CN106574726B - 能旋转的减压阀组件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种能旋转的减压阀组件。能旋转的减压阀组件可包括安装在阀主体内的能旋转的塞以及释放机构，释放机构被构造成在达到阀组件的打开压力之前接合轴并且将塞保持在闭合位置。组件可包括缓冲器或捕获机构，缓冲器被构造成吸收旋转动能，捕获机构被构造成当塞旋转到打开位置时将塞保持在打开位置。塞可以是翼形的或者具有在偏离塞直径的能旋转的轴两侧达到平衡的质量。组件可包括弯折销、转矩销、拉伸构件或可被预加载的其他释放机构。还可设置热护罩。

Description

能旋转的减压阀组件
技术领域
本公开内容涉及用于减轻来自加压系统的压力的能旋转的阀组件。更具体地，本公开内容涉及具有改进的流动特性的能旋转的阀组件或能旋转的阀组件的相关部件。
背景技术
存在处理或使用加压流体的许多类型的系统。为了确保这些类型的系统的安全性，每个这种系统通常包括被设计成防止系统过压的安全装置。在系统中的流体达到不安全的级别或压力的紧急情形下，流体的高压作用于安全装置以形成从系统排放流体的开口。使流体通过开口排放到环境或安全贮存器，这减小了系统中的压力并且防止了系统的另一个部分由于流体的高压而发生故障。
用于加压系统的一种安全装置是减压阀，可以是重新闭合阀或非重新闭合阀。通常，弹簧、销、或弹簧和销的组合用来在连接到加压系统的同时保持移动塞或盘与装置的主体或外壳密封地接合。当流体的压力达到这些系统中的预定安全级别时，加压流体施加到塞上的力克服了弹簧的偏压或者超过了保持塞就位的销的阻力。当发生这些事件中的任一个时，加压流体移动塞以露出开口，流体可通过开口溢出以减轻系统中的压力。
一种减压阀是能旋转的阀组件。在共有的美国专利No.5,607,140、No.5,947,445、No.5,984,269、No.6,098,495、No.6,367,498、No.6,488,044和No.6,491,055中公开了已知的能旋转的阀组件，这些专利中的每个的全部内容以引用方式明确地纳入本文中。能旋转的阀包括安装在能旋转的轴上的塞并且可在闭合位置和打开位置之间旋转，在闭合位置，塞阻挡流体的流动，在打开位置，塞允许流体流过阀。在闭合位置，塞的面向着加压系统取向。而在打开位置，塞的面基本上平行于正被减压的流体的流动而取向。塞向着打开位置的旋转可手动地或者通过另一个外力来启动。另选地，塞可安装在轴上，使得塞的旋转轴线相对于塞的中心偏离，使得加压流体对轴施加转矩并且促使塞进行旋转。装置可联接到轴，以防止轴旋转，直到轴上的转矩达到表示表面流体的压力已经达到过压情形的某个水平。此时，轴被释放并且塞进行旋转以打开阀并且对系统进行排放。
当能旋转的阀组件打开时，可能期望的是将通过打开阀的流体流的流量最大。影响流量的因素包括流动面积和流动紊流。
通常，当阀塞的面基本上平行于流体流动的方向时-即，当塞处于“全开”取向时，流动面积最大。然而，在一些情况下，塞可以高旋转速率打开，这可致使塞旋转越过全开取向(由此部分闭合流体流动路径)和/或致使塞在减压的流体从系统溢出时在全开-部分闭合取向之间振荡或“跳跃”。在这种情况下，减压的流体的流动路径会受阻，由此使流量减小或者给流体流动增加了不期望的搅动，这样会造成阀本身的移动部分受损。因此，需要包括一个或更多个特征的阀塞组件保持阀塞处于打开位置，吸收打开的阀塞的旋转能量，和/或减少阀塞在全开取向和部分闭合取向之间振荡的能力。
即使当典型的阀塞处于基本上打开的位置时，在减压的流体流动中的紊流可降低阀的性能。通常，打开的阀塞表现出角度形状或陡峭轮廓，这样往往会增加流动紊流，从而有可能导致阀流动能力和阀构造受损。因此，需要被确定形状以减少溢出流体的紊流的阀塞。
在环境中产生大量热(包括来自处理的辐射热)的应用中，使用许多能旋转的阀组件。高温会不利地影响能旋转的阀组件的性能。例如，高温会致使阀部件卷曲，对阀的操作产生负面影响。例如，高温会使阀塞或阀主体的形状以会干扰阀打开能力的方式相对于阀的旋转轴变形。又如，高温会影响阀塞密封件、阀塞润滑剂、释放机构(例如，销)或为确保最佳性能阀所依赖的其他部件。通常，只利用隔热件来保护控制器和类似部件免受热影响。需要一种保护可旋转的阀组件(或其部件)也免受环境热影响的机构。
在设有偏离塞中心的旋转轴线的能旋转的阀塞中，阀塞的质量在旋转轴线两侧不均匀地分配。该不平衡会影响阀塞的旋转能力，并且会影响可使阀塞打开的压力水平。另外，此不平衡会放大流动路径中的阀的振荡，这样会降低流动能力并且会使阀部件受损。需要被设计成相对于旋转轴线是质量平衡的或者重力居中的偏离型阀塞。此塞可提供更可预测的阀性能，因为可减少影响阀的打开压力和流动位置的因素的数量。
如上所述，可设置装置(例如，释放机构)来防止能旋转的阀塞组件打开，直到达到预定的压差。此释放机构可包括例如被设计成响应于预定负荷变形或断开的可变形或易碎失效机构(诸如，弯折销)。已知的阀依赖于阀两侧的压差来产生所有打开转矩。这需要闭合阀所需的转矩保持足够小从而不影响打开阀所需的转矩。可期望的是，预先加载释放机构以增加到打开转矩。这种预先加载可减小塞惯性、(例如，阀密封件和机械联接件中的)静摩擦和闭合转矩对可使阀塞打开的速度的影响。还可期望的是，预先加载除了弯折销(诸如，剪切销或被设计成在张紧时失效的销或板)之外的释放机构。
本公开内容可克服以上缺陷中的一个或更多个，可提供以上所期望优点中的一个或更多个，可克服本领域中的其他缺陷，和/或可提供额外益处。
发明内容
为了克服以上缺陷中的一个或更多个，提供以上的所期望优点中的一个或更多个，或者克服其他缺陷和/或提供其他益处，如本文中实施和描述的，本公开内容涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括阀主体和塞，该阀安装在所述阀主体内，所述塞能绕着能旋转的轴在打开位置和闭合位置之间旋转。释放机构可被构造成在达到所述能旋转的减压阀组件的打开压力之前接合所述轴并且将所述塞保持在所述闭合位置，并且缓冲器可被构造成当所述阀塞旋转到所述打开位置时吸收所述轴所赋予的旋转动能。
本公开内容还涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括阀主体和塞，该塞安装在所述阀主体内，所述塞能绕着能旋转的轴在打开位置和闭合位置之间旋转。释放机构可被构造成在达到所述能旋转的减压阀组件的打开压力之前接合所述轴并且将所述塞保持在所述闭合位置。捕获机构可被构造成当所述阀塞旋转到所述打开位置时接合轴，其中，所述捕获机构还可被构造成将所述塞保持在所述打开位置。
本公开内容还涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括阀主体和塞，该塞安装在所述阀主体内，所述塞能绕着能旋转的轴在打开位置和闭合位置之间旋转；其中，所述塞是翼形的。
另外，公开了一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体；阀轴；塞，该塞接合所述阀轴并且设置在所述阀主体内，其中，所述塞具有平行于所述阀轴的直径，并且其中，所述直径偏离所述阀轴；其中，所述塞的质量在所述阀轴两侧是平衡的。
另外，公开了一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体；阀塞，该阀塞设置在所述阀主体内，所述阀塞具有限定旋转轴线的轴，其中，所述阀塞被构造成将所述阀主体内的压差转变成沿着所述轴的转矩。弯折销可被构造成接合所述轴，以当所述阀塞处于闭合位置时接收第一压缩负荷形式的所述转矩；并且预加载机构可被构造成向所述弯折销预加载第二压缩负荷。另外，所述弯折销可被构造成当组合的所述第一压缩负荷和所述第二压缩负荷达到设定负荷极限时失效，并且所述阀塞可被构造成当所述弯折销失效时旋转到打开位置。
本公开内容还涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体，该阀主体限定流体流动路径；阀塞，该阀塞具有旋转轴，其中，所述阀塞被构造成沿着所述旋转轴在闭合位置和打开位置之间旋转，其中，所述阀塞当处于所述闭合位置时阻挡所述流体流动路径。拉伸失效构件可被构造成接合所述轴，以当所述阀塞处于所述闭合位置时，以第一拉伸负荷的形式从所述旋转轴接收旋转转矩。预加载机构可被构造成向所述拉伸失效构件预加载第二拉伸负荷。另外，所述拉伸失效构件可被构造成当组合的所述第一拉伸负荷和所述第二拉伸负荷达到设定负荷极限时失效，并且所述阀塞可被构造成当所述拉伸失效构件失效时旋转到所述打开位置。
另外，本公开内容涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体，该阀主体限定流体流动路径，所述阀主体具有入口和出口。设置在所述阀主体内的阀塞可被构造成绕着轴在闭合位置和打开位置之间旋转，并且可被构造成当处于所述闭合位置时防止流体沿着所述流体流动路径流动。所述能旋转的减压阀组件还可包括用于在达到所述阀主体的所述入口和所述阀主体的所述出口之间的设定压差之前将所述阀塞保持在所述闭合位置的装置以及用于在所述阀塞旋转到所述打开位置之后将所述阀塞保持在所述打开位置的装置。
另外，公开了一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体，该阀主体限定流体流动路径并且具有入口和出口。阀塞可设置在所述阀主体内，所述阀塞被构造成绕着轴在闭合位置和打开位置之间旋转，其中，所述阀塞被构造成当处于所述闭合位置时防止流体沿着所述流体流动路径流动。所述能旋转的减压阀组件还可包括用于在达到所述阀主体的所述入口和所述阀主体的所述出口之间的设定压差之前将所述阀塞保持在所述闭合位置的装置以及用于当所述阀塞旋转到所述打开位置时吸收所述轴所赋予的旋转动能的装置。
另外，公开了一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体，该阀主体具有入口和出口并且限定流体流动路径；以及阀塞，该阀塞设置在所述阀主体内，其中，所述阀塞被构造成在闭合位置和打开位置之间旋转，并且其中，所述阀塞被构造成当在所述闭合位置取向时阻挡所述流体流动路径。释放机构可被构造成在达到所述阀主体的所述入口和所述出口两侧的设定压差之前将所述阀塞保持在闭合位置。热护罩可定位在所述阀主体和在所述阀主体外部的热源之间，并且所述热护罩可被取向成保护所述阀主体免于遭受因外部的所述热源造成的不对称加热。
本公开内容还涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体；阀塞，该阀塞设置在所述阀主体内。所述阀塞可具有限定旋转轴线的轴，所述阀塞可被构造成将所述阀主体内的压差转变成沿着所述轴的转矩。所述能旋转的减压阀组件还可包括弯折销以及销支座，所述弯折销具有第一端和第二端。所述弯折销的所述第一端接合所述轴，并且所述弯折销的所述第二端可接合所述销支座。所述弯折销可被构造成当所述塞处于闭合位置时，从所述轴接收所述转矩作为压缩负荷。所述弯折销可被构造成当所述压缩负荷达到设定负荷极限时失效，并且所述阀塞被构造成当所述弯折销失效时旋转到打开位置。
另外，本公开内容涉及一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：阀主体，该阀主体限定流体流动路径；阀塞，该阀塞具有旋转轴，其中，所述阀塞被构造成沿着所述旋转轴在闭合位置和打开位置之间旋转，其中，所述阀塞当处于所述闭合位置时阻挡所述流体流动路径。所述能旋转的减压阀组件还可包括拉伸失效构件以及拉伸失效构件支座，所述拉伸失效构件具有第一端和第二端。所述拉伸失效构件的所述第一端可接合所述旋转轴，并且所述拉伸失效构件的所述第二端可接合所述拉伸失效构件支座。所述拉伸失效构件可被构造成当所述阀塞处于闭合位置时，以拉伸负荷的形式从所述旋转轴接收旋转转矩。所述拉伸失效构件可被构造成当所述拉伸负荷达到设定负荷极限时失效，并且所述阀塞可被构造成当所述拉伸失效构件失效时旋转到所述打开位置。
附图说明
被纳入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出许多实施方式并且与描述一起用于说明本公开内容的原理。
图1示出能旋转的阀组件的入口侧的视图。
图2示出沿着A-A线截取的图1中示出的能旋转的阀组件的剖视图。
图3A和图3B示出图1中示出的能旋转的阀组件的释放机构组件的侧视图。
图4示出能旋转的阀组件的释放机构包括闩锁和弹簧能量吸收器。
图5示出能旋转的阀组件的释放机构包括闩锁和波纹管能量吸收器。
图6示出能旋转的阀组件的释放机构包括被构造成向阀塞增加开口转矩的扭力弹簧。
图7示出能旋转的阀组件的释放机构包括被构造成当阀打开时将塞保持全开取向的磁体。
图8A和图8B示出能旋转的阀塞组件的能量吸收机构的侧视图，其中，能量吸收机构设置在释放机构的对向侧。
图9A和图9B示出能旋转的阀塞组件的闩锁机构的侧视图，其中，闩锁机构设置在释放机构的对向侧。
图10A和图10B示出包括翼形阀塞的能旋转的阀组件的剖视图。
图11A示出能旋转的阀组件包括附接于阀组件的热护罩。
图11B示出能旋转的阀组件包括设置在阀组件和热源之间的热护罩。
图12示出能旋转的阀塞包括空腔。
图13示出能旋转的阀塞包括配重。
图14示出用于能旋转的阀组件的释放机构使用弯折销。
图15示出用于能旋转的阀组件的释放机构使用拉伸失效构件。
图16示出带有剪切销的能旋转的阀组件的入口侧的部分视图。
图17示出图16的能旋转的阀组件的侧视图。
图18示出安装在图16中示出的能旋转的阀组件中的剪切销失效构件的详细视图。
图19示出与能旋转的阀组件的阀轴直接接合的弯折销。
图20示出与能旋转的阀组件的阀轴直接接合的拉伸失效构件。
图21示出用于能旋转的阀组件的带切口轴。
图22A至图22B示出与图21的带切口轴一起使用的闩锁。
图23A至图23B示出带有与图21的带切口轴一起使用的突起的外壳。
图24示出具有齿状端部的轴。
具体实施方式
现在，将详细参照目前的示例性实施方式，在附图中示出这些实施方式的实施例。在任何可能的情况下，将在附图中始终使用相同的参考标号来表示相同或类似的部件。本申请的附图旨在提供对基本系统的工作元件的总体理解。因此，除非明确阐述，否则附图并不代表图示的内部相关部件的比例尺寸或精确位置的如实描述。
图1示出本公开内容的能旋转的阀组件的一个实施方式。该组件包括阀主体和阀塞。阀塞通过限定旋转轴线的轴安装在阀主体中。该主体具有限定通过该主体的流体通道的入口和出口。主体的入口从诸如容器或管道的流体压力源(未示出)接收流体和压力。
轴可贯穿主体延伸并且可相对于主体随着塞绕着旋转轴线旋转。轴可以是在塞的面两侧或贯穿塞延伸的单个连续轴，或者可以是从塞延伸通过主体的一个或更多个轴端部、轮轴、耳状物等。可期望的是，单个连续轴增加刚性并且保持轴与旋转轴线对准。限位开关、运动检测开关等(未示出)可设置在轴的任一个外端或两个外端，以指示塞是处于打开位置还是闭合位置和/或是否已经打开或闭合。
如图1所示，阀塞可偏心旋转地安装在通道中。轴和塞的旋转轴线偏离塞的直径。结果，相比于塞的位于旋转轴线的第二侧的第二部分，塞的位于旋转轴线的第一侧的第一部分更大并且暴露于入口流体压力的面积更大。这样形成了围绕旋转轴线和轴的力矩和转矩。这种布置的另一个优点在于，轴部分地平衡了在旋转轴线和轴的两侧的流体压力，因此减小了使塞必须为了密封而直接抵抗的压力。
当阀塞处于闭合位置时，加压系统中的压力(P)产生阀塞上的围绕旋转轴线的转矩和力矩(M)(如图2所示)。如图1所示，组件可包括释放机构，释放机构被构造成防止阀塞在围绕旋转轴线的转矩低于所选择的大小时从闭合位置旋转并且被构造成在围绕旋转轴线施加的转矩超过所选择大小时释放塞和轴以旋转至打开位置。
在一个实施方式中，释放机构组件安装在阀主体上，如图1和图2所示。释放机构可包括失效销。如图1所示，失效销可借助销支座安装在释放机构组件中。释放机构还可包括接触臂，接触臂将围绕旋转轴线的转矩转换成施加到失效销的负荷。失效销被构造成在由接触臂施加的预定负荷下变形和/或失效。失效销可以是永久或不可逆地可变形结构，当承受预定负荷时，该结构弯曲或断裂。尽管示出的是失效销，但本公开内容料想到使用被构造成在预定负荷下变形和/或失效的任何合适机构，包括但不限于梁、杆、板、盘、弹簧或相当的结构(或其任何组合)。这些机构可永久或不可逆地可变形。另选地，这些机构可以可逆地可变形，使得一旦去除变形负荷，它们就返回到初始状况。失效销(或其他合适机构)可设有促进失效或创建特定失效点的特征(诸如，表面划痕或直径减小的区域)。
如图1所示，失效销承受由接触臂施加的弯曲型负荷。还料想到，失效销(或其他合适失效机构)可承受不同类型的负荷(诸如，压缩、拉伸、或剪切)，如美国专利No.5,947,445(其全部内容以引用方式并入本文中)的图4至图6中示出的。例如，在图14中示出压缩型弯折销释放机构。在图15中示出使用拉伸失效构件的释放机构。如图15中所示，拉伸失效构件附接到接触臂的一端和拉伸失效构件支座。拉伸失效构件可以是例如被构造成当承受预定拉力时失效的杆或平坦板。拉伸失效构件可包括诸如图15中示出的窄区域，该窄区域被构造成设定失效构件失效时的拉力。又如，图16至图18示出使用剪切销的能旋转的阀组件的实施方式。如图16和图18所示，旋转轴从阀塞延伸，并且臂从轴延伸。剪切销定位在臂和销支座之间，从而防止臂(和轴)旋转。如图16所示，剪切销可设置有变窄弱化区域，以促进剪切并且设定剪切销会失效时的剪切力的值。
尽管图1和图14至图18示出从轴延伸以接合失效机构的接触臂，但本公开内容不限于此布置。在一个实施方式中，失效机构可与旋转轴直接接合。例如，销可被插穿轴并且与阀主体接合，使销承受剪切负荷，如共有的美国专利No.5,984,269的图1所示的，该美国专利的全部内容特此以引用方式纳入。作为图19中示出的另一个实施例，压缩型弯折销可直接接合阀轴的一部分，使得弯折销将阻止阀轴的旋转。当图19的弯折销承受预定负荷时，它会失效并且允许轴旋转。如图19所示，可设置销螺钉以预加载弯折销。在另一个实施方式中，可使用另一个预加载机构(诸如，弹簧)来预加载弯折销或者可将弯折销预加载在销仓筒内。作为图20中示出的又一个实施例，拉伸失效构件(例如，拉伸杆或拉伸板)可直接接合阀轴的一部分，使得拉伸失效构件将阻止阀轴的旋转。当拉伸失效构件承受预定负荷时，它可拉伸失效并且允许轴旋转。
图1示出可用于预加载失效销的销螺钉。图14示出可用于预加载压缩型弯折销的销螺钉的另一个实施方式。预加载失效构件还可使用夹具、弹簧或任何其他合适的预加载机构来实现。预加载可增加阀塞性能的可预测性。预加载可增加打开转矩，这样可有助于更快速打开阀。例如，可使用预加载来克服阀密封件和机械连杆中的静摩擦，并且减小这些因素对阀打开压力的影响。
图3A和图3B示出图1中的能旋转的阀组件的释放机构组件的侧视图。如图所示，接触臂包括被布置成接触失效销的销接触元件。释放机构组件包括闩锁和缓冲器。缓冲器被构造成在失效销断裂(如图3B中所示)之后当阀塞打开时(借助接触臂)吸收塞的旋转能量。闩锁被构造成当阀已经打开时保持塞处于全开位置。尽管闩锁和缓冲器一起在图3B中示出，但料想到，可设置没有缓冲器或其他能量吸收机构的闩锁。还料想到，可设置缓冲器或其他能量吸收机构，而不使用闩锁。
尽管在图3A和图3B中示出了缓冲器，但料想到，可使用任何合适的缓冲器或能量吸收机构来吸收打开阀塞的旋转能量。例如，在图4中，设置弹簧。又如，在图5中，设置可塌缩的波纹管。合适的能量吸收机构可被构造成发生变形(可逆或不可逆地)。合适的能量吸收机构的其他实施例可包括贝氏弹簧垫圈、贝氏弹簧、液压活塞或垫片。能量吸收机构可被设置为可更换的模块或仓筒的一部分。
尽管在图3A和图3B中示出的是闩锁，但料想到，可使用任何合适的捕获机构(作为闩锁的补充或替代)将阀塞在打开之后保持在打开位置。例如，在图6中，设置扭力弹簧。图6中的扭力弹簧被构造成对阀塞施加打开转矩。又如，在图7中，设置磁体，以施加往往会将阀塞在打开之后保持在打开位置的磁力。将阀塞保持在打开位置的合适机构的其他实施例可包括夹子、钩-环闭合或粘合剂。
图6中示出的扭力弹簧还可对失效销预加载力。预加载还可增加到打开转矩，这样可有助于更快速打开阀。例如，可使用预加载来克服阀密封件和机械连杆中的静摩擦，并且减小这些因素对阀打开压力的影响。
例如，在图1至图3B中示出的能量吸收和闩锁特征与释放机构设置在阀主体的同一侧。本公开内容不限于该构造。例如，如图8A和图8B所示，能量吸收器可安装在阀主体的与释放机构相对的一侧。如图8A所示，阀轴可设置有臂，当阀塞打开时，臂与能量吸收器接触(图8B)。又如，如图9A和图9B所示，闩锁可安装在阀主体的与阀主体相对的一侧。闩锁可被构造成当阀塞打开时捕获从阀塞轴延伸的臂(图9B)。图9A和图9B中示出的闩锁设置有闩锁螺钉，可使用闩锁螺钉拧紧或松开闩锁，由此增大或减小启动闩锁必须施加的力。料想到，通过增大启动闩锁必须施加的力，可允许闩锁从打开的阀塞吸收旋转能量。
图8A、图8B、图9A和图9B示出从阀轴延伸以接合能量吸收器和/或捕获机构的臂。然而，料想到，不需要使用臂。例如，轴可直接接合能量吸收器、捕获机构、放慢或停止轴旋转的机构或本公开内容的其他方面。
在一个实施方式中，轴可包括切口或其他几何形状，所述切口或其他几何形状被构造成与另一个机构一起操作以限制相对于阀主体的轴旋转。例如，如图21所示，轴可包括切口。在旋转的阀组件中，图21的带切口轴可与捕获机构(诸如，图22A和图22B中示出的闩锁)结合使用。如图22A所示，轴处于闭合阀位置，闩锁脱离。如图22B所示，轴已经顺时针旋转90度成为打开位置，从而允许闩锁接合轴中的切口并且防止轴向着阀闭合位置旋转回来。
在另一个实施方式中，轴的带切口端可装配在(图23A和图23B中示出的)轴外壳内，轴外壳可从阀主体延伸或者以其他方式附接到阀主体。轴外壳可包括突起或其他特征，所述突起或其他特征被构造成阻止轴旋转越过设定位置(例如，与阀塞的大体打开位置对应的位置)。通过例证的方式，图23A示出处于阀闭合位置的图21的带切口轴，图23B示出处于阀打开位置的图21的带切口轴，其中，轴外壳的突起防止轴进一步旋转。轴外壳的突起可被构造成从轴吸收旋转能量和/或可包括捕获轴以防止它进一步旋转的特征。
还料想到，轴可被构造成与可包括离合器机构或棘轮机构的捕获机构协作。如图24所示，例如，轴可包括齿状端部。当与棘轮或离合器(未示出)成对时，可允许图24中示出的轴只在一个方向上旋转。结果，可防止轴将阀塞在打开之后返回闭合位置。
能旋转的阀组件的阀塞可被确定形状，以改进阀打开时的流体流动特性。如图10A和图10B所示，例如，阀塞可设置有翼形或舵形的横截面。图示的阀塞包括平滑弯曲的前缘，并且向着后缘渐缩。当翼形或舵形的阀塞处于打开位置(图10B)时，流体可比它环绕典型阀塞(通常呈现出对于流体流而言突变的剖面并且没有渐缩的特征)将更平滑的方式环绕阀塞流动。相比于已知的阀塞，所得的平稳流可减少紊流和或增加逸出的流体流动的流量。另外，环绕翼形或舵形阀塞的流体流可增加旋转力，以更快速地打开阀。另外，环绕翼形或舵形阀塞的流体流可将阀塞保持在打开位置，当接近全开取向时放慢塞的旋转，和/或防止塞在打开位置和闭合位置之间振荡。因此，本公开内容料想到，通过改造阀塞的外形，可不再需要闩锁机构或能量吸收机构(诸如图1至图3中示出的机构)(或者增加了闩锁机构或能量吸收机构的效用)。换句话讲，翼形或舵形阀塞可与或不与闩锁和或能量吸收机构一起使用。
能旋转的阀组件可包括易因外部热而卷曲或损害的组件。因此，可使用热护罩来保持能旋转的阀组件或其部件免受环境热影响。如图11A所示，例如，能旋转的阀组件的释放机构组件可用热外罩包围。另外或另选地，热护罩可环绕阀主体的一部分或全部设置。在一个实施方式中，热护罩可附接到阀主体。在图11B中示出的另一个实施方式中，热护罩可设置成靠近阀主体，处于阀主体和热源之间。图11B中的热护罩可以是例如用于将辐射热反射开的反射篷。料想到适于反射、隔离或以其他方式保护阀免受热源影响的任何其他机构。可特别地期望用热护罩防止阀被不对称加热，因为不对称加热可产生会干扰阀操作的主体-轴关系的失真。
由于与已知能旋转的阀塞一起使用的偏离轴设计，已知塞的质量可不均匀地分散到能旋转的轴上。本公开内容料想到提供具有偏离轴的质量平衡的或者重力居中的塞。例如，如图12所示，阀塞的一部分可包括用于减小轴一侧质量的空腔。作为图13中示出的另一个实施例，阀塞可设置有增加轴一侧质量的配重。还料想到，(例如，图10A和图10B中示出的翼形设计中)通过将阀塞成形为在轴一侧更厚，还可将阀塞的重量相对于轴平衡。
虽然以上公开内容的至少一部分的重点放在在阀轴的一端设置有一个释放机构的能旋转的阀塞组件，但本公开内容不限于此布置。本公开内容的原理可与具有多个释放机构的能旋转的阀塞一起使用。例如，可设置一对配合的释放机构，阀轴的各端部具有一个释放机构。此布置当被置于压力下时，可导致阀塞和阀轴上的负荷更均匀-例如，此布置可减小施加到阀轴的扭力。本公开内容的原理可用于在轴的一端或两端设置例如闩锁和/或能量吸收器(例如，具有释放机构中的一个或两个)。
以上实施方式只是示例性的。对于本领域中的技术人员，在考虑到说明书和本文中公开的实践的情况下，将清楚其他实施方式。

Claims (12)

1.一种能旋转的减压阀组件，该能旋转的减压阀组件包括：
阀主体；
塞，该塞安装在所述阀主体内，所述塞能绕着能旋转的轴在打开位置和闭合位置之间旋转；
释放机构，该释放机构被构造成在所述能旋转的减压阀组件的打开压力之前接合所述轴并且将所述塞保持在所述闭合位置；
其中，所述释放机构包括失效构件，其中所述失效构件是弯折销并且其中所述塞被构造成当所述弯折销失效时旋转到所述打开位置，所述能旋转的减压阀组件还包括被构造成预加载所述失效构件的预加载机构；
其中，所述能旋转的轴包括接触臂，所述接触臂包括第一端和第二端，所述第一端限定所述接触臂的旋转轴线，所述第二端被构造成接合所述失效构件并且将转矩从所述轴传输到所述失效构件；
缓冲器，该缓冲器被构造成当所述塞旋转到所述打开位置时通过接合所述接触臂的所述第二端来吸收所述轴所赋予的旋转动能；以及
捕获机构，该捕获机构被构造成当所述塞旋转到所述打开位置时接合所述轴，并由此防止所述轴进一步旋转。
2.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述能旋转的轴包括至少一个齿部；并且
其中，所述捕获机构包括棘轮或闩锁，所述棘轮或闩锁被构造成接合所述至少一个齿部。
3.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，所述能旋转的减压阀组件还包括热护罩。
4.根据权利要求3所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述热护罩附接到所述阀主体。
5.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述轴偏离所述塞的中心，并且其中，所述塞的质量平均分散到偏离的所述轴的两侧。
6.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述捕获机构是闩锁，并且其中，所述闩锁被构造成借助所述接触臂接合所述轴。
7.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述捕获机构包括闩锁。
8.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述捕获机构包括棘轮。
9.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述塞是翼形的。
10.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述塞的质量在所述轴两侧是平衡的。
11.根据权利要求1所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述失效构件是弯折销，该弯折销被构造成当所述塞处于闭合位置时从所述轴接收第一压缩负荷形式的转矩；并且
其中，所述预加载机构被构造成向所述弯折销预加载第二压缩负荷；
其中，所述弯折销被构造成当组合的所述第一压缩负荷和所述第二压缩负荷达到设定负荷极限时失效，并且其中，所述塞被构造成当所述弯折销失效时旋转到打开位置。
12.根据权利要求3所述的能旋转的减压阀组件，其中，所述热护罩定位在所述阀主体和在所述阀主体外部的热源之间，其中，所述热护罩被取向成保护所述阀主体免于遭受因外部的所述热源造成的不对称加热。
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