低温阀制造技术

一种低温阀，包括：第一口、第二口、阀本体、阀杆、密封构件、阀元件和壳体。阀本体包括阀座，该阀座限定了与第一口流体连通的流体孔口。阀杆构造成与阀本体接合，其中，阀杆和阀本体中的至少一者形成内部阀腔。阀元件定位在内部阀腔内。阀元件还构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以大致阻塞通过孔口和第一口的流动。偏置响应于通过阀致动器对阀元件的控制而被控制。通道构造成允许流体沿着纵向轴线流动通过阀杆和阀元件中的至少一者。壳体构造成大致密封并且封围阀本体和阀杆的至少一部分。壳体形成内部壳体腔，该内部壳体腔构造成使阀本体以及阀杆的外部与壳体热隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及阀。更特别地，本申请涉及阀内的密封结构，用于阀内所采用的部件的 材料，并且更特别地，涉及低温（cryogenic)应用和系统内的采用这种特征的球阀和针阀。
技术介绍
常规手控阀设计尝试用在恶劣环境下，该恶劣环境包括其经受增大的振动或冲 击、腐蚀或极端温度条件（比如低温应用）。然而，常规阀会在它们的环境使用的范围方面 受限，并且在延长的寿命周期中不能够可靠地、准确地和/或有效地打开和关闭。例如，低 温阀内的部件在相对短的寿命周期内会断裂和失效。因此，存在对于改进的阀和可以用在 这种阀内的改进的部件的需要。
技术实现思路
本文所公开的是具有改善的可靠性并且易于使用的球阀。一些实施方式使用改进 的材料以提供先前没有认识到的可靠性方面的益处。一些实施方式包括阀的各种部件之间 的焊接接合周界，这能够防止阀泄漏流体（即，液体或气体）并且保护阀免受外部环境条件 影响。这种密封能够防止例如与冷凝、或在阀上或阀内结冰有关的问题。本文的阀的一些 实施方式能够为电子方式控制的。一些实施方式能够防止由阀振动引起的泄漏，例如，由于 电子螺线管致动器的用于对阀进行电子控制的动作引起的泄漏。一些实施方式提供了下述 直通阀构型，该直通阀构型能够改善通过阀的流动、改善安装阀的容易性、和/或改善阀的 内部与外部环境之间的热隔离。一些实施方式提供了前述优势中的两个或更多个优势，所 述两个或更多个优势中的任何一个优势能够改善可靠性、安装的容易性、以及阀和使用阀 的系统的操作成本。 根据一个实施方式，低温阀包括第一 口和第二口、阀本体、阀杆、密封构件、阀元件 以及壳体。阀本体包括阀座，该阀座对与第一口流体连通的流体孔口进行限定。阀杆构造成 与阀本体接合。阀杆包括第一端和相反第二端，其中，纵向轴线延伸通过第一端和第二端。 阀杆形成基本沿着纵向轴线延伸的第一通道。第一通道构造成允许流体流动通过阀杆。阀 元件定位在第一通道的至少一部分内。阀元件构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以基本阻 塞通过孔口和第一口的流动，其中，偏置响应于由阀致动器对阀元件的位置的控制而被控 制。壳体构造成基本密封和封围阀本体与阀杆的至少接合部，并且形成内部壳体腔，该内部 壳体腔构造成使至少一部分阀本体和阀杆一一包括所述接合部一一与壳体热隔离。 在另一实施方式中，提供了低温阀。阀包括阀座、密封构件和阀元件。阀座限定流 体孔口。密封构件包括大于或等于维氏硬度（维氏硬度）HV标度上的大约HV 2000的近似 硬度值。阀元件定尺寸并且构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以基本阻塞通过孔口的流 动。 在另一实施方式中，低温阀包括阀本体、阀元件、阀杆和焊接部。阀本体包括对流 体孔口进行限定的阀座。阀元件构造成当阀元件移动至关闭位置时基本阻塞通过孔口的流 动。阀杆构造成沿着接合周界而与阀本体接合，其中，阀杆和阀本体中的至少一者形成了构 造成接纳阀元件的内部阀腔。焊接部构造成使阀杆与阀本体之间的接合周界气密密封。【附图说明】 图IA和图IB分别为阀的实施方式的上分解立体图和下分解立体图。 图2为图1的阀的仰视图。 图3A为图2中示出的阀处于关闭位置的侧视截面图。 图3B为图2中示出的阀处于打开位置的侧视截面图。 图4A为直通阀处于关闭位置的实施方式的侧视截面图。 图4B为直通阀处于打开位置的实施方式的侧视截面图。 图5为直通阀的实施方式的分解立体图。 图6和图7分别为阀元件的实施方式的立体图和侧视图。 图8为图6和图7中示出的阀元件的侧视截面图。 图9为直通阀处于关闭位置的实施方式的侧视截面图。 图10为直通阀处于打开位置的实施方式的侧视截面图。 图11和图12分别为阀杆的实施方式的立体图和侧视图。 图13为图12中示出的阀杆的侧视截面图。 图14为图12中示出的阀杆的前视截面图。 图15和图16分别为阀元件的实施方式的立体图和侧视图。 图17为图15中示出的阀元件的侧视截面图。 图18为图15中示出的阀元件的前视截面图。 图19为直通阀处于打开位置的实施方式的侧视截面图。 图20为直通针阀的实施方式的局部侧视截面图。【具体实施方式】 尽管以下将关于在低温应用中使用的球阀或针阀对实施方式进行讨论，但将理解 的是，本专利技术能够与其他阀应用一起使用。 常规阀设计在延长的寿命周期中，特别是当阀在恶劣的环境比如高温或低温、冲 击或振动、或其他条件下使用时，不能够可靠地、准确地和/或有效地打开和关闭。可靠性 会由于这种条件的反复循环比如反复的热循环而恶化，其中，这种条件的反复循环会导致 热冲击和/或由于阀及其部件的反复的热膨胀和热收缩而引起的振动。用于使诸如液氮之 类的低温流体流动的阀由于在低温时可能在阀部件上发生的增大的磨损而变得不可靠。另 外，可以在各种阀部件上或各种阀部件内形成的冷凝，和/或由阀传输的流体的泄漏也能 够导致过早的磨损或失效。冷凝和/或泄漏还能够导致阀电气控制系统内的短路，这妨碍 了对常规阀的电子控制。通过将常规阀限制为手动控制，使用这种阀的系统需要额外的操 作者需增加成本。另外，泄漏或冷凝在需要清洁环境的一些系统比如半导体或生物技术应 用中会导致污染问题。当冷凝的液体在阀部件比如阀壳体上或内结冰时，关于冷凝的问题 在低温阀应用中会恶化。另外，由于从采用阀的系统中逸出的气体损耗，因此泄漏、冷凝和/ 或结冰会增加成本。在下述低温系统或其他系统中，泄漏、冷凝和/或结冰会浪费能量：其 中，所输送的气体的温度与大气的温度不同或在释放至大气时是不同的。此外，常规阀设计 难以安装和/或由于阀内的流动路径限制而具有减小的流动能力。因此，存在对于改进的 阀和可以用在这种阀内的改进的部件的需要。 本文所公开的是具有改善的可靠性并且易于使用的阀。这些阀的一些实施方式使 用改进的材料或材料的组合用于阀内的部件以提供先前没有认识到的在可靠性方面的益 处。这些阀的一些实施方式构造成使阀的各种部件之间的接合周界密封，这能够防止阀泄 漏流体并且使阀免受外部环境条件影响。这种密封能够防止例如前述与冷凝、或在阀上或 阀内结冰有关的问题。这种密封可以允许本文的阀的一些实施方式是由电控制的。例如，本 文的阀可以包括螺线管或其他电子开关机构以在采用阀中的一个或更多个阀的系统内提 供增大的流体流动速度和对流体流动的控制。常规低温阀不具有充分的密封并且会泄漏， 因此阻止了常规低温阀与螺线管或其他自动电子元件一起使用。因此，手动式低温系统内 的流动的任何重新分配是耗费时间的并且难以管理。本文的阀的实施方式能够允许使用控 制系统，从而允许以各种响应时间进行切换，其中，所述各种响应时间中的一些响应时间小 于或等于0.5秒。 本文的阀的一些实施方式提供了直通阀构型，该直通阀构型能够改善通过阀的流 动，和/或改善安装阀的容易性。本文的阀的一些实施方式比如一些直通阀实施方式可以 与夹套管线兼容。夹套管线包括双壁管路系统，其中，第二导管环绕第一内部导管，诸如低 温液体之类的流体输送通过该第一内部导管。第二壁可以包括外部套管、夹套或其他附加 屏障以减小内部导管与外部环境的对流以及对内部导管与外部环境进行热隔离，从而防止 能量损失。本文所描述的一些直通阀可以包括能够与夹套管线接合并且提供相似益处的附 加热壳体或屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温阀，包括：第一口和第二口；阀本体，所述阀本体包括阀座，所述阀座限定了与所述第一口流体连通的流体孔口；阀杆，所述阀杆构造成与所述阀本体接合，其中，所述阀杆包括第一端和相反的第二端且具有延伸通过所述第一端和所述第二端的纵向轴线，其中，所述阀杆形成基本沿着所述纵向轴线延伸的第一通道，所述第一通道构造成允许流体流动通过所述阀杆；密封构件；阀元件，所述阀元件定位在所述第一通道的至少一部分内，所述阀元件构造成使所述密封构件偏置成抵靠所述孔口以基本阻塞通过所述孔口和所述第一口的流动，其中，响应于通过阀致动器对所述阀元件的位置的控制而对所述偏置进行控制；以及壳体，所述壳体构造成至少对所述阀本体与所述阀杆的接合部进行基本密封和封围，并且形成内部壳体腔，所述内部壳体腔构造成使所述阀本体和所述阀杆的至少一部分与所述壳体热隔离，其中，所述至少一部分包括所述接合部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊三·萨托达，
申请(专利权)人：羊三·萨托达，
类型：发明
国别省市：美国;US