專利名稱：控制閥流動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及閥，尤其涉及具有流量調(diào)節(jié)裝置的開/關(guān)閥、節(jié)流閥和控制閥背景技術(shù)節(jié)流閥、開/關(guān)閥和控制閥在過程控制系統(tǒng)中被廣泛地用來控制過程流體的一些參數(shù)。雖然過程控制系統(tǒng)利用這種閥來最終控制流體的壓力、液位、pH或其它期望的參數(shù)，但是這種閥基本上用于控制流體的流量。
通常，開/關(guān)閥、節(jié)流閥或控制閥包括一流體入口通道，該流體入口通道通過一孔口與流體出口通道相連接；以及一關(guān)閉元件，該關(guān)閉元件被設(shè)置在孔口中，從而控制流體流經(jīng)孔口的流量。關(guān)閉元件可包括一具有一表面的閥塞，該表面倚靠著位于孔口處的座環(huán)。在操作期間，控制系統(tǒng)使閥塞朝著和離開座環(huán)的表面移動，以便提供流經(jīng)孔口和閥的期望的流體流。通常，為了確保閥達到期望的流動參數(shù)，就需要分開的多組閥塞和座環(huán)。要更換閥塞和/或座環(huán)，就需要拆卸和重新裝配所述的閥，這就導(dǎo)致了額外的勞力以及閥不能再繼續(xù)使用。因此，希望能通過利用單個閥塞和單個座環(huán)來達到多個期望的流動參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于限制閥桿行程的裝置。通過把閥塞安置在多個預(yù)定位置的其中一個位置中，就能對流動特性進行精確控制，從而在閥中實現(xiàn)多個預(yù)定流動特性的其中一個期望的特性。
所述裝置可包括一件式或兩件式套筒，該套筒可拆卸地固定到閥桿上。


通過下面的描述，并結(jié)合附圖，就可以更清楚地理解本發(fā)明的優(yōu)點，在這些附圖中圖1是閥的剖面圖，該閥包括一流動調(diào)節(jié)裝置；圖2表示流動調(diào)節(jié)裝置的另一實施例的立體圖，流動調(diào)節(jié)裝置被安裝到閥桿上；圖3表示流動調(diào)節(jié)裝置的另一替換實施例的前視立體圖，流動調(diào)節(jié)裝置被安裝到閥桿上；圖4表示圖3中的流動調(diào)節(jié)裝置的后視立體圖；圖5表示流動調(diào)節(jié)裝置的又一實施例的剖面圖，流動調(diào)節(jié)裝置被安裝到閥的隔膜盒上；圖6表示流動調(diào)節(jié)裝置的又一實施例的剖面圖；圖7表示流動調(diào)節(jié)裝置的又另一實施例的立體圖，流動調(diào)節(jié)裝置通過定位螺釘被安裝到閥桿上；圖8表示流動調(diào)節(jié)裝置的又另一實施例的部分剖面和側(cè)視圖，流動調(diào)節(jié)裝置通過一對定位螺釘被安裝到閥桿上；圖9表示流動調(diào)節(jié)裝置的另一實施例的部分切掉的立體圖，流動調(diào)節(jié)裝置通過一卡銷被安裝到閥桿上；圖10表示流動調(diào)節(jié)裝置的又一替換實施例的部分切掉的側(cè)視圖，流動調(diào)節(jié)裝置通過一彈簧環(huán)被安裝到閥桿上；圖11表示閥桿的側(cè)視圖，閥桿與垂直和水平凹槽的一“轉(zhuǎn)換通道”模式相結(jié)合，凹槽與一組盲孔相連接，以便可拆卸地把流動調(diào)節(jié)裝置固定到閥桿上；圖12表示流動調(diào)節(jié)裝置的進一步的替換實施例，流動調(diào)節(jié)裝置包括一兩件式流動調(diào)節(jié)套筒，該套筒被可拆卸地安裝到閥桿上；圖13A表示流動調(diào)節(jié)裝置的又一實施例的平面圖，流動調(diào)節(jié)裝置包括一兩件式內(nèi)部套筒和一膠管夾緊外部套筒；圖13B表示圖13A所示流動調(diào)節(jié)裝置沿線13B-13B的剖面圖；圖14表示流動調(diào)節(jié)裝置的部分剖面圖，流動調(diào)節(jié)裝置包括內(nèi)部和外部流動調(diào)節(jié)套筒，套筒相互螺紋地連接；
圖15A表示與流動調(diào)節(jié)裝置的又一實施例相結(jié)合的一閥蓋的側(cè)視圖，閥蓋包括位于閥蓋的任一側(cè)上的槽，以便限制閥桿的行程；圖15B表示圖15A所示的實施例沿線15B-15B的剖面圖。
具體實施例方式
首先參照圖1，一閥組件20包括一閥體22，該閥體22包括一出口通道24和一入口通道26；一孔口27，該孔口27設(shè)置在出口通道24與入口通道26之間；一閥蓋28；以及一隔膜盒30。(在一替換的例子中，入口通道26和出口通道24可以被顛倒，以致于流體入口通道變成流體出口通道，而流體出口通道則變成流體入口通道，從而，把向下的流量閥變成了向上的流量閥)。一閥桿32延伸穿過隔膜盒30、閥蓋28，并且部分地伸入閥體22內(nèi)。如圖1所示，一閥塞34被連接到閥桿32的下端36。閥塞34的尺寸和形狀被構(gòu)造成當(dāng)閥組件20處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)中時，能以密封的方式接合閥座38，該閥座38被設(shè)置在閥體22內(nèi)的孔口27中。閥桿32可以以一種已知的方式相對于閥蓋28、隔膜盒30和閥體22垂直地移動。例如，采用隔膜盒30內(nèi)的隔膜40，有利于閥桿32的垂直移動。
一杯形部件42可被固定在閥桿32的上端，以便有利于閥桿32精確地移動到多個位置的其中一個位置中，例如，移動到圖1所示三個位置中的一個位置中。如圖1所示，一調(diào)節(jié)旋鈕44可旋轉(zhuǎn)地連接到隔膜盒30上，且被設(shè)置在杯形部件42上。調(diào)節(jié)旋鈕44包括多個調(diào)節(jié)指針46，所說調(diào)節(jié)指針46的尺寸被構(gòu)造成能與杯形部件42的三個階梯表面48的其中一個表面相接合。
參照圖2，兩件式套筒50可拆卸地固定到閥桿32上，從而提供出另一種用于限制閥桿32的行程的方法。例如，如圖2所示，用一對緊固件52來把兩件式套筒50夾緊在閥桿32上。兩件式套筒50包括第一套筒半54和第二套筒半56，每個套筒半的內(nèi)部表面60上具有一些鋸齒58。套筒半54和56的內(nèi)部表面60上的鋸齒58的形狀和尺寸與設(shè)置在閥桿32上的桿鋸齒62相嚙合。鋸齒58的節(jié)距被構(gòu)造成可以對流動能力進行微調(diào)。
因此，通過松開緊固件52，然后根據(jù)需要在閥桿32上向上或向下移動兩件式套筒50，再把緊固件52重新緊固住，這樣就可以調(diào)節(jié)兩件式套筒50在閥桿32上的位置。
如果需要的話，閥組件20中可包括一目測指示構(gòu)件。例如，多個突起64a、64b和64c，如圖2所示，多個突起可以設(shè)置在閥蓋28上。突起64a、64b和64c可與兩件式套筒50的一表面相對齊，所述表面諸如套筒半54和56的階梯表面66。在圖2所示的實施例中，通過檢查階梯表面66是否與和期望流動狀況相關(guān)聯(lián)的突起64a、64b和64c相對齊，閥操作員或檢查員就可以目測確定閥組件20是否處于期望的流動結(jié)構(gòu)中。
例如，突起64A可對應(yīng)于1/2英寸端口、6Cv流動結(jié)構(gòu)，突起64B可對應(yīng)于3/8英寸端口、4Cv流動結(jié)構(gòu)，且突起64C可對應(yīng)于1/4英寸端口、2Cv流動結(jié)構(gòu)。
如圖3和圖4所示，一可選的結(jié)構(gòu)包括一圓筒形套筒68，該圓筒形套筒68具有細長槽70a和70b。圓筒形套筒68包括套筒半72a和72b，套筒半72a中設(shè)置有一細長槽70a，所說套筒半72b中設(shè)置有一細長槽70b。一緊固件74穿過槽70a和70b并且穿過閥桿32中的一孔(圖3和圖4中未示)。緊固件74可用一螺母76來固定到圓筒形套筒68上。
緊固件74和螺母76用于把套筒半72A和72B相互固定在一起，并且把套筒半72A和72B固定到閥桿32上。每個圓筒形套筒半72A和72B在其內(nèi)部表面上具有鋸齒(圖3和圖4中未示，但所述鋸齒大體上與圖2中所示的鋸齒58相同)，鋸齒的尺寸和形狀被構(gòu)造成與桿鋸齒62相嚙合。
參照圖5，表示了流動調(diào)節(jié)裝置的另一實施例。第一杯形桿調(diào)節(jié)件78包括一內(nèi)螺紋表面80，該內(nèi)螺紋表面80與第二杯形桿調(diào)節(jié)件84上的外螺紋表面82相嚙合，第二杯形桿調(diào)節(jié)件84被點焊到隔膜盒30上。第一杯形桿調(diào)節(jié)件78包括一柱部分86，該柱部分86穿過隔膜盒30并且通過一緊固件90與一調(diào)節(jié)旋鈕88相連接。一密封件92被設(shè)置在柱86和隔膜盒30之間。第一杯形桿調(diào)節(jié)件78的下表面94與閥桿32相接觸，或者與閥桿32相連接。因此，通過轉(zhuǎn)動旋鈕88，第一杯形桿調(diào)節(jié)件78可以被升高或降低，以便調(diào)節(jié)閥桿32的垂直位置。
參照圖6，表示出了一流動調(diào)節(jié)套筒96的一替換結(jié)構(gòu)，所說流動調(diào)節(jié)套筒96被螺紋地連接到閥桿32上。簡單地通過相對于閥桿32來轉(zhuǎn)動流動調(diào)節(jié)套筒96，就能使流動調(diào)節(jié)套筒96沿閥桿32垂直地移動。一旦流動調(diào)節(jié)套筒96位于一期望的位置中，就通過對著流動調(diào)節(jié)套筒96擰緊一鎖緊螺母98來把流動調(diào)節(jié)套筒96固定在位。鎖緊螺母98也被螺紋地設(shè)置在閥桿32上。為了確定流動調(diào)節(jié)套筒96是否位于期望的位置中，以便達到期望的流量，就需要用諸如突起64a、64b和64c(圖2)的目測指示器來確定是否與流動調(diào)節(jié)套筒96的上表面100相對齊。
參照圖7，表示出了流動調(diào)節(jié)裝置的又一可選實施例，其中，流動調(diào)節(jié)套筒102被設(shè)置在閥桿32上并且憑借諸如定位螺釘104的圓筒形元件來固定入位，所說定位螺釘104穿過流動調(diào)節(jié)套筒102中的一螺紋孔106。定位螺釘104與閥桿32中的多個圓周凹槽108a、108b、108c的其中一個相嚙合。
參照圖8，表示出了另一可選的結(jié)構(gòu)，其中，一流動調(diào)節(jié)套筒110包括一對橫向孔112a和112b，該橫向孔112a和112b設(shè)置在流動調(diào)節(jié)套筒110的對置兩側(cè)。一對定位螺釘114a、114b各自被螺紋地接收在橫向孔112a、112b中，并且與閥桿32中的三對盲孔116a、116b或116c的其中一對相嚙合。為了把流動調(diào)節(jié)套筒110移到期望的位置中，就需要松開定位螺釘114a和114b直至它們不突入盲孔116a、116b或116c，然后把流動調(diào)節(jié)套筒110調(diào)整到期望的高度，再根據(jù)需要把定位螺釘重新擰緊直至伸入盲孔116a、116b或116c的其它一對中。
如圖9所示，根據(jù)又一實施例，一流動調(diào)節(jié)套筒118可由一卡銷120固定在期望位置中，所說卡銷120與一期望的圓周凹槽122a、122b或122c相嚙合，以便實現(xiàn)期望的流動結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，雖然附圖中未表示，但是卡環(huán)、開口銷或其它任何合適的設(shè)備都可替代卡銷120。
如圖10所示，另一替換實施例包括一流動調(diào)節(jié)套筒124，該流動調(diào)節(jié)套筒124與一彈簧環(huán)126相嚙合。如圖10所示，通過向下按壓流動調(diào)節(jié)套筒124，就使得彈簧環(huán)126被壓縮并且被固定在閥桿32中的圓周凹槽128內(nèi)。如圖10所示，通過向上推壓流動調(diào)節(jié)套筒124，就允許彈簧環(huán)126膨脹并且因此脫離開圓周凹槽128，從而準許流動調(diào)節(jié)套筒沿著閥桿32的長度移動。
圖11表示出了類似于圖8的一個結(jié)構(gòu)，其中，“轉(zhuǎn)換通道”(shift gate)模式的垂直和水平的凹槽130(如圖11所示)把閥桿32中的四個盲孔132a、132b、132c和132d連接起來。凹槽130的“轉(zhuǎn)換通道”模式有助于把套筒導(dǎo)入期望的位置中。凹槽130的“轉(zhuǎn)換通道”模式和盲孔132a、132b、132c、132d可以被設(shè)置在閥桿32的兩個相反的側(cè)面上。
如圖12所示，再一個替換的結(jié)構(gòu)包括一具有套筒半136a和136b的兩件式流動調(diào)節(jié)套筒134，套筒半136a和136b可借助導(dǎo)向銷138a和138b相互連接在一起，導(dǎo)向銷138a和138b的一端有螺紋，并且由套筒半另一端附近的彈簧140a和140b來加載。因此，導(dǎo)向銷138a和138b可分別地被擰入套筒半136a中的螺紋孔141a和141b，并且可分別地穿過套筒半136b中的光滑孔143a和143b。固定銷142a和142b分別地從套筒半136a和136b處延伸，并且伸入閥桿32中的盲孔144a和144b內(nèi)。固定銷142a和142b可通過螺紋、焊接或其它任何適當(dāng)?shù)倪B接方法與套筒半136a和136b相連接，或者可與套筒半136a和136b成一整體。為了沿著閥桿32移動兩件式流動調(diào)節(jié)套筒134，就需要簡單地朝著兩件式流動調(diào)節(jié)套筒134按壓導(dǎo)向銷138a和138b，以便把套筒半136a推離開套筒半136b，直到套筒半136a和136b相互分離，足以從盲孔144a和144b中移出固位銷142a和142b，然后通過松開導(dǎo)向銷138a和138b，兩件式流動調(diào)節(jié)套筒134就可以被重新定位，這樣就使得彈簧140a和140b將套筒半136a壓回到圖12所示的與套筒半136b相接觸的位置。
圖13A和圖13B中表示出了一流動調(diào)節(jié)套筒146的又一結(jié)構(gòu)，其中，所說流動調(diào)節(jié)套筒146包括一兩件式內(nèi)部套筒148，圖13B的剖面圖中表示出了兩件式內(nèi)部套筒148；一外部膠管夾緊件150，該外部膠管夾緊件150具有一調(diào)節(jié)螺釘152，調(diào)節(jié)螺釘152可以擰緊或松開外部膠管夾緊件150。兩件式內(nèi)部套筒148包括一環(huán)狀突起154，該環(huán)狀突起154的尺寸和形狀被構(gòu)造成與閥桿32中的圓周凹槽相嚙合，諸如圖7所示的圓周凹槽108a、108b和108c。
圖14表示出了又替換實施例，其中，兩件式流動調(diào)節(jié)套筒包括一外部套筒158和一內(nèi)部套筒160。內(nèi)部套筒160的式樣與圖8中所示的流動調(diào)節(jié)套筒的式樣相似，并且內(nèi)部套筒160適合于沿著閥桿32被重新定位在多個位置的其中一個位置中。此外，外部套筒158螺紋地連接到內(nèi)部套筒160上，并且因此有助于對閥桿32的行程限制進行微調(diào)。
圖15A和圖15B表示出了限制閥桿32的行程的又一結(jié)構(gòu)，以便實現(xiàn)多個期望的流動結(jié)構(gòu)的其中一個結(jié)構(gòu)。圖15A和圖15B的實施例包括一閥蓋162，該閥蓋162具有一大體上關(guān)閉結(jié)構(gòu)的構(gòu)型，而不是一打開框式結(jié)構(gòu)的構(gòu)型，如圖1所示。閥蓋162可具有表面特征，例如，一對直槽164a和164b，所述直槽164a和164b設(shè)置在閥蓋162的對置側(cè)面上。直槽164a和164b通過對一止動銷166的行程進行限制，從而提供了行程終止，以便限制閥桿32的移動。止動銷166螺紋地或以其它方式被可拆卸地設(shè)置在閥桿32中的多個通孔168a和168b的其中一個孔中。每個通孔168a和168b對應(yīng)于一期望的流動結(jié)構(gòu)。
前面詳細的描述只是為了更清楚地理解本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于這些詳細的描述，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說很顯然可作出許多變型。例如，本發(fā)明除了適用于開/關(guān)閥、節(jié)流閥和控制閥以外，還適用于許多其它類型的閥。
權(quán)利要求
1.一種閥，包括一流體入口通道；一流體出口通道；一設(shè)置在流體入口通道和流體出口通道之間的孔口；一可移動閥塞，該可移動閥塞適合于相對于孔口移動，以改變流體入口通道和流體出口通道之間的流體的流動；一與閥塞相連接的可移動閥桿；以及一與閥桿相連系的行程限制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中閥桿包括設(shè)置在其上的桿鋸齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥，其中行程限制裝置包括鋸齒，這些鋸齒的形狀和尺寸與桿鋸齒相嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中行程限制裝置包括一與閥桿可拆卸地連接的套筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥，其中套筒包括多個可拆卸地相互連接的套筒部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥，其中套筒部件中的至少一個部件包括一開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其中開口是一細長槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥，其中套筒通過與閥桿上的一凹口相接合的至少一個可移動元件可拆卸地連接到閥桿上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中凹口是一盲孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中凹口是一通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中凹口是一圓周凹槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中凹口包括一“轉(zhuǎn)換通道”模式的凹槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中至少一個可移動元件包括一定位螺釘。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中至少一個可移動元件包括一緊固件。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥，其中至少一個可移動元件包括一彈簧環(huán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中閥包括一具有表面特征的閥蓋，并且行程限制裝置包括至少一個與表面特征相接合的突起。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中行程限制裝置包括一可螺紋地連接到閥桿上的套筒。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的閥，還包括一可螺紋地連接到閥桿上的鎖緊螺母。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中所述閥包括一盒，行程限制裝置包括一可螺紋地連接到盒上的調(diào)節(jié)旋鈕。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中行程限制裝置包括一旋鈕，該旋鈕具有多個從旋鈕延伸出的調(diào)節(jié)指針。
全文摘要
一種閥包括一具有流體入口(24)的流體入口通道；一流體出口通道(26)；一位于流體入口通道和流體出口之間的孔口；以及一可移動閥塞，該可移動閥塞適合于相對于孔口移動，以改變流體入口通道和流體出口通道之間的流體的流動。一可移動閥桿(32)與閥塞相連接，并且一行程限制裝置(96、98)與閥桿相連接。行程限制裝置使閥可位于多個期望的流動結(jié)構(gòu)的其中一個結(jié)構(gòu)中。
文檔編號F15B15/00GK1606661SQ02825781
公開日2005年4月13日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月15日
發(fā)明者蘭迪·J·霍爾, 羅納德·C·伯爾, 馬克·D·斯蒂爾, 布賴恩·J·伯萊奇, 卡特·B·卡特賴特 申請人:費希爾控制國際公司