旋转阀制造技术

一旋转阀设有一具有一入口（２６）和一出口（２８）的壳体和一选择性地罩复该入口的安装在轴上的柱塞（３４）。设有一具有一与入口的阀体孔偏心的内支座肩部（５２）的支座环（４８）。可转动支座环以调节用于更精确支座的柱塞中心的变化。柱塞可设有一选择性地罩复该出口并根据轴（３８）的运动相对于该出口移动的辅助柱塞。该出口可包括一低噪声结构，在一实施例中，该结构具有一组沿流动轨迹改变流动横截面的圆锥形槽。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋转阀，具体涉及这种阀的密封和流动特性的改进。
技术介绍
旋转阀典型地采用一通常包括一半球形支座表面的旋转柱塞或闸门，该支座表面的尺寸和配置为对位于该阀壳体的入口处的支座环进行支承。许多柱塞相对于轴位于一偏置量处，以使该柱塞在从一关闭位置旋转到一打开位置时沿一向后与该支座环脱离接触的轨迹从该支座环退出。重要的是将支座环相对于半球形柱塞精确对准以保证关闭后无泄漏。通过将柱塞或轴沿轴向移动以使柱塞支座表面相对于支座环侧向对准，可沿该轴简单地对柱塞的侧面-对-侧面(侧向)对准加以调节。然而，由于阀的壳体/外壳包括有防止任何径向运动的用于轴的固定支承表面，并且柱塞相对于该轴径向固定，故不能容易地实现与轴的轴线方向横向的径向运动。因此，在相对于轴的旋转轴线的柱塞支座表面位置方面的任何固有变动均会在支座环与柱塞支座表面之间产生一间隙，引起泄漏和部件在运动过程中咬合。颁发给Baumann的美国专利号5305987中示出并揭示了一种用于对柱塞的支座表面与支座环之间的不对准情况进行校正的技术。该专利提供一种安装在轮毂上的柱塞，这种柱塞可进行调节以可将该柱塞移向支座环或从支座环移开。此外，该柱塞包括一允许使用者改变柱塞相对于支座环的接触角的球和球窝接合。这些调节装置保证了在将柱塞置于一关闭位置时保持紧密密封。此外，通过旋转阀的流体的流动特性往往是很重要的。当柱塞部分打开时，进入阀的流体是在高压下并形成一喷流。这种喷流可产生噪声，往往是以啸声的形式。在大多数阀中，出口是完全打开的，从而出现一很大的压力降。另外，流型被宽打开的出口的出现中断而产生进一步的噪声，并在许多应用中产生空穴。最好是有一通过阀壳体的更为平衡的、低噪声流动。因此，本专利技术的一个实施例的一个目的在于提供一种具有用于在柱塞的半球形支座表面与支座环之间提供一精确配合的简单而有效的机构。该调节机构应在一较大的距离范围上易于调节。按照本专利技术的另一实施例，旋转阀应提供一通过壳体的平滑的流动特性，并应在入口和出口处具有噪声降低结构。专利技术概况按照本专利技术的旋转阀通过提供一可旋转到各种位置以调节阀的柱塞支座表面的定位差值的带有一偏心支座肩的易调节支座环而克服了现有技术的缺点。该支座环可装设一通过在阀柱塞部分打开时使流体喷流的流动断开来降低噪声的辅助肩部。进一步的噪声控制是通过采用一在阀为仅部分打开时即对阀的出口部进行罩复的辅助柱塞。阀的出口可装设一通过提供一沿流动轨迹的可变截面部使产生部分空穴的气泡易于消失的低噪声结构。按照一个实施例，阀包括一具有一入口和一出口的壳体。一可包括一半球形支座表面的柱塞可移动地相对于入口装设，一支座环位于靠近可移动柱塞的入口内。该支座环包括一与壳体接合的外缘和一与柱塞接合的内支座肩部。该内支座肩部具有一与外缘中心偏置的中心。该支座环可相对于入口的阀体孔旋转，以调节柱塞的半球形支座表面的中心的位置变动。与偏心支座环旋转同时发生的支座表面中心的侧向变动系通过柱塞相对于柱塞轴的侧向移动或通过将轴的柱塞端作为一整体加以调节。按照另一实施例，支座环可包括直径大于支座肩部的、装在支座肩部与柱塞之间的辅助肩部。该辅助肩部作为一在支座肩部与部分打开柱塞之间的通道使流体喷流的流动断开。按照另一实施例，旋转阀可包括一带有一入口和一出口的壳体，以及一相对于柱塞轴上的入口可旋转地安装的柱塞，该柱塞轴相对于该壳体旋转。该出口附近也装有一辅助柱塞。该辅助柱塞在该轴旋转时与该柱塞配合运动，以选择性地罩复一部分出口。通过这种方式，可使入口和出口的尺寸大致相等，以提供一降低入口与出口之间的压力差的、更平坦的流体流动。辅助柱塞能与该出口保持一间隙，故并不对出口进行密封。该辅助柱塞可作为一曲线表面或一半球形形成，该出口可相应地为曲线或一半球形。按照另一实施例，或与一辅助柱塞配合使用，该出口可包括一带有一组开口的低噪声结构，该开口减少了沿通过出口的流动轨迹的流动横截面。换句话说，流体能由此通过的、在沿出口的直线距离的任何给定点处出现的表面积的量是变动的。在一个实施例中，该开口可包括一组具有锥形侧壁的槽。该侧壁可为内锥形，故当流体通过入口时流动横截面减少。因此，这些槽的作用是减少压力并使可能产生的气泡消失，否则这些气泡将在下游位置处引起空穴。可采用两组平行的槽。可使两组槽的每一组相互垂直并可沿流动轨迹隔开。可将两组槽中典型地更下游的一组作为一可拆卸插入件装设，而将更靠近柱塞的另一组槽装设在一壁部，该壁部为曲线或半球形以与曲线或半球形辅助柱塞一致。在另一种布局中，低噪声结构可包括一具有沿一流动轨迹排列的多个锥形开口以使每个开口中的横截面沿流动轨迹变化的单个插入件。这里描述的任何部件均能与这里描述的任何其它部件结合使用。同样，这里描述的每个部件均能单独用于一给定阀。附图简单说明参照以下如附图所示的具体描述，将使本专利技术的前述和其它目的和优点变得更为显而易见，其中附图说明图1为按照本专利技术的一个实施例的带有一偏心支座环的旋转阀的侧剖面图；图2为图1的旋转阀的顶剖面图；图3为图1的旋转阀的局部剖切的立体图；图4为用于图1的旋转阀的支座环和柱塞的局部前视图；图5为表示一偏置支座配置的支座环和柱塞的局部侧视图；图6为在一表示流体喷流中断的部分打开位置的支座环和柱塞的局部侧视图；图7为包括一低噪声出口结构的按照本专利技术的旋转阀的另一实施例的侧剖面图；图8为为图7的旋转阀的顶剖面图；图9为图7的旋转阀的局部剖切的立体图；图10为用于与图7的旋转阀一起使用的低噪声插入件的可替换的实施例。具体描述按照本专利技术的一个实施例的一旋转阀20一般地示出于图1、2和3中。阀20包括一具有一打开的中央腔24、一入口26和一出口28的金属外壳或壳体22。入口26和出口28的具体直径可根据打算通过该阀传送的流体的流量而变化。在本实施例中，该入口26和出口28系通过分别的凸缘30和32与相应的管道或导管连接。然而本专利技术也可考虑装设各种入口和出口连接装置。从入口26流入腔24并由此流入出口28的流量系由一旋转柱塞34加以控制。在本实施例中，该柱塞34一般地为半球形。该柱塞34安装在一本身安装在一轴38上的支架组件36上。在本实施例中，该轴38具有一正方形截面。然而也可考虑各种横截面形状，包括圆形、部分圆形、六角形、花键、三角形或其它不规则形状。轴38在其自由端40处固定在壳体22中的一预先形成的小孔中。该轴通过另一个穿通的沟槽42进入壳体。轴颈44和46可被装设来当轴38旋转时对轴进行密封并减少摩擦。支架36可被安装成沿轴38的延长轴线侧向滑动。以这种方式，可将半球形柱塞34相对于入口26在侧向精确地加以设置。以下将对于这种侧向移动作进一步的说明。柱塞34沿一适当方向形成一对于本专利技术的支座环48的流体紧密密封。该支座环48可由各种材料形成。按照本实施例，较佳为不锈钢。该支座环48包括一限定一在一环形支座肩部52处靠近柱塞34结束的内向锥形的截头圆锥的入口内壁50。支座肩部52包括一与柱塞34的半球形支座表面55接合的转角54。该转角54可包括一小倒角(见图5中的倒角55)，以在柱塞34与肩部52之间提供一较大的支座面积。支座环48由一与形成在壳体22的入口26内的螺纹58接合的保持环56加以保持。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转阀，包括：一具有一入口和一出口的壳体；一相对于入口可移动地装设的柱塞；以及一位于靠近可移动柱塞的入口中的支座环，所述支座环包括一与壳体接合的外缘和一设计成与柱塞接合的内支座肩部，所述内支座肩部具有一中心，所述外缘具有一中 心，所述内支座肩部的中心与所述外缘的中心偏置，所述支座环设计成可相对于入口旋转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯D鲍曼，
申请(专利权)人：费希尔控制国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]