專利名稱：用于控制高壓空氣脈沖的閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于控制高壓空氣脈沖的閥，例如，用在反向脈沖過濾器清洗系 統的閥。
背景技術：
反向脈沖過濾器清洗系統是已知的且不同的系統具有具有特定特性的控制閥，該 控制閥為特殊應用提供不同程度清洗效率。通常，值得一提的是控制空氣脈沖的閥能快速開啟且應該具有通過閥的清晰流動 通道以便影響過濾器的高壓空氣的脈沖定義相對高峰值的壓力波，該壓力波隨后提供最有 效的清洗或微粒驅逐力。閥開啟和閉合的快速性導致系統中效率的改善。例如，閉合慢的閥門會趨向于耗 費高壓空氣，增加清洗系統的運行成本。同樣地，開啟慢的閥會趨向于產生一些在清潔過濾 器方面低效的耗散峰值脈沖。用于過濾器清洗操作中的閥有時需要保養或維修。同時，在典型的應用中有許多 需要裝配的閥，因此，出于維修目的裝配，移動和替換閥的速度是相對重要的。因而，安裝裝 置應該優先相對簡單以便使用，但無論用什么安裝裝置，閥的效率都不應由于已選擇的特 定的安裝裝置而受到損壞。典型地，用于提供反向脈沖的高壓空氣輸送或供應到安裝有單個閥的管道或儲罐 內。儲罐通常具有足夠的容量來以所要求的次序下操作單獨閥，不會由于空氣容量不足而 減小脈沖效率。因此，大部分系統使用相對大容量的安裝有單個閥的儲罐，每個閥位于要清 洗過濾器元件的上方。為安全地保存加壓空氣，這種儲罐通常具有圓柱形結構，從而單個閥 需要安裝到曲面，這給儲罐上的單個閥的安裝裝置增加了難度。可替代地，閥可以用來清洗 整排過濾器，過濾器懸掛在通常是管狀的吹管下方，該吹管具有一系列孔且每個孔都對應 過濾器元件從而分配清洗空氣到每個過濾器。
發明內容
依照本發明的第一方面提供用于控制來自壓力罐的加壓空氣的閥，該壓力罐包括 形成有出口的壁，該壁具有內表面和外表面，該閥包括閥體，大致為圓柱形結構，具有在使用中位于壓力罐內部的內端和在使用中位于 壓力罐外部的外端；流動通道，延伸通過閥體，該流動通道具有正在或鄰近主體內端的入口和正在或 鄰近主體外端的出口；閥座，環繞流動通道；
閥閉合元件，朝著和遠離閥座移動從而分別閉合和開啟閥；操作裝置，用于移動閥閉合元件來操作閥；該閥特征在于該閥體在或鄰近其內端具有至少側向延伸的安裝構造，該安裝構造 的形狀和尺寸設計為使該內端和該安裝構造能夠通過出口引入到壓力罐內，且當在適當的 位置時，安裝構造在鄰近出口處與儲罐壁的內表面接合；和該閥包括安裝套環，朝著安裝構造移動以使之在鄰近開口處接合壁的外表面從而 將儲罐壁夾緊在安裝構造和安裝套環之間。側向延伸的安裝構造優選包括一對在閥體的相對側上側向延伸的凸緣。優選地凸 緣具有外形設計為倚著壁的內表面放置的底側。閥座鄰近閥體的內端設置，當閥可操作地安裝到罐上時，閥閉合元件位于壓力罐 的內部。優選地安裝套環包括用于在出口周圍形成密封的密封裝置。安裝套環具有倚著壁 的外表面放置的密封面。密封面具有放置有環形密封環的環形槽。套環在其徑向內表面上 具有密封環，該密封環與閥體的徑向外表面形成密封。安裝套環是優選地通過與形成在閥 體上的螺紋處于螺紋接合的接合螺母而移動的。依照本發明的第二方面提供用于控制來自壓力罐的加壓空氣的閥，該壓力罐包括 形成有出口的壁，該壁具有內表面和外表面，該閥包括閥體，大致為圓柱形，該閥體限定了在使用中位于壓力罐內部的內端和在使用中 位于壓力罐外部的外端；流動通道，延伸通過閥體，該流動通道具有正在或鄰近主體的內端的入口和正在 或鄰近主體外端的出口；閥座，環繞流動通道；閥閉合元件，朝著和遠離閥座移動從而分別閉合和開啟閥；操作裝置，用于移動閥閉合元件來操作閥；該閥特征在于該閥體具有同軸地安裝到或形成于閥體內端上的缸，該閥閉合元件 是在缸內朝著和遠離閥座移動的活塞形式，該活塞適用接合閥座從而閉合閥。優選地缸通過多個缸支撐臂連接到閥體，該支撐臂使缸與閥座同軸地對齊，臂之 間的間隙限定了流動通道入口。操作裝置優選地包括適用于使缸開放到大氣或提供高壓流體源從而使活塞相對 于閥座移動的先導閥。缸優選地通過沿著所述一個缸支撐臂經過的先導閥通道連接到先導 閥。本發明進一步特征提供了適用于在使用中密封閥的閥座的閥閉合元件，包括活塞 盤和一閥閉合盤，這兩個盤通過心軸同軸地保持在一起，活塞盤具有圍繞其外周邊緣延伸 的密封環，閥閉合盤在其外周邊緣上具有在使用中輔助保持閥閉合盤與閥座對準的導向表 根據在下通過舉例給出的實施例的描述會使本發明的這些和進一步的特征更加 明顯。在描述中參考附帶的附圖但是在附圖中出現的特殊特征不應該解釋為對本發明的限定。
圖1表示的是用于根據本發明的閥的閥體的透視圖。圖2表示的是圖1所示閥體的側視圖。圖3表示的是圖1所示閥體的平面圖。圖4表示的是圖1所示閥體的側視圖，與圖2所示的側視圖成90度。圖5表示的是沿圖4所示V-V線的橫截面圖。圖6表示的是用于安裝閥體到儲罐的套環的透視圖。圖7表示的是與圖2類似的視圖，但在閥上安裝有套環和鎖緊螺母。圖8表示的是沿圖7所示VIII-VIII線的橫截面圖。圖9-11表示的是用于圖1所示閥體的不同閥閉合元件的透視圖。
具體實施例方式首先參照圖1-5，閥體10加工為單個鑄件且大致為具有內端12和外端14的圓柱 形。內端12大致安裝在圖2中示意性圖示為16的壓力罐內，內端12在罐內和外端14的 在罐外。流動通道18延伸穿過該閥體，該流動通道18具有入口 20和出口 22。閥座24圍 繞流動通道18且通過活塞型閥閉合元件開啟和閉合，如下面更詳細描述。缸26位于閥體的內端且以滑動方式容納下面會詳細描述的活塞型閥閉合元件 28。缸26具有最清楚地如是在圖7和8中的可移動的端壁29。缸26通過一對缸支撐臂 30連接到閥體的支架(rest)。支撐臂之間的間隙32提供了流動通道18的入口，當閥開啟 時高壓空氣通過該入口進入流動通道18。閥是通過直接或間接連接到先導閥口 34的先導閥(未示出)開啟和閉合的。如 圖8中清楚所示，先導閥口 34連接到為操作閥閉合元件而依次連接到缸26內部的先導閥 流動通道36。這些方面將在下面更詳細地描述。為安裝目的，閥體具有一對位于閥體內端附近的外定向凸緣40。這些凸緣40的形 狀和尺寸設置為其能裝配到儲罐16壁中的出口 42內。如圖2示意性所示，儲罐16具有內 表面44和外表面46且當閥正確地安裝在出口 42上時，凸緣40支承在內表面44以將閥體 堅固地保持到儲罐。典型地，儲罐16為圓柱形狀因而閥體安裝的壁是彎曲的。因而，凸緣40的下表面 48的彎曲以與儲罐的曲率相匹配。選擇出口 42的直徑以致于通過操作閥體就能首先將一個凸緣40引入儲罐內，然 后將另一凸緣引向儲罐，兩個凸緣40都位于罐內且擱在罐的內表面44。為達到這種配置， 凸緣40的相對外周邊緣之間的最大距離將大于出口 42的直徑。就是說，每個凸緣40擱在 出口 42的相對側且當閥與壁垂直時閥的移動是不可能的。在這點上，閥體利用安裝套環50 夾緊在合適的位置上，如圖6所示。如圖1所示，閥體10包括具有下部螺紋部分54和上部光滑部分56的中心部位 52。套環50的內表面58滑動安裝在光滑表面56上是滑動配合且圖7和8所示的接合螺 母60用于使安裝套環50抵接到儲罐16的外表面46。因而，當閥體首先被引入到儲罐內時，安裝套環50處于縮回位置，就是說，接合螺 母60將會朝閥體的出口端14擰緊。一旦凸緣40置于儲罐內，接合螺母60將沿相反的方向擰，因此促使安裝套環50接合儲罐的外表面46。為確保環繞出口 42形成密封，安裝套環具有一對密封件。接觸儲罐的安裝套環60 的表面，即圖6所示的密封表面62，為鞍狀以適應儲罐的圓柱形。環形槽64形成于容納與 儲罐的外表面46形成流體密封的0型環或類似物(未示出)的密封表面62內。同樣地，安裝套環的徑向內表面58具有也容納0型環或類似物的環形槽66以使 內表面58與閥體的光滑表面56密封。值得稱贊的是當安裝套環50堅固地接合罐的外表 面46時，這兩個密封件將密封出口 42。通常利用合適的工具例如扳手或類似物將接合螺母60擰入適當位置。墊圈68配 備在安裝套環50和接合螺母60之間以便盡可能平穩地實現安裝套環50的推動。墊圈68 可以由具有相對低的摩擦系數的聚合材料組成以便確保接合螺母60的平滑固定。可替代 地，墊圈68可以由彈性材料組成。值得稱贊的是為把這里描述的類型閥安裝到壓力罐，所要求的是需要將正確直徑 的出口鉆到儲罐的壁中，并且此后閥體可以安裝到適當位置而不需要任何其他鉆入，安裝 螺紋，鎖住夾片，或者其他安裝裝置。一旦凸緣40已經通過出口正確插入，所要求的是固定 接合螺母拉緊從而促使安裝套環進入到其夾緊和密封裝置中。當然可以用不同于這里描述的接合螺母60的推動元件。例如，可以使用多個單獨 的螺旋元件。然而，僅通過在壓力儲罐上鉆一個出口來將閥體裝配到適當位置上被認為是 有利的。值得稱贊的是閥閉合元件38和缸26位于儲罐內，也就是，流動通道18的上游。閥 閉合機構是相對短沖程活塞。活塞38是由兩個盤組成的，就是，活塞盤70和閥閉合盤72。 這兩盤通過在該實施例中具有減少直徑的心軸或頸部74而保持同軸對準。活塞盤70具有 包含有放置0型環或類似物的槽78的外周邊緣76。活塞盤70在缸26內朝著和遠離閥座 24滑動。如從圖8清楚所示，當密封盤72接合到閥座24時流動通道18閉合，且通過閥流 動是不可能的。在圖8所示的實施例中，閥閉合元件28是通過在端帽29和閥閉合元件28之間起 作用的壓縮彈簧80輔助的彈簧。在另一個或替換實施例中，彈簧輔助不需要供給閥閉合元 件28。另外，端帽29包括泄放通道82，該泄放通道允許壓力儲罐內的加壓空氣作用于閥閉 合元件28的背面而促使閥閉合元件28朝著閥座24方向移動，即朝著閉合位置。為開啟閥， 先導閥將開放于大氣，允許缸中位于閥閉合元件28后面的加壓空氣通過端口 34排出，從而 導致加壓空氣作用在活塞盤70的底側84，因此促使閥閉合元件28到它的開啟位置。由于 底側84具有相對大的面積，一旦閥閉合元件后面的加壓空氣排空閥就會出現閥的快速開 啟。為閉合閥，先導閥用于閉合端口 34，從而允許增壓空氣通過泄放通道82進入到缸內，然 后驅動閥閉合元件28復位抵靠閥座24從而快速閉合閥。當然，利用通過控制通道36進入缸26的高壓空氣來操作閥是可能的。閥需要具 有與上面描述的不同結構，但閥必須要反過來操作，就是說，使用用來使閥閉合的高壓空氣 和耗散可以操作開啟閥高壓空氣。注意的是閥閉合盤72具有與形成在缸支撐臂30內部的導向表面88滑動接觸的 外周86。這些導向表面88，與缸26的內壁一起，用來使閥閉合元件28與閥座24對準，就 是說，當閥閉合元件28朝著和遠離閥座24移動時，密封盤72的底側90與閥座24平行。
需要正視的是閥閉合元件28可以由相對輕質量的塑料材料組成，例如高品質的 尼龍材料或類似物。可以承受開啟和閉合運動的嚴格且在使用時仍不會變形的合適的塑料 材料可以模制因此相對便宜。活塞型閥閉合元件的各種不同實施例如附圖的圖9-11中所示，圖9具有包含泄放 通道92的閥閉合元件。圖10表示不具有泄放通道的閥閉合元件且其在沒有壓縮彈簧的情 況下使用而附圖11表示在其放置如圖8所述的壓縮彈簧的上表面具有環形溝槽94的閥閉 合元件。明顯地，圖9-11所示的每個閥閉合元件可以由合適的塑料材料模制，以如上所述 的方式，且每個都包括槽78和用于上面所提到的目的的導向表面86。應該理解的是在說明書中所揭露和限定的本發明延伸到所述的單個特征的兩個 或多個的獨立特征的所有替代結合或者根據文字或附圖是明顯的。這些不同結合組成了本 發明各種替代樣式。也能理解的是用于說明書中術語“構成”(或其合乎文法的變型)與術語“包括” 是平等的且不應該被理解為排除其他元件或特征的存在。
權利要求
一種用于控制來自壓力罐的加壓空氣的閥，該壓力罐包括形成有出口的壁，該壁具有內表面和外表面，該閥包括閥體，大致為圓柱形結構，具有在使用中位于壓力罐內部的內端和在使用中位于壓力罐外部的外端；流動通道，延伸通過閥體，該流動通道具有正在或鄰近主體內端的入口和正在或鄰近主體外端的出口；閥座，環繞流動通道；閥閉合元件，朝著和遠離閥座移動以分別閉合和開啟閥；操作裝置，用于移動閥閉合元件來操作閥；該閥特征在于該閥體在或鄰近其內端含有至少一個側向延伸的安裝構造，該安裝構造的形狀和尺寸設計為使內端和安裝構造能夠通過出口引入壓力儲罐內，且在適當的位置時，安裝構造在鄰近出口處與儲罐壁的內表面接合；以及該閥包括朝安裝構造移動的安裝套環以便在鄰近開口處接合壁的外表面從而將儲罐壁夾緊在安裝構造和安裝套環之間。
2.如權利要求1所述的閥，其特征在于，側向延伸的安裝構造包括一對位于閥體相對 側的側向延伸的凸緣。
3.如權利要求2所述的閥，其特征在于，該凸緣具有形狀或輪廓設計為倚著壁的內表 面放置的底側。
4.如前面任一權利要求所述的閥，其特征在于，閥座鄰近閥體的內端設置，當閥可操作 地安裝到壓力儲罐時，閥閉合元件位于壓力罐的內部。
5.如前面任一權利要求所述的閥，其特征在于，安裝套環包括用于環繞出口形成密封 的密封裝置。
6.如權利要求5所述的閥，其特征在于，安裝套環具有形狀或輪廓設計為倚著壁的外 表面放置的密封面。
7.如權利要求6所述的閥，其特征在于，該密封面具有放置有環形密封環的環形槽。
8.如權利要求7所述的閥，其特征在于，套環在其徑向內表面上具有密封環，該密封環 與閥體的徑向外表面形成密封。
9.如前面任一權利要求所述的閥，其特征在于，安裝套環通過與形成在閥體上的螺紋 進行螺紋接合的接合螺母而移動。
10.如前面任一權利要求所述的閥，其特征在于，閥閉合元件通過活塞和缸組件驅動， 當在使用中閥可操作地安裝在壓力罐中時，該缸位于壓力儲罐內。
11.一種適用于在使用中與閥的閥座密封的閥閉合元件，包括活塞盤和閥閉合盤，這兩 個盤通過心軸同軸地保持在一起，活塞盤具有圍繞其外周邊緣延伸的密封環，閥閉合盤在 其外周邊緣具有導向表面，該導向表面輔助保持閥閉合盤與使用中閥座對準。
全文摘要
用于控制來自壓力罐的加壓空氣脈沖的閥，該壓力罐包括形成有出口的壁，該壁具有內表面和外表面。該閥包括具有在使用中位于壓力罐內部的內端和在使用中位于壓力罐外部的大致為圓柱形狀的閥體。流動通道延伸通過閥體，該流動通道具有正在或鄰近主體的內端的入口和正在或鄰近主體外端的出口。閥座環繞流動通道并且閥閉合元件朝著和遠離閥座移動來分別閉合和開啟閥。提供操作裝置用來移動閥閉合元件來操作閥。
文檔編號F17C13/04GK101979909SQ20101011978
公開日2011年2月23日 申請日期2006年9月1日 優先權日2005年10月5日
發明者M·索瑟姆 申請人:戈巖控制系統股份有限公司