CN113661465A - 具有切断机构的减压阀 - Google Patents

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Abstract

用于调节灌溉***的一部分内的压力的压力调节器也可以用于响应于经由输入端口到达调节器中的输入命令，切断进入灌溉***的一部分中的下游流。

Description

具有切断机构的减压阀
技术领域
本发明的实施例涉及一种减压和/或流量调节器和/或阀，特别是用于农业灌溉应用的减压和/或流量调节器和/或阀。
背景
减压和/或流量调节器可以用于调节灌溉***，以用于为大范围的输入压力提供基本恒定的输出压力或输出流量。这种调节在各种灌溉应用中可能是有用的，例如在相对低压的***中，因为压力的微小变化可能会导致相对大的压力变化，这与例如在高压下起作用的灌溉***不同。
US2011175009是包括流体入口端口和流体出口端口以及阀装置和偏压装置的流体压力调节单元的示例。偏压装置在打开位置的方向上推动阀装置，并且提供辅助阀偏压装置用于在关闭位置的方向上偏压阀装置。
通常，在灌溉***的使用期间，也可能需要流的切断，并且将压力调节和/或流量调节与阀类型能力一起组合在单个设备中将是有用的。
概述
结合***、工具和方法描述和图示了以下实施例及其方面，这些***、工具和方法意在是示例性和说明性的，在范围上是非限制性的。
在实施例中，提供了一种用于调节灌溉***的一部分内的压力的压力调节器。压力调节器被布置成还响应于经由输入端口到达调节器中的输入命令而切断进入灌溉***的所述部分中的下游流。
在实施例中，压力调节器可以被视为在单个设备中提供压力调节和阀功能的双重用途。
除了上述描述的示例性的方面和实施例之外，通过参考附图和研究下面的详细描述，另外的方面和实施例将变得明显。
附图简述
在参考的附图中图示了示例性实施例。旨在本文所公开的实施例和附图应被认为是说明性的而非限制性的。然而，本发明(就组织和操作方法两者而论)连同其目标、特征和优点可以通过在结合附图阅读时参考下面的详细描述被最好地理解，在附图中：
图1示意性地示出了灌溉***，该灌溉***包括处于上游端的本发明的压力和/或流量调节阀的实施例；
图2示意性地示出了本发明的压力和/或流量调节阀的实施例的透视图；和
图3至图5示意性地示出了图2的调节器在压力调节的不同阶段期间的横截面视图；
将理解，为了说明的简单和清楚，在图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，元件中的一些的尺寸可能相对于其他元件被放大。此外，在适当的情况下，附图标记可以在附图内重复，用于表示类似的元件。
详细描述
首先注意图1，图1示出了示例性灌溉***10的一部分，该灌溉***10包括根据本发明的实施例的压力和/或流量调节阀12，该压力和/或流量调节阀12邻近***的该部分的上游侧。在图示的示例中，灌溉***在此包括主灌溉管14和与主管14液体连通的滴灌管16，滴灌管16从主管分支出来用于灌溉田地中的作物18。
在某些实施例中，主管14可以是适合于承受高达一定给定压力阈值的压力的灌溉管。例如，主管14可以是具有管壁的可折叠管，该管壁包括诸如织物和层压层的材料，这些材料被设计成承受管内的高达给定压力阈值的内部压力。可折叠管，有时称为平铺管(lay-flat pipe)，通常被布置成在内部液体压力下膨胀并呈现大致较圆的横截面轮廓，并且在内部液体压力下降时呈现较平坦的轮廓。
在其各种实施例中，阀12可以包括位于调节器的相对上游侧处的输入端口20。输入端口20可以为进入阀的输入压力命令提供路径。在图1的示例中，外部控制器17(例如电控阀)可以与阀12相关联，用于控制进入阀12的输入压力命令的传输。
在此可选的示例中，控制器17可以与***10内的位于阀12上游的加压液体流体连通，并且因此可以被布置成控制从阀的上游朝向其内部的压力命令的传达。在其他实施例中，控制器17可以被布置成控制从其他来源(即，不一定是从***内的其他位置，例如所讨论的阀的上游)到阀12中的压力的传达。
注意到图2，图示了压力和/或流量调节阀12的实施例的透视图，该压力和/或流量调节阀12大致类似于图1中图示的压力和/或流量调节阀。在图2中和随后的图3至图5中，图示出了阀12的横截面视图，表示出了阀的上游“U”侧和下游“D”侧。
所图示的示例中的阀12具有轴向地延伸穿过其中并且在其下游侧和上游侧处向阀外敞开的内部流动路径19。沿着流动路径19，阀12包括流阀杆22和偏压装置24(在该示例中为压缩弹簧)，该偏压装置24被布置成沿下游方向推压流阀杆，以将流阀杆压向止挡件26(这里被形成为环形边缘)。偏压装置24位于流阀杆22的外侧和调节器的壳体的内侧之间形成的间隔9内。
沿着流阀杆22的内表面形成的是流矫直器28，这里被形成为轴向延伸的肋，流矫直器28被布置成增强通过流阀杆的层流。流阀杆具有上游进入口23和下游离开口25，下游离开口25呈具有面向下游的肩面27的肩部形式。
进入口23处的流阀杆22可以被布置成以大致尖锐的环形轮廓为末端，该大致尖锐的环形轮廓具有最小的朝向上游的端面(facet)。在进入口23的上游，调节器包括塞30，塞30在这里举例示出为包括位于塞的内腔中的可选的偏压辅助装置32。偏压装置32可以是例如是拉伸弹簧，其被布置成在上游方向拉动塞。输入端口20被布置成与塞的内腔连通。
在图3和图4中，塞30被示出为呈在其座内的在上游方向缩回的非激活状态。为了辅助塞的这种状态，输入端口可以打开，以便与处于周围环境的大气压力连通。通气口34也可以被设置成穿过调节器的壳体，用于向偏压装置24所处的周围环境间隔9通气。
这种通气可以基本上防止或限制力(例如吸力)的非预期积聚，力的非预期积聚可能是由于在压力调节作用期间当流阀杆22沿着调节器的轴线来回移动时因作用于流阀杆22而在间隔9内形成的。通气口24可以形成在间隔9的相对上游的部分处，以确保在流阀杆22位于相对上游的位置的情形期间所述间隔的通气。
从上游进入阀的液体流适于积聚压力并将阀的上游存在的压力传输到沿着阀下游的位置。当流阀杆的下游的压力上升时，该压力沿上游方向推压流阀杆的肩面27。
由于流阀杆被设计成包括比面向上游的表面(例如，在流阀杆的进入口处)更大的面向下游的表面(例如，在肩面处)，所以作用于流阀杆上的力的平衡可在克服偏压装置24的反作用力之后使流阀杆在上游方向上朝向图4中所图示的位置推动。
在图3和图4中所示位置中间的位置中，流阀杆向上游的移动适于减小流阀杆22和塞30之间的通道，导致流阀杆下游位置处的压力降低。这可以促使流阀杆减缓其上游运动，并且还可能移回下游。流阀杆的这种轴向波动适于调节穿过阀的流速，使得对于阀被设计成起作用的一定范围的入口压力，阀在其出口处提供基本恒定的出口压力。
在本发明的方面中，阀12可以被控制以关闭穿过其流动路径19向下游流动的液体流。图5举例说明了对下游流的这种关闭。经由入口端口20进入阀的压力信号可以被布置为推压塞30的内腔，并且通过该压力信号促使塞向下游压靠在流阀杆的进入口23上和/或压靠在调节器的邻近进入口23的部分上。
在本申请的描述和权利要求中，动词“包括(comprise)”、“包含(include)”和“具有(have)”及其变化词中的每一个用于表示动词的一个或多个宾语不一定是对该动词的一个或多个主语的构件、部件、元件或零件的完整的列举。
另外，虽然本申请或技术已经在附图和前面的描述中详细地说明和描述，但是这种说明和描述被认为是说明性或示例性的并且是非限制性的；本技术因此并不限于所公开的实施例。根据对附图、技术和所附权利要求的研究，所公开的实施例的变型可以被所属领域的技术人员理解和实现并且实践所要求保护的技术。
在权利要求中，词语“包括(comprising)”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中叙述的若干项的功能。仅仅在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施的事实并不表示这些措施的组合不可以被有利地使用。
本技术还被理解为包括确切的术语、特征、数值或范围等，如果在这里这些术语、特征、数值或范围等是结合诸如“大约、大概、基本上、大致、至少”等术语来提及的。换言之，“大约3”应也包括“3”，或者“基本上垂直”应也包括“垂直”。权利要求中的任何附图标记不应当被理解为限制范围。
尽管本实施例已经在一定程度的特殊性上进行描述，但应理解，可以做出各种改变和修改而不脱离下文所要求保护的本发明的范围。

Claims (24)

1.一种压力和/或流量调节阀，用于调节灌溉***的一部分内的压力，其中所述阀被布置成还响应于经由输入端口到达所述阀中的输入命令，切断进入所述灌溉***的所述一部分中的下游流。
2.根据权利要求1所述的阀，并且位于所述灌溉***的所述一部分的上游侧。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其中所述灌溉***的所述一部分是灌溉管，可能地是可折叠的灌溉管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中所述输入命令是压力命令。
5.根据权利要求4所述的阀，其中所述输入命令来自所述阀的上游的所述灌溉***的一部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其中在所述阀的压力调节阶段期间，所述输入端口被暴露于周围环境。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阀，并且包括可移动的塞构件，并且所述输入命令被布置成将所述塞构件从原始状态偏压至其中所述塞构件切断所述下游流的操作状态。
8.根据权利要求7所述的阀，并且包括能够在上游方向和下游方向上移动的流阀杆，以便调节所述阀的下游的压力，其中所述流阀杆的上游移动和下游移动改变在所述流阀杆和所述塞之间形成的通道。
9.根据权利要求8所述的阀，其中所述通道的增大和减小分别影响所述阀的下游压力的增大和减小。
10.一种用于影响灌溉***的一部分内的流量和/或压力的方法，包括以下步骤：
提供用于调节灌溉***的所述一部分内的下游的压力和/或流量的阀，以及
在接收到输入压力命令时，促使所述阀切断进入所述灌溉***的所述一部分中的下游流。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述阀位于所述灌溉***的所述一部分的上游侧。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述灌溉***的所述一部分是灌溉管，可能地是可折叠的灌溉管。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述阀包括用于接收所述输入压力命令的输入端口。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述输入命令来自所述阀的上游的所述灌溉***的一部分。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中在所述阀的压力调节阶段期间，所述输入端口被暴露于周围环境。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，并且包括可移动的塞构件，并且所述输入命令被布置成将所述塞构件从原始状态偏压至所述塞构件切断所述下游流的操作状态。
17.根据权利要求16所述的方法，并且包括能够在上游方向和下游方向上移动的流阀杆，以便调节所述调节器的下游的压力，其中所述流阀杆的上游移动和下游移动改变在所述流阀杆和所述塞之间形成的通道。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述通道的增大和减小分别影响所述阀的下游压力的增大和减少。
19.一种压力和/或流量调节阀，包括用于调节灌溉***的一部分内的压力的压力调节机构，其中，所述阀另外包括切断机构，所述切断机构被布置为超控所述压力调节机构，以便切断通过所述阀的液体流。
20.根据权利要求19所述的阀，并且包括外部壳体，并且所述压力调节机构和所述切断机构以及两者整体地形成在所述壳体内。
21.根据权利要求19或20所述的阀，其中所述切断机构的至少一部分，可能地所述切断机构的塞构件，与所述压力调节机构相互作用，以用于协助调节压力。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的阀，其中激活所述切断机构以切断通过所述阀的液体流是经由输入压力命令实现的。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的阀，其中所述灌溉***的所述一部分是主灌溉管，可能地是可折叠灌溉管。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的阀，其中所述灌溉***还包括从所述主灌溉管分支出来的滴灌管。
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