專利名稱：流體調(diào)節(jié)裝置以及用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及氣體調(diào)節(jié)器，尤其涉及流體調(diào)節(jié)裝置以及用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口。
背景技術(shù)：
典型的氣體分配系統(tǒng)在供給氣體時(shí)的壓力可能會(huì)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)、氣候、供應(yīng)源和/或其他因素的要求來(lái)發(fā)生變化。然而，大多數(shù)配備有諸如燃燒室、干燥箱等燃?xì)庋b置的終端用戶設(shè)施要求氣體在氣體調(diào)節(jié)器的最大容量或低于最大容量下根據(jù)預(yù)定的壓力傳送。因此，氣體調(diào)節(jié)器被應(yīng)用到這些分配系統(tǒng)中以確保所傳送的氣體符合終端用戶設(shè)施的要求。傳統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)器通常包括用于感測(cè)和控制所傳送氣體的壓力的閉環(huán)控制致動(dòng)器。圖1描繪了傳統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)器10。氣體調(diào)節(jié)器10通常包括致動(dòng)器12和調(diào)節(jié)閥
14。調(diào)節(jié)閥14形成從例如氣體分配系統(tǒng)接收氣體的入口 16，以及將氣體傳送至諸如工廠、餐館、大廈等例如具有一個(gè)或多個(gè)裝置的終端用戶設(shè)施的出口 18。此外，調(diào)節(jié)閥14包括設(shè)置在入口和出口之間的閥口 36。氣體必然經(jīng)由閥口 36在調(diào)節(jié)閥14的入口 16和出口 18之間移動(dòng)。致動(dòng)器12耦接至調(diào)節(jié)閥14以確保調(diào)節(jié)閥14的出口 18處的壓力即出口壓力與所需的出口壓力或控制壓力相符。致動(dòng)器12因而通過(guò)氣門口 34和致動(dòng)器口 20與調(diào)節(jié)閥14流體連通。致動(dòng)器12包括用于基于感測(cè)的出口壓力來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥14的出口壓力的控制組件22。具體地，控制組件22包括隔膜支撐板19、隔膜24、活塞32以及具有閥盤28的控制臂26。閥盤28包括大致圓柱形的本體25和固定至本體25的密封插入件29。隔膜24感測(cè)調(diào)節(jié)閥14的出口壓力并提供響應(yīng)來(lái)移動(dòng)閥盤28以打開或關(guān)閉調(diào)節(jié)閥14?？刂平M件22還包括與控制組件22的頂側(cè)接合的控制彈簧30以抵消由隔膜24感測(cè)到的出口壓力。因此，同樣可稱為控制壓力的所需的出口壓力通過(guò)對(duì)控制彈簧30的選擇來(lái)設(shè)定。隔膜24可操作地連接至控制臂26，并因此通過(guò)活塞32連接至閥盤28，然后基于感測(cè)的出口壓力控制調(diào)節(jié)閥14的開口。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)終端用戶操作例如燃燒室的一個(gè)裝置時(shí)，就對(duì)氣體調(diào)節(jié)器10下游的氣體分配系統(tǒng)提出了需求，從而降低了出口壓力。相應(yīng)地，隔膜24感測(cè)到這種降低的出口壓力。這就允許控制彈簧30擴(kuò)張來(lái)將活塞32以及控制臂26的右側(cè)向下移動(dòng)(相對(duì)于圖1的定向)?？刂票?6的這種移位將閥盤28移動(dòng)遠(yuǎn)離閥口36以打開調(diào)節(jié)閥14，從而增加出口流來(lái)滿足來(lái)自裝置的增加的需求，并且增加出口壓力使其回到控制壓力。通過(guò)如此配置，裝置可引導(dǎo)氣體通過(guò)閥口 36以及通過(guò)調(diào)節(jié)閥14的出口18。常規(guī)調(diào)節(jié)器10的控制組件22還起到減壓閥的作用。具體地，控制組件22還包括減壓彈簧40和排出閥42。隔膜24包括穿過(guò)其中央部分的開口 44，活塞32包括密封碗38。減壓彈簧40被設(shè)置在活塞32和隔膜24之間以使隔膜24在正常運(yùn)行期間偏抵密封碗38以關(guān)閉開口 44。在發(fā)生故障時(shí)，例如控制臂26斷裂，控制組件22將不再直接控制閥盤28，并且入口流將使閥盤28移動(dòng)到極端打開位置。這就允許最大量的氣體流入致動(dòng)器12。因此，由于氣體填充致動(dòng)器12，相對(duì)隔膜24而形成的壓力迫使隔膜24遠(yuǎn)離密封碗38，由此暴露出開口 44。氣體因而經(jīng)過(guò)隔膜24上的開口 44并朝向排出閥42流動(dòng)。排出閥42包括閥塞46和將閥塞46偏置到關(guān)閉位置的釋放彈簧54，如圖1所示。當(dāng)致動(dòng)器12內(nèi)的壓力以及排出閥42附近的壓力達(dá)到預(yù)定的閾限壓力時(shí)，閥塞46抵抗釋放彈簧54的偏置向上移動(dòng)并打開，從而將氣體排到大氣中并減少調(diào)節(jié)器10內(nèi)的壓力。在常規(guī)調(diào)節(jié)器10中，設(shè)置在入口 16和出口 18之間的閥口 36是包括座圈37并形成孔口的一體結(jié)構(gòu)。當(dāng)閥盤28位于關(guān)閉位置時(shí)，固定至閥盤28的本體25的密封插入件29密封接合閥口 36的座圈37。閥口 36可從調(diào)節(jié)閥104移除，以使其能夠由具有不同直徑或構(gòu)造的孔口和座圈的不同閥口來(lái)替換，從而調(diào)整調(diào)節(jié)閥14的操作和流量特性以適應(yīng)特定應(yīng)用。然而，任何常規(guī)一體式閥口例如閥口 36 —旦安裝后，它們是被固定的且不能以任何角度調(diào)整。因此，閥盤28、在該實(shí)例中更具體地是設(shè)置在閥盤28內(nèi)的橡膠密封插入件29必須被移動(dòng)或調(diào)整且被壓擠以實(shí)現(xiàn)閥口 36的座圈37和閥盤28之間的接合。然而，由于插入件29或閥盤28的相關(guān)部分是壓槽狀的以確保與閥盤28的座圈37接觸，出口壓力或“鎖定值”上升。這能夠?qū)е赂裟?4響應(yīng)高于控制壓力的出口壓力，增加閥盤28所需的關(guān)閉閥104的力，或是實(shí)現(xiàn)“鎖定”或期望的出口壓力的力，這些可能都是不期望的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，包括抵消和/或防止鎖定壓力的不期望的增加。根據(jù)第一示例性方面，一種流體調(diào)節(jié)裝置包括閥，所述閥包括入口、出口和設(shè)置在入口和出口之間用于允許流體流動(dòng)通過(guò)閥的自對(duì)準(zhǔn)閥口，所述自對(duì)準(zhǔn)閥口包括保持部、至少部分地設(shè)置在保持部?jī)?nèi)的偏置部，以及設(shè)置在保持部和偏置部之間的偏壓部件。致動(dòng)器耦接至所述閥并且包括控制組件，該控制組件包括控制元件和可操作地連接至該控制元件的隔膜，控制元件延伸進(jìn)入閥并適于相對(duì)于自對(duì)準(zhǔn)閥口移位來(lái)控制入口和出口之間的流體的流動(dòng)。當(dāng)接觸到控制元件的一部分時(shí)，偏置部自動(dòng)從第一位置移動(dòng)到第二位置，在第一位置，偏置部的縱軸與保持部的縱軸對(duì)準(zhǔn)，在第二位置，偏置部的縱軸與保持部的縱軸成角度設(shè)置，并且在偏壓部件和控制元件的座表面之間形成對(duì)準(zhǔn)和密封接合。根據(jù)第二示例性方面，一種用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，所述流體調(diào)節(jié)裝置包括入口、出口和控制組件，其中自對(duì)準(zhǔn)閥口設(shè)置在入口和出口之間，控制組件具有適于相對(duì)于閥口來(lái)移位的控制部件，從而控制入口和出口之間流體的流動(dòng)，自對(duì)準(zhǔn)閥口包括保持部、至少部分地設(shè)置在保持部?jī)?nèi)且包括座圈的偏置部，偏壓部件設(shè)置在保持部和偏置部之間。在控制部件的一部分接觸偏置部的座圈的一部分之后，偏置部自動(dòng)圍繞與保持部的縱軸垂直的軸線旋轉(zhuǎn)直到控制元件的座表面和偏置部的座圈之間實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和密封接合。進(jìn)一步根據(jù)之前第一和第二的一個(gè)方面或多個(gè)方面，流體調(diào)節(jié)裝置和/或自對(duì)準(zhǔn)閥口可進(jìn)一步包括下列優(yōu)選形式的一種或多種。在一些優(yōu)選形式中，流體調(diào)節(jié)裝置的偏壓部件可包括0型環(huán)、一對(duì)0型環(huán)、波形彈簧或壓縮卷簧中的至少一個(gè)。此外，自對(duì)準(zhǔn)閥口可進(jìn)一步包括限制偏置部相對(duì)于保持部的軸向移位的保持部件，并且該保持部件可設(shè)置在閥口的與偏壓部件相對(duì)的一端的附近。保持部件可包括連接至偏置部且適于抵靠保持部一端的固定夾、保持環(huán)或C型夾中的至少一個(gè)。此外，保持部件可被設(shè)置在偏置部的環(huán)形槽內(nèi)以有助于將保持部固定至偏置部。在其他優(yōu)選形式中，偏置部相對(duì)于與保持部的縱軸垂直的軸線順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并沿著保持部的縱軸長(zhǎng)度在軸向上移動(dòng)，直到控制元件的座表面和偏置部的座圈之間實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和密封接合。在其他優(yōu)選形式中，在接觸所述控制元件的一部分之后，所述偏置部自動(dòng)從第一位置移動(dòng)到第二位置，在所述第一位置，所述偏置部的縱軸與所述保持部的縱軸對(duì)準(zhǔn)，在所述第二位置，所述偏置部的縱軸與所述保持部的縱軸成角度設(shè)置，并且在所述偏壓部件和所述控制元件的座表面之間形成對(duì)準(zhǔn)和密封接合。本實(shí)用新型提供了 一種有利的手段來(lái)使得閥口在安裝進(jìn)調(diào)節(jié)閥時(shí)能夠自調(diào)整。這就有利地抵消和/或防止了鎖定壓力的增加，由此增加了調(diào)節(jié)器的操作效率和精度。

圖1是常規(guī)調(diào)節(jié)器的側(cè)面剖視圖；圖2是包括自對(duì)準(zhǔn)閥口的調(diào)節(jié)器的側(cè)面剖視圖，調(diào)節(jié)器和自對(duì)準(zhǔn)閥口根據(jù)本公開的一種實(shí)施方式來(lái)構(gòu)造；圖3是圖2中根據(jù)本公開的實(shí)施方式構(gòu)造的自對(duì)準(zhǔn)閥口的剖視圖，其中自對(duì)準(zhǔn)閥口處于第一位置；圖4是圖2中自對(duì)準(zhǔn)閥口的另一剖視圖，其中自對(duì)準(zhǔn)閥口處于第二位置以實(shí)現(xiàn)與控制元件的對(duì)準(zhǔn)和密封接合；以及圖5是圖2中自對(duì)準(zhǔn)閥口的側(cè)面剖視圖，該自對(duì)準(zhǔn)閥口具有根據(jù)本公開實(shí)施方式構(gòu)造的偏壓部件的另一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
圖2圖示了包括自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的氣體調(diào)節(jié)器100，調(diào)節(jié)器100和自對(duì)準(zhǔn)閥口 136根據(jù)本公開的一種實(shí)施方式來(lái)構(gòu)造。氣體調(diào)節(jié)器100大致包括致動(dòng)器102和調(diào)節(jié)閥104。調(diào)節(jié)閥104包括用于從例如氣體分配系統(tǒng)接收氣體的入口 106，以及用于將氣體傳送到例如具有一個(gè)或多個(gè)裝置的設(shè)施的出口 108。致動(dòng)器102耦接至調(diào)節(jié)閥104并且包括具有控制元件127的控制組件122。在第一或正常運(yùn)行模式期間，控制組件122感測(cè)調(diào)節(jié)閥104的出口 108處的壓力，即出口壓力，并對(duì)控制元件127的位置進(jìn)行控制，以使得出口壓力大致等于預(yù)定的控制壓力。另外，在系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，調(diào)節(jié)器100執(zhí)行減壓功能，該減壓功能大致類似于上文參照?qǐng)D1所示調(diào)節(jié)器10描述的減壓功能。調(diào)節(jié)閥104形成有孔頸110和氣門口 112。孔頸110設(shè)置在入口 106和出口 108之間。自對(duì)準(zhǔn)閥口 136是兩件式結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成將在下文更詳細(xì)地描述。一般地，自對(duì)準(zhǔn)閥口136設(shè)置在孔頸110內(nèi)并形成具有入口 150和出口 152的孔148。如同在常規(guī)調(diào)節(jié)器104中一樣，氣體必定穿過(guò)閥口 136中的孔148并在調(diào)節(jié)閥104的入口 106和出口 108之間行進(jìn)。在公開的實(shí)施方式中，氣門口 112限定了沿著一軸線設(shè)置的開口 114，該軸線大致垂直于調(diào)節(jié)閥104的入口 106和出口 108的軸線。致動(dòng)器102包括殼體116和上述控制組件122。殼體116包括通過(guò)例如多個(gè)緊固件固定在一起的上殼體構(gòu)件116a和下殼體構(gòu)件116b。下殼體構(gòu)件116b限定了控制腔118和致動(dòng)器口 120。致動(dòng)器口 120連接至調(diào)節(jié)閥104的氣門口 112以提供致動(dòng)器102和調(diào)節(jié)閥104之間的流體連通。在公開的實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)器100包括將氣門口 112和致動(dòng)器口120固定在一起的套圈111。上殼體構(gòu)件116a限定了減壓腔134和排出口 156。上殼體構(gòu)件116a還限定了將會(huì)描述的用于容置控制組件122的一部分的塔形部158?？刂平M件122包括隔膜配件121、盤配件123和排出閥142。隔膜配件121包括隔膜支撐板109、隔膜124、活塞132、控制彈簧130、減壓彈簧140、組合彈簧座164、減壓彈簧座166、控制彈簧座160和活塞導(dǎo)承159。更特別地，隔膜124包括盤狀隔膜，形成有穿過(guò)其中央部分的開了 144。隔膜124由柔性的、基本上氣密的材料構(gòu)成，并且其外圍密封地固定在殼體116的上殼體構(gòu)件116a和下殼體構(gòu)件116b之間。因而隔膜124將減壓腔134與控制腔118隔離開來(lái)。組合彈簧座164設(shè)置在隔膜124的頂部上，并形成有與隔膜124上的開144同心設(shè)置的開口 170。如圖4所示，組合彈簧座164支撐控制彈簧130和減壓彈簧140。所公開的實(shí)施方式中的活塞132包括大致細(xì)長(zhǎng)桿狀的部件，其具有密封碗部138、軛狀部172、螺紋部174和引導(dǎo)部175。密封碗部138是凹進(jìn)的且大致盤狀，其環(huán)繞活塞132的中間部分周向延伸，并正好位于隔膜124的下方。軛狀部172包括適于容置匹配器135的腔，該匹配器連接盤配件123的一部分，從而如同將要描述的那樣使隔膜配件121和盤配件123之間的連接成為可能?；钊?32的引導(dǎo)部175和螺紋部174被設(shè)置為分別穿過(guò)隔膜124和組合彈簧座164上的開口 144、170?；钊?32的引導(dǎo)部175可滑動(dòng)地設(shè)置在活塞導(dǎo)承159的腔內(nèi)，這就維持了活塞132相對(duì)于控制組件122的剩余部分的軸向?qū)?zhǔn)。減壓彈簧140、減壓彈簧座166和螺母176設(shè)置在活塞132的螺紋部174上。螺母176將減壓彈簧140固持在組合彈簧座164和減壓彈簧座166之間?？刂茝椈?30如所述的設(shè)置在組合彈簧座164的頂部上并設(shè)置在上殼體構(gòu)件116a的塔形部158內(nèi)?？刂茝椈勺?60被旋進(jìn)塔形部158內(nèi)并將控制彈簧130壓抵組合彈簧座164。在公開的實(shí)施方式中，控制彈簧130和減壓彈簧140包括壓縮卷簧。相應(yīng)地，控制彈簧130抵接上殼體構(gòu)件116a并向組合彈簧座164和隔膜124施加向下的力。減壓彈簧140抵接組合彈簧座164并向減壓彈簧座166施加向上的力，轉(zhuǎn)而向活塞132施力。在公開的實(shí)施方式中，由控制彈簧130產(chǎn)生的力可通過(guò)調(diào)整塔形部158內(nèi)的控制彈簧座160的位置來(lái)調(diào)整，并因此同樣可調(diào)整調(diào)節(jié)器100的控制壓力。控制彈簧130抵抗由隔膜124感測(cè)的控制腔118內(nèi)的壓力。相應(yīng)地，由控制彈簧130施加的力將出口壓力設(shè)定為用于調(diào)節(jié)器100的所需壓力或控制壓力。隔膜配件121可如上所述的經(jīng)由活塞132的軛狀部172和匹配器135連接至盤配件123。具體地，盤配件123包括控制臂126和桿導(dǎo)承162?？刂票?26包括桿178、杠桿180和控制元件127。所公開的實(shí)施方式中的控制元件127包括閥盤128。此外，在所公開的實(shí)施方式中，閥盤128包括如圖2所示用于相對(duì)閥口 136密封的密封盤129。密封盤129可通過(guò)例如粘合劑或其他一些手段連接至閥盤128的剩余部分。密封盤129可由與閥盤128的剩余部分的材料相同或不同的材料構(gòu)成。舉例來(lái)說(shuō)，在一種實(shí)施方式中，密封盤129可為聚合物密封盤129。桿178、杠桿180和閥盤128是單獨(dú)構(gòu)造的并組裝形成控制臂126。具體地，桿178是大致線性的棒，具有突出部178a和在所公開的實(shí)施方式中為大致矩形的凹槽178b。杠桿180是稍微彎曲的棒，包括支點(diǎn)端180a和自由端180b。支點(diǎn)端180a包括接收由下殼體構(gòu)件116b支承的樞銷186的孔洞184。支點(diǎn)端180a還包括轉(zhuǎn)向節(jié)187，其具有橢圓形的橫截面并設(shè)置在桿178的凹槽178b內(nèi)。自由端180b被接收在與活塞132的軛狀部172連接的匹配器135的頂部135a和銷135b之間。因此，匹配器135可將盤配件123連接至隔膜配件 121。桿導(dǎo)承162包括大致圓柱形的外部162a、大致圓柱形的內(nèi)部162b以及連接內(nèi)部162b和外部162a的多個(gè)徑向筋162c。桿導(dǎo)承162的外部162a的尺寸和構(gòu)造適于分別安裝在調(diào)節(jié)閥104以及下殼體構(gòu)件116b的口 112、120內(nèi)。內(nèi)部162b的尺寸和構(gòu)造適于可滑動(dòng)地保持控制臂126的桿178。因而，桿導(dǎo)承162用于維持調(diào)節(jié)閥104、致動(dòng)器殼體116以及控制組件122、尤其是控制組件122的控制臂126的桿178的對(duì)準(zhǔn)。圖2圖示了處于關(guān)閉位置的控制元件127，在該位置閥盤128密封接合閥口 136。通過(guò)如此配置，氣體無(wú)法流動(dòng)穿過(guò)閥口 136且調(diào)節(jié)閥104是關(guān)閉的。因?yàn)閷?duì)應(yīng)于殼體116的控制腔118內(nèi)的壓力且由隔膜124感測(cè)到的出口壓力大于由控制彈簧130施加的力，所以實(shí)現(xiàn)了這種配置。相應(yīng)地，出口壓力迫使隔膜124和活塞132進(jìn)入關(guān)閉位置。如之前提到的，常規(guī)一體式閥口例如閥口 36 (圖1)是被構(gòu)造成為一種剛性的零件并在安裝時(shí)旋入調(diào)節(jié)閥104的本體，因而它們是固定的且不能以任何角度進(jìn)行調(diào)整。因此，除非閥盤28、尤其是設(shè)置在閥盤28內(nèi)的橡膠密封插入件29的座表面88完全與常規(guī)閥口36的座圈37對(duì)準(zhǔn)，首先接觸座圈37的密封插入件29的一部分必須被壓緊以獲得流體密封接合。由于插入件29或閥盤28的相關(guān)部分壓擠壓槽并變形以確保實(shí)現(xiàn)與座圈37的接觸，這最終就需要增加出口壓力或“鎖定值”。這可能導(dǎo)致隔膜24需要響應(yīng)高于控制壓力的出口壓力，用以增加閥盤28關(guān)閉閥104即獲得“鎖定”所需的力。因此，本公開的自對(duì)準(zhǔn)閥口 136被設(shè)計(jì)為使得自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的一部分能夠自動(dòng)調(diào)整或移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)閥口 136和控制元件127的閥盤128的插入件129之間的對(duì)準(zhǔn)和密封接合。換句話說(shuō)，是自對(duì)準(zhǔn)閥口 136而不是控制元件127來(lái)調(diào)整實(shí)現(xiàn)閥口 136的座圈159 (圖3)和控制元件127的插入件129之間的對(duì)準(zhǔn)和密封接合，正如下面更詳細(xì)描述的。因?yàn)榭刂圃?27的密封插入件129不必調(diào)整(例如變形)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和密封接合，在例如調(diào)節(jié)器100的長(zhǎng)期使用過(guò)程中需要用來(lái)獲得所需出口壓力的力保持穩(wěn)定并且提高了調(diào)節(jié)器的性能。要做到這一點(diǎn)，閥口 136被設(shè)置為使其包括具有保持部137和偏置部139的兩件式結(jié)構(gòu)，如圖3所示。偏置部139的一段被放置在保持部137內(nèi)，并且在保持部137和偏置部139之間沿著閥口 136的長(zhǎng)度形成有間隙141。如圖3進(jìn)一步示出的，在間隙141中靠近出口 152的一端處設(shè)置有偏壓部件143以偏移偏置部139，如同下面更詳細(xì)描述的。保持部137包括圓柱形的螺紋部137a，該螺紋部具有內(nèi)側(cè)壁149和螺紋171以允許保持部137可螺紋接合或旋進(jìn)調(diào)節(jié)閥104的本體。因此，閥口 136的保持部137是固定的且安裝時(shí)不會(huì)移動(dòng)。保持部137還包括從螺紋部137a向外徑向延伸且具有頂部凸肩表面147的凸緣145。以類似的方式，偏置部139也包括圓柱部139a和從圓柱部139a向外徑向延伸的凸緣151，從而當(dāng)偏置部139放置到保持部137內(nèi)時(shí)，凸緣151被設(shè)置在保持部137的凸緣145附近。凸緣151包括底部凸肩表面153，其同樣被設(shè)置為臨近保持部137的凸緣145的頂部凸肩表面147。偏置部139的圓柱部139a還包括外側(cè)壁155。如圖3所示，間隙141沿著偏置部139的長(zhǎng)度在保持部137的內(nèi)壁149和偏置部139的外側(cè)壁155之間延伸，并持續(xù)延伸在偏置部139的凸緣151的底部凸肩表面153和保持部137的凸緣145的頂部凸肩表面147之間。偏置部139還包括環(huán)形槽157和座圈159，環(huán)形槽設(shè)置在臨近孔148的入口 150的保持部137的一端，座圈設(shè)置在靠近孔148的出口 152的偏置部139的一端。保持部的臨近入口 150的一端或偏置部139的臨近入口 150的一端都不具有接觸調(diào)節(jié)閥104或調(diào)節(jié)器100的其他部分來(lái)密封閥的座表面或任何其他表面。換句話說(shuō)，在任何閥104的操作或控制元件127的定位的期間，保持部137和偏置部139的臨近入口 150的端部都不密封任何表面。臨近入口 150設(shè)置的保持部137和偏置部139的端總是“自由的”。如圖3進(jìn)一步示出的，保持部件161連接至或設(shè)置在偏置部139的環(huán)形槽157內(nèi)，用于將保持部137固定至偏置部139，并且該保持部件適于抵接保持部137的端部。保持部件161可包括固定夾、保持環(huán)、C型環(huán)或者能夠?qū)⒈３植?37固定至偏置部139的任何其他部件161。實(shí)際上，保持部件161有助于將偏置部139固持在保持部137內(nèi)。也就是說(shuō)，保持部件161限制了偏置部139相對(duì)于保持部137在朝向孔148的出口 152的方向上的軸向移位。通過(guò)如此設(shè)置，在一種形式中，偏壓部件143能夠通過(guò)保持部件161和保持部137的力輕微擠壓，以使得偏壓部件143接觸偏置部139的底部凸肩表面153并產(chǎn)生施加到偏置部139上的力。雖然在將閥口 136放置到閥104的孔頸110內(nèi)時(shí)保持部137被旋入閥104的本體并安裝固定，但是實(shí)際上偏置部139在閥104內(nèi)是浮動(dòng)的。偏置部139的浮動(dòng)狀態(tài)使偏置部139在接觸控制元件128的座表面188 (圖2)的一部分時(shí)能夠自調(diào)整或移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)，直至獲得與控制元件的整個(gè)座表面188的對(duì)準(zhǔn)和密封接合。更具體地，在如圖3所示的一種實(shí)例中，保持部137的縱軸A與自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的偏置部139的縱軸B平行或?qū)?zhǔn)。在將閥口 136安裝到調(diào)節(jié)閥104中時(shí)，保持部137的縱軸A通常與偏置部139的縱軸B對(duì)準(zhǔn)，并且偏置部139基本上浮動(dòng)在調(diào)節(jié)閥內(nèi)。換句話說(shuō)，圖3示出了處于第一位置的偏置部139，其中保持部137和偏置部139的縱軸A和B分別彼此對(duì)準(zhǔn)(例如同心設(shè)置)?，F(xiàn)在參見圖4，示出了與偏置部139的座圈159接觸和密封接合的處于未對(duì)準(zhǔn)定位的控制元件127的剖切部分。更具體地，為了到達(dá)接合位置，控制元件127的插入件129的座表面188最初沿著保持部件137的縱軸A移位。在最初接觸閥口 136的偏置部139的座圈159時(shí)，座表面188僅接觸座圈159的一部分(在該實(shí)例中為左側(cè)面)用以例如關(guān)閉調(diào)節(jié)閥104。由控制元件127的座表面188向偏置部139的座圈159的左側(cè)部分提供的初始力促使偏置部139圍繞垂直于保持部137的縱軸A的軸線來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在圖3中，軸線R可被稱為閥口 136的偏航軸。雖然在圖3中，偏航軸R直接延伸進(jìn)頁(yè)面，但是偏航軸R實(shí)際上被限定為垂直于保持部件137的縱軸A延伸的任意軸線。偏置部139的這種移動(dòng)會(huì)一直發(fā)生直到實(shí)現(xiàn)座表面188和偏置部139的座圈159之間的對(duì)準(zhǔn)和密封接合。以另一種方式來(lái)說(shuō)，圖3示出了處于第一位置的自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的偏置部139，其中保持部137的縱軸A與偏置部139的縱軸B對(duì)準(zhǔn)或平行。然而，圖4示出了處于第二位置的閥口 136的偏置部139，其中偏置部139的縱軸B相對(duì)于保持部137的縱軸A以角度a來(lái)設(shè)置，由此獲得與控制元件127的座表面188的對(duì)準(zhǔn)和密封接合。更具體地，如圖4所示，當(dāng)接觸到閥元件127的座表面188的一部分時(shí)，偏置部139的座圈159圍繞偏航軸R以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，使得偏置部139的凸緣151的底部凸肩表面153的左側(cè)朝向保持部137的凸緣145的頂部凸肩表面147移動(dòng)(并且可能接觸)。然后這種旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)增加了設(shè)置在偏置部139的凸緣151的底部凸肩表面153的右側(cè)和保持部的凸緣145的頂部凸肩表面147之間的間隙141。以類似的方式，當(dāng)偏置部139以所描述的方式旋轉(zhuǎn)以獲得座表面188和座圈159之間的密封接合時(shí)，設(shè)置在偏置部139的外側(cè)壁155的左側(cè)和保持部137的內(nèi)壁149之間的間隙141增加。此外，如所示出的，設(shè)置在偏置部139的外側(cè)壁155的右側(cè)和保持部的內(nèi)壁149之間的間隙141減少?，F(xiàn)在參見圖5，雖然自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的偏壓部件143包括設(shè)置在L形間隙141的兩個(gè)垂直腿部的交叉點(diǎn)處的單一的0型環(huán)，但是偏壓部件143可以替換地包括各自間隔遠(yuǎn)離交叉點(diǎn)的一對(duì)0型環(huán)。更具體地，如圖5所示，偏壓部件143可包括設(shè)置在間隙141內(nèi)的兩個(gè)0型環(huán)143a和143b。第一 0型環(huán)143a設(shè)置在偏置部139的凸緣151的底部凸肩表面153和保持部137的凸緣145的頂部凸肩表面147之間的間隙141內(nèi)。第二 0型環(huán)143b設(shè)置在偏置部139的圓柱部139a的外側(cè)壁155和保持部137的內(nèi)壁149之間的間隙141內(nèi)。通過(guò)如此構(gòu)造，在一種形式中，0型環(huán)143a能夠被保持部件161和保持部137的力輕微擠壓，使得0型環(huán)143a接觸偏置部件139的凸緣151的頂部凸肩表面153，并產(chǎn)生施加到偏置部件139上的力。此外，0型環(huán)143b同樣能夠被保持部件161和保持部137的力輕微擠壓，使得偏壓部件143b接觸偏置部件139的圓柱部139a的外側(cè)壁155。與圖3和圖4示出的實(shí)施方式類似，雖然將閥口 136放置在閥104的孔頸110內(nèi)并安裝固定時(shí)保持部137被旋入閥104的本體，但是圖5所示的偏置部139同樣浮動(dòng)在閥104中。偏置部139的浮動(dòng)狀態(tài)使偏置部139在接觸控制元件128的座表面188 (圖2)的一部分時(shí)能夠自調(diào)整或移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)，直至獲得與控制元件127的整個(gè)密封面188的對(duì)準(zhǔn)和密封接合。更具體地，圖5示出了處于第一位置的自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的偏置部139，其中保持部137的縱軸A與偏置部139的縱軸B對(duì)準(zhǔn)或平行。與圖4示出的實(shí)施方式類似，圖5的閥口136的偏置部139同樣能夠調(diào)整到第二位置(圖4)，其中偏置部139的縱軸B相對(duì)于保持部137的縱軸A成角度設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)與控制元件127的密封面188的對(duì)準(zhǔn)和密封接合。在一個(gè)實(shí)例中，與圖4的實(shí)施方式類似，當(dāng)接觸到閥元件127的座表面188的一部分時(shí)，偏置部139的座圈159圍繞偏航軸R(圖4)以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)促使偏置部139的凸緣151的底部凸肩表面153的左側(cè)朝向保持部137的凸緣145的頂部凸肩表面147移動(dòng)(并可能接觸)，擠壓或進(jìn)一步擠壓設(shè)置在其間的0型環(huán)143a。因而這種旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)同樣能夠增加設(shè)置在偏置部139的凸緣151的底部凸肩表面153的右側(cè)和保持部137的凸緣145的頂部凸肩表面147之間間隙的尺寸，減少例如對(duì)右側(cè)上的0型環(huán)143a的擠壓量。以類似的方式，當(dāng)偏置部139以所述方式旋轉(zhuǎn)達(dá)到密封接合時(shí)，設(shè)置在偏置部139的外側(cè)壁155的左側(cè)和保持部的內(nèi)壁149之間的間隙141增加(圖4)，減少了設(shè)置在其間的0型環(huán)143b的擠壓量。此外，如圖4所不，設(shè)置在偏置部139的外側(cè)壁155的右側(cè)和保持部的內(nèi)壁149之間的間隙141減少，擠壓或進(jìn)一步擠壓設(shè)置在其間的O型環(huán)143b。雖然圖3-5中的偏壓部件143為一個(gè)0型環(huán)或一對(duì)0型環(huán)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到除了一個(gè)0型環(huán)或一對(duì)0型環(huán)，其他各種偏壓部件例如一個(gè)或多個(gè)波形彈簧、壓縮卷簧或其他任意偏壓機(jī)構(gòu)都可替換地用于獲得0型環(huán)和通常的偏壓部件143的同樣功能。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)進(jìn)一步意識(shí)到自對(duì)準(zhǔn)閥口 136的這些優(yōu)點(diǎn)還可在調(diào)節(jié)器100的長(zhǎng)期操作期間實(shí)現(xiàn)。更具體地，在致動(dòng)器102的控制組件122的控制元件128長(zhǎng)期持續(xù)使用而沒(méi)有更換或替代的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)控制組件的控制元件128的磨損。這種磨損導(dǎo)致例如控制元件127的閥盤129的座表面188部分變形和形成壓槽。由于例如座表面188在這種情況下形成壓槽，出口壓力(鎖定值)再次上升。本公開的自對(duì)準(zhǔn)閥口 136能夠針對(duì)控制元件128的這種變化、以及安裝中的任何其他變化和控制元件128和閥口 136的偏置部139的座圈159之間的容差。因此，自對(duì)準(zhǔn)閥口 136有效降低了獲得出口壓力(鎖定)所需的力，實(shí)現(xiàn)了更高效率的調(diào)節(jié)器。而且，理想地，在此公開的自對(duì)準(zhǔn)閥口 136能夠在某些情況下避免可能在常規(guī)閥盤中發(fā)生的壓槽、變形等。根據(jù)上述內(nèi)容，應(yīng)意識(shí)到的是，本實(shí)用新型提供了一種有利的手段來(lái)使得閥口 136在安裝進(jìn)調(diào)節(jié)閥104時(shí)能夠自調(diào)整。這就有利地抵消和/或防止了鎖定壓力的增加，由此增加了調(diào)節(jié)器的操作效率和精度。然而，在此描述的調(diào)節(jié)器100僅僅是結(jié)合了本公開原理的流體控制裝置的一種實(shí)例。包括其他調(diào)節(jié)器和控制閥的其他的流體控制裝置同樣可以得益于本公開的結(jié)構(gòu)和/或優(yōu)點(diǎn)。一般地說(shuō)，雖然在此描述了特定實(shí)例的裝置，但是本專利的覆蓋范圍并非受到限制。相反，本專利覆蓋落入所附權(quán)利要求的在字面或等同原則下的范圍內(nèi)的所有裝置和制造物品。
權(quán)利要求1.一種流體調(diào)節(jié)裝置，包括 閥，其包括入口、出口和設(shè)置在所述入口和所述出口之間用于允許流體流動(dòng)通過(guò)所述閥的自對(duì)準(zhǔn)閥口，所述自對(duì)準(zhǔn)閥口包括保持部、至少部分地設(shè)置在所述保持部?jī)?nèi)的偏置部、以及設(shè)置在所述保持部和所述偏置部之間的偏壓部件；以及 致動(dòng)器，其耦接至所述閥并且包括控制組件，所述控制組件包括控制元件和可操作地連接至所述控制元件的隔膜，所述控制元件延伸進(jìn)入所述閥并適于相對(duì)于所述自對(duì)準(zhǔn)閥口移位來(lái)控制所述入口和所述出口之間的流體的流動(dòng)； 其中，當(dāng)接觸到所述控制元件的一部分時(shí)，所述偏置部自動(dòng)從第一位置移動(dòng)到第二位置，在所述第一位置，所述偏置部的縱軸與所述保持部的縱軸對(duì)準(zhǔn)，在所述第二位置，所述偏置部的縱軸與所述保持部的縱軸成角度設(shè)置，并且在所述偏壓部件和所述控制元件的座表面之間形成對(duì)準(zhǔn)和密封接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的流體調(diào)節(jié)裝置，其中，所述偏壓部件包括O型環(huán)、一對(duì)O型環(huán)、波形彈簧或壓縮卷簧中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的流體調(diào)節(jié)裝置，其中，所述自對(duì)準(zhǔn)閥口進(jìn)一步包括保持部件，其限制所述偏置部相對(duì)于所述保持部的軸向移位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的流體調(diào)節(jié)裝置，其中，所述保持部件設(shè)置在所述閥口的與所述偏壓部件相對(duì)的一端的附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的流體調(diào)節(jié)裝置，其中，所述保持部件包括連接至所述偏置部且適于抵靠所述保持部一端的保持環(huán)、固定夾或C型夾中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的流體調(diào)節(jié)裝置，其中，所述保持部件被設(shè)置在所述偏置部的環(huán)形槽內(nèi)以有助于將所述保持部固定至所述偏置部。
7.一種用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，所述流體調(diào)節(jié)裝置包括入口、出口和控制組件，其中所述自對(duì)準(zhǔn)閥口設(shè)置在所述入口和所述出口之間，并且所述控制組件具有適于相對(duì)于所述閥口移位的控制部件，從而控制所述入口和所述出口之間的流體的流動(dòng)，所述自對(duì)準(zhǔn)閥口包括: 保持部; 偏置部，其至少部分地設(shè)置在所述保持部?jī)?nèi)且包括座圈；以及 偏壓部件，其設(shè)置在所述保持部和所述偏置部之間； 其中，在所述控制部件的一部分接觸所述偏置部的所述座圈的一部分之后，所述偏置部自動(dòng)圍繞與所述保持部的縱軸垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，直到所述控制元件的座表面和所述偏置部的所述座圈之間實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和密封接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，其中，所述偏壓部件包括O型環(huán)、一對(duì)O型環(huán)、波形彈簧或壓縮卷簧中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，其中，所述自對(duì)準(zhǔn)閥口進(jìn)一步包括保持部件，其限制所述偏置部相對(duì)于所述保持部的軸向移位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，其中，所述保持部件包括連接至所述偏置部且適于抵靠所述保持部一端的保持環(huán)、固定夾或C型夾中的至少一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，其中，所述偏置部包括用于接收所述保持部件的環(huán)形槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，其中，所述偏置部相對(duì)于與所述保持部的縱軸垂直的軸線順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并沿著所述保持部的縱軸長(zhǎng)度在軸向上移動(dòng)，直到所述控制元件的所述座表面和所述偏置部的所述座圈之間實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和密封接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口，其中，在接觸所述控制元件的一部分之后，所述偏置部自動(dòng)從第一位置移動(dòng)到第二位置，在所述第一位置，所述偏置部的縱軸與所述保持部的縱軸對(duì)準(zhǔn)，在所述第二位置，所述偏置部的縱軸與所述保持部的縱軸成角度設(shè)置，并且在所述 偏 壓部件和所述控制元件的座表面之間形成對(duì)準(zhǔn)和密封接合。
專利摘要公開了一種流體調(diào)節(jié)裝置以及用于流體調(diào)節(jié)裝置的自對(duì)準(zhǔn)閥口。一種調(diào)節(jié)器，其包括調(diào)節(jié)閥和致動(dòng)器。致動(dòng)器耦接到調(diào)節(jié)閥并包括用于控制流體流動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)閥的控制元件。調(diào)節(jié)閥配備有自對(duì)準(zhǔn)閥口，所述自對(duì)準(zhǔn)閥口包括保持部、設(shè)置在保持部?jī)?nèi)的偏置部以及設(shè)置在保持部和偏置部之間的偏壓部件。所述自對(duì)準(zhǔn)閥口有利地進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整以獲得與致動(dòng)器的控制元件的密封接合，由此提高調(diào)節(jié)器性能。
文檔編號(hào)F16K1/42GK203023521SQ20122048450
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者周彪 申請(qǐng)人:艾默生過(guò)程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司