CN102483170B - 流体管道构造和流体止回阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用在飞行器流体处理系统中的流体止回阀，其具有受限的周围结构，其中第一距离限定为流体管道和周围结构之间，其中流体止回阀的设计设置成通过将第一法兰和流动管道移动少于第一距离的第二距离而辅助移除第一法兰和流动管道。止回阀偏移至第二法兰的上游侧以内从而提供距离的减少，使得第一法兰不得不被替换以便从止回阀中移除第一法兰和流体管道。流体止回阀的第一替代设置使用附接至流动板的下游表面的可旋转的塞子，和第二替代实施例设置中可旋转的塞子从流动板向上游延伸并与至少一个柱结构相接触从而限制流动板在打开位置中旋转。

Description

流体管道构造和流体止回阀组件

相关申请

本申请要求于2009年6月30日提交的序列号为61/221,961的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明的小余隙（low clearance）流体止回阀涉及一种流体阀组件，其用于具有有限结构余隙（空间）的飞行器流体运送系统中，该系统必须移除相关联的管道以便维修止回阀。本发明的流体止回阀的结构使得在减小余隙量的情况下可以附接或者移除至少一个流体管道。

背景技术

已知在流体的流动中放置旋启式止回阀可以避免流体向所需方向的相反方向流动。这种类型的阀广泛地应用在各种实施例中，例如家用污水泵、工业化工厂和飞行器地面燃料处理设备。然而，在这些应用中，空间不是优先的要求，并且与止回阀组件联接的流体管道部分的移除也不会受其他零部件或周围的结构的阻碍。在另一些应用中，周围的结构可以阻碍入口和/或出口流体管道的移除。这种类型的应用的较好的说明是飞行器流体系统，其中发动机产生的空气的反流是不能接受的，并且周围的飞行器结构会限制流体管道的组装和移除。在这些应用中将需要结合流体止回阀，该流体止回阀在止回阀的至少一侧具有小间隙轮廓（profile）以允许在管道远离止回阀的最小移动量情况下将关联的流体管道移除。所需的移动量将允许管道在与周围结构的余隙中移除，不像现有技术的止回阀需要移除其他飞行器系统和结构以便产生所需的移动空间从而能够移除流体管道。

发明内容

本发明的小余隙流体止回阀特别良好地适合在飞行器环境中使用，因为其具有独特的结构和功能，可以通过移除相配合的流体管道而辅助止回阀的移除与维修。现有技术的流体止回阀要求更大的余隙以用于移除流体管道之一，以便维修止回阀。本发明公开的是飞行器止回阀，其具有维修止回阀所要求的小的余隙。本发明还公开了多个可选实施例，其降低了相配合的流体管道必须从止回阀提升或移动以允许从飞行器或其他系统中移除流体管道所需的距离。在第一实施例中，阀的位置相对于管道法兰配合线在与要移除的管道相反的方向上移动。这种情况下，使用柱作为给止回阀打开和关闭阀瓣的行程阻挡件。这减少了流体管道为允许其侧向移动并从飞行器移除而不得不被移位（移动）的位移。

在第二实施例中，附接至止回阀的打开和关闭阀瓣的多个旋转阻挡件定位于阀瓣的下游侧上。这些阻挡件在外形上比柱式阻挡件低很多。这种构造允许更小的余隙高度，并且流体管道在从止回阀移除之前可以从止回阀组件移除动更小的距离。

在第三实施例中，用于限制阀瓣转动的旋转阻挡件通过将阀瓣成角度从阀瓣向上游流动方向延伸而成形。当阀瓣完全打开时，阻挡件与在止回阀的上游侧上形成的柱相接触。这导致下游侧上的非常低的轮廓，并且下游管道作为飞行器流体管道系统的一部分，在可以侧向移动并从止回阀组件移除之前，仅需要从止回阀提升较短的距离。

附图说明

图1是安装在飞行器中的现有流体止回阀组件的剖视图；

图2是安装在飞行器中的示例性流体止回阀组件的剖视图；

图3是示例性流体止回阀组件的剖视图，其中止回阀的阀瓣处于打开位置；

图4是图3所示的示例性流体止回阀组件的平面俯视图；

图5是示例性流体止回阀的第一可选实施例的剖视图；

图6是示例性流体止回阀的第二可选实施例的剖视图；

具体实施方式

现参考下文的讨论并且参考附图，用示意性的方式将本发明的系统和方法详细示出。尽管附图代表一些可能的实施方式，但附图不必要按比例示出，某些特征可以放大、去除或者部分地剖开从而更好地展示和解释本发明。此外，本文使用的描述不是穷举的，或者说不能将本发明限制或约束到附图及下文详细描述中的具体形式和构造中。

另外，下文的描述中引用了多个常数。在某些情况下提供了常数的示意性的值。另一些情况下，并未给出特定的值。常数的值取决于相关硬件的特性和这种特性之间的相互关系以及与本发明有关的环境状况和工作条件。

现参考附图的图1，其示出了现有流体止回阀2组件的剖视图。现有技术止回阀2组件示出为安装在具有结构壁的飞行器中，该结构壁与流体管道11的距离是H1。流体管道11连接至管道法兰20上，管道法兰20通过夹箍40保持紧靠在从止回阀2延伸出的止回阀法兰13上。为了允许移除止回阀2，管道法兰20必须要向上远离止回阀法兰20、25交接面移动的距离是标示为H2的距离。要注意的是在该装置中，距离H2超过了距离H1。因此，无法移除止回阀2以用于维修或替换，除非将结构壁从流体管道11移走或者将包含现有流体止回阀2组件的流体系统从飞行器移除。将从飞行器移除管道11和第一管道法兰20所要求的距离H2减小到小于距离H1的数值将有助于现有止回阀2组件的移除，而避免了从飞行器移除现有流体止回阀2组件或者移动结构壁的复杂。这种流体止回阀组件在后面的附图中示出。

止回阀法兰13夹在第一管道法兰20和第二法兰25之间，并且利用夹箍40保持在一起。密封件21和26放置在止回阀法兰13的每一侧，用于避免流体经过第一管道法兰20和第二法兰25泄漏。

将第一管道法兰20定位于止回阀法兰上正确位置的是环脊27，其与止回阀法兰13的外边缘相接触。第二法兰25相对于止回阀2和止回阀法兰13利用内环脊22和外环脊23定位。内环脊22接触止回阀法兰凸缘18，外环脊23接触同一个止回阀法兰凸缘18的对面侧，从而相对于第二管道法兰25保持止回阀15并使其居中。

柱12A和12B用作流通阀瓣30A和30B的打开运动的止挡件。这在图4中更清晰地示出。当流体的流动沿着流动方向31时第一流通阀瓣30A和第二流通阀瓣30B都绕轴14旋转并打开，而当流体沿着相反的方向流动时则关闭。止回阀2在图1中示出为关闭位置。

第一阀瓣30A和第二流通阀瓣30B在其外表面贴靠第一层32密封，第一层32由第二层33和第三层34分别支承。要注意的是柱12A和12B的顶部的位置在很大程度上限定了第一管道法兰20和流体管道11为移除流体管道11而必须向上移动的距离，以及为维修或替换而移除止回阀2而第一管道法兰20必须向上移动的距离。

现参考附图的图2，其示出了安装在飞行器或其他类似实施例中的示例性流体止回阀组件10的剖视图。流体管道11示出为通过第一管道法兰20附接至止回阀15。流体管道11附接至第一管道法兰20并延伸至与结构壁3的距离H1以内。附接至第二管道法兰25的是另一流体管道（未显示）。

止回阀15包括安装用扩展法兰37，其中安装用扩展法兰37包括止回阀法兰13。止回阀法兰13夹在第一管道法兰20和第二法兰25之间并利用夹箍40与其保持在一起。密封件21和26位于止回阀法兰13的两侧，用于避免流体经过第一管道法兰20和第二法兰25泄漏。

环脊27用于将第一管道法兰20定位于止回阀法兰上的正确位置，其与止回阀法兰13的外边缘相接触。利用内环脊22和外环脊23使第二法兰25相对于止回阀15和止回阀法兰13定位。内环脊22接触止回阀法兰凸缘18，且外环脊23接触同一个止回阀法兰凸缘18的对面侧，从而相对于第二管道法兰25保持止回阀15并使其居中。利用安装用扩展法兰37将止回阀15与流体管道11间隔开。通过向下移动止回阀15，流体管道11和第一流体法兰20必须向上移动的距离（标示为H2）与现有止回阀组件2相比显著地减少。由于距离H2比H1小，因此能够移除管道11和连接的第一管道法兰20以允许移除止回阀15，而不需要移动结构壁3或移除整个流体止回阀组件10和其他流体控制系统结构。

柱12A和12B用作流通阀瓣30A和30B的打开运动的止挡件。这在图4中更清晰地示出。当流体的流动沿流动方向31时第一流通阀瓣30A和第二流通阀瓣30B都绕轴14旋转并打开，而当流体的流动处于相反的方向时则关闭。止回阀15在图2中示出为关闭位置。

第一阀瓣30A和第二流通阀瓣30B在其外表面贴靠第一层32密封，第一层32由第二层33和第三层34分别支承。要注意的是柱12A和12B的顶部的位置在很大程度上限定了第一管道法兰20和流体管道11为移除流体管道11而必须向上移动的距离，以及为了维修或替换止回阀15而将其移除时第一管道法兰20必须向上移动的距离。

现参考附图的图3，其示出了图2的流体止回阀组件10的剖视图，其中流通阀瓣30A和30B示出为打开位置。柱12A和12B用于阻挡流通阀瓣30A和30B的打开角度，流通阀瓣30A和30B分别在轴承38A、38B、38C和38D上转动，轴承可旋转地由轴14支承。轴14穿过轴承38A、38B、38C、38D然后进入安装用扩展法兰37而用于支承。第一流通阀瓣30A被支承在轴承38A和38B上，以相似的方式，第二流通阀瓣30B被可旋转地支承在轴承38C和38D上。

第一管道法兰20通常连接至空气管道或环形法兰。AS1895型法兰可以用于第一和/或第二管道法兰20、25中的任意一个。止回阀法兰13被限制在第一管道法兰20和第二法兰25之间并用夹箍40或其他适用的现有紧固装置保持在一起。形成在第二法兰25上的内环脊22将止回阀法兰13定位在第二法兰25上，该内环脊22与外环脊23协作以限制作为止回阀法兰13的一部分的止回阀法兰凸缘18。第一管道法兰20利用环脊27定位于止回阀法兰上并利用夹箍40夹在第二法兰25上。

现参考附图的图4，其示出了处于打开状态的图3的示例性流体止回阀组件10的俯视平面图。止回阀15具有止回阀法兰13，其径向延伸用于为夹在第一和第二法兰20和25之间提供平台。延伸至该图的平面之外的是两个柱12A和12B，其作用为阻挡第一和第二流通阀瓣30A和30B的转动，如图4所示。铰链38A和38B为第一流通阀瓣30A提供在轴14上的可旋转的支承，同时铰链38C和38D为第二流通阀瓣30B提供在轴14上的可旋转的支承。当流通阀瓣30A和30B处于所示的打开位置时，流动开口39允许流体通过流体止回阀组件10。

现参考图5，其示出了处于关闭位置的示例性流体止回阀组件50的第一可选实施例的剖视图。止回阀46利用止回阀法兰64安装于第一管道法兰20和第二法兰25上，止回阀法兰64附接至支承块54并附接至支承层62和66。止回阀法兰64延伸而与第一管道法兰20和第二法兰25相接合并用夹箍40夹紧到位。第二法兰25上形成的内环脊22和等距间隔的外环脊23限定了止回阀法兰64并将止回阀46相对于第二法兰25定位。第一管道法兰20上形成的环脊27用于将第一管道法兰20相对于止回阀46定位。

第一和第二流通阀瓣52A和52B以关闭状态示出，不允许与方向31相反的流动。第一和第二流通阀瓣在轴14上被可旋转地支承，其中轴14支承在支承块54中，支承块54附接至止回阀法兰64。第一旋转阻挡件56A附接至第一流通阀瓣52A，第二旋转阻挡件56B附接至第二流通阀瓣52B。当第一和第二流通阀瓣52A、52B因流体流动被迫至打开状态，如图运动方向箭头58、60所示，第一和第二旋转阻挡件56A、56B互相接触并因此避免了第一和第二流通阀瓣52A、52B继续旋转超过预定的打开范围。

现参考附图的图6，其示出了示例性流体止回阀组件80的第二可选实施例的剖视图，其中止回阀90处于关闭状态，因此任何在与方向箭头31相反方向的流体流动均被阻止。止回阀90包括止回阀法兰88，其从止回阀90径向地延伸并利用夹箍40或任意其他适当的保持装置夹在第一管道法兰20和第二法兰25之间。第一流通阀瓣82A绕轴14旋转并附接至由阀瓣铰链38A、38B（见图4）成角度向外伸出的腿式旋转阻挡件84A。当第一流通阀瓣82A旋转至打开状态时，第一腿式旋转阻挡件84A沿方向60移动。第二流通阀瓣82B绕轴14旋转并附接至从阀瓣铰链38C、38D（见图4）成角度向外伸出的旋转阻挡件84B。当第二流通阀瓣82B旋转至打开状态时，第二旋转阻挡件84B沿方向58移动。至少一个阻挡柱12从止回阀法兰88向下延伸并支承轴14以及通过接触第一和第二腿式旋转阻挡件（84A、84B）而阻止流通阀瓣82A与82B旋转过度。

止回阀90利用止回阀法兰88安装于第一管道法兰20和第二法兰25上，止回阀法兰88附接至支承块92并附接至支承件86和89。止回阀法兰88延伸而与第一管道法兰20和第二法兰25接合并用夹箍40夹紧到位。第二法兰25上形成的内环脊22和等距间隔的外环脊23限定止回阀法兰88并将止回阀90相对于第二法兰25定位。第一管道法兰20上形成的环脊27用于将第一管道法兰20相对于止回阀90定位。

参考前面提到的说明，本发明已经特别地示出和描述，这仅是为实现本发明而对最佳模型的展示。本领域技术人员应理解的是，对本文所述的本发明做出许多变型可以在操作本发明时实施而并未离开所附权利要求限定的本发明的宗旨和范围。因此，如下权利要求限定了本发明的范围，并且这些权利要求的范围内的方法和装置以及其他等同物都应包括在所附权利要求的范围内。本发明的描述应理解为包括本文描述的元素的所有新的以及非显而易见的组合，关于这些元素的任何新的和非显而易见的组合的权利要求可以存在于此次或随后的申请中。此外，前面提到的说明是示意性的，单个特性或元素对此次或随后申请的权利要求中所有可能的组合并非是必要的。

Claims (15)

1.一种流体管道构造，包括：

流体管道（11），安装在飞行器结构中并且限定了在所述流体管道（11）和所述飞行器结构之间的第一距离（H1）；

止回阀（15），构造成允许通过将所述流体管道（11）相对于所述止回阀（15）移动第二距离（H2）而移除所述流体管道（11）和所述止回阀（15），其特征在于，所述第一距离（H1）大于所述第二距离（H2）。

2.根据权利要求1所述的流体管道构造，还包括连接至所述流体管道（11）的第一管道法兰（20）、从所述止回阀（15）延伸的止回阀法兰（13）以及第二管道法兰（25），其特征在于，所述止回阀法兰（13）夹在所述第一管道法兰（20）和第二管道法兰（25）之间。

3.根据权利要求2所述的流体管道构造，还包括布置在所述止回阀（15）和所述止回阀法兰（13）之间的安装用扩展法兰（37），其特征在于，所述止回阀（15）定位于所述第一和第二管道法兰（20、25）之间的交接面的上游。

4.一种流体管道构造，包括：

夹在第一和第二止回阀法兰（20、25）之间的止回阀（15）；

流体管道（11），安装在飞行器结构内并且限定了在所述流体管道（11）和所述飞行器结构之间的第一距离（H1），其特征在于，所述止回阀（15）被构造成允许通过将所述流体管道（11）关于所述止回阀（15）移动第二距离（H2）而移除所述流体管道（11）和所述止回阀（15），所述第一距离（H1）大于所述第二距离（H2）。

5.一种用于飞行器流体控制系统的流体止回阀组件（10），包括：

用于阻止流体沿相反方向流动的止回阀（15），该止回阀（15）附接至安装用扩展法兰（37）；

第一管道法兰（20）和第二管道法兰（25），所述安装用扩展法兰（37）夹在所述第一管道法兰（20）和第二管道法兰（25）之间；

附接至所述第一管道法兰（20）的流体管道（11），其特征在于，所述止回阀定位于止回阀法兰的上游，用于将所述第一管道法兰（20）为移除所述止回阀（15）而必须移动的距离最小化。

6.根据权利要求5所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）包括第一和第二流通阀瓣，其用于停止和启动流体在所述飞行器流体控制系统内的流动，并且包括用于限制所述流通阀瓣在打开时的转动的阻挡柱（12A、12B）。

7.根据权利要求5所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）包括行程阻挡件（56A、56B），第一流通阀瓣和第二流通阀瓣中的每一个上面安装一所述行程阻挡件，从而限制所述第一和第二流通阀瓣的打开角度。

8.根据权利要求5所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）附接至所述安装用扩展法兰（37），其中所述安装用扩展法兰（37）附接至止回阀法兰（13），其中所述止回阀法兰（13）夹在所述第一和第二管道法兰（20、25）之间。

9.根据权利要求8所述的流体止回阀组件（10），其安装于飞行器结构内，其特征在于，所述流体管道（11）限定了在所述流体管道（11）和所述飞行器结构之间的第一距离（H1），第二距离（H2）由第一管道法兰（20）为移除所述止回阀（15）所需的位移限定，所述第二距离（H2）小于所述第一距离（H1）。

10.根据权利要求6所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述第一管道法兰（20）或所述第二管道法兰（25）附接至AS1895型法兰。

11.根据权利要求10所述的流体止回阀组件（10），其中所述止回阀（15）包括用于限制所述流通阀瓣的旋转行程的阻挡柱（12A、12B）。

12.根据权利要求5所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）包括第一和第二流通阀瓣。

13.根据权利要求12所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）包括安装至所述第一和第二管道法兰（20、25）中的每一个上的行程阻挡件（56A、56B）。

14.根据权利要求12所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）包括腿式旋转阻挡件（84A、84B），其附接至一个或多个轴承（38A、38B、38C、38D）并从所述轴承延伸，所述轴承安装所述第一和第二流通阀瓣，其中所述腿式旋转阻挡件（84A、84B）限定所述第一和第二管道法兰（20、25）的旋转行程。

15.根据权利要求14所述的流体止回阀组件（10），其特征在于，所述止回阀（15）包括阻挡柱（12A、12B），其特征在于，当所述第一和第二流通阀瓣到达打开位置时，所述第一和第二腿式旋转阻挡件（84A、84B）与所述阻挡柱（12A、12B）相接触。

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