利要求14所述的線性的控制閥，其中，所述鋸齒狀頂部包括 包括所述流動通道的多個齒間凹部；和包括所述保持元件的多個城齒部。
16.根據權利要求13所述的線性致動閥，其中，所述密封保持部件包括在所述閥筒的 端部處的具有埠的頂部。
17.根據權利要求16所述的線性的控制閥，其中，所述具有埠的頂部包括 形成所述流動通道的多個孔；和所述閥筒主體的在所述多個孔之間延伸且形成所述保持元件的多個部分。
18.根據權利要求13所述的線性的控制閥，其中，所述閥杆構造成在所述容納孔中滑 動，從而以流體連通的方式通過所述排放口將所述流動通道連接到所述排放孔，其中，所述 保持元件構造成將所述閥密封件保持在所述密封溝槽內，直到所述排放口與所述流動通道 相通。
19.一種流體分配儀，包括 具有內通道的平臺，包括用於連接到加壓流體源的上遊端；和 具有分配管的下遊端；密封保持閥，所述密封保持閥在所述上遊端與所述下遊端之間安裝到所述平臺，所述 密封保持閥包括 閥筒，包括 閥筒主體，包括 第一端壁和第二端壁；和細長側壁，所述細長側壁在所述第一端壁與所述第二端壁之間延伸； 孔，所述孔縱向延伸通過所述閥筒主體；多個斷續進入通道，所述多個斷續進入通道通過所述側壁延伸到所述孔；和 排出通道，所述排出通道通過所述側壁延伸到所述孔； 閥杆，包括細長主體，所述細長主體設置在所述閥筒主體中以在所述第一端壁和所述第二端壁附 近閉合所述孔；頸部，所述頸部位於所述細長主體上並與所述排出通道相鄰設置；和 密封溝槽，所述密封溝槽圍繞所述細長主體的外表面；和閥密封件，所述閥密封件設置在所述密封溝槽中以在所述孔與所述細長主體之間進行 密封，其中，所述閥杆構造成在所述孔中滑動，從而以流體連通的方式連接所述頸部與所述 斷續進入通道，所述斷續進入通道構造成當所述密封件設置在所述孔中時以流體連通的方 式使所述密封溝槽與所述側壁相通；閥彈簧，所述閥彈簧設置在所述閥杆與所述平臺之間以朝向閉合位置偏壓所述密封保 持閥；和扳機，所述扳機安裝到所述平臺並被構造成致動所述閥筒中的閥杆以打開所述密封保持閥。
20.根據權利要求19所述的流體分配儀，還包括安裝到所述平臺的儀表電子設備，所述儀表電子設備包括顯示器、用戶接口、和通信線 路，所述通信線路構造成監測通過所述流體分配儀的流體流；計量裝置，所述計量裝置設置在內部通道中並連接到所述儀表電子設備以測量通過所 述內部通道的體積流體流量；和扳機釋放機構，所述扳機釋放機構連接到所述儀表電子設備和所述扳機，並被構造成 防止所述扳機致動所述閥杆。
全文摘要
閥(26)包括閥筒(40)、閥杆(42)和閥密封件(66)。閥筒(40)包括大致圓筒形閥筒主體、縱向延伸通過閥筒主體的孔(67)、和延伸通過閥筒主體的側壁以與孔(67)相交的排出通道(69)和斷續進入通道(76)。閥杆(42)包括被構造成在孔(67)中滑動的細長主體、和頸部(82)以及限定細長主體的密封溝槽(114)。閥密封件(66)就座在密封溝槽(114)中。閥杆(42)在孔(67)中滑動以使密封溝槽(114)移動通過進入通道(76)。閥筒主體在進入通道(76)之間的部分(74)將閥密封件(66)保持在閥溝槽(114)中，直到進入通道(76)與頸部(82)相通。在一個實施例中，進入通道(76)形成鋸齒狀邊緣(72)。在另一個實施例中，進入通道形成具有埠的端部(120)。
文檔編號F16K21/00GK102123939SQ200980132123
公開日2011年7月13日 申請日期2009年6月22日 優先權日2008年6月20日
發明者丹尼爾·J·羅傑斯, 戴維·L·布裡澤爾, 約翰·C·霍爾曼 申請人:格瑞克明尼蘇達有限公司