阀组件制造技术

提供一种阀组件(100)。阀组件包括阀座，阀座包括内部同心阀座(104)和外部同心阀座(105)，内部同心阀座沿径向布置在外部同心阀座的内侧，以在其间提供环形开口。阀组件还包括可移动柱塞(107)，可移动柱塞在关闭位置和打开位置之间可移动以改变内部和外部同心阀座处的流量限制，并配置为在处于关闭位置时同时密封内部同心阀座和外部同心阀座。阀组件还包括内部阀构件(124)，内部阀构件包括内部同心阀座，以及外部阀构件(125)，外部阀构件包括外部同心阀座。内部阀构件是与外部阀构件分开的部件，其通过安装装置以固定关系安装到外部阀构件。安装装置包括径向对准装置，构造为保持内部同心阀座相对于外部同心阀座的同心度；以及轴向对准装置，构造为沿轴线保持内部同心阀座相对于外部同心阀座的轴向对准，轴线基本上正交于同心阀座的平面。上正交于同心阀座的平面。上正交于同心阀座的平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阀组件


[0001]本专利技术涉及一种改进的阀组件，特别涉及一种小型阀组件，该小型阀组件通常具有约1-2厘米的阀座尺寸，且具有改进的结构和改进的流量特性。

技术介绍

[0002]流体控制阀广泛用于各种应用中，以控制流体的流量。被控制的流体可包括气体、液体或其的组合。在某些情况下，流体还可包含悬浮颗粒。虽然流体控制阀在用于打开和关闭通过阀的流体连通路径的特定构造方面有很大不同，一种特定类型的阀致动是使用螺线管执行的。
[0003]在螺线管驱动阀中，电流流经电磁线圈，该线圈通常围绕磁芯形成。线圈通常包括绕线轴多次缠绕的导线，从而产生多个所谓的匝数。通电的螺线管会产生磁场。磁场强度与匝数以及提供给导线的电流成正比。
[0004]如本领域中众所周知的，为了增加由螺线管提供的磁场，可以增加匝数和/或可以增加提供给导线的电流。磁场通常在可移动电枢上运行，该电枢连接到柱塞，柱塞被配置为与阀座接合，并围绕流体可以通过的进口和/或出口，以改变由阀座和柱塞的密封部分产生的流量限制。
[0005]通常，阀还包括弹簧或其他偏置构件，该弹簧或其他偏置构件产生与磁场相反的偏置力。因此，在不存在由螺线管产生的磁场的情况下，阀构件被移动至常开或常闭位置。在打开位置，柱塞处于远离阀座的位置，从而允许流体通过进口和/或出口。在关闭位置，柱塞的密封部分邻接阀座，以关闭进口和/或出口，从而防止流体通过进口和/或出口。
[0006]当要求阀组件小而轻时，重要的是控制阀的流量特性，例如以实现足够高的流量。然而，当在小型阀组件中柱塞行程长度的增加和阀座的横截面积的增加可能受到限制时，要实现这一点就存在挑战。特别是在小型阀中，阀体内缺乏可用空间可能会迫使设计复杂和/或附加的阀零件并产生曲折的流动路径，并带有许多方向变化和流量限制等。结果是阀的成本增加，阀的可制造性下降以及相当不可预测的流量。
[0007]实际上，为了精确地控制阀的流量特性，必须仔细控制组件之间的公差和由此产生的流量限制。过去通过使用少量的复杂零件或统一部件来实现精确的公差，从而减小了部件相对位置引起的误差范围。因此，先前已经使用尽可能少的零件来制造小型阀。为了实现相同的功能，这些部件可能必须具有复杂的结构。然而，生产具有复杂结构的单个零件本身提出了挑战。随着零件尺寸的减小，模制或加工复杂零件变得越来越困难，并且这种困难导致需要更昂贵的加工设备。
[0008]因此，需要对阀组件进行改进。

技术实现思路

[0009]在制定本专利技术的解决方案时，专利技术人已经认识到常规方法中制造具有同心轴的阀的局限性，并且已经设计出新的布置以解决现有技术的缺点。
[0010]根据本专利技术的第一个方面，提供一种阀组件，具有阀座，阀座包括内部同心阀座和外部同心阀座，所述内部同心阀座沿径向布置在所述外部同心阀座的内侧，以在其间提供一环形开口；可移动柱塞，在关闭位置和打开位置之间可移动以改变内部和外部同心阀座处的流量限制，并配置为在处于所述关闭位置时同时密封所述内部同心阀座和所述外部同心阀座；内部阀构件，包括所述内部同心阀座；外部阀构件，包括所述外部同心阀座；其中，所述内部阀构件是与所述外部阀构件分开的部件，并通过安装装置以固定关系安装到所述外部阀构件，该安装装置包括：径向对准装置，构造为保持所述内部同心阀座相对于所述外部同心阀座的同心度；以及轴向对准装置，构造为沿轴线保持所述内部同心阀座相对于所述外部同心阀座的轴向对准，所述轴线基本上正交于所述同心阀座的平面。
[0011]本专利技术的组件为如何制造具有同心的内部和外部阀座的阀组件的问题提供了有效的替代解决方案，解决了同心阀座布置所遇到的制造困难和对准需求。这可以允许以有效的方式制造小型的阀座布置。
[0012]所述径向对准装置可包括至少一个径向朝向的邻接面，所述邻接面设置在所述内部阀构件和外部阀构件中的至少一个上。使用径向朝向的面来提供对准装置使得部件的有效轴向组装，同时提供了零件所需的相互对准。
[0013]所述至少一个径向朝向的邻接面可与所述阀组件的相对面形成过盈配合。过盈配合可提供可靠的安装和简单的制造过程。
[0014]所述径向对准装置可包括设置在所述内部阀构件上的至少一个径向朝向的邻接面，以及设置在所述外部阀构件的至少一个径向朝向的邻接面。
[0015]所述邻接面中的第一个可设置在所述内部阀构件上，所述邻接面中的第二个设置在所述外部阀构件上并邻接所述邻接面中的第一个。
[0016]内部阀构件可以是基本为管状的构件，从内部阀座朝向阀组件的端口延伸的。外部阀构件可以是基本为管状的构件，从外部阀座朝向阀组件的侧部和/或端部端口延伸。
[0017]所述外部阀构件包括孔口，所述孔口在所述孔口的第一部分中具有第一直径，并且在所述孔口的第二部分中具有内径减小的区域，至少一个所述邻接面设置在所述内径减少的区域上。以这种方式减小孔口的尺寸可以是在内部和外部阀座之间产生所需的间隔和对准的有效方式。
[0018]所述轴向对准装置可包括机械固定，所述机械固定位于设置在所述内部和外部阀构件中至少一个上的至少一个径向朝向的邻接面以及所述组件的相对的径向邻接面之间。在一些示例中，所述机械固定包括过盈配合。
[0019]所述阀组件可进一步包括第一流体端口和第二流体端口。在本申请的其余部分中，术语“第一流体端口”可以与术语“侧部流体端口”互换使用，术语“第二流体端口”可以与术语“端部流体端口”互换使用。
[0020]应当理解，第一流体端口和第二流体端口可以分别是流体进口和流体出口，反之亦然。换句话说，当前要求保护的专利技术不受阀组件内的流体流动方向的限制。
[0021]优选地，所述轴向对准装置提供有流体密封，当所述阀处于所述关闭位置时，流体隔离所述第二流体端口与所述第一流体端口。
[0022]在一些示例中，所述第一流体端口设置在所述同心阀座和所述对准装置之间。
[0023]所述阀组件可具有轴向延伸的环形流动通道，形成在所述内部阀构件的至少一部
分与所述外部阀构件之间。
[0024]在一些示例中，所述第二流体端口可与所述环形流动通道流体连通。在另外的示例中，当所述阀处于所述关闭位置时，所述第二流体端口可与所述内部同心阀座的内边缘和所述外部同心阀座的外边缘流体连通。
[0025]所述阀组件可进一步包括阀体构件，所述内部和外部阀构件中的至少一个安装在所述阀体构件中。
[0026]所述径向对准装置可包括所述外部阀构件的径向外表面，所述径向外表面与所述阀体构件的径向内表面接触。此外或可替代地，所述径向对准装置可以是所述内部阀构件的径向外表面，所述径向外表面与所述阀体构件的径向内表面接触。
[0027]所述阀组件可进一步包括与所述径向对准装置轴向间隔开的辅助径向对准装置。所述辅助轴向对准装置包括径向突出部。
[0028]所述轴向对准装置可包括设置在所述内部阀构件上的径向延伸的台阶，所述外部阀构件抵靠在所述台阶上。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阀组件，包括：阀座，包括内部同心阀座和外部同心阀座，所述内部同心阀座沿径向布置在所述外部同心阀座的内侧，以在其间提供环形开口；可移动柱塞，在关闭位置和打开位置之间可移动以改变内部和外部同心阀座处的流量限制，并配置为在处于所述关闭位置时同时密封所述内部同心阀座和所述外部同心阀座；内部阀构件，包括所述内部同心阀座；外部阀构件，包括所述外部同心阀座；其中，所述内部阀构件是与所述外部阀构件分开的部件，并通过安装装置以固定关系安装到所述外部阀构件，所述安装装置包括：径向对准装置，构造为保持所述内部同心阀座相对于所述外部同心阀座的同心度；以及轴向对准装置，构造为沿轴线保持所述内部同心阀座相对于所述外部同心阀座的轴向对准，所述轴线基本上正交于同心阀座的平面。2.根据权利要求1所述的阀组件，其中，所述径向对准装置包括至少一个径向朝向的邻接面，所述邻接面设置在所述内部阀构件和外部阀构件中的至少一个上。3.根据权利要求2所述的阀组件，其中，所述至少一个径向朝向的邻接面与所述阀组件的相对面形成过盈配合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀组件，其中，所述径向对准装置包括设置在所述内部阀构件上的至少一个径向朝向的邻接面，以及设置在所述外部阀构件上的至少一个径向朝向的邻接面。5.根据权利要求1至3中任一项所述的阀组件，其中，所述邻接面中的第一个设置在所述内部阀构件上，所述邻接面中的第二个设置在所述外部阀构件上并邻接所述邻接面中的第一个。6.根据权利要求1至4中任一项所述的阀组件，其中，所述外部阀构件包括孔口，所述孔口在所述孔口的第一部分中具有第一直径，并且在所述孔口的第二部分中具有内径减小的区域，其中至少一个所述邻接面设置在所述内径减少的区域上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀组件，其中，所述轴向对准装置包括机械固定，所述机械固定位于设置在所述内部和外部阀构件中的至少一个上的至少一个径向朝向的邻接面以及所述组件的相对的径向邻接面之间。8.根据权利要求7所述的阀组件，其中，所述机械固定包括过盈配合。9.根据权利要求1至8中任一项所述的阀组件，进一步包括第一流体端口和第二流体端口。10.根据权利要求9所述的阀组件，其中，所述轴向对准装置提供有流体密封，当所述阀处于所述关闭位置时，流体隔离所述第二流体端口与所述第一流体端口。11.根据权利要求9或10所述的阀组件，其中，所述第一流体端口设置在所述同心阀座和所述对准装置之间。12.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，其中，在所述内部阀构件的至少一部分与所述外部阀构件之间形成有轴向延伸的环形流动通道。13.根据权利要求12所述的阀组件，其中，当所述阀处于所述关闭位置时，权利要求9的
所述第二流体端口与所述环形流动通道流体连通。14.根据权利要求12所述的阀组件，其中，当所述阀处于所述关闭位置时，权利要求9的所述第二流体端口与所述内部同心阀座的内边缘和所述外部同心阀座的外边缘流体连通。15.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，进一步包括阀体构件，所述内部和外部阀构件中的至少一个安装在所述阀体构件中。16.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，其中，所述径向对准装置包括所述外部阀构件的径向外表面，所述径向外表面与所述阀体构件的径向内表面接触。17.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，其中，所述径向对准装置包括所述内部阀构件的径向外表面，所述径向外表面与所述阀体构件的径向内表面接触。18.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，进一步包括与所述径向对准装置轴向间隔开的辅助径向对准装置。19.根据权利要求18所述的阀组件，其中，所述辅助轴向对准装置包括径向突出部。20.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，其中，所述轴向对准装置包括设置在所述内部阀构件上的径向延伸的台阶，所述外部阀构件抵靠在所述台阶上。21.根据权利要求9至20中任一项所述的阀组件，进一步包括位于所述第一流体端口与所述第二流体端口之间的第一流体路径，当所述可移动柱塞处于所述打开位置时，所述第一流体路径经过所述内部阀座。22.根据权利要求21所述的阀组件，进一步包括位于所述第一流体端口和所述第二流体端口之间的第二流体路径，当所述可移动柱塞处于所述打开位置时，所述第二流体路径经过所述外部阀座。23.根据权利要求22所述的阀组件，其中，穿过所述可移动柱塞的至少一个流体流动路径包括开口，所述开口构造为形成所述第一流体路径或所述第二流体路径的一部分，其中，当所述可移动柱塞处于所述打开位置时，通过所述可移动柱塞的流动路径的横截面积至少是所述柱塞与开口形成其中的一流动路径的所述第一或第二流体路径的相应的内部或外部阀座之间的间隙的横截面积的一半。24.根据权利要求21-23中任一项所述的阀组件，其中，当所述可移动柱塞处于所述打开位置时，所述第一流体路径和所述第二流体路径是所述第一流体端口和所述第二流体端口之间仅有的流体路径。25.根据权利要求21-24中任一项所述的阀组件，进一步包括可移动隔膜，所述可移动隔膜用于将所述可移动柱塞的一部分与延伸通过所述可移动柱塞的主体的流动路径分开。26.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，其中，所述阀组件进一步包括压力补偿装置，所述压力补偿装置用于确保当所述可移动柱塞处于所述关闭位置时，流体进口和所述可移动柱塞的不处于所述第一和第二流体端口之间的直接流动路径中的一部分处于基本上相同的压力下。27.根据权利要求26所述的阀组件，其中，所述压力补偿装置是从所述第一流体端口或所述第二流体端口至所述可移动柱塞的不处于所述第一流体端口和所述第二流体端口之间的直接流动路径的一部分的均压流体路径。28.根据权利要求27所述的阀组件，其中，所述均压路径从所述流体进口延伸至所述可移动柱塞的不处于所述流体进口与所述流体出口之间的直接流动路径的一部分。
29.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，其中，所述阀组件进一步包括垫片，所述垫片用于改变所述可移动隔膜的面积，所述可移动隔膜可被来自所述第一流体端口或所述第二流体端口的压力偏置。30.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件，进一步包括致动装置，所述致动装置用于在使用中在所述关闭位置和所述打开位置之间致动所述可移动柱塞。31.根据权利要求30所述的阀组件，其中，所述致动装置包括螺线管，当施加通过所述螺线管的电流时，所述螺线管致动所述可移...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉，
申请(专利权)人：FAS医学有限公司，
类型：发明
国别省市：