CN106090349B - 阀装置和提动头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供阀装置和提动头。阀装置包括:提动头(84),提动头除了前端之外以中空轴形状形成,具有在前端处的渐缩闭合部(91)和穿过中空轴形部的壁的侧孔(95),并且在打开和关闭动作期间围绕其轴中心旋转;和阀座(83),具有倾斜座表面(83a),当关闭阀装置时提动头(84)的闭合部(91)与倾斜座表面(83a)形成接触。提动头(84)的闭合部(91)或者阀座(83)的座表面(83a)无论哪一个具有较高的硬度,所述一个具有与在阀关闭动作期间发生的提动头(84)围绕轴中心的旋转方向反方向的切削痕。

Description

阀装置和提动头
技术领域
本发明涉及阀装置和提动头。
背景技术
传统上,安设在燃料电池车辆等中的气罐设有控制在罐内存储的高压氢气的供应和排放的阀装置。这种阀装置包括:本体,本体中形成有气体流动通道,气体流动通道在气罐的内侧和外侧之间提供连通;和阀机构,阀机构控制氢气通过气体流动通道的流动。从外部设备(例如,氢气供应源)延伸的管道通过安装在本体上的接头联接到气体流动通道(例如,日本专利申请公开特开2013-29161)。
具体地,如在图9中所示,在JP 2013-29161A中描述的阀装置的本体121具有在其上安装接头122的安装孔123。本体121进一步具有填充通道124,填充通道124在安装孔123的底表面处与安装孔123连通并且用作通过其利用氢气填充气罐的气体流动通道。在管道(未示出)联接到接头122时,该管道连接到填充通道124。
填充通道124设有防止通过安装孔123向外侧释放氢气的止回阀132。在安装孔123一侧上的端部处,填充通道124具有与安装孔123连通的扩大部133和邻近于扩大部133的阀罩部134。阀罩部134的内径小于扩大部133的内径并且大于填充通道124的其它部分的内径。止回阀132包括:阀座136,阀座136带有在中心处形成的阀端口135;提动头137,提动头137能够通过与阀座136形成接触而关闭阀端口135(填充通道124)并且通过与阀座136脱离接触而打开阀端口135(填充通道124);和推进部件138,推进部件138朝向阀座136推进提动头137。
当未在利用氢气填充罐时,在罐内侧存储的氢气的压力和推进部件138的弹簧负荷的作用下,提动头137保持与阀座136密切接触,以由此保持阀端口135关闭并且防止通过填充通道124释放氢气。
为了利用氢气填充罐,通过在氢气的负荷作用下向下推动提动头137,止回阀打开。因为该填充过程利用填充压力和罐内部压力之间的差压,所以随着差压降低,气体流率降低。
因为近年来氢气罐被设计用于越来越高的压力(例如,70MPa)以增加氢气存储容量,所以要求止回阀具有更高的可靠性。如在图10中所示,止回阀在前端处包括与阀座136形成接触和脱离接触的闭合部141,并且除了前端之外的止回阀的部分以带有内部空腔143的圆筒形形状形成。止回阀进一步具有与内部空腔143(即,止回阀的轴中心)成直角的多个氢通路孔142(即,侧孔)。
当氢气罐的内侧达到高压时,随着氢气经过氢通路孔142,这种类型的阀体经历噪声现象。用于减小噪声的一个方案是,替代相对于止回阀的轴中心以直角形成氢通路孔142,如在图11和图12中所示,形成相对于止回阀的轴中心倾斜的侧孔144。然而,在此情形中,作为能够抑制噪声的代价,可能出现止回阀的耐久性问题。具体地,已经发现一种现象,即,在阀关闭动作期间,在阀体围绕其轴中心(在它自身的轴线上)旋转时,阀座的座表面异常地磨损。
虽然以上是其中侧孔144相对于内部空腔143倾斜的示例,但是即便侧孔不相对于内部空腔倾斜,即,即便侧孔相对于阀体的轴中心以直角形成,当阀体自身围绕其轴中心(在它自身的轴线上)旋转时,仍然出现了类似的阀装置的耐久性问题。
发明内容
本发明提供一种即使当提动头围绕轴中心旋转时仍然能够确保其耐久性的阀装置。本发明还提供一种提动头,该提动头允许即使当提动头围绕其轴中心旋转时仍然确保阀装置的耐久性。
本发明的第一方面是一种阀装置,包括:提动头,所述提动头除了前端之外被以中空轴形状形成,所述提动头具有在所述前端处的渐缩闭合部和穿过所述中空轴形部的壁的侧孔,并且当打开和关闭所述阀装置时,所述提动头围绕所述提动头的轴中心旋转;以及阀座,所述阀座具有倾斜座表面,在阀关闭动作期间,所述提动头的所述闭合部与所述倾斜座表面形成接触。所述提动头的所述闭合部或者所述阀座的所述座表面无论哪一个具有较高的硬度,所述一个具有与在阀关闭动作期间发生的所述提动头围绕所述轴中心的旋转方向反方向的切削痕。
由于这种构造,即使当提动头围绕其轴中心旋转时,与旋转方向反方向的切削痕仍然与阀座的座表面形成接触。因此,具有较低的硬度的阀座的座表面的磨损减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
侧孔可以是垂直于所述轴中心的直角侧孔(right side hole)或者相对于所述轴中心倾斜的倾斜孔。由于这种构造,无论提动头具有的侧孔是垂直于提动头的轴中心的直角侧孔还是相对于提动头的轴中心倾斜的倾斜孔,提动头的闭合部和阀座的座表面中的具有较低硬度的一个的磨损被减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
提动头可以具有两个所述侧孔,并且可以被构造使得由流动通过所述两个侧孔的流体施加力偶。由于这种构造,即使当提动头被构造成使得由流动通过所述两个侧孔的流体施加力偶时,提动头的闭合部和阀座的座表面中具有较低硬度的一个的磨损仍然被减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
本发明的第二方面是一种提动头,所述提动头除了前端之外以中空轴形状形成,所述提动头具有在所述前端处的渐缩表面和穿过所述中空轴形部的壁的侧孔,并且当存在流动通过所述侧孔的流体时,所述提动头围绕所述提动头的轴中心旋转。所述提动头在渐缩表面中具有:与当所述提动头在朝向所述前端的方向上移动时发生的所述提动头围绕所述轴中心的旋转方向反方向的切削痕。
由于这种构造,即使当提动头围绕其轴中心旋转时,与旋转方向反方向的切削痕仍然与阀座的座表面形成接触。因此,具有较低硬度的阀座的座表面的磨损减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
在提动头中,侧孔可以相对于轴中心倾斜地形成,或者可以是垂直于轴中心的直角侧孔。由于这种构造,当提动头具有的侧孔是垂直于提动头的轴中心的直角侧孔或者相对于提动头的轴中心倾斜的倾斜孔时,具有较低硬度的阀座的座表面的磨损减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
所述提动头可以在其中形成有两个所述侧孔,并且可以被构造使得由流动通过所述两个侧孔的流体施加力偶。由于这种构造,当提动头中形成有所述两个侧孔并且由流动通过所述两个侧孔的流体施加力偶时,具有较低硬度的阀座的座表面的磨损被减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
根据本发明的这些方面,实现了即使当提动头围绕其轴中心旋转时仍然能够确保阀装置的耐久性的效果。
附图说明
将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中同样的数字表示同样的元件,并且其中:
图1是阀装置的概略构造图;
图2是示出在一个实施例中在本体和供应侧接头之间的联接部的局部截面视图;
图3是示出止回阀的工作方式的放大截面视图;
图4是止回阀(提动头)的透视图;
图5是图示当力偶作用于止回阀(提动头)上时止回阀(提动头)沿其旋转方向的视图;
图6A是图示在初始使用阶段中阀装置的关闭状态的视图;
图6B是图示当阀座的座表面已经磨损时阀装置的关闭状态的视图;
图7是示出止回阀的打开和关闭次数与阀座磨损宽度之间的关系的特性图;
图8是示出止回阀的打开和关闭次数与阀座磨损比率之间的关系的特性图;
图9是传统阀装置的截面视图;
图10是图9的阀装置中的止回阀的截面视图;
图11是另一个传统止回阀的截面视图;并且
图12是图11的止回阀的透视图。
具体实施方式
以下,将根据绘图描述阀装置的一个实施例。图1所示阀装置1安装在其中存储高压(例如,70MPa)氢气的气罐2的安装端口3上。阀装置1包括:铝合金本体4(阀主体);供应侧接头6,供应侧接头6用作通过其将从氢气供应源延伸的供应管道(管道)5连接到本体4的接头;和配送侧接头8,通过配送侧接头8将延伸到诸如燃料电池的配送目标的配送管道7连接到本体4。本体4具有布置在气罐2的外侧上的扁平盒形主体11和插入安装端口3中的安装部12。安装部12以沿着大体上垂直于主体11的底表面11a的方向延伸(从图1中的中心向下延伸)的圆柱状形状形成。
主体11在其中形成有填充通道13和配送通道14,利用从供应管道5流入的氢气通过填充通道13填充气罐2,通过配送通道14经由配送管道7向诸如燃料电池的配送目标配送氢气。连接到填充通道13和配送通道14的每一个并且通向气罐2的内侧的连接通道15在安装部12中形成。即,在该实施例中,填充通道13和连接通道15构成在气罐2的内侧和外侧之间提供连通的气体流动通道。填充通道13设有防止向本体4(阀装置1)的外侧释放填充气罐2的氢气的止回阀16,并且配送通道14设有控制氢气向配送目标的供应的螺线管操作阀17。在阀装置1中,在供应管道5被联接到供应侧接头6时,供应管道5被连接到填充通道13,并且在配送管道7被联接到配送侧接头8时,配送管道7被连接到配送通道14。
接着,将描述在本体4和供应侧接头6之间的联接部及其附近的构造。如在图2中所示,主体11的侧表面11b,即,外表面具有沿着大体上垂直于侧表面11b的方向(图2中的左右方向)延伸的圆形安装孔21。安装孔21具有在侧表面11b一侧上敞开的第一安装孔22和共轴地邻近于第一安装孔22的第二安装孔23。第一安装孔22的内径大于第二安装孔23的内径。在第一安装孔22和第二安装孔23的每一个的内周表面中形成阴螺纹。通过将其旋拧于第一安装孔22,供应侧接头6被安装在第一安装孔22上。通过将其旋拧于第二安装孔23,将在后面描述的定位部件86被安装在第二安装孔23上。
在主体11的侧表面11b的附近,填充通道13以与第一安装孔22和第二安装孔23共轴地延伸的线形形状形成。安装孔21通过设置在第二安装孔23的底表面中的开口与填充通道13连通。填充通道13设有止回阀16。
首先,将描述供应侧接头6的构造。供应侧接头6具有圆筒形形状,并且构造有布置在沿着轴向方向穿过供应侧接头6的通孔32内侧的节流阀等(未示出)。通孔32被形成为当供应侧接头6被安装在第一安装孔22上时与填充通道13共轴。供应侧接头6的一端被旋拧到第一安装孔22,并且供应管道5被旋拧到另一端(未示出)。
接着,将详细描述止回阀的构造。如在图2中所示,在填充通道13在安装孔21一侧上的端部处,形成扩大部81和阀罩部82,扩大部81通过设置在第二安装孔23的底表面中的开口与第二安装孔23连通,阀罩部82邻近于扩大部81并且容纳止回阀16。阀罩部82的内径小于扩大部81的内径并且大于填充通道13的内径。阀罩部82的内周表面被阳极化处理。
止回阀16包括:止回阀座83,其是阀座的一个示例;提动头84,其设置成能够与止回阀座83形成接触和脱离接触;和朝向止回阀座83推进提动头84的推进部件85,诸如螺旋弹簧。该实施例的止回阀16进一步包括定位部件86,定位部件86限定止回阀座83在填充通道13,即,气体流动通道中的位置。止回阀座83由弹性材料诸如聚酰亚胺树脂形成为环形形状,并且被装配在扩大部81中。止回阀座83的材料具有比提动头84的材料更低的硬度。沿着轴向方向穿过止回阀座83的止回阀端口87在止回阀座83的中心处形成。止回阀端口87形成为当止回阀座83被装配在扩大部81中时与填充通道13共轴地布置。提动头84由不锈钢形成,并且从止回阀座83一侧(图2中的右侧)按照该次序设有在前端处的闭合部91、小直径管状部92、大直径管状部93和支撑部94。闭合部91具有从小直径管状部92朝向前端渐缩的渐缩表面。渐缩表面具有与在阀关闭动作期间,即,当阀从打开状态转变到关闭状态时提动头84围绕提动头的轴中心(在它自身的轴线上)旋转方向反方向的切削痕。稍后将描述提动头84旋转的原因和用于形成切削痕的方法。
当被组合时,小直径管状部92、大直径管状部93和支撑部94作为整体具有中空轴形状从而形成圆筒形形状,并且具有沿着中心轴线O延伸的内部空腔96。闭合部91在最大部分处的外径比阀罩部82的内径更短并且比止回阀座83的止回阀端口87的内径更长。闭合部91在最小部分处的外径比止回阀端口87的内径更短。提动头84通过使其自身坐置于设置在止回阀座83(见图6B)中的倾斜座表面83a上(其中闭合部91的前端插入止回阀端口87中)而关闭止回阀端口87(关闭阀),并且通过将其自身与止回阀座83分离而打开止回阀端口87(打开阀)。即,在提动头84与止回阀座83形成接触时,填充通道13(气体流动通道)关闭,在提动头84与止回阀座83脱离接触时,填充通道13(气体流动通道)打开。
小直径管状部92的外径比阀罩部82的内径短。小直径管状部92具有穿过小直径管状部92的壁的多个侧孔95。在侧孔95中,首先钻出垂直于提动头84的中心轴线(轴线)O的孔,并且通过后续加工钻出与垂直孔交叉并且朝向闭合部91倾斜的倾斜孔。即,通过如此加工,侧孔95相对于提动头84的中心轴线O倾斜地形成从而沿着在阀打开动作期间提动头84沿其移动并且气体沿其流动的方向延伸。侧孔95起相对于中心轴线O(即,提动头84的轴中心)倾斜的倾斜孔的作用。换言之,倾斜孔(侧孔95)由垂直于轴中心的第一孔和与第一孔交叉并且在朝向提动头84的外周延伸时朝向闭合部91(前端)倾斜的第二倾斜孔构成。图2中的附图标记O1表示通过后续加工形成的倾斜孔的中心轴线。优选的是:在该后续加工中,倾斜孔被形成使得其中心轴线O1与中心轴线O交叉。倾斜孔的中心轴线O1与中心轴线O交叉的角度θ例如是40°,但是该角度不限于该值。交叉角度θ应该在0°<θ<90°的范围中,并且优选地在20°≤θ≤60°的范围中。
大直径管状部93的外径大体上等于阀罩部82的内径使得大直径管状部93与阀罩部82形成滑动接触。支撑部94的外径比大直径管状部93的外径稍短。推进部件85被装配在提动头84的支撑部94的外周上,其中其一端和另一端分别接合在阀罩部82的底表面上和大直径管状部93的端面上,并且在沿着自然长度(在自然长度下,推进部件85无任何备用力)的轴向方向上压缩时连同提动头84一起被容纳在阀罩部82内侧。因此,提动头84被推进部件85朝向止回阀座83推进。
如在图2中所示,定位部件86以环形形状形成、具有在外周上形成的阳螺纹,并且被旋拧到第二安装孔23的阴螺纹。沿着轴向方向穿过定位部件86的连通孔97在定位部件86中形成。在定位部件86被安装在第二安装孔23中时,连通孔97与填充通道13共轴布置。填充通道13和供应侧接头6的通孔32通过连通孔97彼此连通。定位部件86被以这样的尺寸形成以便当被安装在第二安装孔23中时不突出到第一安装孔22中。安装在第二安装孔23中的定位部件86将装配在扩大部81中的止回阀座83压靠扩大部81和阀罩部82之间的台阶表面98,并且由此限定(固定)止回阀座83在填充通道13(气体流动通道)中的位置。
将描述在阀关闭动作期间提动头84旋转(在它自身的轴线上)的原因的一个示例。如上所述,提动头84在其中形成有多个侧孔95。为了描述侧孔95的孔加工,应该理解,在图5中,提动头84的中心轴线O被布置成垂直于纸面从而与以十字形形状布置的单点链线的交叉点一致,并且提动头84是从前端侧观察的。
在这种状态下,通过钻孔在提动头84中形成侧孔95。图5示出其中形成四个侧孔95的示例。如由图5中的箭头a1图示地,假设当首先在提动头84中形成侧孔95时,孔加工的位置在公差的范围内从十字形的纵向线偏移。在此情形中,在沿着箭头a1的方向完成钻孔时,提动头84转动90度并且钻出下一个侧孔95,从而如在图5中所示,由在如箭头a1那样的公差的范围内偏移的箭头a3图示的位置处执行孔加工。随后,在每次将提动头84转动90度之后以相同的方式形成其它侧孔95,从而由在也在公差的范围内偏移的箭头a2,a4图示的位置处执行孔加工。
因此,当沿着周向方向在物体的周表面中形成多个孔时,习惯做法是在形成每一个孔之前以预定角度转动该物体。当带有如此在其中形成的孔的提动头84进行阀关闭动作时,在由箭头a1、a3、a2、a4图示的位置处加工的每一个侧孔95中发生在公差的范围内的偏移。
相应地,在阀关闭动作期间(在阀关闭动作期间,流体沿着与由箭头a1到a4图示的方向反向180度的方向流动),由流过侧孔95的流体施加具有平行的作用线和相等的幅值并且沿着相反的方向作用的两个力(力偶),这引起提动头84旋转。在图5的示例中,当从前端侧观察时,提动头84沿着顺时针方向旋转。
虽然以上已经描述了四个侧孔95的示例,但是相同的描述也适用于其它数目的侧孔,例如两个侧孔95。已经示出了其中力偶归因于在侧孔95的孔加工中的公差的示例,但是存在除了力偶之外的使提动头旋转的其它原因。即,即使当不存在任何力偶时,由于提动头的形状或者提动头周围的环境,提动头仍然可以在阀关闭动作期间旋转。在这种情形中,也能够通过形成以下描述的切削痕提供允许确保阀装置的耐久性的阀装置和提动头。
虽然已经描述了其中在阀关闭动作期间提动头84旋转的示例,但是由于相同的原因,提动头84在阀打开动作期间沿着相同方向旋转。然而,该情形与阀装置的耐久性无关。
接着,将描述一种用于形成切削痕的方法。通过烧结工艺形成提动头84,并且与止回阀座83的座表面83a形成压力接触的闭合部的渐缩表面经历切削加工以确保要求的尺寸精度。在该实施例中术语切削痕是在切削加工期间形成的痕迹。
为了切削提动头84的闭合部91的渐缩表面,预先检查在阀关闭动作期间提动头84的旋转方向。存在用于这种检查的各种方法并且方法不受限制,但是一个示例是,在提动头84被置于管道内侧时通过将诸如空气的流体输送到透明管道(例如,丙烯酸树脂透明管道)中来确认提动头84的旋转方向。
在确认提动头84的旋转方向之后,利用切削工具(单刃工具)诸如车床沿着与所确认的旋转方向相反的方向以螺旋形形状在闭合部91的渐缩表面中形成切削痕。切削痕的方向指的是其中从中心朝向外侧螺旋延伸的方向。
在图5的示例中,因为当从前端侧观察时提动头84沿着顺时针方向旋转,所以切削痕K应该沿着图5所示螺旋形箭头Y的方向形成。即,利用横越闭合部91的倾斜表面的类型的切削工具(单刃工具),使用车床等在闭合部91的渐缩表面中形成切削痕K。为了以螺旋形形状形成切削痕K,提动头84被附接到车床的主轴,并且提动头84沿着与图4所示旋转方向相反的逆向旋转方向旋转,在横越渐缩表面时,切削工具沿着提动头84的轴长度方向从与前端相对的一侧朝向前端移动。
当提动头84沿着与以上示例中的方向相反的方向旋转时,切削痕应该沿着与以上说明中的方向相反的方向形成。接着,将描述如以上已经描述地那样构造的该实施例的阀装置1的工作方式。
为了利用氢气填充气罐2,供应管道5被连接到供应侧接头6并且通过供应管道5输送氢气。在该过程中,供应侧接头6的内置节流阀在氢气的压力下打开,使得大量的氢气通过定位部件86的连通孔97流入填充通道13中。
然后,如在图3中所示,在氢气的压力下,止回阀16的提动头84抵抗推进部件85的推进力而朝向填充通道13的内侧移动并且与止回阀座83分离。在图3中,箭头指示氢气的流动方向。
因此,氢气流入阀罩部82中并且通过提动头84的侧孔95引入提动头84中。因为侧孔95相对于提动头84的中心轴线O倾斜地形成以便沿着在阀打开动作期间提动头84沿其移动并且气体沿其流动的方向延伸,所以通过相应的侧孔95引入提动头84中的气体流平稳地融合。结果,与其中侧孔95的中心轴线垂直于中心轴线O的情形相比较,提动头84内侧的动态压力的损失减小,并且提动头84内侧的气体流的波动受到抑制。已经经过提动头84的内侧的氢气通过填充通道13和连接通道15填充气罐2。
即使当向下推动提动头84的负荷随着气体流率降低而降低并且在负荷和推进部件85的恢复力之间的平衡受到破坏时,通过相应的侧孔95引入提动头84中的气体流仍然平稳地融合。因此,提动头84内侧的气体流的波动受到抑制,使得提动头84的颤动受到抑制。
另一方面,当气罐2将不被氢气填充时,通过被气罐2(填充通道13)内侧的氢气的压力和推进部件85的推进力朝向止回阀座83推进,提动头84使其自身坐置在止回阀座83上。因此,止回阀座83的止回阀端口87关闭,并且防止了向本体4的外侧释放气罐2内侧的氢气。供应侧接头6的节流阀(未示出)也被关闭。
即使在关闭状态下,节流阀仍然不完全地切断氢气的流动,并且起允许少量的氢气通过的溢流阀的作用。因此,当止回阀16的提动头84被损坏时,例如,少量的氢气通过节流阀被释放到外侧,这允许工人检测阀装置1(止回阀16)的异常。
即使当在阀关闭动作期间旋转的同时提动头84使其自身坐置在止回阀座83的座表面83a上时(见图6B),沿着与旋转方向相反的方向切削的切削痕仍然与止回阀座83的座表面83a形成接触。因此,具有比闭合部91的材料更低的硬度的止回阀座83的磨损的进展能够受到抑制。
传统上,渐缩表面是在不对提动头84的旋转方向加以考虑时切削的。相应地,如在图12中所示,当提动头84的旋转方向和在渐缩表面中的切削痕的切削方向相同时,在提动头84在使其自身坐置的同时旋转时,座表面被切削痕切除。因此,通过与利用螺丝攻切削螺纹相同的原理而促进磨损。
根据该实施例,能够避免这种情况。图7是示出在止回阀的打开和关闭次数和阀座磨损宽度之间的关系的特性图。如在图6A中所示,在当已经组装了提动头84时的初始阶段,当阀关闭时,渐缩表面与止回阀座83的座表面83a形成线接触。当座表面83a的磨损发展时,如在图6B中所示,由于磨损,与渐缩表面表面接触的座表面83a的区域83b增加。沿着提动头84的轴长度方向的接触长度(宽度)被称作阀座磨损宽度D。
在图7中,“传统产品”代表其中仅仅沿着垂直于中心轴线O1的方向形成侧孔的提动头。“抗噪产品(倾斜孔)”代表其中沿着不同于该实施例的切削方向并且与旋转方向相同的方向在渐缩表面中形成切削痕的提动头。即,“抗噪产品(倾斜孔)”是具有与该实施例的那些侧孔相同的侧孔95并且与该实施例不同之处仅仅在于切削痕的切削方向的提动头的一个示例。“切削方向改变的抗噪产品(倾斜孔)”是该实施例的一个示例。
如在图7中所示,在该实施例的示例的情形中,阀座磨损宽度增加到恒定值,但是在达到恒定值之后,即使当止回阀的打开和关闭次数增加时,仍然维持该值。作为对比,在仅仅其切削方向不同于该实施例的“抗噪产品(倾斜孔)”的情形中,即使在超过恒定值之后,随着止回阀的打开和关闭的次数增加,阀座磨损宽度仍然增加。虽然即使当止回阀的打开和关闭次数增加时,“传统产品”的阀座磨损宽度维持小于“切削方向改变的抗噪产品(倾斜孔)”的恒定值的值,但是传统产品存在未针对噪声采取任何措施的问题。
图8是阀座磨损比率和止回阀的打开和关闭次数的特性图。使用与图7相同的数据,图8参考“传统产品”的阀座磨损宽度在其处变得恒定的值示出“抗噪产品(倾斜孔)”和“切削方向改变的抗噪产品(倾斜孔)”的阀座磨损宽度的比率作为阀座磨损比率。
如在图8中所示,在“抗噪产品(倾斜孔)”的情形中,当打开和关闭次数增加时,该比率增加至大约250%。作为对比,在作为该实施例的示例的“切削方向改变的抗噪产品(倾斜孔)”的情形中,该比率维持高于150%的恒定比率。
接着,将描述该实施例的效果。(1)在该实施例的阀装置1和提动头84中,提动头84的闭合部91的硬度高于止回阀座83的硬度,并且与围绕轴中心的旋转方向反方向的切削痕被设置在闭合部91的周表面中。因此,实现了即使当提动头围绕其轴中心旋转时仍然能够确保阀装置的耐久性的效果。
即,即使当提动头围绕其轴中心旋转时,与旋转方向反方向的切削痕仍然与阀座的座表面形成接触。因此,具有更低的硬度的止回阀座的磨损减轻,并且能够确保阀装置的耐久性。
(2)在该实施例的阀装置1和提动头中,提动头84的侧孔95是相对于中心轴线(轴中心)O倾斜的倾斜孔。因此,即使当提动头具有相对于提动头的轴中心倾斜的侧孔时,具有较低的硬度的止回阀座的磨损仍然减轻并且能够确保阀装置的耐久性。
(3)该实施例的阀装置1的提动头84具有多个侧孔95,并且被构造使得由流动通过侧孔95的流体施加力偶。因此,即使当提动头被构造成使得由通过多个侧孔流动的流体施加力偶时,具有较低的硬度的止回阀座的磨损仍然减轻并且能够确保阀装置的耐久性。
本发明的实施例不限于以上实施例而是可以如下地修改。在以上实施例中,通过首先在提动头84的小直径管状部92中钻出垂直于提动头84的中心轴线O的孔,并且然后钻出与垂直孔交叉的倾斜孔而形成提动头84的侧孔95。
作为这种双重钻孔的替代,即,通过省略垂直孔的钻孔,其中心轴线O1倾斜地与提动头84的中心轴线O交叉的倾斜孔可以在提动头84的小直径管状部92中形成以形成侧孔95。
可替代地,侧孔95可以是垂直于提动头84的中心轴线O的直角侧孔。在此情形中,虽然提动头84不是抗噪产品,但是止回阀座83的磨损程度能够减小。
在以上实施例中提动头84的闭合部91的硬度高于止回阀座83的硬度,但是止回阀座83的硬度可以高于闭合部91的硬度。在此情形中,如果当沿着从图2的左侧观察时的图5的箭头Y的方向在止回阀座83的座表面83a中形成切削痕K并且如果提动头84沿着箭头Y的方向旋转,则具有较低的硬度的提动头84的闭合部91的磨损减轻。
即,当提动头84沿着在如图4中所示的前端侧观察时的顺时针方向旋转时,应该沿着图5的箭头Y的方向,即,当从放大侧观察时的逆时针方向,在止回阀座83的座表面83a中形成切削痕K。

Claims (8)

1.一种阀装置,其特征在于包括:
提动头(84),所述提动头(84)除了前端之外被以中空轴形状形成,所述提动头(84)具有在所述前端处的渐缩闭合部(91)和穿过所述中空轴形部的壁的侧孔(95),并且在打开和关闭动作期间,所述提动头(84)围绕所述提动头的轴中心旋转;以及
阀座(83),所述阀座(83)具有倾斜座表面(83a),当关闭所述阀装置时,所述提动头(84)的所述闭合部(91)与所述倾斜座表面(83a)形成接触,其中
所述提动头(84)的所述闭合部(91)或者所述阀座(83)的所述座表面(83a)无论哪一个具有较高的硬度,所述一个具有在与在阀关闭动作期间发生的所述提动头(84)围绕所述轴中心的旋转方向反方向上的螺旋形形状的切削痕。
2.根据权利要求1所述的阀装置,其中所述侧孔(95)是垂直于所述轴中心的直角侧孔或者相对于所述轴中心倾斜的倾斜孔。
3.根据权利要求2所述的阀装置,其中所述倾斜孔由第一孔和第二倾斜孔构成,所述第一孔垂直于所述轴中心,所述第二倾斜孔与所述第一孔相交叉,并且所述第二倾斜孔在朝向所述提动头(84)的外周延伸的同时朝向所述闭合部(91)倾斜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀装置,其中所述提动头(84)具有两个所述侧孔(95),并且被构造使得由流动通过所述两个侧孔的流体施加力偶。
5.一种提动头,所述提动头除了前端之外以中空轴形状形成,所述提动头具有在所述前端处的倾斜表面和穿过所述中空轴形部的壁的侧孔(95),并且当存在流动通过所述侧孔的流体时,所述提动头围绕所述提动头的轴中心旋转,
所述提动头的特征在于在所述倾斜表面中包括:在与当所述提动头在朝向所述前端的方向上移动时发生的所述提动头围绕所述轴中心的旋转方向反方向上的螺旋形形状的切削痕。
6.根据权利要求5所述的提动头,其中所述侧孔(95)是垂直于所述轴中心的直角侧孔或者相对于所述轴中心倾斜的倾斜孔。
7.根据权利要求6所述的提动头,其中所述倾斜孔由第一孔和第二倾斜孔构成,所述第一孔垂直于所述轴中心,所述第二倾斜孔与所述第一孔相交叉,并且所述第二倾斜孔在朝向所述提动头的外周延伸的同时朝向所述前端倾斜。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的提动头,其中所述提动头中形成有两个所述侧孔(95),并且被构造使得由流动通过所述两个侧孔(95)的流体施加力偶。
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