提升阀

本申请要求于2021年3月31日提交的美国临时专利申请63/168,539号的优先权权益，该申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本申请涉及提升阀。提升阀可在内燃机中用于打开和关闭通向发动机气缸的入口和出口端口。

背景技术

提供具有增强的热交换能力的提升阀是有利的。还有利的是易于组装。

发明内容

本文公开的方法和设备通过经改进易于组装的提升阀克服上述缺点并且改善现有技术。有利于组装的方面还可改善提升阀的弹性或可改善提升阀的刚度。可以包括具有低浪费的热交换形成部。设计提升阀设计有利于库存部件的可互换性，以便容易地定制为客户规格。

一种提升阀可包括：阀杆；阀盖；阀体，所述阀体包括具有杆端和盖端的纵向轴线，所述阀杆布置到所述杆端，所述阀盖布置到所述盖端，所述阀体还包括腔，所述腔具有朝向所述杆端的杆开口和朝向所述盖端的盖开口；其中所述腔的所述杆开口被构造为被所述阀杆封闭，并且所述腔的所述盖开口被构造为被所述阀盖封闭；其中所述阀盖包括沿所述阀盖的内圆周突出到所述腔中的盖壁；并且其中所述盖壁包括盖壁形成部。

一种提升阀可包括操作地连接到阀体的盖壁形成部。一种提升阀可包括阀体，所述阀体包括周向壁。所述周向壁可操作地连接到阀盖。所述周向壁可操作地连接到盖壁形成部。盖壁形成部可包括至少两个突起。周向壁形成部可包括至少两个突起。阀体腔形成部可包括至少两个突起。

一种提升阀可包括阀体，所述阀体包括周向壁形成部。所述周向壁形成部可操作地连接到阀盖。所述周向壁形成部可操作地连接到盖壁形成部。

一种提升阀可包括阀体，所述阀体包括突出到腔中的阀体腔形成部。阀盖可包括盖内部区域和盖内部形成部。

一种提升阀可包括阀体和阀盖，所述阀体包括周边边缘，所述阀盖包括周边部分，所述周边边缘由所述周边部分界定。

一种提升阀可包括：阀盖；阀体，所述阀体包括具有盖端的纵向轴线和延伸到杆端的阀杆，所述阀盖布置到所述盖端，所述阀体还包括具有朝向所述盖端的盖开口的腔；其中所述腔的所述盖开口被构造为被所述阀盖封闭；其中所述阀盖包括沿所述阀盖的内圆周突出到所述腔中的盖壁；并且其中所述盖壁包括盖壁形成部。

一种提升阀可通过以下步骤制造：形成阀杆；形成沿纵向轴线具有杆端和盖端的阀体；形成所述阀体以包括腔，所述腔具有朝向所述杆端的杆开口和朝向所述盖端的盖开口；将所述阀杆焊接、附接或以其他方式连接到所述阀体的所述杆端；形成阀盖，所述阀盖被构造为封闭所述阀体的所述盖开口，所述阀盖包括盖壁、盖内部区域和盖壁形成部；以及将所述阀盖焊接、附接或以其它方式连接到所述阀体的所述盖开口。

一种提升阀可通过包括形成阀盖使得盖壁形成部可与阀体操作地连接的步骤来制造。

一种提升阀可通过与阀盖分开地形成盖壁和形成盖壁形成部的步骤来制造，并且其中所述盖壁和所述盖壁形成部被焊接、附接或以其它方式连接到所述阀盖。

其他目的及优势将一部分在下面的描述中阐述，一部分将从描述中显而易见，亦或许可通过实践公开内容而获晓。借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合，也将实现和达到其目的及优势。

应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不是对要求保护的发明的限制。

附图说明

图1是中空提升阀的横截面视图。

图2是阀盖被拆除的中空提升阀的透视图。

图3是阀盖被拆除的中空提升阀的详细透视图。

图4是阀盖的一部分的详细透视图。

图5是阀盖的俯视图。

图6是阀盖的剖面透视图。

图7-图9是另选阀盖的俯视图。

图10是阀体的透视图。

图11-图13是阀盖的另选内部形成部的透视图。

图14-图17是大致沿图2的线1414截取的另选阀体的剖面视图。

图18和图19是用于在阀体腔形成部中使用的另选波形模板，所述模板也可用于形成插入件。

图20-图23是可与阀体共同形成或被插入到阀体中的另选阀体腔形成部的剖面视图和透视图。

具体实施方式

图1是例示具有阀杆11、阀体12和阀盖13的中空提升阀10的构造和腔的截面图。本领域已知的其它变型可与本文的教导一起使用，诸如接合多个阀杆件、各种插入件和内部形成部的变型，以及促进循环和热交换的另选方案。

中空提升阀10包括阀杆11。阀杆11连接到阀体12。阀体12包括具有杆端15和盖端16的纵向轴线14、以及沿纵向轴线14的阀体腔17。阀体12的体腔17具有朝向杆端15的杆开口18和朝向盖端16的盖开口19。阀杆11可被焊接或以其他方式操作地连接到阀体12的第一端15以密封体腔17的杆开口18。阀盖13可被紧固到阀体12的盖端16以密封体腔17的盖开口19。紧固可通过焊接、钎焊、铜焊、使用压力配合凸起或其它选择来实现，以将阀体12的盖端16操作地连接到阀盖13。

阀杆11、阀体12和阀盖13均可使用相同或不同的制造工艺由相同或不同的材料制成。阀杆11、阀体12和阀盖13可使用许多不同的工艺制造，包括通过冲压、成形、焊接、模制、模锻、冷冲压、或机加工(包括CNC机加工)等等，并且可包括任何金属材料。虽然图1将阀杆11和阀体12例示为分离的、离散的部件，但是阀杆11和阀体12可被制造为单个一体件。同样，阀杆11可被制造为单个一体件，或者阀杆11可以是接合在一起的多个件的集合。例如，阀杆11的摇臂端可由一种重量的材料形成，并且阀杆11的中空部分可由一种或多种不同重量的一种或多种材料形成。

虽然，如在该实施方案中所看到的，体腔17可以是张开的，使得它随着接近阀体12的第二端16而变得更宽，但是这种张开不是必需的并且可以被减小或消除，例如，如图20中所示。此外，体腔17可被部分地填充或完全地填充有导热材料，诸如钠。

本领域已知的形成阀杆的其它另选方式与本文的教导兼容。例如，一种另选的中空提升阀可包括阀杆11、阀体12和阀盖13，其中阀杆11还包括阀杆腔。阀杆腔包括阀杆腔开口。阀杆11在阀体12的杆端15处被焊接或以其它方式连接到阀体12，使得阀杆腔开口被密封到并且流体地连接到阀体腔17的杆开口18。与中空提升阀10一样，阀体腔17的盖开口19由阀盖13封闭。阀杆腔21和阀体腔17被部分或全部地填充有导热材料，诸如钠。

需注意，虽然本文所讨论的阀可以包括阀体腔17和阀杆腔，但是阀体腔17和阀杆腔都是可选的，并且可由实心材料代替。

图2-图4更详细地例示了阀体12与阀盖13之间的交接。

图2示出了阀杆11和阀体12，其中阀盖13被移除，从而露出阀体腔14的盖开口19。如在图3中更详细地看到的，阀体12包括内周向壁31，内周向壁31可包括沿阀体腔17的圆周的环状区段。虽然周向壁31可以在阀体腔17的盖开口19处或附近，但是它也可以定位为更远离第二开口19或者甚至朝向阀体腔17的杆开口18。周向壁31可包括具有平坦轮廓、倾斜轮廓或弯曲轮廓的阀体腔17的区段。周向壁31可包括阀体腔17的与盖壁32和/或盖壁形成部33接触的区段，这将在下文进行讨论。阀体12还包括其中阀体12接合到阀盖13的交接区段23、以及周边边缘40。

如图3所示，阀盖13包括内侧面37和外侧面38。内侧面37可包括盖壁32和盖内部区域36。周边部分39可从内侧面37延伸。阀盖13的内侧面37可形成内基部，阀体12的交接区段23坐置抵靠该内基部。阀体12的交接区段23可坐置抵靠阀盖13的坐置表面41。阀体12的周边边缘40可由阀盖13的周边部分39界定。焊接、铜焊、钎焊、接合等可操作地联接周边边缘40和周边部分39。阀盖13的外侧面38可面向发动机气缸的入口和出口端口。

盖壁32可以是阀盖13的凸起表面形成部。当阀盖13配合到阀体12时，盖壁32可装配在周向壁31内。盖壁32可以是圆形的或包括圆形部分。盖壁32可横向于内侧面38或者其可以另一角度突出。焊接交接可通过将周边部分39焊接到周边边缘40而形成。盖壁32可包括盖壁形成部33。如图3和图4所示，盖壁形成部33可包括从盖壁32的一个或多个突起。盖壁形成部33可与阀盖13一体地制造，或者单独地制造然后通过焊接或其它接合技术与阀盖13组合。盖内部区域36包括邻近阀盖13中心的区域，并且还可包括盖内部形成部52，将在下文更详细地讨论。

盖壁形成部33可与周向壁31交接。压力配合可将盖壁形成部33接合到周向壁31。压力配合可导致盖壁形成部33与周向壁31之间的紧密连接，或者可以允许少量的游隙而阀盖13不从阀体12脱落。在阀体12和阀盖13被焊接或以其它方式接合之前，盖壁形成部33可在制造过程中增强阀体12和阀盖13的配合。盖壁形成部33还可相对于阀体12和阀盖13之间的任何焊接或接合过程完全或部分地密封阀体腔17。因为阀体腔17可填充或部分地填充有一种或多种导热材料诸如钠或者另一流体而具有或不具有搅拌器，所以盖壁形成部33进行的完全或部分密封可至少部分地将阀体腔17中的导热材料与阀体12和阀盖13的焊接或其它接合过程分开。

此外，在操作期间，盖壁形成部33可相对于阀体腔17中的导热材料隔离或至少部分地保护阀体12与阀盖13之间的焊接或其它接合机制。除了在制造期间将阀盖13固定到阀体12之外，盖壁形成部33可在操作期间为提升阀10提供额外的刚性。

如图4所示，盖壁形成部33可包括具有过渡到向下倾斜的宽圆周的轮廓，以促进周向壁31的接收和保持。盖壁形成部33也可采用其它互补形状和构型。例如，虽然在图4中例示了表反曲线，但可以使用圆形边缘或牛鼻形。例示了倒圆形状，但可使用更多角度的楔形形状或挤压联接形状。

虽然图3和图4将盖壁形成部33例示为从盖壁32的若干不同延伸部，但是如图5和图6中所见，盖壁形成部33也可包括沿盖壁32的整个圆周从盖壁32的单个连续突起。虽然图6示出了具有与图4类似轮廓的盖壁形成部33，即远离阀体12过渡到锥形的宽圆周，但盖壁形成部33也可采用其他形状和构型的形式。如稍后将讨论的，图5-图6还例示了具有包括盖内部形成部52的盖内部区域36的阀盖13。

如图7-图9所示，盖壁形成部33可采用许多不同的构型。例如，图7中所示的盖壁形成部33包括三个从盖壁32的突起，它们关于轴线77对称。图8例示了盖壁形成部33，其包括相对于轴线88对称的四个从盖壁32的突起。图9示出了盖壁形成部33，其包括三个从盖壁32的突起，它们与图7所示的那些相比长度更小并且关于轴线99对称。盖壁形成部33可通过铆接或压力配合等而设置在盖壁32中的凹槽中。或者，除了其它选项之外，盖壁形成部33可一体地模制或卷曲在盖壁32中。

如图7-图9所示，盖壁形成部33可采用多种构型。尽管图7-图9示出了包括从盖壁32大致对称的延伸部的盖壁形成部33，但是盖壁形成部33不是必须关于轴线对称并且可围绕盖壁32的圆周随机分布。盖壁形成部33可包括重复图案或隔离设计。可为了制造过程中轻的抓持、或者为了在燃烧操作过程中辅助提升阀性能的更强的抓持，而进行分布和形状选择。此外，虽然图7-图9示出了包括尺寸大致相似的单独延伸部的盖壁形成部33，但是单独延伸部可彼此不同-相似性不是必需的。形状围绕盖壁32的圆周可以是不同的，导致围绕界面的不同的抓持强度。可实施围绕盖壁32的圆周的随机分布，因为盖壁形成部33与周向壁31的抓持可通过周边部分39与周边边缘40之间的焊接或其他连接来增强。因此，盖壁形成部33可被插入、滑动或咬合到盖壁32中的轨道状凹槽中。可使用间隙以将插入件滑入适当位置。

图10示出了包括具有周向壁形成部1001的周向壁31的阀体12。虽然周向壁31可邻近阀体腔17的盖开口19，但周向壁31可更远离盖开口19或甚至朝向阀体腔17的杆开口18定位。周向壁形成部1001包括从周向壁31的突起。周向壁形成部1001可与阀体12一体地制造，或者单独地制造然后与阀体12组合。例如，周向壁形成部1001可通过铆接或压力配合等设置在周向壁31中的凹槽中。或者，在其他选择中，周向壁形成部1001可一体地模制或卷曲在周向壁31中。周向壁31和/或周向壁形成部1001可与盖壁32和/或盖壁形成部33配合。

在阀体12和阀盖13被焊接或以其它方式接合之前，周向壁形成部1001可在制造过程中增强阀体12和阀盖13的配合。周向壁形成部1001还可相对于任何焊接或接合过程完全或部分地密封阀体腔17。因为阀体腔17可被填充或部分地填充有钠或其它导热材料，所以周向壁形成部1001进行的完全或部分密封可将阀体腔17中的导热材料与阀体12和阀盖13的焊接或其它接合过程分开。

作为保持机构，盖壁形成部33和周向壁形成部1001可采用多种构型，包括上文已经概述的那些。尽管图10将周向壁形成部1001示出为包括若干从周向壁31的不同的突起，但周向壁形成部1001另选地可包括围绕周向壁31的整个圆周的单个突起。周向壁形成部1001可包括围绕周向壁31的若干突起。类似地，如上所述，这些突起可以关于轴线对称，或者可以是不对称的。突起的尺寸也可以是相似的或不相似的。周向壁形成部1001可包括重复图案或隔离设计。周向壁形成部1001的轮廓可包括过渡到朝向阀体腔17的杆开口15的倾斜的宽圆周。周向壁形成部1001也可采用其他轮廓。此外，突起的轮廓可以是相似的或不相似的。

周向壁形成部1001可被构造为与盖壁形成部33互补。例如，当阀体12和阀盖13配合时，周向壁形成部1001的突起可定位在不存在盖壁形成部33的突起的位置，反之亦然。周向壁形成部1001也可被构造为与盖壁形成部33重叠，使得周向壁形成部1001可与盖壁形成部33互锁。

如图5、图6和图11-图13所示，阀盖13还可包括用于进一步促进热传递的形成部。图11例示了具有盖壁32和盖内部区域36的阀盖13，盖内部区域36包括平坦的盖内部形成部52。图5和图6例示了具有盖内部区域36的阀盖13，盖内部区域36包括凸起的盖内部形成部52。在图5和图6中，盖内部形成部52可包括几个另选梯度，并且可被表征为锥形和凸起的。它可为冷却剂材料提供额外的表面积以交接和传递热，并且它另选地可提供额外的材料以促进刚性。图12例示了具有包括同心圆的盖内部形成部52的阀盖13，作为增大用于热传递和用于结构增强的表面积的又一种方法。图13示出了具有包括也增大热传递面积的非对称突起的盖内部形成部52的阀盖13。在本领域中存在许多另选方案用于促进热传递流体搅动，诸如翅片、凹坑、点缀等。

因此，阀盖13的盖内部区域36可被构造成具有盖内部形成部52，该盖内部形成部52包括任意数量的材料图案或材料分布，适于诸如增大阀盖13的表面积、热传递能力或物理弹性的目的。这些图案可以是对称的或不对称的，可以包括类似尺寸或不同尺寸的材料突起，并且可以包括类似形状或不同形状的材料突起。盖内部形成部52可包括重复图案或隔离设计。此外，盖内部形成部52可与阀盖13一体地制造，或者单独地制造然后与阀盖13组合。

图14-图17以图2中大致线1414处所示出的剖面示出了阀体12的透视图。如图14-图17所示，阀体腔17也可被构造为促进热传递以及增强结构弹性。在图14中，具有阀体腔形成部1501的阀体腔17包括平滑壁，该平滑壁可便于热传递材料流过阀体腔17。在这种选项中，热流体可不受盖内部36中的纹理阻碍地涡旋和流动。盖壁32可被成形为便于涡旋。图15例示了具有阀体腔形成部1501的阀体腔17，该阀体腔形成部包括围绕阀体腔17的圆周布置的同心环，从而增大用于热传递的表面积和阀体12的刚度。图16示出了具有阀体腔形成部1501的阀体腔17，该阀体腔形成部包括径向翅片以增大可供用于传递热能和物理地加强阀体12的表面积。图17示出了具有包括螺旋线的阀体腔形成部1501的阀体腔17，该螺旋线也增大用于热传递的表面积并且增强阀体12的刚度。这些示例是非限制性的，并且其他另选形状和图案可用本文的教导来替代。

图18例示了可沿阀体腔17的壁重复以包括阀体腔形成部1501的波形模板。用于阀体腔形成部1501的这种波形构型是用于增大可能的热传递面积并且提供结构完整性的另一种方法。图19例示了用于阀体腔形成部1501的扭绞带模板，其可沿阀体腔17的壁重复以包括阀体腔形成部1501，并且是用于增大可能的热传递面积并且增强阀体12的刚度的又一另选方法。图18和图19可以是容纳在阀体腔17中的插入物的重复图案的基础。

图20示出了阀体腔17和阀体腔形成部1501的一部分，阀体腔形成部1501包括周向翅片以增大用于热传递的表面积并且增强阀体12。材料卷绕片材可同心地堆叠并滑入阀体腔17中。图21例示了可选的阀体腔形成部1502构型，其包括一系列环，用于诸如热管理和结构增强的益处。图22示出了包括堆叠环的另一可选的阀体腔形成部1503构型，堆叠环可以是螺旋形的，以促进诸如热传递和结构刚性的益处。图23例示了包括卷绕或螺旋的导热材料的又一可能的阀体腔形成部1504构型。

虽然示出了用于阀体腔形成部1501的若干构型，但用于促进热传递的许多其它构型也是可能的。阀体腔形成部1501可包括对称或非对称的构型，以及包括具有相似、不相似或完全随机化形状和尺寸的突起的构型，例如小球、刮屑、颗粒等。阀体腔形成部1501可包括重复图案或隔离设计。此外，阀体腔形成部1501可与阀体12一体地制造，或者单独地制造然后与阀体12组合。

考虑到上述内容，可以说一种提升阀可包括：阀杆；阀盖；阀体，阀体包括具有杆端和盖端的纵向轴线，阀杆布置到杆端，阀盖布置到盖端，阀体还包括腔，腔具有朝向杆端的杆开口和朝向盖端的盖开口；其中腔的杆开口被构造为被阀杆封闭，并且腔的盖开口被构造为被阀盖封闭；其中阀盖包括沿阀盖的内圆周突出到腔中的盖壁；并且其中盖壁包括盖壁形成部。

可一起和单独使用的另选方案可以如下。一种提升阀可包括操作地连接到阀体的盖壁形成部。阀体可包括周向壁。周向壁可操作地连接到阀盖。周向壁可操作地连接到盖壁形成部。

阀体可包括周向壁形成部。周向壁形成部可操作地连接到阀盖。周向壁形成部可操作地连接到盖壁形成部。

阀体可包括突出到腔中的阀体腔形成部。阀盖可包括盖内部区域和盖内部形成部。盖壁形成部可包括至少两个突起。周向壁形成部可包括至少两个突起。阀体腔形成部可包括至少两个突起。

一种提升阀可包括阀体和阀盖，阀体包括周边边缘，阀盖包括周边部分，周边边缘由周边部分界定。

一种提升阀可包括：阀盖；阀体，阀体包括具有盖端的纵向轴线和延伸到杆端的阀杆，阀盖布置到盖端，阀体还包括具有朝向盖端的盖开口的腔；其中腔的盖开口被构造为被阀盖封闭；其中阀盖包括沿阀盖的内圆周突出到腔中的盖壁；并且其中盖壁包括盖壁形成部。

一种提升阀可通过以下步骤制造：形成阀杆；形成沿纵向轴线具有杆端和盖端的阀体；形成阀体以包括腔，腔具有朝向杆端的杆开口和朝向盖端的盖开口；将阀杆焊接、附接或以其他方式连接到阀体的杆端；形成阀盖，阀盖被构造为封闭阀体的盖开口，阀盖包括盖壁、盖内部区域和盖壁形成部；以及将阀盖焊接、附接或以其它方式连接到阀体的盖开口。

一种提升阀可通过包括形成阀盖使得盖壁形成部可与阀体操作地连接的步骤来制造。

一种提升阀可通过与阀盖分开地形成盖壁和形成盖壁形成部的步骤来制造，并且其中盖壁和盖壁形成部被焊接、附接或以其它方式连接到阀盖。

考虑到本文公开的实例的说明书和实践，其它实现方式对于本领域技术人员将是显而易见的。