高溫高壓閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及提供用于許多用途的無密封高溫高壓閥的系統(tǒng)和方法。大體上涉及軟管檢測機。
【專利說明】局溫局壓閥【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及軟管測試機，更具體地說涉及高溫高壓軟管檢測機，尤其涉及用于讓高溫高壓流體循環(huán)流動至軟管以便進行檢測的高溫高壓閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明涉及提供用于許多用途的無密封高溫高壓閥的系統(tǒng)和方法。
[0003]前面已經(jīng)相當(dāng)廣泛地列出了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點以便可以更好的理解下面給出的本發(fā)明詳細說明。下面將對本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點進行說明，它們形成了本發(fā)明權(quán)利要求書的主題。 本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的是，所披露的該年和具體實施方案可以很容易用作改進或設(shè)計用于實現(xiàn)本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該理解的是，這些等同的結(jié)構(gòu)不會脫離在所附權(quán)利要求書中所給出的本發(fā)明的精神和范圍。通過結(jié)合附圖閱讀下面的說明書將更好的理解被認為是本發(fā)明的特點的針對其組織和操作方法的新穎特征以及其它目的和優(yōu)點。但是，要明確理解的是，每個特征只是用于例舉展示和說明，并不用作對本發(fā)明的范圍進行限定。
[0004]http://interlaken.com/pressure-systems/
[0005]http://www.brighthubengineering.com/hydraulics-civi1-engineeri ng/43882-learn-about-hydraulic-1ntensifiers/#
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件的這些附圖結(jié)合在說明書中并且形成其一部分，顯示出本發(fā)明的多個實施方案，并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中:
[0007]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的處于低壓狀態(tài)下的軟管檢測機的方框圖。
[0008]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案的處于高壓狀態(tài)下的軟管檢測機的方框圖。
[0009]圖3為根據(jù)一個實施方案的包括操作在內(nèi)的兩個高溫高壓閥的剖面圖。
[0010]圖4為根據(jù)一個實施方案的高溫高壓閥的剖面圖。
【具體實施方式】
[0011]圖1顯示出根據(jù)實施方案的在由壓力波形180表示的低壓循環(huán)期間的軟管檢測系統(tǒng)100的框圖。通常，壓力波形窗口的右邊表示該系統(tǒng)100處于該循環(huán)的那個部分。系統(tǒng)100可以包括控制系統(tǒng)110和檢測系統(tǒng)150?？刂葡到y(tǒng)110可以構(gòu)成為控制增強器130的操作。
[0012]控制系統(tǒng)110可以包括系統(tǒng)油箱112、系統(tǒng)泵114、蓄積器116、控制閥118和連接管道120。
[0013]系統(tǒng)油箱112用作供控制系統(tǒng)110使用的油/液體的存儲箱。系統(tǒng)泵114與系統(tǒng)油箱112和管道120操作連接以便使得油循環(huán)流經(jīng)系統(tǒng)110。系統(tǒng)泵114還用來注入蓄積器 116。
[0014]蓄積器可以用來存儲油以促動增強器130。系統(tǒng)泵114不能以足夠快的速度泵送足夠的油來促動增強器130。因此，需要蓄積器116來提供增強器130正常操作所需的壓力特性。控制閥118可以用來引導(dǎo)油流進出增強器130和蓄積器116，以及流經(jīng)整個系統(tǒng)110。
[0015]在圖1中所示的低壓實施方案中，如由壓力波形180所示一樣，油可以流向增強器130以使得活塞139運動回到非促動位置。在該位置中，控制閥118還可以引導(dǎo)油流經(jīng)過整個系統(tǒng)110，并且進出系統(tǒng)油箱112。在該低壓階段期間，也可以填充蓄積器116以準(zhǔn)備下一次高壓操作階段。另外，油通常可以循環(huán)流經(jīng)整個系統(tǒng)110。
[0016]根據(jù)這些實施方案，檢測系統(tǒng)150可以包括檢測油箱152、檢測泵154、軟管檢測組件156和油溫控制系統(tǒng)158。檢測系統(tǒng)150還可以包括入口高壓閥160和出口高壓閥170。
[0017]檢測油箱152可以用作供檢測系統(tǒng)150使用的檢測油/液體的存儲箱。檢測泵154與系統(tǒng)油箱152和管道操作連接以使得檢測油循環(huán)流經(jīng)整個檢測系統(tǒng)150。
[0018]油溫控制系統(tǒng)158可以用來將檢測油的溫度保持在可接受的范圍內(nèi)。油溫控制系統(tǒng)158可以包括加熱器和冷卻器以及熱交換器和/或任意其它系統(tǒng)以將檢測油保持在可接受的范圍內(nèi)。
[0019]在圖1的低壓實施方案中，檢測泵154可以使得油運動經(jīng)過入口閥160并且經(jīng)過軟管檢測組件156。這會使得油經(jīng)過出口閥170，并且回到檢測油箱152。在入口閥160讓油能夠流向軟管檢測組件156時，它不會讓油流通過管道242直接流回到檢測油箱152中。檢測組件156可以包括具有按照檢測方式連接的一根或多根軟管的歧管。
[0020]閥160和170能夠在700巴和150攝氏度的條件下操作幾百萬次循環(huán)。在共同提交并且共同未決的題目為“HOST TESTERINTENSIFIER”并且代理人案號為011-092P的專利申請中更詳細的描述了該增強器。
[0021]控制系統(tǒng)110和檢測系統(tǒng)150將不允許油混合。檢測系統(tǒng)150具有超過700巴的壓力，而控制系統(tǒng)Iio的壓力大約為8巴。另外，檢測系統(tǒng)150可以包括處于超過150攝氏度的溫度下的油，而控制系統(tǒng)110其油溫為50攝氏度。在實施方案中，檢測系統(tǒng)150可以在700巴左右的壓力下操作，并且也會在212、250和300華氏溫度或任意其它溫度下操作。
[0022]在該循環(huán)的低壓部分的這個實施方案中，系統(tǒng)泵114使得活塞139運動到非促動位置，并且填充或填注蓄積器116。閥160和170處于“打開”位置中，由此使得油能夠流經(jīng)軟管檢測組件156。
[0023]圖2顯示出在高壓操作部分期間軟管檢測系統(tǒng)100的實施方案。如大體上在壓力波形180的右邊所看到的一樣，該壓力大體上處于操作高點處。
[0024]在該實施方案中，控制系統(tǒng)110可以按照下面的方式操作?？刂崎y118改變位置以讓油能夠填充蓄積器116，這可以使得活塞139運動。
[0025]檢測系統(tǒng)150將如下操作。入口閥160和出口閥170將關(guān)閉。由于增強器130的活塞139正在大體上向前(在該圖中向右)運動，所有這將使得在檢測組件156中的壓力相對快速地升高。檢測泵154將繼續(xù)操作并且使得油如所示一樣循環(huán)穿過入口閥160，回到檢測油箱152。
[0026]一旦在檢測系統(tǒng)150內(nèi)實現(xiàn)可接受的高壓，則通過活塞139將該壓力保持相對恒定一段時間。然后系統(tǒng)泵114可以填充蓄積器116。這段時間通常大約為0.4秒，并且總的循環(huán)時間大約為1.0秒。但是，在不脫離在這里所披露的發(fā)明構(gòu)思的情況下可以采用其它壓力循環(huán)和總循環(huán)時間。
[0027]可接受的高壓可以大約為250-800巴。在這些實施方案中，可接受的高壓大體上大約為700巴。要理解的是，這是壓力和溫度的實施方案，對于許多不同的軟管而言，檢測系統(tǒng)100可以檢測許多其它溫度和壓力。
[0028]一旦在可接受的高壓下經(jīng)過了一段可接收的時間，則閥160和170打開，控制閥118可以改變位置，并且該循環(huán)的低壓部分開始。然后，控制系統(tǒng)110將使得活塞139往回運動以降低壓力(向這些圖中的左邊)，同時閥160和170將打開。該循環(huán)然后可以再次開始。
[0029]增強器130可以由碳鋼制成，并且經(jīng)過鍍鉻以便硬化并且耐磨。這種鍍鉻的進一步好處在于能夠與增強器130密封更長時間，由此減少維護時間和成本。另外，所制成的增強器130由單塊碳鋼形成，這使得故障能夠減少并且由此降低維護時間和成本。還有，可以對增強器130進行水冷或其它液體冷卻以提高使用壽命，由此降低維護時間和成本。
[0030]圖3顯示出根據(jù)實施方案的在系統(tǒng)100的操作循環(huán)期間的兩個閥160和170的剖視圖。如所示一樣，在壓力曲線180的高壓部分期間，兩個閥160和170都未促動。這樣沒有油從檢測油箱流經(jīng)處于軟管檢測組件的出口處(從圖1和2中可以看出)的閥170。系統(tǒng)的高壓區(qū)域因此被隔離以使得壓力能夠增大并且保持在高壓區(qū)域中。
[0031]還有在壓力波形180的高壓部分期間，閥160沒有促動，這使得油能夠通過閥160循環(huán)流回到檢測油箱。該系統(tǒng)的高壓區(qū)域因此被隔離以使得壓力能夠增大并且保持在高壓區(qū)域中。
[0032]在壓力曲線180的低壓部分期間，通過控制壓力促動閥160和170。這改變了油的流動路徑。閥170然后使得油能夠通過檢測組件回流到檢測油箱，并且使得壓力能夠降低。閥160將使得油能夠從檢測油箱流入到檢測組件中。
[0033]圖4顯示出無密封高溫高壓閥200的剖視圖。閥200可以包括閥活塞210、閥體220、裝配環(huán)250、控制偏壓構(gòu)件260和回復(fù)偏壓構(gòu)件270。
[0034]閥體220可以包括控制部分230和回復(fù)部分240?？刂撇糠?30可以包括能夠接收促動流體和/或一些其它促動信號的促動孔232，以便使得閥活塞210從未促動位置運動到促動位置。如圖3所示，未促動位置使得檢測油箱(未示出)與檢測組件(未示出)隔離，以便使得增強器(未示出)能夠提高在檢測組件中的壓力。在未促動位置中，流體可以流入到回復(fù)部分240的入口 242，并且流出閥體220的控制部分230的檢測油箱出口 234。
[0035]如圖3所示，閥160使得流體回到檢測油箱。在圖3中所示的實施方案中，閥170沒有與檢測油箱出口 234連接，并且檢測油箱出口 234可以用蓋子封蓋或用塞子塞住和/或沒有使用。
[0036]在促動位置中，閥活塞210使得流體能夠流進242并且流出組件出口 244。這使得壓力能夠降低，并且讓流體流能夠穿過檢測組件并且回到檢測油箱中。
[0037]可以通過控制偏壓構(gòu)件260和回復(fù)偏壓構(gòu)件270將閥活塞210偏壓到未促動位置。另外，閥活塞210可以包括活塞212的控制部分和活塞214的回復(fù)部分。活塞可以具有兩個部分以使得裝配和維護更加簡單并且更加可行。[0038]在實施方案中，控制部分230和回復(fù)部分240可以用螺栓連接在一起。但是，可以采用其它部分、系統(tǒng)和/或物質(zhì)來將該系統(tǒng)的各個部分粘接在一起，而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。閥體220具有用于組裝和維護目的的兩個部分。
[0039]閥200可以精密加工而成以便不用采用閥密封件。這可以提高閥可以承受的壓力和溫度的大小。這也可以提高使用壽命周期并且降低維護時間和成本。
[0040]閥體220和閥活塞210可以由D2高質(zhì)量鋼形成。要理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以采用適用于該用途的其它材料。
[0041]偏壓構(gòu)件260和270可以由不銹鋼形成以提高偏壓構(gòu)件的使用壽命周期，由此降低維護時間和成本。
[0042]根據(jù)這些實施方案，閥160、170和200的這種結(jié)構(gòu)能夠在超過150攝氏度的流體溫度、700巴的壓力的情況下運行超過一百萬次循環(huán)，每次循環(huán)為超過700巴壓力的0.1秒。
[0043]油可以為HD46，或適用于該用途的其它油。
[0044]裝配環(huán)250可以用作在閥體220的兩個部分之間的密封件，但是在閥密封件的普通意義上不被認為是閥密封件。
[0045]雖然已經(jīng)對本發(fā)明及其優(yōu)點進行了詳細說明，但是應(yīng)該理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在其中作出各種變化、替代和改變。而且，本申請的范圍并不打算局限于在說明書中所描述的過程、機器、制造、物質(zhì)組分、手段、方法和步驟的具體實施方案。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將從本發(fā)明的公開內(nèi)容中很容易理解的是，根據(jù)本發(fā)明可以采用當(dāng)前存在或隨后開發(fā)出的基本上執(zhí)行與在這里所述的相應(yīng)實施方案相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本上相同的結(jié)果的過程、機器、制造、物質(zhì)組分、手段、方法和步驟。因此，所附的權(quán)利要求打算在其范圍內(nèi)包括這些過程、機器、制造、物質(zhì)組分、手段、方法或步驟。在這里所披露的內(nèi)容可以在缺少在這里沒有具體披露的元件的情況下實施。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫高壓無密封閥，包括: 能夠大體上容納活塞的閥體，其中所述活塞能夠運動到促動位置和未促動位置， 其中所述閥不包括密封件，以及 其中所述閥能夠以處于大約700巴、150攝氏度的條件下的流體以I秒一個循環(huán)無故障地工作I百萬次循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其中所述閥體包括與回復(fù)部分操作連接的控制部分。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其中所述閥體大體上由d2型鋼形成。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，還包括活塞，所述活塞能夠大體上由所述閥體保持，并且還能夠通過促動裝置從未促動位置運動到促動位置。
5.如權(quán)利要求4所述的閥，其中所述活塞包括與回復(fù)部分操作連接的控制部分，其中所述控制部分能夠作用以使得所述活塞運動到所述促動位置。
6.如權(quán)利要求4所述的閥，其中在所述活塞未促動時，所述流體不會從所述閥的組件出口流出。
7.如權(quán)利要求4所述的閥，其中在所述活塞處于所述促動位置中時，流體在所述閥的入口流進并且從檢測油箱出口流出。
8.如權(quán)利要求4所述的閥，還包括能夠?qū)⑺龌钊篌w上朝著所述未促動位置偏壓的偏壓構(gòu)件。
9.如權(quán)利要求9所述的閥，其中所述偏壓構(gòu)件大體上包括不銹鋼。
10.一種軟管檢測系統(tǒng)，包括: 與檢測系統(tǒng)操作連接的控制系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括: 軟管檢測組件，其被配置為與所要檢測的軟管連接，并且連接在入口高壓閥和出口高壓閥之間； 與所述入口高壓閥連接的增強器，其能夠在所述入口高壓閥和所述出口高壓閥未促動時增大在所述軟管檢測組件內(nèi)的壓力； 其中所述控制系統(tǒng)能夠控制所述檢測系統(tǒng)的所述增強器的操作。
11.如權(quán)利要求10所述的軟管檢測系統(tǒng)，其中所述入口高壓閥和所述出口高壓閥是無密封的，并且包括: 能夠大體上容納活塞的閥體，其中所述活塞能夠移動到促動位置和未促動位置， 其中所述閥能夠以處于大約700巴、150攝氏度的條件下的流體以I秒一個循環(huán)無故障地工作I百萬次循環(huán)。
12.如權(quán)利要求10所述的軟管檢測系統(tǒng)，其中所用的油可以包括HD46型油。
13.如權(quán)利要求10所述的軟管檢測系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)大體上為液壓的。
14.如權(quán)利要求13所述的軟管檢測系統(tǒng)，其中所述檢測系統(tǒng)還包括油溫控制系統(tǒng)，所述油溫控制系統(tǒng)能夠大體上調(diào)節(jié)在所述檢測系統(tǒng)內(nèi)所使用的油的溫度。
15.一種檢測工業(yè)軟管和汽車軟管的方法，包括: 至少部分通過促動壓力增強器來使得相對高溫高壓油的壓力在檢測系統(tǒng)中的一根或多根軟管內(nèi)循環(huán)； 至少部分采用一個或多個高溫高壓無密封閥來隔離所述一根或多個軟管，所述一個或多個閥包括能夠大體上容納活塞的閥體，其中所述活塞能夠運動到促動位置和未促動位置，并且其中所述閥能夠以處于大約700巴、150攝氏度的條件下的流體以I秒一個循環(huán)無故障地操作I百萬次循環(huán)。
16.如權(quán)利要求14所述的檢測工業(yè)軟管和汽車軟管的方法，其中所述循環(huán)包括: 至少部分通過由控制系統(tǒng)控制的所述增強器增大在所述檢測系統(tǒng)內(nèi)的油壓； 至少部分通過關(guān)閉所述一個或多個高溫高壓無密封閥來隔離所述一根或多根軟管； 將所述壓力保持在相對較高壓力下一段時間；以及 至少部分通過不促動所述一個或多個高壓閥來降低所述油的壓力。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括將所述油的溫度保持處于可接受的溫度。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述保持溫度的步驟包括將所述溫度保持處于大約200-400華氏溫度。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述增大油壓的步驟包括將所述壓力提高至大約500-800 巴。
【文檔編號】F16K11/07GK104011440SQ201280062795
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】C·D·庫克 申請人:蓋茨公司