專利名稱：壓力介質操縱的閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及壓力介質操縱的閥，它具有一個包圍著閥室的閥體，其中，在殼體內設有與閥座相配合的可移動閥盤，和一個與該閥室隔離開的缸筒，并由一伺服活塞將該缸筒分成兩個分室，該閥盤通過閥軸與伺服活塞連接。在閥座鄰近閥盤的一側，該殼體通過入口與壓力介質供給裝置連通;在閥座遠離閥盤的一側，該殼體通過出口與壓力介質接受裝置連通。一個壓力控制裝置用于可選擇地對兩個分室中至少一個供給以各種不同壓力，以便推動閥盤移向閥座或離開閥座。
在瑞士專利589815號中已介紹過這種閥，該閥通常是根據靜力設計的，即當包括閥盤、伺服活塞和閥軸的系統處于正常狀態時，作用于該運動系統的力都是按靜力考慮。然而，當該閥開啟時，各種動力就作用于該運動系統上。例如，壓力脈動就有可能出現，因為介質壓力的作用，該脈動從入口朝向出口傳送作用于閥盤的背面，也作用于閥盤的前面，因而加速開啟動作，這就會導致不希望發生的閥盤震動。當壓差很大時，壓力脈動還使整個承壓系統產生機械應力。另外，其它動力可能影響閥的開啟，例如因介質流的折流會在閥盤處產生的脈沖力。最后，該運動系統可能經受由于介質流過閥的狀態發生改變所產生的動力，例如，如果該介質是蒸汽，由于攜帶水分的蒸汽壓力突然發生變化，該水分會猛然沖擊閥盤。
本發明的目的是以簡單而經濟的方法減小上述型式的閥在閥開啟和關閉時所產生的動力影響。
本發明為解決該問題，將閥座在其遠離閥盤一側匯合成補償缸室，在其內導引一與閥盤同軸連接的補償活塞。閥盤和補償活塞的互相接近的兩端面，其大小彼此大致相等。介于補償活塞和閥盤之間的補償缸室與出口連通，一空心導流器位于閥體內閥座的上游端，閥盤在其介質流入側具有一直徑基本上與閥盤相等的伸出部，并且伸進導流器中。
壓力脈動多半在閥盤和補償活塞之間的補償缸室中被吸收，因此產生震動的可能性極少，從而能平穩地進行開啟和關閉的動作，同時也減少了閥的機械應力。由于導流器與伸進其中的閥盤伸出部相配合，在閥盤的介質流入側不產生流體的折流，從而也排除了由此產生的脈沖力。另外，當介質的狀態發生劇烈改變時，例如發生水錘現象時，并不影響到閥盤，因為這種水錘被以剛性連接在閥體上的導流器所欄截。
下文結合附圖
將更詳細描述本發明的實施例。該附圖是本發明的主要由負載致動的安全閥的縱向剖面圖。
一個包圍著閥室202的閥體201，具有一個與該閥室202隔絕的立式缸筒204，該缸筒由伺服活塞203再分成下分室205和上分室206。一個與閥座207相配合的閥盤208位于閥室202內，并經由閥軸209與同軸伺服活塞203連接。在閥座207鄰近閥盤208的一側，該閥體201與入口210連接，入口210與壓力介質供給裝置(未圖示)連接。在閥座207遠離閥盤208的一側，閥室202與壓力介質接受裝置(未圖示)相連接的出口211相匯合。
按流向考慮，置于閥室202內、在閥座207之后的是一個補償缸室214，在其內導引一與閥軸209連接的同軸補償活塞213。閥盤208和活塞213的互相接近的兩端面，其大小彼此大致相等。介于活塞213和閥盤208之間的補償缸室214具有一段穿孔區215，缸室214通過該穿孔區與出口211連通。
入口210和上分室206通過帶有控制閥217的管道216相互連通。伺服活塞203的節流孔203′將兩個分室205和206相互連通。溢流管220把遠離閥盤208的補償缸室的端部與壓力介質接受裝置連通，該接受裝置最好與連接到入口211的供給裝置是一樣的。下分室205經由通道212與溢流管路220連通，因而與壓力介質接受裝置也連通。
壓縮彈簧219置于分室205內，并向上助推閥盤208的關閉動作，這樣，在不存在介質壓力情況下，該閥處于關閉狀態。
閥盤208在其介質流入側具有一個圓柱形伸出部218，其直徑基本上與閥盤208的最大直徑相等，并且在其底部收縮成圖中所示的截頭錐體。伸出部218伸進導流器229中，導流器的上部呈圓筒體，用以導引伸出部218，導流器的底部呈流線型。該導流器229通過多個徑向肋230連接到圓環231上。圓環231的內徑基本上等于介質流入區閥體201的直徑。為容納圓環231，入口210設有適配圓環231外徑的凹槽232，環231的頂端面與凹槽232的頂端形成的臺肩相接觸。環231的底端面支承在與入口210連接的管225的法蘭233上。
因此，導流器229使經過管225流入的介質折流進入導流器229與閥體201之間的環形室內，從而因折流產生的脈沖力由固定的導流器229所吸收。必然地，當閥盤208打開時，它不受明顯的折流及由此產生的脈沖力。承受流入介質的導流器229的流線型表面實際上不帶小孔;但是，該導流器229可以設有小孔，用于當閥盤208打開時，可從腔體中排出介質和當閥蓋208進行關閉動作時，可供吸入介質。
附圖表示處于正常位置，即呈關閉狀態的安全閥。在該狀態下，閥217也呈關閉狀態。當然，在溢流管220中存在的低壓同樣也存在于下分室205內，由于設有節流孔203′，該低壓也存在于上分室206以及也存在于遠離閥盤208，并通過通道212與下分室205連通的補償缸室的端部。在出口211中存在的低壓也同樣存在于閥盤208和補償活塞213之間的補償缸室214中。但是，高壓介質作用于接近入口210的閥盤端面上，將閥盤208緊密地壓貼到閥座207上。缸室204中析出的冷凝液可以通過節流孔203′和通道212排出。
當控制閥217開啟時，入口210內的高壓經由管路216作用于上分室206，由于通過節流孔203′逃逸的壓力介質的量很少，因此，能繼續維持原來下分室205中的較低壓力，閥的其余部分的壓力關系保持不變。由于限定上分室206的伺服活塞的端面大于承受入口210中高壓的閥盤端面，因此閥軸209和與之連接的所有零件均下降，該閥即開啟。作用在閥盤208背面的壓力也作用于鄰近閥盤的補償活塞端面上。由于兩端面的尺寸基本相等，故這些力互相抵消，而且閥盤208的位置基本上不受壓力脈動的影響。
當控制閥217關閉時，上分室206的壓力降低，并且，以一方為入口210內的壓力剩以鄰近入口部分的閥盤端面面積和另一方為上分室206的壓力乘以與之鄰近的伺服活塞端面面積兩個值之間的差值是這樣起作用的，它使該閥重新關閉，閥盤208牢牢地壓緊在閥座207上。借助壓縮彈簧209、補償活塞213兩端面之間的壓差以及介質流，進一步增強這一關閉動作。本發明的閥關閉后，閥室202的壓力下降，并重建控制閥217開啟之前工作壓力的狀態。
作為上述實施例的一改變型，本發明也可用于壓力介質操縱的流量控制閥。
權利要求
1.一種壓力介質操縱的閥，它具有一個包圍著閥室的閥體，其中，在殼體內設有與閥座相配合的可移動閥盤，一個與該閥室隔絕的缸筒，并由一伺服活塞將該缸筒分成兩個分室，該閥盤通過閥軸與伺服活塞連接，在該閥座鄰近所述閥盤的一側，該殼體通過入口與壓力介質供給裝置連通，在該閥座遠離所述閥盤的一側，該殼體通過出口與壓力介質接受裝置連通，一個壓力控制裝置用于有選擇地對上述兩個分室至少其中之一提供各種不同的壓力，以便推動所述閥盤向著該閥座或離開該閥座運動，其特征在于所述閥座在其遠離所述閥蓋一側匯合成補償缸室，在缸室內導引一與所述閥盤同軸連接的補償活塞，所述閥盤和補償活塞的互相接近的兩端面，其大小彼此大致相等，位于補償活塞和閥盤之間的所述補償缸室與出口連通，一空心導流器位于該閥體內所述閥座的上游端，所述閥盤在其介質流入側具有一直徑基本上與該閥盤相等的伸出部，并且伸進所述導流器中。
2.根據權利要求1所述的閥，其特征在于，所述補償缸室在其接近閥盤端與壓力介質接受裝置連通。
3.根據權利要求1或2所述的閥，其特征在于，所述導流器設有多個徑向肋，用于將其固定在所述閥體內。
4.根據權利要求3所述的閥，其特征在于，所述肋以其徑向向外伸出端連接在所述導流器周圍的封閉圓環上，該圓環配置在該閥體內具有合適尺寸的凹槽中。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的閥，其特征在于，所述壓力介質是由該閥操縱的介質。
全文摘要
在閥體(201)內設置一個與閥座(207)相配合的可移動閥盤(208)，該閥盤(208)經由閥軸(209)與一在缸筒(204)中移動的伺服活塞(203)連接。閥座(207)在其遠離閥盤(208)側匯合成補償缸室(214)，在其內導引一與閥盤同軸連接的補償活塞(213)。空心導流器(229)置于閥體(201)內閥座(207)的上游端，閥盤(208)在其介質流入側設有一直徑基本上與閥盤相等的伸出部(218)，并且伸進導流器(229)中。
文檔編號F16K17/04GK1055987SQ90102538
公開日1991年11月6日 申請日期1990年4月26日 優先權日1989年4月27日
發明者埃德爾伯特·蒂芬海勒 申請人:蘇舍兄弟有限公司