CN102084162B - 阀内件保持装置 - Google Patents

Abstract

描述了用于与阀一起使用的阀内件保持装置。示例性阀内件保持装置包括衬套，以用于将阀座保持在阀体内。该衬套包括具有第一外螺纹的外表面，以用于接合该阀体的第一螺纹开口。环状保持器与该衬套接合，并且具有第二外螺纹，以用于接合该阀体的第二螺纹开口。当该衬套以及该环状保持器以相同方向旋转时，第一与第二螺纹开口使得该衬套以及该环状保持器朝相反方向移动。

Description

阀内件保持装置

技术领域

本发明大体上涉及控制阀，更具体地，涉及阀内件保持装置。

背景技术

阀经常在过程控制工厂或系统中使用，以用于控制过程流体的流量。被用于恶劣条件下的应用中(例如，高压应用，高温应用等)的一种常见类型的阀是高进低出角型的控制阀。通常在化学以及石油工业中使用角型控制阀，这些工业经常需要对于残油或具有结焦性的其他流体的控制。

角型控制阀包括具有与出口成一个角度的入口的阀体。流量控制构件(例如，孔塞)被设置在入口与出口之间的通道内，并且可操作地耦接到阀杆。执行器(例如，气动执行器、电动执行器、液压执行器等)可操作地耦接到阀杆(例如，滑动杆)，以用于在开启以及闭合位置之间驱动流量控制构件来控制通过阀的流体的流量。在闭合位置，流量控制构件接合设置在阀的入口与出口之间的圆周密封或者座圈。座圈保持器或者衬套将座圈保持在阀体内，并且具有细长体，该细长体保护阀体的出口端口的表面例如不被腐蚀等。

由于阀体的角度，角型阀有利地允许容易的排出，因为这样的阀的阀体或流动路径不具有任何允许流体和/或残渣积累的凹处或区域。此外，由于阀体的角度，角型阀有利地将流体力向流体流的中央引导，由此引导流体力，例如由于空穴而形成的向内压挤的气泡之类的，离开阀体和/或阀内件(例如，座圈、笼、阀塞等)。将流体力朝阀体中央引导防止了或大幅度地减少了对阀内件和/或阀体的损害。

在高压差应用中，例如，阀入口处的流体(例如，液体、气体、蒸汽等)通常具有相对高的压强，该压强在阀出口处被减小到非常低的压强。相对高的压差能够引起阀入口与出口之间的空穴、闪蒸、振动和/或其他不需要的流体力或效应。由于角型阀入口与出口之间的角度，由压差引起的流体力被引导向出口和/或下游管道的中央。然而，入口与出口之间的压差增加了流过阀体的流体速度。增加了的速度能够使得流过阀体的流体经历紊流，这能够对阀体和/或下游管道施加振动。振动能够使得阀座护圈或衬套变得松动和/或脱离阀体，由此导致拆卸阀并将衬套重新耦接到阀体所需要的时间的生产损失。

发明内容

在一个例子中，阀内件保持装置包括衬套，以用于将阀座保持在阀体内。衬套包括具有第一外螺纹的外表面，以用于接合阀体的第一螺纹开口。环状保持器与衬套接合，并且具有第二外螺纹，以用于接合阀体的第二螺纹开口。当该衬套以及该环状保持器以相同方向旋转时，第一与第二螺纹开口使得该衬套以及该环状保持器朝相反方向移动。

在另一个例子中，流体阀包括具有入口和出口的阀体以及设置在入口与出口位置之间阀体通道内的座圈。座圈保持器接合座圈，以用于将座圈保持在阀体内。座圈保持器包括具有第一外螺纹的外表面，以用于接合阀体中的第一内螺纹开口，并且座圈保持器以第一方向螺纹地接合第一开口。环状构件接合座圈保持器，并且具有第二外螺纹，以用于接合阀体中的第二内螺纹开口。环状构件以与第一方向相反的第二方向螺纹地接合第二开口。

在又一个例子中，阀内件保持装置包括用于将阀座保持在阀体内的装置以及用于防止用于保持的装置在阀体中松动的装置。用于保持的装置以及用于防止的装置的以相同方向的旋转使得用于保持的装置以及用于防止的装置朝相反方向移动以防止用于保持的装置在阀体中松动。

附图说明

图1示出了已知的示例性角型阀。

图2A示出了用在此处描述的示例性阀内件保持装置实现的示例性角型阀。

图2B示出了图2A中所示的示例性阀内件保持装置的放大部分。

具体实施方式

通常，在此处描述的示例性阀内件保持装置防止座圈保持器或衬套由于，例如，由流过阀的流体所引起的振动而从阀体松开和/或脱离(即，反向退出)。特别地，示例性阀内件保持装置包括衬套，其具有外部带螺纹的外表面，其接合阀体中的第一内螺纹开口，并且包括环状构件，其具有外部带螺纹的外表面，其接合阀体中的第二内螺纹开口。衬套和第一开口的螺纹不同于环状构件和第二开口的螺纹。例如，衬套和第一开口的螺纹是右旋螺纹，用以使得衬套能够以第一方向(例如，顺时针方向)螺纹地接合阀体，而环状构件和第二开口的螺纹是左旋螺纹，用以使得环状保持器能够以与第一方向相反的第二方向(例如，逆时针方向)螺纹地接合阀体。

附加地，可以通过销构件将衬套和环状构件耦接在一起。用这种方式，环状构件耦接到衬套，以使得衬套以第一方向围绕着旋转轴的旋转也引起环状构件以相同的方向围绕着该旋转轴旋转。因此，例如，如果由过程流体引起的振动使得衬套以第一方向旋转，该旋转会引起衬套从阀体松开，则环状构件以相同方向的旋转使得环状构件变紧，由此防止衬套从阀体松开和/或脱离。同样地，如果环状构件以与第一方向相反的第二方向的旋转引起环状构件从阀体松开，则衬套以相同方向的旋转会使得衬套更紧地耦接到阀体。

图1示出了已知的角型阀100。详细地参考图1，示例性旋转阀组件100包括阀体102，其限定了入口端口或侧端口106与出口端口或底部端口108之间的流体流通道104。阀帽110耦接到阀体102(例如，经由紧固件)并且还将阀体102耦接到执行器(未示出)。虽然未示出，阀帽110可以容纳填料系统，并且可以包括多个耦接到阀体102的紧固件。关闭构件112设置在在阀体102中形成的流体流通道104内，并且耦接到阀杆114。阀杆114耦接到执行器的执行器杆(未示出)，其将关闭构件112朝向阀座116和远离阀座116(例如，座圈)移动，用以控制入口106和出口108之间的流体的流量。

在所示例子中，衬套118与阀座整体地形成，用以形成实质上单一的件或结构，并且该衬套通过螺纹耦接到阀体102。通常，衬套118是细长的构件，并且延伸，以使得出口端口108的侧面120免于不利的过程影响，诸如，例如，磨损、腐蚀等。在其他的例子中，阀座116以及衬套118可以是分开的件，以便于衬套118将阀座116保持在阀体102内。

在操作中，执行器(例如，气动执行器、电动执行器等)驱动阀杆114并且，由此，在闭合位置与完全开启或最大流速位置之间驱动关闭构件112(例如，阀塞)，在闭合位置处，关闭构件112与阀座116密封接合，用以限制流体通过阀100的流动，而在完全开启或最大流速位置处，关闭构件112离开阀座116，用以允许流体通过阀100的流动。

角型阀，诸如，例如，阀100，有利地将流体力向流体流中央引导，由此引导流体力，诸如，例如，由于空穴而形成的向内压挤的气泡，离开阀体和/或阀内件(例如，座圈、阀笼、阀塞等)。引导流体力远离阀体和/或阀内件减少了对于阀体和阀内件的损害。

恶劣条件下的应用中，诸如，例如，高压差应用中，流体力通常会引起对于阀组件的损害。在高压差应用中，阀100的入口106处的流体(例如，液体、气体、蒸汽等)通常具有相对高的压强，该压强在阀100的出口108处被减小到非常低的压强。该压差能够引起空穴、闪蒸、振动和/或其他不需要的流体力或效应，其由在阀100的入口106与出口108之间的流体压差导致。

此外，压差使得流过阀体102的流体的速度增加。增加了的速度能够引起流过阀体100的流体经历紊流，其能够引起阀体102和/或下游管道的振动。该振动使得衬套118围绕轴122旋转，其能够使得衬套118变得松动和/或脱离阀体102。这导致了拆卸阀100并将衬套118重新耦接到阀体102所需要的时间的生产损失。

图2A示出了用在此处描述的示例性阀内件保持装置202实现的示例性阀200。图2B示出了图2A中所示的示例性阀内件保持装置202的放大部分。使用相同的附图标记标注阀200的那些与图1的示例性阀100中所使用的组件类似或相同的组件。图2A和2B的示例性阀200的那些与图1的那些组件类似或相同的组件的描述，将不会重复，而感兴趣的读者可以参考图1的描述以便获得关于那些组件的详情。

参考图2A和2B，示例性阀200包括设置在通道204内的示例性阀内件保持装置202，该通道由处于入口端口或侧端口208与出口端口或底部端口210之间的阀体206形成。在所示例子中，入口端口208的轴207实质上垂直于出口端口210的轴209。阀帽110耦接到阀体206(例如，经由紧固件)并且其还将阀体206耦接到执行器(未示出)。关闭构件112被设置在流体流通道204内并且耦接到阀杆114，其转而耦接到执行器(未示出)。

阀内件保持装置202包括座圈212、座圈保持器或者衬套214、以及环状保持器216。座圈212被设置在入口208和出口210之间的阀体206内。衬套214耦接到阀体206，用以将座圈212保持在阀体206内。在所示例子中，座圈212和衬套214整体地形成为由不锈钢制成的、实质上单一的构件或结构。然而，在其他例子中，座圈212和衬套214可以是分开的部分，并且可以由其他适合的材料制成。

衬套214包括细长体218，其延伸以使得出口端口210的表面220免于不利的过程影响，诸如，例如，磨损、腐蚀等。该衬套214还包括外部带螺纹的外表面222，其接合阀体206的第一内螺纹开口224。外表面222的螺纹与第一开口224的螺纹互补。

环状保持器216接合衬套214，用以防止衬套214从阀体206脱离。环状保持器216包括外部带螺纹的外表面226，其接合阀体206的第二内螺纹开口228。外表面226的螺纹与第二开口228的螺纹互补。此外，外表面222和阀体206的第一开口224的螺纹以与外表面226和第二开口228的螺纹方向相反的方向形成。例如，外表面222和第一开口224的螺纹是右旋螺纹，而外表面226和第二开口228的螺纹是左旋螺纹。用这种方式，衬套214以第一方向(例如，顺时针方向)螺纹连接至阀体206，而环状保持器以与第一方向相反或者不同的第二方向(例如，逆时针方向)螺纹连接至阀体206。

附加地，衬套214可以耦接或者固定到环状保持器216，以使得衬套214围绕着轴209的旋转使得环状保持器216也以与衬套214相同的方向围绕着轴209旋转。在所示例子中，多个销构件230分别接合衬套214和环状保持器216的孔232和234，以将环状保持器216耦接或固定到衬套214。在其他的例子中，衬套214可以经由紧固件、夹子和/或任何其他适合的方式耦接或固定到环状保持器216。

在操作中，执行器(例如，气动执行器、电动执行器等)驱动阀杆114并且，由此，在闭合位置与完全开启或最大流速位置之间驱动关闭构件112，在闭合位置处，关闭构件112与座圈212密封接合，用以限制流体通过阀200的流动，而在完全开启或最大流速位置处，关闭构件112离开座圈212，用以允许流体通过阀200的流动。如上所述，在高压差应用中，入口208处的流体压强相对高于出口210处的压强。这个压差使得流体增加了通过阀体206的速度，并且经历紊流，该紊流转而引起阀200的振动。这个振动能够使得衬套214围绕着轴209旋转，由此使得衬套214从阀体206松开和/或脱离。

防振动阀内件装置202防止衬套214由于由例如紊流引起的振动而从阀体206松开和/或脱离。例如，如果由过程流体引起的振动使得衬套214以箭头238所示的方向(例如，逆时针方向)围绕着轴209旋转，这样的旋转使得衬套214以倾向于使得该衬套从阀体206松开的方向移动。然而，环状保持器216以箭头238所示的相同方向的旋转使得环状保持器变紧，因为环状保持器216和第二开口228的螺纹(例如，左旋螺纹)与衬套214和第一开口224的螺纹(例如，右旋螺纹)是相反或不同的。作为结果，环状保持器216防止衬套214从阀体206松开和/或脱离。同样地，如果环状保持器216围绕着轴209以箭头236所示的方向(例如，顺时针方向)的旋转使得环状保持器216向倾向于将其从阀体206松开的方向移动，衬套214以箭头236所示的相同方向的旋转会使得衬套214更紧地耦接到阀体206。

在此处描述的示例性阀内件保持装置尤其有利于与角型阀一起使用。示例性阀内件保持装置防止衬套由于振动(例如，由流过阀的流体所引起的振动)而从阀体松开和/或脱离(即，反向退出)。特别地，环状保持器经由销耦接到衬套，从而环状保持器以第一方向围绕着轴的旋转也引起衬套以相同的方向旋转。环状保持器和衬套中的每一个包括具有外螺纹的外表面，以使得衬套以与环状保持器螺纹地耦接到阀体的方向(例如，逆时针方向)相反的方向螺纹地耦接(例如，以顺时针方向)到阀体。用这种方式，如果衬套以第一方向的旋转使得衬套向倾向于使得该衬套松开的方向移动，则环状保持器以相同方向的旋转引起环状保持器向倾向于使得环状保持器变紧的方向移动，由此防止衬套变得从阀体松开和/或脱离。

虽然已经在此处描述了某一装置，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖所有在字面上或在等效形式的教导下实质上落在所附权利要求的范围内的装置。

Claims (18)

1.阀内件保持装置，包括：

衬套，其用于将阀座保持在阀体内，其中，所述衬套包括具有第一外螺纹的外表面，以用于接合所述阀体的第一螺纹开口；以及

环状保持器，其用于接合所述衬套，并且具有第二外螺纹，以用于接合所述阀体的第二螺纹开口，其中，当所述衬套以及所述环状保持器以相同方向旋转时，所述第一与第二螺纹开口使得所述衬套以及所述环状保持器朝相反方向移动。

2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括至少一个销构件，以用于将所述衬套耦接到所述环状构件。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一外螺纹是右旋螺纹，并且所述第二外螺纹是左旋螺纹。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀座以及所述衬套是整体地形成的。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀座与所述衬套由不锈钢制成。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀座包括座圈。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述衬套包括细长体。

8.流体阀，包括：

阀体，其具有入口以及出口；

座圈，其被设置在所述入口与所述出口之间的所述阀体的通道内；

座圈保持器，其接合所述座圈，以将所述座圈保持在所述阀体内，其中，所述座圈保持器包括具有第一外螺纹的外表面，以用于接合所述阀体中的第一内螺纹开口，并且其中，所述座圈保持器以第一方向螺纹地接合所述第一开口；以及

环状构件，其用于接合所述座圈保持器，并且具有第二外螺纹，以用于接合所述阀体中的第二内螺纹开口，其中，所述环状构件以与所述第一方向相反的第二方向螺纹地接合所述第二开口。

9.根据权利要求8所述的阀，进一步包括销，以用于将所述座圈保持器与所述环状构件耦接。

10.根据权利要求9所述的阀，其中，所述销接合在所述座圈保持器与所述环状构件中形成的孔。

11.根据权利要求8所述的阀，其中，所述第一内螺纹开口与所述第一外螺纹包括右旋螺纹，并且所述第二内螺纹开口与所述第二外螺纹包括左旋螺纹。

12.根据权利要求8所述的阀，其中，所述座圈以及所述座圈保持器被整体地形成。

13.根据权利要求8所述的阀，其中，所述保持器进一步包括细长体，以用作所述阀体的内表面的衬套。

14.根据权利要求8所述的阀，其中，所述入口相对于所述出口成一个角度。

15.阀内件保持装置，包括：

用于将阀座保持在阀体内的装置；以及

用于防止所述用于保持的装置在所述阀体中松动的装置，其中，所述用于保持的装置以及所述用于防止的装置的以相同方向的旋转使得所述用于保持的装置以及所述用于防止的装置朝相反方向移动以防止所述用于保持的装置在所述阀体中松动。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述用于保持的装置包括具有带螺纹的外表面的座圈保持器，以用于接合所述阀体的第一内螺纹开口。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述用于防止的装置包括具有带螺纹的外表面的环状构件，以用于接合所述阀体的第二内螺纹开口。

18.根据权利要求15所述的装置，其中，所述用于防止的装置被固定到所述用于保持的装置。

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