[发明专利]用于往复式泵组件的阀

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月2日提交的美国申请第62/188,248号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。

本申请还要求2016年2月26日提交的美国申请号62/300,343的申请日，其全部公开内容通过引用结合于此。

本申请是2016年2月26日提交的美国申请No.29/556,055的部分继续申请，其全部公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明大体涉及泵组件，且具体地涉及用于往复式泵组件的阀。

背景技术

往复式泵组件通常包括流体端块以及设置在其中的入口阀和出口阀。在操作过程中，进口和出口阀通常会承受高负载和频率。在一些情况下，入口阀和出口阀的阀座以及被配置成与其接合的相应的阀构件可能经受高度集中的循环载荷，并因此可能遭受磨损和损坏以及疲劳失效。因此，需要解决一个或多个前述问题和/或其他问题的装置或方法。

发明内容

在第一方面中，提供了一种用于往复式泵组件的入口阀或出口阀的阀构件。该阀构件包括限定第一截头圆锥表面和第二截头圆锥表面的阀体；在阀体中形成的外部环形腔体；以及在所述外部环形腔体内延伸的密封件，所述密封件限定被配置成与所述入口阀或出口阀的阀座的渐缩表面密封地接合的渐缩和周向延伸表面；其中由所述阀体限定的第二截头圆锥表面在由所述阀体限定的第一截头圆锥表面与所述密封件的渐缩和周向延伸表面之间倾斜地延伸。

在示例性实施方式中，密封件还包括环形球状突起，渐缩和周向延伸表面从该环形球状突起倾斜地延伸，该延伸终止于由阀体限定的第二截头圆锥表面处或附近。

在另一个示例性实施方式中，阀体限定顶表面；其中所述密封件还包括形成在其外表面中的通道；并且其中所述通道被设置在所述阀体的顶表面与所述环形球状突起之间。

在又一个示例性实施方式中，外部环形腔体限定第一和第二倾斜延伸表面；并且其中所述阀构件进一步包括：环形凹槽，所述环形凹槽在所述第一和第二倾斜延伸表面的相交处形成在所述阀体中；以及设置在所述环形凹槽中并与所述密封件接合的环形元件。

在一些示例性实施方式中，阀构件包括基部，阀体从该基部延伸，其中阀体的第一截头圆锥表面在基部与阀体的第二截头圆锥表面之间倾斜地延伸；以及多个从所述基部并远离所述阀体延伸的周向间隔开的支腿，其中所述支腿被配置成可滑动地接合所述阀座的另一表面。

在示例性实施方式中，基部是限定了周向延伸的凸面的盘形基部。

在另一个示例性实施方式中，阀构件限定被配置成与阀座的第二轴线同轴的第一轴线；其中所述阀体的第一截头圆锥表面限定自所述第一轴线的第一角度；并且其中所述阀体的第二截头圆锥表面限定自所述第二轴线的第二角度。

在又一示例性实施方式中，第一角度大于第二角度。

在某些示例性实施方式中，第二角度被配置成基本上等于由阀座的渐缩表面限定并且从阀座的第二轴线测量的渐缩角度；并且其中所述第二角度是大约50度。

在示例性实施方式中，阀体限定被配置成与阀座的渐缩表面接触的第一表面积；其中所述密封件限定被配置成与所述阀座的渐缩表面接触的第二表面积；并且其中所述第一表面积与所述第二表面积的比例在约0.9至约1.2的范围内。

在另一个示例性实施方式中，该比例大约是1。

在另一个示例性实施方式中，偏移距离在阀体限定的第二截头圆锥表面和由密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间限定。

在又一个示例性实施方式中，偏移距离在垂直于至少第二截头圆锥表面的方向上延伸。

在某些示例性实施方式中，偏移距离的范围从大于0英寸到大约0.1英寸。

在示例性实施方式中，由阀体限定的第二截头圆锥表面和由密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分以平行关系间隔开；其中由在所述阀体限定的第二截头圆锥表面与由所述密封件限定的渐缩和周向延伸表面的至少一部分之间的平行间隔之间限定偏移距离。

在另一个示例性实施方式中，偏移距离在垂直于至少第二截头圆锥表面的方向上延伸。

在又一示例性实施方式中，偏移距离范围从大于0英寸至大约0.1英寸。