BRPI0809621A2

BRPI0809621A2 - Válvula de cabeçote móvel engaiolada

Info

Publication number: BRPI0809621A2
Application number: BRPI0809621-0A2A
Authority: BR
Inventors: Zahroof Mohamed
Original assignee: Cameron Int Corp
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2014-09-16
Also published as: EP2150736B1; US9103455B2; US20100108163A1; WO2008127763A1; EP2150736A1; BRPI0809621B1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DE CABEÇOTE MÓVEL ENGAIOLADA".

Referência Cruzada ao Pedido Relacionado

Este pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente Provisório U.S. N0 60/922.933, intitulado "Válvula de Cabeçote Móvel Engaiolada", depositado em 11 de abril de 2007, que é aqui incorporado para referência. Campo da Invenção

A presente invenção refere-se de modo geral, a conjuntos de válvula. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um novo conjunto de válvula de cabeçote móvel para uso com vários sistemas de controle de fluxo, incluindo sistemas de compressão.

Antecedentes

Esta seção se destina a introduzir o leitor a vários aspectos da técnica que podem se referir a vários aspectos da presente invenção, que 15 são descritos e/ou reivindicados abaixo. Acredita-se que esta discussão seja útil para munir o leitor de informação antecedente para facilitar um melhor entendimento dos vários aspectos da presente invenção. Consequentemente, deve ser entendido que estas declarações devem ser lidas sob este ponto de vista e não como admissões da técnica anterior.

Conforme será apreciado, os fluidos, tais como gás natural e ar,

apresentam uma ampla disposição de usos em aplicações industriais e comerciais. Por exemplo, o gás natural pode ser usado para prover energia a uma faixa de veículos, para aquecer casas durante o inverno, e para operar vários utensílios domésticos, tais como fornos ou secadoras de roupas. Além 25 disso, o gás natural pode ser usado para gerar eletricidade para distribuição sobre uma rede elétrica, e pode ser usado na fabricação de uma disposição de produtos e materiais, incluindo vidro, aço e plástico, por exemplo.

A fim de atender a demanda de gás natural, as companhias podem gastar uma quantidade significativa de tempo e recursos procurando, extraindo e transportando gás natural. Será apreciado que o gás natural pode ser produzido a partir de campos de petróleo, em cujo caso o gás pode ser referido como gás de topo de revestimento, ou de campos de gás natural. Como pode ser também apreciado, o transporte de tal gás natural, tal como através de uma tubulação do local de produção para um consumidor, é geralmente facilitado pela compressão do gás através de um compressor.

Um tipo comum de compressor para tais aplicações é o com5 pressor de movimento alternado. Tais compressores de movimento alternado são dispositivos de deslocamento positivo que geralmente utilizam um eixo de manivela que é acoplado a pistões, através de bielas e cruzetas, para alternadamente acionar os pistões e comprimir um fluido dentro de cilindros de compressão conectados. Como pode ser apreciado por aquele ver10 sado na técnica, o gás natural (ou algum outro fluido) é geralmente introduzido nas câmaras de compressão dos cilindros através de uma ou mais conjuntos de válvula de entrada ou de sucção e, depois da compressão, o fluido geralmente sai dos cilindros através de uma ou mais conjuntos de válvula de saída ou de descarga.

Além disso, um tipo comum de conjunto de válvula é o conjunto

de válvula de cabeçote móvel que tradicionalmente inclui um conjunto de cabeçotes móveis disposto entre uma placa de assento e uma placa de proteção. Visto que muitos compressores rotineiramente operam em centenas ou milhares de rotações por minuto (rpm), tais cabeçotes móveis também se abrem e se fecham em uma velocidade similarmente alta. Devido a esta ciclagem rápida, a placa de assento, a placa de proteção e/ou os cabeçotes móveis muitas vezes ficarão desgastados com o tempo, levando à falha da válvula, se não-checados. Para impedir tal falha, um conjunto de válvula de cabeçote móvel desgastado típico pode precisar ser reparada ou reformada, tal como através da substituição dos cabeçotes móveis, da usinagem ou do recondicionamento das placas de assento e/ou proteção, ou similar. Naturalmente, tal manutenção é geralmente demorada e/ou custosa. Consequentemente, há necessidade de um conjunto de válvula de cabeçote móvel que exiba uma maior durabilidade e expectativa de vida e que permita uma manutenção mais fácil, mais rápida e mais econômica.

Sumário

Abaixo, são explicados certos aspectos que são proporcionais no escopo à invenção originalmente reivindicada. Deve ser entendido que estes aspectos são meramente apresentados para prover o leitor com um breve resumo de certas formas da invenção, estes aspectos não se destinando a limitar o escopo da invenção. Certamente, a invenção pode abran5 ger uma variedade de aspectos que podem não ser explicados abaixo.

Concretizações da presente invenção se referem geralmente a um novo conjunto de válvula de cabeçote móvel. Em algumas concretizações exemplificativas, o conjunto de válvula é um conjunto de válvula de cabeçote móvel engaiolada. Em uma concretização, o conjunto de válvula inclui uma pluralidade de conjuntos de gaiola de cabeçote móvel que é conectada a uma placa de assento comum. Um conjunto de gaiola de cabeçote móvel exemplificativo desta concretização pode incluir um único cabeçote móvel, uma ou mais buchas de impacto, e um ou mais membros de pressionamento, tais como ímãs ou molas, dispostos em uma gaiola. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, tal disposição pode permitir a substituição individual de componentes de conjunto de válvula em uma maneira eficiente. Além disso, em algumas concretizações, o uso de múltiplas conjuntos de gaiola de cabeçote móvel, em vez de uma placa de proteção que é comum a todos os cabeçotes móveis, pode promover um fluxo mais eficiente de fluido através do conjunto de válvula.

Vários refinamentos das características notados acima podem ocorrer em relação a vários aspectos da presente invenção. Características adicionais podem também ser incorporadas nestes vários aspectos. Estes refinamentos e características adicionais podem ocorrer individualmente ou 25 em qualquer combinação. Por exemplo, várias características discutidas abaixo em relação a uma ou mais das concretizações ilustradas podem ser incorporadas em qualquer dos aspectos da presente invenção descritos acima, sozinhas ou em combinação. Novamente, o breve sumário apresentado acima se destina apenas a familiarizar o leitor com certos aspectos e con30 textos da presente invenção sem limitação ao assunto reivindicado.

Breve Descrição Dos Desenhos

Estes e outros aspectos, características e vantagens da presente invenção serão melhor entendidos quando da leitura da seguinte descrição detalhada com referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres similars representam partes similars por todos os desenhos, em que:

a figura 1 é uma vista em perspectiva de um compressor de movimento alternado incluindo um conjunto de válvula exemplificativo de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 2 é uma vista em seção transversal axial do compressor exemplificativo da figura 1, ilustrando os componentes internos do compressor de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 3 é uma vista em perspectiva de um conjunto de válvula

de cabeçote móvel exemplificativo de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 4 é uma vista em elevação frontal de uma gaiola exemplificativa do conjunto de válvula de cabeçote móvel da figura 3 de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 5 é uma vista em elevação frontal de um conjunto de gaiola de cabeçote móvel exemplificativo do conjunto de válvula da figura 3, na qual o conjunto de gaiola de cabeçote móvel exemplificativa inclui vários componentes dispostos dentro da gaiola da figura 4 de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 6 é uma vista em seção transversal parcial do conjunto de válvula exemplificativo da figura 3, ilustrando vários componentes internos da conjunto de válvula, que inclui um cabeçote móvel localizado em uma posição fechada de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 7 é uma vista em seção transversal parcial do conjunto

de válvula exemplificativo ilustrada na figura 6, representando o cabeçote móvel em uma posição aberta de acordo com uma concretização da presente invenção; e

a figura 8 é uma vista em seção transversal parcial do conjunto de válvula exemplificativo da figura 3, que inclui uma mola de pressionamento de acordo com uma concretização da presente invenção.

Descrição Detalhada de Concretizações Específicas Uma ou mais concretizações específicas da presente invenção serão descritas abaixo. Em um esforço para prover uma descrição concisa destas concretizações, todas as características de uma implementação atual poderão não ser descritas na especificação. Deve ser apreciado que, no de5 senvolvimento de qualquer dita implementação, como em qualquer projeto de engenharia ou de desenho, inúmeras decisões específicas de implementação têm que ser tomadas para atingir os objetivos específicos dos desenvolvedores, tal como concordância com limitações relacionadas ao sistema e relacionadas ao trabalho, que podem variar de uma implementação para 10 outra. Ademais, deve ser apreciado que tal esforço de desenvolvimento poderia ser complexo e demorado, mas seria, contudo, uma rotina encarregada do desenho, da fabricação e da manufatura para aqueles versados na técnica apresentando o benefício desta descrição.

Quando da introdução de elementos de várias concretizações da 15 presente invenção, os artigos "um/uma", "o/a" e "o dito/a dita" se destinam a indicar que há um ou mais dos elementos. Os termos "compreendendo", "incluindo" e "apresentando" se destinam a ser inclusivos e indicam que há eIementos adicionais diferentes dos elementos listados. Além disso, o uso de "superior", "inferior", "acima", "abaixo", e de variações dos mesmos, é for20 mado para conveniência, não exigindo, porém, nenhuma orientação específica dos componentes.

De volta agora às figuras, um compressor exemplificativo 10 é provido na figura 1. Na concretização atualmente ilustrada, o compressor 10 inclui um par de cilindros de compressão 12 acoplado a uma armação 14. 25 Conforme discutido em mais detalhes abaixo, uma variedade de componentes internos pode ser disposta dentro dos cilindros 12 e da armação 14 para permitir a compressão dos fluidos dentro do cilindro 12. Em uma concretização, o compressor 10 pode ser utilizado para comprimir gás natural. Entretanto, em outras concretizações, o compressor 10 pode ser configurado e/ou 30 utilizado para comprimir outros fluidos. Um acionador ou uma fonte de potência mecânica 16, tal como um motor ou um motor elétrico, pode ser acoplada ao compressor 10 para prover potência mecânica a vários componentes internos e para permitir a compressão do fluido dentro dos cilindros 12. Para facilitar o acesso a tais componentes internos, conforme pode ser desejado para fins de diagnóstico e de manutenção, aberturas na armação 14 podem ser providas e seletivamente acessadas através de coberturas removiveis dispostas sobre as aberturas.

Além disso, os cilindros exemplificativos 12 incluem rebaixos capeados 18 configurados para receber conjuntos de válvula, tal como o conjunto de válvula 20. Enquanto apenas um único conjunto de válvula 20 é ilustrado, será apreciado que, em várias concretizações, conjuntos de válvu10 Ia adicionais serão incluídos dentro de alguns ou de todos os outros rebaixos capeados 18. Será também apreciado que os cilindros 12 podem incluir condutos de fluido internos entre os rebaixos 18 e os conjuntos de válvula 20 para facilitar o fluxo de um fluido para dentro e para fora dos cilindros 12 através de tais conjuntos de válvula. Adicionalmente, vários componentes de 15 instalação, tais como gaiolas ou prendedores, podem ser empregados para facilitar a montagem dos conjuntos das conjuntos de válvula 20 dentro dos rebaixos 18.

Embora o compressor exemplificativo 10 seja ilustrado como um compressor de movimento alternado de dois tempos, outras configurações 20 de compressor podem também empregar e se beneficiar das técnicas atualmente descritas. Por exemplo, em outras concretizações, o compressor 10 pode incluir um número diferente de tempos de cilindro, tal como um compressor de quatro tempos, um compressor de seis tempos, um compressor de movimento alternado sem acoplamento, um compressor de parafuso, ou 25 similar. Além disso, outras variações são também idealizadas, incluindo variações na duração do curso, na velocidade de operação, e no tamanho, apenas para indicar algumas.

Uma vista em seção transversal do compressor exemplificativo é provida na figura 2, a qual ilustra inúmeros componentes internos exemplificativos do compressor da figura 1. Na concretização atualmente ilustrada, a armação 14 do compressor exemplificativo 10 inclui um corpo ou alojamento central oco 22 que geralmente define um volume interno 24, no qual podem ser recebidos vários componentes internos, tal como um eixo de manivela 26. Em uma concretização, o corpo central 22 pode ter uma forma geralmente curva ou cilíndrica. Deve ser notado, contudo, que o corpo central 22 pode ter outras formas ou configurações em total acordo com as pre5 sentes técnicas.

Em operação, o acionador 16 gira o eixo de manivela 26 sustentado dentro do volume interno 24 da armação 14. Em uma concretização, o eixo de manivela 26 é acoplado às cruzetas 30 através de bielas 28 e de pinos 32. As cruzetas 30 são dispostas dentro de guias de cruzetas 34, que 10 geralmente se estendem do corpo central 22 e facilitam a conexão dos cilindros 12 ao compressor 10. Em uma concretização, o compressor 10 inclui duas guias de cruzeta 34 que se estendem geralmente na perpendicular a partir de lados opostos do corpo ou alojamento central 22, embora outras configurações sejam também idealizadas. Como pode ser apreciado, o mo15 vimento rotacional do eixo de manivela 26 é transferido através das bielas 28 para o movimento linear recíproco das cruzetas 30 dentro das guias de cruzeta 34.

Conforme notado acima, os cilindros 12 são configurados para receber um fluido para compressão. As cruzetas 32 são acopladas a pistões 20 36 dispostos dentro dos cilindros 12, e o movimento alternado das cruzetas permite a compressão de fluido dentro dos cilindros 12 através dos pistões 36. Particularmente, como um pistão 36 é acionado para frente (isto é, para fora do corpo central 22) para um cilindro 12, o pistão 36 força o fluido dentro do cilindro em um volume menor, aumentando assim a pressão do fluido. 25 Uma válvula de descarga, tal como o conjunto de válvula 20, pode então se abrir para permitir que o fluido pressurizado ou comprimido saia do cilindro

12. O pistão 36 pode então bater de costas, e fluido adicional pode entrar no cilindro 12 através de uma válvula de entrada, que pode também compreender um conjunto de válvula 20, para compressão da mesma maneira descrita 30 acima. Além disso, como será apreciado, os cilindros 12 podem ser configurados para facilitar a compressão de fluido, tanto nos cursos para frente como para trás do pistão 36. Por exemplo, como o pistão 36 se move para frente, na maneira discutida acima, para comprimir o fluido em um lado do pistão, o fluido adicional pode ser introduzido no cilindro no lado oposto do pistão. Tal fluido seria então comprimido no curso traseiro do pistão 36.

Uma vista em perspectiva de um conjunto de válvula exemplifi5 cativo 20 é provida na figura 3. Nesta concretização, o conjunto de válvula 20 inclui uma placa de assento 42 apresentando inúmeros orifícios de fluido 44, que permitem que um fluido, tal como gás natural, flua através do conjunto de válvula 20. A placa de assento 42 é formada de metal, ou de outro material adequado de alta resistência. Conforme discutido em mais detalhes 10 abaixo, o conjunto de válvula exemplificativo 20 também inclui uma pluralidade de conjuntos de gaiola de cabeçote móvel 46 acoplada à placa de assento 42 que seletivamente controla o fluxo de um fluido através dos orifícios de fluido 44.

Certas características dos conjuntos de gaiola de cabeçote móvel 46 podem ser melhor entendidas com referência às figuras 4 e 5. Particularmente, a figura 4 é uma vista em elevação frontal de uma gaiola de cabeçote móvel 48 sozinha, enquanto a figura 5 é uma vista em elevação frontal de um conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46 removido da placa de assento 42 e incluindo inúmeros componentes dispostos dentro da gaiola 48, de acordo com uma concretização da presente invenção. A gaiola 48 inclui uma porção de conjunto 50 e uma porção de recebimento 52 que inclui um ou mais braços de conexão 54. Em certas concretizações, a gaiola 48 é formada de metal, embora a gaiola 48 possa ser formada de outros materiais adequados em outras concretizações. Adicionalmente, a gaiola 48 pode ser formada através de qualquer processo de fabricação adequado. Por exemplo, em uma concretização, uma gaiola metálica 48 é formada através de um processo de moldagem por injeção de metal.

A porção de conjunto 50, a porção de recebimento 52 e os braços de conexão 54 geralmente definem um espaço interno 56 no qual pode ser disposto um cabeçote móvel 58. Em algumas concretizações, tal como a concretização ilustrada nas figuras 4 e 5, cada gaiola 48 é configurada para receber apenas um único cabeçote móvel 58 na mesma. Em outras concretizações, contudo, a gaiola 48 pode receber múltiplos cabeçotes móveis 58. Na concretização atualmente ilustrada, o cabeçote móvel 58 inclui um corpo central 60 acoplado a uma cabeça de válvula 62. Em certas concretizações, a cabeça de válvula 62 é formada de metal através de um processo de fabri5 cação adequado, tal como cunhagem, estampagem, usinagem, ou similar. Adicionalmente, em algumas concretizações, o corpo central 60 é um plástico moldado por injeção. Deve ser notado, contudo, que um ou ambos o corpo central 60 e a cabeça de válvula 62 podem ser formados de outros materiais adequados, tal como cerâmica, metal ou plástico, ou através de outros 10 processos de fabricação adequados, diferentes daqueles descritos acima.

O conjunto de gaiola de cabeçote móvel exemplificativo 46 também inclui uma bucha de impacto 64 disposta dentro de um orifício 66 da porção de conjunto 50, e uma bucha de impacto 68 disposta em um rebaixo 70 da porção de recebimento 52. Conforme discutido em mais detalhes a15 baixo, durante a operação do conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46, a cabeça de válvula 62 entrará em contato com a bucha de contato 64 enquanto do fechamento, e entrará em contato com a bucha de impacto 68 com a abertura. As buchas de impacto 64 e 68 podem ser formadas do mesmo material ou de diferentes materiais. Em algumas concretizações, um 20 ou mais materiais dos quais são formadas as buchas de impacto são selecionados com base em suas propriedades de absorção de impacto. Por exemplo, em uma concretização, as buchas de impacto 64 e 68 são feitas de plástico, e podem ser formadas através de um processo de moldagem por injeção ou por algum outro processo de fabricação adequado. Conforme se25 rá apreciado, entretanto, estas buchas de impacto 64 e 68 podem ser formadas de materiais adequados diferente do plástico. Por exemplo, em algumas concretizações, tal como uma concretização incluindo uma cabeça de válvula de plástico reforçado 62, pode ser desejável que a bucha de impacto 64 seja formada de metal. Também, em algumas concretizações, um ou mais 30 materiais dos quais são formadas as buchas de impacto 64 e/ou 68 apresentam uma resistência e/ou rigidez menor do que aquela da cabeça de válvula 62 para reduzir o desgaste no cabeçote móvel 58 durante a operação do conjunto de válvula 20.

Vantajosamente, na concretização atualmente ilustrada, o conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46 é configurado para facilitar o serviço de manutenção eficiente de um ou mais dos componentes do conjunto. Notavelmente, a concretização atualmente descrita permite que cada um da gaiola 48, do cabeçote móvel 58, da bucha de impacto 64, da bucha de impacto 58, e/ou de outros componentes, tais como ímãs 80 e 82 (figura 6) ou a mola 100 (figura 8), seja substituído individualmente sem exigir a substituição de todo o conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46. Por exemplo, com o tempo, uma ou ambas as buchas de impacto 64 e 68 podem exibir desgaste proveniente de um contato repetido com o cabeçote móvel 58. Em tal caso, o conjunto de gaiola de cabeçote móvel individual 46 pode ser removido da placa de assento 42, do cabeçote móvel 58, e das buchas de impacto desgastadas 64 e/ou 68 podem ser removidos da gaiola 48, e o cabeçote móvel 58 pode ser reinstalado com novas buchas de impacto 64 e/ou 68. Além disso, em algumas concretizações, devido ao fato de uma vedação ser formada entre o cabeçote móvel 58 e a bucha de impacto 64, a inclusão da bucha de impacto 64 reduz ou elimina a necessidade de acabamento (ou recondicionamento) da placa de assento 42, a fim de facilitar a vedação da placa de assento 42 diretamente com o cabeçote móvel 58. O conjunto de gaiola de cabeçote móvel reformada 46 pode ser, então, reconectada à placa de assento 42 e o conjunto de válvula 20 pode ser colocado de volta em serviço. Também, em algumas concretizações, a gaiola 48 inclui uma superfície rosqueada 72 para facilitar a simples conexão e remoção da gaiola 48 da placa de assento 42, adicionalmente aumentado a facilidade com a qual o conjunto de válvula 20 pode ser montado e mantido.

Deve também ser notado que enquanto certas concretizações do conjunto de válvula 20 podem compreender a placa de assento 42 e uma ou mais conjuntos de gaiola de cabeçote móvel 46, além de outros compo30 nentes, outras concretizações de acordo com as presentes técnicas podem consistir, ou essencialmente consistir, na placa de assento 42 e em uma ou mais conjuntos de gaiola de cabeçote móvel 46. Similarmente, enquanto o conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46 de algumas concretizações pode compreender outros componentes além da gaiola 48, do cabeçote móvel 58, das buchas de impacto 64 e 68, dos ímãs 80 e 82, e/ou da mola 100, em outras concretizações, o conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46 consiste 5 ou essencialmente consiste nestes elementos ou em alguma subcombinação dos mesmos. Além disso, enquanto certas concretizações do conjunto de válvula 20 incluem uma pluralidade de conjuntos de gaiola de cabeçote móvel 46, deve ser notado que outras concretizações podem incluir, em vez disso, apenas um único conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46, em acordo 10 total com as presentes técnicas.

Características adicionais de um conjunto de válvula exemplificativo 20 são ilustradas nas vistas em seção transversal das figuras 6-8. Na concretização atualmente ilustrada, a placa de assento 42 inclui um rebaixo 76 formado em uma extremidade de um orifício de fluido 44 e é configurada 15 para receber um conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46. Em algumas concretizações, o rebaixo 76 é concêntrico, ou substancialmente concêntrico, com o orifício de fluido 44 para facilitar o fluxo de um fluido originário do orifício de fluido 44, através da bucha de impacto 64, e para a região 56, quando o cabeçote móvel 58 for aberto. Em algumas concretizações, o re20 baixo 76 inclui uma superfície rosqueada 74 configurada para engatar a superfície rosqueada 72 da gaiola 48. Outros mecanismos ou mecanismos adicionais, contudo, poderiam ser providos de acordo com as presentes técnicas. Por exemplo, em várias concretizações, a placa de assento 42 pode incluir extensões externamente rosqueadas configuradas para receber as 25 porções de conjunto internamente rosqueadas 50 das gaiolas 48, as gaiolas 48 podendo ser acopladas à placa de assento 42 através de um prendedor, ou similar. Adicionalmente, enquanto a porção de conjunto 50 da gaiola 48 é diretamente acoplada à placa de assento 42 em certas concretizações, a porção de conjunto 50 de outras concretizações pode ser acoplada à placa 30 de assento 42 através de um ou mais membros intermediários, tal como um encaixe de niple.

Deve também ser notado que, em algumas concretizações, o uso de conjuntos de gaiola de cabeçote móvel 46 com a placa de assento 42 permite que o conjunto de válvula 20 seja montado e operado sem uma placa de proteção, adicionalmente reduzindo os custos de fabricação e de manutenção de tais conjuntos de válvula 20. Adicionalmente, será apreciado 5 que a exclusão de uma placa de proteção convencional possa também reduzir o custo de fabricação associado com a produção da placa de assento 42, tal como com a eliminação da necessidade de usinar a placa de assento 42 para acoplar à placa de proteção. Além disso, em um conjunto de válvula de cabeçote móvel tradicional, a placa de proteção apresenta inúmeros orifí10 cios de fluido que permitem que o fluido flua através da placa de proteção. O corpo da placa de proteção no conjunto de válvula de cabeçote móvel tradicional, contudo, impede, de algum modo, tal fluxo, na medida em que o fluido pode apenas passar através do corpo via os orifícios de fluido. Contrariamente, em algumas concretizações da presente invenção, o uso de conjun15 tos de gaiola de cabeçote móvel 46, diferente de uma placa de proteção convencional, reduz a quantidade de material impedindo o fluxo de fluido através do conjunto de válvula 20, resultando em uma menor resistência e em uma maior eficiência do que os conjuntos de válvula de cabeçote móvel convencionais.

Conforme será apreciado, uma válvula de cabeçote móvel ge

ralmente inclui um ou mais componentes de pressionamento configurados para aplicar uma força de pressionamento ao cabeçote móvel 58. Na concretização ilustrada nas figuras 6 e 7, os ímãs 80 e 82 são dispostos no cabeçote móvel 58 e na porção de recebimento 52 da gaiola 48 para prover tal força 25 de pressionamento. Conforme pode ser visto na concretização atualmente preferida, um botão ou arruela 84 pode ser provido dentro da porção de recebimento da gaiola 48 para impedir o contato entre os ímãs 80 e 82. O botão 84 pode ser formado de plástico ou de algum outro material adequado. Em outras concretizações, os ímãs 80 e 82 podem ser suplementados ou 30 omitidos em favor de algum outro componente de pressionamento, tal como a mola 100, conforme ilustrado na figura 8. Deve ser notado que a mola 100 é ilustrada em sua totalidade, em vez de em seção, para fins de claridade. Em tal concretização, o botão 84 pode ser posicionado na base da gaiola 48.

Em operação, as forças opostas nos ímãs 80 e 82 geralmente resultam em uma força no cabeçote móvel 58 na direção da bucha de impacto 64. Contrariamente, uma força oposta será aplicada ao cabeçote mó5 vel 58, quando a pressão acima da cabeça do cabeçote móvel 62 (isto é, a região dentro do orifício de fluido 44 e da bucha de impacto 64) exceder a pressão na região 56 abaixo da cabeça de válvula 62. Conforme será também apreciado, quando a força de pressionamento for maior do que a força oposta, uma superfície superior 86 da cabeça de válvula 62 irá geralmente 10 engatar uma superfície complementar 88 da bucha de impacto 64 para formar uma vedação entre estas duas superfícies, conforme ilustrado na figura

6. Com um diferencial de pressão suficiente entre a região dentro da bucha de impacto 64 e a região 56, a força oposta resultante de tal diferencial de pressão irá exceder a força de pressionamento aplicada pelos ímãs 80 e 82 (ou pela mola 100), bem como quaisquer forças de atrito, fazendo com que o cabeçote móvel 58 se mova para a posição aberta ilustrada na figura 7 e permitindo que o fluido flua do orifício de fluido 44, através da bucha de impacto 64, e além do conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46. Nesta posição, uma superfície inferior 90 da cabeça do cabeçote móvel 62 se apoia em uma superfície 92 da bucha de impacto 68. Deve ser notado, contudo, que, em outras concretizações, a haste ou a saia do corpo central 60 do cabeçote móvel 58 poderá ser configurada para atingir o botão 84, quando o cabeçote móvel 58 se mover para uma posição aberta. Tal contato entre o corpo central 60 e o botão 84 pode se dar além ou em vez do contato entre a cabeça do cabeçote móvel 62 e uma bucha de impacto 68.

Adicionalmente, os canais ou as ranhuras internas 94 podem ser formados nas superfícies internas da gaiola 48 e da bucha de impacto 68 para permitir que um fluido entre em uma porção inferior da gaiola 48 para escapar através das ranhuras 94 e de um orifício de respiro 96. Além disso, 30 em uma concretização, o corpo central 60 do cabeçote móvel 58 inclui uma ou mais características de antirrotação, tais como alhetas 98, que cooperam com os canais 94 para impedir a rotação do cabeçote móvel 58 dentro do conjunto de gaiola de cabeçote móvel 46. Em concretizações alternativas, o corpo central 60 pode incluir outras características de antirrotação no lugar ou além das alhetas 98. Por exemplo, o corpo central 60 pode incluir uma ou mais ranhuras configuradas para se casarem com as nervuras internamente 5 protuberantes formadas na bucha de impacto 68 e/ou na gaiola 48.

Enquanto a invenção pode ser suscetível a várias modificações e formas alternativas, concretizações específicas foram mostradas por meio de exemplo nos desenhos e foram descritas em detalhes aqui. Entretanto, deve ser entendido que a invenção não se destina a ser limitada às formas 10 específicas descritas. Em vez disso, a invenção deve cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas que estejam dentro do espírito e do escopo da invenção, conforme definido pelas seguintes reivindicações anexas.

Claims

1. Conjunto de válvula que compreende: um placa de assento incluindo uma pluralidade de condutos de fluido; e uma pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel, na qual cada uma das gaiolas de cabeçote móvel inclui uma porção de conjunto configurado para acoplar a placa de assento próxima a um respectivo conduto de fluído da pluralidade de condutos de fluido, e uma porção de recebimento configurada para receber um cabeçote móvel.

2. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, na qual a porção de conjunto inclui uma superfície rosqueada configurada para engatar uma superfície correspondente da placa de assento.

3. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, na qual a pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel é acoplada à placa de assento através de uma pluralidade de rebaixos de conjunto respectivamente formados em torno da pluralidade de condutos de fluido.

4. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, que compreende uma bucha de impacto disposta dentro da porção de conjunto de uma gaiola de cabeçote móvel da pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel, a bucha de impacto apresentando uma superfície configurada para cooperar com uma superfície correspondente do cabeçote móvel para formar uma vedação entre elas, quando o cabeçote móvel estiver em uma posição fechada.

5. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 4, que compreende o cabeçote móvel.

6. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, que compreende uma bucha de impacto disposta dentro da porção de recebimento de uma gaiola de cabeçote móvel da pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel, a bucha de impacto apresentando uma superfície configurada para se apoiar em uma superfície do cabeçote móvel, quando o cabeçote móvel estiver em uma posição aberta.

7. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, na qual cada uma das gaiolas de cabeçote móvel é formada através de um processo de moldagem por injeção de metal.

8. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, que compreende o cabeçote móvel.

9. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 8, na qual o cabeçote móvel compreende uma cabeça de válvula acoplada a um corpo central.

10. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 9, na qual a cabeça de válvula compreende metal, e o corpo central compreende plástico.

11. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 10, na qual o corpo central é formado e acoplado à cabeça de vávula através de um processo de moldagem por injeção.

12. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 8, na qual o cabeçote móvel compreende uma característica de antirrotação configurada para inibir a rotação do cabeçote móvel dentro de sua respectiva gaiola de cabeçote móvel.

13. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, na qual pelo menos uma gaiola de cabeçote móvel da pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel é configurada para receber não mais de um respectivo cabeçote móvel.

14. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 13, na qual pelo menos uma gaiola de cabeçote móvel é configurada para receber uma bucha de impacto.

15. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, na qual o conjunto de válvula não inclui uma placa de proteção comum a uma pluralidade de cabeçotes móveis.

16. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 1, na qual cada uma das gaiolas de cabeçote móvel inclui uma porção de conjunto configurada para acoplamento direto à placa de assento.

17. Conjunto de válvula que compreende: uma placa de assento incluindo uma pluralidade de condutos de fluido; e uma pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel, na qual cada uma das gaiolas de cabeçote móvel inclui uma porção de conjunto configurada para acoplamento à placa de assento, e uma porção de recebimento configurada para receber um cabeçote móvel.

18. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 17, na qual cada uma das gaiolas de cabeçote móvel inclui uma porção de conjunto configurada para acoplamento direto à placa de assento.

19. Conjunto de válvula, de acordo com a reivindicação 17, na qual o conjunto de válvula é configurado para operar sem uma placa de proteção.

20. Gaiola de cabeçote móvel que compreende: um corpo principal compreendendo: uma porção de conjunto configurada para acoplamento a uma placa de assento de um conjunto de válvula, a placa de assento sendo configurada para receber uma pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel; e uma porção de recebimento configurada para receber um cabeçote móvel na mesma.

21. Gaiola de cabeçote móvel, de acordo com a reivindicação .20, na qual o corpo principal compreende uma característica de antirrotação configurada para cooperar com uma característica correspondente do cabeçote móvel para impedir a rotação do cabeçote móvel dentro da gaiola de cabeçote móvel.

22. Gaiola de cabeçote móvel, de acordo com a reivindicação .21, na qual a característica correspondente é formada na porção de recebimento.

23. Gaiola de cabeçote móvel, de acordo com a reivindicação 20, na qual o corpo principal é configurado para receber não mais de um cabeçote móvel.

24. Gaiola de cabeçote móvel, de acordo com a reivindicação . 20, na qual o corpo principal é configurado para receber uma bucha de impacto.

25. Compressor que compreende: uma armação; um cilindro de compressão acoplado à armação; uma pluralidade de componentes mecânicos disposta na armação e configurada para facilitar a compressão de um fluido dentro do cilindro de compressão; e pelo menos um conjunto de válvula disposto no cilindro de compressão, pelo menos um conjunto de válvula compreendendo uma placa de assento apresentando uma pluralidade de condutos de fluido, e uma pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel acoplada à placa de assento, e uma pluralidade de cabeçotes móveis disposta na pluralidade das gaiolas de cabeçote móvel.

26. Compressor, de acordo com a reivindicação 25, que compreende buchas de impacto respectivamente dispostas dentro da pluralidade de gaiolas de cabeçote móvel entre a pluralidade de cabeçotes móveis e a placa de assento, de tal modo que a pluralidade de cabeçotes móveis entre em contato com as buchas de impacto com o fechamento para formar vedações entre as mesmas.

27. Compressor, de acordo com a reivindicação 25, em que pelo menos um conjunto de válvula é configurado para operação independente de uma placa de proteção.