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    具有 焊接 壳体
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    摘要
    申请专利号:

    CN201580037699.1

    申请日:

    2015.08.19

    公开号:

    CN106471299A

    公开日:

    2017.03.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F16K 17/22申请日:20150819|||公开
    IPC分类号: F16K17/22; F16K27/10 主分类号: F16K17/22
    申请人: 丹佛斯有限公司
    发明人: 库尔特·哈考特; 延斯·鲍利克; 施格德·拉森
    地址: 丹麦诺堡市诺堡维81号DK-6430
    优先权: 2014.09.09 DK PA201400513; 2014.09.17 DK PA201400528; 2014.09.01 EP 14183058.8
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 杨飞
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580037699.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.29|||2017.03.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    披露了一种阀(1),该阀包括第一壳体部件(2)和第二壳体部件(3),该第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)是由片材金属材料制成的并且通过焊接、优选地激光焊接而连结形成该阀(1)的封闭壳体。致动器(9)被安排在该壳体内部以用于驱使第一阀构件(7)和/第二阀构件(8)移动,所述致动器(9)在该阀(1)的操作过程中被直接安排于在该流体流动路径中流动的流体流中。该阀(1)由于这些壳体部件(2,3)的焊接而是气密性密封的。

    权利要求书

    1.一种阀(1),包括:
    -第一壳体部件(2)和第二壳体部件(3),该第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)形
    成该阀(1)的封闭壳体,
    -入口连接器(5),该入口连接器被安排成用于接收从流体流动管线到该封闭壳体的内
    部部分的流体;以及出口连接器(6),该出口连接被安排成用于将流体从该封闭壳体的内部
    部分递送至该流体流动管线,由此限定了穿过该阀的流体流动路径,该流体流动路径提供
    了从该入口连接器(5)到该出口连接器(6)的流体连接,
    -被安排在该壳体内部的第一阀构件(7)和第二阀构件(8),该第一阀构件(7)和该第二
    阀构件(8)是相对于彼此可移动的,并且该第一阀构件(7)和该第二阀构件(8)限定了被安
    排在该流体流动路径中的流体通路,该流体通路的大小是由该第一阀构件(7)和该第二阀
    构件(8)的相对位置确定的,
    -致动器(9),该致动器被安排在该壳体内部以用于驱使该第一阀构件(7)和/或该第二
    阀构件(8)移动,所述致动器(9)在该阀(1)的操作过程中被直接安排于在该流体流动路径
    中流动的流体流中,
    其中该第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)是由片材金属材料制成的,并且其中该
    第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)已经通过焊接而连结形成该封闭壳体。
    2.根据权利要求1所述的阀(1),其中该第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)已经通
    过激光焊接而连结形成该封闭壳体。
    3.根据权利要求1或2所述的阀(1),其中该第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)被
    安排成具有重叠部分,并且其中该阀(1)包括被安排在第一壳体部件(2)或该第二壳体部件
    (3)的边缘处的第一焊缝、以及被安排在由该第一壳体部件(2)和该第二壳体部件(3)的重
    叠部分所限定的区域中的第二焊缝。
    4.根据权利要求3所述的阀(1),其中该第一焊缝是沿着由该封闭壳体所限定的圆周完
    全延伸的完整焊缝,并且其中该第二焊缝是沿着由该封闭壳体所限定的圆周仅部分地延伸
    的部分焊缝。
    5.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),其中该第一壳体部件(2)和/或该第二壳
    体部件(3)是由深拉伸的片材金属材料制成的。
    6.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),其中该第一阀构件(7)、该第二阀构件(8)
    和该致动器(9)被组装形成阀筒,并且其中该阀筒通过焊接而附接至第一壳体部件(2)或该
    第二壳体部件(3)上。
    7.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),其中该入口连接器(5)和/或该出口连接
    器(6)通过焊接而附接至该第一壳体部件(2)或该第二壳体部件(3)上。
    8.根据权利要求7所述的阀(1),其中该入口连接器(5)和/或该出口连接器(6)被安排
    成相对于该第一壳体部件(2)或该第二壳体部件(3)具有重叠部分,并且其中连接器(5,6)
    以及壳体部件(2,3)中的至少一个焊接包括至少两条焊缝。
    9.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),其中该第一阀构件(7)包括一个或多个孔
    口(10)并且该第二阀构件(8)包括被安排成用于覆盖该一个或多个孔口(10)的一部分的一
    个或多个关闭元件,并且其中该第一阀构件(7)和该第二阀构件(8)的相对位置决定了该一
    个或多个孔口(10)被该第二阀构件(8)的该一个或多个关闭元件所覆盖的部分。
    10.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),进一步包括第一密封构件(11),该第一
    密封构件被安排在该流体通路的出口侧处用于在该第一阀构件(7)与该第二阀构件(8)之
    间提供密封;以及第二密封构件(12),该第二密封构件被安排在该流体通路的入口侧处用
    于在该第一阀构件(7)与该第二阀构件(8)之间提供密封。
    11.根据权利要求10所述的阀(1),其中该第一密封构件(11)被安排成仅在该阀(1)处
    于关闭位置中时在该第一阀构件(7)与该第二阀构件(8)之间提供密封。
    12.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),其中该第二阀构件(8)是相对于该第一
    阀构件(7)可线性地移动的,并且其中由于该阀(1)中的高压区域处占主导的压力而作用在
    该第二阀构件(8)上的力沿着该第二阀构件(8)的第一移动方向与沿着第二相反的移动方
    向是基本上相等的。
    13.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),进一步包括该致动器(9)的至少一部分
    的封壳(17,18),所述封壳(17,18)提供了对该致动器(9)的至少一部分的遮蔽,以使其在该
    阀(1)的操作过程中免受直接流经该流体流动路径的流体的直接流体流动的影响。
    14.根据以上权利要求中任一项所述的阀(1),其中该阀(1)包括不能承受高于120℃的
    温度的至少一个元件。
    15.根据权利要求14所述的阀(1),其中这些元件中的至少一个元件被安排在该封闭壳
    体的内部部分中。

    说明书

    具有焊接式阀壳体的阀

    技术领域

    本发明涉及一种阀,该阀包括第一壳体部件和第二壳体部件,这些壳体部件连结
    在一起而形成封闭的阀壳体。本发明的阀是气密性密封的、并且其制造是容易且有成本效
    益的。

    背景技术

    阀壳体通常是由例如从黄铜材料机加工成的部件制成。阀的其他部件,例如连接
    器和致动器包壳,可以由与阀壳体的材料不同的材料制成。相应地,阀的多个不同部件通过
    钎焊或通过机械连接(例如,螺钉连接,包壳密封构件例如垫片和/或O形环)进行组装。

    在使用钎焊技术的情况下,要求对整个阀加热,并且这具有的后果是,对于阀的任
    何部件都只能使用能够承受住所需温度的材料。例如,这排除了使用塑料部件。

    在使用机械连接的情况下,在阀中存在出现泄漏的风险。如果阀在高压水平下操
    作,这尤其是个问题。

    US 8,136,543 B2披露了一种轴向流动控制阀,该阀包括阀本体,该阀本体在入口
    与出口之间限定了通路,该通路与在该阀本体的入口和出口处的流体流动路径基本上平
    行。该控制阀包括筒组件,该筒组件可移除地联接至阀本体上并且布置在该阀本体的位于
    入口与出口之间的通路内。该筒组件是与该通路基本上轴向对齐的并且包括马达来使该轴
    向流动控制阀在防止入口与出口之间的流体流动的第一位置、与允许入口与出口之间的流
    体流动的第二位置之间进行操作。

    EP 0 232 858 A1披露了用于携带液体的导管的止流阀,该阀包括容纳本体,该容
    纳本体配备有用于连接到导管上的螺纹套筒、并且在其内部配备有适合于切断液体流动的
    阀器件。该容纳本体是以两部分压制片材金属提供的,这两部分可以通过钨惰性气体(TIG)
    或类似的周向焊接来连接。该止流阀是被动控制式或压力控制式阀。相应地,不存在致动器
    来控制该阀。

    US 2014/0197347 A1披露了安排在本体空腔部分内部的阀。渐缩的入口部分焊接
    到该本体空腔部分上。致动器相对于该本体空腔部分安排在外部。

    WO 2014/072715 A1披露了机动化套筒阀,该阀包括阀本体,该阀本体限定了第一
    流体端口和第二流体端口以及环绕该阀本体的至少一部分的阀套筒。被配置成用于致动该
    阀套筒的电动马达被安排在环绕该套筒阀的管状护罩内。

    EP 2 653 758 A1披露了包括致动器的轴向阀??梢贫姆Р考透弥露鞅话?br />排在一件式形成的阀壳体内。

    发明内容

    本发明的实施例的目的是提供一种甚至在高压水平下也气密性密封的阀。

    本发明的实施例的另一个目的是提供一种其制造容易且有成本效益的阀。

    本发明提供了一种阀,该阀包括:

    -第一壳体部件和第二壳体部件,该第一壳体部件和该第二壳体部件形成该阀的
    封闭壳体,

    -入口连接器,该入口连接器被安排成用于接收从流体流动管线到该封闭壳体的
    内部部分的流体;以及出口连接器,该出口连接被安排成用于将流体从该封闭壳体的内部
    部分递送至该流体流动管线,由此限定了穿过该阀的流体流动路径,该流体流动路径提供
    了从该入口连接器到该出口连接器的流体连接,

    -被安排在该壳体内部的第一阀构件和第二阀构件,该第一阀构件和该第二阀构
    件是相对于彼此可移动的,并且该第一阀构件和该第二阀构件限定了被安排在该流体流动
    路径中的流体通路,该流体通路的大小是由该第一阀构件和该第二阀构件的相对位置确定
    的,

    -致动器,该致动器被安排在该壳体内部以用于驱使该第一阀构件和/或该第二阀
    构件移动,所述致动器在该阀的操作过程中被直接安排于在该流体流动路径中流动的流体
    流中,

    其中该第一壳体部件和该第二壳体部件是由片材金属材料制成的,并且其中该第
    一壳体部件和该第二壳体部件已经通过焊接而连结形成该封闭壳体。

    根据本发明的阀包括第一壳体部件和第二壳体部件,这些壳体部件一起形成该阀
    的封闭壳体。因此,当该第一壳体部件和第二壳体部件彼此附接时,形成了封闭空腔,该第
    一壳体部件和第二壳体部件形成环绕该封闭空腔的壁,该封闭空腔形成该封闭壳体的内部
    部分。

    该阀进一步包括入口连接器和出口连接器。该入口连接器被安排成用于接收来自
    流体流动管线(该阀连接至其中)的流体并将该流体传送至该封闭壳体的内部部分。类似
    地,该出口连接器被安排成用于将来自该封闭壳体的内部的流体递送至该流体流动管线。

    因此,流体流动路径被限定为穿过该阀从该入口连接器经过该封闭壳体的内部部
    分去到该出口连接器。在该阀操作期间,流体在该流体流动路径中流动。

    在本上下文中,术语‘流体’应理解为涵盖液体、气体、或液体或气体的混合物。

    该阀进一步包括安排在该封闭壳体的内部部分中的第一阀构件和第二阀构件。该
    第一阀构件和第二阀构件是相对于彼此可移动的。这可以例如通过使该第一阀构件是相对
    于该封闭壳体可移动的、同时使该第二阀构件相对于该封闭壳体保持固定来获得。作为替
    代方案,该第二阀构件可以是相对于该封闭壳体可移动的,而该第一阀构件相对于该第一
    壳体保持固定。作为另一个替代方案,该第一阀构件以及该第二阀构件都可以是相对于该
    封闭壳体可移动的,其方式为使得该第一阀构件和第二阀构件的相对位置改变。在任何事
    件中,该第一阀构件和第二阀构件的相对位置可以由于这种相对移动而改变或调整。

    该第一阀构件和第二阀构件限定了安排在该流体流动路径中的流体通路。因此,
    经由从该入口连接器到该出口连接器的流体流动路径流经该阀的流体穿过了该流体通路。

    该流体通路的大小是由该第一阀构件和第二阀构件的相对位置确定的。因此,当
    该第一和/或第二阀构件移动时,该第一阀构件和第二阀构件的相对位置由此改变或调整,
    该流体通路的大小也被调整。由此,穿过该流体流动路径的流体流动也被调整。该第一阀构
    件和第二阀构件的特定相对位置可以有利地限定该阀的关闭位置,在该关闭位置中流体被
    阻止穿过该流体通路、并且由此被阻止穿过该阀。

    该阀进一步包括致动器,该致动器被安排在该壳体内部以用于驱使该第一阀构件
    和/或第二阀构件移动。该致动器在该阀的操作过程中被直接安排于在该流体流动路径中
    流动的流动流中。由此,在操作过程中流经该阀的流体直接流过该致动器。该致动器由此可
    以被流经该阀的流体冷却,并且流经该阀的流体被用于从该致动器带走热量。由此防止了
    该致动器、具体地该致动器的马达过热,即,防止了对该致动器的损害。这在异常情形期间、
    例如在测试期间(其中马达比在该阀的正常期间更具活性)是特别相关的。此外,将该致动
    器直接安排在流体流中允许该阀的轴向或共线设计,其中穿过阀的流体流动方向在从入口
    连接器到出口连接器穿过整个阀时是基本上线性的。该致动器没有从阀壳体突出并且不是
    安排在单独的壳体部件中。这提供了该阀的紧凑设计,并且出现泄漏的风险减小,因为需要
    将更少的部件彼此连结。

    该第一壳体部件和第二壳体部件是由片材金属材料制成的。这是便宜的材料,并
    且因此与其中的阀壳体是由机加工的黄铜制成的阀相比,该阀的制造成本减小。此外,该阀
    可以制造成具有减小的壁厚,并且由此该阀的重量可以减小。

    该第一壳体部件和该第二壳体部件已经通过焊接而连结形成该封闭壳体。这是可
    能的,因为该第一壳体部件和第二壳体部件是由片材金属材料制成的。因此,该第一壳体部
    件和第二壳体部件以不可逆的且永久的方式连结在一起,其意义是,一旦该第一壳体部件
    和该第二壳体部件已经彼此连结,就不可能将它们再次分开从而由此在不破坏该阀壳体的
    情况下获得对该封闭壳体的内部部分的通路。

    这种焊接在该第一壳体部件与第二壳体部件之间提供了气密性密封。由此与其中
    的壳体部件是以可逆方式、例如通过机械连接而连结在一起的阀相比,该阀中出现泄漏的
    风险减小。此外,当使用焊接技术时,仅局部地出现加热,因此仅有进行焊接的区域、以及与
    之紧密相邻的区域被加热到高温。由此能够对该阀的、不与焊接区紧密接触的部分使用不
    能承受住高温的材料。

    该第一壳体部件和该第二壳体部件可以已经通过激光焊接而连结形成该封闭壳
    体。在激光焊接期间,仅在焊接区内非常局部地出现加热。这使得能够甚至在靠近焊接区处
    使用不能承受住高温的材料。相应地,这是非常适合于根据本发明的阀的焊接技术。

    该第一壳体部件和该第二壳体部件可以被安排成具有重叠部分,并且该阀可以包
    括被安排在第一壳体部件或该第二壳体部件的边缘处的第一焊缝、以及被安排在由该第一
    壳体部件和该第二壳体部件的重叠部分所限定的区域中的第二焊缝。

    该第一焊缝可以在该第一壳体部件和第二壳体部件重叠的区域中优选地被安排
    在限定了阀壳体的外表面的这个壳体部件的边缘处。由此该第一焊缝在该重叠区域中在第
    一阀壳体与第二阀壳体之间提供了相对于阀壳体的外部的密封。因此,该第一焊缝防止了
    在该第一阀壳体与第二阀壳体之间形成来自外部的物质可能进入其中的空隙。如果存在这
    样的空隙并且允许物质进入该空隙,则存在该阀出现空隙腐蚀的风险。这是非常不希望的,
    并且因此优点是,该阀包括如以上描述地安排的第一焊缝。

    由于这些壳体部件的制造不准确性并且由于焊接过程,如以上描述的第一焊缝可
    能没有提供足够的焊接强度。因此优点是,该阀进一步包括被安排在由该第一壳体部件和
    第二壳体部件的重叠部分所限定的区域中的第二焊缝,因为该第二焊缝能够对焊接连结部
    提供所需的强度。因此,根据这个实施例,该第一焊缝对该接头提供密封,由此防止空隙腐
    蚀,并且该第二焊缝确保该焊接连结部足够强而能承受住在阀的操作期间的任何预期的冲
    击。

    至少该第一焊缝可以在将焊接设备朝该第一或第二壳体部件的边缘、相对于阀壳
    体的外表面以一定角度引导时形成。由此确保了该第一阀壳体与第二阀壳体之间的空隙被
    恰当地密封,即使在该第一或第二阀壳体的边缘中存在不准确性时也是如此。

    该第一焊缝可以是沿着由该封闭壳体所限定的圆周完全延伸的完整焊缝,并且该
    第二焊缝可以是沿着由该封闭壳体所限定的圆周仅部分地延伸的部分焊缝。由于该第一焊
    缝沿着由该封闭壳体所限定的圆周完全延伸,因此确保了该第一壳体部件与该第二壳体部
    件之间的空隙被完全密封,并且有效防止了空隙腐蚀。通过将该第二焊缝提供为部分焊缝
    而获得的是,与第二焊缝是完整焊缝的情形相比,由于焊接过程而传递到阀的热量的量减
    小。然而,通过以适当方式安排该第二焊缝的这些焊接部分,仍能够对焊接连结部提供足够
    的强度。这尤其在阀的所有焊缝都是在一个焊接步骤中提供的情况下是个优点。在此情况
    下,希望的是减小在这个焊接步骤过程中传递到阀的热量的量。

    例如,该第二焊缝可以包括八个焊接部分,每个焊接部分覆盖了阀壳体15°的圆
    周,这八个焊接部分是沿着该阀壳体的圆周均匀地或等距地分布的。由此,这些焊接部分覆
    盖了阀壳体的360°圆周中的120°。

    该第一壳体部件和/或该第二壳体部件可以是由深拉伸的片材金属材料制成的。
    深拉伸是一种片材金属成形工艺,其中将片材金属毛坯通过冲头的机械作用径向地拉伸而
    形成???。当拉伸后的部件的深度超过其直接时,这个过程被称为‘深’拉伸。这可以通过将
    该部件再次拉伸过一系列??诶词迪?。能够通过深拉伸来制造甚至非常复杂的形状。由此
    可以以容易且有成本效益的方式获得任何希望形状的壳体部件。

    阀的其他部件也可以由深拉伸的片材金属材料制成。这样的部件实例包括但不限
    于:入口连接器、出口连接器、第一阀构件、第二阀构件、安排在该封闭壳体内部的封壳、安
    排在该封闭壳体内部的框架部件等等。

    该第一阀构件、该第二阀构件和该致动器可以被组装形成阀筒,并且该阀筒可以
    通过焊接而附接至第一壳体部件或该第二壳体部件上。根据这个实施例,所有或几乎所有
    被安排在该封闭壳体内部的部件都在它们被安排到该封闭壳体内部之前预先组装。具体
    地,所有提供阀的阀操作的部件,即第一阀构件、第二阀构件和致动器,以此方式被预先组
    装。这允许在组装该阀之前或过程中、例如关于该阀的内部泄露和操作来测试含有这些部
    件的组件。这减小了组装好的阀失效的风险。

    通过将该阀筒焊接到该第一壳体部件或第二壳体部件上,可以确保该阀被恰当地
    定位在该封闭壳体内部,例如关于将该阀的部件相对于彼此对齐而言。例如,可以通过将这
    些阀构件之一焊接到该壳体部件上来将该阀筒焊接到该壳体部件上。

    该阀筒可以被该第二壳体部件或第一壳体部件经由一个或多个偏置的支腿来支
    撑。根据这个实施例,该阀筒可以被没有与该阀筒相焊接的这个壳体部件支撑但不附接至
    其上。例如,阀筒的一端可以焊接至这些壳体部件之一上,并且该阀筒的相反端可以被这些
    壳体部件中的另一者经由该一个或多个偏置的支腿来支撑。由此,在阀壳体与阀筒之间的
    可能出现的任何不对齐、应力或拉伸都可以被这些偏置的支腿吸收或抵消。由此,可以确保
    对齐阀筒和阀壳体的这些部件。此外,可以通过将该筒焊接到这些壳体部件之一上、并且接
    着将简单地在该筒上滑到另一个壳体上来以容易且可靠的方式组装该阀。

    该入口连接器和/或该出口连接器可以通过焊接而附接至该第一壳体部件或该第
    二壳体部件上。根据这个实施例,该入口连接器和/或该出口连接器被例如通过深拉伸制造
    成单独的部件、并且随后通过焊接被附接到相关壳体部件上。如以上描述的,使用焊接技术
    减小了在阀中出现泄漏的风险。

    通过将该入口连接器和/或该出口连接器制造为单独部件具有的优点是,该阀壳
    体可以被制造成标准壳体,并且可以将适当大小的连接器附接至该阀壳体上,以便满足关
    于穿过阀的流动的具体要求。例如,在该阀将被用作纯气体阀的情况下,可以有利地选择具
    有相同大小的入口连接器和出口连接器。在另一方面,在该阀将被用作膨胀阀的情况下,可
    以有利地选择具有的截面积小于出口连接器的截面积的入口连接器。此外,入口连接器的
    大小以及出口连接器的大小可以根据预期的穿过该阀的流速和/或根据该阀所连接的流体
    流动管线中的管路的大小进行选择。

    该入口连接器和/或该出口连接器可以被安排成相对于该第一壳体部件或该第二
    壳体部件具有重叠部分,并且连接器以及壳体部件中的至少一个焊接可以包括至少两条焊
    缝。类似于以上关于该第一壳体部件和第二壳体部件的焊接的描述的,这些焊缝之一可以
    是以防止空隙腐蚀的方式安排在该连接器或壳体部件的边缘处的密封焊缝。另一个焊缝可
    以提对焊接连结部提供所需要的强度、并且可以相应地被安排在该重叠区域处。此外,这些
    焊缝之一可以是完整焊缝,而另一个可以是部分焊缝。

    该第一阀构件可以包括一个或多个孔口并且该第二阀构件可以包括被安排成用
    于覆盖该一个或多个孔口的一部分的一个或多个关闭元件,并且该第一阀构件和该第二阀
    构件的相对位置可以决定该一个或多个孔口被该第二阀构件的该一个或多个关闭元件所
    覆盖的部分。

    根据这个实施例,该第一和第二阀构件的流体通路是由这些孔口和这些关闭元件
    限定的。当该第一阀构件和第二阀构件相对于彼此移动时,这些孔口和这些关闭元件也相
    对于彼此移动。相应地,这些孔口的被这些关闭元件所覆盖的部分由此被改变,从而由此改
    变流体通路的大小。

    当这些孔口完全被这些关闭元件覆盖时,流体被阻止穿过这些孔口,并且阀由此
    被关闭。

    该第一阀构件和/或第二阀构件可以是杯形构件。在本上下文中术语‘杯形’应理
    解为是指一端被封闭的基本上圆柱形形状。

    该一个或多个孔口可以具有基本上矩形形状。这提供了该阀的基本上线性的打开
    特性,因为这些覆盖构件沿着这些矩形孔口的线性滑动移动将导致这些孔口的未被覆盖面
    积的线性改变。

    作为替代方案,可以选择这些孔口的任何其他适合的形状,以便提供该阀的所希
    望的打开特性。因此,这些孔口可以是例如圆形的、三角形的、方形的、椭圆形的、液滴形的
    等等。

    该第一阀构件和/或第二阀构件可以被适配成用于进行滑动移动。根据这个实施
    例,该第一阀构件和第二阀构件的相对移动是滑动类型的。

    该阀可以进一步包括第一密封构件,该第一密封构件被安排在该流体通路的出口
    侧处用于在该第一阀构件与该第二阀构件之间提供密封;以及第二密封构件,该第二密封
    构件被安排在该流体通路的入口侧处用于在该第一阀构件与该第二阀构件之间提供密封。

    该第一密封构件和第二密封构件防止该阀在操作期间、具体地当该阀处于关闭位
    置中时的内部泄漏。

    该第一密封构件可以被安排成仅在阀处于关闭位置中时在该第一阀构件与该第
    二阀构件之间提供密封。

    该第二阀构件可以是相对于该第一阀构件线性地可移动的,并且由于该阀中的高
    压区域处占主导的压力而作用在该第二阀构件上的力沿着该第二阀构件的第一移动方向
    与沿着第二相反的移动方向可以是基本上相等的。

    在膨胀阀的操作期间,跨过控制着阀操作且提供流体膨胀的这个机构发生了穿过
    阀的流体的压降。在根据本发明的阀中,这个机构是由该第一阀构件和第二阀构件所限定
    的流体通路形成的。当该阀处于关闭位置中时,即,不允许流体穿过该阀时,在关闭的流体
    通路上可以建立差压。这具有的后果是,当希望打开该阀时,由于作用于阀构件的正在移动
    的多个不同部件上的高压所引起的力必须被驱动该第一阀构件和/或第二阀构件的移动的
    该致动器克服。

    通过按以下方式来设计该第二阀构件,即,使得由于在该阀中的高压区域占主导
    的压力而产生的作用于该第二阀构件上的力在沿着该第二阀构件的第一移动方向与沿着
    第二相反移动方向上是基本上相等的,这些力彼此平衡,并且因此没有额外的力要被该致
    动器克服。这提供了完美平衡的阀,而与该阀中占主导的压力无关。

    该第二阀构件可以限定端部,并且该第二阀构件的端部可以在朝向该第一阀构件
    的方向上渐缩。这是获得由于该阀中高压而作用于该第二阀构件上的这些力相平衡的一种
    方式,并且这将在下文更详细地进行解释。

    该致动器可以包括连接至该第一阀构件或第二阀构件上的芯轴,并且该芯轴的移
    动可以造成该第一阀构件或第二阀构件的移动。根据这个实施例,该致动器的旋转移动可
    以经由该芯轴、以及可能的被安排在相关阀构件处的螺母被转化成该第一阀构件或第二阀
    构件的线性移动??梢蕴峁┓佬?,该防旋转机构在该芯轴的旋转移动被传递至该第
    一阀构件和第二阀构件时防止该第一阀构件或第二阀构件进行旋转移动。这样的防旋转机
    构可以例如包括在相关阀构件的壁部分中形成的凹槽(该凹槽沿着这些线性移动的方向延
    伸)、以及在静止部分(例如框架部件)上形成的接合构件,该接合构件被安排成与该凹槽相
    接合。

    该阀可以进一步包括该致动器的至少一部分的封壳,所述封壳提供了对该致动器
    的至少一部分的遮蔽,以使其在该阀的操作过程中免受直接流经该流体流动路径的流体的
    直接流体流动影响。流经该阀的流体的可能携带多种不同杂质,例如处于颗粒和/或较大碎
    片的形式。这样的杂质在被允许到达该致动器的情况下可能对该致动器造成损害、和/或可
    能是该致动器短路的原因。

    相应地,?;じ弥露髅庥谥苯恿魈辶鞫跋旆乐沽烁昧魈逍脑又实酱锔弥?br />动器,并且由此?;じ弥露鞑皇芩鸷?。该封壳可以例如处于相对于致动器安排在上游的
    屏障的形式,该屏障可以被适配成用于引导流体经过该致动器。

    该致动器可以包括步进马达。作为替代方案,可以使用其他适合种类的马达。

    根据本发明的阀可以例如按以下方式组装。首先,将该第一阀构件和第二阀构件
    彼此相邻地安排。在该第一阀构件和第二阀构件是杯形的情况下,可以将一个阀构件安排
    在另一个阀构件的内部。接下来,可以将这些阀构件安装在框架部件上,进而将该框架部件
    安装在致动器上。由此该第一阀构件、第二阀构件、框架和该致动器形成了阀筒,该阀筒包
    括该阀的所有操作部件。接着可以测试该阀筒,例如在操作方面和/或在泄漏方面。

    然后可以将该阀筒定位在该第一壳体部件内部,并且可以将该第一阀部件焊接到
    该第一壳体部件上。这确保了阀筒的这些部件被恰当安装在该第一壳体部件内并且相对于
    穿过该阀的流体流动路径对齐。

    接着将该第二壳体部件通过焊接而连结到该第一壳体部件上,其方式是使得该第
    二阀部件也覆盖阀筒的这些部件。由此形成了封闭的阀壳体,阀筒的这些部件被安排在该
    封闭的阀壳体的内部部分中。

    接着将入口连接器和出口连接器通过焊接而附接到该封闭的阀壳体上。此外,可
    以将观察镜和/或电连接器优选地通过焊接而附接到该封闭的阀壳体上。

    该阀可以包括不能承受高于120℃的温度的至少一个元件。该至少一个元件可能
    不能承受住高温,其意义是如果它受到高温,则该元件就例如由于制造该元件的材料的多
    种不同特性而被损坏。替代地或另外地,该元件如果受到高温则可能变得不能用、或者可能
    导致以不可靠的方式操作。

    这样的元件的实例可以是例如由塑料材料制成的元件和/或被安排成用于在封闭
    的阀壳体的内部部分与该阀的外部之间、或在被安排在阀壳体内部的多个部件之间提供密
    封的垫片。在此情况下,如果该元件受到高温,例如高于120℃的温度,则该元件的材料将损
    坏。

    不能承受住高于120°的温度的元件的另一个实例是该致动器的马达。该马达可以
    包括永磁体,并且如果该永磁体受到高温,例如高于120℃的温度,则它可能被永久消磁,并
    且由此该马达变得不能用。

    优点是,本发明的阀的这些壳体部件通过焊接而连结形成该封闭壳体,因为由此
    这些壳体部件仅在发生焊接的区域内被局部加热,而该阀的其余部分不受到高温。由此确
    保了不能承受住高温的这个或这些元件在该阀的组装过程中不被损坏。例如,如果这些壳
    体部件通过钎焊技术来组装,则不必在钎焊炉中加热整个阀而由此使得该阀的所有部件都
    受到高温。相应地,就会不能在阀中包括不能承受住高温的元件。

    这些元件中的至少一个元件可以被安排在该封闭壳体的内部部分中。此类元件的
    一个实例是该致动器的马达,如以上描述的。另一个实例是被安排成用于在该阀的多个部
    件之间提供密封以便避免该阀的内部泄漏的垫片或密封构件。又另一个实例是被安排在阀
    壳体内部的传感器。由于这些壳体部件通过焊接相连结,并且焊接造成的加热是局部的,因
    此这些热敏元件可以安全地安排在阀壳体内部,而在组装过程中没有损坏这些元件的风
    险。例如,这允许将该致动器安排在阀壳体内部并且直接安排在流体流中、同时提供气密性
    密封的阀壳体。

    附图说明

    现在将参考附图更详细地描述本发明,在附图中

    图1是根据本发明的第一实施例的阀的截面视图,

    图2是根据本发明的第二实施例的阀的截面视图,

    图3是用于根据本发明的实施例的阀的第一阀构件和第二阀构件的端视图,

    图4是图3的第一阀构件和第二阀构件沿着线A-A的截面视图,

    图5示出了图3和4的第一阀构件和第二阀构件的两个细节

    图6是图1的阀的透视图,

    图7是图1和6的阀的截面视图,并且

    图8a和8b示出了图7的阀的细节。

    具体实施方式

    图1是根据本发明的第一实施例的阀1的截面视图。阀1包括第一壳体部件2和第二
    壳体部件3,这两个壳体部件已经通过激光焊接沿着连接区4连结形成封闭的阀壳体。由此
    确保了该阀壳体是气密性密封的。该第一壳体部件2和该第二壳体部件3是由深拉伸的片材
    金属制成。

    入口连接器5和出口连接器6也通过激光焊接而附接到该阀壳体上。在图1中示出
    了若干个入口连接器5和若干个出口连接器6,以便展示可以选定具有适当大小的入口连接
    器5和出口连接器6并且将其焊接到该阀壳体上。入口连接器5和出口连接器6被安排成有待
    连接到流体流动管线上,其方式为使得入口连接器5接收来自该流体流动管线的流体并且
    出口连接器6将流体递送至该流体流动管线。由此穿过该阀1的流体流动路径被限定为从该
    入口连接器5经过该封闭壳体的内部部分去到该出口连接器6。

    应注意的是,阀1可以是双向流阀,即,阀1是流动可以在两个方向上穿过阀1。当将
    穿过阀1的流动方向反向时,入口连接器5将充当出口连接器,并且出口连接器6将充当入口
    连接器。

    第一阀构件7、第二阀构件8和致动器9被安排在该封闭的阀壳体的内部部分中。第
    一阀构件7和第二阀构件8均处于杯形构件的形式,并且第二阀构件8被安排成沿着第一阀
    构件7的侧壁的外部部分滑动。第一阀构件7和第二阀构件8由此进行相对移动。第一阀构件
    7、第二阀构件8和致动器9被直接安排在穿过阀1从入口连接器5到出口连接器6的流体流动
    路径中,并且致动器9由此与流经阀1的流体直接接触。第一阀构件7通过激光焊接而附接至
    第一壳体部件2上。

    第一阀构件7配备有在侧壁中形成的多个矩形孔口10。当第二阀构件8沿着第一阀
    构件7滑动时,第二阀构件8覆盖这些孔口10的变化的部分。由此,第二阀构件8的侧壁形成
    了关闭元件,并且这些孔口10和该第二阀构件8组合限定了流体通路,该流体通路的大小是
    由第一阀构件7和第二阀构件8的相对位置确定的。

    第一密封构件11和第二密封构件12被安排成用于在第一阀构件7与第二阀构件8
    之间提供密封。由此防止了阀1的内部泄漏。以下参见图3-5更详细地描述这些密封构件11、
    12。

    致动器9包括芯轴13,该芯轴被安排成与附接至第二阀构件8上的螺母14相接合。
    因此,当致动器9使芯轴13旋转时,致使第二阀构件8进行线性移动。相应地,致动器9经由芯
    轴13和螺母14提供第一阀构件7和第二阀构件8的相对移动。

    观察镜15通过激光焊接而附接至该封闭的阀壳体上。因而,该封闭的阀壳体的气
    密特性没有被观察镜15损害。该观察镜15被安排在允许观察第一阀构件7和第二阀构件8的
    位置处。由此可以容易地确定阀1是否在恰当地操作。

    电连接器16也通过激光焊接而附接至该封闭的阀壳体上。因而,该封闭的阀壳体
    的气密特性没有被电连接器16损害。电连接器16被安排在与致动器9的位置相对应的位置
    处。由此可以经由电连接器16向致动器9供电。

    该第二阀构件8滑动安装在框架17上,该框架也附接至致动器9上。该框架17进一
    步被该阀壳体支撑。此外,第一阀构件7附接至框架17上。由此确保了第一阀构件7和第二阀
    构件8在该流体流动路径中的对齐。此外,框架17遮蔽致动器9使之免受穿过阀1的直接流体
    流动影响。

    该第一阀构件7、第二阀构件8、框架17和该致动器9在如以上描述地组装好时形成
    了阀筒,该阀筒包括该阀1的所有操作部件。该阀筒可以被预先组装并且在安装到阀壳体内
    部之前被测试。这最小化了阀1故障或不能用的风险。

    阀1可以例如按以下方式操作。流体在入口连接器5处被接收并且进入该封闭的阀
    壳体的内部部分中。该流体流过该致动器9,由此在需要的情况下对致动器9提供冷却。?;?br />帽18遮蔽该致动器9使之免受直接流体流动影响。

    该流体接着沿着框架17、第二阀构件8和第一阀构件7的外侧经过。第二阀构件8相
    对于第一阀构件7的位置已经借助于该致动器9、芯轴13和螺母14进行了设定,其方式为使
    得在第一阀构件7中形成的这些孔口10的所未被覆盖的部分限定了阀1的希望打开程度。

    该流体接着流动穿过这些孔口10到达第一阀构件7的内部部分。最后,该流体经由
    出口连接器6离开阀1。

    当第二阀构件8被安排在使得杯形的第二阀构件8的边缘顶靠第一密封构件11的
    位置中时,阀1处于关闭位置,其中不允许流体穿过这些孔口10,并且由此不允许流体穿过
    阀1。第一密封构件11和第二密封构件12在此情形下确保了不允许流体穿过阀1而泄露。

    图2是根据本发明的第二实施例的阀1的截面视图。图2的阀1非常类似于图1的阀
    1,并且因此在此不详细进行描述。

    在图2的阀1中,该封闭的阀壳体比图1的阀1的阀壳体小且细。由此图2的阀1比图1
    的阀1更紧凑,并且图2的阀1因此可以用在可用空间有限的应用中。此外,制造成本减小。

    在图2的阀1中,观察镜被省略以允许获得该封闭的阀壳体的更细的设计并且以便
    将制造成本保持在低水平。图2的阀1的操作基本上如以上参照图1所描述的。

    图3是用于根据本发明的实施例的阀的第一阀构件(不可见)和第二阀构件8的端
    视图。图3的第一阀构件和第二阀构件8可以例如形成图1的阀1或图2的阀1的一部分。

    在图3中,第二阀构件8滑动安装在框架17上。在第二阀构件8的封闭端中形成了三
    个开口19,由此允许流体穿过第二阀构件8的封闭端。这确保了在第二阀构件8的封闭端的
    两侧,相同的压力水平占主导。

    图4是图3的第一阀构件7和第二阀构件8沿着图3所示的线A-A的截面视图。在图4
    中可见,第一阀构件7被安排在第二阀构件8内部,并且第二阀构件8滑动安装在框架17上。
    第二阀构件8能够相对于附接至框架17上的第一阀构件7和该框架17沿着基本上轴向方向
    进行滑动移动。第二阀构件8的移动是致动器通过芯轴造成的,该芯轴被安排成与附接至第
    二阀构件8上的螺母14的内螺纹相接合。

    第一阀构件7配备有在该第一阀构件7的侧壁中形成的多个孔口10。在操作过程
    中,流体流动穿过这些孔口10。第二阀构件8相对于第一阀构件7的位置决定了这些孔口10
    的对应地被第二阀构件8覆盖和未覆盖的部分。因而,由这些孔口10和该第二阀构件8限定
    的流体通路的大小、以及由此该阀的打开程度是由第一阀构件7和第二阀构件8的相对位置
    确定的。在图4中,第二阀构件8被安排在使得这些孔口10被第二阀构件8完全覆盖的位置
    中。相应地,该阀处于关闭位置,即,不允许流体穿过这些孔口10。

    第一密封构件11和第二密封构件12被安排在该第一阀构件7与第二阀构件8之间,
    以便在该第一阀构件7与第二阀构件8之间提供密封,由此防止该阀的内部泄漏。在图4所示
    的阀的关闭位置中,第二阀构件8的边缘顶靠第一密封构件11,由此有效地防止流体穿过第
    一阀构件7的这些孔口10。第二阀构件8的边缘在朝向第一阀构件7的方向上渐缩。

    该第一密封构件11限定了第一直径来作为在第二阀构件8的边缘与第一密封构件
    11之间的接触点的直径。类似地,该第二密封构件12限定了第二直径来作为在第二阀构件8
    的侧壁与第二密封构件12之间的接触点的直径。由于第二阀构件8的边缘在朝向第一阀构
    件7的方向上渐缩,因此第二阀构件8的内直径,即第二阀构件8的面向第一阀构件7的直径,
    沿着第二阀构件8的长度在第一密封构件11与第二密封构件12之间是基本上相同的。因此,
    该第一直径和第二直径是基本上相同的。

    在该阀的操作过程中,在该图的右侧处、即,在第一阀构件7和第二阀构件8的封闭
    端处,在流经该阀的流体中高压占主导。此外,沿着第二阀构件8的外表面该高压占主导。然
    而,在第一阀构件7内部,较低压力占主导。相应地,在图4所示的关闭位置中,跨这些孔口
    10、或跨第二阀构件8存在差压。

    由于第二阀构件8的边缘的渐缩形状,由于该高压而产生的力在图4中的从左到右
    方向上在该渐缩边缘处作用于第二阀构件8。然而,由于第一密封构件11限定的第一直径等
    于第二密封构件12限定的第二直径,这个力基本上等于由于该高压而产生的在相反方向
    上、即在图4中从右到左地作用于第二阀构件8的力。由此,由于该高压而产生的作用于第二
    阀构件8的这些力自动平衡。由此,当希望通过将第二阀构件8在图4中朝右移动来打开该阀
    时,不必克服由于该压力而产生的作用于第二阀构件8的任何额外的力。相应地,该阀自然
    地平衡,并且需要较小的力来打开该阀。

    图5示出了图3和4的第一阀构件7和第二阀构件8的由图4中的B和C指出的两个细
    节。因此,图5更详细地示出了第一密封构件11和第二密封构件12。从图5中清楚的是,第一
    密封构件11限定的直径等于第二密封构件12限定的直径,从而得到了以上参照图4描述的
    力的平衡。

    图6是图1的阀1的透视图,展示了在第一壳体部件2与第二壳体部件3之间的连接
    区4处的焊接连结部。该焊接连结部包括第一焊缝20和第二焊缝21。

    第一焊缝20是沿着第二壳体部件3的边缘安排的。第一壳体部件2被安排在第二壳
    体部件3内部,并且由此第二壳体部件3的边缘被安排在阀壳体的外表面处。由此,第一焊缝
    20将相对于阀壳体的外部对在第一壳体部件2与第二壳体部件3之间在连接区4处、即在第
    一壳体部件2与第二壳体部件3重叠的区域处形成的空隙加以密封。相应地,防止了物质从
    阀壳体的外部进入第一壳体部件2与第二壳体部件3之间的空隙中。由此,通过第一焊缝20
    防止了由此类物质造成的空隙腐蚀。第一焊缝20是完整焊缝,其意义是它沿着第二壳体部
    件3的边缘、沿着阀壳体所限定的整个圆周延伸。

    该第二焊缝21被安排在连接区4中,即在该第一壳体部件2和该第二壳体部件3重
    叠的区域中。第二焊缝21是部分焊缝,其意义是它仅沿着阀壳体所限定的圆周的一部分延
    伸。图6所示的第二焊缝21沿着八个部分延伸,其中三个部分是可见的,每个部分覆盖了
    15°,这八个部分沿着阀壳体所限定的圆周等距地安排。该第二焊缝21对焊接连结部提供了
    额外的强度,同时确保在焊接过程中传递给阀1的热量的量不过量。

    第二壳体部件3的制造公差和焊接过程中的不准确性可能具有的后果是,第一焊
    缝20不能对焊接连结部提供足够的强度。因此,第二焊缝21是必须的,以便对焊接连结部提
    供所需的强度。

    图7是图1和6的阀1的截面视图。在图7的阀1中,入口连接器5通过焊接而附接至第
    二壳体部件3上,并且出口连接器6通过焊接而附接至第一壳体部件2上。

    入口连接器5和第二壳体部件3的重叠方式是使得,在重叠区域中入口连接器5被
    安排在第二壳体部件3内部。入口连接器5与第二壳体部件3的焊接连结部包括两条焊缝22、
    23。这些焊缝之一22被安排在第二壳体部件3的边缘处。由此,这条焊缝22将入口连接器5与
    第二壳体部件3之间形成的空隙相对于阀壳体的外部加以密封。相应地,焊缝22以上文参照
    图6描述的方式防止空隙腐蚀。

    另一条焊缝23被安排在入口连接器5与第二壳体部件3的重叠区域中。由此,这条
    焊缝23以上文参照图6描述的方式对焊接连结部提供强度。

    类似地,出口连接器6和第一壳体部件2的重叠方式是使得,在重叠区域中出口连
    接器6被安排在第一壳体部件2内部。出口连接器6与第一壳体部件2的焊接连结部包括两条
    焊缝24、25。这些焊缝之一24被安排在第一壳体部件2的边缘处。由此,这条焊缝24将出口连
    接器6与第一壳体部件2之间形成的空隙相对于阀壳体的外部加以密封。相应地,焊缝24以
    上文参照图6描述的方式防止空隙腐蚀。

    另一条焊缝25被安排在出口连接器6与第一壳体部件2的重叠区域中。由此,这条
    焊缝25以上文参照图6描述的方式对焊接连结部提供强度。

    图8a和8b示出了图7的阀的、与对应地在图7中标记为‘A’和‘B’的区域相对应的细
    节。因此,图8a示出了出口连接器6与第一壳体部件2的焊接连结部,并且图8b示出了第一壳
    体部件2与第二壳体部件3的焊接连结部。更详细地示出了这些焊缝20、21、24、25的位置。

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