申请/专利权人：费希尔控制产品国际有限公司

申请日：2018-03-16

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN108626419B

主分类号：F16K1/36

分类号：F16K1/36;F16K1/32;F16K27/02

优先权：["20170316 US 15/461,158"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2020.02.14#实质审查的生效;2018.10.09#公开

摘要：本文公开的示例性锥形螺母阀塞紧固件装置包括阀杆、第一螺母、阀塞、和第二螺母。所述第一螺母包括第一锥形表面并且所述第二螺母包括第二锥形表面。所述阀塞包括孔洞。所述第一螺母螺纹接合所述阀杆并且所述阀杆穿过所述孔洞。所述孔洞接合所述第一锥形表面。所述第二螺母螺纹接合所述阀杆并且所述孔洞接合所述第二锥形表面。

主权项：1.一种阀装置，包括：阀塞，所述阀塞具有孔洞，所述孔洞包括第一孔和与所述第一孔相对第二孔；阀杆，所述阀杆穿过所述孔洞，其中，所述孔洞设定大小以在所述阀杆与所述孔洞的壁之间提供足够的空隙，以使所述阀塞适配具有不同直径的阀杆；第一螺母，所述第一螺母与所述阀杆螺纹接合，所述第一螺母包括第一锥形表面，所述孔洞接合所述第一锥形表面；以及第二螺母，所述第二螺母与所述阀杆螺纹接合，所述第二螺母包括第二锥形表面，所述孔洞接合所述第二锥形表面；其中，所述第一孔的形状被形成为接收所述第一锥形表面，并且所述第二孔的形状被形成为接收所述第二锥形表面，以将由所述第一螺母和所述第二螺母施加的载荷分配到所述阀塞。

全文数据：锥形螺母阀塞紧固件技术领域[0001]本公开的内容总体上涉及流体阀，并且更具体而言，涉及锥形螺母阀塞紧固件及相关方法。背景技术[0002]常规的流体阀包括在阀主体中组装在一起的多个阀内件部件。例如，阀杆可以在阀帽的密封件中滑动以相对于阀座移动附接的阀塞。当阀塞移离阀座时可以打开流体阀，并且当阀塞与阀座接合时可以关闭流体阀。发明内容[0003]本文公开了锥形螺母阀塞紧固件。在某些示例中，锥形螺母阀塞装置包括阀杆;第一螺母；阀塞；以及第二螺母;所述第一螺母与所述阀杆螺纹接合，所述第一螺母包括第一锥形表面;所述阀塞具有孔洞，所述阀杆穿过所述孔洞，所述孔洞接合所述第一锥形表面；并且所述第二螺母与所述阀杆螺纹接合，所述第二螺母包括第二锥形表面，所述孔洞与所述第二锥形表面接合。[0004]在某些示例中，锥形螺母阀装置包括阀塞和在所述阀塞的中心通道中的阀杆，所述阀塞在第一螺母的第一锥形表面和第二螺母的第二锥形表面之间的所述阀杆上被捕捉。[0005]在某些示例中，锥形螺母阀装置包括具有孔洞的塞;穿过所述孔洞的杆;接合所述孔洞的所述杆的第一锥形表面；以及与所述第一锥形表面相对的、与所述杆螺纹接合并邻接所述塞的螺母。附图说明[0006]图1是具有本文所描述的示例性紧固件装置的示例性流体阀的横截面视图。[0007]图2是图1的示例性紧固件装置的具体横截面视图。[0008]图3是替代的示例性紧固件装置的横截面视图，该替代性示例性紧固件装置可以用于替代图1和图2的示例性紧固件装置。[0009]图4是另一个替代的示例性紧固件装置的横截面视图，该另一个替代的示例性紧固件装置可以用于替代图1-3的示例性紧固件装置。[0010]图5是图3的示例性紧固件装置组件的阀杆的横截面视图和放大图。[0011]这些图不是按比例进行绘制的。只要有可能，在整体多个）附图和附随的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。如在本专利中所使用的，声明任何部件例如，层、膜、区域或板）以任何方式定位于例如，定位于、位于、设置于或形成于）另一个部件上，意味着参考部件与另一个部件接触，或者参考部件在另一个部件的上方与位于其间的一个或多个中间部件接触。声明任何部件与另一个部件接触意味着两部件之间不存在中间部件。具体实施方式[0012]已知的流体阀通常被设计为适合特定相应应用的需要。因此，存在相对大量的不同设计的流体阀，这需要为这些流体阀制造和盘点相对大量的部件。与这种相对大量的流体阀部件的制造和盘点管理（例如，部件号和交叉引用）相关联的复杂性导致了增加的成本。[0013]更具体地，上述已知的流体阀中的许多包括仅在一个或有限数量的流体阀中使用的不同设计的内件部件。例如，存在多个具有不同直径的以及多个阀塞设计的阀杆，其中的每一个都可以被配置为经由特定的紧固机构耦合到特定的阀杆。通常，已知的阀杆具有螺纹端部，该螺纹端部与阀塞中的螺纹孔洞进行螺纹接合。这样，螺纹大小和计数可以在这种阀杆和阀塞之间广泛地变化，由此限制了可以在其中使用的这些部件中的每一个的不同阀的数量。[0014]与上述已知的流体阀不同，本文所描述的示例性流体阀采用具有相对大的中心孔洞例如，中心通道的阀塞，该中心孔洞可以接收相对宽范围的阀杆直径。阀塞的中心孔洞不带螺纹，并且因此不直接接合阀杆的螺纹端部。此外，阀塞的中心孔洞设定大小以在要使用的最大直径阀杆和中心孔洞的壁之间提供足够的空隙，以使该最大直径阀杆能够集中在阀塞的孔洞中，但是存在尺寸公差。在本文所描述的示例中，阀杆的螺纹端部穿过阀塞中的中心孔洞，并且具有锥形表面的螺母被拧紧在阀杆的螺纹端部上，使得锥形表面与阀塞中的孔洞接合，以将阀塞固定到阀杆。在螺母被拧紧时，锥形表面用于使阀杆相对于阀塞中的孔洞集中，由此使具有不同直径的阀杆能够与阀塞配合。锥形表面还用于密封孔洞以防止通过阀塞的过程流体泄漏。在本文所描述的某些示例中，除了可以由上述螺母提供的锥形表面以外，还可以使用其它锥形表面。例如，可以使用第二锥形螺母，使得阀塞中的中心孔中的每一个端部都由相应的锥形螺母捕捉。在另一个示例中，阀杆的一部分可以包括锥形表面，该锥形表面与使锥形螺母紧固的端部相对的阀塞孔洞的端部接合。在本文所描述的示例中，阀塞孔洞的端部可以包括相应锥形或倾斜表面，该相应锥形或倾斜表面与螺母和或阀杆的锥形表面互补，以便于对齐例如，杆在塞中的集中化），并增加在阀杆、（多个紧固螺母、和阀塞之间的材料接合的量。在本文所描述的示例中，阀塞孔洞的端部可以包括相应的圆弧表面，以接收螺母和或阀杆的锥形表面，以便于阀杆、（多个紧固螺母、和阀塞之间的兼容性。[0015]图1是具有本文所描述的示例性紧固件装置114的示例性流体阀112的横截面视图。在如图1所示的示例中，流体阀112包括阀主体116、阀帽118、阀座120、阀笼122、阀杆124、和阀塞126。示例性紧固件装置114包括第一螺母128和第二螺母130。阀塞126包括中心孔洞132。阀杆124包括螺纹端部134、平滑区域136、和螺旋螺纹锥体图1中未示出）。螺旋螺纹锥体在平滑区域136和螺纹端部134之间提供过渡件。螺母128、130可以包括相应的内螺纹。[0016]在如图1所示的示例中，第二螺母130经由螺纹端部134和螺旋螺纹锥体与阀杆124螺纹接合，具体地第二螺母130在螺纹端部1M上拧靠螺旋螺纹锥体，直到在内螺纹和螺纹端部134之间实现锁定摩擦。阀杆124穿过中心孔洞132。第二螺母130接合中心孔洞132。第一螺母128经由螺纹端部134与阀杆124螺纹接合。第一螺母128还与中心孔洞132接合。因此，阀塞126被捕捉阀杆124上并位于第一螺母128和第二螺母130之间。[0017]图2是图1的紧固件装置114的详细横截面视图。如图2清楚所示，阀杆124的螺纹端部134穿过阀塞126的中心孔洞132,并经由第一螺母128和第二螺母130固定到阀杆124。在图2的示例中，第一螺母128与位于阀杆124的端部240附近的阀杆124上的螺纹端部134螺纹接合，以接合阀塞126的中心孔洞132的第一孔242。以类似的方式，第二螺母130与阀杆124上的螺纹端部134螺纹接合，以接合阀塞126的中心孔洞132的第二孔244。因此，螺母128、130经由中心孔洞132在阀杆124上捕捉阀塞126。如图2所示，在阀杆124和中心孔洞132的外壁248之间提供空隙空间246。另外，第一螺母128和第二螺母130分别包括接合中心孔洞132的孔242、244的第一锥形表面250和第二锥形表面252。锥形表面250、252抵靠孔242、244的接合导致阀杆124在中心孔洞132中集中并密封中心孔洞132以防止过程流体穿过阀塞126。如图2所示，中心孔洞132的孔242、244可以分别包括与第一锥形表面250和第二锥形表面252互补的相应的第三锥形表面254和第四锥形表面256例如，座）。如图所示，可以包括第三锥形表面254和第四锥形表面256,以便于将阀杆124集中在中心孔洞132中，与螺母128、130形成密封，和或增加螺母128、130和阀塞126之间的表面区域接合的量。由第三锥形表面254和第四锥形表面256提供的增加的表面区域接合可以将由螺母128、130施加的载荷分配到阀塞126和或可以用于防止在使用期间阀塞126相对于阀杆124的旋转。[0018]如图2所描绘的，阀塞126还可以包括腔体258或凹槽，在腔体258或凹槽中将第一螺母128和阀杆124的端部240屏蔽以避免在图1的阀体116内的流体流动。另外，可以使用焊接部260将第一螺母128固定到阀杆124,以防止第一螺母128在其已经拧靠阀塞126之后旋转或松开。[0019]为了组装图2的示例性紧固件装置114,将第二螺母130拧到阀杆124上，阀杆124穿过中心孔洞132以使第二螺母130与第四锥形表面256接合，并将第一螺母128拧到螺纹端部134上抵靠第三锥形表面254以张紧阀杆124。因此，阀杆124与中心孔洞1：32对准并集中在阀塞126中。在某些示例中，第一螺母128拧靠第三锥形表面2¾直到在第一螺母128的内螺纹和螺纹端部134之间实现锁定摩擦。此外，第一螺母128可以被焊接到阀杆124以形成焊接部260。因此，阀塞126可以被永久地附接到阀杆124。[0020]另外地或替代地，可以采用任何类型的抗旋转设备以将第一螺母12S相对于阀杆124例如，粘合剂、第一螺母128中的聚合物衬里、安全导线等进行固定。[0021]图3描绘了替代紧固件装置314的横截面视图，该替代紧固装置314可以用来替代图1和图2的示例性紧固件装置114。在图3的示例中，阀杆3¾经由螺母3狀、13〇固定到阀塞126,该螺母328、130具有如上面图1和图2的示例所描述的锥形表面350、252。然而，在该示例中，第一螺母328是铸造螺母，并且阀杆324包括在阀杆324的端部340处的横向开孔306以接收开口销308。如图所示，开口销308穿过在第一螺母328中的相对凹槽在图3中仅可见一个和横向开孔3〇6以防止第一螺母328在第一螺母328已经拧靠到阀塞I26之后旋转或与阀杆324松开。[0022]如上面图2所描述的示例将图3的紧固件装置组件314进行组装。然而，在该示例中，在将第一螺母328拧靠第三锥形表面254之后，开口销3〇8插入横向开孔3〇6和凹槽31〇。如图3的示例中所示，然后，开口销3〇8可以围绕第一螺母3別和端部MO弯曲，以将开口销308保持在横向开孔306和凹槽310中。因此，通过移除开口销3〇8例如，在维护、清洁、拆卸、部件更换等期间），阀塞126可以从阀杆324中移除。[0023]图4描绘了可以用于替代图丨-3的示例性紧固件装置114、314的另一个替代紧固件装置414的横截面视图。在图4的示例中，如上面图1-3的示例所描述的，阀杆424经由第一螺母128的第一锥形表面250和第二锥形表面452固定到阀塞426。然而，在该示例中，第二锥形表面452被包括在阀杆424中（例如，与阀杆424成为一体）。因此，消除了图1-3的第二螺母130。在图4所示的示例中，阀杆424还包括螺纹端部434。在如图4所示的示例中，阀塞426包括中心孔洞432和第一圆弧表面454和第二圆弧表面456。第二锥形表面452与第二圆弧表面456接合。第一螺母128的第一锥形表面250与第一圆弧表面454接合。如图所示，可以包括第一圆弧表面妨4、第二圆弧表面456以便于阀杆424、第一螺母128、和阀塞426之间的兼容性。由第一圆弧表面奶4、第二圆弧表面456提供的倒圆边缘可以适应第一锥形表面250和第二锥形表面452的变化的锥形角。此外，第一圆弧表面454和第二圆弧表面456以及第一锥形表面250和第二锥形表面452可以用于密封中心孔洞432以防止通过阀塞426的过程流体的泄漏和或将阀杆424集中在阀塞426中。此外，阀塞426可以与图1-3的阀杆124、324和螺母128、130、329—起使用。[0024]为了组装图4的示例性紧固件装置组件414,阀杆424的螺纹端部434穿过中心孔洞432以使第二锥形表面452与第二圆弧表面456接合，并且第一螺母128在螺纹端部幻4上拧靠第一弧形表面454以使阀杆424张紧。因此，阀塞426被捕捉在阀杆424上且位于第二锥形表面452和第一锥形表面250之间。在某些示例中，第一螺母128拧靠第一圆弧表面454,直到在第一螺母128的内螺纹和螺纹端部434之间实现锁定摩擦。另外，抗旋转设备例如，图2的焊接部260可以将第一螺母128固定到阀杆424未在图4中示出）。替代地，图3的铸造第一螺母328和开口销308可以与阀杆424—起使用（未在图4中示出）。在某些这种示例中，阀杆424包括横向开孔以接受开口销308未在图4中示出）。[0025]图5是图3的示例性紧固件装置组件314的阀杆324的横截面视图和放大图5〇6。在如图5所示的示例中，横向开孔306更加可见。在如图5所示的示例中，阀杆32袍括螺纹端部334和平滑区域536。如在放大图506所示，阀杆424还包括螺旋螺纹锥体512。还如放大图中所示，螺纹端部334包括外螺纹516。螺旋螺纹锥体512在外螺纹5丨6和平滑区域536之间提供过渡件。在操作中，图1-3的第二螺母130未在图5中示出）拧靠螺旋螺纹锥体512,直到在外螺纹516和第二螺母130的内螺纹之间实现锁定摩擦。[0026]根据上述内容，应当理解的是，上面所公开的装置和制造物品可以增加阀杆和阀塞之间的互换性。因此，可以减少部件号的数量和相关联的部件管理成本。此外，可以减少保持在库存中的阀杆和或阀塞的数量和相关联的储存成本。此外，可以减少阀杆和阀塞组合的组装复杂性和相关联的制造成本。[0027]虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制造物品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了完全落入本专利的权利要求范围内的所有方法、装置和制造物品。

权利要求：1.一种装置，包括：阀杆；第一螺母，所述第一螺母与所述阀杆螺纹接合，所述第一螺母包括第一锥形表面；阀塞，所述阀塞具有孔洞，所述阀杆穿过所述孔洞，所述孔洞接合所述第一锥形表面；以及第二螺母，所述第二螺母与所述阀杆螺纹接合，所述第二螺母包括第二锥形表面，所述孔洞接合所述第二锥形表面。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀塞的孔洞还包括第一孔和第二孔，所述第一孔的形状被形成为接收所述第一锥形表面，所述第二孔与所述第一孔相对以接收所述第二锥形表面。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一孔或所述第二孔中的至少一个包括锥形表面。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一孔或所述第二孔中的至少一个包括圆弧表面。5.根据权利要求1所述的装置，还包括用于将所述第二螺母保持在所述阀杆上的单元。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述用于保持的单元包括开口销。7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述用于保持的单元是焊接部。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二螺母和所述阀杆的端部被设置在所述阀塞的腔体中。9.一种装置，包括：阀塞；以及阀杆，所述阀杆位于所述阀塞的中心通道中，所述阀塞被捕捉在所述阀杆上并位于第一螺母的第一锥形表面和第二螺母的第二锥形表面之间。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述阀塞包括第一座和第二座，所述第一座接合所述第一锥形表面，并且所述第二座接合所述第二锥形表面。11.根据权利要求1〇所述的装置，其中，所述第一座或所述第二座中的至少一个包括倾斜表面。12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一座或所述第二座中的至少一个包括圆弧表面。13.根据权利要求9所述的装置，还包括抗旋转设备，以将所述第二螺母保持在所述阀杆上。14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述抗旋转设备是开口销，所述开口销被插入穿过所述阀杆和所述第二螺母的凹槽。15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述抗旋转设备是焊接部。16.—种装置，包括：塞，所述塞具有孔洞；杆，所述杆穿过所述孔洞；所述杆的第一锥形表面，所述杆的第一锥形表面接合所述孔洞；以及螺母，所述螺母与所述第一锥形表面相对，所述螺母与所述杆螺纹接合并邻接所述塞。17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第一锥形表面和所述螺母将所还蕃捆1所述杆上。18.根据权利要求16所述的装置，其中，所述孔洞包括第二锥形表面，以接合所述第—锥形表面。19.根据权利要求I6所述的装置，其中，所述螺母包括第二锥形表面。~a20.根据权利要求I9所述的装置，其中，所述第一锥形表面接合所述塞的第一座，开所述第二锥形表面接合所述塞的第二座。

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