專(zhuān)利名稱(chēng)：用于流體調(diào)節(jié)器的閥組件和流體調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專(zhuān)利大體上涉及流體調(diào)節(jié)器，更具體地，涉及用于防止流體調(diào)節(jié)器中的流體被污染的閥設(shè)備。
技術(shù)背景流體調(diào)節(jié)器通常分布于過(guò)程控制系統(tǒng)，用于控制多種流體(比如液體、氣體等)的壓強(qiáng)。流體調(diào)節(jié)器典型用于將流體的壓強(qiáng)調(diào)節(jié)至實(shí)質(zhì)上的常量。特別地，流體調(diào)節(jié)器具有入口，該入口典型地接收相對(duì)而言高壓的供應(yīng)流體，并且該調(diào)節(jié)器在出口提供一個(gè)相對(duì)低壓并且實(shí)質(zhì)上不變的壓強(qiáng)。為了調(diào)節(jié)下游壓強(qiáng)，流體調(diào)節(jié)器通常包括傳感元件或隔板，以感應(yīng)與下游源流體連通的出口壓強(qiáng)。閥設(shè)備位于流體流動(dòng)通道內(nèi)，控制或調(diào)節(jié)入口和出口間的流體流動(dòng)。閥設(shè)備操作地耦接至傳感元件，該傳感元件可根據(jù)跨傳感元件的壓強(qiáng)差，使得閥設(shè)備在允許流體在入口和出口間流動(dòng)的開(kāi)啟位置以及防止或限制流體在入口和出口間流動(dòng)的關(guān)閉位置之間移動(dòng)。為了在流體流動(dòng)通道內(nèi)耦接閥設(shè)備，一些已知的流體調(diào)節(jié)器使用保持器或其他部件，它們螺紋地耦接至流體調(diào)節(jié)器主體上的孔。但是，在組裝的過(guò)程中，這樣的螺紋連接可能在閥設(shè)備過(guò)濾器的下游形成雜質(zhì)(比如碎片或污染物)。操作中，高壓過(guò)程流體可造成雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道，污染下游組件或設(shè)備。對(duì)于高純度的應(yīng)用，被污染的流體可能無(wú)法被接受。附加地或替代地，雜質(zhì)可能留置在閥設(shè)備的密封表面，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器處于關(guān)閉位置時(shí)這可導(dǎo)致不正確的密封和/或損壞閥設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中操作中，高壓過(guò)程流體可造成雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道，污染下游組件或設(shè)備的問(wèn)題。在一個(gè)示例中，閥設(shè)備包括外殼，該外殼設(shè)置于流體調(diào)節(jié)器的流體流動(dòng)通道內(nèi)，以限定該流體通道的低壓側(cè)和該流體通道的高壓側(cè)。當(dāng)該外殼耦接到該流體調(diào)節(jié)器時(shí)，該外殼具有至少部分地限定該流體流動(dòng)通道的孔。該外殼具有可移動(dòng)的閥組件，該組件通過(guò)非螺紋連接被設(shè)置在該孔內(nèi)且與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)流體連通，并且該外殼還包括外部螺紋，以螺紋地耦接該外殼至該流體調(diào)節(jié)器的開(kāi)口。密封系統(tǒng)防止雜質(zhì)在該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)之間流動(dòng)。有利地，該可移動(dòng)閥組件用于控制在該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)和該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)之間的流體流動(dòng)，其中該可移動(dòng)閥組件包括位于該外殼的該孔內(nèi)的閥座、提升頭和偏置元件。有利地，該閥組件還包含一個(gè)抵帽，可移除地耦接至該外殼，以保持該提升頭、該閥座和該偏置元件在該外殼的該孔內(nèi)。有利地，該密封系統(tǒng)包括密封件和過(guò)濾器，用于俘獲在該流體調(diào)節(jié)器的該開(kāi)口所限定的入口腔內(nèi)的雜質(zhì)。 有利地，該密封件位于鄰近于該外殼的外部、在該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，以防止雜質(zhì)通過(guò)傳感腔在該流體流動(dòng)通道中流動(dòng)。有利地，該過(guò)濾器耦接至該外殼，并設(shè)置在該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)內(nèi)的該入口和該孔之間，以使得該密封件和該過(guò)濾器在該過(guò)濾器上游俘獲雜質(zhì)，以防止該過(guò)濾器下游的過(guò)程流體的污染。有利地，該過(guò)濾器設(shè)置在該閥座和該抵帽之間，包圍該提升頭。有利地，該密封件包含0型環(huán)，設(shè)置于相鄰于該外部螺紋的末端。有利地，該密封系統(tǒng)包含第一 0型環(huán)，設(shè)置于鄰近該外部螺紋的一端，和第二 0型環(huán)，設(shè)置于鄰近于該外部螺紋的另一端。有利地，所述外殼包括圓柱主體，具有外部螺紋，該外部螺紋可移除地耦接該閥組件至該流體調(diào)節(jié)器，所述孔在該主體的第一端和第二端之間延伸；所述閥組件還包括閥座，被設(shè)置在該孔內(nèi)以使得該閥座接合該主體的肩部；提升頭，被設(shè)置在該孔內(nèi)并且被通過(guò)偏置元件偏向該閥座；保持器，被耦接至該主體的該第一端的以將該閥座、該提升頭和該偏置元件保持在該孔內(nèi)；密封件，其設(shè)置在該主體的該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，以防止雜質(zhì)通過(guò)該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔在該流體流動(dòng)通道流中流動(dòng)。有利地，該閥組件還包括耦接至該主體的、在該孔和該流體調(diào)節(jié)器的入口之間的過(guò)濾器，其中，該過(guò)濾器和該密封件阻隔該過(guò)濾器上游的雜質(zhì)。有利地，該保持器包括帽子，該帽子螺紋地耦接至該主體，其中，該過(guò)濾器設(shè)置于該閥座和該帽子之間。有利地，該密封件包括第一 0型環(huán)，設(shè)置于鄰近該外部螺紋的一端，和第二 0型環(huán)，設(shè)置于鄰近該外部螺紋的另一端。在另一個(gè)示例中，閥設(shè)備包括閥體，該閥體具有螺紋的開(kāi)口，該開(kāi)口至少部分地限定了在入口和出口之間的流體流動(dòng)通道。該流體調(diào)節(jié)器包括閥套筒，該套筒具有外殼，該外殼包括外部螺紋，該外部螺紋可移除地耦接該閥套筒至該閥體的該螺紋開(kāi)口，該閥套筒具有耦接至該外殼的過(guò)濾器。該外殼具有孔用于容納流動(dòng)控制組件，以使得該流動(dòng)控制組件通過(guò)該過(guò)濾器下游的非螺紋連接耦接至該外殼。密封件被耦接至該閥套筒的該外殼，該密封件放置在該閥套筒的該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，以防止雜質(zhì)污染該過(guò)濾器下游的過(guò)程流體，其中，該密封件和該過(guò)濾器在該過(guò)濾器上游的該流體調(diào)節(jié)器的該開(kāi)口中隔離雜質(zhì)。有利地，該閥套筒包括圓柱體部分和法蘭部分。有利地，該流體控制組件包括閥座、提升頭和偏置元件。有利地，該閥套筒包括帽子，用于將該提升頭、該閥座和該偏置元件保持在該外殼的該孔內(nèi)。有利地，該帽子包括螺紋地耦接至該外殼的末端的螺紋，其中，該帽子的該螺紋在該過(guò)濾器的上游。有利地，該過(guò)濾器設(shè)置在該孔內(nèi)的該閥座和該帽子之間，以使得該過(guò)濾器包圍在該閥座和該帽子之間的該提升頭，其中，該過(guò)濾器接合該閥座以將該閥座保持在該孔內(nèi)。有利地，該過(guò)濾器耦接至該外殼的一端，以將該提升頭、該閥座和該偏置元件保持在該外殼的孔內(nèi)。有利地，該流體調(diào)節(jié)器還包括第二密封件，被設(shè)置在該閥套筒的該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的入口腔之間。有利地，該過(guò)濾器和該密封件將在與該入口流體連通的入口腔中的雜質(zhì)保持在該密封件、該過(guò)濾器和該閥體的該開(kāi)口的內(nèi)表面之間。 采用本實(shí)用新型的方案，顯著地減少或阻止雜質(zhì)(比如污染物、碎片、顆粒等)流向下游組件或設(shè)備，和/或堆積在閥設(shè)備的密封表面上。

圖I示出了已知的流體調(diào)節(jié)器。圖2示出了用于實(shí)現(xiàn)圖I中已知的流體調(diào)節(jié)器的、已知的閥設(shè)備的放大視圖。圖3示出了這里描述的示例性的流體調(diào)節(jié)器。圖4示出了圖3中示例性的流體調(diào)節(jié)器的一部分的放大視圖。圖5示出了具有另一種示例性閥設(shè)備的流體調(diào)節(jié)器的部分視圖。圖6示出了具有又一種示例性閥設(shè)備的流體調(diào)節(jié)器的部分視圖。
具體實(shí)施方式
這里描述的示例性的閥設(shè)備顯著地減少或阻止雜質(zhì)(比如污染物、碎片、顆粒等)流向下游組件或設(shè)備，和/或堆積在閥設(shè)備的密封表面上。更具體地，這里描述的示例性的閥設(shè)備可以具有外部螺紋，該外部螺紋可移除地耦接該閥設(shè)備至流體調(diào)節(jié)器。當(dāng)耦接至流體調(diào)節(jié)器主體時(shí)，該閥設(shè)備限定了該流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)和該流體流動(dòng)通道的高壓側(cè)，并且該閥設(shè)備可以包括可移動(dòng)的閥部件，用于控制流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)和該通道的高壓側(cè)之間的流體流動(dòng)。不像傳統(tǒng)的或已知的閥設(shè)備，這里描述的該閥設(shè)備使用密封系統(tǒng)來(lái)防止雜質(zhì)在流體流動(dòng)通道的高壓側(cè)和該流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)間流動(dòng)。換而言之，該密封系統(tǒng)可以防止雜質(zhì)流入流體調(diào)節(jié)器的流體流動(dòng)通道的過(guò)濾部分。在某些示例中，密封系統(tǒng)包括密封件，該密封件設(shè)置于閥設(shè)備外部螺紋的低壓側(cè)。例如，密封件可以設(shè)置于閥設(shè)備的外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，用于防止雜質(zhì)通過(guò)傳感腔在該流體流動(dòng)通道中流動(dòng)。因此，該示例性的密封件防止閥組件的外部螺紋和流體流動(dòng)通道之間的液體連通。另外，在某些示例中，該閥設(shè)備的密封系統(tǒng)可包括過(guò)濾器，該過(guò)濾器被設(shè)置于流體流動(dòng)通道中，從而該外部螺紋被設(shè)置于過(guò)濾器和密封件之間。如此，該示例性的密封件和過(guò)濾器防止雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道。特別地，該示例性的過(guò)濾器和密封件隔離或俘獲在該過(guò)濾器的上游的雜質(zhì)(比如外部螺紋造成的雜質(zhì))，并防止這些雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道和/或堆積在閥座或是流體控制設(shè)備上。因此，該示例性的過(guò)濾器和密封件俘獲或容納過(guò)濾器上游的任何雜質(zhì)。更進(jìn)一步，不像傳統(tǒng)的流體調(diào)節(jié)器，示出的示例中的該閥設(shè)備保留了可移動(dòng)的流體控制組件，該組件通過(guò)非螺紋連接位于閥設(shè)備的孔內(nèi)。換而言之，在過(guò)濾器下游或是流體流動(dòng)通道的已過(guò)濾側(cè)，這里描述的該示例性的閥設(shè)備不具有螺紋連接。因此，非螺紋連接進(jìn)一步減少了過(guò)濾器下游的過(guò)程流體的污染的可能性。在另一些示例中，閥設(shè)備的示例性密封系統(tǒng)可以有第一密封件(比如0型環(huán))，該第一密封件設(shè)置于鄰近該閥設(shè)備的該外部螺紋的第一側(cè)(即該通道的低壓側(cè))，和第二密封件(比如0型環(huán))，該第二密封件設(shè)置于鄰近于該外部螺紋的第二側(cè)(即該通道的高壓側(cè))。如此，示例性的第一和第二密封件 俘獲外部螺紋間的、可能在組裝該流體調(diào)節(jié)器時(shí)產(chǎn)生的雜質(zhì)。在討論示例性的流體調(diào)節(jié)器之前，圖I示出了已知的流體調(diào)節(jié)器100的簡(jiǎn)要描述。參照?qǐng)D1，示例性的流體調(diào)節(jié)器100包括閥體102，該閥體螺紋地耦接至蓋子104，該閥體在入口 106和出口 108之間限定了流體通道。負(fù)載組件110設(shè)置于蓋子104內(nèi)，提供負(fù)載至隔板112，該負(fù)載對(duì)應(yīng)于所需的流體出口壓強(qiáng)。該隔板112被固定在蓋子104和閥體102之間，從而該隔板112和閥體102限定了傳感腔114，該傳感腔通過(guò)通道116與出口 108流體連通。閥設(shè)備或提升頭118相對(duì)于閥座120移動(dòng)，以調(diào)節(jié)或調(diào)整入口 106和出口 108之間的流體流動(dòng)。偏置元件122使該提升頭118朝向該閥座120偏移。該提升頭118包括桿124，用以操作地耦接該隔板112和該提升頭118。保持器126將該閥座120和該提升頭118保持在該閥體102的孔130中。在組裝過(guò)程中，該偏置元件122和該提升頭118設(shè)置于該孔130中。該閥座120設(shè)置于該孔130中，并被該孔102的肩部132支撐。該保持器螺紋地耦接至閥體102的孔130。該保持器126具有圓柱主體，該主體包括外部螺紋134，以接合該閥體102的螺紋136。但是，在組裝過(guò)程中，不論是否用涂層材料涂覆，該保持器126的該螺紋134和/或該閥體102的該螺紋136可造成或產(chǎn)生雜質(zhì)(如污染物、顆粒和碎片)。舉例而言，在組裝過(guò)程中，該螺紋134和136的頂部可能有毛邊(burr)(如該毛邊可在制造該螺紋134和136的過(guò)程中產(chǎn)生的)，在螺紋134和136接合或或相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)時(shí)，該毛邊可能折斷或產(chǎn)生金屬顆粒或刮屑。在某些情況下，在產(chǎn)生壓強(qiáng)脈沖的壓強(qiáng)循環(huán)應(yīng)用或高壓應(yīng)用中，過(guò)程流體可以造成這些雜質(zhì)或顆粒攪動(dòng)并流入該傳感腔114，從而污染在該流體流動(dòng)通道116中流動(dòng)的過(guò)程流體，并污染下游元件或設(shè)備。附加地或替代地，該雜質(zhì)或顆粒會(huì)流動(dòng)或堆積在該閥座120和/或該提升頭118上，從而當(dāng)該流體調(diào)節(jié)器100處于關(guān)閉位置，該提升頭118接合該閥座120時(shí)，阻礙緊密的密封。另外，雜質(zhì)堆積在該閥座120和/或該提升頭118可以造成該提升頭118和/或該閥座120的損壞，從而減少了該提升頭118和/或該閥座120的操作壽命。該保持器126的該螺紋134和該閥體102的該螺紋136是典型的直螺紋，從而該保持器126能夠相對(duì)于該閥體102和該隔板112進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。然而，因?yàn)樵撀菁y134和136是直螺紋，從該入口 106流出的高壓流體可以在該螺紋134和136之間流入該傳感腔114，因此造成雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道。更進(jìn)一步，某些已知的流體調(diào)節(jié)器可包括設(shè)置于該流體流通道的該入口 106上的、該螺紋134和136下方的密封件。然而，穿過(guò)該流體流動(dòng)通道的振動(dòng)和/或壓強(qiáng)脈沖可以攪動(dòng)在該螺紋134和136之間的碎片或雜質(zhì)，造成雜質(zhì)通過(guò)該傳感腔114流入該流體流動(dòng)通道。在某些情況下，該流體調(diào)節(jié)器100的方向可以是這樣重力和/或振動(dòng)造成該螺紋134和136之間的碎片或雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道。例如，如果該流體調(diào)節(jié)器100是上下顛倒放置的，那么該螺紋134和136之間的雜質(zhì)可以因?yàn)橹亓?或振動(dòng)而落入該傳感腔114。更進(jìn)一步，盡管美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋(NPT螺紋)的接合能提供連接螺紋之間的密封，但相比于該直螺紋134和136，NPT螺紋并不合適，這是因?yàn)镹PT螺紋可以造成該保持器126相對(duì)于該閥體102處于不合適的位置(如高度，垂直度等)，從而影響該提升頭118相對(duì)于該閥座132的位置，以及，因此影響對(duì)于該隔板112的已給定沖程位置的流體流動(dòng)速率。例如，如果該保持器126相對(duì)于該閥體308處于比所需低的高度，那么為了獲得所需的流體流動(dòng)速率，該隔板112就不得不被沖擊比必要的更長(zhǎng)的距離。進(jìn)一步，在某些情況下，在該流體調(diào)節(jié)器100組裝后進(jìn)行清潔可能并不合適，因?yàn)樵谇鍧嵑螅鍧嵢軇┗蛉芤嚎蔁o(wú)法徹底從該流體調(diào)節(jié)器100中被移除。因此，當(dāng)該流體調(diào)節(jié) 器100耦接至處理系統(tǒng)時(shí)，該溶液在操作中可以與過(guò)程流體(如氧氣)相互作用。圖2示出了已知的閥套筒或設(shè)備200，它可用于實(shí)現(xiàn)圖I所示的該流體調(diào)節(jié)器100。在這個(gè)示例中，該閥設(shè)備200包括主體或外殼202，它螺紋地耦接該閥設(shè)備200至閥體(如圖I所示的該流體調(diào)節(jié)器的該閥體102)。另外的，該閥設(shè)備200包括帽子204，它具有外部螺紋206，該螺紋接合該主體202的內(nèi)部螺紋208，以使閥座210保持在該閥設(shè)備200的該主體202內(nèi)。然而，該主體202的該螺紋206和該帽子204的該螺紋208與該閥設(shè)備200的流體流動(dòng)通道212流體連通。換而言之，該螺紋206和208設(shè)置于過(guò)濾器214的下游。因此，該主體202的該螺紋206和該帽子204的該螺紋208 (如直螺紋)在組裝中形成的碎片、污染物或雜質(zhì)可以在流體流動(dòng)通道中流動(dòng)，因此污染下游元件或設(shè)備。另外地或替代地，雜質(zhì)可以留置在該閥座210和/或該閥設(shè)備200的提升頭216的各自密封表面，從而當(dāng)該閥設(shè)備200處于關(guān)閉位置時(shí)，該提升頭216接合該閥座210時(shí)，阻礙實(shí)質(zhì)上緊密的密封。另外的，雜質(zhì)的堆積可以損害該閥座210和/或該提升頭216。圖3示出了示例的流體調(diào)節(jié)器300，它具有這里描述的閥套筒或閥設(shè)備302。參照?qǐng)D3，示例性流體調(diào)節(jié)器300包括調(diào)節(jié)器主體304，其具有上體部分或蓋子306，它被耦接(如螺紋地耦接)至下體部分或閥體308。該閥體308在該流體調(diào)節(jié)器300的入口 310和出口 312之間形成流體流動(dòng)通道。隔板314被固定在該閥體308和該蓋子306之間，從而該隔板314的第一側(cè)316和該蓋子306限定了負(fù)載腔318，以接納負(fù)載組件320。該隔板314的第二側(cè)322和該閥體308的內(nèi)表面324限定了傳感腔326。該傳感腔326通過(guò)通道328流體地耦接至出口 312，并傳感該出口 312的流體壓強(qiáng)。該負(fù)載組件320通過(guò)隔板平臺(tái)或背板平臺(tái)330操作地耦接至隔板314，并為該隔板314提供參考的力或負(fù)載(如預(yù)設(shè)的力)。在此例中，該負(fù)載組件320包括偏置元件332(如彈簧)設(shè)置于該負(fù)載腔318內(nèi)，該元件通過(guò)該隔板平臺(tái)330為該隔板314提供負(fù)載。該偏置元件332坐落在該隔板平臺(tái)330和彈簧按鈕334之間，該彈簧按鈕通過(guò)螺釘338操作地耦接至彈簧調(diào)節(jié)器336。該彈簧調(diào)節(jié)器336通過(guò)該彈簧按鈕334移動(dòng)該偏置元件332，以調(diào)整(如增加或減少)該偏置元件332施加于該隔板314的第一側(cè)316的預(yù)設(shè)的力和負(fù)載。例如，向第一方向(如順時(shí)針?lè)较?或第二方向(如逆時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)該彈簧調(diào)節(jié)器334，改變?cè)撈秘＜?32的壓縮量(如壓縮或解壓縮該偏置兀件332),從而改變被施加在該隔板314的第一側(cè)316上的負(fù)載量。[0051]為了控制或調(diào)節(jié)在該入口 310和該出口 312之間的流體流動(dòng)，該流體調(diào)節(jié)器300使用該閥設(shè)備或閥套筒302。示例所示的該閥設(shè)備302是子組件，其設(shè)置于該閥體308的孔或開(kāi)口 342內(nèi)(如螺紋的開(kāi)口)，該主體限定了流體地耦接至入口 310的入口腔344。該閥設(shè)備302被操作地耦接至該隔板314，使得該隔板314基于該偏置元件332和該傳感腔326提供的壓強(qiáng)的、該隔板314上相對(duì)的壓強(qiáng)差，造成該閥設(shè)備302在允許流體流動(dòng)通過(guò)該流體調(diào)節(jié)器300的通道的開(kāi)位置，和限制流體流動(dòng)通過(guò)該流體調(diào)節(jié)器300的通道的關(guān)位置之間移動(dòng)。圖4示出了圖3的該閥設(shè)備302放大視圖。如圖4所示，該閥設(shè)備302包括外殼或保持器402。該外殼402具有圓柱形主體，該主體具有螺紋部分404以螺紋耦接該閥設(shè)備302至該流體調(diào)節(jié)器300的該閥體308的該開(kāi)口 342。該外殼402包括腔或孔406，當(dāng)該閥設(shè)備302耦接至該閥體308時(shí)，至少部分地限定流體流動(dòng)通道。更具體地，當(dāng)耦接至該流體調(diào)節(jié)器300的流體流動(dòng)通道內(nèi)時(shí)，該閥設(shè)備 302限定與該入口 310流體連通的、流動(dòng)通道的高壓側(cè)403，和與該出口 312流體連通的、流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)405。可移動(dòng)的閥或流動(dòng)控制組件408設(shè)置于該孔406內(nèi)部，以控制該入口 310和該出口 312之間的流體流動(dòng)。在此例中，該流動(dòng)控制組件408包括提升頭410，閥座412和偏置兀件414。該偏置兀件414設(shè)置于該提升頭410的肩部416和彈簧座418之間,用于偏置該提升頭410至該閥座412 (如關(guān)位置)。該隔板314相對(duì)于(如接合)該提升頭410的桿413移動(dòng)，以相對(duì)于該閥座412移動(dòng)該提升頭410，以調(diào)節(jié)或控制通過(guò)該通道的流體流動(dòng)。為保持該流體控制組件408在該外殼402的該孔406內(nèi)，該閥設(shè)備302包括帽子420。該帽子420包括外部螺紋422，以螺紋地耦接該帽子420至該外殼402的末端424。在另外的例子中，該帽子420可以被壓接至該外殼402的端部424上。在此例中，該閥設(shè)備302也包括過(guò)濾器或過(guò)濾套筒426 (如屏蔽)，其耦接至該外殼402，從而該過(guò)濾器426設(shè)置于該入口腔344內(nèi)。如圖所示，該過(guò)濾器426設(shè)置于該帽子420和該閥座412之間，用于過(guò)濾從該入口 310流入該入口腔344的流體中的雜質(zhì)(如碎片，污染物等)。因此，該帽子420使得該過(guò)濾器426保持在該外殼402的該孔406內(nèi)。如圖所示，該過(guò)濾器426是圓柱形燒結(jié)金屬過(guò)濾器，它實(shí)質(zhì)性地包括或包圍該提升頭410。該過(guò)濾器426接合該閥座412以保持該閥座412背靠該外殼402的肩部416，防止從該入口腔344流入的流體流過(guò)該閥座412。為了在該傳感腔326和該入口腔344之間提供密封，該閥設(shè)備302包括密封件428。該密封件428 (如0型環(huán))設(shè)置于該閥設(shè)備302的外殼402和該流體調(diào)節(jié)器300的閥體308之間。另外，該密封件428設(shè)置于傳感腔326和該外殼402的該螺紋404之間。特別的，該密封件428設(shè)置于該螺紋404的低壓側(cè)405上(即在圖3和4的方位中在該螺紋404上方)，并防止雜質(zhì)或碎片通過(guò)該傳感腔326在流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)403和流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)405之間流動(dòng)。換而言之，該密封件428設(shè)置于該外殼402的外表面和該閥體308的該開(kāi)口 342的內(nèi)表面之間，以防止相鄰于該螺紋404的雜質(zhì)通過(guò)該傳感腔326流入流體流動(dòng)通道。該閥體308的該開(kāi)口 342造成該0型環(huán)在被耦接至該開(kāi)口 342時(shí)壓縮或變形，用以在該閥體308和該外殼402之間提供相對(duì)流體緊密的密封。在示例中，該外殼402包括法蘭430，以保持該密封件428。進(jìn)一步，該法蘭430提供前擋塊接合該閥體308的表面431，以提供該閥設(shè)備302相對(duì)于該閥體308的合適的位置或方向(如高度，垂直度等)。另外的，該外殼402的該螺紋404和該開(kāi)口 342的螺紋434是直螺紋，因此該閥設(shè)備302能夠旋入該閥體308的該開(kāi)口 342，直到該法蘭430接合該閥體308的表面431。法蘭430的表面436與閥體308的表面431之間的接合提供了該閥設(shè)備302相對(duì)于該閥體308的一個(gè)合適位置(如高度，垂直度等)。因此，NPT螺紋可能不合適，這是因?yàn)檫@樣的螺紋可以阻止該法蘭430接合該表面431。對(duì)于該隔板314的已給定的沖程位置，該閥設(shè)備302的合適位置或方向提供 了通過(guò)該孔408的預(yù)測(cè)的流速。如果該閥設(shè)備302位置不合適(如高于或低于圖4所示位置)，那么該隔板314可以造成該提升頭410移動(dòng)離開(kāi)該閥座412 —定距離(如更大的距離或更小的距離)，這會(huì)提供通過(guò)該孔408的流體流速，不同于在該隔板314的給定沖程長(zhǎng)度處的所預(yù)測(cè)的流體流速(如流體流速大于或小于在已給定沖程長(zhǎng)度處的所預(yù)測(cè)的流體流速)。另外或替代地，如果該閥設(shè)備302被調(diào)節(jié)過(guò)高，隔板314可以接合該連接桿413，并給該提升頭410提供預(yù)設(shè)負(fù)載的狀態(tài)，這可以在該提升頭410上提供了力，防止該提升頭410密封地接合該閥座412，并造成跨過(guò)該閥座412的流體泄漏。如果該閥設(shè)備302位置過(guò)低(如低于圖中所示高度)，該隔板314不得不移動(dòng)或彎曲更多的量或距離以移動(dòng)該提升頭410遠(yuǎn)離該閥座412至打開(kāi)位置，這可以造成該隔板314因?yàn)閼?yīng)力或疲勞而故障。進(jìn)一步，該示例中的該閥設(shè)備302在流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)405上，使用非螺紋連接，將該流體控制組件408容納或包含于該孔406內(nèi)。換而言之，該示例中的該閥設(shè)備302不包括與和該低壓側(cè)405流體連通的內(nèi)部螺紋，該內(nèi)部螺紋可能引入該過(guò)濾器426下游的雜質(zhì)或碎片，污染通道內(nèi)流動(dòng)的流體，和/或造成該閥座412和/或該提升頭410的損壞。更特別的，該流體控制組件408使用在該過(guò)濾器426的下游的非螺紋連接而被保持在該外殼402的該孔406內(nèi)。例如，當(dāng)該帽子420被螺紋耦接至該外殼402時(shí)，該提升頭410，該閥座412和該偏置元件414被固定或保持在該外殼402的肩部416和該帽子420之間。進(jìn)一步，該帽子420的該螺紋422和該外殼402的螺紋432位于該過(guò)濾器426上游，或相鄰于該過(guò)濾器426的未過(guò)濾側(cè)，和/或和該高壓側(cè)403連通。因此，該密封件428和該過(guò)濾器426隔離或者防止由該螺紋422和432在組裝過(guò)程中形成的雜質(zhì)流入該通道的低壓側(cè)403。進(jìn)一步，該密封件428防止由該閥設(shè)備302的螺紋404和該閥體308的開(kāi)口 342的螺紋434之間在組裝過(guò)程中形成的雜質(zhì)流入該流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)403。參照?qǐng)D3和4，在操作中，該示例性流體調(diào)節(jié)器300通過(guò)該入口 310耦接至例如提供相對(duì)高壓流體(如氣體)的上游壓強(qiáng)源，并通過(guò)該出口 312流體地耦接至例如下游低壓設(shè)備或系統(tǒng)。該流體調(diào)節(jié)器300調(diào)節(jié)通過(guò)該流體調(diào)節(jié)器300的流體流動(dòng)通道的出口壓強(qiáng)至所需的壓強(qiáng)值，該壓強(qiáng)值對(duì)應(yīng)于由該可調(diào)負(fù)載組件320所提供的預(yù)設(shè)負(fù)載。為獲得所需的出口壓強(qiáng)，該調(diào)節(jié)器336被旋轉(zhuǎn)(如順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较?，以增加或減少該偏置元件332施加在該隔板314第一側(cè)316上的負(fù)載。參考預(yù)設(shè)壓強(qiáng)設(shè)置后，該傳感腔326通過(guò)該通道328傳感出口 312的加壓流體的壓強(qiáng)，這使得在隔板314響應(yīng)于感應(yīng)腔326中的壓強(qiáng)變化、基于由該傳感腔326的加壓流體和該偏置元件332跨隔板314兩端提供的壓強(qiáng)或力的差值而移動(dòng)?？缭摳舭?14的壓強(qiáng)差造成該提升頭410在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)，關(guān)閉位置處該提升頭410接合(如密封接合)該閥座412以限制該入口 310和該出口 312之間的流體流動(dòng)，在打開(kāi)位置處該提升頭410移動(dòng)遠(yuǎn)離該閥座412以允許該入口 310和該出口 312之間的流體流動(dòng)。該加壓流體在該入口 310和該出口 312之間流動(dòng)，直到該隔板314相對(duì)兩側(cè)的壓強(qiáng)或力平衡。流體中和/或該螺紋402與422之間的雜質(zhì)(如碎片，污染物或顆粒)可以在組裝該閥設(shè)備302或該流體調(diào)節(jié)器300時(shí)產(chǎn)生，該雜質(zhì)流向該過(guò)濾器426，該過(guò)濾器防止或?qū)嵸|(zhì)上地限制雜質(zhì)、顆?；蛭廴疚锿ㄐ羞M(jìn)入流體流動(dòng)通道。并且，該密封件428防止該螺紋404和/或該入口腔344內(nèi)的雜質(zhì)通過(guò)該傳感腔326流入流體流動(dòng)通道。因此，該密封件428和該過(guò)濾器426在該過(guò)濾器426上游捕捉或俘獲雜質(zhì)，并且遠(yuǎn)離流體流動(dòng)通道。因此，流體中的和/或在該流體調(diào)節(jié)器300組裝過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)被留置在該入口腔344中，或被包含在該流體流動(dòng)通道的高壓側(cè)403中。另外，該閥座412和該提升頭410被保護(hù)遠(yuǎn)離雜質(zhì)，這是因?yàn)樵撁芊饧?28和該過(guò)濾器426都阻止雜質(zhì)抵達(dá)或堆積在該閥座412和/或該提升頭410上。
進(jìn)一步，該閥設(shè)備302提供了與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)405流體連通的非螺紋連接。因此，當(dāng)組裝該閥設(shè)備302至該流體調(diào)節(jié)器300時(shí)，該閥組件302不會(huì)在該過(guò)濾器426下游形成雜質(zhì)。圖3和4所示的該閥設(shè)備302是平衡閥設(shè)備。平衡閥設(shè)備可以被用于大Cv(相對(duì)的高流速)和高過(guò)程流體入口壓強(qiáng)(如4500psi)。為了平衡該提升頭410，該提升頭410包括流體流動(dòng)通道440，該通道流體地將該提升頭410的空位442耦接至該出口 312，該空位位于該閥座412和該帽子420之間。密封件444設(shè)置于該空位442和該帽子420之間，防止入口壓強(qiáng)流入該空位442。在操作中，該提升頭410和該出口壓強(qiáng)實(shí)質(zhì)上平衡，這樣，在移動(dòng)該提升頭410時(shí)，該隔板314不必克服入口壓強(qiáng)的力。如果沒(méi)有該密封件，那么該入口壓強(qiáng)提供的力可能造成該提升頭410和/或該閥座412的損壞。圖5示出了具有此處描述的另一示例性閥設(shè)備或閥套筒502的流體調(diào)節(jié)器500的部分視圖。在此例中，該閥設(shè)備502包括過(guò)濾器504，該過(guò)濾器被耦接至該閥設(shè)備502的外殼506，將流體控制組件508保持在該外殼506的孔510內(nèi)。和圖3和4中的該閥設(shè)備302對(duì)比，示例的該閥設(shè)備502中的該過(guò)濾器504將該流體控制組件508保持在該外殼506的該孔510中，以排除在該帽子420和該外殼402之間的螺紋連接。在此例中，該過(guò)濾器504通過(guò)按壓配合、卡扣配合、干涉配合等，稱(chēng)接至該外殼506的端512。特別地,該外殼506的端512包括垂片或指部514，用于接納該過(guò)濾器504的擴(kuò)大部分516。不像圖4中的該閥設(shè)備302，圖5中的該閥設(shè)備502不是平衡的。特別地，該閥設(shè)備502可以被用于相對(duì)低Cv(低流動(dòng))特性和相對(duì)低的過(guò)程流體入口壓強(qiáng)。類(lèi)似圖3中的該閥設(shè)備302，該閥設(shè)備502是子組件，包括外部螺紋518，用于螺紋地耦接到該流體調(diào)節(jié)器500的閥體520。特別地，在此例中，該外殼506是圓柱形主體，具有外部螺紋518。過(guò)濾器504被設(shè)置于孔或入口腔522內(nèi)、與該閥體520的該入口 524連通，以防止在操作過(guò)程中，雜質(zhì)流入該孔510或流體流動(dòng)通道。密封件526被設(shè)置于該螺紋518和傳感腔528之間，以防止該過(guò)濾器504和該密封件526 (如在該入口腔522內(nèi))之間的雜質(zhì)通過(guò)該傳感腔528流入流體流動(dòng)通道。示例中的該外殼506包括法蘭530，將該密封件保持在該外殼506和該閥體520之間。進(jìn)一步，該閥設(shè)備502包括位于該過(guò)濾器504下游的非螺紋連接。因此，該過(guò)濾器504和該密封件526在該過(guò)濾器504上游，捕捉或包含雜質(zhì)。在操作中，該過(guò)濾器504和該密封件526在該過(guò)濾器504上游隔離雜質(zhì)(如該外部螺紋518產(chǎn)生的雜質(zhì))，并防止雜質(zhì)流入流體流動(dòng)通道和/或堆積在該流體控制設(shè)備508上。圖6示出了具有這里描述的另一種示例性閥設(shè)備602的流體調(diào)節(jié)器600的部分視圖。在此例中，該閥設(shè)備602設(shè)置于該流體調(diào)節(jié)器600的閥體606的孔或入口腔604中。和圖3-5中該閥設(shè)備302及502對(duì)比，該閥設(shè)備602使用雙密封設(shè)備608，用以捕捉或包含該閥設(shè)備602的螺紋610中的雜質(zhì)(如污染物、碎片或顆粒)。參照?qǐng)D6，該閥設(shè)備602包括抵帽612，將流體控制設(shè)備614保持在該閥體606的該孔604中。該抵帽612具有帶有外部螺紋616的圓柱形主體。第一密封件618被置于鄰近該螺紋616的第一端620,第二密封件622被置于鄰近該螺紋616的第二端624。換而言之，第一密封件618設(shè)置于該螺紋616和低壓側(cè)或傳感腔626之間,第二密封件622設(shè)置于該螺紋616和高壓側(cè)或該閥體606的入口腔604之間。如此，當(dāng)該抵帽612螺紋地耦接至該孔604時(shí)，第一和第二密封件618和622捕捉或包含組裝過(guò)程中可以產(chǎn)生的雜質(zhì)。在操作 中，該密封件618和622俘獲或包含雜質(zhì)或碎片，以防止雜質(zhì)或碎片流入該流體調(diào)節(jié)器600的流體流動(dòng)通道。進(jìn)一步，過(guò)濾器626可以設(shè)置在入口 628內(nèi)，用以在該入口 628上游的流體中過(guò)濾雜質(zhì)。雖然已經(jīng)在此處描述了某些示例性方法、裝置和產(chǎn)品，但是本專(zhuān)利的覆蓋范圍不限于此。相反，本專(zhuān)利涵蓋所有在字面上或在等同原則下實(shí)質(zhì)上落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的方法、裝置和產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種用于流體調(diào)節(jié)器的閥組件，其特征在于，包括 外殼，其位于該流體調(diào)節(jié)器的流體流動(dòng)通道內(nèi)，用于限定該流體流動(dòng)通道的低壓側(cè)和該流體流動(dòng)通道的高壓側(cè)，當(dāng)該外殼耦接到該流體調(diào)節(jié)器時(shí)，該外殼具有至少部分地限定該流體流動(dòng)通道的孔，該外殼上有可移動(dòng)的閥組件，該閥組件通過(guò)非螺紋連接被設(shè)置在該孔內(nèi)且與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)流體連通，并且該外殼還包括外部螺紋，以螺紋地耦接該外殼至該流體調(diào)節(jié)器的開(kāi)口 ；以及 密封系統(tǒng)，防止雜質(zhì)在該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)之間流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，該可移動(dòng)閥組件用于控制在該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)和該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)之間的流體流動(dòng)，其中該可移動(dòng)閥組件包括位于該外殼的該孔內(nèi)的閥座、提升頭和偏置元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件，其特征在于，還包含一個(gè)抵帽，可移除地耦接至該外殼，以保持該提升頭、該閥座和該偏置元件在該外殼的該孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，該密封系統(tǒng)包括密封件和過(guò)濾器，用于俘獲在該流體調(diào)節(jié)器的該開(kāi)口所限定的入口腔內(nèi)的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，該密封件位于鄰近于該外殼的外部、在該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，以防止雜質(zhì)通過(guò)傳感腔在該流體流動(dòng)通道中流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，該過(guò)濾器耦接至該外殼，并設(shè)置在該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)內(nèi)的該入口和該孔之間，以使得該密封件和該過(guò)濾器在該過(guò)濾器上游俘獲雜質(zhì)，以防止該過(guò)濾器下游的過(guò)程流體的污染。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥組件，其特征在于，該過(guò)濾器設(shè)置在該閥座和該抵帽之間，包圍該提升頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，該密封件包含O型環(huán)，設(shè)置于相鄰于該外部螺紋的末端。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，該密封系統(tǒng)包含第一O型環(huán)，設(shè)置于鄰近該外部螺紋的一端，和第二 O型環(huán)，設(shè)置于鄰近于該外部螺紋的另一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于所述外殼包括圓柱主體，具有外部螺紋，該外部螺紋可移除地耦接該閥組件至該流體調(diào)節(jié)器，所述孔在該主體的第一端和第二端之間延伸； 所述閥組件還包括 閥座，被設(shè)置在該孔內(nèi)以使得該閥座接合該主體的肩部； 提升頭，被設(shè)置在該孔內(nèi)并且被通過(guò)偏置元件偏向該閥座； 保持器，被耦接至該主體的該第一端的以將該閥座、該提升頭和該偏置元件保持在該孔內(nèi)； 密封件，其設(shè)置在該主體的該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，以防止雜質(zhì)通過(guò)該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔在該流體流動(dòng)通道流中流動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥組件，其特征在于，還包括耦接至該主體的、在該孔和該流體調(diào)節(jié)器的入口之間的過(guò)濾器，其中，該過(guò)濾器和該密封件阻隔該過(guò)濾器上游的雜質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的閥組件，其特征在于，該保持器包括帽子，該帽子螺紋地耦接至該主體，其中，該過(guò)濾器設(shè)置于該閥座和該帽子之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥組件，其特征在于，該密封件包括第一O型環(huán)，設(shè)置于鄰近該外部螺紋的一端，和第二 O型環(huán)，設(shè)置于鄰近該外部螺紋的另一端。
14.一種流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括 閥體，具有螺紋的開(kāi)口，該開(kāi)口至少部分地限定了在入口和出口之間的流體流動(dòng)通道； 閥套筒，具有外殼，該外殼包括外部螺紋，該外部螺紋可移除地耦接該閥套筒至該閥體的該螺紋開(kāi)口，該閥套筒具有耦接至該外殼的過(guò)濾器，該外殼具有孔用于容納流體動(dòng)控制組件，其中，該流動(dòng)控制組件通過(guò)該過(guò)濾器下游的非螺紋連接耦接至該外殼；· 密封件，被耦接至該閥套筒的該外殼，該密封件放置在該閥套筒的該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔之間，以防止雜質(zhì)污染該過(guò)濾器下游的過(guò)程流體，其中，該密封件和該過(guò)濾器在該過(guò)濾器上游的該流體調(diào)節(jié)器的該開(kāi)口中隔離雜質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該閥套筒包括圓柱體部分和法蘭部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該流體控制組件包括閥座、提升頭和偏置元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該閥套筒包括帽子，用于將該提升頭、該閥座和該偏置元件保持在該外殼的該孔內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該帽子包括螺紋地耦接至該外殼的末端的螺紋，其中，該帽子的該螺紋在該過(guò)濾器的上游。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該過(guò)濾器設(shè)置在該孔內(nèi)的該閥座和該帽子之間，以使得該過(guò)濾器包圍在該閥座和該帽子之間的該提升頭，其中，該過(guò)濾器 接合該閥座以將該閥座保持在該孔內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該過(guò)濾器耦接至該外殼的一端，以將該提升頭、該閥座和該偏置元件保持在該外殼的孔內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括第二密封件，被設(shè)置在該閥套筒的該外部螺紋和該流體調(diào)節(jié)器的入口腔之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，該過(guò)濾器和該密封件將在與該入口流體連通的入口腔中的雜質(zhì)保持在該密封件、該過(guò)濾器和該閥體的該開(kāi)口的內(nèi)表面之間。
專(zhuān)利摘要描述了一種用于流體調(diào)節(jié)器的閥組件和流體調(diào)節(jié)器。一種示例性的閥設(shè)備包括外殼，其位于流體調(diào)節(jié)器的流體流動(dòng)通道內(nèi)，用于限定該流體通道的低壓側(cè)和該流體通道的高壓側(cè)。當(dāng)該外殼耦接到該流體調(diào)節(jié)器時(shí)，該外殼具有至少部分地限定該流體流動(dòng)通道的孔。該外殼上有可移動(dòng)的閥組件，該閥組件通過(guò)非螺紋連接設(shè)置于該孔內(nèi)且與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)流體連通，并且該外殼還包括外部螺紋，以螺紋地耦接該外殼至該流體調(diào)節(jié)器的開(kāi)口。密封系統(tǒng)，防止雜質(zhì)在該流體流動(dòng)通道的該高壓側(cè)與該流體流動(dòng)通道的該低壓側(cè)之間流動(dòng)。
文檔編號(hào)F16K17/30GK202493734SQ201120361670
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者J·D·克利福德, M·W·克拉默 申請(qǐng)人:泰思康公司