CN1682052A - 具有弹性阀元件的控制阀 - Google Patents

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CN1682052A CNA038217155A CN03821715A CN1682052A CN 1682052 A CN1682052 A CN 1682052A CN A038217155 A CNA038217155 A CN A038217155A CN 03821715 A CN03821715 A CN 03821715A CN 1682052 A CN1682052 A CN 1682052A
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CNA038217155A
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H·阿恩德特
P·格拉夫森
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Abstract

本发明涉及一种用于控制液流流量的流量控制阀，阀体中的流量控制件是弹性材料。控制阀仅具有一个流量控制件，该流量控制件能实现阀的所有作用，即，止回作用，流量限制作用和/或流量控制作用。

Description

具有弹性阀元件的控制阀
技术领域
本发明涉及一种控制流体流动的控制阀，其中阀体中的液流控制元件是由弹性材料制成的。
背景技术
这种阀在US5,267,585中是公知的，其中，球形弹性件放置在流量控制阀的控制腔中。通过压该球形弹性件，该弹性件将变形，从而在阀体中，从吸入通道到排出通道的流量减小。充分地压该弹性件将完全阻断液流量，从而阀被关闭。
US5,267,585所公开的阀包括多个不同部件，将它们组装以形成阀。该阀在非致动状态下也能完全打开，液流量对开口度没有影响。从而需要与流体所穿过的控制阀串联连接的分离阀来限制流量。
如US5,267,585中公开的阀一样，流量控制阀通常通过阀件和阀体之间的相对运动来影响流量。
在下面，流量控制作用被理解为任何控制影响，由于流体的流速或由于阀的致动，流量控制阀将影响液流流量。
发明内容
本发明的目的是简化控制阀的制造。本发明的另一个目的是提供一种能在非致动状态下关闭的控制阀。另外，本发明的目的也是提供一种控制阀，其中液流量将影响控制阀的开口度。
达到本发明的目的在于：流体从一个流体通道向另一流体通道流动所产生的流体压力将作用在弹性件上，从而至少产生一部分流量控制作用。因此，通过合适确定阀元件的尺寸来实现液体流速和液流方向的限制，即，控制腔内侧的自调控制。
优选地，用于起到至少一部分流量控制作用的流体压力在流体从流体排出通道流向流体吸入通道的情况下比在流体从流体吸入通道流向流体排出通道的情况下要小。因此，仅通过关闭或限制元件能在阀的内侧实现流速限制和止回作用。
在本发明的一个实施例中，仅流体压力产生控制作用。因此，能简单地获得自控制液流方向的控制阀。
在本发明的另一实施例中，致动件固定到弹性件上，流量控制阀的作用不仅通过流体压力产生，还通过致动致动件来产生。因此，阀还具有外部控制作用，但是仅使用一个关闭件或限制件就可实现这种作用。
优选地，当致动件未被致动时，弹性件抑制吸入通道中的流体与排出通道中的流体相通。这将形成常闭阀，即，没有对其施压时关闭的阀。
优选地，当致动件未被致动时，弹性件完全填充控制腔。因此，能将弹性件模制在控制腔中，从而十分简单地生产该阀。
在本发明的一个实施例中，当致动件被致动时，弹性件将受流体压力影响，超过一定大小的流体压力将阻止排出通道中的流体和与控制腔中的流体相通。因此，过大的流速将关闭阀，从而阻止液体流动，直到阀的入口和出口之间的压力条件达到正常。
附图说明
已经概括地描述了本发明，现在将参照附图详细地描述本发明的实施例，
附图如下：
图1：本发明的一个实施例处于关闭状态时的截面图；
图1A：图1的剖视图；
图2：本发明的一实施例处于打开状态时的截面图；
图2A：图2的剖视图；
图3：本发明的一实施例处于打开状态并受流体压力影响时的截面图；
图3A：图3的剖视图；
图4：本发明的第二实施例处于关闭状态时的截面图；
图4A：图4的剖视图；
图5：本发明的第二实施例处于打开状态时的截面图；
图5A：图5的剖视图；
图6：本发明的第二实施例处于打开状态并受流体压力影响时的截面图；
图6A：图6的剖视图；
图7：本发明的第三实施例处于未受影响状态时的截面图；
图8：本发明的第三实施例处于受影响状态时的截面图；
图9：本发明的第三实施例处于另一种受影响状态时的截面图。
每一图中的附图标记对于同一构件来说是相同的。这表示下面的附图标记表将表示这些标记被使用的所有图中的构件。
1：阀体 2：流体吸入通道 3：流体排出通道 4：弹性阀元件 5：末端部分 6：末端部分 7：致动件 8：支撑件 9：螺钉 10：箭头 11：流动空间 12：槽 13：弹性阀体的顶端部分 14：弹性阀体的控制部分
具体实施方式
现在参见图1，阀体1包括流体吸入通道2和流体排出通道3。在两流体通道的径向形成有孔作为控制腔，弹性件设置在该孔中。弹性件4具有两末端部分5和6，它们的直径大于弹性件4主体部分的直径。弹性件4被模制在阀体内侧，两末端部分5和6用于将弹性件固定在阀体中。
致动件7通过将其浇铸在弹性件内侧而被固定，并朝阀体外部延伸。支撑件8设置在阀体的一侧上，其中致动件在该侧延伸，从而给弹性件提供了附加的支撑力来抵抗致动件的致动所产生的影响。支撑件8通过螺钉(位置9所示)安装到阀体上。
当弹性件被模制在阀体内侧时，控制腔被弹性件完全填充。从而，当致动件如图1所示那样未被致动时，流体不能从吸入通道2流入排出通道3中，或不能从排出通道3流入吸入通道2中。
图1A显示了图1的A-A剖视图，在该图中能看到弹性件完全填充控制腔。
图2表示图1中的阀，其仅处于打开状态。在箭头10所示方向上拉动致动件7，从而弹性件将在流体通道2和3连接到控制腔的区域中收缩。这样收缩将使流体有自由流动的空间，如图2和2A中的位置11所示。
大多数弹性材料具有固定体积。因此，弹性件在一个位置处收缩将意味着同一弹性件在另一位置处将膨胀。在图2中，能将这种材料膨胀看成是：凸出部分沿致动件7上的作用力10的方向穿过支撑件8上的孔。一定的自由空间或支撑件8的变形能使弹性件发生一定变形。致动件的端点的准确位置与整个控制阀的几何形状相关。从图1到图2，端点的位置在移动，这在图中可以看出来。
因为，当致动件未被致动时控制腔中没有流体，因此，阀能准确地从吸入通道2向排出通道3提供一定量流体。
图3和3A将能解释控制阀的其余作用。当致动件被致动时，流体能从流体吸入通道2流入流体排出通道3中，流体流动产生的流体压力将作用在处于打开区域11的弹性件上。这些力将在流动方向上推动弹性件，在一定大小的力的作用下弹性件4将阻塞流体排出通道3。这意味着，该阀不仅具有控制作用，还具有流量限制作用，从而将流量限制到一定程度。因此，致动件必须与弹性件一起弯曲或必须以弹性方式连接到拉动致动器上。因为限制了这种运动，则能容易实现这种弹性连接。
图3和3A也表示了流体推动弹性件将怎样影响致动件8。致动件的端点位置顺应流动方向，因此弹性件朝排出通道3运动。致动件的相反端(位于阀的外侧)逆着流动方向移动。
用于致动致动件的拉动致动器可由推动致动器取代。在弹性件上用于致动件的固定点最好适于拉动或推动，但是拉动和推动都将使弹性件在流体通道2和3连接到控制腔的区域中收缩。
图4-6表示图1-3中的控制阀的另一实施例，其中阀体上的槽12用于支撑弹性件4，其中弹性件被模制于该槽12中。下面不将进一步解释图4-6中的阀，因为除了弹性件的支撑之外，所有构件和作用与图1-3中的相同。
图7表示具有流体吸入通道2和流体排出通道3的阀体1。控制腔位于阀体内侧，控制腔由弹性件4局部填充。弹性件4具有固定在控制腔的顶部上的基座部分13和能在控制腔的底部内侧移动的控制部分14，但是该控制部分14固定到弹性件的基座部分13上。流体吸入通道比流体排出通道更邻近于控制部分14。
图8表示图7中的阀，其处于流体从流体吸入通道2流入流体排出通道3的状态下。流体流动所产生的流体压力在朝流体排出通道3的流动方向上推动弹性件的控制部分14。在一定流量下，控制部分14将阻塞流体排出通道，从而提供流量限制作用。
图9表示图7中的阀，其处于流体从流体排出通道3流向(或努力流向)流体吸入通道2的状态。由于流体压力和压差，弹性件的控制部分14将阻塞流体吸入通道，从而提供止回作用。
产生止回作用和流量限制作用的程度根据弹性件4的控制部分14的位置和几何形状而定。当控制部分14处于控制腔的中心位置时，既产生止回作用，又产生流量限制作用。当将控制部分14越来越移到偏心位置时，则产生止回作用和流量限制作用这两种作用的程度差距就越大。

Claims (8)

1、一种流量控制阀，包括：阀体(1)，该阀体具有形成在其中的控制腔，所述控制腔与流体吸入通道(2)和流体排出通道(3)中的流体相通；放置在所述控制腔内侧的弹性件(4)，其特征在于：流体从所述流体通道中的一个向所述流体通道中的另一个流动所产生的流体压力将作用在所述弹性件上，从而产生至少一部分流量控制作用。
2、根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于：用于执行所述至少一部分流量控制作用的所述流体压力在流体从所述流体排出通道流向流体吸入通道的情况下比在流体从流体吸入通道流向流体排出通道的情况下要小。
3、根据权利要求1或2所述的流量控制阀，其特征在于：仅所述流体压力产生所述流量控制作用。
4、根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于：致动件(7)固定到所述弹性件上，所述流量控制作用不仅通过所述流体压力产生，也通过致动所述致动件来产生。
5、根据权利要求4所述的流量控制阀，其特征在于：当所述致动件未被致动时，所述弹性件抑制所述流体吸入通道中的流体与所述流体排出通道中的流体相通。
6、根据权利要求4或5所述的流量控制阀，其特征在于：当所述致动件未被致动时，所述控制腔由所述弹性件完全填充。
7、根据权利要求4至6中的任一项所述的流量控制阀，其特征在于：当所述致动件被致动时，所述弹性件受到所述流体压力影响，超过一定大小的流体压力将阻止所述流体排出通道中的流体和所述控制腔中的流体相通。
8、一种流量控制阀，包括：阀体(1)，该阀体具有形成在其中的控制腔，所述控制腔使流体吸入通道(2)和流体排出通道(3)中的流体相通；放置在所述控制腔内侧的弹性件(4)；与所述弹性件连接的致动件(7)，其特征在于：当所述致动件未被致动时，所述弹性件抑制流体从所述流体通道中的一个流入所述流体通道中的另一个中，通过致动所述致动件来产生至少一部分流量控制作用。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication