具有节流能力的超高压紧凑型阀制造技术

本申请涉及的是具有节流能力的超高压紧凑型阀，其中一种高压阀包括杆和用于帮助在高压下打开和关闭阀的控制的可变力发生器。所述高压阀包括具有在第一端口和第二端口之间提供流体连通的腔室的壳体，在腔室内在打开位置和闭合位置之间可移动的销。杆的第一端部被联接到所述的销和杆的第二端部被联接到所述的可变力发生器。所述的杆围绕枢转点枢转。联接到所述可变力发生器的控制器，所述控制器被配置为调整由可变力发生器施加到所述杆的第二端部上的力，以控制所述销在所述打开位置和所述闭合位置之间的运动。

Ultra high pressure compact valve with throttling capability

The application relates to an ultra high pressure compact valve with throttling capability, wherein one high-pressure valve includes a lever and a variable force generator for controlling the opening and closing of the valve at high pressure. The high-pressure valve includes a housing having a chamber for providing fluid communication between the first port and the second port, and a pin movable between the open position and the closed position in the chamber. The first end of the rod is coupled to the pin and the second end of the rod is coupled to the variable force generator. The rod pivots about the pivot point. The controller is coupled to the variable force generator, wherein the controller is configured to adjust the second end by a variable force generator is applied to the rod of the force, in order to control the pin between an open position and the closed position in the movement.

【技术实现步骤摘要】
具有节流能力的超高压紧凑型阀相关申请的交叉引用本申请要求申请日为2015年9月11日提交的、名称为具有节流能力的超高压紧凑型阀的美国临时专利申请62/217，634的优先权，出于种种目的在此其全部内容引入参考。
本专利技术涉及一种紧凑型高压阀内的高压流体流动的控制，其中所述的流体流动需要被停止、启动或调整。
技术介绍
在科学和工业的许多领域中高压(例如，大于20,000磅/平方英寸)应用日益增长。对于许多应用来说停止和启动流动的需求是基本的控制要求。这些应用可涉及处于毫升/分钟或加仑/秒的流动。高压开关阀通常是迫使销进入孔以停止流动的装置。一种简单的阀的例子将是一手动地操作阀1000，其中螺钉1010被旋转以驱动销1020进入孔(座)1030以停止流动，如图1所示。为了远程地操作阀，销上的力通常由和销对准的致动器产生。各种的商业高压阀使用弹簧、空气和液压动力发生器的组合。阀的机械弹簧和气压(空气)的压力控制是常见的。典型的阀可以使用弹簧来关闭阀和空气压力来对抗弹簧力的作用以打开阀。关闭阀所需要的力正比于座内销的横截面。例如100,000磅/平方英寸处的0.100英寸的座/销接触直径将需要至少785磅的闭合力。与90磅/平方英寸的普通空气压力供给一起工作，将需要至少3.5英寸内径的气动活塞。摩擦因子分解和安全系数，可以选择直径至少为4至5英寸的气动活塞。对于许多过程，这样的物理的大型阀是不切实际的。此外，一些机器人应用需要紧凑型阀的使用由于空间限制。台式设备需要紧凑型阀其可安装在仪器柜内部。为了克服气动活塞的尺寸问题，更高压力的液压(例如2000磅/平方英寸)流体可被使用。然而，这增加了更多的复杂的设备(液压泵和液压控制阀)和涉及杂乱的液压流体。这种方法也不适合于小规模应用的台式因为液压动力通常不方便。需要一种紧凑型高压阀系统，其结构较小并且通过处于低的力的致动器操作，及优选地通过小的直接电控致动器操作。此外，新的高压应用正在开发中，其需要超过了开-关功能。在恒定的流动速率或恒定的压力条件下这些应用需要流动的精确控制。例如，在高性能液相色谱(HPLC)系统中所使用的固定转速曲轴箱泵将代表输送恒定流动速率的恒定排量泵。此泵将提供恒定流量从零压力直到泵的设计压力极限。所获得的压力取决于限制区进入泵的流动路径。其他恒定流动速率泵包括由排量式均化器驱动的机械式曲轴。这些泵中的一些能够以多达40,000磅/平方英寸的压力驱动流动。不同的泵型是增压泵。增压泵输出恒定的压力，而不是流动速率。它将提供恒定压力从没有流量直到泵的设计流量极限。例如，基于均化器的气动增压器是一恒定的压力泵。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种高压阀，其包括壳体，所述壳体具有腔室，被配置为允许流体从中流过的第一端口，被配置为允许流体从中流过的第二端口，所述腔室提供所述第一端口和第二端口之间的流体连通；在腔室内在打开位置和闭合位置之间可移动的销，其中所述第一端口和第二端口在打开位置处于流体连通，在闭合位置不处于流体连通；具有联接到所述销的第一端部和第二端部的杆，所述杆具有可枢转地固定到壳体的枢转点；连接到所述杆的第二端部和被配置为在所述打开位置和所述闭合位置之间移动所述销的可变力发生器；和联接到所述可变力发生器的控制器，所述控制器被配置为调整由可变力发生器施加到杆的第二端部上的力，以控制所述销在所述打开位置和所述闭合位置之间的移动。在一些实施方案中，所述销被偏置到打开位置，和所述可变力发生器被配置成使在杆的第一端部产生的力足以将所述销移动到所述闭合位置。在一些实施方案中，所述销通过空气压力和弹簧中的一个被偏置到所述打开位置。在一些实施方案中，第一传感器被配置以感应所述第一端口的第一压力，和第二传感器被配置以感应所述第二端口的第二压力，所述控制器被配置成基于所述第一压力和所述第二压力之间的差来调整力。在一些实施方案中，所述的高压阀进一步包括固定到所述壳体的座，其中所述销被配置为接合所述座以调整所述第一端口和所述第二端口之间的流体连通，当所述的销处于所述闭合位置时所述座被配置成密封地接合所述的销。在一些实施方案中，所述可变力发生器是由外部控制的空气压力作用于其上的气动活塞。在一些实施方案中，所述可变力发生器是机电的装置。在一些实施方案中，所述机电的装置是音圈致动器和步进电机中的一个。在一些实施方案中，所述销接合陶瓷球，当销处于所述闭合位置时，所述陶瓷球被配置成密封地接合固定到所述壳体的座。在一些实施方案中，所述高压阀被配置为以如腔室内所测量的至少20,000磅/平方英寸的压力操作。在一些实施方案中，所述枢转点被置于离所述杆的第一端部比离所述杆的第二端部更近。在一些实施方案中，所述杆被配置成使得在所述杆的第一端部上的力至少是由所述可变力发生器施加到所述杆的第二端部上的力的五倍。本专利技术的另一个方面涉及一种高压阀，其包括具有腔室和被配置为允许流体从中流过的第一端口的第一壳体；具有被配置为允许流体从中流过的第二端口的第二壳体；在第一壳体的腔室内在打开位置和闭合位置之间可移动的销，其中所述第一端口和第二端口在打开位置处于流体连通，在闭合位置不处于流体连通；具有杆的第三壳体，所述杆具有联接到销的第一端部和第二端部，所述杆具有可枢转地固定到第三壳体的枢转点；所述第一壳体，所述第二壳体和所述第三壳体可固定在一起；连接到所述杆的第二端部和被配置为在所述打开位置和所述闭合位置之间移动销的可变力发生器；和联接到所述可变力发生器的控制器，所述控制器被配置为调整由可变力发生器施加到杆的第二端上的力，以控制销在所述打开位置和所述闭合位置之间的移动。在一些实施方案中，所述销被偏置到打开位置，和所述可变力发生器被配置成使在杆的第一端部产生的力足以将所述销移动到所述闭合位置。在一些实施方案中，所述销通过空气压力和弹簧中的一个被偏置到所述打开位置。在一些实施方案中，所述的高压阀进一步包括被配置以感应所述第一端口的第一压力的第一传感器，和被配置以感应所述第二端口的第二压力的第二传感器，所述控制器被配置成基于所述第一压力和所述第二压力之间的差来调整力。在一些实施方案中，所述的高压阀进一步包括固定到所述第二壳体的座，其中所述销被配置为接合所述座以调整所述第一端口和所述第二端口之间的流体连通，当所述销处于所述闭合位置时所述座被配置成密封地接合所述的销。在一些实施方案中，所述可变力发生器是由外部控制的空气压力作用于其上的气动活塞。在一些实施方案中，所述可变力发生器是机电的装置。在一些实施方案中，所述机电的装置是音圈致动器和步进电机中的一个。在一些实施方案中，所述销接合陶瓷球，当所述销处于所述闭合位置时，所述陶瓷球被配置成密封地接合固定到所述壳体的座。在一些实施方案中，所述高压阀被配置为以如腔室内所测量的至少20,000磅/平方英寸的压力操作。在一些实施方案中，所述枢转点被置于离所述杆的第一端部比离所述杆的第二端部更近。在一些实施方案中，所述杆被配置成使得在所述杆的第一端部上的力至少是由可变力发生器施加到所述杆的第二端部上的力的五倍。附图说明附图不旨在按比例绘制。在附图中，在不同的图中示出的每个相同的或几乎相同的部件由同样的数字表示。为了清楚的目的，在每个附图中不是每个部件都被标记。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压阀，其包括：壳体，所述壳体具有腔室，被配置为允许流体从中流过的第一端口，被配置为允许流体从中流过的第二端口，所述腔室提供在所述第一端口和第二端口之间的流体连通；在所述腔室内在打开位置和闭合位置之间可移动的销，其中所述第一端口和第二端口在打开位置处于流体连通，在闭合位置不处于流体连通；具有联接到所述销的第一端部和第二端部的杆，所述杆具有可枢转地固定到壳体的枢转点；连接到所述杆的第二端部和被配置为在所述打开位置和所述闭合位置之间移动所述销的可变力发生器；以及联接到所述可变力发生器的控制器，所述控制器被配置为调整由可变力发生器施加到杆的第二端部上的力，以控制所述销在所述打开位置和所述闭合位置之间的移动。

【技术特征摘要】
2015.09.11 US 62/217,6341.一种高压阀，其包括：壳体，所述壳体具有腔室，被配置为允许流体从中流过的第一端口，被配置为允许流体从中流过的第二端口，所述腔室提供在所述第一端口和第二端口之间的流体连通；在所述腔室内在打开位置和闭合位置之间可移动的销，其中所述第一端口和第二端口在打开位置处于流体连通，在闭合位置不处于流体连通；具有联接到所述销的第一端部和第二端部的杆，所述杆具有可枢转地固定到壳体的枢转点；连接到所述杆的第二端部和被配置为在所述打开位置和所述闭合位置之间移动所述销的可变力发生器；以及联接到所述可变力发生器的控制器，所述控制器被配置为调整由可变力发生器施加到杆的第二端部上的力，以控制所述销在所述打开位置和所述闭合位置之间的移动。2.根据权利要求1所述的高压阀，其中所述销被偏置到所述打开位置，和所述可变力发生器被配置成使在杆的第一端部产生的力足以将所述销移动到所述闭合位置。3.根据权利要求2所述的高压阀，其中所述销通过空气压力和弹簧中的一个被偏置到所述打开位置。4.根据权利要求2所述的高压阀，进一步包括配置用于感应所述第一端口的第一压力的第一传感器，和配置用于感应所述第二端口的第二压力的第二传感器，所述控制器被配置成基于所述第一压力和所述第二压力之间的差来调整所述的力。5.根据权利要求1所述的高压阀，进一步包括固定到所述壳体的座，其中所述销被配置为接合所述座以调整所述第一端口和所述第二端口之间的流体连通，当销处于所述闭合位置时所述座被配置成密封地接合所述销。6.根据权利要求1所述的高压阀，其中所述可变力发生器是由外部控制的空气压力作用于其上的气动活塞。7.根据权利要求1所述的高压阀，其中所述可变力发生器是机电的装置。8.根据权利要求7所述的高压阀，其中所述机电的装置是音圈致动器和步进电机中的一个。9.根据权利要求1所述的高压阀，其中所述销接合陶瓷球，当所述销处于所述闭合位置时，所述陶瓷球被配置成密封地接合固定到所述壳体的座。10.根据权利要求1所述的高压阀，被配置为以如腔室内所测量的至少20,000磅/平方英寸的压力操作。11.根据权利要求1所述的高压阀，其中所述枢转点被置于离所述杆的第一端部比离所述杆的第二端部更近。12.根据权利要求1所述的高压阀，其中所述杆被配置使得在所述杆的第一端部上的力至少是由所述可变力发生器施加到所述杆的第二端部上的力的五倍。13.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·Y·廷，A·拉扎列夫，马俊，
申请(专利权)人：压力生物科技公司，
类型：新型
国别省市：美国,US