流體閥及用于控制閥內(nèi)件組件的閥籠的制作方法
【專利摘要】公開了一種流體閥和用于控制閥內(nèi)件組件的閥籠。所述流體閥包括具有通過流體通道連接的流體入口和流體出口的閥體和布置在所述流體通道中的閥內(nèi)件組件。流體控制構(gòu)件可移動地布置在所述流體通道中，該流體控制構(gòu)件與所述閥內(nèi)件組件配合來控制通過所述流體通道的流體流動。所述閥內(nèi)件組件包括閥籠，所述閥籠包括閥籠本體，其具有在一端的孔和從該孔延伸的閥籠壁；布置在所述閥籠壁中的多個孔；和布置在所述閥籠壁中的卸壓機構(gòu)。即便所述孔堵塞，所公開的閥內(nèi)件組件也能確保過程流體繼續(xù)流動至下游用戶。所公開的閥內(nèi)件組件在調(diào)節(jié)氣流中特別有用。
【專利說明】流體閥及用于控制閥內(nèi)件組件的閥籠

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開總地涉及閥消聲閥內(nèi)件組件，更具體地，涉及具有卸壓機構(gòu)的消聲閥內(nèi)件 組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 流體閥控制流體從一個位置到另一位置的流動。當(dāng)流體閥處于關(guān)閉位置時，阻止 一側(cè)的高壓流體流到閥的另一側(cè)的較低壓力位置?？刂崎y的入口與出口之間的壓力差，連 同通過控制閥的彎曲流路，在控制閥的下游產(chǎn)生紊流流動，引起不期望的并可能有害的噪 聲。
[0003] 在降噪的嘗試中，在某些調(diào)節(jié)器中使用多孔閥籠或閥內(nèi)件，以降低穿過閥籠的壓 降，并使下游的流動平順。在這些情形下，可使用包括帶有多個孔的閥籠的閥內(nèi)件組件。所 述孔的大小和形狀可表征通過閥內(nèi)件組件的流量特性。在一個實例中，所述孔通過降噪來 表征流量特性。
[0004] 通常所述孔非常小，容易變得堵塞。于是，制造商通常建議在過程流體進(jìn)入調(diào)節(jié)器 之前對其進(jìn)行過濾，以除去可能堵塞所述孔的雜質(zhì)。然而，即便有制造商的建議，用戶也常 常并不過濾過程流體，導(dǎo)致孔堵塞。當(dāng)足夠多的孔變得堵塞時，調(diào)節(jié)器不再正常工作，由于 流體被阻止流動，堵塞的孔會導(dǎo)致潛在的危險過壓情形。某些情況下，該過壓情形會引起調(diào) 節(jié)器故障，有時是災(zāi)難性的。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，有利地提供了一種建在閥內(nèi) 件組件中的卸壓機構(gòu)，以便如果閥內(nèi)件組件中的孔變得堵塞就釋放壓力。。
[0006] 根據(jù)本實用新型的一個示例性方面，流體閥包括具有通過流體通道連接的流體入 口和流體出口的閥體和布置在所述流體通道中的閥內(nèi)件組件。流體控制構(gòu)件可移動地布置 在所述流體通道中，該流體控制構(gòu)件與所述閥內(nèi)件組件配合來控制通過所述流體通道的流 體流動。所述閥內(nèi)件組件包括閥籠，該閥籠具有閥籠壁和布置在所述閥籠壁中的卸壓機構(gòu)。
[0007] 根據(jù)本實用新型的另一示例性方面，用于控制閥內(nèi)件組件的閥籠包括：閥籠本體， 其具有在一端的孔和從該孔延伸的閥籠壁；布置在所述閥籠壁中的多個孔；和布置在所述 閥籠壁中的卸壓機構(gòu)。
[0008] 進(jìn)一步根據(jù)任意一個或多個前述方面，流體閥（或用于流體閥的閥籠）還可包括 任意一種或多種下列優(yōu)選形式。
[0009] 在一些優(yōu)選形式中，所述卸壓機構(gòu)為閘門。在其他優(yōu)選形式中，所述閘門通過鉸鏈 可樞轉(zhuǎn)地連接至所述閥籠壁。在另一些優(yōu)選形式中，所述鉸鏈具有與所述閥籠壁的縱向軸 線基本平行的旋轉(zhuǎn)軸線。在又一些優(yōu)選形式中，所述閘門布置在所述閥籠壁內(nèi)形成的凹口 中。在又一些其他優(yōu)選形式中，所述閘門被偏壓元件偏壓至關(guān)閉位置。在又一些其他優(yōu)選形 式中，所述偏壓元件為彈簧。在再一些其他優(yōu)選形式中，所述彈簧連接至所述閘門的遠(yuǎn)端。 在再一些其他優(yōu)選形式中，所述閥籠壁包括將所述凹口分隔開的多個凸柱。在再一些其他 優(yōu)選形式中，所述彈簧連接至一個凸柱。在再一些其他優(yōu)選形式中，所述鉸鏈具有與所述閥 籠的本體的縱向軸線基本垂直的旋轉(zhuǎn)軸線。在再一些其他優(yōu)選形式中，所述閘門包括緊固 至所述閥籠壁的支架和連接至所述支架的可樞轉(zhuǎn)活葉。在再一些其他優(yōu)選形式中，所述可 樞轉(zhuǎn)活葉遮蓋所述閥籠壁中形成的輔助孔。在再一些其他優(yōu)選形式中，所述卸壓機構(gòu)包括 連接至所述閥籠壁的支架部分和連接至所述支架部分的外伸部分，所述外伸部分與所述閥 籠壁中的輔助孔徑向分隔開。在再一些其他優(yōu)選形式中，蓋子連接至所述外伸部分。在再 一些其他優(yōu)選形式中，所述蓋子通過彈簧連接至所述外伸部分。在再一些其他優(yōu)選形式中， 所述卸壓機構(gòu)包括多個柔性葉片。在再一些其他優(yōu)選形式中，所述卸壓機構(gòu)包括支架和與 所述閥籠壁中的輔助孔分隔開的外伸部分以及連接至所述外伸部分的內(nèi)表面的蓋子，所述 蓋子有選擇地遮蓋所述輔助孔。
[0010] 所公開的閥內(nèi)件組件可用作獨立閥內(nèi)件組件，或者所公開的閥籠孔可與其他閥內(nèi) 件組件組合，以產(chǎn)生在具有卸壓能力時表征流量特性的閥內(nèi)件組件。即便所述孔堵塞，所公 開的閥內(nèi)件組件也能確保過程流體繼續(xù)流動至下游用戶。所公開的閥內(nèi)件組件在調(diào)節(jié)氣流 中特別有用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為具有帶卸壓機構(gòu)的閥內(nèi)件閥籠的調(diào)節(jié)閥的側(cè)視截面圖；
[0012] 圖2為具有卸壓機構(gòu)的閥內(nèi)件閥籠的透視圖；
[0013] 圖3為圖2的閥內(nèi)件閥籠的頂視圖；
[0014] 圖4為圖2的閥內(nèi)件閥籠的側(cè)視圖；
[0015] 圖5為圖2的閥內(nèi)件閥籠的另一側(cè)視圖；
[0016] 圖6為具有卸壓機構(gòu)的閥內(nèi)件閥籠的另一實施例的側(cè)視截面圖；
[0017] 圖7為圖6的閥內(nèi)件閥籠的側(cè)視截面圖，其中卸壓機構(gòu)處于打開位置；
[0018] 圖8為具有卸壓機構(gòu)的再一實施例的側(cè)視截面圖；
[0019] 圖9為圖8的閥內(nèi)件閥籠的側(cè)視截面圖，其中卸壓機構(gòu)處于打開位置；
[0020] 圖10為具有卸壓機構(gòu)的閥內(nèi)件閥籠的又一實施例的側(cè)視截面圖，該閥內(nèi)件閥籠 具有圓拱形狀；和
[0021] 圖11為圖10的閥內(nèi)件閥籠的底視圖。
[0022] 盡管本公開容易進(jìn)行各種修改和替代構(gòu)造，但是在附圖中已經(jīng)示出了其特定的示 例性實施例，其將在下面詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，無意將本公開限制為公開的特定形式， 相反，本實用新型要覆蓋落入本實用新型實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有修改、替代構(gòu)造及等效特征。

【具體實施方式】
[0023] 現(xiàn)在參考圖1，控制閥10包括閥體12,閥體12具有通過流體通道18連接的流體 入口 14和流體出口 16。閥內(nèi)件組件20布置在閥體12內(nèi)流體入口 14與流體出口 16之間。 閥內(nèi)件組件20包括閥籠22和閥座24。流體控制構(gòu)件如閥塞26布置在閥籠22內(nèi)，閥塞26 與閥座24相互作用，以控制通過閥體12的流體流動。閥桿28 -端連接至閥塞26,另一端 連接至致動器30。致動器30控制閥塞26在閥籠22內(nèi)的移動。
[0024] 閥籠22可包括多個閥籠孔40。該多個閥籠孔40減少流體流過閥籠22時的空穴， 從而降低閥籠22下游流體流動中的噪聲。
[0025] 如圖2-5中所示，閥籠22的一個實施例包括在第一端32的孔和在第二端36的孔。 閥籠壁38在第一端32與第二端36之間延伸，閥籠壁38形成中空中心孔34,閥塞26在該 中心孔34中滑動，以控制流過閥籠22的流體。多個閥籠孔40形成在閥籠壁38中。多個 閥籠孔40可通過例如減少空穴和降低噪聲來表征通過閥籠22的流體流量特性。
[0026] 在閥籠壁38中可布置一個或多個卸壓裝置，例如閘門42。閘門42可移動地連接 至閥籠壁38,使得閘門打開，以形成通過閥籠壁38的第二流路44。在圖2-5中所示實施例 中，閘門42座落在閥籠壁38的上表面48中形成的相應(yīng)凹槽或凹口 46中。閘門42通過鉸 鏈50可樞轉(zhuǎn)地連接至閥籠壁38。閘門42被偏壓元件如彈簧52 (圖3中未示出，以更加清 楚地示出閘門42和鉸鏈50)朝著關(guān)閉位置偏壓。在一個實施例中，彈簧52可連接至閘門 42的遠(yuǎn)端54,與鉸鏈50相對。在其他實施例中，偏壓元件可位于鉸鏈50上或連接到其上。 在另一些實施例中，閘門42可滑動來打開第二流路44,而不是樞轉(zhuǎn)。
[0027] 偏壓元件或彈簧52可被設(shè)置成在閥籠壁38的內(nèi)側(cè)與閥籠壁38的外側(cè)之間達(dá)到 期望壓力差時起作用。例如，彈簧52的大小適于提供充足的關(guān)閉力，以保持閘門42關(guān)閉， 直到達(dá)到預(yù)定的壓力差為止。當(dāng)達(dá)到預(yù)定壓力差時，流體壓力克服彈簧52提供的偏壓力， 這使得閘門42樞轉(zhuǎn)打開，露出第二流路44。結(jié)果，即便所述多個孔40中的一部分或大部分 變得堵塞，流體也繼續(xù)流過閥籠22。
[0028] 在圖2-5所示實施例中，鉸鏈50具有與閥籠22的縱向軸線Z平行定向的樞轉(zhuǎn)軸 線A。因此，閘門42徑向向外樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離閥籠壁38,以打開第二流路。在其他實施例中，鉸鏈 50可具有與閥籠22的縱向軸線Z垂直定向的樞轉(zhuǎn)軸線，這將允許閘門相對于閥籠壁38沿 著軸向方向樞轉(zhuǎn)。
[0029] -個或多個凸柱56分隔所述凹口 46。凸柱56用作彈簧52的錨定點和/或鉸鏈 50的錨定位置。在其他實施例中，凸柱56可被去除，使得閘門42大致彼此鄰接。
[0030] 現(xiàn)在參考圖6和7,示出了具有卸壓機構(gòu)的閥籠122的第二實施例。閥籠122包 括具有多個閥籠孔140的閥籠壁138,與圖2-5中所示實施例的閥籠壁38和多個閥籠孔40 相似。在閥籠壁138中布置輔助孔160。輔助孔160形成通過閥籠壁138的第二流路144。 閘門142在輔助孔160附近連接至閥籠壁138。閘門142通過鉸鏈150可樞轉(zhuǎn)地連接至閥 籠壁138。鉸鏈150被偏壓元件如彈簧（未示出）偏壓，使得閘門142被偏壓至關(guān)閉位置， 在其他實施例中，鉸鏈150可為活動鉸鏈。當(dāng)流體壓力超過預(yù)定閾值時，偏壓力被克服，閘 門142樞轉(zhuǎn)至打開位置，從而允許流體流過輔助孔160。
[0031] 在圖6和7所示的實施例中，鉸鏈150具有基本垂直于閥籠壁138的縱向軸線Z 定向的樞轉(zhuǎn)軸線B。結(jié)果，當(dāng)流體壓力超過預(yù)定閾值時，閘門142徑向向外樞轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)離輔助孔 160。閘門142可包括可樞轉(zhuǎn)活葉162和將閘門142固定至閥籠122的支架164。
[0032] 圖8和9中所示實施例與圖1-7中所示實施例相似，閥籠222包括閥籠壁238和 在閥籠壁238中的多個閥籠孔240。閥籠222還包括形成第二流路244的輔助孔260。支 架264布置在閥籠壁238的一端。支架264包括從閥籠壁238徑向向外延伸并軸向超過輔 助孔260的外伸部分270。然而，該外伸部分270與輔助孔260軸向間隔開一定距離。蓋 子272連接至外伸部分270的內(nèi)表面，并且蓋子272被偏壓元件例如彈簧252朝向輔助孔 260偏壓。當(dāng)蓋子272處于關(guān)閉位置時（圖8)，蓋子272布置在輔助孔260附近，以阻止流 體流過輔助孔260。當(dāng)流體壓力超過預(yù)定閾值時，彈簧252提供的偏壓力被克服，蓋子272 被從輔助孔260推離，使得流體可流過第二流路244,如圖9中所示。
[0033] 圖10和11示出了閥籠322的又一實施例。閥籠322具有圓拱形的閥籠壁338,其 一端具有孔。圓形卸口 380布置在所述孔相對側(cè)。閥籠壁338中布置多個閥籠孔340。卸 壓機構(gòu)382布置在圓形卸口 380中。卸壓機構(gòu)382包括配合來關(guān)閉圓形卸口 380的多個葉 片384。葉片384被偏壓至關(guān)閉位置（圖10和11中所示）。然而，當(dāng)流體壓力超過預(yù)定閾 值時，葉片384被打開，以允許流體流過圓形卸口 380。
[〇〇34] 盡管本文已經(jīng)根據(jù)本公開的教導(dǎo)描述了特定的閥內(nèi)件組件和控制閥，但是所附權(quán) 利要求的范圍不限于此。相反，所述權(quán)利要求覆蓋確切地落在可允許等效特征范圍內(nèi)的本 公開教導(dǎo)的所有實施方式。
【權(quán)利要求】
1. 一種流體閥，包括： 閥體，其具有通過流體通道連接的流體入口和流體出口； 閥內(nèi)件組件，其布置在所述流體通道中；以及 流體控制構(gòu)件，其可移動地布置在所述流體通道中，所述流體控制構(gòu)件與所述閥內(nèi)件 組件配合來控制通過所述流體通道的流體流動； 其中，所述閥內(nèi)件組件包括閥籠，所述閥籠具有閥籠壁和布置在所述閥籠壁中的卸壓 機構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體閥，其中，所述閥籠的卸壓機構(gòu)為閘門。
3. 如權(quán)利要求2所述的流體閥，其中，所述閘門通過鉸鏈可樞轉(zhuǎn)地連接至所述閥籠壁。
4. 如權(quán)利要求3所述的流體閥，其中，所述鉸鏈具有與所述閥籠壁的縱向軸線基本平 行的旋轉(zhuǎn)軸線。
5. 如權(quán)利要求4所述的流體閥，其中，所述閘門布置在所述閥籠壁內(nèi)形成的凹口中。
6. 如權(quán)利要求5所述的流體閥，其中，所述閘門被偏壓元件偏壓至關(guān)閉位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的流體閥，其中，所述偏壓元件為彈簧。
8. 如權(quán)利要求7所述的流體閥，其中，所述彈簧連接至所述閘門的遠(yuǎn)端。
9. 如權(quán)利要求8所述的流體閥，其中，所述閥籠壁包括將所述凹口分隔開的多個凸柱。
10. 如權(quán)利要求9所述的流體閥，其中，所述彈簧連接至一個凸柱。
11. 如權(quán)利要求3所述的流體閥，其中，所述鉸鏈具有與所述閥籠的本體的縱向軸線基 本垂直的旋轉(zhuǎn)軸線。
12. 如權(quán)利要求11所述的流體閥，其中，所述閘門包括緊固至所述閥籠壁的支架和連 接至所述支架的可樞轉(zhuǎn)活葉。
13. 如權(quán)利要求12所述的流體閥，其中，所述可樞轉(zhuǎn)活葉遮蓋所述閥籠壁中形成的輔 助孔。
14. 如權(quán)利要求1所述的流體閥，其中，所述卸壓機構(gòu)包括連接至所述閥籠壁的支架 部分和連接至所述支架部分的外伸部分，所述外伸部分與所述閥籠壁中的輔助孔徑向分隔 開。
15. 如權(quán)利要求14所述的流體閥，其中，還包括連接至所述外伸部分的蓋子。
16. 如權(quán)利要求15所述的流體閥，其中，所述蓋子通過彈簧連接至所述外伸部分。
17. 如權(quán)利要求1所述的流體閥，其中，所述卸壓機構(gòu)包括多個柔性葉片。
18. -種用于控制閥內(nèi)件組件的閥籠，其中，所述閥籠包括： 閥籠本體，其具有在一端的孔和從所述孔延伸的閥籠壁； 布置在所述閥籠壁中的多個孔；以及 布置在所述閥籠壁中的卸壓機構(gòu)。
19. 如權(quán)利要求18所述的閥籠，其中，所述卸壓機構(gòu)包括可樞轉(zhuǎn)地連接至所述閥籠壁 的閘門。
20. 如權(quán)利要求18所述的閥籠，其中，所述卸壓機構(gòu)包括支架和與所述閥籠壁中的輔 助孔分隔開的外伸部分以及連接至所述外伸部分的內(nèi)表面的蓋子，所述蓋子有選擇地遮蓋 所述輔助孔。
【文檔編號】F16K47/02GK203847712SQ201320897411
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月3日
【發(fā)明者】J·L·小格里芬, M·W·哈努薩, T·L·小韋耶, D·G·羅珀, H·J·麥金尼 申請人:艾默生過程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司