用于控制閥的流動路徑速度調節器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明公開一般地關于流體控制閥，更特別地，關于用于流體控制閥的流動路徑速度調節器。
【背景技術】
[0002]流體控制裝置包括多個種類的設備，包括控制閥和調節器。這些控制裝置適于耦接在流體過程控制系統如化學處理系統、天然氣回收系統等系統中，以進而控制流體的流動。每一控制裝置限定一流體流動路徑并且包括用于調整流動路徑尺度的控制構件。例如，圖1描述了一種已知的控制閥調節器組件10，包括閥體12和致動器14。閥體12限定了一流動路徑16并且包括一喉部18。圖1中，調節器組件10配置為向上流動配置。致動器14包括上致動器殼體20、下致動器殼體22、包括隔膜32的隔膜組件30以及控制構件24。
[0003]控制構件24設置在上、下致動器殼體20、22中，并且適于響應經過隔膜組件30的壓強變化雙方向移動。如此設置，控制構件24控制流體流經喉部18。在一些應用中，保持器31被緊固在控制構件24的底部。該保持器將密封部件28固定至控制構件24的底部。該保持器31包括下表面33，下表面33位于控制構件24的遠端并且具有通常的凸起的形狀，其向外延伸超出密封元件28，并且當調節器組件10在打開位置時流體流動越過該下表面33。另外，調節器組件10包括設置在閥體12的喉部18中的座環26。當閥體12外壓力高時，控制構件24的密封元件28可密封地接合座環26并且關閉喉部18。相似地，致動器14中的或由隔膜32故障導致的任何壓力的缺失，設置在上致動器殼體20的環形空腔部36之中的螺旋彈簧34將控制構件24偏置進入關閉位置。這樣的調節器通常被認為是“失誤關閉”調節器。“失誤打開”調節器類似于“失誤關閉”調節器；然而，基于隔膜的故障，彈簧偏置控制構件至打開，而不是關閉。
[0004]現在看圖2，保持器31被更詳細地示出。保持器31被通過多個緊固件35固定在控制構件24的底部。密封元件28設置在保持器31的上表面37和蓋法蘭39之間，其從控制構件24徑向向外延伸。保持器31的底面33包括鄰近控制構件24的縱向軸線A的第一部33a，該第一部33a垂直于控制構件24的縱向軸線A延伸一距離，和朝向密封元件28徑向向外傾斜的第二部33b。通常來說，第二部33b與縱向軸線A夾角為約30度。平衡腔41可在需要平衡閥的某些情況下延伸通過保持器31。當平衡腔41延伸通過該保持器，第一部33a可從平衡腔41的邊緣向外延伸。平衡腔41是具有縱向軸線的圓柱形開口，該縱向軸線與控制構件24的縱向軸線A —致。換句話說，保持器31具有與縱向軸線A相一致的縱向軸線。
[0005]通常，為特定操作的閥的尺寸是確定的，從而控制構件24將通常在大部分的操作時間中，操作在控制構件24行程的中部的80%。通過在該中部的80%中操作，座環26和密封元件28之間的流動是可預知的并且平滑的。然而，在適當的閥尺寸不能得到的一些情形中，可以應用比最適宜的尺寸大的閥。在這種情況，控制構件24以及因此密封元件28可在大多數的時間中相對地接近座環26進行操作，例如，在與該座環26最接近的該控制構件24的20%行程中，由于形成限定的流動區域，這能在密封元件28和座環26之間引起相對高的變動的流動速率。這些高流動速率可損害相對軟的密封元件28，這會影響控制構件24的關閉能力。
【發明內容】
[0006]流動路徑速率調節器允許控制閥的控制構件非常接近座環地操作，同時降低或消除受限的流體區域，其結果是極大地降低密封元件和座閥之間的變動的流動速率。因此，相對軟的原料制成的密封元件可被使用而無需害怕被損壞。
【附圖說明】
[0007]圖1是一種通常的控制閥的橫截面視圖；
[0008]圖2是圖1中通常的控制閥的控制構件和閥座部分的橫截面視圖；以及
[0009]圖3是控制構件和閥座部分的橫視圖，該視圖包括依據本發明的教導構造的流動路徑速率調節器。
【具體實施方式】
[0010]現在來參見圖3，其示出了依據本發明教導而構造的密封元件組件111。密封元件組件111可被插入已知的控制閥中，如圖1中的控制閥10。當密封元件組件111已插入已知的控制閥中，一超尺寸閥可被用于特定操作而不會產生有害的受限流動區域和可破壞密封元件128的較高波動的流動速率。
[0011]具有體部的保持器131通過多個緊固器135固定在控制構件124的底部。在一些實施例中，其它將保持器131固定到控制構件124上的方法也可被使用，例如，抵觸接觸、焊接、粘結或其它固定元件。密封元件128被設置在蓋法蘭139和保持器131的上表面137之間，其從控制構件124徑向地向外延伸。保持器131的底面133包括近似控制構件124的縱向軸線A的第一部133a，該第一部133a平行于控制構件124的縱向軸線A延伸一距離，以及徑向地向上傾斜的第二部133b，該第二部133b從第一部133a朝向密封元件128。通常來說，第二部133b與縱向軸線A夾角大于60度。換句話說，在縱向軸線A和該第二部的低表面之間形成的角度Z大于60度，優選地大于60度但小于90度，更優選地在70度到80度之間。這些范圍的角度優化了速率波動的平滑，并且從而減少對密封元件128的損害。
[0012]平衡腔141可在需要平衡閥的某些情況下延伸通過保持器131。當平衡腔141延伸通過保持器，第一部133a可平行于平衡腔141的邊緣143延伸，第一部133a形成縱向向外延伸、遠離控制構件124的塞外延(plug extens1n) 145。在一些實施例中，塞外延的形狀可基本上為圓柱形。平衡腔141是具有與控制構件124的縱向軸線A —致的縱向軸線的圓柱形開口。換句話說，保持器131具有與縱向軸線A相一致的縱向軸線。
[0013]第二表面133b可遠離第一表面133a朝向密封兀件128延伸，在一位置L與密封元件128接觸。當控制構件124在關閉位置時，位置L和閥座126的內表面151之間分開一距離D。在一些實施例中，距離D可為第二表面133b長度的約10%。通過將位置L和閥座126的一內表面151之間分開一距離D，當密封元件128非常接近閥座126時，流動加速被降低。結果是，隨著控制構件124向關閉位置移動，流動速率具有降低的波動(即，是平滑的)，這降低閥座126和密封元件128的磨損。
[0014]按照前面所述，本發明公開內容的描述應當理解為僅僅提供根據本發明的一些實施例，并且因此沒有脫離本發明的宗旨的變型，將包含在本發明的范圍內。
【主權項】
1.一種用于控制閥的控制構件的保持器，所述保持器包括: 主體部，所述主體部具有縱向軸線、頂面和底面，所述底面具有與所述縱向軸線平行延伸的第一部和遠離所述第一部延伸的第二部，所述第二部與所述縱向軸線的夾角超過60度。2.如權利要求1所述的保持器，其中所述第二部與所述縱向軸線的夾角為大于60度且小于90度。3.如權利要求2所述的保持器，其中所述第二部與所述縱向軸線的夾角為大于70度且小于80度。4.如權利要求1所述的保持器，其中所述第一部構成遠離所述主體部并縱向向外延伸的塞外延。5.如權利要求4所述的保持器，其中所述塞外延的形狀為圓柱形。6.一種用于控制閥的控制構件組件，所述控制構件組件包括: 控制構件； 保持器，其被固定至所述控制構件的一端，所述保持器具有主體部，所述主體部具有縱向軸線、頂面和底面，所述底面具有與所述縱向軸線平行延伸的第一部和遠離所述第一部延伸的第二部，所述第二部與所述縱向軸線的夾角超過60度； 密封元件，其被設置在所述保持器的所述頂面和所述控制構件之間；以及 閥座。7.如權利要求6所述的控制構件組件，其中所述第二表面向所述密封元件延伸，在第一位置與所述密封元件接觸，并且當所述控制構件在關閉位置時，所述第二表面和所述閥座的內表面能夠相互間隔一距離。8.如權利要求7所述的控制構件組件，其中所述距離能夠為所述第二表面的長度的大約 10%。9.如權利要求6所述的控制構件組件，其中所述第二部與所述縱向軸線的夾角為大于60度且小于90度。10.如權利要求9所述的控制構件組件，其中所述第二部與所述縱向軸線的夾角為大于70度且小于80度。11.如權利要求6所述的控制構件組件，其中所述第一部構成遠離所述主體部、縱向向外延伸的塞外延。12.如權利要求11所述的控制構件組件，其中所述塞外延的形狀為圓柱形。13.一種控制閥，包括: 閥體，其具有流動路徑和喉部； 控制構件，其被設置在所述閥體中； 閥座，其被設置在所述閥體中并鄰近所述喉部； 保持器，其被附接至所述控制構件的一端，所述保持器具有主體部，所述主體部具有縱向軸線、頂面和底面，所述底面具有與所述縱向軸線平行延伸的第一部和遠離所述第一部延伸的第二部，所述第二部與所述縱向軸線的夾角超過60度； 密封元件，其被設置在所述保持器的所述頂面和所述控制構件之間； 其中，所述控制構件在所述閥體中縱向可移動以使所述密封元件接觸位于關閉位置的所述閥座，以避免液體流過所述喉部。14.如權利要求13所述的控制構件組件，其中所述第二表面向所述密封元件延伸，在第一位置與所述密封元件接觸，并且當所述控制構件在關閉位置時，所述第二表面和所述閥座的內表面可相互分開一距離。15.如權利要求14所述的控制構件組件，其中所述距離能夠為所述第二表面的長度的大約10%。16.如權利要求13所述的保持器，其中所述第二部與所述縱向軸線的夾角為大于60度且小于90度。17.如權利要求16所述的保持器，其中所述第二部與所述縱向軸線的夾角為大于70度且小于80度。18.如權利要求13所述的保持器，其中所述第一部構成遠離所述主體部、縱向向外延伸的塞外延。19.如權利要求18所述的保持器，其中所述塞外延的形狀為圓柱形。
【專利摘要】一種流動路徑速率調節器，其允許控制閥的控制構件非常接近座環運行，同時降低或排除限制的流體區域，其結果是極大地降低流動速率波動，從而在密封元件和密封環之間形成更平穩的流體。結果，由相對軟的原料制成的密封元件可被使用而不害怕高流動速率引起的損壞。
【IPC分類】F16K1/46, F16K1/32
【公開號】CN105042095
【申請號】CN201510264019
【發明人】D·G·羅柏, H·J·麥金尼
【申請人】艾默生過程管理調節技術公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年4月8日
【公告號】CN204805711U, US20150285402, WO2015157352A1