用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件和流體流動(dòng)控制設(shè)備的制造方法
【專利摘要】提供了一種用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件和一種流體流動(dòng)控制設(shè)備。該閥內(nèi)件部件包括基部以及耦合到該基部的套筒?；坑删哂械谝粺崤蛎浵禂?shù)的第一材料構(gòu)成，而套筒由具有與第一熱膨脹系數(shù)不同的第二熱膨脹系數(shù)的第二材料構(gòu)成。閥內(nèi)件部件還包括熱補(bǔ)償裝置，該熱補(bǔ)償裝置被布置在基部與套筒之間所限定的壓蓋內(nèi)。熱補(bǔ)償裝置由具有與第一熱膨脹系數(shù)和第二熱膨脹系數(shù)都不同的第三熱膨脹系數(shù)的第三材料構(gòu)成，以使得熱補(bǔ)償裝置使閥內(nèi)件部件的產(chǎn)生的熱膨脹差異最小化。
【專利說明】
用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件和 流體流動(dòng)控制設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 概括地說，本公開內(nèi)容涉及流體流動(dòng)控制設(shè)備，更具體地說，本公開內(nèi)容涉及用于 流體流動(dòng)控制設(shè)備的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件。
【背景技術(shù)】
[0002] 過程控制系統(tǒng)通常包括用于對(duì)各種過程參數(shù)進(jìn)行控制的各個(gè)部件。例如，流體過 程控制系統(tǒng)可以包括用于對(duì)流經(jīng)系統(tǒng)的流體的流動(dòng)速率、溫度、和/或壓力進(jìn)行控制的多個(gè) 控制閥。最終產(chǎn)品取決于對(duì)這些參數(shù)的控制精度，而控制精度轉(zhuǎn)而取決于控制閥的幾何形 狀和特性。例如，控制閥是專門被設(shè)計(jì)和選擇為提供特定的流量和壓力變化。當(dāng)這些特性被 損害時(shí)，最終產(chǎn)品的質(zhì)量可能受到影響。
[0003] 控制閥通常包括部件，例如閥體、閥內(nèi)件組件(例如，流動(dòng)控制構(gòu)件、閥桿、閥座）、 以及被配置為操作地將流動(dòng)控制構(gòu)件放置在閥體內(nèi)的致動(dòng)器。在某些情況下，可能期望(例 如，出于成本原因）由兩種或更多種不同的材料來制造這些部件中的某些部件，例如閥內(nèi)件 組件的閥內(nèi)件部件。然而，由于閥內(nèi)件部件是由不同的材料（其轉(zhuǎn)而具有不同的熱膨脹系 數(shù))制成的，因此將具有含有不同熱膨脹系數(shù)的不同部分，由此在不同的溫度(特別是在升 高的溫度）使用控制閥時(shí)，在閥內(nèi)件部件的不同部分之間產(chǎn)生差異膨脹（differential expansion)。這種差異熱膨脹可能不令人期望地?fù)p害控制閥的特性，由此影響最終產(chǎn)品的 質(zhì)量。然而更遭的是，差異熱膨脹可能最終導(dǎo)致閥內(nèi)件部件發(fā)生故障。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是:在不同的溫度使用控制閥時(shí)，在閥內(nèi)件部件的 不同部分之間產(chǎn)生差異膨脹。根據(jù)第一示例性方面，提供了一種用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的 閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件。所述閥內(nèi)件部件包括基部和耦合到所述基部的套筒。所 述基部由具有第一熱膨脹系數(shù)的第一材料構(gòu)成，而所述套筒由具有與所述第一熱膨脹系數(shù) 不同的第二熱膨脹系數(shù)的第二材料構(gòu)成。所述閥內(nèi)件部件還包括熱補(bǔ)償裝置，所述熱補(bǔ)償 裝置被布置在壓蓋內(nèi)，所述壓蓋被限定在所述基部與所述套筒之間。所述熱補(bǔ)償裝置由具 有與所述第一熱膨脹系數(shù)和所述第二熱膨脹系數(shù)都不同的第三熱膨脹系數(shù)的第三材料構(gòu) 成，以使得所述熱補(bǔ)償裝置使所述閥內(nèi)件部件的產(chǎn)生的熱膨脹差異最小化。
[0005] 根據(jù)第二示例性的方面，提供了一種流體流動(dòng)控制設(shè)備。所述流體流動(dòng)控制設(shè)備 包括閥體和設(shè)置在所述閥體內(nèi)的閥內(nèi)件組件。所述閥體限定入口、出口、以及在所述入口與 所述出口之間延伸的流體流動(dòng)路徑。所述閥內(nèi)件組件被設(shè)置在所述閥體內(nèi)，并且包括閥座、 閥籠、以及流動(dòng)控制構(gòu)件。所述閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)并且限定孔口，所述流體流動(dòng)路徑通 過所述孔口。所述閥籠耦合到所述閥體內(nèi)的所述閥座并且限定內(nèi)孔。配置所述流動(dòng)控制構(gòu) 件的尺寸以便插入到所述閥籠的所述內(nèi)孔中，并且所述流動(dòng)控制構(gòu)件可沿著軸在所述流動(dòng) 控制構(gòu)件接合所述閥座環(huán)的閉合位置與所述流動(dòng)控制構(gòu)件和所述閥座環(huán)間隔開的打開位 置之間移動(dòng)。所述流動(dòng)控制構(gòu)件包括基部、耦合到本體的套筒、以及熱補(bǔ)償裝置，所述熱補(bǔ) 償裝置被布置在壓蓋內(nèi)，所述壓蓋被限定在所述基部與所述套筒之間。所述基部由具有第 一熱膨脹系數(shù)的第一材料構(gòu)成，而所述套筒由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)不同的第二熱膨 脹系數(shù)的第二材料構(gòu)成。所述熱補(bǔ)償裝置由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)和所述第二熱膨脹 系數(shù)都不同的第三熱膨脹系數(shù)的第三材料構(gòu)成，以使得所述熱補(bǔ)償裝置使所述流動(dòng)控制構(gòu) 件的產(chǎn)生的熱膨脹差異最小化。
[0006] 根據(jù)第三示例性的方面，提供了一種用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ) 償閥內(nèi)件部件。所述閥內(nèi)件部件包括基部和耦合到所述基部的套筒。所述基部包括本體和 從所述本體向外延伸的螺柱。所述基部由具有第一熱膨脹系數(shù)的第一材料構(gòu)成。所述套筒 包括本體以及從所述本體向上延伸的圓周壁。所述套筒由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)不同 的第二熱膨脹系數(shù)的第二材料構(gòu)成。所述閥內(nèi)件部件還包括熱補(bǔ)償裝置，所述熱補(bǔ)償裝置 被布置在壓蓋內(nèi)，所述壓蓋被限定在所述基部的所述螺柱與所述套筒的所述圓周壁之間。 所述熱補(bǔ)償裝置由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)和所述第二熱膨脹系數(shù)都不同的第三熱膨 脹系數(shù)的第三材料構(gòu)成，以使得所述熱補(bǔ)償裝置使所述閥內(nèi)件部件的產(chǎn)生的熱膨脹差異最 小化。
[0007] 進(jìn)一步根據(jù)前述第一、第二、或第三示例性的方面中的任意一個(gè)或多個(gè)方面，熱補(bǔ) 償閥內(nèi)件部件和/或流體流動(dòng)控制設(shè)備可以包括以下更優(yōu)選的形式中的任意一個(gè)或多個(gè)優(yōu) 選形式。
[0008] 在一個(gè)優(yōu)選形式中，緊固件固定到所述基部的一部分，以將所述套筒耦合到所述 基部。
[0009] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述基部包括向外延伸的螺柱。所述螺柱可以被設(shè)置在形 成于所述套筒中的內(nèi)孔中。
[0010] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述熱補(bǔ)償裝置包圍所述向外延伸的螺柱的一部分。
[0011] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述螺柱具有螺紋部，所述螺紋部被配置為以螺紋方式接 合所述緊固件的配合螺紋部。
[0012] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述套筒由碳化物構(gòu)成。
[0013] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述基部由超合金材料構(gòu)成。
[0014] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述緊固件由合金6構(gòu)成。
[0015] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述第一熱膨脹系數(shù)大于所述第二熱膨脹系數(shù)，并且所述 第三熱膨脹系數(shù)大于所述第二熱膨脹系數(shù)。
[0016] 在另一個(gè)優(yōu)選形式中，所述第三熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)。
[0017] 因此，本實(shí)用新型所達(dá)到的技術(shù)效果是能夠使閥內(nèi)件部件的產(chǎn)生的熱膨脹差異最 小化。
【附圖說明】
[0018] 圖1是具有根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)而構(gòu)造的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件的控制閥的剖面 圖。
[0019] 圖2是圖1中所示出的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件的放大的剖面圖。
[0020] 圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)而構(gòu)造的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件的另一個(gè)示例的放大的 剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1描繪了根據(jù)本公開內(nèi)容的原理而構(gòu)造的控制閥100?？刂崎y100被示出為是滑 動(dòng)閥桿類型的控制閥，其包括球形閥體104、閥蓋108、以及閥內(nèi)件組件112。閥體104限定入 口端口 116、出口端口 120、以及在入口端口 116與出口端口 120之間延伸的流體流動(dòng)路徑 124。閥蓋108經(jīng)由多個(gè)緊固件可移除地耦合到閥體104。閥蓋108轉(zhuǎn)而將閥體104耦合到致動(dòng) 器(未示出）。閥內(nèi)件組件112被設(shè)置在入口 116與出口 120之間的流體流動(dòng)路徑124中。仍然 參照?qǐng)D1，閥內(nèi)件組件112包括閥座132、單件或一體式閥籠136、以及控制元件140，該控制元 件140可移動(dòng)地(例如，可滑動(dòng)地)設(shè)置在閥體104中，以便對(duì)流體通過流體流動(dòng)路徑124的流 動(dòng)進(jìn)行控制。流體可以是氣體(例如，空氣、天然氣)或者液體(例如，水，液化天然氣）。
[0022] 如圖1中所示出的，閥座132是設(shè)置在閥體104內(nèi)的環(huán)形閥座環(huán)。閥座132限定孔口 144，流體流動(dòng)路徑124通過該孔口 144。閥籠136是通常的圓柱形結(jié)構(gòu)，其限定內(nèi)孔148。如本 領(lǐng)域中公知的，閥籠136可以提供流體的某些流動(dòng)特性(例如，減少由流體通過閥100的流動(dòng) 所生成的噪聲和/或氣蝕）。為此，閥籠136可以例如包括一個(gè)或多個(gè)通道、孔、或窗口。閥籠 136通常耦合到閥體104內(nèi)的閥座132。閥座132和閥籠136可以螺栓連接或固定在一起(例 如，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)螺釘）、銷接在一起、焊接在一起、彼此摩擦地耦合、彼此螺紋連接、或者 它們的組合。
[0023 ]仍然參照?qǐng)D1，控制元件140包括流動(dòng)控制構(gòu)件，例如連接到閥桿156的閥塞152。如 下面將更詳細(xì)描述的，閥塞152包括由不同材料制成的不同部分或者由該不同部分構(gòu)成，但 是被專門設(shè)計(jì)為以保持閥塞152的結(jié)構(gòu)完整性的方式來適應(yīng)當(dāng)使用不同材料時(shí)通常出現(xiàn)的 差異熱膨脹。配置閥桿152的尺寸以便插入到內(nèi)孔148中，并且閥桿152可沿著縱向軸A在閉 合位置（圖1)與打開位置(未示出）之間移動(dòng)，在閉合位置中，閥塞152被放置為鄰近(例如， 接合)閥座132以防止流體流經(jīng)流體流動(dòng)路徑124,在打開位置中，閥塞152與閥座132間隔開 或遠(yuǎn)離閥座132放置或移開，以允許流體流經(jīng)流體流動(dòng)路徑124。閥桿156通過閥蓋108延伸 出閥體104,并且可以耦合到致動(dòng)器(未示出），以使得致動(dòng)器能夠調(diào)節(jié)控制元件140的位置， 更具體地說，調(diào)節(jié)閥塞152相對(duì)于流動(dòng)路徑124的位置，以便調(diào)節(jié)流體通過控制閥100的流 動(dòng)。
[0024] 在其它示例中，控制閥100可以是不同類型的控制閥，舉例來說，例如，角度式控制 閥、旋轉(zhuǎn)控制閥（例如，F(xiàn)isher€)Vee-Bal 1?V150閥、Fisher?Vee-Bal 1?V300閥等）、節(jié)流 閥、隔離閥、或其它控制閥。此外，控制閥1 〇〇的部件(例如，閥體104、閥座132、閥籠136等)可 以與本文中明確描繪的部件不同。例如，入口 116、出口 120、以及在二者之間延伸的流體流 動(dòng)路徑124在形狀和/或尺寸上可以不同，但仍然執(zhí)行預(yù)期功能。作為另一個(gè)示例，如下面將 說明的，閥座132和閥籠136的形狀、尺寸、和/或配置可以不同。例如，閥籠136可以是包括上 閥籠部分和下閥籠部分的兩件式閥籠。
[0025] 圖2更詳細(xì)地示出了多材料的閥塞152。如圖2中所示出的，閥塞152包括基部200以 及耦合到基部200的套筒204。在該示例中，由成形為基本上圓柱形的本體208以及從本體 208向外（當(dāng)從圖2中觀看時(shí)，向下)延伸的圓柱形螺柱212來限定基部200。在本體208的外表 面中形成兩個(gè)環(huán)形開口 216,并且由本體208來限定環(huán)形肩部220。配置環(huán)形開口 216中的每 個(gè)環(huán)形開口的尺寸以接收密封元件(未示出）。如下面將更詳細(xì)描述的，環(huán)形肩部220被構(gòu)造 并布置為接合套筒204的對(duì)應(yīng)部分。本體208中還限定了內(nèi)孔224,以便接收閥桿156(參見圖 1)的端部?；?00還包括耦合到螺柱212(例如，在螺柱212上整體形成）的引導(dǎo)件226,以及 在螺柱212的端部232上或者臨近螺柱212的端部232形成或限定的多個(gè)螺紋228。將意識(shí)到， 螺柱212和內(nèi)孔224至少在該示例中彼此同軸，即，它們均沿著控制閥100的縱向軸A定向。 [0026] 在該示例中，由圓柱形本體236和圓柱形壁240來限定套筒204,圓柱形壁240從本 體236向外（當(dāng)在圖2中觀看時(shí)，向上)延伸并在端部242處終止。端部242通常被構(gòu)造并布置 為接合基部200的肩部220。在套筒204中限定內(nèi)孔244。如下面將描述的，內(nèi)孔244被構(gòu)造并 布置為接收螺栓212的一部分。
[0027]如上面討論的，可能期望由兩種或更多種不同的材料來制造閥內(nèi)件部件，例如，閥 塞152。如本文中所描述的，基部200和套筒204由不同的材料構(gòu)成。換句話說，基部200由第 一材料制成或構(gòu)成，而套筒204由與第一材料不同的第二材料制成或構(gòu)成。例如，基部200可 以由高強(qiáng)度材料(舉例來說，例如，鈦、不銹鋼、超合金或高性能合金（如INC0NEL?(例如， Inconel 718)或者HASTELL0Y?)、另一種類型的高鎳合金、某種其它合金、或者另一種適當(dāng) 的高強(qiáng)度材料)制成或構(gòu)成。例如，套筒204可以由不那么昂貴但是適當(dāng)強(qiáng)度的材料(舉例來 說，例如，碳化物、陶瓷材料、或者某種其它適當(dāng)?shù)牟牧?制成或構(gòu)成。
[0028]在任何情況下，由于不同材料具有不同的熱膨脹系數(shù)，因此基部200和套筒204具 有不同的熱膨脹系數(shù)，以使得基部200和套筒204響應(yīng)于熱變化(例如，溫度上升或下降）而 相對(duì)于彼此膨脹或收縮。在該示例中，基部200具有比套筒204要高的熱膨脹系數(shù)，以使得基 部200將響應(yīng)于熱變化而相對(duì)于套筒204膨脹或收縮。但是在其它示例中，不一定是這種情 況(例如，相反，基部200可以具有比套筒204要低的熱膨脹系數(shù)）。雖然基部200與套筒204之 間的差異熱膨脹或收縮當(dāng)然將取決于用于制造基部200和套筒204的確切材料而變化，但是 將意識(shí)到，這種差異可以是非常大的，特別是當(dāng)在升高的溫度使用閥內(nèi)件組件112時(shí)。然而， 如上面討論的，任何這種差異移動(dòng)可能損害控制閥100的特性，并且在某些情況下可能導(dǎo)致 多材料的閥塞152發(fā)生故障。
[0029]本公開內(nèi)容的閥塞152因此包括熱補(bǔ)償裝置250,該熱補(bǔ)償裝置250被布置在基部 200與套筒204之間，以補(bǔ)償那些部件之間的熱膨脹差異，并且減少基部200與套筒204之間 的差異移動(dòng)（其通常將影響閥塞152的結(jié)構(gòu)完整性）。當(dāng)基部200由具有比構(gòu)成套筒204的材 料要高的熱膨脹系數(shù)的材料制成時(shí)，裝置250可以由具有比用于制造套筒204的材料要高的 熱膨脹系數(shù)的材料制成(熱膨脹系數(shù)還可以（但不需要)高于基部200的系數(shù)），以使得裝置 250補(bǔ)償(或者有助于抵消)套筒204的較低的熱膨脹系數(shù)。反之，當(dāng)套筒204由具有比構(gòu)成基 部200的材料的系數(shù)要高的熱膨脹系數(shù)的材料制成時(shí)，裝置250可以由具有比用于制造套筒 204的材料要低的熱膨脹系數(shù)的材料制成(熱膨脹系數(shù)還可以（但不需要)低于基部200的系 數(shù)），以使得裝置250補(bǔ)償(或者抵消)套筒204的較高的熱膨脹系數(shù)。在任一種情況下，套筒 204和裝置250具有組合的熱膨脹系數(shù)，與套筒204自身(在沒有裝置250的情況下）的熱膨脹 系數(shù)相比，該組合的熱膨脹系數(shù)會(huì)更接近于基部200的熱膨脹系數(shù)并且與基部200的熱膨脹 系數(shù)更兼容。換句話說，與套筒204(在沒有裝置250的情況下）與基部200的熱膨脹系數(shù)之間 的差別相比，套筒204和裝置250的組合的熱膨脹系數(shù)與基部200的熱膨脹系數(shù)之間的差別 更小。在某些情況下，裝置250可以由如下材料制成，該材料使得套筒204和裝置250的組合 的熱膨脹系數(shù)基本上等于基部200的熱膨脹系數(shù)或者與基部200的熱膨脹系數(shù)基本上匹配。 在任何情況下，裝置250使遍及閥塞152的產(chǎn)生的熱膨脹差異最小化，由此減少了差異移動(dòng) (否則響應(yīng)于控制閥100中的熱變化將在基部200與套筒204之間出現(xiàn)這種差異移動(dòng)）。
[0030]在該示例中，熱補(bǔ)償裝置250采取環(huán)形插入件或間隔件254的形式，該環(huán)形插入件 或間隔件254被布置在由基部200和套筒204限定并且位于基部200與套筒204之間的壓蓋 258內(nèi)。壓蓋258是由基部200與套筒204的表面之間的連結(jié)處或接口限定的負(fù)空間或中空空 間，舉例來說，例如，凹□、凹陷部、或者局部腔。如圖2中所示出的，在該示例中，壓蓋258被 限定在基部200的本體208的表面262、套筒204的壁240的內(nèi)部266、套筒204的本體236的表 面270、以及基部200的螺柱212之間的連結(jié)處或接口之間。
[0031]由于在該示例中基部200具有比套筒204要高的熱膨脹系數(shù)，因此熱補(bǔ)償插入件 254由具有比套筒204要高(并且可能比基部200要高，這取決于基部200的材料)的熱膨脹系 數(shù)的材料(例如，不銹鋼(例如，300系列不銹鋼)或者另一種高膨脹率的材料)制成，以使得 裝置250補(bǔ)償套筒204的較低的熱膨脹系數(shù)。如上面討論的，插入件254因此有助于使響應(yīng)于 熱變化而在基部200與套筒204之間的差異移動(dòng)最小化。
[0032] 如圖2中所示出的，閥塞152還包括緊固元件300,其用于將套筒204耦合到基部200 并且將熱補(bǔ)償裝置250保持在壓蓋258內(nèi)。在該示例中，緊固元件300是閥塞末梢部302,該閥 塞末梢部302由合金6制成或構(gòu)成，但是替代地可以由不同的材料(舉例來說，例如不銹鋼、 鑄鐵、各種合金、某種其它適當(dāng)?shù)牟牧?、或者它們的組合)制成。緊固元件300包括本體部304 和頭部308,該頭部308從本體部304向外并且向下延伸。本體304的外表面312被設(shè)置尺寸并 被布置為接合套筒204的本體236的對(duì)應(yīng)外表面316。在緊固元件300的本體304中限定內(nèi)孔 320,該內(nèi)孔320在形狀和尺寸上與孔244相同。內(nèi)孔320包括多個(gè)螺紋324。內(nèi)孔320被設(shè)置尺 寸并被布置為利用本體304中形成的開口 328和螺紋324來接收螺柱212的一部分，特別是螺 柱212的端部232,開口 328被配置為接收螺柱212上形成的引導(dǎo)件226,并且螺紋324被配置 為以螺紋方式接合螺柱212的螺紋228。這種連接將螺柱212固定地保持在位置中，但還向閥 塞152提供了額外的穩(wěn)定性。最后，頭部308限定了密封表面332,密封表面332被配置為：當(dāng) 閥塞152處于圖1中所示出的閉合位置中時(shí)，接合閥座132的座表面(seating surface)。
[0033]要意識(shí)到，閥塞152可以不同并且仍然起到如本文中所描述的功能。圖3示出了根 據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)方面而構(gòu)造的多材料的閥塞352的一個(gè)替代的示例。閥塞352與 結(jié)合圖1和圖2所描述的閥塞152類似，其中使用類似的附圖標(biāo)記來示出類似的部件，但是采 取稍微不同的形式。具體而言，在閥塞352中，緊固元件300焊接或者以其它方式粘合到螺柱 212(其具有與圖1和圖2中的螺柱212稍微不同的形式），而不是螺紋連接到螺柱212(對(duì)于閥 塞152來說是這種情況）。因此，閥塞352不包括螺紋228或者螺紋324。閥塞352也不需要像閥 塞152-樣包括引導(dǎo)件226。還可以想到多材料的內(nèi)件部件的其它示例。在其它示例中，基部 200、套筒204、熱補(bǔ)償裝置250、以及緊固元件300可以在形狀、尺寸、和/或構(gòu)造上不同。例 如，套筒204不需要包括引導(dǎo)件328。作為另一個(gè)示例，熱補(bǔ)償裝置250可以被布置在具有與 壓蓋258不同的尺寸和/或形狀的壓蓋中。在某些示例中，熱補(bǔ)償裝置250可以采取一個(gè)或多 個(gè)彈簧元件或偏置元件而不是插入件254的形式。彈簧元件可以是或者可以包括纏繞式墊 片、金屬〇形環(huán)、貝式墊圈、螺栓帽、其它彈簧元件、或者它們的組合。此外，在其中套筒204具 有比基部200高的熱膨脹系數(shù)的示例中，裝置250可以由具有比套筒204低(并且可能比基部 200低，這取決于基部200的材料)的熱膨脹系數(shù)的材料制成。此外，基部200、套筒204、和/或 熱補(bǔ)償裝置250可以用與本文中所描述的不同的方式來耦合在一起。套筒204可以用不需要 緊固元件300的方式來耦合到基部200(例如，基部200和套筒204可以焊接或者以其它方式 粘合在一起）。
[0034] 最后，雖然本公開內(nèi)容中的圖1和圖2描述了在閥塞152中使用熱補(bǔ)償裝置，并且本 公開內(nèi)容中的圖3描述了在閥塞352中使用熱補(bǔ)償裝置，但是將意識(shí)到，本公開內(nèi)容的原理 可以應(yīng)用于不同的閥內(nèi)件部件(例如，閥座)或者類似地暴露于熱變化的任何其它多材料的 部件。
[0035] 基于前述的描述，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本文中所描述的閥內(nèi)件部件包括一種對(duì)當(dāng)閥內(nèi)件 部件的不同部分由不同材料制成時(shí)所出現(xiàn)的熱膨脹差異進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置。該裝置以調(diào)節(jié)不 同部件之間的差異熱膨脹的方式來進(jìn)行補(bǔ)償，由此允許在相同部件中使用具有不同的熱膨 脹系數(shù)的材料，而同時(shí)使這種熱膨脹會(huì)對(duì)閥內(nèi)件部件的完整性具有的影響最小化。
[0036] 本文中描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，包括發(fā)明人已知的用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型 的一個(gè)或多個(gè)最佳模式。雖然本文中示出并描述了多個(gè)示例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易 理解，各個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)不需要是相互排斥的。相反，一旦閱讀了本文中的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⒁粋€(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征與剩余實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征進(jìn)行組 合。此外，還應(yīng)當(dāng)理解，所示出的實(shí)施例僅是示例性的，并且不應(yīng)當(dāng)被視為限制本實(shí)用新型 的范圍。除非本文中另外指示或者另外與上下文明顯矛盾，否則可以以任何適當(dāng)?shù)捻樞騺?執(zhí)行本文中描述的所有方法。使用本文中所提供的任何或所有示例、或示例性語言（例如， "例如"）僅旨在更好地闡明本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的方面，而并非對(duì)本實(shí) 用新型的范圍造成限制。本說明書中沒有語言應(yīng)當(dāng)被解釋為指示任何未要求保護(hù)的元件對(duì) 于本實(shí)用新型的實(shí)施來說是必不可少的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述 閥內(nèi)件部件包括： 基部，所述基部由具有第一熱膨脹系數(shù)的第一材料構(gòu)成； 套筒，所述套筒耦合到所述基部，并且由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)不同的第二熱膨 脹系數(shù)的第二材料構(gòu)成；以及 熱補(bǔ)償裝置，所述熱補(bǔ)償裝置被布置在壓蓋內(nèi)，所述壓蓋被限定在所述基部與所述套 筒之間，所述熱補(bǔ)償裝置由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)和所述第二熱膨脹系數(shù)都不同的第 三熱膨脹系數(shù)的第三材料構(gòu)成，以使得所述熱補(bǔ)償裝置使所述閥內(nèi)件部件的產(chǎn)生的熱膨脹 差異最小化。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，還包括緊固件，所述緊固件固定到 所述基部的一部分，以將所述套筒耦合到所述基部。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述基部包括向外延伸的螺柱，所 述螺柱被設(shè)置在形成于所述套筒中的內(nèi)孔中。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述熱補(bǔ)償裝置包圍所述向外延伸 的螺柱的一部分。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述螺柱具有螺紋部，所述螺紋部 被配置為以螺紋方式接合所述緊固件的配合螺紋部。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述套筒由碳化物構(gòu)成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述基部由超合金材料構(gòu)成。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述緊固件由合金(6)構(gòu)成。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述第一熱膨脹系數(shù)大于所述第二 熱膨脹系數(shù)，并且其中，所述第三熱膨脹系數(shù)大于所述第二熱膨脹系數(shù)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥內(nèi)件部件，其特征在于，所述第三熱膨脹系數(shù)大于所述第 一熱膨脹系數(shù)。11. 一種流體流動(dòng)控制設(shè)備，包括： 閥體，所述閥體限定入口、出口、以及在所述入口與所述出口之間延伸的流體流動(dòng)路 徑；以及 閥內(nèi)件組件，所述閥內(nèi)件組件設(shè)置在所述閥體內(nèi)，并且所述閥內(nèi)件組件包括： 閥座，所述閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)并且限定孔口，所述流體流動(dòng)路徑通過所述孔口； 閥籠，所述閥籠耦合到所述閥體內(nèi)的所述閥座并且限定內(nèi)孔；以及 流動(dòng)控制構(gòu)件，配置所述流動(dòng)控制構(gòu)件的尺寸以便插入到所述閥籠的所述內(nèi)孔中，并 且所述流動(dòng)控制構(gòu)件能夠沿著軸在所述流動(dòng)控制構(gòu)件接合所述閥座環(huán)的閉合位置與所述 流動(dòng)控制構(gòu)件和所述閥座環(huán)間隔開的打開位置之間移動(dòng)，其特征在于，所述流動(dòng)控制構(gòu)件 包括： 基部，所述基部由具有第一熱膨脹系數(shù)的第一材料構(gòu)成； 套筒，所述套筒耦合到本體，并且由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)不同的第二熱膨脹系 數(shù)的第二材料構(gòu)成；以及 熱補(bǔ)償裝置，所述熱補(bǔ)償裝置被布置在壓蓋內(nèi)，所述壓蓋被限定在所述基部與所述套 筒之間，所述熱補(bǔ)償裝置由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)和所述第二熱膨脹系數(shù)都不同的第 三熱膨脹系數(shù)的第三材料構(gòu)成，以使得所述熱補(bǔ)償裝置使所述流動(dòng)控制構(gòu)件的產(chǎn)生的熱 膨脹差異最小化。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述流動(dòng)控制構(gòu)件還包括 緊固件，所述緊固件固定到所述基部的一部分，以將所述套筒耦合到所述基部。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述基部包括向外延伸的 螺柱，所述螺柱設(shè)置在形成于所述套筒中的內(nèi)孔中。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述熱補(bǔ)償裝置包圍所述 向外延伸的螺柱的一部分。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述螺柱具有螺紋部，所 述螺紋部被配置為以螺紋方式接合所述緊固件的配合螺紋部。16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述套筒由碳化物構(gòu)成。17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述基部由超合金材料構(gòu) 成。18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述緊固件由合金(6)構(gòu) 成。19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體流動(dòng)控制設(shè)備，其特征在于，所述第一熱膨脹系數(shù)大于 所述第二熱膨脹系數(shù)，并且其中，所述第三熱膨脹系數(shù)大于所述第二熱膨脹系數(shù)。20. -種用于流體流動(dòng)控制設(shè)備的閥內(nèi)件組件的熱補(bǔ)償閥內(nèi)件部件，其特征在于，所 述閥內(nèi)件部件包括： 基部，所述基部包括本體以及從所述本體向外延伸的螺柱，所述基部由具有第一熱膨 脹系數(shù)的第一材料構(gòu)成； 套筒，所述套筒耦合到所述基部，并且所述套筒包括本體以及從所述本體向上延伸的 圓周壁，所述套筒由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)不同的第二熱膨脹系數(shù)的第二材料構(gòu)成； 以及 熱補(bǔ)償裝置，所述熱補(bǔ)償裝置被布置在壓蓋內(nèi)，所述壓蓋被限定在所述基部的所述螺 柱與所述套筒的所述圓周壁之間，所述熱補(bǔ)償裝置由具有與所述第一熱膨脹系數(shù)和所述第 二熱膨脹系數(shù)都不同的第三熱膨脹系數(shù)的第三材料構(gòu)成，以使得所述熱補(bǔ)償裝置使所述閥 內(nèi)件部件的產(chǎn)生的熱膨脹差異最小化。
【文檔編號(hào)】F16K31/64GK205504018SQ201620105559
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】J·W·理查森, T·R·帕里
【申請(qǐng)人】費(fèi)希爾控制產(chǎn)品國際有限公司