用于流體調(diào)節(jié)器的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型通常涉及流體調(diào)節(jié)器并且，更特別地，涉及具有波紋隔膜的流體調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]流體調(diào)節(jié)器通常分布在過程控制系統(tǒng)中以控制流體速率和/或各種流體的壓力(如液體、氣體等)。流體調(diào)節(jié)器通常用于調(diào)節(jié)流體的壓力至一個實(shí)質(zhì)上恒定值。特別地，流體調(diào)節(jié)器有入口和出口，它們中的任何一個可以提供在調(diào)節(jié)器內(nèi)接觸感應(yīng)元件或隔膜的流體。在隔膜流體調(diào)節(jié)器的情況下，接觸隔膜的流體導(dǎo)致隔膜位移以移動密封元件，影響進(jìn)口和出口之間的流體流動量。
[0003]通常，流體調(diào)節(jié)器內(nèi)的隔膜被夾在流體調(diào)節(jié)器的閥蓋和閥體之間的外圍邊緣。這樣一個在隔膜外圍的夾緊連接可引起在隔膜處的應(yīng)力集中。這些應(yīng)力集中能夠?qū)е赂裟さ倪^早失效或疲勞和/或隔膜脫離其外圍限制，從而減少隔膜的生命周期并導(dǎo)致維護(hù)和成本的增加。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本文所描述的用于流體調(diào)節(jié)器的裝置解決了在隔膜外圍的夾緊連接引起的在隔膜處的應(yīng)力集中問題。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的第一個方面，提供了一種用于流體調(diào)節(jié)器的裝置，其包括:閥體，其具有入口和出口以允許流體流經(jīng)所述閥體；托板，其被設(shè)置于閥蓋內(nèi)并耦合于所述閥體；以及第一和第二隔膜，每個隔膜具有波紋輪廓并以堆疊配置，所述第一和第二隔膜可操作地耦合于所述托板，第一和第二隔膜中的每個被夾在接近于所述隔膜的外圍邊緣的所述閥體和所述閥蓋之間。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述第一和第二隔膜中的每個具有中心孔以嚴(yán)格地耦合所述第一和第二隔膜于所述托板。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述第一和第二隔膜中的每個具有中心孔以嚴(yán)格地耦合第一和第二隔膜于固定于所述托板的桿。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述第一和第二隔膜中的每個具有接近于所述隔膜的外圍邊緣的多個鋸齒以增加所述第一和第二隔膜，所述閥體和所述閥蓋之間的摩擦。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥體或所述閥蓋具有多個鋸齒以增加在所述第一或所述第二隔膜和所述閥體或所述閥蓋之間的摩擦。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥體或所述閥蓋容納接近于所述第一和第二隔膜的所述外圍邊緣的墊片。
[0011 ] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述墊片具有多個鋸齒。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥體或所述閥蓋包括接近于所述第一和第二隔膜的所述外圍邊緣的波形的環(huán)形邊緣。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的第二個方面，提供了一種用于流體調(diào)節(jié)器的裝置，其包括:閥體，其具有入口和出口以允許流體流經(jīng)所述閥體；流體腔，其被設(shè)置于所述閥體內(nèi)；多個隔膜，其以堆疊配置鄰近于所述流體腔，每個隔膜具有波紋輪廓，其中第一隔膜可操作地耦合于托板，并且第二隔膜可操作地耦合于閥桿；以及閥蓋，其包含所述托板，其特征在于，所述多個隔膜被夾在所述閥體和所述閥蓋之間。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述多個隔膜中的每個具有一個或多個接近于所述隔膜的中心的孔以嚴(yán)格地耦合所述隔膜于所述托板。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述多個隔膜中的每個具有接近于外圍邊緣或所述隔膜的中心的多個鋸齒。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥體或所述閥蓋具有多個鋸齒。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥體或所述閥蓋包括環(huán)形槽以容納所述多個隔膜的外圍邊緣。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥體或所述閥蓋包括接近于所述多個隔膜的外圍邊緣的波形的環(huán)形邊緣。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，還包括接近于所述多個隔膜的外圍邊緣的墊片。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的第三個方面，提供了一種用于流體調(diào)節(jié)器的裝置，其包括:多個隔膜，每個隔膜具有波紋輪廓和以堆疊配置，其中所述多個隔膜被限制在它們的外圍邊緣并鄰近于流體腔；以及閥桿，其通過所述多個隔膜的中心孔可操作地耦合于所述多個隔膜。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述閥桿通過所述中心孔嚴(yán)格地固定于所述多個隔膜。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述多個隔膜中的每個具有接近于所述外圍邊緣或所述隔膜中心的鋸齒。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，還包括接近于所述多個隔膜的外圍邊緣的墊片。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，所述多個隔膜被鋸齒狀的表面所限制。
[0025]本實(shí)用新型公開的裝置大幅減少了隔膜受到的切向應(yīng)力，使流體調(diào)節(jié)器產(chǎn)生更好的整體可靠性和相關(guān)的維修費(fèi)用的減少。
【附圖說明】
[0026]圖1示出了一個現(xiàn)有的流體調(diào)節(jié)器；
[0027]圖2示出了一個根據(jù)本公開教導(dǎo)構(gòu)造的示例性流體調(diào)節(jié)器的分解圖；
[0028]圖3示出了一個圖2的流體調(diào)節(jié)器的剖視圖；
[0029]圖4示出了另一個示例性流體調(diào)節(jié)器的剖視圖；
[0030]圖5A示出了一個圖2和圖3的示例性流體調(diào)節(jié)器的波紋隔膜的剖視圖；
[0031]圖5B示出了圖5A的波紋隔膜的一個部分的放大剖視圖；
[0032]圖5C示出了一個可以用來實(shí)現(xiàn)圖5A的隔膜的波紋的另一個可替代部分的放大剖視圖；
[0033]圖示出了圖4的流體調(diào)節(jié)器的示例的波紋隔膜的剖視圖；
[0034]圖5E示出了另一個示例性波紋隔膜的剖視圖；
[0035]圖5F示出了圖5E的波紋膜片的一部分的放大剖視圖；
[0036]圖5G示出了圖5E的波紋隔膜的另一部分的放大剖視圖；
[0037]圖6A示出了圖2和3的示例性流體調(diào)節(jié)器的夾緊組件的放大剖視圖；
[0038]圖6B示出了一個示例性墊片的剖視圖；
[0039]圖7示出了一個圖4的示例性流體調(diào)節(jié)器的中心部分的放大圖；
[0040]圖8示出了圖2、3和6A的流體調(diào)節(jié)器的示例性閥蓋的放大剖視圖；
[0041]圖9示出了圖2、3和6A的流體調(diào)節(jié)器的示例性閥體的放大剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]附圖并非按比例示出。相反，為了闡明多個層面和局部，層的厚度在附圖中可被放大。只要有可能，在所有附圖中和相應(yīng)的書面描述中將使用相同的附圖標(biāo)記來引用相同或相似的部件。如在本實(shí)用新型中采用的，聲稱任何部分(例如，層、膜、區(qū)域或板)以任何方式定位于(例如，定位于，位于，設(shè)置于，或形成于，等等)另一部分意味所引用的部分是與其他部分接觸，或者所引用部分是在其他部分之上與一個或多個位于他們之間中間部分接觸。聲稱任何部分和另一部分接觸意味著兩部分之間沒有中間部分。
[0043]許多現(xiàn)有的流體調(diào)節(jié)器采用在感應(yīng)腔內(nèi)與流體相互作用的隔膜。流體可以移動隔膜的位置，反過來，該隔膜移動閥桿的位置。閥桿的位移導(dǎo)致固定在閥桿上的密封支架位移，從而改變流體流動和/或流體調(diào)節(jié)器的入口和出口之間的壓力差。大量的反復(fù)隔膜位移可能導(dǎo)致由于應(yīng)力集中的過早失效或循環(huán)加載失敗(例如，疲勞)。隔膜的幾何形狀和隔膜被限制的方式(例如，被夾)可以對發(fā)生在隔膜上的應(yīng)力集中產(chǎn)生重大影響。此外，隔膜或隔膜的一部分可能在其邊緣最終脫離限制(例如，成為松開)，導(dǎo)致性能下降或流體調(diào)節(jié)器的主要功能的損失。
[0044]按照本公開的教導(dǎo)，在此描述的示例性流體調(diào)節(jié)器可以實(shí)現(xiàn)在感應(yīng)腔內(nèi)與流體相互作用的多個隔膜排列(arrangement)。更具體地，示例性流體調(diào)節(jié)器可以利用多個隔膜，每一個隔膜具有波紋輪廓和以堆疊排列以大幅改善隔膜感受到的應(yīng)力的分布。特別是，具有波紋輪廓的隔膜的堆疊大幅減少了隔膜受到的切向應(yīng)力。這些和其他應(yīng)力的降低使流體調(diào)節(jié)器產(chǎn)生更好的整體可靠性和相關(guān)的維修費(fèi)用的減少。
[0045]在此描述的一些實(shí)施例中，隔膜有一個中心孔，在該中心孔中的閥桿可以被嚴(yán)格地限制以增加該閥桿的移動的準(zhǔn)確性。此外，在此描述的一些實(shí)施例包括結(jié)構(gòu)以增加和夾緊隔膜有關(guān)的表面之間的摩擦。其通過防止隔膜脫離夾緊連接，提高了流體調(diào)節(jié)器的整體可靠性，。特別地，限制隔膜的結(jié)構(gòu)，例如閥體和/或閥蓋的夾緊表面可包括鋸齒或與隔膜的外圍邊緣接觸的夾緊表面上的其他不規(guī)則形狀以增加夾緊摩擦。增加摩擦可防止隔膜從夾緊表面脫離，從而大大提高流體調(diào)節(jié)器的可靠性。為了進(jìn)一步提高在隔膜的這些外圍區(qū)域的摩擦，隔膜可在外圍邊緣附近有鋸齒。此外或者可替代的，對于閥桿嚴(yán)格地耦合于隔膜的配置，隔膜在靠近中心部分可具有鋸齒以進(jìn)一步增加在中心部分的摩擦。在此描述的其他實(shí)施例包括在隔膜的外圍邊緣附近加入墊圈以防止隔膜過度位移，該過度位移能夠?qū)е赂叻逯祽?yīng)力和