КРЕПЕЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПЛУНЖЕРА КЛАПАНА, ВЫПОЛНЕННЫЕ В ВИДЕ КОНУСНЫХ ГАЕК
FASTENING ELEMENTS OF A VALVE PLUNGER, MADE IN THE FORM OF FLARE NUTS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Это раскрытие относится в целом к гидравлическим клапанам и в частности к крепежным элементам плунжера клапана, выполненным в виде конусных гаек, и связанным с ними способами.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Обычные гидравлические клапаны содержат многочисленные компоненты дроссельного узла клапана, собранные вместе в корпусе клапана. Например, шток клапана может скользить в уплотнении крышки, чтобы перемещать присоединенный плунжер клапана относительно седла клапана. Гидравлический клапан может быть открыт, когда плунжер клапана отодвинут от седла клапана, и может быть закрыт, когда плунжер клапана сцеплен с седлом клапана.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] В данном документе раскрыты крепежные элементы плунжера клапана, выполненные в виде конусных гаек. В некоторых примерах устройство плунжера клапана с конусными гайками содержит шток клапана; первую гайку, соединенную резьбой со штоком клапана, причем первая гайка содержит первую коническую поверхность; плунжер клапана, содержащий проходное отверстие, причем шток клапана проходит через проходное отверстие, при этом проходное отверстие входит в зацепление с первой конической поверхностью; и вторую гайку, соединенную резьбой со штоком клапана, причем вторая гайка содержит вторую коническую поверхность, при этом проходное отверстие входит в зацепление со второй конической поверхностью.
[0004] В некоторых примерах устройство клапана с конусными гайками содержит плунжер клапана и шток клапана в центральном канале плунжера клапана, причем плунжер клапана фиксируется на штоке клапана между первой конической поверхностью первой гайки и второй конической поверхностью второй гайки.
[0005] В некоторых примерах устройство клапана с конической гайкой содержит плунжер, имеющую проходное отверстие; шток, проходящий через проходное отверстие; первую коническую поверхность штока, зацепляющуюся в проходном отверстии; и гайку, находящуюся напротив первой конической поверхности, соединенная резьбой со штоком и упирающаяся в плунжер.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0006] На Фиг. 1 проиллюстрировано поперечное сечение представленного в качестве примера гидравлического клапана, содержащего представленное в качестве примера крепежное устройство, описанное в данном документе.
[0007] На Фиг. 2 проиллюстрирован подробный вид в поперечном разрезе представленного в качестве примера крепежного устройства, проиллюстрированного на Фиг. 1.
[0008] На Фиг. 3 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе представленного в качестве примера альтернативного крепежного устройства, которое может использоваться вместо представленного в качестве примера крепежного устройства, проиллюстрированного на Фиг. 1 и 2.
[0009] На Фиг. 4 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе другого представленного в качестве примера крепежного устройства, которое можно использовать вместо представленного в качестве примера крепежного устройства, проиллюстрированного на Фиг. 1-3.
[0010] На Фиг. 5 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе и увеличение штока клапана представленного в качестве примера узла крепежного устройства, проиллюстрированного на Фиг. 3.
[0011] Фигуры представлены не в масштабе. Там, где это возможно, в графических материалах и приложенном письменном описании применены одинаковые номера позиций для обозначения одинаковых или подобных деталей. Как применено в этом патенте, указывается, что любая часть (например, слой, пленка, область или пластина) каким-либо образом расположена (например, расположена на, размещена на, позиционирована на или сформирована на другой детали), означает, что указанная часть либо находится в контакте с другой частью, либо указанная часть находится над другой частью с одной или несколькими промежуточными частями, расположенными между ними. Утверждение о том, что любая часть находится в контакте с другой частью, означает, что между двумя частями нет промежуточной части.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Известные гидравлические клапаны обычно предназначены для удовлетворения потребностей конкретных соответствующих применений. В результате существует относительно большое количество гидравлических клапанов различной конструкции, что требует изготовления и хранения относительно большого количества компонентов для этих гидравлических клапанов. Сложность, связанная с производством и управлением запасами (например, номерами деталей и перекрестными ссылками) этого относительно большого количества компонентов гидравлического клапана приводит к увеличению затрат.
[0013] Более конкретно, многие из вышеупомянутых известных гидравлических клапанов содержат компоненты разной конструкции, которые используются только в одном или ограниченном количестве гидравлических клапанов. Например, существует множество штоков клапанов, имеющих различные диаметры, а также многочисленные конструкции плунжера клапана, каждый из которых может быть выполнен с возможностью соединения с конкретным штоком клапана через определенный крепежный механизм. Часто известные штоки клапанов имеют резьбовой конец, который с помощью резьбы входит в зацепление с резьбовым проходным отверстием в плунжере клапана. Таким образом, размер и число витков резьбы могут широко варьироваться среди таких штоков клапанов и плунжеров клапанов, тем самым ограничивая количество различных клапанов, в которых может использоваться каждый из этих компонентов.
[0014] В отличие от известных гидравлических клапанов, упомянутых выше, в описанных в данном документе представленных в качестве примера гидравлических клапанах используется плунжер клапана, имеющий относительно большое центральное проходное отверстие (например, центральный канал), который может принимать относительно широкий диапазон диаметров штока клапана. Центральное проходное отверстие плунжера клапана не содержит резьбовых отверстий и, таким образом непосредственно не входит в зацепление с резьбовым концом штока клапана. Кроме того, центральное проходное отверстие плунжера клапана имеет размеры, обеспечивающие достаточный зазор между штоком клапана наибольшего диаметра, который будет использоваться, и стенкой центрального проходного отверстия, чтобы обеспечить центрирование этого штока клапана наибольшего диаметра в проходном отверстии плунжера клапана, несмотря на допуски размеров. В описанных в данном документе примерах резьбовой конец штока клапана проходит через центральное проходное отверстие в плунжере клапана, а гайка, имеющая коническую поверхность, затягивается на резьбовом конце штока клапана таким образом, что коническая поверхность входит в зацепление с проходным отверстием в клапане для крепления плунжера клапана к штоку клапана. Конусообразная поверхность служит для центрирования штока клапана относительно проходного отверстия в плунжере клапана при затягивании гайки, тем самым позволяя штокам клапана, имеющим разные диаметры, соединяться с плунжером клапана. Коническая поверхность дополнительно служит для уплотнения проходного отверстия, чтобы предотвратить утечку жидкости через плунжер клапана. В некоторых описанных в данном документе примерах могут использоваться конические поверхности в дополнение к тем, которые предусмотрены вышеупомянутой гайкой. Например, можно использовать вторую коническую гайку, чтобы каждый конец центрального отверстия в плунжере клапана захватывался соответствующей конусной гайкой. В другом примере часть штока клапана может содержать коническую поверхность, которая входит в зацепление с концом проходного отверстия плунжера клапана напротив конца, на котором закреплена конусная гайка. В описанных в данном документе примерах концы проходного отверстия плунжера клапана могут содержать соответствующие конические или скошенные поверхности, которые дополняют конические поверхности гайки и/или штока клапана для облегчения выравнивания (например, центрирования штока в плунжере) и увеличения количества материала, зацепляющего шток клапана, крепежную гайку(и) и плунжер клапана. В описанных в данном документе примерах концы проходного отверстия плунжера клапана могут содержать соответствующие закругленные поверхности для приема конусообразных поверхностей гайки и/или штока клапана для облегчения совместимости между штоком клапана, крепежной гайкой(ами) и плунжером клапана.
[0015] На Фиг. 1 проиллюстрировано поперечное сечение представленного в качестве примера гидравлического клапана 112, содержащего представленное в качестве примера крепежное устройство 114, описанное в данном документе. В проиллюстрированном на Фиг. 1 примере гидравлический клапан 112 содержит корпус 116 клапана, крышку 118, седло 120 клапана, стакан 122, шток 124 клапана и плунжер 126 клапана. Представленное в качестве примера крепежное устройство 114 содержит первую гайку 128 и вторую гайку 130. Плунжер 126 клапана содержит центральное проходное отверстие 132. Шток 124 клапана содержит резьбовой конец 134, гладкую область 136 и конус с крепежной резьбой (не показан на Фиг. 1). Конус с крепежной резьбой обеспечивает переход между гладкой областью 136 и резьбовым концом 134. Гайки 128, 130 могут содержать соответствующие внутренние резьбы.
[0016] Как проиллюстрировано на Фиг. 1, вторая гайка 130 зацепляется со штоком клапана 124 через резьбовой конец 134 и конус с крепежной резьбой, в частности вторая гайка 130 затягивается на резьбовой конец 134 относительно конуса с крепежной резьбой до тех пор, пока не будет достигнуто запирающее трение между внутренними витками резьбы и резьбовым концом 134. Шток 124 клапана проходит через центральное проходное отверстие 132. Вторая гайка 130 входит в зацепление с центральным проходным отверстием 132. Первая гайка 128 имеет резьбовое соединение со штоком 124 клапана через резьбовой конец 134. Первая гайка 128 также зацеплена с центральным проходным отверстием 132. Таким образом, плунжер 126 клапана фиксируется на штоке 124 клапана между первой гайкой 128 и второй гайкой 130.
[0017] На Фиг. 2 проиллюстрирован подробный вид в разрезе крепежного устройства 114, проиллюстрированного на Фиг. 1. Как четко проиллюстрировано на Фиг. 2, резьбовой конец 134 штока 124 клапана проходит через центральное проходное отверстие 132 плунжера 126 клапана и прикреплен к штоку 124 клапана с помощью первой и второй гаек 128, 130. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 2, первая гайка 128 имеет резьбовое соединение с резьбовым концом 134 на штоке 124 клапана, смежным с концом 240 штока 124 клапана для зацепления с первым отверстием 242 центрального проходного отверстия 132 плунжера 126 клапана. Аналогичным образом вторая гайка 130 имеет резьбовое соединение с резьбовым концом 134 на штоке 124 клапана, чтобы зацепить второе отверстие 244 центрального отверстия 132 плунжера 126 клапана. Таким образом, гайки 128, 130 фиксируют плунжер 126 клапана на штоке 124 клапана через центральное проходное отверстие 132. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, между штоком 124 клапана и наружной стенкой 248 центрального проходного отверстия 132 предусмотрен зазор 246. Кроме того, первая и вторая гайки 128, 130 содержит соответствующие первую и вторую конические поверхности 250, 252, которые зацепляются с отверстиями 242, 244 центрального проходного отверстия 132. Зацепление конусных поверхностей 250, 252 с отверстиями 242, 244 вызывает центрирование штока 124 клапана в центральном проходном отверстии 132 и уплотнение центрального проходного отверстия 132 для предотвращения прохождения жидкости через плунжер 126 клапана. Как проиллюстрировано на Фиг. 2 отверстия 242, 244 центрального проходного отверстия 132 могут содержать соответствующие третью и четвертую конические поверхности 254, 256 (например, посадочные места), которые дополняют первую и вторую конические поверхности 250, 252 соответственно. Третья и четвертая конические поверхности 254, 256 могут быть добавлены, как проиллюстрировано, чтобы облегчить центрирование штока 124 клапана в центральном проходном отверстии 132, сформировать уплотнения с помощью гаек 128, 130 и/или увеличить значение площади поверхности сцепления между гайками 128, 130 и плунжером 126 клапана. Увеличенная площадь поверхности сцепления, обеспечиваемая третьей и четвертой коническими поверхностями 254, 256, может распределять нагрузку, прикладываемую гайками 128, 130 к плунжеру 126 клапана, и/или может служить для предотвращения вращения плунжера 126 клапана относительно штока 124 клапана во время использования.
[0018] Как проиллюстрировано на Фиг. 2, плунжер 126 клапана также может содержать полость 258 или углубление, в котором первая гайка 128 и конец 240 штока 124 клапана защищены от потока жидкости внутри корпуса клапана 116, проиллюстрированного на Фиг. 1. Кроме того, сварной шов 260 может быть использован для крепления первой гайки 128 к штоку 124 клапана, чтобы предотвратить вращение или ослабление первой гайки 128 после ее затягивания на плунжере 126 клапана.
[0019] Для сборки представленного в качестве примера крепежного устройства 114, проиллюстрированного на Фиг. 2, вторая гайка 130 навинчена на шток 124 клапана, при этом шток 124 клапана пропущен через центральное проходное отверстие 132 для зацепления второй гайки 130 с четвертой конической поверхностью 256, а первая гайка 128 затянута на резьбовом конце 134 напротив третьей конической поверхности 254 для натяжения штока 124 клапана. Тем самым шток 124 клапана совмещается с центральным проходным отверстием 132 и центрируется в плунжере 126 клапана. В некоторых примерах первая гайка 128 прижимается к третьей конической поверхности 254 до тех пор, пока не будет достигнуто запирающее трение между внутренними витками резьбы первой гайки 128 и резьбовым концом 134. Кроме того первая гайка 128 может быть приварена к штоку 124 клапана для формирования сварного шва 260. Таким образом, плунжер 126 клапана может быть постоянно прикреплен к штоку 124 клапана.
[0020] Дополнительно или в качестве альтернативы для фиксации первой гайки 128 относительно штока 124 клапана может использоваться любой тип устройства блокирования вращения (например, адгезив, полимерная накладка в первой гайке 128, контровочная проволока и т.д.).
[0021] На Фиг. 3 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе альтернативного крепежного устройства 314, которое можно использовать вместо представленного в качестве примера крепежного устройства 114, проиллюстрированном на Фиг. 1 и 2. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 3, шток 324 клапана прикреплен к плунжеру 126 клапана с помощью гаек 328, 130, имеющих конические поверхности 350, 252, как в описанном выше примере, проиллюстрированном на Фиг. 1 и 2. Однако в этом примере первая гайка 328 представляет собой фиксируемую гайку, а шток 324 клапана содержит поперечное отверстие 306 на конце 340 штока 324 клапана для приема шплинта 308. Как проиллюстрировано, шплинт 308 проходит через противоположные углубления 310 (на Фиг. 3 проиллюстрировано только одно из них) в первой гайке 328 и поперечном отверстии 306, чтобы предотвратить вращение или ослабление первой гайки 328 относительно штока 324 клапана после того, как первая гайка 328 была прикреплена к плунжеру 126 клапана.
[0022] Узел 314 крепежного устройства, проиллюстрированный на Фиг. 3, собран как в описанном выше примере в соответствии с Фиг. 2. Однако в этом примере после затягивания первой гайки 328 относительно третьей конической поверхности 254 шплинт 308 вставляется через поперечное отверстие 306 и углубления 310. Затем шплинт 308 может быть согнут вокруг первой гайки 328 и конца 340, чтобы удерживать шплинт 308 в поперечном отверстии 306 и углублениях 310, как показано в примере в соответствии с Фиг. 3. Таким образом, плунжер 126 клапана можно снять со штока 324 клапана, удалив шплинт 308 (например, во время технического обслуживания, чистки, разборки, замены детали и т.д.).
[0023] На Фиг. 4 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе еще одного альтернативного крепежного устройства 414, которое можно использовать вместо представленного в качестве примера крепежного устройства 114, 314 в соответствии с Фиг. 1-3. В примере в соответствии с Фиг. 4, шток 424 клапана прикреплен к плунжеру 426 клапана через первую коническую поверхность 250 первой гайки 128 и вторую коническую поверхность 452, как в вышеописанном примере в соответствии с Фиг. 1-3. Однако в этом примере вторая коническая поверхность 452 содержится в (например, является неотъемлемой частью) штоке 424 клапана. Таким образом исключается вторая гайка 130, проиллюстрированная на Фиг. 1-3. В проиллюстрированном на Фиг. 4 примере шток 424 клапана также содержит резьбовой конец 434. В проиллюстрированном на Фиг. 4 примере плунжер 426 клапана содержит центральное проходное отверстие 432 и первую и вторую закругленные поверхности 454, 456. Вторая коническая поверхность 452 сцеплена со второй закругленной поверхностью 456. Первая коническая поверхность 250 первой гайки 128 входит в зацепление с первой закругленной поверхностью 454. Первая и вторая закругленные поверхности 454, 456 могут быть задействованы, как проиллюстрировано, для облегчения совместимости между штоком 424 клапана, первой гайкой 128 и плунжером 426 клапана. Закругленный край, обеспеченный первой и второй закругленными поверхностями 454, 456, может допускать различные углы конусности первой и второй конических поверхностей 250, 452. Кроме того, первая и вторая закругленные поверхности 454, 456 и первая и вторая конические поверхности 250, 452 могут служить для уплотнения центрального проходного отверстия 432 для предотвращения утечки жидкости через плунжер 426 клапана и/или для центрирования штока 424 клапана в плунжере 426 клапана. Кроме того, плунжер 426 клапана может использоваться вместе со штоками 124, 324 клапанов и гайками 128, 130, 328, как проиллюстрировано на Фиг. 1-3.
[0024] Для сборки представленного в качестве примера узла 414 крепежного устройства, проиллюстрированного на Фиг. 4, резьбовой конец 434 штока 424 клапана проходит через центральное проходное отверстие 432 для зацепления второй конической поверхности 452 со второй закругленной поверхностью 456, а первая гайка 128 затягивается на резьбовом конце 434 относительно первой закругленной поверхности 454, чтобы затянуть шток 424 клапана. Таким образом, плунжер 426 клапана фиксируется на штоке 424 клапана между второй конической поверхностью 452 и первой конической поверхностью 250. В некоторых примерах первая гайка 128 прижимается к первой закругленной поверхности 454 до тех пор, пока не будет достигнуто запирающее трение между внутренней резьбой первой гайки 128 и резьбовым концом 434. Кроме того, устройство блокирования вращения (например, сварной шов 260, проиллюстрированный на Фиг. 2) может прикреплять первую гайку 128 к штоку 424 клапана (не проиллюстрировано на Фиг. 4). В качестве альтернативы, фиксируемая первая гайка 328 и шплинт 308, проиллюстрированные на Фиг. 3, могут использоваться со штоком 424 клапана (не проиллюстрировано на Фиг. 4). В некоторых таких примерах шток 424 клапана содержит поперечное отверстие для приема шплинта 308 (не проиллюстрирован на Фиг. 4).
[0025] На Фиг. 5 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе и увеличение 506 штока 324 клапана представленного в качестве примера узла 314 крепежного устройства, проиллюстрированного на Фиг. 3. В проиллюстрированном на Фиг. 5 примере поперечное отверстие 306 является более видимым. В проиллюстрированном на Фиг. 5 примере шток 324 клапана содержит резьбовой конец 334 и гладкую область 536. Как проиллюстрировано на увеличении 506, шток 424 клапана также содержит конус с крепежной резьбой 512. Как также проиллюстрировано в увеличении, резьбовой конец 334 содержит наружные витки резьбы 516. Конус с крепежной резьбой 512 обеспечивает переход между наружными витками резьбы 516 и гладкой областью 536. Во время работы вторая гайка 130 в соответствии с Фиг. 1-3 (не проиллюстрирована на Фиг. 5) прижимается к конусу с крепежной резьбой 512 до тех пор, пока не будет достигнуто запирающее трение между внутренними витками резьбы второй гайки 130 и наружными витками резьбы 516.
[0026] Из вышеупомянутого будет понятно, что раскрытое выше устройство и изделия могут повысить взаимозаменяемость между штоками клапанов и плунжерами клапанов. Таким образом, количество номеров деталей и связанные с ними расходы на управление деталями могут быть уменьшены. Кроме того, количество штоков клапанов и/или плунжеров клапанов, находящихся на складе, и связанные с этим расходы на хранение могут быть уменьшены. Кроме того, сложность сборки комбинации штока клапана и плунжера клапана и связанные с этим производственные затраты могут быть уменьшены.
[0027] Хотя в данном документе раскрыты определенные типовые способы, устройства и изделия промышленного производства, объем настоящего патента ими не ограничивается. Наоборот, настоящий патент описывает все способы, устройства, и изделия промышленного производства, безусловно находящиеся в пределах объема формулы изобретения по настоящему патенту.