專利名稱:控制燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的流體流動(dòng)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總的涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),尤其涉及一種用來調(diào)節(jié)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的流體流動(dòng)的閥組件。
背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一般包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體,它圍繞壓縮機(jī)沿著圓周方向延伸;及渦輪,它具有轉(zhuǎn)子組件和定子組件。在至少一些公知發(fā)動(dòng)機(jī)中,連接到殼體的外表面上的若干導(dǎo)管和閥被用來把流體從發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)區(qū)域引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)區(qū)域中來使用。例如,這些導(dǎo)管和閥可以形成環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)的一部分。
至少一些公知的閥組件被用來控制高溫和/或高壓的流體。這些閥組件包括基本上是圓柱形的閥體,該閥體連接在導(dǎo)管的鄰接部分之間。閥體包括閥密封機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)有選擇地定位以控制通過閥的流體量。更具體地說,至少一些公知的閥包括活塞/圓柱體裝置,該裝置設(shè)置在閥體的外部中并且連接到閥密封機(jī)構(gòu)中,從而提供有選擇地給閥密封機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位所需要的原動(dòng)力。
由于活塞/圓柱體裝置偏離主閥體,因此閥組件的重心通常離開閥體的中心線一個(gè)距離。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間,這種偏離的重心可以使閥組件、鄰近管子和支撐托架產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。根據(jù)這種應(yīng)用,活塞/圓柱體裝置的實(shí)際尺寸和重量的配置在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的導(dǎo)管選定路線階段也可以存在不同。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種控制燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。該方法包括把來自流體源的流體引導(dǎo)到閥的入口中,把進(jìn)入閥的入口部分中的流體引導(dǎo)到閥的出口部分中,因此在入口部分內(nèi)改變了流體流動(dòng)的方向,及借助有選擇地決定閥盤的位置來控制進(jìn)入到閥的出口部分中的流體流量,其中閥盤借助閥盤軸連接在閥的入口部分內(nèi)。該方法還包括引導(dǎo)來自閥的入口部分的流體流過閥的出口部分,并且使該流體進(jìn)入流體供給管中,其中閥的出口部分具有基本上是直的圓柱形狀,因此進(jìn)入到閥體的出口部分中的流體的方向保持基本不變。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的閥。該閥包括閥體,閥體具有閥入口部分和出口部分。入口部分從入口延伸到閥體的出口部分。閥體的出口部分形成了基本上直的圓柱體,該圓柱體從入口部分延伸到閥的出口,因此流體在閥體的出口部分內(nèi)的流動(dòng)方向在閥體的入口部分和閥的出口之間保持基本不變。入口部分包括閥盤和至少一個(gè)彎曲部分,其中該彎曲部分形成在閥體的出口部分和閥的入口之間,使在進(jìn)入到閥體的出口部分之前,改變了通過閥入口進(jìn)入到閥體中的流體的方向。閥盤可擺動(dòng)地連接在入口部分內(nèi)以控制流過該閥的流體流量。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面,提供一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)包括流體供給管和閥,其中該閥被成形成調(diào)節(jié)進(jìn)入到流體供給管中的流體流量。該閥包括入口、出口、入口部分和出口部分。入口部分在入口和出口之間延伸。出口部分在入口部分和出口之間延伸。出口部分具有基本上是直的圓柱形狀,因此進(jìn)入到閥體的出口部分中的流體的方向保持基本不變。入口部分包括閥盤和至少一個(gè)彎曲部分,其中該彎曲部分形成在入口和閥體的出口部分之間,使在進(jìn)入到出口部分之前,改變了流過閥體的入口部分的流體流動(dòng)方向。該閥盤用來控制經(jīng)該閥流入到流體供給管中的流體流量。
附圖簡述
圖1是具有若干導(dǎo)管的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖,其中這些導(dǎo)管借助若干閥組件連接起來;圖2是圖1所示的一個(gè)閥組件的橫剖視圖;圖3是圖2所示的閥組件的分解透視圖;圖4是閥組件的另一實(shí)施例的透視圖,其中該閥組件可以與圖1所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用;及圖5是圖4所示的閥組件的側(cè)視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的側(cè)視圖,其中發(fā)動(dòng)機(jī)10包括若干導(dǎo)管12,這些導(dǎo)管12借助若干閥組件14連接起來。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括高壓壓縮機(jī)組件16、燃燒器18和渦輪組件20。在一個(gè)實(shí)施例中,壓縮機(jī)10是高壓壓縮機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括低壓渦輪(未示出)和風(fēng)扇組件(未示出)。在一個(gè)實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)10是CF34發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)在市場上可以從Ohio州Cincinnati的General Eelectric Company公司買到。
在該示例性實(shí)施例中,導(dǎo)管12和閥組件14構(gòu)成了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)(EBU)30的一部分。更加具體地說,導(dǎo)管12和閥組件14各自有利于在高溫和/或高壓下引導(dǎo)和控制流體從發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)區(qū)域流到另一個(gè)區(qū)域中來使用。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,流過導(dǎo)管12和閥組件14的流體的工作溫度大于1000°F,和/或工作壓力大于300psi。
在該例性實(shí)施例中,導(dǎo)管12包括Y形導(dǎo)管,這種Y形導(dǎo)管有利于把EBU30分成一對輸入管組件34和36,借助若干安裝架組件42把這對輸入管組件34和36連接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體40中。更具體地說,輸入管組件34和36以連通的方式連接到壓縮機(jī)18中,從而使來自壓縮機(jī)18中的放氣到達(dá)另外的區(qū)域如環(huán)境控制系統(tǒng)中來使用。
圖2是閥組件14的橫剖視圖。圖3是閥組件14的分解透視圖。閥組件14包括閥體50,該閥體50具有第一閥體部分52和成一體形成的第二閥體部分54。在該示例性實(shí)施例中,第一閥體部分52是入口閥體部分,第二閥體部分54是出口閥體部分,照此將描述第一閥體部分和第二閥體部分這兩者。在另一個(gè)實(shí)施例中,第一閥體部分52是出口閥體部分,第二閥體部分54是入口閥體部分。入口部分52從組件第一端56延伸到出口部分54,出口部分54從入口部分52延伸到組件第二端60中。在該示例性實(shí)施例中,組件第一端56是組件入口,組件第二端60是出口,照此這里將描述第一端和第二端。在另一個(gè)實(shí)施例中,組件第一端56是從那里排出流體的組件出口,組件第二端60是接受流體的組件入口。閥組件14是中空的并且包括孔64,該孔64在組件入口56和組件出口60之間延伸。閥組件14還包括外表面66,該表面各自在入口部分52和出口部分54上延伸。
閥組件出口部分54包括內(nèi)表面70和中心線72。內(nèi)表面70延伸通過出口部分54從而到達(dá)出口60,并且限定出一部分裝配孔64。因?yàn)槌隹诓糠?4是直的圓柱體,因此組件出口60基本上垂直于出口部分的中心線72。
出口部分54還包括成一體形成的安裝法蘭76、內(nèi)臺(tái)肩78和一對致動(dòng)器系統(tǒng)連桿固定件80。法蘭76從組件出口60周圍的出口部分外表面66沿著圓周方向進(jìn)行延伸,并且包括若干開口84。每個(gè)開口84定尺寸成能夠安裝固定器86,從而把出口部分54連接到閥內(nèi)圓柱體90上。
出口部分臺(tái)肩78設(shè)置在法蘭76和致動(dòng)器系統(tǒng)固定件80之間。更具體地說,由表面70所限定出的、出口部分54內(nèi)的孔64的直徑d1在組件出口60和臺(tái)肩78之間基本不變,并且大于在臺(tái)肩78和入口部分52之間進(jìn)行延伸的出口部分的孔64的直徑d2。
閥內(nèi)圓柱體90是基本上直的中空圓柱體,它從內(nèi)邊緣94延伸到外邊緣96中,并且包括外表面98和內(nèi)表面100。外表面98和內(nèi)表面100各自限定圓柱體90的相應(yīng)外徑d3和內(nèi)徑d4。直徑d3和d4在邊緣94和96之間沿著圓柱體90基本不變,并且直徑d3和d4都小于出口部分孔的直徑d2。相應(yīng)地,閥內(nèi)圓柱體90定尺寸成能夠安裝在出口部分54內(nèi),因此圓柱體90相對于出口部分54基本上同心地對準(zhǔn)。
安裝法蘭106從圓柱體的出口邊緣96沿著圓周方向、徑向向外地進(jìn)行延伸。法蘭106基本上垂直于中心線108地對準(zhǔn),其中中心線穿過圓柱體90,該法蘭106包括若干固定器開口110,每個(gè)開口110定尺寸成可以安裝固定器86。更具體地說,當(dāng)閥內(nèi)圓柱體90設(shè)置在出口部分54內(nèi)時(shí),每個(gè)圓柱體固定器開口110相對于每個(gè)相應(yīng)的出口部分法蘭固定器開口84基本上同心地對準(zhǔn),因此延伸通過開口110和84的這些固定器86把閥內(nèi)圓柱體90對準(zhǔn)地固定在出口部分54內(nèi)。
閥的活塞120可滑動(dòng)地連接在閥內(nèi)圓柱體90和出口部分54之間。更具體地說,閥的活塞120是基本上直的中空圓柱體,該圓柱體從進(jìn)口邊緣124延伸到出口邊緣126中,并且包括外表面128和內(nèi)表面130。外表面126和內(nèi)表面130各自限定出活塞120的相應(yīng)外徑d5和內(nèi)徑d6。在該示例性實(shí)施例中,直徑d5和d6在活塞邊緣124和126之間基本不變,并且直徑d5和d6都大于閥內(nèi)圓柱體外徑d3。在另一個(gè)實(shí)施例中,活塞120的進(jìn)口側(cè)的直徑小于活塞120的出口側(cè)的直徑,這個(gè)如下面更加詳細(xì)地描述的一樣,有利于活塞120進(jìn)行雙作用。此外,活塞外徑d5稍稍小于出口部分孔徑d2,因此當(dāng)活塞120安裝在出口部分54內(nèi)時(shí),活塞外表面128可滑動(dòng)地靠在出口部分臺(tái)肩78和入口部分52之間的出口部分內(nèi)表面70上。
密封組件131沿著圓周方向在活塞出口邊緣126周圍延伸,從而有利于使致動(dòng)空氣通過活塞出口邊緣126的泄漏量最小。密封組件131基本上垂直于延伸通過圓柱體120的中心軸線132,并且具有這樣的外徑d7外徑d7稍稍小于出口部分孔徑d1。
活塞內(nèi)徑d6大于閥內(nèi)圓柱體外徑d3,因此在活塞內(nèi)表面130和閥內(nèi)圓柱體外表面98之間限定間隙140。更具體地說,間隙140在密封組件131和活塞入口邊緣124之間延伸。閥彈簧150在閥內(nèi)圓柱體90和閥活塞120之間的間隙140內(nèi)沿著圓周方向延伸,并且如下面所更詳細(xì)描述的一樣,用來調(diào)節(jié)閥組件14的工作。
閥活塞120還包括一對開口154,這對開口相對于閥活塞120沿著直徑方向?qū)?zhǔn)地延伸并且在外表面128和內(nèi)表面130之間部分地延伸。每個(gè)開口154定尺寸成能夠安裝連桿155,該連桿155使閥活塞120連接到致動(dòng)器系統(tǒng)連接桿156上。
閥入口部分52包括內(nèi)表面160,該內(nèi)表面160延伸通過入口部分52從而到達(dá)組件入口56,并且限定組件孔64的一部分。在該示例性實(shí)施例中,入口部分52的直徑d8在出口部分54和組件入口56之間的入口部分52和一體形成的彎曲部分164上保持基本不變,其中彎曲部分164設(shè)置在閥出口部分54和組件入口56之間。在該示例性實(shí)施例中,入口部分52具有總體上是Z形的彎曲部分164,因此組件入口56基本上平行于組件出口60。在另一個(gè)實(shí)施例中,內(nèi)表面160取向成基本上平行于所形成的彎曲部分164,從而有利于鄰接導(dǎo)管12之間的光滑過渡。而且在該另一個(gè)實(shí)施例中,閥組件14包括活塞120,但閥入口部分52不包括彎曲部分164。相反,在這個(gè)實(shí)施例中,閥入口部分是基本上直的圓柱體。
閥入口部分52包括中心線170,該中心線170在組件入口56和出口部分54之間延伸。更具體地說,在該示例性實(shí)施例中,在入口56和彎曲部分164之間,中心線170基本上平行于出口部分的中心線72,在彎曲部分164和出口部分54之間,中心線170基本上與出口部分的中心線72共線。相應(yīng)地,在彎曲部分164內(nèi),中心線170相對于出口部分的中心線72傾斜地延伸。更具體地說,在彎曲部分164內(nèi),中心線170傾斜地偏離出口部分的中心線72一個(gè)角度θ。在一個(gè)實(shí)施例中,角度θ等于大約6到20度。在該示例性實(shí)施例中,角度θ大約等于13度。
入口部分直徑d3小于在出口部分臺(tái)肩78和入口部分52之間延伸的孔徑d2。相應(yīng)地,臺(tái)肩182限定在入口部分52和出口部分54的結(jié)合處。臺(tái)肩182為閥彈簧150提供了偏壓接觸,并且包括環(huán)形座184,其中環(huán)形座184的直徑d9稍稍小于閥內(nèi)圓柱體的外徑d3,這樣,有利于相對閥體50設(shè)置閥內(nèi)圓柱體90。
入口部分52包括開口186,該開口186沿著直徑方向延伸通過入口部分外表面66和內(nèi)表面160之間的入口部分52。在這個(gè)示例性實(shí)施例中,開口186基本上平行于閥活塞開口154并且定尺寸成能夠安裝致動(dòng)器系統(tǒng)的軸190。更具體地說,并且如下面更加詳細(xì)地描述一樣,每個(gè)開口186延伸通過致動(dòng)器系統(tǒng)入口固定件188,該固定件188與入口部分52形成一體。
致動(dòng)器系統(tǒng)200連接到閥體50上以有利于控制流體流過閥組件14。具體地說,借助連接桿156使致動(dòng)器系統(tǒng)200各自連接到閥入口部分52和出口部分54中。更具體地說,連接桿156的入口側(cè)202連接到軸190上,以控制密封機(jī)構(gòu)或者密封盤206的旋轉(zhuǎn)。
密封盤206具有基本上是圓形的外周和基本上是弧形的橫截面外形。在該示例性實(shí)施例中,密封盤206形成有恒定的半徑,使盤206具有截頭的球形橫截面外形。密封盤206包括前側(cè)210和相反的后側(cè)212。盤206包括穿過它的中心軸線214和軸孔216,其中軸孔216穿過它,并且將其尺寸定成能將軸190安裝于其內(nèi)。更加具體地說,軸190穿過軸孔216并且可擺動(dòng)地把盤206連接在閥體50內(nèi)。
每個(gè)盤側(cè)210和212限定出軸孔216的一部分。更具體地說,孔216相對于盤的中心軸線214不是同心地對準(zhǔn),而是相對于中心軸線214傾斜地穿過盤206。相應(yīng)地,每側(cè)210和212包括凸起區(qū)域218,該凸起區(qū)域218在截錐橫截面上從盤206的外表面220向外延伸從而限定一部分軸孔216。
盤的凸起區(qū)域218在入口部分的彎曲部分164內(nèi)使軸190穿過盤206。更具體地說,軸190相對于出口部分的中心線72基本上垂直地對準(zhǔn),因此相對于彎曲部分的中心線170傾斜θ角度。相應(yīng)地,當(dāng)盤206處于完全打開位置上時(shí),如圖2和3所示,盤206相對于入口部分的彎曲部分164傾斜地偏離。但是,由于軸190偏離盤的中心軸線214,因此當(dāng)盤206旋轉(zhuǎn)到完全關(guān)閉位置上時(shí),盤206相對于彎曲部分的中心線170基本上是垂直的,因此在密封接觸時(shí),盤的外周208沿著圓周方向接觸入口部分的內(nèi)表面160,這一點(diǎn)在下面將更加詳細(xì)地進(jìn)行描述。在一個(gè)實(shí)施例中,閥組件14包括傳感器如LVDT位移傳感器(但不局限于這種LVDT位移傳感器),該傳感器可以檢測盤206相對于閥組件的位置。閥軸190相對于彎曲中心線170和盤的中心軸線214傾斜θ角度,從而有利于在盤的外周208和內(nèi)表面106之間形成一種連續(xù)的、基本上是圓形的密封接觸。更加具體地說,當(dāng)盤206完全關(guān)閉時(shí),彎曲部分164使盤206基本上垂直于內(nèi)表面160,并且使軸190基本上垂直于活塞120的運(yùn)動(dòng)。
借助一對軸承230、閥鎖止件232和一對曲柄234,使軸190在每個(gè)致動(dòng)器系統(tǒng)入口固定件188處可旋轉(zhuǎn)地連接到連桿入口側(cè)202上。更具體地說,軸承230在每個(gè)固定件188內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地連接到軸190上并且借助密封件236固定在合適位置上。借助若干固定器240使最靠近閥鎖止件232的密封件236連接到入口部分52上,而這些固定器240穿過密封件開口242并且進(jìn)入到成一體形成的入口固定件開口244中。借助弧形扣環(huán)245,使與閥鎖止件232相對的密封件236連接到入口部分52上。密封件236有利于防止流體經(jīng)入口部分開口186泄漏,并且防止流體在軸190的周圍泄漏。
然后,在借助每個(gè)相應(yīng)曲柄使軸190連接到連桿入口側(cè)202之前,使軸190插入通過每個(gè)閥鎖止件232。閥鎖止件232有利于使軸190保持在合適的旋轉(zhuǎn)位置上,使盤206相對于閥體50可以保持一種定位,如完全打開或者完全關(guān)閉。
借助使連桿155通過連桿固定器80,使每個(gè)連桿156的出口側(cè)250連接到閥活塞120上。更具體地說,每個(gè)連桿固定器80包括成一體形成的槽252,該槽252沿著基本上平行于出口部分的中心線70的方向延伸。每個(gè)槽252定尺寸成能夠安裝滑動(dòng)器254,其中滑動(dòng)器254在該槽252內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)接觸,每個(gè)槽252具有槽形開口256,該開口256穿過槽252。每個(gè)連桿156連接到閥活塞120上并且沿著徑向向外地延伸通過槽形開口256和滑動(dòng)器254,從而通過螺母258連接到連桿出口側(cè)250上。更具體地說,借助若干接合銷262使蓋板260對準(zhǔn)槽252,這些接合銷262穿過蓋板開口266。
在工作期間,流體通過組件入口56進(jìn)入閥組件14中并且進(jìn)入到閥體入口部分52中。入口部分的彎曲部分164使在入口部分52內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)的流體方向在入口部分52內(nèi)進(jìn)行改變。更具體地說,流體流動(dòng)在盤206的附近通過角度θ來改變方向。彎曲部分164使軸190連接成基本上垂直于活塞120的運(yùn)動(dòng),如下面更加詳細(xì)的描述一樣,這有利于把活塞120的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成密封盤206的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。相應(yīng)地,如果盤206處于完全關(guān)閉的位置上,那么盤206基本上垂直于彎曲部分164內(nèi)的流體流動(dòng)的方向。這樣,盤的外周208在入口部分52內(nèi)沿著圓周方向形成了基本上連續(xù)的密封,這有利于防止流體流過閥組件14。更具體地說,當(dāng)盤206旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置上時(shí),通過處于完全關(guān)閉位置上的致動(dòng)器系統(tǒng)200,使致動(dòng)器或者供給流體關(guān)閉并且彈簧150偏壓密封盤206。
主致動(dòng)流體通過開口277進(jìn)入閥活塞120,并且作用在閥活塞出口表面126上。輔助致動(dòng)流體作用在處于間隙279中的閥活塞120上,在閥活塞入口邊緣124和臺(tái)肩182之間限定部分的間隙279。相應(yīng)地,致動(dòng)流體對活塞120進(jìn)行雙作用。更具體地說,當(dāng)盤206理想地旋轉(zhuǎn)到局部打開或者調(diào)節(jié)位置上,加壓的主致動(dòng)流體通過開口277進(jìn)入到間隙280中而供給到出口部分54中,其中間隙280被限定在閥活塞密封組件131和閥內(nèi)圓柱體安裝法蘭106之間。致動(dòng)流體的流體壓力迫使活塞120進(jìn)行移動(dòng),這又使連桿156移過槽252。連桿156的移動(dòng)隨后使閥曲柄234進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲柄234的旋轉(zhuǎn)引起軸190旋轉(zhuǎn),而軸190的旋轉(zhuǎn)引起盤206從關(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)開,因此流體流過密封機(jī)構(gòu)206和閥組件14的下游。
環(huán)形座184允許在閥內(nèi)圓柱體90和閥體50之間產(chǎn)生軸向熱增量差。座184還允許從座206的下游處流來的流體進(jìn)入間隙140。間隙140內(nèi)的流體壓力與致動(dòng)流體所產(chǎn)生的力相反地起作用,這個(gè)與彈簧150所產(chǎn)生的彈簧力相結(jié)合,使盤206自調(diào)節(jié)流體流量。更具體地說,如果下游壓力減少,那么反作用力也減少,這就允許加壓的致動(dòng)流體迫使密封機(jī)構(gòu)206打開得更加充分,從而使調(diào)節(jié)過的流體流量恢復(fù)到預(yù)定壓力。
盡管入口部分52相對于出口部分54偏移,但是閥組件14的重心290基本上沿著出口部分的中心線70設(shè)定。相應(yīng)地,與重心發(fā)生偏移的其它公知閥相比,有利于減少致動(dòng)器系統(tǒng)200的工作期間在閥組件14上所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。這樣,閥體50有利于延長閥組件14的使用壽命。此外,由于重心290沿著出口部分的中心線設(shè)定,因此也有利于減少偏心所引起的、鄰接導(dǎo)管12的彎曲應(yīng)力,這就有利于使用由重量更輕的材料所形成的安裝架組件42。此外,與用于相同用途的其它公知閥組件相比,閥組件14需要更小物理空間的外殼。
圖4是閥組件300的另一實(shí)施例的透視圖,該閥組件300可以與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10(示出在圖1中)一起使用。圖5是閥組件300的側(cè)視圖。閥組件300基本上與閥組件14(示出在圖2和3中)相類似,與閥組件300的零件相同的閥組件14的零件在圖4和5中使用與圖2和3中所使用的相同標(biāo)號(hào)來表示。相應(yīng)地,閥組件300包括閥體50、入口部分52和出口部分54。此外,閥組件300包括閥內(nèi)圓柱體90、閥活塞120和致動(dòng)器系統(tǒng)302。致動(dòng)器系統(tǒng)302基本上與致動(dòng)器系統(tǒng)200相類似,并且包括一對旋轉(zhuǎn)桿303,這些旋轉(zhuǎn)桿303借助Y形連桿304而連接到密封盤206上。
更具體地說,每個(gè)Y形連桿304包括一對出口端156和一個(gè)連接致動(dòng)耦合器(connector actuator coupler)312。借助使連桿156穿過固定器80,使每個(gè)Y形連桿的出口端155連接到出口部分54上。更具體地說,每個(gè)Y形連桿固定器80包括槽252和滑動(dòng)器254。每個(gè)連桿156連接到閥活塞120上并且徑向向外地穿過槽形開口256和滑動(dòng)器254,從而通過襯套258連接到旋轉(zhuǎn)連桿出口側(cè)250上。更具體地說,借助固定器262使蓋板260連接到每個(gè)旋轉(zhuǎn)連桿固定器80上,其中固定器262穿過蓋板開口266從而進(jìn)入成一體地在每個(gè)連桿固定器80內(nèi)形成的開口268。
每個(gè)旋轉(zhuǎn)連桿303可旋轉(zhuǎn)地連接到位于Y形連桿出口端156和Y形連接致動(dòng)耦合器312之間的Y形連桿304上。旋轉(zhuǎn)連桿303為Y形連桿304提供了額外的支撐,并且有利于使Y形連桿304與閥組件300保持對準(zhǔn)。
Y形連桿304部分地沿著圓周方向進(jìn)行延伸從而與致動(dòng)器桿320連接在一起,該致動(dòng)器桿320在上游處向著入口致動(dòng)器固定器188橫向地延伸。在閥組件300內(nèi),入口部分52不僅包括一個(gè)致動(dòng)器固定器188,而且還包括成一體形成的軸座322,在下面將更加詳細(xì)地描述軸座322。每個(gè)Y形連桿304借助鉸鏈銷324來可擺動(dòng)地連接,其中鉸鏈銷324設(shè)置在Y形連桿出口端156和Y形連接致動(dòng)耦合312之間。
致動(dòng)器桿320用軸330連接到致動(dòng)器固定器188上,借助軸承230、閥鎖止件232、曲柄234和軛330,把軸330可旋轉(zhuǎn)地連接到致動(dòng)器桿320上。更具體地說,軸承230可旋轉(zhuǎn)地連接到固定器188內(nèi)的軸330上,并且借助密封件236固定在合適位置上。在被插入通過軛330并借助曲柄234連接到致動(dòng)器桿320上之前,軸190也插入通過閥鎖止件232。軛330為致動(dòng)器系統(tǒng)302提供了額外的支撐。
軸330沿著直徑方向沒有穿過入口部分52,但是,軸330的內(nèi)端340可旋轉(zhuǎn)地連接在軸承組件342內(nèi)。更具體地說,軸承組件342安裝在軸座322內(nèi)。相應(yīng)地,由于閥組件300只包括一個(gè)位于入口部分52內(nèi)的開口186,因此閥組件300有利于減少通過開口186所產(chǎn)生的漏氣。
上述閥組件價(jià)廉且可靠性高。閥組件包括閥體,該閥體具有成一體形成的入口和出口部分。由于這些部分只是偏移一個(gè)最小的角度,因此該組件的重心設(shè)定在閥組件內(nèi)并且沿著出口部分的中心線設(shè)定。這樣,有利于減少振動(dòng)所產(chǎn)生的閥體彎矩和偏心所產(chǎn)生的閥體應(yīng)力。其結(jié)果是,閥體有利于以廉價(jià)和可靠的方式延長閥組件的使用壽命。
盡管就各種具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道,本發(fā)明可以通過處在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的變形來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種控制縱燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的方法,所述方法包括把來自流體源的流體流動(dòng)引導(dǎo)到閥(14)的入口(56)中;把進(jìn)入該閥的入口部分(52)中的流體流動(dòng)引導(dǎo)到該閥的出口部分(54)中,使該流體在該入口部分內(nèi)改變了流動(dòng)方向;借助有選擇地決定閥盤(206)的位置來控制進(jìn)入到該閥的出口部分中的流體流量,其中閥盤(206)借助閥盤軸(190)連接在該閥的入口部分內(nèi);及引導(dǎo)來自該閥的入口部分的流體通過該閥的出口部分,并且使該流體進(jìn)入一流體供給管中,其中該閥的出口部分具有基本上是直的圓柱形狀,使進(jìn)入到該閥體的出口部分中的流體的方向始終保持基本不變。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,控制進(jìn)入到閥(14)的出口部分(54)中的流體流量的步驟還包括控制進(jìn)入到具有活塞組件(120)的出口部分中的流體流量,其中活塞組件(120)可以沿著基本上平行于該閥出口部分的對稱中心軸線(72)的方向進(jìn)行移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,控制進(jìn)入到閥(14)的出口部分(54)中的流體流量的步驟還包括,借助有選擇地使閥盤(206)在打開位置和關(guān)閉位置之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來控制進(jìn)入到該出口部分中的流體流量,其中閥盤軸(190)基本上垂直于對稱的閥出口部分的中心軸線(72)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,控制進(jìn)入到閥(14)的出口部分(54)中的流體流量的步驟還包括,利用一活塞組件(120)來控制進(jìn)入到該出口部分中的流體流量,其中活塞組件(120)被安裝在該出口部分內(nèi),并且包括一偏壓機(jī)構(gòu)(150),該機(jī)構(gòu)(150)用來偏置閥盤(206)的相對位置。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,引導(dǎo)來自閥(14)的入口部分(52)的流體流過該閥的出口部分(54),并使該流體進(jìn)入一流體供給管中的步驟還包括引導(dǎo)流體流過該閥以利于減少該流體供給管產(chǎn)生的應(yīng)力。
6.一種與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)一起使用的閥(14),所述閥包括一閥體(50),閥體(50)具有一入口部分(52)和一出口部分(54),所述入口部分從閥入口(56)延伸到所述閥體的出口部分,所述閥體的出口部分形成基本上直的圓柱體,該圓柱體從所述入口部分延伸到閥出口(60),使流體在所述閥體的出口部分內(nèi)的流動(dòng)方向在所述閥體入口部分和所述出口之間保持基本不變,所述入口部分包括一閥盤(206)和至少一個(gè)彎曲部分(164),其中該彎曲部分(164)在所述閥體出口部分和所述閥入口之間形成,使在進(jìn)入到所述閥體出口部分之前,改變通過所述閥入口進(jìn)入所述閥體的流體的方向,所述閥盤可擺動(dòng)地連接在所述入口部分內(nèi)以控制流體流過所述閥。
7.如權(quán)利要求6所述的閥(14),其特征在于,借助閥盤軸(190)可旋轉(zhuǎn)地連接所述入口部分的閥盤(206),使所述閥盤在打開位置和關(guān)閉位置之間可以旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的閥(14),其特征在于,所述入口部分的閥盤(206)處在所述入口部分的至少一個(gè)彎曲部分(164)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的閥(14),其特征在于,所述閥盤軸(164)包括第一端和第二端,所述第一端和所述第二端中只有一個(gè)穿過側(cè)壁(70),該側(cè)壁(70)限定所述閥體的入口部分。
10.如權(quán)利要求7所述的閥(14),其特征在于,所述閥體的出口部分(54)包括一條對稱的中心軸線(72)和安裝于其中的一活塞組件(120),至少一部分的所述活塞組件能夠沿著基本上平行于流過所述閥體出口部分的流體流動(dòng)方向移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的閥(14),其特征在于,所述入口部分的閥盤軸(206)基本上垂直于所述對稱的閥體出口的中心軸線(72)。
12.如權(quán)利要求10所述的閥(14),其特征在于,所述活塞組件(120)還包括一偏壓機(jī)構(gòu)(150),該機(jī)構(gòu)用來把所述閥盤(206)偏置在關(guān)閉位置上。
13.如權(quán)利要求10所述的閥(14),其特征在于,所述活塞組件(120)還包括一鎖緊機(jī)構(gòu)(232),該機(jī)構(gòu)把所述閥盤(206)固定在所述打開位置和所述關(guān)閉位置中的至少一個(gè)位置上。
14.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),該發(fā)動(dòng)機(jī)包括一流體供給管;及一閥(14),該閥被成形成能調(diào)節(jié)進(jìn)入所述流體供給管中的流體流量,所述閥包括一閥體(50),該閥體(50)包括一第一端(56)、一第二端(60)、一第一閥體部分(52)和一第二閥體部分(54),所述第一閥體部分在所述第一端和所述第二閥體部分之間延伸,所述第二閥體部分在所述第一閥體部分和所述閥的第二端之間延伸,所述第二閥體部分具有基本上直的圓柱形狀,使流過所述第二閥體部分的流體流動(dòng)方向保持基本不變,所述第一閥體部分包括一閥盤(206)和至少一個(gè)彎曲部分(164),其中該彎曲部分在所述閥的第一端和所述第二閥體部分之間形成,使在進(jìn)入到所述第二閥體部分之前,改變流過所述第一閥體部分的流體流動(dòng)方向,所述閥盤用來控制經(jīng)所述閥流入所述流體供給管中的流體流量。
15.如權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),其特征在于,所述閥的第二閥體部分(54)包括一對稱的中心軸線(72)和一活塞組件(120),所述對稱的中心軸線在所述閥的第二端(60)和所述閥的第一閥體部分(52)之間延伸,流過所述第二閥體部分的流體流動(dòng)方向基本上平行于所述對稱的中心軸線,所述活塞組件安裝在所述第二閥體部分內(nèi)并且能夠沿著基本上平行于所述對稱的中心軸線的方向移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),其特征在于,借助于所述第一閥體部分(52)內(nèi)的閥盤軸(190)可旋轉(zhuǎn)地連接所述閥盤(206),使所述閥盤能在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn),所述閥盤軸包括一第一端和一第二端。
17.如權(quán)利要求16所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),其特征在于,所述閥盤軸基本上垂直于所述第二閥體部分的對稱中心軸線(72),所述活塞組件(120)還包括一偏壓機(jī)構(gòu)(150),該機(jī)構(gòu)用來把所述閥盤(206)偏置在關(guān)閉位置上。
18.如權(quán)利要求16所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),其特征在于,所述閥盤(206)可旋轉(zhuǎn)地連接在所述閥第一閥體部分的至少一個(gè)彎曲部分(164)內(nèi)。
19.如權(quán)利要求16所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),其特征在于,所述閥體(50)還包括一位置傳感器,該傳感器連接到所述閥盤(206)上以檢測所述閥盤相對于所述閥體的位置。
20.如權(quán)利要求16所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10),其特征在于,所述閥體(50)成形成能有利于減少所述流體供給管產(chǎn)生的應(yīng)力。
21.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的閥(14),所述閥包括一閥體(50),閥體(50)具有一入口部分(52)和一出口部分(54),所述入口部分從閥入口(56)延伸到所述閥體的出口部分,所述閥體的出口部分和所述閥體的入口部分中的至少一個(gè)形成一基本上直的圓柱體,使流過其中的流體流動(dòng)方向保持基本不變,所述入口部分和所述出口部分中的至少一個(gè)包括一閥盤(206),該閥盤(206)可擺動(dòng)地連接于其內(nèi)以控制流過所述閥的流體流量,所述剩余的其它部分包括一安裝于其內(nèi)的活塞組件(120),至少一部分的所述活塞組件能沿著基本上平行于流過所述閥的流體流動(dòng)方向移動(dòng)。
22.如權(quán)利要求21所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的閥(14),其特征在于,借助閥盤軸(190)可旋轉(zhuǎn)地連接所述閥盤(206),使所述閥盤能在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)。
23.如權(quán)利要求22所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的閥(14),其特征在于,所述閥盤軸(190)包括一第一端和一第二端,所述第一端和所述第二端中只有一個(gè)穿過一側(cè)壁(70),該側(cè)壁(70)在所述閥盤(206)的周圍沿著圓周方向延伸。
24.如權(quán)利要求21所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的閥(14),其特征在于,所述活塞組件(120)還包括一偏壓機(jī)構(gòu)(150),該機(jī)構(gòu)用來把所述閥盤偏置在關(guān)閉位置上。
25.如權(quán)利要求21所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的閥(14),其特征在于,所述活塞組件(120)還包括一鎖緊機(jī)構(gòu)(232),該機(jī)構(gòu)把所述閥盤(206)固定在所述打開位置和所述關(guān)閉位置中的至少一個(gè)上。
全文摘要
一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。該方法包括把來自流體源的流體引導(dǎo)到閥(14)的入口(56)中;把進(jìn)入閥的入口部分(52)中的流體引導(dǎo)到閥的出口部分(54)中,因此在入口部分內(nèi)改變了流體流動(dòng)的方向;及借助有選擇地決定閥盤(206)的位置來控制進(jìn)入到閥的出口部分中的流體流量,其中閥盤(206)借助閥盤軸(190)連接在閥的入口部分內(nèi)。該方法還包括引導(dǎo)來自閥的入口部分的流體通過閥的出口部分,并且使該流體進(jìn)入流體供給管中,其中閥的出口部分具有基本上是直的圓柱形狀,因此進(jìn)入到閥體的出口部分中的流體的方向保持基本不變。
文檔編號(hào)F02C9/32GK1497148SQ20031010241
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月17日
發(fā)明者M·D·斯溫福德, M D 斯溫福德 申請人:通用電氣公司