阀制造技术

一种阀，包括界定出第一阵列孔(20′)的第一部分(10′)和界定出第二阵列孔(60′)的第二部分(50)，第一部分(10′)可相对于第二部分(50)在第一形态与第二形态中移动，所述第一形态中，基本阻止流体流经，所述第二形态中，允许流体流经。在一个实施例中，第一部分(10′)包括挠性板状部件，其构造为当处于第二形态并且响应于所述阀两侧的压力差而锁定在第二形态中时，所述板状部件啮合所述第二部分(50)的密封面。所述挠性板状部件的挠性大到足够响应所述阀两侧的压力差而与所述密封面的轮廓相一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及用于控制气体和/或液体在两个分离空间之间流动的阀。本专利技术尤其涉及在这样的应用中使用的阀，即，每个分离空间内的压力可以改变以便在某些阶段所述空间之间没有压力差而在其他阶段有压力差。这种阀的一个应用是使用在气体的压缩和/或膨胀中。然而，本专利技术的阀可以是适合于使用在任何需要高效率、大的阀面积、快速阀响应和低压力损失的应用中。这包括，但不限于，发动机、真空泵、压缩机、膨胀器、其他泵、输送管和管流等情形。
技术介绍
目前的压缩机械阀通常是非循环类型的。这就意味着，它们可是簧片阀、板阀、球阀、提升阀或其他相似设备。例如，在包含构造为在汽缸空间中移动的活塞的往复空气压缩机的正常操作中，活塞将从上止点(TDC)向下止点(BDC)移动，从而导致圆柱形空间内的压力下降。当该压力已经下降到足够克服将一或多个进口阀保持为闭合状态的弹簧时，所述一或多个进口阀会开启并且将一定量的空气抽进汽缸空间内。当活塞靠近下止点(BDC) 时，空气流将变慢并且压力差减小以允许所述一个或多个进口阀关闭。活塞此时将朝向上止点回移，从而压缩在汽缸空间内新鲜填充的空气。当汽缸空间内的空气压力高到足以克服将一或多个出口阀支撑为闭合的弹簧时，所述一或多个出口阀将开启，从而允许所述一定量的加压空气进入加压空间。当活塞靠近上止点，所述压力差和流动降低以允许所述一或多个出口阀关闭。在上面描述的简单阀的情况中，有许多与阀操作相关联的问题，其限制了阀的效力。首先，需要有起关闭所述阀作用的力，这就意味着需要施加一定的压差来克服这个力以及开启所述阀。这不可避免地意味着通过所述阀将有一些压力损失并且当压力差增大时在开启所述阀时必定有延迟。关于这种类型的阀还有一个问题，就是如果到达可能导致发生阀颤动的某些共振频率，它会停止正确操作。可以采用硬阀和强力弹簧来限制这种不理想的动作，但是闭合弹簧越强，开启所述阀需要的力就越大，其会导致多余的功和低效率。如果要求机器以高速运转，那么阀必须比在较低速度所需要的更快地开启和闭合，从而导致当阀闭合时产生更高的冲击载荷。通常解决方案是限制阀的提升以使其具有最小的行程距离。虽然这种方法可以减少高速操作带来的冲击载荷，但是它也不必要地减少了有效阀面积。一般地，膨胀阀比压缩阀复杂得多，因为它们需要逆着通常沿在阀上引起闭合力之方向移动的流而保持开启。这就意味着膨胀阀必须被主动控制。这种主动控制通常用凸轮和提升阀结构来实施，其中阀在每个循环中在预设点开启和闭合，而不管在由所述阀分隔的两个分离空间之间的压力差如何。膨胀阀的这种操作方法导致显著的损失，因为极难配置这种阀来在压力相等或接近(即，当跨越阀的压力差基本上为0)时开启。上面描述的膨胀阀通常需要强支撑形态以允许阀逆着压力差开启。这就意味着这种膨胀阀通常是大且重的部件，其必须有足够的刚性以在两个分离空间之间有压力差时不会锁闭。这种阀通常是效率低的，因为当它们不是压力相等开启时，它们遭受相当数量的压力损失。当抵靠着硬阀的面来固定硬阀时，密封就是一个问题，因为颗粒带来的任何污染会导致阀闭合时的不密封和泄露。在阀和阀面之间获得良好密封需要精细的研磨和/或较长的阀磨合期。上面现有技术的阀通常还包括防护板以限制阀的提升以及与闭合弹簧结合。在活塞压缩机进口阀的实例中，这种防护板形成了除推动流体进入活塞冲程范围之外的组成空间，并且这个空间称为止空间或间隙空间。除了上面讨论的问题之外，现有阀设计的阀面积相当有限。在进口阀和出口阀都设置在汽缸头部内的正常压缩活塞/汽缸结构中，阀面积占活塞面积的5%或6%是常见的。这种有限阀面积的第二个问题是，流经阀面积的流体通常速率非常高，如果压缩机以合理速度运转，经由这些阀的压力损失可以变得非常大。阀面积的增加一倍，则经由阀的流速减小一半并且压力损失减小为原来的四分之一倍。为了增大阀面积，在压缩机设计中通常的做法是在汽缸附近间隔设置多个阀。这样具有增大阀面积的效果，但是也有增加止点空间或间隙空间数量的效果，因为活塞环必须保持在进口/出口的水平之下。在阀内的止点空间、它们与主汽缸的连接和活塞附近在上止点的空间的共同组合给出总的间隙空间体积。间隙空间通常定义为间隙空间体积与最大体积(排量体积(S^5Pt volum)+间隙空间体积)之比权利要求1.一种阀，包括限定第一阵列孔的第一部分和限定第二阵列孔的第二部分，所述第一部分能相对于所述第二部分在闭合形态和开启形态之间横向移动，所述闭合形态中，所述第一和第二阵列孔不对准并且基本阻止流体流经所述阀，所述开启形态中，所述第一和第二阵列孔对准并且允许流体流经所述阀；其中所述第一部分包括一对可移动板，所述这对可移动板中的每个板包括所述第一阵列孔的子组。2.根据权利要求1所述的阀，其中所述第一部分包括构造为多层的多个阀板。3.根据权利要求1或2所述的阀，其中当所述第一部分在所述闭合和开启形态之间移动时，所述这对可移动板在互相相反的方向上移动。4.根据上述权利要求中任意一项所述的阀，其中所述这对可移动板能直线移动。5.根据权利要求4所述的阀，其中所述这对可移动板构造成沿共面轴在相反方向上移动。6.根据上述权利要求中任意一项所述的阀，其中所述阀的最大面积为50%到66.6% 之间。7.根据上述权利要求中任意一项所述的阀，其中所述这对可移动板能旋转移动。8.根据上述权利要求中任意一项所述的阀，其中将所述这对可移动板中的每个板构造为密封所述第二阵列孔中的不同的孔组。9.根据权利要求1-7中任意一项所述的阀，其中将所述这对可移动板中的每个板构造为密封所述第二阵列孔中的相同孔组的不同段。10.根据上述权利要求中任意一项所述的阀，其中所述第一部分和第二部分的孔密度分别大于1000/m全文摘要一种阀，包括界定出第一阵列孔(20′)的第一部分(10′)和界定出第二阵列孔(60′)的第二部分(50)，第一部分(10′)可相对于第二部分(50)在第一形态与第二形态中移动，所述第一形态中，基本阻止流体流经，所述第二形态中，允许流体流经。在一个实施例中，第一部分(10′)包括挠性板状部件，其构造为当处于第二形态并且响应于所述阀两侧的压力差而锁定在第二形态中时，所述板状部件啮合所述第二部分(50)的密封面。所述挠性板状部件的挠性大到足够响应所述阀两侧的压力差而与所述密封面的轮廓相一致。文档编号F16K3/28GK102537390SQ20121002265公开日2012年7月4日 申请日期2008年12月11日 优先权日2007年12月11日专利技术者乔纳森·塞巴斯蒂安·豪斯, 詹姆斯·麦克纳斯滕 申请人:等熵有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·塞巴斯蒂安·豪斯，詹姆斯·麦克纳斯滕，
申请(专利权)人：等熵有限公司，
类型：发明
国别省市：