本公開大體上涉及流體流量閥，并且更具體地涉及調(diào)節(jié)流體流量閥響應(yīng)于操作壓力的變化的速度的裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)加工廠在各種各樣的應(yīng)用中使用閥，例如在加工操作中控制流體(例如氣體、液體等)的流量。流體流量的調(diào)節(jié)需要閥，該閥在流體流動系統(tǒng)需要該閥以不同的流速運行之前提供和維持特定的流速。

鑒于某些類型的閥在特定的流速下的不穩(wěn)定性，閥響應(yīng)流速和/或期望的壓力的變化的速度可能對于閥的正常運行是不適當(dāng)?shù)目旎蚵?。同樣地，在隨后的流動條件期間，閥可能以降低的精度來運轉(zhuǎn)，并且可能最終導(dǎo)致閥的損毀。減震器和限流器已經(jīng)被用來限制閥響應(yīng)流速的變化的速度，但是這些部件常常需要有技能的技術(shù)人員手動地打開并且調(diào)節(jié)限制器以增加入口流量。這些限流器和減震器常常包括復(fù)雜的、昂貴的元件部分并且可能容易出現(xiàn)可用性問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

總的來說，根據(jù)這些各種實施例，提供了可變區(qū)域限制的系統(tǒng)和方案并且可變區(qū)域限制的系統(tǒng)和方案可以包括閥體、設(shè)置于閥體內(nèi)的加載腔、閥組件以及限流器單元。所述閥體限定流體入口、流體出口以及加載腔入口。所述加載腔耦接到所述加載腔入口。

所述閥組件至少部分地設(shè)置于所述流體入口與所述流體出口之間并且與所述加載腔相連通，所述閥組件被配置用于與所述加載腔配合，以通過調(diào)節(jié)所述流體入口與所述流體出口之間的流體流速來調(diào)節(jié)在流體出口處的流體流量。所述限流器單元至少部分地設(shè)置于所述加載腔入口內(nèi)。所述加載腔和所述閥組件被配置用于對加載壓力的變化做出響應(yīng)以實現(xiàn)經(jīng)修改的速率。所述限流器單元被配置用于調(diào)節(jié)實現(xiàn)所述經(jīng)修改的速率的響應(yīng)速度。

在一些方案中，所述限流器單元包括具有多個響應(yīng)速度調(diào)節(jié)的錐形螺釘。在其他方案中，所述限流器單元包括圓柱狀塔部(ziggurat)。所述限流器單元可以進一步包括被配置用于螺紋插入所述加載腔入口的螺紋元件。

在一些形式中，當(dāng)所述加載壓力變化時，所述加載腔被配置用于經(jīng)歷壓力變化，這種壓力變化可依次致使閥組件以致使所述經(jīng)修改的速率得以實現(xiàn)。

所述流體流量閥可以進一步包括在所述加載腔與所述加載腔入口之間延伸的加載腔流動路徑，在這些示例中，所述限流器單元被配置用于至少部分地設(shè)置于所述加載腔流動路徑內(nèi)，以可調(diào)節(jié)地限制擴散在加載腔流動路徑的流體的加載腔流動路徑速率。

在其他形式中，一種用于調(diào)節(jié)閥加載腔的流速的裝置可以包括限流器單元，所述限流器單元被配置用于至少部分地設(shè)置于閥入口和閥流量通道內(nèi)。所述限流器單元包括沿著中心縱軸延伸的細長體，所述限流器單元具有一橫截面，橫截面尺寸沿細長體的長度方向上減小。當(dāng)所述限流器單元被插入所述閥入口時，所述限流器單元基于插入深度限制擴散于所述閥流量通道的流量。

在一些方案中，所述限流器包括螺紋部分以將所述限流器單元螺紋連接到所述閥入口。在一些實施例中，所述細長體的外形形成大致臺階式圖形。在其他實施例中，所述細長體的外形形成線性或弧形圖形或者線性和弧形圖形的組合。

如此配置，所述限流器單元可以在任何壓力加載閥中用來通過嵌入到加載壓力的流動路徑內(nèi)來控制響應(yīng)速度。由于所述限流器單元的錐形設(shè)計，流量可以均勻地加以控制。因為所述限流器單元的流量控制特征位于所述限流器螺釘?shù)耐庑紊?，所以所述限流器螺釘可易于檢查和裝配，以確?？勺儏^(qū)域的影響可以實現(xiàn)。所述限流器單元可以替代通常用來提供減小的部件故障率和更容易的調(diào)節(jié)性的減震器和流量限流器。

附圖說明

特別是當(dāng)結(jié)合附圖進行研究時，通過在以下詳細的描述中所描述的可變的區(qū)域流量限制方案的規(guī)定來至少部分地滿足上面的需求，其中：

圖1包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的可調(diào)節(jié)的流體流量閥的剖視圖；以及

圖2包括根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的圖1的可調(diào)節(jié)的流體流量閥的詳細的限流器單元的剖視圖。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖中的元件是為了簡單和清晰起見而示出的，并且未必已經(jīng)按照比例繪制。例如圖中的一些元件的尺寸和/或相對定位可能相對于其他元件被放大，從而有利于提高對本發(fā)明各種實施例的理解。另外，經(jīng)常不描繪有用的或商業(yè)上可行的實施例中必須的常見但公知的元件，進而易于得到各種實施例的較少遮住的視圖。應(yīng)當(dāng)進一步理解的是，某些動作和/或步驟可能以特定的發(fā)生順序描述或者繪制，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解關(guān)于順序的這種特征不是必需的。還應(yīng)當(dāng)理解的是，除了其他本文中提到的不同的具體含義外，本文中使用的術(shù)語和表達具有如本領(lǐng)域技術(shù)人員給予的如上所述的術(shù)語和表達那樣的通常的技術(shù)含義。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖提供流體流量閥100。在一些這樣的示例中，閥100可能是故障關(guān)閥、故障開閥或者任何其他類的閥和/或取決于閥部件的特定方向的調(diào)節(jié)器。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中提供的示例涉及故障開閥時，而類似的策略和方案可能包含到故障開閥或其他任何類型的裝置中。閥100具有閥體102、大氣壓力入口110、加載腔112、閥組件130以及限流器單元120，閥體102限定流體入口104、流體出口106和加載腔入口108，加載腔112設(shè)置在閥體102內(nèi)并且耦接到加載腔入口108，閥組件130至少部分地設(shè)置在流體入口104與流體出口106之間并且與加載腔112相連通以通過調(diào)節(jié)流體入口104和流體出口106之間的流體流速來調(diào)節(jié)流體出口106處的流體流量，限流器單元120至少部分地設(shè)置在加載腔入口108內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解的是，附加的部件，如閥桿、耦接機構(gòu)等，可以設(shè)置在閥100內(nèi)，使其正常運行，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，并且為了簡潔起見將不做詳細討論。

加載腔112和閥組件130被配置用于對加載壓力的變化做出響應(yīng)進而實現(xiàn)經(jīng)修改的速率。限流器單元120被配置用于調(diào)節(jié)實現(xiàn)經(jīng)修改的速率的響應(yīng)速度。

閥100可以進一步包括位于閥通道116處的閥座114和閥組件130的閥構(gòu)件132。閥構(gòu)件132通過容納于加載腔112內(nèi)的彈性構(gòu)件134(例如彈簧)來驅(qū)動向閥座114接觸。彈性構(gòu)件134接合可操作地耦接到桿138的板136，桿138轉(zhuǎn)而可操作地耦接到閥構(gòu)件132。

當(dāng)在加載腔入口108處接收到的加載壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)值時，加載腔112內(nèi)的壓力也處于穩(wěn)定狀態(tài)值。彈性構(gòu)件134施加與加載腔112內(nèi)的壓力等同的力以保持閥構(gòu)件132相對于閥座114處于平衡位置。同樣地，在腔入口104與腔出口106之間流體流動具有恒定的速率。

當(dāng)在加載腔入口108處接受到的加載壓力改變時，加載腔112處的壓力也改變并且致使彈性構(gòu)件進行調(diào)節(jié)以施加與加載腔112內(nèi)的壓力等同的經(jīng)調(diào)節(jié)的力。結(jié)果便是，閥構(gòu)件132位置改變并且在腔入口104與腔出口106之間流體流動具有不同的速率。

作為示例，當(dāng)加載腔入口108處的加載壓力增加時，加載腔112內(nèi)的壓力增加，引起隔膜140向上移動并且對板136施加力，引起彈性構(gòu)件134壓縮。因此，閥構(gòu)件132從閥座114移開以增加從腔入口104到腔出口106的流體流量。同樣地，在加載腔入口108處的加載壓力減小會引起加載腔112內(nèi)的壓力減小，引起隔膜140向下移動，導(dǎo)致彈性構(gòu)件134伸展從而使得板136和閥構(gòu)件132朝閥座114移動以減小從腔入口104到腔出口106的流體流量。

限流器單元120設(shè)置于加載腔入口108內(nèi)以調(diào)節(jié)加載腔112經(jīng)歷壓力變化的速度。限流器單元120可以包括任意數(shù)量的臺階、錐體或水平面122，并且可以類似于錐形螺釘或圓柱狀塔部。每一個錐體、臺階或水平面122提供不同的響應(yīng)速度調(diào)節(jié)。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以設(shè)想限流器單元120的其他形狀和構(gòu)造(例如圓錐形，棱柱形等等)。例如，限流器單元120可以包括沿著單元120長度方向減小的角錐形120、可以具有彎曲的(例如拋物線)縱向長度或者任何其他合適的外形。因此，沿著限流器單元120的縱向長度方向上的任何不同的橫截面直徑將提供不同的響應(yīng)速度。

限流器單元120也可以包括具有任何合適距離的螺紋連接124，該螺紋連接與加載腔入口108的螺紋連接相對應(yīng)。同樣地，限流器單元可以通過使用諸如插入限流器單元120末端處的凹口126的螺絲刀的設(shè)備螺紋地插入加載腔入口108內(nèi)以調(diào)節(jié)進入加載腔112的流量。限流器單元120可以進一步包括任意數(shù)量的諸如o型圈的密封機構(gòu)128，該密封機構(gòu)在限流器單元120的外表面和加載腔入口108之間創(chuàng)建密封。在一些示例中，限制構(gòu)件可以摩擦配合到加載腔入口108。在一些示例中，限流器單元120可以包括通道，該通道使得限流器單元120延伸，以允許大量的流體在加載腔入口108與加載腔112之間流動。

如圖2所示，限流器單元120設(shè)置為至少部分地限制任意數(shù)量的從加載腔入口108到加載腔112的加載腔流動路徑142之間的流量。在一些示例中，限流器單元120被配置用于至少部分地設(shè)置于加載腔流動路徑142內(nèi)以可調(diào)節(jié)地限制擴散在加載腔流動路徑的流體的加載腔流動路徑速率。換而言之，取決于限制器單元120在加載腔入口108內(nèi)的位置，不同的錐體或臺階108設(shè)置在流動路徑142內(nèi)。隨著限流器單元120設(shè)置于加載腔流動路徑142內(nèi)的部分的橫截面直徑增加，由于流動路徑開放空間減小使得加載腔流動路徑速度降低。因此，加載腔112接收加載壓力的速度可以被改變或者控制。

由于限流器單元120的外形包括可調(diào)節(jié)的限制表面，該單元可易于檢查以確保沒有損壞。進一步地，因為流速調(diào)節(jié)封裝在限流器單元120內(nèi)，所以復(fù)雜的布置和/或結(jié)構(gòu)是沒必要的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不超出本發(fā)明范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鰧嵤├龈鞣N各樣的修改、變更或?qū)⑵浣Y(jié)合，并且這些修改、變更或結(jié)合都被視為在本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)。