CN101641541A - 用于流体调节器的两件式调整件 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于流体调节器的两件式调整件装置。在一个所述示例中，流体调节器具有调节器主体和提供第一流动特性的第一支座环，该第一支座环布置在所述调节器主体中并限定流体节流口。所述第一支座环能够与提供不同于所述第一流动特性的第二流动特性的第二支座环互换。流体调节器还包括第一框体，该第一框体提供第三流体特性并被能移除地连接到第一支座环。第一框体能够与提供不同于所述第三流动特性的第四流体流动特性的第二框体互换。第一框体能够被选择地连接到第一支座环或第二支座环，第一支座环能够被选择地连接到第一框体或第二框体。

Description

用于流体调节器的两件式调整件

本申请要求于2007年4月18日提交的序列号为60/912,601的美国临时申请的权益，其整个内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开大体上涉及流体调节器，更具体而言，涉及用于流体调节器的两件式调整件。

背景技术

过程控制系统使用多种现场设备来控制过程参数。流体阀和调节器通常被分布于整个过程控制系统中以控制各种流体(例如，液体、气体等)的流速和/或压力。特别是，流体调节器被典型地用于将流体的压力调节至基本恒定的值。具体地，流体调节器具有典型地接收具有相对高压力的供给流体的入口，并向出口提供相对较低且基本恒定的压力。例如，与一设备(例如，锅炉)相关联的气体调节器可从气体分配源接收具有相对高且略微可变压力的气体，并且可调节该气体以具有适合所述设备的安全、高效使用的较低、基本恒定的压力。

流体调节器典型地通过使用偏压弹簧向隔膜的一侧施加设定或控制压力来控制流体的流动和压力。所述隔膜还直接地或通过联动装置(例如，操纵杆)被连接到阀塞，该阀塞相对于支座环的节流口移动，该支座环将调节器的入口流体地连接到调节器的出口。隔膜响应入口压力与所述设定或控制压力之间的差而移动阀塞，以改变阀塞所提供的流动限制，从而达到基本恒定的出口压力，该阀塞向隔膜的另一侧提供了与所述设定或控制压力相等或成比例的平衡力。

除支座环之外，许多流体调节器具有调整件(trim)，所述调整件包括框体，该框体插入到位于流体调节器的入口与出口之间的流动路径中，以提供一定的流体流动特性。例如，一些框体可被设计为提供曲折的或其它类型的流动路径，以减小与流动中的流体相关的噪声。这种噪声调整框体，通常被称作声音调整件，在调节器与人非常接近的应用(例如，家庭使用或其它建筑物使用)中可能尤其有用。其它的调节器调整件设计提供有框体，该框体提供某种流体流动或调节特性以满足特定控制应用的需要。例如，框体可被构造为提供特定的、期望的流体流动及压降特性。更进一步，调节器调整件设计还能够提供不同类型的支座或支座环。例如，节流口的尺寸可以被改变以提供受限(restricted)较多支座(即，向任何给定的流体流速提供相对高的压降的支座)或受限较少的支座(即，向任何给定的流体流速提供相对较低的压降的支座)。

然而，已知的使用框体的调节器调整件典型地提供框体和支座环作为整体式或一件式结构。这种整体式或一件式调整件构造消除了如果使用多个部件而可能发生的容差累积的可能性。特别是，框体和/或支座与调节器主体的对准可能会由于多个分离的调整件部件的累积容差而受到损害。进一步，这种已知的整体式或一件式调整件使调节器能够被用于某些竖直应用(例如，调节器盖被竖直定向且朝向下方)。在这种竖直应用中，如果要维修(例如更换)调节器调整件，如果替换的调整件不是整体式或一件式结构的话，替换的调整件的安装即使不是不可能也将会非常困难。特别是，多个调整件部件的安装(例如叠放)可能导致当将第二部件安装在第一部件上时，先安装的部件可能从期望的安装位置和/或调节器主体上脱落(例如向下掉落)。

另一种已知的调节器调整件构造仅提供支座环(即不带有整体框体的支座环)，该支座环通过销钉被保持在位置上。这种已知的构造中的一种可以在费希尔控制产品国际有限公司所制造的EZH和EZL调节器产品中找到。

发明内容

在一个所述示例中，流体调节器具有调节器主体、布置在所述调节器主体中并且限定流体节流口的支座环、以及被能移除地连接到所述支座环的框体。

在另一所述示例中，一种用于流体调节器的装置具有用于控制流体通过所述流体调节器的流动的框体，以及安装在气体调节器中且限定流体节流口的支座环。所述支座环包括第一台肩和第二台肩，所述第一台肩用于将所述支座环被能移除地连接到所述框体，所述第二台肩位于所述第一台肩和与所述流体节流口相邻的支座环的密封表面之间。

在另一所述示例中，一种装置包括用于流体调节器的多个不同的框体以及用于所述流体调节器的多个不同的支座环。每个所述框体被能移除地连接到每个支座环。

附图说明

图1为已知的流体调节器的剖视图。

图1A为图1的已知的流体调节器的一部分的放大剖视图。

图2描绘了用于流体调节器的示例两件式调整件组件。

图3为图2的示例两件式调整件组件的放大剖视图。

图4为图3中所示的示例支座环的放大剖视图。

图5为包括本文所述的示例两件式调整件的流体调节器的剖视图。

图5A为图5的已知的流体调节器的一部分的放大剖视图

图6描绘了可用于实施本文所述的示例两件式调整件的示例声音抑制框体。

图7描绘了可用于实施本文所述的示例两件式调整件的示例特征化框体。

图8描绘了可用于实施本文所述的示例两件式调整件的示例受限支座。

图9描绘了可用于实施本文所述的示例两件式调整件的示例滤器支座。

具体实施方式

本文所描述的示例流体调节器提供一种使多种类型的支座环和框体能够互换的两件式调节器调整件构造。本文所述的两件式调整件所提供的互换的结果是，仅需要较少总数的部件向流体调节器提供更多种调整件构造。换句话说，通过本文所述的示例流体调节器调整件，不需要如已知的整体式或一件式调整件构造典型地所需要的那样制造和列举出每种可能的支座构造和框体构造的组合。而是，只需要制造和库存可互换的支座环和框体部件，并且这些部件能够根据需要进行各种不同的组合以适于特定应用。

本文所述的示例两件式流体调节器调整件包括能够被可移除地连接在一起的框体和支座环。为了利于框体和支座环的精确对准，本文所述的示例支座环包括阶梯状轮廓，所述阶梯状轮廓具有接纳框体的第一或外台肩。示例支座环包括第二或内台肩，所述第二或内台肩位于第一台肩和与支座环的节流口相邻的密封表面之间。第二台肩与第一台肩位于不同的高度上，从而在支座环上形成有利于框体和支座环精确对准的环状台阶或围壁。换句话说，本文所述的示例支座环的阶梯状构造基本上最小化或消除了这些单独部件的容差可能对流体调节器的操作造成的不利影响(例如，容差累积的结果)。

进一步，本文所述的示例支座环和框体能够被可移除地连接，以有利于调节器调整件的现场维修(例如更换、修理等)，尤其在竖直应用中(例如，调节器盖或上致动器壳体被朝向下定位)更是如此。更具体地，示例支座环和框体可以通过使用滑脂(例如施加于第一台肩)、过盈配合、螺纹等被可移除地连接以防止在更换或修理操作中框体和支座环相分离并从调节器脱落。

在详细讨论示例两件式调整件之前，下面先结合图1和1A简要介绍已知的流体调节器100。如图1和1A所示，流体调节器100包括被操作性地连接到阀104的致动器102。致动器102包括上致动器壳体106和下致动器壳体108。致动器壳体106和108容纳隔膜板110和112，所述隔膜板110和112支撑隔膜114使其与阀杆116可操作地接合。如图1所示，隔膜114还被保持在壳体106和108之间。

下致动器壳体108与阀体118相连，所述阀体118具有入口120和出口122。支座环124被安装在阀体118中，并限定节流口126，通过该节流口126流体可从入口120流动到出口122。与阀杆116的端部相连的阀塞128包括密封圈130，该密封圈130可由弹性材料制造，用于当阀杆116和塞128被驱动向节流口126时密封地接合支座环124和密封表面132。如已知的那样，阀塞128、以及因此密封圈130朝向节流口126(例如，朝向密封表面132或与密封表面132接触)或远离节流口126的移动(例如，远离密封表面132或不与密封表面132接触)是由横穿隔膜114的压力差所导致的，所述压力差与出口122处的实际压力和出口122处期望的压力之间的差值成比例。

支柱或销钉134被连接到下致动器壳体108，如从图1A中能够最清楚地看到，销钉134的端部136与支座环134的台肩138接触以将支座环124保持在阀体118内的位置上，使得O型圈140被充分移位以实现支座环124和阀体118之间的密封。尽管图1和1A没有示出，多个这种销钉134可围绕支座环124周向地间隔分布，以保持支座环124与阀体118紧密接触，并向O型圈140提供基本均匀的密封力。

图2描绘了用于流体调节器的示例两件式调整件组件200。两件式调整件组件200包括框体202和支座环204。如下所详细描述的那样，与已知的整体式流体阀调整件组件相反的是，框体202可被可移除地连接到支座环204以有利于框体和支座环的互换性，并因此有利于框体和支座环的不同组合。例如，本文所述的示例框体例如框体202、600(图6)和700(图7)中的任何一个可以与本文所述的支座环例如支座环204、800(图8)和900(图9)中的任何一个组合，以达到用于流体调节器的期望的流动和/或其它性能特性。另外，因为本文所述的示例框体和支座环能够被可移除地连接，因此这些部件的现场维修(例如，改变流体调节器的流动或其它性能特性，修理这些部件中的一个或多个等)被简化，特别是在多个调整件部件被叠放且在维修操作中趋向于从流体调节器中脱落的竖直应用中更是如此。

图3为图2所示的示例两件式调整件组件200的放大剖视图，图4为图2和图3所示的示例支座环204的放大剖视图。示例支座环204限定节流口300，流体通过该节流口300可从调节器入口通到调节器出口。支座环204包括第一台肩302，用于接纳框体202的端部304并使框体202与节流口300和调节器主体对准(例如如图5所示)。支座环204包括第二台肩306，该第二台肩位于第一台肩302和邻近流体节流口300的支座环204的密封表面308之间。第一台肩302和第二台肩306沿着支座环204的纵轴310被分隔开。更具体地，在图3和图4的示例中，第二台肩306通过台阶或环形围壁312与第一台肩302分隔开。

台阶或环形围壁312被设置用于有利于将框体202与支座环204对准以及可移除地连接。例如，框体202的内壁可以将其尺寸设置为或者以其它方式被设置为紧紧靠近或邻接台阶或围壁312。特别是，台阶或围壁312与内壁314的尺寸可以被设置为或具有形状或几何形状使得框体202的内壁314与台阶或围壁312之间为过盈配合或压入配合。这种过盈配合或压入配合能够通过例如将框体202制造为使得框体202的至少一部分为非圆形或不圆的等来实现。以这种方式，如果台阶或围壁312基本上是圆的且框体202的非圆形或不圆的部分(例如内壁314)被弹性变形为基本圆形状态，框体202能够被连接到(例如被挤压到)支座环202，使得内壁314的至少一部分与台阶或围壁312牢固地接合，并且支座环202的端部304被接合或以其它方式被连接到台肩302。可替换地，框体202和支座环204都能够被制造为具有相似的或相同的非圆(例如，稍微椭圆的)形状使得当框体202和支座环204的非圆形状对准时，框体202能够初始地与支座环204松弛地接合(例如，框体202的端部304能够被放置在台肩302上，而不必将框体202强迫地压在支座环204上)。随后框体202和支座环204能够相对于彼此被旋转，从而使内壁314的至少一部分形成与围壁312的过盈配合(例如，结合(bind))。在此情况下，通过旋转框体202和支座环204以消除台阶或围壁312与内壁314之间的过盈或结合并将框体202拉动远离支座环204，框体202与支座环204能够被分开。在又一个示例中，台阶或围壁312可以是基本上圆形或圆柱形并具有第一直径，内壁314也可以是基本上圆形或圆柱形并具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径，使得框体202与支座环204之间能够压入配合的接合。内壁314和台阶或围壁312中的任何一个或两个都可以包括导入特征(lead-in feature)例如倒角、圆角半径(radius)等，以利于框体202接合到支座环204以及利于例如本文所述的这些部件的过盈和/或压入配合接合构造。支座环204还具有斜面316以密封地将O型圈(例如图5A的O型圈504)与阀体(例如阀体118)相接合从而防止流体从支座环204与阀体之间泄露。

还可采用其它类型的接合构造与上述过盈和/或压入配合构造相结合，以将框体202可移除地连接到支座环204。例如，粘合剂或滑脂可被用于将框体202可移除地连接到支座环204。当使用滑脂或粘合剂将框体202可移除地连接到支座环204时，框体202和支座环204的尺寸可被设置为相对松地连接(例如，没有任何过盈或压入配合)并且粘合剂或滑脂可被施加到台肩302、围壁312、框体202的端部304和/或内壁314上。结果是，当框体202的端部304被安放在台肩302上时，粘合剂或滑脂在框体202与支座环204的配合表面之间形成层，所述层将框体202可移除地保持在支座环204上。

在又一个示例中，内壁314和台阶或围壁312可以被螺纹连接，使得框体202能够被螺纹接合到支座环302。可替代的或另外，框体202和支座环204可以使用一个或多个定位螺钉和/或柱销而被可移除地连接。

图5为包括本文所述的示例两件式调整件的示例流体调节器500的剖视图，图5A为图5所示的所知的流体调节器500的一部分的放大剖视图。图5的流体调节器500的许多部件与图1的已知的流体调节器100的某些部件相似或相同，这些部件在图5中使用与图1中所使用的附图标记相同的附图标记来标识。进一步，对图5中的与图1中相似或相同的部件不再进行重复描述，感兴趣的读者可以参考图1中对这些部件的描述。图5A中可以看到，支座环204具有斜面502，该斜面502将O型圈504密封地接合到阀体118以防止流体从支座环204和阀体118之间泄露。

图6描绘了示例声音抑制框体600，该示例声音抑制框体600可被用于实施本文所述的两件式调整件。尤其是，示例声音抑制框体600可被用于替代框体202来减少由于流体流动通过图5的示例流体阀500所产生的噪声。类似地，图7描绘了示例特征化框体700，该示例特征化框体700可被用于替代框体202来获得与框体202(图2)所提供的流动特性不同的流动特性(例如，不同的压降和流动特性)。

图8描绘了可被用于实现本文所述的两件式调整件的示例受限支座800。尤其是，示例受限支座800可被用于替代支座环204(图2)来提供具有更高限制(即，在任何给定的流体流速提供更大的压降)的流体节流口。类似地，图9描绘了可被用于替代支座环204(图2)的示例滤器座900。不管是支座204、800和900中的哪个被用来实施本文所述的两件式调整件，支座环204、800和900中的每个都提供第一和第二台肩以及台阶或围壁，以利于支座环204、800和900中的任何一个与框体202、600和700中的任何一个之间的对准和可移除的连接。

尽管本文描述了某些示例装置，本专利的覆盖范围并不限于此。相反，本专利覆盖字面上或依据等同原则客观地落入所附权利要求范围内的所有装置和制造产品。

Claims (21)

1、一种流体调节器，包括：

调节器主体；

提供第一流动特性的第一支座环，所述第一支座环被布置在所述主体中且限定流体节流口，其中所述第一支座环能够与第二支座环互换，所述第二支座环提供不同于所述第一流动特性的第二流动特性；以及

第一框体，所述第一框体提供第三流体特性并被能移除地连接到所述第一支座环，其中所述第一框体能够与第二框体互换，所述第二框体提供不同于所述第三流动特性的第四流体流动特性，并且其中所述第一框体能被选择性地连接到所述第一支座环或所述第二支座环，所述第一支座环能被选择性地连接到所述第一框体或所述第二框体。

2、如权利要求1所述的流体调节器，其中所述第一支座环通过过盈配合、螺纹、粘合剂、定位螺钉、柱销或滑脂中的至少之一被连接到所述第一框体。

3、如权利要求1所述的流体调节器，其中所述第一支座环包括第一台肩，以接纳所述第一框体并将所述第一框体与所述调节器主体对准。

4、如权利要求3所述的流体调节器，其中所述第一支座环包括第二台肩，所述第二台肩位于所述第一台肩和与所述流体节流口相邻的所述第一支座环的密封表面之间。

5、如权利要求4所述的流体调节器，其中所述第一台肩和所述第二台肩沿所述第一支座环的纵轴相间隔。

6、如权利要求1所述的流体调节器，进一步包括至少一个O型圈以将所述第一支座环密封到所述调节器主体。

7、如权利要求1所述的流体调节器，其中所述第一支座环的所述第一流体特性提供的经过所述调节器的所述节流口的流体压降比由所述第二支座环提供的所述第二特性提供的更大。

8、如权利要求1所述的流体调节器，其中所述第一框体的所述第三流动特性用于减小流动通过所述调节器的流体的速度，所述第二框体的所述第四流体流动特性用于减小流动通过所述调节器的流体的压力。

9、一种用于流体调节器的装置，包括：

框体，所述框体用于控制流体通过所述流体调节器的流动；以及

支座环，所述支座环安装在所述流体调节器中并限定流体节流口，其中，所述支座环包括第一台肩和第二台肩，所述第一台肩用于将所述支座环能移除地连接到所述框体，所述第二台肩位于所述第一台肩和与所述流体节流口相邻的所述支座环的密封表面之间。

10、如权利要求9所述的装置，其中所述第一台肩和所述第二台肩沿所述支座环的纵轴相间隔。

11、如权利要求9所述的装置，其中所述支座环与所述框体通过过盈配合、螺纹、粘合剂、定位螺钉、柱销或滑脂中的至少之一被能移除地连接。

12、如权利要求9所述的装置，进一步包括与所述第一框体不同的至少另一框体，其中所述另一框体被能移除地连接到所述支座环。

13、如权利要求12所述的装置，其中所述框体包括至少声音调整件或特征化调整件。

14、如权利要求9所述的装置，进一步包括与所述第一支座环不同的至少另一支座环，其中所述另一支座环被能移除地连接到所述框体。

15、如权利要求14所述的装置，其中所述支座环包括至少滤器支座环或受限支座环。

16、一种装置，包括：

用于流体调节器的多个不同的框体；以及

用于所述流体调节器的多个不同的支座环，其中每个所述框体被能移除地连接到每个所述支座环。

17、如权利要求16所述的装置，其中每个所述支座环包括第一台肩，所述第一台肩用于接纳每个所述框体并将所述框体与所述调节器主体对准。

18、如权利要求17所述的装置，其中每个所述支座环包括第二台肩，所述第二台肩位于所述第一台肩和与所述支座环的流体节流口相邻的所述支座环的密封表面之间。

19、如权利要求18所述的装置，其中所述第一台肩和所述第二台肩沿每个所述支座环的纵轴相间隔。

20、如权利要求16所述的装置，其中每个所述支座环通过过盈配合、螺纹、粘合剂、定位螺钉、柱销或滑脂中的至少之一被能移除地连接到每个所述框体。

21、一种流体调节器，包括：

调节器主体；

从多个支座环中选出的支座环，所述支座环被布置在所述主体中并限定流体节流口，其中从所述多个支座环中选出的第一支座环提供第一预定流动特性，所述第一预定流动特性不同于由所述多个支座环中的第二支座环所提供的第二预定流动特性，以及

从多个框体中选出的框体，所述框体被能移除地连接到所述支座环，其中从所述多个框体中选出的第一框体提供第一预定流动特性，所述第一预定流动特性不同于由所述多个框体中的第二框体所提供的第二预定流动特性。

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