CN1353800A - 阀门中的装置 - Google Patents
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Abstract
一种阀门1,包括阀壳2,在阀壳2的相对侧部上优选彼此正对地设置入口3和出口4。在阀壳2中在入口3和出口4之间,设置了阀体5,阀体具有大致圆柱形通道6并枢转安装在阀壳2的内侧,从而在阀门1处于全方位开启位置,通道6以及入口3和出口4彼此之间位于一条直线上。确定二者之间的腔室并设置有通孔11、11′的大致平面形的壁设置在通道6中。在阀门开启运动开始时,入口只与一个腔室连接,该腔室经由壁开口、中间腔室与相对的腔室连接,而后者与出口连接。在阀门连续开启过程中,越来越多的腔室,最终所有腔室分别与入口和出口连接。装置包括至少一对相交壁8a、8b;9a、9b、10a、10b。它们位于通道6中,从而分别位于入口3和出口4的最近处的两个相对腔室K1、K4;k1、k9相对于中心平面对称,通道的中心轴6a在阀体5的旋转运动过程中位于开启和关闭位置之间,反之亦然。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀门中的装置,特别是在权利要求1前序-特征部分所确定的类型之一。
本发明还涉及一种根据权利要求6前序-特征部分所述的方法。
背景技术
公知的是,在所述类型阀门中,在较大的液压梯度中,发生气穴现象及高噪音度。
例如,在欧洲专利申请第87901700.2号及第81302496.5号中已经公开的装置,用于降低发生气穴现象的倾向以及由此引发的噪音的倾向。然而,所述装置制造相对复杂,因此昂贵。
发明内容
本发明的目的是制造一种相比于现有技术较为简单的所述类型的装置。这是根据本发明由具有权利要求1的特征部分确定的特征的装置而实现的。优选的实施例在附属权利要求2至5中阐述。
根据本发明的装置提供了许多优点。在生产方面,通过设置有通孔的相交壁的组合,该装置易于实现高稳定性。这就显著降低了因壁上的压力梯度而产生的振动的风险。此外,输入的流量被对称分割,而且被分割的流量恰在出口前部与另一流量“碰撞”。这种碰撞产生了另一压力梯度,压力梯度被实际冲撞吸收并随后由阀门材料而至较小程度的事实,即使应该发生气穴现象的情况下,阀门的损坏也被减至最小程度。在全开启的位置,实现了通过阀门的近似对称的流动,并保证了良好的噪音降低特性以及该位置的低压力梯度。
根据本发明的方法的特征在权利要求6的特征部分阐述。
附图说明
本发明将在下文参照附图详细描述,附图中:
图1a是示出阀门的示意性平面图;图1b是示出图1a中的阀门沿线B-B截取的纵剖视图。
图2a是横截面视图,示出了本发明的带有一对相交壁的穿过阀门的大致圆柱形的通道;图2b示出了该壁之一;
图3a类似于图2a,示出了两对带有彼此成对相交的壁的通道;图3b示出了根据图3a的一个壁的示例;
图4a是阀体的示意性透视图,示出了穿过其中布置有四个壁的阀体通道的流量如何产生。
具体实施方式
球形阀门1包括阀壳2,在阀壳的相对侧部上布置有入口3和出口4。具有大致圆柱形通道6的阀体5枢转安装在阀壳2的内侧。图1a示出了连接至阀体5的轴5a,用于使阀体5工作。在阀门1的全开启位置,入口3和出口4以及通道彼此之间位于一条直线上。图1b还示出了两个环形密封件7a、7b,分别用于入口3和出口4与阀体5之间的密封。本领域中技术人员将意识到,在某些应用场合,只需要一个密封件。
根据本发明,至少一对相交壁8a、8b(见图2a)和9a、9b和10a、10b(见图3a)设置在通道6中。如从图2a和4所见,现在将首先参照图2a、2b和4详细描述布置成象通道6中的十字的一对壁的构造。通道6中的空间由壁8a、8b分割成四个腔室K1、K2、K3和K4。所述腔室定位成腔室K1位于入口3的最近处,而与腔室K1正对的腔室K4位于出口4的最近处。壁8a、8b是相同的并且设置有狭缝12以用于将二者连接在一起,从而二者可以相互插入对方之中。配装进通道6中的壁8a、8b的相交线8c与通道的中线6a重合。如从图2b可见,壁8a、8b设置有相对于中心线6a倾斜的贯通的狭缝11,优选地为在流动方向上两个连续壁上的狭缝的突出线条彼此形成直角的方式。
如清晰所见,当阀体在开启方向转动时,发生下述情况:
随着开启运动逐渐进行,不断增加的较大连接在入口3和腔室K1之间开启,并相应的在腔室K4和出口4之间开启。因此,最初是介质流入腔室K1中,被迫使通过壁8a、8b中的狭缝11,以两个基本相等的流量进入腔室K2和K3中。当再次通过分别位于腔室K4和腔室K2和K3之间的壁中的狭缝开口11中之后,所述流量在腔室K4中重新组合。本领域中技术人员将意识到,这会产生压力梯度,即:
1.从入口借由小开口并进入腔室K1中的介质的通道处。
2.在通过狭缝从腔室K1到腔室K2的半流量通道处,或通过狭缝从腔室K1到腔室K3的另一个半流量通道处。
3.在从腔室K2和K3到腔室K4的介质的半流量通道处。
4.在腔室K4中介质半流量的交汇处,以及
5.在腔室K4和出口4之间通过小开口的介质的通道处。
随着阀门逐渐开启,相交壁8a、8b的作用减弱到一定程度,使得当阀门全方位开启时,该作用可忽略。阀门可因此在小开口角度吸收极大的压力梯度并当阀门全方位开启时仍具有大容量。此外,这对应于多数处理系统的特性,其中泵的压力随着增加容量增加而下降,就象定量阀门和管道中的压力梯度随着介质流量增加而增加一样。全方位开启阀门中的壁8a、8b将通过阀门的介质流量分成四分基本相等的流量的事实,因对称流量而赋予阀门极好的特性。
在根据本发明装置的图3a所示的实施例中,如所述,见图3b,两对相交壁,即9a、9b和10a、10b,设置有圆形通孔11′和狭缝12,以允许如图3a所示那样组装。成对的壁9a、9b和10a、10b相对它们相应的相交线9c和10c是对称的,该相交线9c、10c位于通道6的中心线6a的每一侧上。该通道被各壁分成九个腔室,即,位于入口3最近处的腔室k1、腔室k2-k7、位于通道6中心的腔室k8、以及位于出口4最近处的腔室k9。由于对称,腔室k2、k3、k6和k7中的介质的流量基本相等并占腔室k1和k9中流量大小的大半。
在小开口角度处,入口3单独与腔室k1连接,而出口4与腔室k9连接。该情形类似于图2a和图4中所示的情形,但是必须注意,在图3a中的两对相交壁的实施例中,比在图2a和4中的一对相交壁的实施例具有更多的约束点。
该约束点可通过改变确定各腔和/或各开口尺寸的壁中开口数量而自然调整。显而易见的是,阀体不必是球形的,而且本发明还适用于球形扇面阀门或圆柱形/锥形节流阀,只要通道是圆柱形的即可。
应认识到,根据本发明的装置在用于调节气体或蒸汽流量的阀门中也是有利的。
Claims (7)
1.一种阀门(1)中的装置,包括阀壳(2),在阀壳(2)的相对侧部上优选彼此正对地设置入口(3)和出口(4),在阀壳(2)中在入口(3)和出口(4)之间,设置了阀体(5),阀体具有大致圆柱形通道(6)并枢转安装在阀壳(2)的内侧,从而随阀门(1)处于全开启位置,通道(6)与入口(3)和出口(4)彼此之间位于一条直线上,确定二者之间的腔室并设置有通孔(11;11′)的大致平面形的壁设置在通道(6)中,在阀门开启运动开始时,入口只与一个腔室连接,而该腔室经由壁开口、中间腔室与相对的腔室连接,后者与出口连接,在阀门连续开启过程中,越来越多的腔室,最终所有腔室分别与入口和出口连接,其特征在于,所述装置包括至少一对相交壁(8a、8b;9a、9b、10a、10b),它们位于通道(6)中,从而分别位于入口和出口的最近处的两个相对腔室(K1、K4;k1、k9)相对于中心平面对称,其中通道的中心轴(6a)在阀体(5)的旋转运动过程中位于开启和关闭位置之间,反之亦然,从而通过壁(8a、8b;9a、9b、10a、10b)中的开口(11;11′)流入位于入口最近处的腔室(K1;k1)中的介质的流量被分成多个介质流,它们在位于出口最近处的腔室(K4;k9)中组合,产生压力梯度。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该装置具有两对相交壁(9a、9b,10a、10b),它们成对平行而且其相交线(9c、10c)位于通道(6)中心线(6a)的每一侧并与其平行。
3.如前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,开口(11)是狭缝形状的。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述狭缝相对于通道的中心轴均匀倾斜,优选地为两个相邻壁的情况下彼此形成直角的方式。
5.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,开口(11′)是圆形管道。
6.一种方法,阀门(1)中带有阀壳(2),其具有枢转的安装在其中的阀体(5)以及具有基本上圆柱形的通道(6),所述通道在阀门(1)处于全开启位置时与位于阀壳相对侧上的入口(3)和出口(4)成一条直线,其特征在于,至少一对相交的、基本上平面的壁(8a、8b;9a、9b、10a、10b)位于通道(6)中并且设置有流量通过开口(11;11′),壁(8a、8b;9a、9b、10a、10b)定向成由相交平面壁和通道的圆柱形壁确定的两个相对腔室(K1、K4;k1、k9)相对于入口(3)和出口(4)对称,引入位于入口最近处的腔室(K1;k1)的介质流经由壁(8a、8b;9a、9b、10a、10b)中的开口(11;11′)被分成多个介质流,从而产生压力梯度,多个介质流随后在位于出口最近处的腔室(K4;k9)中组合。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,两对相交壁(9a、9b、10a、10b)设置成各壁成对平行并且对齐,从而相交的壁或相交线(9c、10c)位于通道中心线(6a)的每一侧上并与之平行。
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