CN104067007B - 附接环和阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将物体(4)附接在流动槽道(2)中的附接环(1)。该附接环(1)有：第一表面(5)，用于接触物体(4)；以及第二表面(6)，用于接触凸肩(7)的表面。膨胀部件(9)通过当该膨胀部件(9)运动至开口(10)内时推动端部(11、12)相互离开而使得附接环(1)膨胀。附接环(1)的第二表面(6)和凸肩的表面(7)中的至少一个倾斜，以便当附接环(1)通过膨胀部件(9)而膨胀时使得附接环(1)楔入在凸肩的表面(7)和物体(4)之间。

Description

附接环和阀
技术领域
本发明涉及一种用于将物体固定在阀的流动槽道中的附接环以及一种具有这样的附接环的阀。
背景技术
目前已知具有开口的锁定环，该开口中断环的周边。由于该开口，环可以在安装过程中压缩成具有较小直径。一旦压缩的环安装至流动槽道的周向壁中的槽内时，环可以释放，以使得它膨胀和锁定至槽中。
上述已知方案的问题是缺乏可靠性。当锁定环没有将物体充分牢固地固定于流动槽道中时，通过流动槽道的流体可以引起物体和/或锁定环的振动。振动部件将产生噪音，这应当避免。另外，振动部件可能最终受损至这样的程度，即它们裂开，且一些部件可能沿流过流动槽道的流体而被带走。
根据实施方式，在流动流体中的外部物体(例如锁定环的部件)可能引起其它装置的严重损坏或问题，因此必须避免。
发明内容
本发明的实施例的目的是解决上述缺陷，并提供一种用于将物体固定在阀的流动槽道中的新方案。该目的通过根据本申请的附接环和本申请的阀来实现。
使用可膨胀的附接环以及与附接环、物体和/或流动槽道中的凸肩的合适形状组合，能够通过使得附接环楔入凸肩和要附接的物体之间而刚性和可靠地固定物体。
本发明的优选实施例在随后的内容中公开。
附图说明
下面将通过示例参考附图更详细地介绍本发明，附图中：
图1和2表示了附接环；
图3a至3d表示了附接环的膨胀；
图4a至4b表示了附接环的第二实施例；
图5表示了阀；
图6和7表示了减小器；
图8表示了附接环的第三实施例；以及
图9表示了附接环的第四实施例。
具体实施方式
图1是布置在阀3的流动槽道2中的附接环1的局部剖视图，图2表示了在沿附接环的轴向方向看时图1的流动槽道的壁的剖视图。
在图1中，物体4通过附接环1而固定在流动槽道2中。附接环1有：第一表面5，该第一表面5在所示示例中为轴向表面，其接触物体4；以及第二表面6，该第二表面6在所示示例中为轴向表面，其接触流动槽道2的周向壁8中的凸肩的表面7。附接环1的第二表面6和凸肩7的表面中的至少一个倾斜，以便当附接环1膨胀时使得附接环1楔入在凸肩的表面7和物体4之间。这样的倾斜可以例如通过平的倾斜表面或具有较大半径的弯曲表面而获得。
在图1的所示示例中，凸肩7的表面和第二表面6都类似地倾斜(具有相同倾斜度)，但是在一些实施方式中，只要这些表面中的一个有所示倾斜度就足够了。在这种情况下，只要附接环1的第二表面6倾斜、使得在沿附接环的径向方向R朝着附接环的中心轴线C运动时在第一表面5和第二表面6之间的距离增加就足够了。
膨胀部件9布置在开口10中，该开口10中断附接环1的周边。膨胀部件9和环1的端部11、12(该端部11、12位于开口10的相对侧)的相互形状设置成这样，即当该膨胀部件运动至开口10内时通过推动端部11和12相互离开而使得附接环1膨胀，如图2中的箭头所示。在所示示例中，膨胀部件9有面对附接环1的端部11和12的侧表面13。这些侧表面13倾斜，从而在运动离开附接环1的中心轴线C时侧表面13之间的距离减小。另外，在所示示例中，附接环的、位于开口10的相对侧的端部11和12倾斜(具有与侧表面13相同的倾斜度)，从而在沿径向方向R运动离开附接环1的中心轴线C时端部11和12之间的距离减小。不过，在一些实施方式中，只要膨胀部件的一个侧表面13或者一个端部11、12具有所示倾斜度就足够了。
在所示示例中，膨胀部件9还有用于螺钉14(例如螺栓)的孔15，该螺钉14与膨胀部件9接合，如图3a至3d中所示。为此，孔15可以有螺纹。也可选择，在一些实施方式中，螺钉可以从附接环的内侧被推动通过膨胀部件9，并与在流动槽道2的外侧的螺母接合，或者与流动槽道2的壁中的空腔中的螺纹接合。还一可选方式是，螺钉是膨胀部件9的固定的集成部件，从而它穿透在流动槽道2的壁中的孔，并与在流动槽道的外侧的螺母接合。在任意情况下，膨胀部件9可以通过转动螺钉14(或螺母)而产生的力而运动至开口10中。因此，附接环1的端部11和12相互推开，从而使得环1膨胀。
不过，在所有实施例中螺钉14并不是为了膨胀附接环而必须的。而是，它能够利用单独的工具，该单独的工具使得附接环膨胀，以使得端部11和12运动相互离开。一旦膨胀，膨胀部件9可以布置就位，并最终例如通过焊接(或螺钉)而固定就位。这样的焊接可以将膨胀部件附接在端部11和12上，或者也可选择附接在要附接的物体上。在像这样的实施方式中，膨胀部件只用于将附接环保持在膨胀位置。还在该实施方式中，优选是膨胀部件9的至少一个表面13或者端部11和12中的至少一个表面倾斜，以便保证一旦膨胀部件足够深地进入在端部11和12之间的开口内，膨胀部件就恰好与开口10的尺寸匹配。
为了能够在附接环1膨胀时增加该附接环1的直径，间隙17设置于附接环1的(径向)上部表面16和包围的周向壁8之间。因此，附接环1可以膨胀，第二表面6与凸肩的表面7接触。这种接触产生力F1，该力F1将附接环1推向要固定的物体4。在物体4的相对侧，凸肩，例如支承件或另一物体(图1中未示出)可以防止物体向图1中的左侧运动。因此，反力F2将物体4保持就位，同时附接环1继续膨胀，且最终该附接环楔入在凸肩7的表面和物体4之间。这样将物体4牢固固定在所示位置。
为了提高附接，可以为圆环形的附接环1的尺寸可以设置成使得它的端部11和12需要挤压在一起，从而环1在它***流动槽道内时有较小直径。一旦附接环1释放，它膨胀至图1中所示的尺寸。在这种情况下，在凸肩的表面7和第二表面6之间可以已经产生充分接触，而没有任何膨胀部件9布置在开口10中。用于使附接力最大的一种可选方式是使得附接环1非常大(相对于流动槽道的截面)，以使得它需要在它能够***流动槽道内之前压缩至接近使用材料(例如钢)的屈服极限的程度。
图3a至3d表示了附接环的膨胀。附接环与图1和2中所示的附接环类似。在该示例中，假定要附接在流动槽道中的物体4是减小器，例如穿孔板，该减小器布置在流动槽道中作为消音器，它减小由于流体流过流动槽道而引起的噪音。也可选择，这样的减小器可以减少空穴或者流过流动槽道的流体量(通过节流)。
图3a和3b表示了在物体4被引入流动槽道内足够远之后、以便从一个方向接触支承物体的凸肩18的情况。另外，附接环1已经布置在它抵靠该物体4的位置，以使得第二表面6接触凸肩7的表面。在该阶段，螺钉14还没有用于使得膨胀部件9进入附接环1的开口内。
在图3c和3d中，螺钉19已经拧紧，以便使得膨胀部件进入开口10内。因此，环1已经膨胀至这样的程度，即它楔入在凸肩7的表面和物体4之间。
图4a至4b表示了附接环1的第二实施例。图4a和4b的实施例与结合图1至3d所述的实施例非常类似。因此，图4a和4b的实施例将主要通过指出在这些实施例之间的区别来解释。
在图4a至4b的实施例中，附接环1’有至少一个附加的开口10’，该开口10’中断附接环的周边。另外，还有用于各附加开口10’的附加膨胀部件9，以便使得附接环在各个这样的开口处膨胀。在所示示例中，膨胀通过螺钉来进行，如图所示，或者也可选择，通过单独的工具，如结合前述实施例所述。
图4a至4b的实施例可以在这样的情况下很有利，其中，更容易利用包括两段或更多段的附接环，而不是只有一段。
图5表示了阀3。在该示例中，阀有流动槽道2，该流动槽道2有关闭部件19。关闭部件19可在限制流过流动槽道的位置和允许流过流动槽道的位置之间运动。在所示示例中，阀3是球阀，不过，本发明也可以实施在其它类型的阀中。
在图5中，关闭部件19包含流动槽道2的一部分，且附接环1将物体4’固定在流动槽道2的、位于关闭部件19中的部分内。该物体4’可以是穿孔板，该穿孔板例如是消音器的一部分。物体4’由第二穿孔板18’从另一侧支承，该第二穿孔板18’可以例如通过焊接而附接在关闭部件19上。另外，在图5的实施例中，第三穿孔板21’布置在第二穿孔板18’和物体4’之间，如参考图6和7更详细所述。
尽管图5通过示例表示了附接环1特别用于关闭部件19中，但是在一些实施方式中，可以有利地将附接环1用于阀3的流动槽道2的其它位置。另外，能够在单个阀3中使用一个以上的附接环1。在这种情况下，一种可选方式是在关闭部件19中使用一个附接环1，在流动槽道2的一些其它部分中使用另一附接环1。
图6和7表示了减小器，例如消音器。
第二穿孔板18’(例如，该第二穿孔板18’可以通过焊接而附接在图5的关闭部件19上)有进口表面，该进口表面设有用于接收流体流的多个进口孔22’。第三穿孔板21’松弛地布置成抵靠第二穿孔板18’，以使得附接环1将物体4’和第三穿孔板21’按压向第二穿孔板18’，以便将第三穿孔板21’和物体4’牢固附接在图5中所示的位置。
第二穿孔板18’设有腔室23’。腔室23’有特定腔室的进口孔22’，即各进口孔只开口于一个腔室，从而使得流体能够从单个进口孔只流入一个腔室。一个进口孔(在所示示例中)或多个进口孔22’可以开口于单个腔室21’中。位于图6的右侧的物体4’设有用于各腔室的多个出口孔24’。进口和出口孔可以为圆形。不过这并不必须，而是由于制造方式，孔也可有另外的形状。
因此，图1的装置设有多个平行腔室23’，到达减小器的流体流通过在进口表面中的进口孔22’而分开进入这些平行腔室23’中。在减小器之后，通过出口孔24’离开平行腔室的多个较小流体流可以再次合并成统一流，例如在管线或阀中，减小器可以布置在该管线或阀中。
图7表示了图6中所示的减小器的局部剖视图。在图7中表示了单个腔室23’以及所述腔室的进口孔22’和出口孔24’。腔室23’的截面面积A2大于进口孔22’的截面面积A1，各出口孔24’有比腔室小的截面面积A3，但是一个腔室23’的出口孔24’的截面面积A3的总和大于进口孔22’的截面面积A1。当腔室的截面面积在腔室的整个长度上并不相同，而是腔室例如为圆锥形时，腔室的最大截面面积大于进口孔的截面面积，且各出口孔有比腔室的最大截面面积小的截面面积。
当一个以上的进口孔开口于单个腔室中时，所述腔室的出口孔的组合(总)截面面积大于开口于该腔室中的进口孔的组合(总)截面面积。这样的膨胀截面面积是当流体(例如气体)体积由于压力降低而膨胀时用于限制流速所需。
当流动流体(例如气体)通过进口孔22’而以较大压力差被引导到具有有限深度的腔室23’内，且超声射流的冲击再形成于腔室23’中时，所述冲击不能自由连续，这结合振动将引起噪音。相反，冲击局限于腔室23’，其中，它们通过附接于表面上而可控制，因此最初由于自由冲击引起的噪音能够被有效地最小化。冲击高效地降低压力水平，且没有防止形成冲击。它们的振动(该振动是相当大的噪音源)只通过将它们附接在腔室的限定表面上来防止。已经这样接收于腔室中的流体能够通过出口孔24’而作为较小的流体流而排出。在本文中，超声波涉及流体流，例如气流，它的流速高于在所述流体中的声速。
图8表示了附接环的第三实施例。图8的实施例非常类似于结合前面的图介绍的实施例，因此，图8的实施例将主要通过指出区别来介绍。
在图8中，附接环1”的整个上表面倾斜。因此，上表面用作第二表面6，它接触在流动槽道2中的凸肩的表面7。
在图8中，例如已经假设附接环1”的第二表面6和凸肩的表面7都倾斜。不过，在一些实施例中，尽管这些表面中只有一个倾斜也可以获得充分楔入。
图9表示了附接环的第三实施例。图9的实施例非常类似于结合前面的图介绍的实施例，因此，图9的实施例将主要通过指出区别来介绍。
在图9中，物体4’”的、接触附接环1’”的第一表面5的表面20’”倾斜。在这种情况下，在附接环1’”的第二表面6处或在凸肩的表面7处不需要倾斜，因为附接环1’”充分楔入在物体4’”和凸肩的表面7之间能够由于物体4’”的倾斜表面20’”而获得。
在图9中，例如已经假设附接环1”的第一表面5和物体4’”的表面20’”都倾斜。不过，在一些实施例中，尽管这些表面中只有一个倾斜也可以获得充分楔入。
应当知道，上述说明和附图只将示例说明本发明。本领域技术人员显然知道，本发明能够在不脱离本发明范围的情况下进行变化和改变。

Claims (9)

1.一种附接环(1、1’、1”、1’”)，用于将物体(4、4’、4’”)固定在阀(3)的流动槽道(2)中，所述附接环具有周边和至少一个开口(10、10’)，所述开口中断附接环(1、1’、1”、1’”)的周边，使得附接环(1、1’、1”、1’”)具有在开口(10、10’)的相对侧的端部(11、12)，其特征在于：
附接环(1、1’、1”、1’”)具有：第一表面(5)，用于接触物体(4、4’、4’”)；以及第二表面(6)，用于接触流动槽道(2)的壁(8)中的凸肩的表面(7)；
膨胀部件(9、9’)，其要运动至开口(10、10’)中；
附接环的端部(11、12)和膨胀部件(9、9’)中的至少一个的形状设置成当膨胀部件(9、9’)运动至开口(10、10’)内时通过推动端部(11、12)相互离开而使得附接环(1、1’、1”、1’”)膨胀；以及
附接环的第一表面(5)、附接环(1、1’、1”、1’”)的第二表面(6)、物体(4’”)的表面(20’”)和凸肩的表面(7)中的至少一个的形状设置成当附接环(1、1’、1”、1’”)膨胀时使得附接环(1、1’、1”、1’”)楔入凸肩的表面(7)和物体(4、4’、4’”)之间。
2.根据权利要求1所述的附接环，其特征在于：膨胀部件(9、9’)设有用于螺钉(14)的孔(15)，所述螺钉(14)穿过在流动槽道的壁(8)中的孔而与膨胀部件接合，用于使得膨胀部件运动到开口(10、10’)内。
3.根据权利要求1所述的附接环，其特征在于：位于开口(10、10’)的相对侧的附接环的端部(11、12)倾斜，从而当运动离开附接环(1、1’、1”、1’”)的中心轴线(C)时，端部(11、12)之间的距离减小。
4.根据权利要求1所述的附接环，其特征在于：膨胀部件(9、9’)具有面对附接环(1、1’、1”、1’”)的端部(11、12)的侧表面(13)，所述端部位于开口的相对侧，所述侧表面倾斜，从而当运动离开附接环(1、1’、1”、1’”)的中心轴线(C)时，侧表面(13)之间的距离减小。
5.根据权利要求1所述的附接环，其特征在于：附接环(1、1’、1”、1’”)的第一表面(5)和第二表面(6)中的至少一个倾斜，从而当沿附接环(1、1’、1”、1’”)的径向方向(R)朝向附接环的中心轴线(C)运动时，第一表面(5)和第二表面(6)之间的距离增加。
6.根据权利要求1所述的附接环，其特征在于：附接环(1’)具有：至少一个附加开口(10’)，所述附加开口(10’)中断附接环(1’)的周边；以及用于各个这种附加开口的附加膨胀部件(9’)。
7.一种阀(3)，包括：
流动槽道(2)；
关闭部件(19)，所述关闭部件(19)布置在流动槽道(2)中，所述关闭部件(19)能在限制流过流动槽道的位置和允许流过流动槽道的位置之间运动；其特征在于：
阀(3)设有附接环(1、1’、1”、1’”)，所述附接环通过将物体(4、4’、4’”)朝向支承件(18、18’)按压而将所述物体固定在流动槽道中；
附接环(1、1’、1”、1’”)具有：第一表面(5)，用于接触物体(4、4’、4’”)；以及第二表面(6)，用于接触流动槽道(2)的壁(8)中的凸肩的表面(7)；
所述附接环(1、1’、1”、1’”)具有至少一个开口(10)，所述开口中断附接环(1、1’、1”、1’”)的周边，使得附接环具有在开口(10、10’)的相对侧的端部；
膨胀部件(9、9’)布置成要运动至开口(10、10’)中；
附接环(1、1’、1”、1’”)的端部(11、12)和膨胀部件(9、9’)中的至少一个的形状设置成当膨胀部件(9、9’)运动至开口内时通过推动端部(11、12)相互离开而使得附接环(1、1’、1”、1’”)膨胀；以及
附接环的第一表面(5)、附接环(1、1’、1”、1’”)的第二表面(6)、物体(4’”)的表面(20’”)和凸肩的表面(7)中的至少一个的形状设置成当附接环(1、1’、1”、1’”)膨胀时使得附接环楔入凸肩的表面(7)和物体(4、4’、4”)之间。
8.根据权利要求7所述的阀，其特征在于：物体(4、4’、4’”)是减小器，所述减小器用于减小由流过流动槽道(2)的流体引起的噪音、用于减少空穴或用于减小流过流动槽道的流体量。
9.根据权利要求7所述的阀，其特征在于：关闭部件(19)包含流动槽道(2)的一部分，附接环(1、1’、1”、1’”)将物体(4、4’、4’”)附接在流动槽道(2)位于关闭部件(19)中的部分内。
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