包括减压阀的真空泵和减压阀的组装方法与流程

1.本发明的领域涉及用于多级泵组件的减压阀和在泵的级间腔内组装这种阀的方法。


背景技术：

2.在许多系统中提供了泵送系统内的减压阀或排放阀，以保护泵免于泵入口的压力增加。它们经受磨损，并且可能需要维修或更换，特别是在被构造成泵送腐蚀性流体的泵中。在阀可位于级间腔中的多级泵中，这种阀难以接近。为了解决阀比泵的许多其他部件磨损得更快的问题，已经设计了一种筒式减压阀，其是独立的，包括多个部件，并且可以作为工作单元插入到期望的位置中。这些阀的缺点是这种筒式减压阀的材料含量和零件数量相当高。
3.将期望提供具有较少零件数量的较小的减压阀，同时仍允许阀的组装和维修。


技术实现要素：

4.第一方面提供了一种多级旋转真空泵，包括：定子，包括多个泵送级；至少一个级间分隔件，其将两个相邻的泵送级分开；所述至少一个级间分隔件包括两个壁，所述两个壁在其间限定腔，上游壁界定所述两个相邻泵送级中的上游泵送级，并且下游壁界定所述两个相邻泵送级中的下游泵送级；所述腔包括减压流体流动路径的至少一部分，所述减压流体流动路径提供从所述上游级的出口部分朝向所述上游级的入口部分或朝向排出口的路径，所述减压流体流动路径包括孔口，所述孔口包括阀座；以及减压阀，其被构造为在压缩状态和伸长状态之间移动，所述减压阀在处于所述伸长状态时密封所述孔口，并且被构造为响应于所述上游级中的压力上升到预定值以上而移动到所述压缩状态，使得所述孔口不被阻塞。
5.本发明的发明人认识到，尽管对于允许容易地插入泵和从泵移除以用于更换和维修目的筒式阀组件存在优点，但是这种装置存在缺点。特别地，这些筒可以相对大并具有高的部件数量。本发明的发明人认识到，这种筒组件的几个部件具有可以由它们被插入其中的机器的其他零件执行的功能。因此，如果阀组件构造成使得其与泵的零件配合，则可以省去一些部件。考虑到这一点，提供了一种阀组件，其具有压缩和伸长状态，并且被构造成当处于伸长状态时与泵内的孔口密封。这样，阀组件可以被压缩，并且以压缩状态插入泵中，并且然后释放到伸长状态，在伸长状态，阀组件与孔口密封。
6.因此，阀座是泵本身的一部分，并且阀密封和偏压装置是可移除的部件。提供具有压缩的非密封状态的阀的一部分允许其被插入机器中和从机器移除，而当伸长时，其可保持在适当位置。
7.在一些实施例中，所述减压阀包括用于将所述阀可释放地保持在所述压缩状态的保持装置。
8.减压阀可包括保持装置，使得其可保持在压缩状态。这允许其被插入泵中和从泵
中移除，而不需要在该过程期间将其保持在压缩状态。
9.在一些实施例中，所述阀的外密封面包括接收装置，该接收装置被构造成接收用于旋转所述外密封面以释放或接合所述保持装置的工具。
10.保持装置可以可释放地与配合装置接合，并且在一些情况下，用于释放和保持的方法可以涉及阀组件的两个部分的相对旋转。这种相对旋转可以使用与外密封面上的接收装置配合的工具触发。当阀在泵内时，外密封面可以是可接近的，并且允许阀被置于压缩状态并被移除以便维修或更换。
11.在一些实施例中，所述保持装置包括钩和用于保持所述钩的保持器，所述钩和保持器中的一者附接到所述阀的固定端，并且所述钩和保持器中的另一者附接到密封端，所述阀被构造成使得所述阀的所述密封端的旋转将所述钩接合到所述保持器或从所述保持器释放所述钩。
12.尽管保持装置可以以多种方式形成，但是一种简单而有效的装置是使用钩和用于钩的保持装置，钩和保持装置之间的相对旋转允许它们在压缩状态下接合，并且在压缩状态下反向旋转，从而允许它们脱离接合并且使阀组件返回到伸长状态。这样，通过使用压缩力和工具来旋转阀的一端，阀组件可在泵内在压缩状态和伸长状态之间移动，从而允许其被插入和移除。
13.在一些实施例中，所述孔口位于所述级间分隔件的一个壁中并且包括所述上游泵送级的出口。
14.虽然孔口可以位于流动路径内的多个不同点处，但是在一些情况下，孔口位于级间分隔件的外壁中。在该位置中，相对容易接近并提供了一种将流动路径与上游泵送室密封的方便方式。
15.在其他实施例中，所述腔包括泵送流体流动路径，所述泵送流体流动路径提供从所述上游级的所述出口部分朝向所述下游级的入口部分的路径，所述泵送流体流动路径和所述减压流体流动路径包括在所述路径的接合部处的所述孔口。
16.在一些实施例中，从所述上游级的所述出口部分到所述孔口的所述流体流动路径的一部分包括组合的减压流体路径和泵送流体流动路径。
17.可以提供流动路径的有效再利用的替代布置是其中从上游级到下游级的泵送流体流动路径和从上游级的出口的减压流体流动路径针对在腔内的它们的长度的一部分被共享。在一些情况下，孔口位于两个路径之间的分叉点处，使得减压路径在阀关闭时被阻塞，并且在阀打开时提供流动路径。
18.在一些实施例中，所述减压阀被构造成在所述两个壁之间延伸，当所述阀处于所述伸长状态时，所述阀的固定端安装在所述下游壁中，并且所述阀的密封端延伸到所述上游壁。
19.提供包括适于与作为泵的一部分的阀座密封的密封面的减压阀允许阀由更少的部件制成并且相对紧凑。为了在使用中将其稳定地保持在适当位置，在一些实施例中，阀在两个壁之间延伸，并且当处于伸长状态时，阀内的弹簧将密封面推靠在阀座上。
20.在一些实施例中，所述真空泵包括用于接收所述阀的所述固定端的凹部。
21.为了使阀稳定地保持在该位置中，如果泵包括用于接收阀的远离密封端的端部并将其保持在固定位置的凹部，则可能是有利的。在阀在两个壁之间延伸的实施例中，下游壁
可以包括用于接收阀的固定端的凹部，从而将阀保持在适当位置。在阀密封泵送流体流动路径与减压流体流动路径之间的孔口的情况下，凹部可位于减压流体流动路径的壁中。在任一情况下，当使用保持装置压缩阀时，阀可以从凹部移除并且从泵取出以便维修。
22.第二方面提供了一种在将两个相邻泵送级分开的壁之间的级间腔内组装阀的方法，所述方法包括：将通过保持装置保持在压缩状态的减压阀插入在所述级间腔的所述壁之间，所述减压阀包括密封端和相对端，所述密封端用于与减压流体流动路径内的孔口中的阀座接合，所述减压流体流动路径穿过所述级间腔并且将上游级的出口部分连接到所述上游级的入口部分或连接到排出口；将所述阀定位在所述流体流动路径内；以及将所述阀从所述压缩状态释放，使得所述阀移动到伸展状态，并且所述阀的密封端与所述孔口中的所述阀座配合。
23.在一些实施例中，所述孔口位于所述腔的上游壁中；并且所述定位步骤包括将所述阀的所述相对端定位在所述级间腔的下游壁中的凹部内；以及将所述阀从所述压缩状态释放，使得所述阀移动到伸展状态，并且所述密封端与所述上游壁中的所述阀座配合。
24.在其他实施例中，所述孔口位于所述腔内的泵送流体流动路径的壁中，所述孔口连接所述泵送流体流动路径和所述减压流体流动路径；并且所述定位步骤包括将所述阀的所述相对端定位在所述减压流体流动路径的壁中的凹部内；以及将所述阀从所述压缩状态释放，使得所述阀移动到伸展状态，并且所述密封端与所述孔口中的所述阀座配合。
25.在一些实施例中，所述保持装置包括适于与保持器可旋转地接合的接合部分，所述接合部分附接到所述密封端或相对端中的一个，并且所述保持器附接到所述密封端或相对端中的另一个，将所述阀从所述压缩状态释放的所述步骤包括旋转所述密封端，使得所述保持器与所述接合部分脱离接合。
26.在一些实施方式中，所述接合部分包括钩。
27.在一些实施例中，将所述阀从所述压缩状态释放的所述步骤包括将所述密封端的外表面上的接收装置与工具接合，并且旋转所述工具直到所述保持器释放所述接合部分。
28.在所附独立和从属权利要求中阐述了进一步的特定和优选方面。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征适当地组合，并且可以与除了在权利要求中明确阐述的那些组合之外的组合进行组合。
29.在设备特征被描述为可操作以提供功能的情况下，将了解的是，这包括提供该功能或者适于或构造成提供该功能的设备特征。
附图说明
30.现在将参考附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：图1示出了根据第一实施例的减压阀；图2示出了贯穿泵的截面，其示出了根据图1的减压阀的位置；图3示出了根据另一实施例的减压阀；图4示出了说明根据实施例的在泵内组装阀的方法中的步骤的流程图；以及图5示出了说明从泵移除阀组件的方法中的步骤的流程图。
具体实施方式
31.在任何更详细地讨论实施例之前，首先将提供概述。
32.在一个示例中，该阀被构造成用于插入到蛤壳式定子中的定子中的泵级间腔中。级间是中空的，具有面向上游级的壁和面向下游级的另一壁。该阀被构造成在上游级的出口部分处的压力升高的情况下打开或关闭从上游级的出口部分回到上游级的入口部分的减压流动路径，从而保护(一个或多个)下游级不受这些压力升高的影响。
33.阀座形成在减压流动路径中，并且在一些实施例中在该流动路径的一端处形成在壁中的一者中。在壁之间的腔的区域提供了减压流动路径，以将气体返回到同一级的入口。
34.在实施例中，阀具有柱塞、弹簧和引导件/支撑件。
35.图1示出了根据第一实施例的阀组件。阀组件10被示出为在级间腔的上游壁60和下游壁62之间处于伸长状态。
36.阀组件构造成使得其可通过推动阀柱塞30并压缩弹簧20而锁定在压缩状态，当弹簧20被压缩时，可使用凹陷32中的工具来旋转柱塞30，使得阀杆端部上的钩40保持在引导件/支撑件47中的非对称槽50中。在该状态下，整个组件足够小以在级间壁60、62之间的腔中滑动。
37.阀组件被操纵至其与阀座开口相对的位置，阀座开口包括上游壁60中的孔口64，孔口包括阀座。阀组件的支撑端47位于下游壁62的凹陷中，然后当在适当位置时，柱塞30可以在相反方向上旋转以从槽50释放钩40，使得阀移动到其伸长的关闭位置，其中阀柱塞30与孔口64中的阀座密封。在该位置中，阀组件被保持在适当位置。
38.突起45从阀支撑件47延伸出，并用来稳定阀组件以防止横向或角度移动，从而有助于将其牢固地保持在适当位置。当上游级中的压力上升到预定量以上时，则柱塞30上的力足以压缩弹簧20，并且柱塞30移动远离孔口64中的阀座，并且减压流动路径打开。当上游级中的压力下降到该临界值以下时，则阀将再次关闭，从而密封减压路径。
39.为了移除阀以便维修或清洁，柱塞30经由座开口64被朝向引导件/支撑件47推回，然后使用凹陷32旋转，使得钩40与槽50重新接合。一旦锁定在压缩状态，阀可以容易地从级间取出。
40.图2示意性地示出了具有不同流动路径的级间腔的级间壁60、62。存在由根据图1的实施例的阀组件10密封的减压流动路径65。该减压流动路径从上游泵送级的出口部分中的孔口64延伸到上游泵送级的入口部分中的孔口68。孔口64包括用于阀组件10的阀座。存在从上游泵送级的出口部分中的孔口66流到级间壁62中的孔口69的单独的泵送流动路径67。孔口69提供了通向下游级的入口部分的入口。两个流动路径65和67彼此隔离。它们在腔内可以具有不同的形式，只要两个流动路径以某种方式被限制使得它们彼此隔离。
41.在未示出的另一实施例中，减压阀是与再循环减压阀相对的排放阀，并且在这种情况下，减压路径65将不延伸到上游泵送级的入口部分中的孔口68，而是将延伸到进入泵的排出通道中的孔口。
42.图3示意性地示出了替代实施例，其中泵送流动路径67和减压流动路径65共享用于从上游壁的出口部分中的孔口66开始的流动路径的初始部分的相同路径。
43.两个路径在孔口64处分叉，该孔口包括阀座并与阀组件10的柱塞或密封端配合。阀组件用于打开或关闭减压路径65在孔口64下游的部分，该部分通向泵的上游级的入口部
分中的孔口68。泵送流动路径67前进至通向下游级的入口部分的出口69。
44.在该实施例中，阀和孔口位于流体流动路径内，并且阀组件不接触级间壁。对于图1和图2的阀组件10，该阀组件具有弹簧和保持装置(未示出)，使得弹簧可以被压缩，并且然后阀组件保持在压缩状态以便从泵移除。类似地，它可以在压缩状态下重新插入泵中，并且阀柱塞的旋转可以导致保持装置的释放，并且阀达到其伸长状态，在该状态下，它与孔口配合。
45.在该实施例中，在流体流动路径中存在凹陷，用于保持阀组件10的支撑端。
46.对于图2的实施例，存在用于该减压阀(未示出)的替代布置，其中该阀用作排放阀，并且在该情况下，减压路径65不延伸回到上游泵送级的入口部分，而是延伸到泵的排出通道。
47.图4示出了说明根据实施例的将减压阀插入泵中的方法的步骤的流程图。在该方法中，阀组件被置于压缩状态，并且在该状态下，阀组件被插入位于相邻泵送室的壁之间的级间腔中。阀的支撑端位于级间腔的下游壁中的凹部内，并且阀的密封端旋转以释放保持装置，使得阀移动到伸长状态，并且密封装置与泵内的孔口上的密封面密封。阀组件通过孔口和凹部之间的弹簧力保持在适当位置。
48.图5示出了流程图，其示出了说明用于从泵的级间腔移除阀组件以便维修或更换阀的方法中的步骤。在该方法中，阀组件被压缩，并且阀的密封端旋转，使得阀组件上的保持装置被接合，并且阀组件被保持在压缩状态。在这种状态下，阀组件可以从级间腔中移除。
49.尽管本文已经参考附图详细公开了本发明的说明性实施例，但是应当理解，本发明不限于精确的实施例，并且本领域技术人员可以在其中实现各种改变和修改，而不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的范围。
50.附图标记10
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阀组件20
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弹簧30
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柱塞32
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凹陷40
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钩45
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突起47
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支撑件50
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槽60、62
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级间壁64
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孔口/阀座65
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减压流动路径67
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泵送流动路径66
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壁60中的孔口68
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壁60中的孔口69
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壁62中的孔口69。