專利名稱：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)器通常分布于過程控制系統(tǒng)，用于控制多種流體(比如液體、氣體等)的壓強。流體調(diào)節(jié)器典型用于將流體的壓強調(diào)節(jié)至實質(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)器在出口提供一個相對低壓并且實質(zhì)上不變的壓強。為了調(diào)節(jié)下游壓強，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。閥設(shè)備位于流體流動通道內(nèi)，控制或調(diào)節(jié)入口和出口間的流體流動。閥設(shè)備操作地耦接至傳感元件，該傳感元件可根據(jù)跨傳感元件的壓強差，使得閥設(shè)備在允許流體在入口和出口間流動的開啟位置以及防止或限制流體在入口和出口間流動的關(guān)閉位置之間移動。為了在流體流動通道內(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，在組裝的過程中，這樣的螺紋連接可能在閥設(shè)備過濾器的下游形成雜質(zhì)(比如碎片或污染物)。操作中，高壓過程流體可造成雜質(zhì)流入流體流動通道，污染下游組件或設(shè)備。對于高純度的應(yīng)用，被污染的流體可能無法被接受。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)閉位置時這可導(dǎo)致不正確的密封和/或損壞閥設(shè)備。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中操作中，高壓過程流體可造成雜質(zhì)流入流體流動通道，污染下游組件或設(shè)備的問題。在一個示例中，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，該外殼具有至少部分地限定該流體流動通道的孔。該外殼具有可移動的閥組件，該組件通過非螺紋連接被設(shè)置在該孔內(nèi)且與該流體流動通道的該低壓側(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)器的開口。密封系統(tǒng)防止雜質(zhì)在該流體流動通道的該高壓側(cè)與該流體流動通道的該低壓側(cè)之間流動。有利地，該可移動閥組件用于控制在該流體流動通道的該低壓側(cè)和該流體流動通道的該高壓側(cè)之間的流體流動，其中該可移動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)包括密封件和過濾器，用于俘獲在該流體調(diào)節(jié)器的該開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)通過傳感腔在該流體流動通道中流動。有利地，該過濾器耦接至該外殼，并設(shè)置在該流體流動通道的該高壓側(cè)內(nèi)的該入口和該孔之間，以使得該密封件和該過濾器在該過濾器上游俘獲雜質(zhì)，以防止該過濾器下游的過程流體的污染。有利地，該過濾器設(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)通過該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔在該流體流動通道流中流動。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)器的入口之間的過濾器，其中，該過濾器和該密封件阻隔該過濾器上游的雜質(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。在另一個示例中，閥設(shè)備包括閥體，該閥體具有螺紋的開口，該開口至少部分地限定了在入口和出口之間的流體流動通道。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口，該閥套筒具有耦接至該外殼的過濾器。該外殼具有孔用于容納流動控制組件，以使得該流動控制組件通過該過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)污染該過濾器下游的過程流體，其中，該密封件和該過濾器在該過濾器上游的該流體調(diào)節(jié)器的該開口中隔離雜質(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濾器的上游。有利地，該過濾器設(shè)置在該孔內(nèi)的該閥座和該帽子之間，以使得該過濾器包圍在該閥座和該帽子之間的該提升頭，其中，該過濾器接合該閥座以將該閥座保持在該孔內(nèi)。有利地，該過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、該過濾器和該閥體的該開口的內(nèi)表面之間。 采用本實用新型的方案，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，該閥設(shè)備限定了該流體流動通道的低壓側(cè)和該流體流動通道的高壓側(cè)，并且該閥設(shè)備可以包括可移動的閥部件，用于控制流體流動通道的低壓側(cè)和該通道的高壓側(cè)之間的流體流動。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)來防止雜質(zhì)在流體流動通道的高壓側(cè)和該流體流動通道的低壓側(cè)間流動。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)器的流體流動通道的過濾部分。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)通過傳感腔在該流體流動通道中流動。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)可包括過濾器，該過濾器被設(shè)置于流體流動通道中，從而該外部螺紋被設(shè)置于過濾器和密封件之間。如此，該示例性的密封件和過濾器防止雜質(zhì)流入流體流動通道。特別地，該示例性的過濾器和密封件隔離或俘獲在該過濾器的上游的雜質(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，該示例性的過濾器和密封件俘獲或容納過濾器上游的任何雜質(zhì)。更進一步，不像傳統(tǒng)的流體調(diào)節(jié)器，示出的示例中的該閥設(shè)備保留了可移動的流體控制組件，該組件通過非螺紋連接位于閥設(shè)備的孔內(nèi)。換而言之，在過濾器下游或是流體流動通道的已過濾側(cè)，這里描述的該示例性的閥設(shè)備不具有螺紋連接。因此，非螺紋連接進一步減少了過濾器下游的過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的簡要描述。參照圖1，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。負載組件110設(shè)置于蓋子104內(nèi)，提供負載至隔板112，該負載對應(yīng)于所需的流體出口壓強。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，該傳感腔通過通道116與出口 108流體連通。閥設(shè)備或提升頭118相對于閥座120移動，以調(diào)節(jié)或調(diào)整入口 106和出口 108之間的流體流動。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的過程中產(chǎn)生的)，在螺紋134和136接合或或相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，該毛邊可能折斷或產(chǎn)生金屬顆?；蚬涡肌Ｔ谀承┣闆r下，在產(chǎn)生壓強脈沖的壓強循環(huán)應(yīng)用或高壓應(yīng)用中，過程流體可以造成這些雜質(zhì)或顆粒攪動并流入該傳感腔114，從而污染在該流體流動通道116中流動的過程流體，并污染下游元件或設(shè)備。附加地或替代地，該雜質(zhì)或顆粒會流動或堆積在該閥座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，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能夠相對于該閥體102和該隔板112進行準確的定位。然而，因為該螺紋134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)流入流體流動通道。更進一步，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，穿過該流體流動通道的振動和/或壓強脈沖可以攪動在該螺紋134和136之間的碎片或雜質(zhì)，造成雜質(zhì)通過該傳感腔114流入該流體流動通道。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/或振動造成該螺紋134和136之間的碎片或雜質(zhì)流入流體流動通道。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)可以因為重力和/或振動而落入該傳感腔114。更進一步，盡管美國標準錐管螺紋(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，這是因為NPT螺紋可以造成該保持器126相對于該閥體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相對于該閥座132的位置，以及，因此影響對于該隔板112的已給定沖程位置的流體流動速率。例如，如果該保持器126相對于該閥體308處于比所需低的高度，那么為了獲得所需的流體流動速率，該隔板112就不得不被沖擊比必要的更長的距離。進一步，在某些情況下，在該流體調(diào)節(jié)器100組裝后進行清潔可能并不合適，因為在清潔后，清潔溶劑或溶液可無法徹底從該流體調(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，該溶液在操作中可以與過程流體(如氧氣)相互作用。圖2示出了已知的閥套筒或設(shè)備200，它可用于實現(xiàn)圖I所示的該流體調(diào)節(jié)器100。在這個示例中，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的流體流動通道212流體連通。換而言之，該螺紋206和208設(shè)置于過濾器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)可以在流體流動通道中流動，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，該提升頭216接合該閥座210時，阻礙實質(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。參照圖3，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限定了負載腔318，以接納負載組件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通過通道328流體地耦接至出口 312，并傳感該出口 312的流體壓強。該負載組件320通過隔板平臺或背板平臺330操作地耦接至隔板314，并為該隔板314提供參考的力或負載(如預(yù)設(shè)的力)。在此例中，該負載組件320包括偏置元件332(如彈簧)設(shè)置于該負載腔318內(nèi)，該元件通過該隔板平臺330為該隔板314提供負載。該偏置元件332坐落在該隔板平臺330和彈簧按鈕334之間，該彈簧按鈕通過螺釘338操作地耦接至彈簧調(diào)節(jié)器336。該彈簧調(diào)節(jié)器336通過該彈簧按鈕334移動該偏置元件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)的力和負載。例如，向第一方向(如順時針方向)或第二方向(如逆時針方向)旋轉(zhuǎn)該彈簧調(diào)節(jié)器334，改變該偏置兀件332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，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的孔或開口 342內(nèi)(如螺紋的開口)，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提供的壓強的、該隔板314上相對的壓強差，造成該閥設(shè)備302在允許流體流動通過該流體調(diào)節(jié)器300的通道的開位置，和限制流體流動通過該流體調(diào)節(jié)器300的通道的關(guān)位置之間移動。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，至少部分地限定流體流動通道。更具體地，當(dāng)耦接至該流體調(diào)節(jié)器300的流體流動通道內(nèi)時，該閥設(shè)備 302限定與該入口 310流體連通的、流動通道的高壓側(cè)403，和與該出口 312流體連通的、流體流動通道的低壓側(cè)405?？梢苿拥拈y或流動控制組件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。在此例中，該流動控制組件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相對于(如接合)該提升頭410的桿413移動，以相對于該閥座412移動該提升頭410，以調(diào)節(jié)或控制通過該通道的流體流動。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也包括過濾器或過濾套筒426 (如屏蔽)，其耦接至該外殼402，從而該過濾器426設(shè)置于該入口腔344內(nèi)。如圖所示，該過濾器426設(shè)置于該帽子420和該閥座412之間，用于過濾從該入口 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使得該過濾器426保持在該外殼402的該孔406內(nèi)。如圖所示，該過濾器426是圓柱形燒結(jié)金屬過濾器，它實質(zhì)性地包括或包圍該提升頭410。該過濾器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)或碎片通過該傳感腔326在流體流動通道的該高壓側(cè)403和流體流動通道的低壓側(cè)405之間流動。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)通過該傳感腔326流入流體流動通道。該閥體308的該開口 342造成該0型環(huán)在被耦接至該開口 342時壓縮或變形，用以在該閥體308和該外殼402之間提供相對流體緊密的密封。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相對于該閥體308的一個合適位置(如高度，垂直度等)。因此，NPT螺紋可能不合適，這是因為這樣的螺紋可以阻止該法蘭430接合該表面431。對于該隔板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 了通過該孔408的預(yù)測的流速。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移動離開該閥座412 —定距離(如更大的距離或更小的距離)，這會提供通過該孔408的流體流速，不同于在該隔板314的給定沖程長度處的所預(yù)測的流體流速(如流體流速大于或小于在已給定沖程長度處的所預(yù)測的流體流速)。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，并造成跨過該閥座412的流體泄漏。如果該閥設(shè)備302位置過低(如低于圖中所示高度)，該隔板314不得不移動或彎曲更多的量或距離以移動該提升頭410遠離該閥座412至打開位置，這可以造成該隔板314因為應(yīng)力或疲勞而故障。進一步，該示例中的該閥設(shè)備302在流體流動通道的該低壓側(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濾器426下游的雜質(zhì)或碎片，污染通道內(nèi)流動的流體，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，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。進一步，該帽子420的該螺紋422和該外殼402的螺紋432位于該過濾器426上游，或相鄰于該過濾器426的未過濾側(cè)，和/或和該高壓側(cè)403連通。因此，該密封件428和該過濾器426隔離或者防止由該螺紋422和432在組裝過程中形成的雜質(zhì)流入該通道的低壓側(cè)403。進一步，該密封件428防止由該閥設(shè)備302的螺紋404和該閥體308的開口 342的螺紋434之間在組裝過程中形成的雜質(zhì)流入該流體流動通道的低壓側(cè)403。參照圖3和4，在操作中，該示例性流體調(diào)節(jié)器300通過該入口 310耦接至例如提供相對高壓流體(如氣體)的上游壓強源，并通過該出口 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)通過該流體調(diào)節(jié)器300的流體流動通道的出口壓強至所需的壓強值，該壓強值對應(yīng)于由該可調(diào)負載組件320所提供的預(yù)設(shè)負載。為獲得所需的出口壓強，該調(diào)節(jié)器336被旋轉(zhuǎn)(如順時針或逆時針方向)，以增加或減少該偏置元件332施加在該隔板314第一側(cè)316上的負載。參考預(yù)設(shè)壓強設(shè)置后，該傳感腔326通過該通道328傳感出口 312的加壓流體的壓強，這使得在隔板314響應(yīng)于感應(yīng)腔326中的壓強變化、基于由該傳感腔326的加壓流體和該偏置元件332跨隔板314兩端提供的壓強或力的差值而移動?？缭摳舭?14的壓強差造成該提升頭410在打開位置和關(guān)閉位置之間移動，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，在打開位置處該提升頭410移動遠離該閥座412以允許該入口 310和該出口 312之間的流體流動。該加壓流體在該入口 310和該出口 312之間流動，直到該隔板314相對兩側(cè)的壓強或力平衡。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時產(chǎn)生，該雜質(zhì)流向該過濾器426，該過濾器防止或?qū)嵸|(zhì)上地限制雜質(zhì)、顆?；蛭廴疚锿ㄐ羞M入流體流動通道。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)通過該傳感腔326流入流體流動通道。因此，該密封件428和該過濾器426在該過濾器426上游捕捉或俘獲雜質(zhì)，并且遠離流體流動通道。因此，流體中的和/或在該流體調(diào)節(jié)器300組裝過程中產(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通道的高壓側(cè)403中。另外，該閥座412和該提升頭410被保護遠離雜質(zhì)，這是因為該密封件428和該過濾器426都阻止雜質(zhì)抵達或堆積在該閥座412和/或該提升頭410上。
進一步，該閥設(shè)備302提供了與該流體流動通道的該低壓側(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，該閥組件302不會在該過濾器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(相對的高流速)和高過程流體入口壓強(如4500psi)。為了平衡該提升頭410，該提升頭410包括流體流動通道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，防止入口壓強流入該空位442。在操作中，該提升頭410和該出口壓強實質(zhì)上平衡，這樣，在移動該提升頭410時，該隔板314不必克服入口壓強的力。如果沒有該密封件，那么該入口壓強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包括過濾器504，該過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對比，示例的該閥設(shè)備502中的該過濾器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，該過濾器504通過按壓配合、卡扣配合、干涉配合等，稱接至該外殼506的端512。特別地,該外殼506的端512包括垂片或指部514，用于接納該過濾器504的擴大部分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可以被用于相對低Cv(低流動)特性和相對低的過程流體入口壓強。類似圖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，以防止在操作過程中，雜質(zhì)流入該孔510或流體流動通道。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)通過該傳感腔528流入流體流動通道。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。進一步，該閥設(shè)備502包括位于該過濾器504下游的非螺紋連接。因此，該過濾器504和該密封件526在該過濾器504上游，捕捉或包含雜質(zhì)。在操作中，該過濾器504和該密封件526在該過濾器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)。參照圖6，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，第一和第二密封件618和622捕捉或包含組裝過程中可以產(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的流體流動通道。進一步，過濾器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，但是本專利的覆蓋范圍不限于此。相反，本專利涵蓋所有在字面上或在等同原則下實質(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)器的流體流動通道內(nèi)，用于限定該流體流動通道的低壓側(cè)和該流體流動通道的高壓側(cè)，當(dāng)該外殼耦接到該流體調(diào)節(jié)器時，該外殼具有至少部分地限定該流體流動通道的孔，該外殼上有可移動的閥組件，該閥組件通過非螺紋連接被設(shè)置在該孔內(nèi)且與該流體流動通道的該低壓側(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)器的開口 ；以及 密封系統(tǒng)，防止雜質(zhì)在該流體流動通道的該高壓側(cè)與該流體流動通道的該低壓側(cè)之間流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥組件，其特征在于，該可移動閥組件用于控制在該流體流動通道的該低壓側(cè)和該流體流動通道的該高壓側(cè)之間的流體流動，其中該可移動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)包括密封件和過濾器，用于俘獲在該流體調(diào)節(jié)器的該開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)通過傳感腔在該流體流動通道中流動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，該過濾器耦接至該外殼，并設(shè)置在該流體流動通道的該高壓側(cè)內(nèi)的該入口和該孔之間，以使得該密封件和該過濾器在該過濾器上游俘獲雜質(zhì)，以防止該過濾器下游的過程流體的污染。
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)通過該流體調(diào)節(jié)器的傳感腔在該流體流動通道流中流動。
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)器的入口之間的過濾器，其中，該過濾器和該密封件阻隔該過濾器上游的雜質(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，具有螺紋的開口，該開口至少部分地限定了在入口和出口之間的流體流動通道； 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口，該閥套筒具有耦接至該外殼的過濾器，該外殼具有孔用于容納流體動控制組件，其中，該流動控制組件通過該過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)污染該過濾器下游的過程流體，其中，該密封件和該過濾器在該過濾器上游的該流體調(diào)節(jié)器的該開口中隔離雜質(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，以使得該過濾器包圍在該閥座和該帽子之間的該提升頭，其中，該過濾器 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、該過濾器和該閥體的該開口的內(nèi)表面之間。
專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，該外殼具有至少部分地限定該流體流動通道的孔。該外殼上有可移動的閥組件，該閥組件通過非螺紋連接設(shè)置于該孔內(nèi)且與該流體流動通道的該低壓側(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)器的開口。密封系統(tǒng)，防止雜質(zhì)在該流體流動通道的該高壓側(cè)與該流體流動通道的該低壓側(cè)之間流動。
文檔編號F16K17/30GK202493734SQ201120361670
公開日2012年10月17日 申請日期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 申請人:泰思康公司