CN102292578A - 具有内部致动器的轴流式控制阀 - Google Patents

具有内部致动器的轴流式控制阀 Download PDF

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Abstract

在此描述了轴流式控制阀。本文描述的示例性轴流式控制阀包括阀体,其限定在入口与出口之间的通道,该通道实质上平行于在该阀体的所述入口与所述出口处的流体流动路径。该示例性控制阀包括阀芯组件,其被可移除地耦接至所述阀体,且被设置在所述入口与所述出口之间的所述阀体的所述通道之中。该阀芯组件与所述通道实质上轴向对准,并且该阀芯组件包括电动机,以在用以阻止在所述入口与所述出口之间的流体流动的第一位置与用以允许在所述入口与所述出口之间的流体流动的第二位置之间运行所述轴流式控制阀。

Description

具有内部致动器的轴流式控制阀
技术领域
本发明一般涉及轴流式阀,更具体地,涉及具有同轴的内部致动器的轴流式控制阀。
背景技术
控制阀(例如滑动阀杆阀、旋转阀、轴流式阀等)被广泛使用在过程控制系统中,以控制过程流体的流动。控制阀典型地包括使该控制阀的运作自动化的致动器(例如气动致动器、液压致动器等)。典型的致动器被耦接于控制阀的阀体(例如阀盖)的外表面。一些应用,特别在具有较大直径的滑动阀杆阀或旋转阀的过程控制系统中的应用,可能具有性能限制,因为较大尺寸的滑动阀杆阀或旋转阀经常要求长冲程的致动器来起动该阀的流动控制元件。这种长冲程的致动器增加了控制阀组件的重量和空间封套。因此,在一些应用中,大尺寸的滑动阀杆阀或旋转阀可能并不可行。
轴流式控制阀或同轴流动控制阀是滑动阀杆控制阀和旋转控制阀的替代。轴流式阀具有实质上平行于流体流动路径的流动路径或通道,以使通过阀体的紊流最小化。轴流式控制阀典型地包括安装至阀体的外表面,并且定向于实质上垂直于流体流动路径的致动器。该致动器被可操作地耦接至阀的流动控制元件,并在开启位置与闭合位置之间移动该流动控制元件,以允许或阻止通过阀的流体流动。一些已知的轴流式控制阀包括外部安装的齿条叠齿条(即相对于齿条加小齿轮)致动器,以相对于座环而起动阀体之中的流动控制元件来控制通过阀体的流体流动。德克萨斯州休斯顿市的Mokveld阀门有限责任公司提供了这样的已知的轴流式控制阀。
然而,外部安装的致动器可能易受通过阀体的不需要的泄露的影响。更具体地,这样的外部安装的致动器构造需要使用填料,用于密封延伸至阀体之外以耦接至该致动器的阀杆或阀轴。这样的填料会失效(例如由于磨损)并导致流体泄露在阀体之外、进入围绕阀的环境中,并增加阀的额外成本,和/或增加额外的维修需求和成本。因为在这样的布置中致动器实质上垂直于流体的流动路径,所以,外部安装的致动器构造可能需要额外的空间,而这在实践中经常是非常受限制的。
此外,具有外部安装的致动器的轴流式控制阀,特别是较大尺寸的轴流式控制阀,需要更精确的对准,以防止在阀体和致动器之间的不希望有的泄露。这种精确的对准以及准确、更为严格的容限通常需要更精确的制造和加工。因此,这种已知的控制阀太复杂,并且因为需要额外的加工、可能要求额外的维修,制造起来更为昂贵。
发明内容
在一个例子中,轴流式控制阀包括阀体,其限定在入口与出口之间的通道,该通道实质上平行于在该阀体的所述入口与所述出口处的流体流动路径。该示例性控制阀包括阀芯组件,其被可移除地耦接至所述阀体,且被设置在所述入口与所述出口之间的所述阀体的所述通道之中。该阀芯组件与所述通道实质上轴向对准,并且该阀芯组件包括同轴的内部致动器,以在用以阻止在所述入口与所述出口之间的流体流动的第一位置与用以允许在所述入口与所述出口之间的流体流动的第二位置之间运行所述轴流式控制阀。
在另一例子中,本文描述的控制阀包括阀体,其具有在入口与出口之间的通道。流动控制元件被可滑动地耦接至外壳。该流动控制元件和该外壳被设置在所述阀体的所述通道之中。同轴的内部致动器被耦接至所述外壳并被安装于所述阀体之内。该同轴的内部致动器和所述流动控制元件与在所述入口和所述出口处的流动路径实质上轴向对准。该同轴的内部致动器朝阀座驱动所述流动控制元件以阻止通过所述阀体的流体流动,以及远离该阀座驱动所述流动控制元件以允许通过所述阀体的流体流动。
在又一例子中,用于轴流式阀的阀内件装置包括阀笼,其在第一端被耦接至阀座且在第二端被耦接至阀盖,使得该阀盖和该阀笼形成空腔。流动控制元件被可滑动地设置在所述空腔之中,且用于被驱动至第一位置以接合所述阀座、被驱动至与所述阀座相隔的第二位置。电动机在所述第一位置与所述第二位置之间驱动所述流动控制元件。阀杆在第一端被可操作地耦接至所述电动机且在第二端被耦接至所述流动控制元件。所述阀内件组件被安装于阀体之内,并实质上平行于通过该阀体的流体流动路径。
附图说明
图1示出了本文描述的示例性轴流式控制阀的剖面分解图。
图2示出了用于图1的示例性轴流式控制阀的示例性驱动元件。
图3示出了在第一控制位置的图1的示例性轴流式控制阀的剖面组件图。
图4示出了在第二控制位置的图1和3的示例性轴流式控制阀。
具体实施方式
本文描述的示例性轴流式控制阀有利地减少制造成本和维修,提供轴向对准的通道以减少紊乱的流体流动来改善流动能力,实质上消除了由于致动器和阀体的未对准引起的对不希望的泄露的敏感性,并减小阀体和致动器组件的总体大小或封套。一般地,本文描述的示例性控制阀包括同轴的内部致动器(例如具有齿轮组或传动的内部电动机组件)和可移除地耦接至阀体并与该阀体的流体流动通道实质上轴向对准(即实质上平行)的流动控制元件。
特别地,本文描述的示例性轴向控制阀具有阀芯组件(例如阀内件部件),其包括流动控制元件、阀笼、阀盖、阀座、内部电动机组件以及阀杆。该阀芯组件被可移除地耦接在该阀体之中,并与通过该阀的流体流动通道实质上轴向对准。本文描述的示例性可移除阀芯组件有利地消除或实质上降低了阀内件部件与阀体之间的未对准,因为该阀芯组件被设置在阀体之中或被安装于阀体之内,并且与通过阀体的流体流动路径轴向对准。此外,该带凸缘的阀芯概念消除了为支持阀内件而通常需要的、在阀体之中的内部结构或桁架腹杆构件(webbing)的必要性。
更具体地,在本文描述的示例性轴流式控制阀中,内部电动机组件安装于阀体之内并与通过该阀的流体流动路径实质上轴向对准或平行。另外,该示例性可移除的阀芯组件简化或便利了阀内件部件的维修。进一步地,本文描述的示例性轴流式控制阀降低了填料失效导致的不希望的泄露引起的环境污染,因为该内部电动机组件被设置在阀体之中或被安装于阀体之内,从而消除了阀杆经由填料穿过阀体的需要,该填料会失效并使流体越过阀杆泄露。再进一步地,因为该示例性阀芯组件被设置在阀体之内或之中,并与通过该阀体的流动通道或路径轴向对准,所以,制造和加工要求被大大简化,从而降低了制造成本。本文描述的示例性阀的内部安装的、轴向对准的电动机还提供更紧凑的阀,该阀需要减小的安装面积和空间封套,从而实质上提供了更少的空间要求。此外,本文描述的示例性阀的轴向对准的通道减小了通过阀的流动限制。
图1示出了本文描述的示例性轴流式控制阀100的分解图。轴流式控制阀100包括阀体102,以容纳阀芯组件104。当阀体102被安装在流体过程系统(例如配管系统)中时,阀体102限定实质上平行于在入口108与出口110之间的流体流动路径的通道106。阀体102包括在入口108处的第一凸缘112,以将阀体102耦接至上游管道302(图3和4),并包括在出口110处的第二凸缘114,以将阀体102耦接至下游管道304(图3和4)。
阀体102包括邻近出口110并具有开口118的凹入部分116,开口118用于容纳紧固件120(例如螺栓)以将阀芯组件104可移除地耦接至阀体102。在其他例子中,阀芯组件104可以用任何其他适合的一个或多个紧固机构被可移除地耦接至阀体102。在一些例子中,具有较短长度的管道(未示出)可被设置在第二凸缘114与下游管道304之间。这样,该较短长度的管道可被拆除,以在维修时便于达到阀芯组件104。
阀芯组件104被设置在阀体102的通道106之中或被安装于其内,使得阀芯组件104的纵向轴121与通道106及通过通道106的流体流动的纵向轴123实质上轴向对准或实质上平行。在该图示的例子中,阀芯组件104包括同轴的整体致动器200、可滑动地耦接至外壳124的流动控制元件122。如在该例中所示,外壳124包括耦接至阀笼130的第一端128的阀座126和耦接至阀笼130的第二端134的阀盖132。在一些例子中,阀座126可与阀笼130一起被整体地成形为实质上单式件或结构。
阀座126被设置在邻近出口110,并包括凸缘部分136。当阀芯组件104被耦接至阀体102时,凸缘部分136接合阀体102的凹入部分116。凸缘密封138(例如凸缘垫圈)可被设置在阀体102的第二凸缘114与下游管道304之间,以提供紧密封并防止通过第二凸缘114的不希望的泄露。此外,密封元件140(例如凸缘垫圈)可被设置在阀座126的凸缘部分136与阀体102的表面142之间。
阀笼130可滑动地容纳流动控制元件122,并包括开口144,以提供某些流体流动特性,例如降低的噪声、由通过阀体102的流体流动产生的减少的气穴现象等。阀笼130可采用任何适合的构造、设计和/或形状实现,以提供任何适合的所需流动特性来满足特别的控制应用的需求。
整体致动器200包括耦接至电动机172的传动171,以及外壳124,其中外壳124包括具有圆柱形主体146的阀盖132,该主体146具有空腔148,以可滑动地容纳流动控制元件122的至少一部分。圆柱形主体146的端150包括螺纹部分152,其接合阀笼130的第二端134,以将阀盖132耦接至阀笼130。阶梯状部分152形成接合阀笼130的端156的肩154,并具有与阀笼130的第二端134的表面160互补的螺纹表面158,以便利阀笼130和阀盖132的接合与对准。在其他例子中,阀盖132可用紧固件和/或任何其他适合的一个或多个紧固机构被耦接至阀笼130。密封元件162,例如C形密封,可被设置在表面500与501之间,以提供紧密封并防止阀盖132与阀塞122之间的不希望的泄露。阀盖132还包括具有用于可滑动地容纳阀杆168的开口166的突起元件164。此外,阀盖132可包括填料系统170,以防止沿着或者越过阀杆168的泄露。
流动控制元件122的尺寸适于紧密地相配在阀笼130之中,以便流动控制元件122在阀笼130和阀盖132之中是可滑动的。流动控制元件122可以是任何适合的流动控制元件,例如平衡阀塞、不平衡阀塞等。在运行时,沿着第一方向朝阀座126驱动流动控制元件122,以限制或阻止通过阀体102的流体流动,并且沿着第二方向远离阀座126驱动流动控制元件122,以允许或增加通过阀体102的流体流动。
为了在第一和第二方向之间驱动流动控制元件122,整体致动器200通过阀杆168被可操作地耦接至流动控制元件122。阀杆168在第一端174被耦接至流动控制元件122(例如通过紧固件),并在第二端176被可操作地耦接至电动机172。在这个例子中,阀杆168的第二端176的至少一部分包括螺纹地接合传动171的螺纹,传动171转而在第一和第二方向之间驱动流动控制元件122。
电动机172包括外壳178,其例如通过紧固件182或任何其他适合的一个或多个紧固机构被耦接至阀盖132的表面180。密封元件184(例如垫圈)可被设置在阀盖132的表面180和外壳178之间。外壳178可包括肩186,其用于当阀芯组件104被耦接在阀体102之中或被安装于阀体102之内时,接合形成于阀体102中的肩188。阀体102的肩188可包括端口190,其容纳为电动机172提供动力的装置,例如供气软管、液压软管、导线管等中的一个或多个。在其他例子中,上游流体压强可被流体地耦接至电动机172,以提供为电动机172供动力的装置。例如,当上游流体压强达到预定压强时,其可起动或驱动电动机172,然后在起动电动机172之后排至下游流体。
正如更清楚地示于图3的,当阀芯组件104被设置在通道106之中或被安装于通道106之内时,阀体102的肩188支持阀芯组件104。回到图2,保护元件192可被耦接至电动机172的入口108侧,以保护电动机172和阀杆168的第二端176免受流过入口108的流体的影响。保护元件192被示为具有锥形表面194的椎体,其将来自入口108的流体远离电动机172并朝出口110引导或转移。
在图示的例子中,电动机172被示为气动电动机。当用于诸如天然气的挥发性过程流体时,气动电动机可以是有利的。然而,在其他例子中,电动机172可以是任何电动机,例如交流(AC)电动机、直流(DC)电动机、变频电动机、步进电动机、伺服电动机、液压电动机、致动器(比如液压的、气动的等)或任何其他适合的电动机或驱动元件。
电动机172包括第一入口,用于通过第一端口196(例如软管)接收增压流体(例如空气、液压油等),以使电动机172以第一方向旋转,并包括第二入口,用于通过第二端口198(例如软管)接收增压流体,以使电动机172以与第一方向相反的第二方向旋转。响应于通过第一端口196或第二端口198被接收的增压流体,电动机172的旋转通过传动171分别以该第一方向或该第二方向直线地移动阀杆168。传动171被可操作地耦接至电动机172和阀杆168的第二端176。尽管未图示,电动机172具有开口,以使阀杆168穿过其中到达传动171。传动171可以是,例如,爱克米(acme)螺纹系统、齿轮系统、滚珠丝杠系统、导杆系统、和/或任何其他适合的传动系统,用于将电动机172的旋转运动转化为阀杆168的直线移位。在其他例子中,电动机172可以被直接耦接至阀杆168的第二端176。在这种直接驱动的构造中,电动机172直接驱动阀轴168,而无需诸如传动或类似物的任何其他介导机构或装置。
示例性阀体102可以由任何适合的材料制造,例如铸铁、碳钢、诸如不锈钢、高镍钢等的抗腐蚀材料,和/或任何其他适合的一种或多种材料,或其组合。类似地,阀芯组件104可以由任何适合的材料制造,例如铸铁、碳钢、诸如不锈钢、高镍钢等的抗腐蚀材料,和/或任何其他适合的一种或多种材料,或其组合。
参考图2,传动171包括可操作地耦接至电动机172的齿轮箱202。具体地,齿轮箱202包括行星齿轮构造204。电动机172接合第一齿轮或恒星齿轮206。恒星齿轮206转而被耦接至设置在静止环形齿轮210与恒星齿轮206之间的多个行星齿轮208。正如下文更详细描述的,各行星齿轮208围绕轴线212旋转,并且当恒星齿轮206被电动机172围绕轴线214旋转时,各行星齿轮208相对轴线214被径向移位。
在这个例子中,环形齿轮210与齿轮箱202的外壳216一起被整体地成形,并且环形齿轮210包括从外壳216朝轴线214径向突出的齿轮齿218。行星齿轮208通过臂元件220被可操作地耦接,以便行星齿轮208的径向移位或移动引起臂元件220相对于轴线214旋转。臂元件220包括用于螺纹地接合阀杆168的第二端176的螺纹部分的螺纹开口222,使得臂元件220围绕轴线214的旋转引起阀杆168沿轴线214的直线移位。第一推力轴承224可被设置在恒星齿轮206与臂元件220之间,并且第二推力轴承226可被设置在臂元件220与外壳216之间。推力轴承224和226防止恒星齿轮206和/或臂元件220沿轴线214的轴向移动,并且吸收在轴流式控制阀100运行时产生的沿轴线214的轴向推力。
齿轮箱202有利地放大了电动机172产生的扭矩,并且传递该放大的扭矩来驱动阀杆168。传递至阀杆168的放大的扭矩使得流动控制元件122能够以更大的力接合阀座126,从而提供与阀座126的更紧的密封接合来阻止通过阀体102的流体流动。此外,由于齿轮箱202放大了电动机172产生的扭矩,因此,可以使用更小尺寸的电动机172来驱动流动控制元件122。在这个例子中,齿轮箱202提供的扭矩放大的数量能够根据齿轮206和208的大小(例如直径、齿轮齿数等)而变化。
图3示出了在第一或闭合位置300的轴流式控制阀100,而图4则示出了在第二或开启位置400的轴流式控制阀100。参考图1、2、3和4,轴流式控制阀100被放在通过上游管道302的上游供应源与通过下游管道304的下游供应源之间的流体流动路径上。过程流体可包括任何过程流体,例如天然气。在运行时,阀芯组件104运行在图3所示的用以阻止在入口108与出口110之间的流体流动的第一位置300(例如闭合位置)与图4所示的用以允许在入口108与出口110之间的流体流动的第二位置400(例如开启位置)之间。
在运行时,为了将轴流式控制阀100移动至图3所示的第一位置300,电动机172通过第一端口196接收控制流体(例如增压空气)。该控制流体使得电动机172沿第一方向(例如逆时针方向)围绕轴线214旋转,以产生扭矩。可以通过增大或减小控制流体对电动机172的压强来变化电动机172产生的扭矩。具体地,电动机172传递扭矩来围绕轴线214旋转恒星齿轮206,后者转而使各行星齿轮208围绕其相应的轴线212旋转。当恒星齿轮206围绕轴线214旋转时,恒星齿轮206的齿接合行星齿轮208的齿。这样,恒星齿轮206沿第一方向(例如逆时针方向)围绕轴线214的旋转使各行星齿轮208沿第一方向(例如顺时针方向)围绕轴线212旋转,而恒星齿轮206沿与第一方向相反的第二方向(例如逆时针方向)的旋转使各行星齿轮208沿第二方向(例如顺时针方向)围绕其相应的轴线212旋转。
转而,行星齿轮208的齿也接合静止环形齿轮210的齿218。因为环形齿轮210和恒星齿轮206均相对轴线214横向地受限或固定,所以当各行星齿轮208围绕其相应的轴线212旋转时,行星齿轮208相对环形齿轮210和恒星齿轮206沿围绕轴线214的径向路径移动。行星齿轮208相对轴线214的这种径向移位或移动使臂元件220围绕轴线214旋转,因为臂元件220被耦接至行星齿轮208的。臂元件220围绕轴线214的旋转使臂元件220的螺纹222围绕阀杆168的第二端176的螺纹部分旋转。由于臂元件220、恒星齿轮206、行星齿轮208和环形齿轮210相对轴线214径向地、横向地受限,因此,当恒星齿轮206沿第一方向(例如逆时针方向)围绕轴线214旋转时,臂元件220沿第一方向的旋转在沿轴线214的第一直线方向上驱动阀杆168。转而,阀杆168将流动控制元件122朝阀座126驱动至第一位置300,以降低或阻止在入口108与出口110之间的流体流动。
相反地,为了将轴流式控制阀100移动至图4所示的第二位置400,电动机172通过第二端口198接收控制流体(例如增压空气)。该控制流体使得电动机172沿与第一方向相反的第二方向(例如顺时针方向)旋转,以产生沿第二方向(例如顺时针方向)驱动恒星齿轮206的扭矩。当恒星齿轮206相对于轴线214旋转时,恒星齿轮206的齿接合行星齿轮208的齿,以使各行星齿轮208沿第二方向(例如顺时针方向)围绕其相应的轴线212旋转。正如上文所述,因为环形齿轮210和恒星齿轮206相对轴线214径向地固定,所以当各行星齿轮208围绕其相应的轴线212旋转时,行星齿轮208相对轴线214径向移动。行星齿轮208沿第二方向围绕轴线214的径向移位使臂元件220也相对于轴线214沿第二方向旋转。当恒星齿轮206沿第二方向(例如逆时针方向)围绕轴线214旋转时,臂元件220沿第二方向的旋转在与第一方向相反的沿轴线214的第二直线方向上驱动阀杆168。转而,阀杆168在沿轴线214的第二方向上的直线移位使流动控制元件122远离阀座126移动至第二位置400,以允许或增大在入口108与出口110之间的流体流动。
本文表述的示例性轴流式控制阀100有利地降低制造成本并简化轴流式控制阀100的维修,提供轴向对准的通道,并对阀内件部件的未对准引起的不希望的泄露实质上不那么敏感。该示例性轴流式控制阀100还降低制造成本,因为阀体102需要极少的加工,并且该阀体102可通过例如铸造而成形。此外,因为阀芯组件104被设置在阀体102之中或被安装于阀体102之内,所以,该示例性轴流式控制阀100减少了不希望的泄露,从而消除了阀体102与阀座126、流动控制元件122以及阀笼130之间的对准问题。此外,在入口108与出口110之间的轴向对准的通道106提供通过阀体102的最小受限的流动路径。
尽管本文描述了某种示例性方法和装置,但是,本专利的覆盖范围不限于此。相反,本专利覆盖在字面上或在等同原则下合理地落入所附权利要求的范围的所有方法、装置和产品。

Claims (20)

1.轴流式控制阀,包括:
阀体,其限定在入口与出口之间的通道,其中该通道实质上平行于在该阀体的所述入口与所述出口处的流体流动路径;以及
阀芯组件,其被可移除地耦接至所述阀体,且被设置在所述入口与所述出口之间的所述阀体的所述通道之中,其中该阀芯组件与所述通道实质上轴向对准,并且该阀芯组件包括电动机,以在用以阻止在所述入口与所述出口之间的流体流动的第一位置与用以允许在所述入口与所述出口之间的流体流动的第二位置之间运行所述轴流式控制阀。
2.如权利要求1所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述阀芯组件还包括阀座和通过阀杆被可操作地耦接至所述电动机的流动控制元件,其中所述电动机用于朝该阀座移动该流动控制元件以阻止在所述入口与所述出口之间的流体的流动,以及远离该阀座移动该流动控制元件以允许在所述入口与所述出口之间的流体流动。
3.如权利要求2所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述电动机通过传动系统被可操作地耦接至所述流动控制元件。
4.如权利要求3所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述阀杆包括螺纹部分,其在第一端被可操作地耦接至所述传动系统且在第二端被耦接至所述流动控制元件。
5.如权利要求2所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述阀芯组件还包括阀笼,其被耦接至所述阀座且用于可滑动地容纳所述流动控制元件。
6.如权利要求5所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述阀笼和所述阀座被整体地形成为单式结构。
7.如权利要求5所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述阀芯组件还包括阀盖,其在第一端被耦接至所述电动机且在第二端耦接至所述阀笼,其中该阀盖包括空腔,以可滑动地容纳所述流动控制元件的至少一部分。
8.如权利要求2所述的轴流式控制阀,其特征在于,所述阀座包括具有开口的带凸缘部分,该开口容纳紧固件以将所述阀芯组件可移除地耦接至所述阀体,并且其中所述阀座被设置为邻近所述阀体的所述出口。
9.控制阀,包括:
阀体,其具有在入口与出口之间的通道;
流动控制元件,其被可滑动地耦接至外壳,其中该流动控制元件和该外壳被设置在所述阀体之中;以及
电动机,其被耦接至所述外壳并被安装于所述阀体之内,其中该电动机和所述流动控制元件与在所述入口和所述出口处的流动路径实质上轴向对准,并且其中该电动机朝阀座驱动所述流动控制元件以阻止通过所述阀体的流体流动,以及远离该阀座驱动所述流动控制元件以允许通过所述阀体的流体流动。
10.如权利要求9所述的控制阀,其特征在于,还包括阀杆,其在第一端被可操作地耦接至所述电动机且在第二端被耦接至所述流动控制元件。
11.如权利要求9所述的控制阀,其特征在于,所述通道、所述入口和所述出口实质上轴向对准。
12.如权利要求9所述的控制阀,其特征在于,所述外壳包括被耦接至阀笼的阀盖,其中该阀盖包括空腔,以部分地容纳所述流动控制元件的一部分,且该阀笼包括开口,以可滑动地容纳所述流动控制元件。
13.如权利要求12所述的控制阀,其特征在于,还包括阀座,其被耦接至所述阀笼的一端,其中所述流动控制元件接合该阀座以阻止通过所述阀的流体流动,并远离该阀座移动以允许通过所述阀的流体流动。
14.如权利要求13所述的控制阀,其特征在于,所述阀座邻近所述出口。
15.如权利要求9所述的控制阀,其特征在于,所述流动控制元件和所述电动机通过所述外壳被可移除地耦接在所述阀体的所述通道之中,并且其中所述外壳通过紧固件被可移除地耦接至所述阀体。
16.用于轴流式阀的阀内件组件,包括:
阀笼,其在第一端被耦接至阀座且在第二端被耦接至阀盖,其中该阀盖和该阀笼形成空腔;
流动控制元件,其被可滑动地设置在所述空腔之中,且用于被驱动至第一位置以接合所述阀座、被驱动至与所述阀座相隔的第二位置;
电动机,用于在所述第一位置与所述第二位置之间驱动所述流动控制元件;以及
阀杆,其在第一端被可操作地耦接至所述电动机且在第二端被耦接至所述流动控制元件,其中所述阀内件组件被安装于阀体之内,并实质上平行于通过该阀体的流体流动路径。
17.如权利要求16所述的阀内件组件,其特征在于,所述阀内件组件用于通过紧固件被可移除地耦接于所述阀体之中。
18.如权利要求16所述的阀内件组件,其特征在于,还包括被耦接至所述电动机的齿轮传动。
19.如权利要求18所述的阀内件组件,其特征在于,所述齿轮传动包括被耦接至臂元件的行星齿轮系统,该臂元件具有用于容纳所述阀杆的所述第一端的螺纹部分的螺纹开口,使得所述电动机沿第一方向的旋转沿第一方向直线地驱动所述阀杆以将所述流动控制元件移至所述第一位置,且所述电动机沿与该第一方向相反的第二方向的旋转沿第二方向直线地驱动所述阀杆以将所述流动控制元件移至所述第二位置。
20.如权利要求19所述的阀内件组件,其特征在于,还包括推力轴承,用于限制所述行星齿轮系统沿所述阀杆的轴线的横向移动。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103133762A (zh) * 2012-12-28 2013-06-05 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所 高精度快速响应低噪声压力调节阀
CN105605230A (zh) * 2016-02-19 2016-05-25 河南省好得利阀门设备检修有限公司 一种轴流式卸料阀
CN106471299A (zh) * 2014-09-01 2017-03-01 丹佛斯有限公司 具有焊接式阀壳体的阀
CN108588907A (zh) * 2018-07-09 2018-09-28 青岛宏大纺织机械有限责任公司 一种并联式单轴流开棉机
CN111561580A (zh) * 2019-02-14 2020-08-21 费希尔久安输配设备(成都)有限公司 轴流式控制阀
CN112212067A (zh) * 2020-10-16 2021-01-12 常州大学 管道天然气降噪整流流量调节阀
CN116557603A (zh) * 2023-06-13 2023-08-08 五洲阀门股份有限公司 一种高温柱塞调节阀

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140001389A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Ross Arthur Schade Axial fluid valves having linear actuators
CN103090019B (zh) * 2013-02-06 2015-04-01 特瑞斯能源装备股份有限公司 轴流套筒调节阀
WO2014169915A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 Danfoss A/S Axial valve
EP2986874B1 (en) * 2013-04-16 2017-12-13 Danfoss A/S Axial valve with stationary element
ES2745156T3 (es) * 2014-04-22 2020-02-27 Arqule Inc Sales y polimorfos de un compuesto imidazopiridinil-aminopiridina sustituido
EP2990701A1 (en) 2014-09-01 2016-03-02 Danfoss A/S A valve with a welded valve housing
US10222812B2 (en) 2015-02-04 2019-03-05 Jianchao Shu Hybrid high integrity pressure protection systems and valves
GB2542841B (en) * 2015-10-01 2017-10-18 Goodwin Plc Valve
JP6653100B2 (ja) * 2015-10-06 2020-02-26 アルメックスコーセイ株式会社 流量制御弁、流量制御装置およびエアシリンダ装置
CN106594294B (zh) * 2016-12-08 2019-01-15 中国航天空气动力技术研究院 一种气压式快速开关阀
US11703144B2 (en) 2018-09-19 2023-07-18 Oblamatik Ag Motor-driven axial-flow control valve
US10830372B1 (en) * 2019-06-20 2020-11-10 Hamilton Sunstrand Corporation Pneumatic controllers, pneumatically controlled inline valves, and methods of cooling pneumatic controllers
US10824172B1 (en) * 2019-06-20 2020-11-03 Hamilton Sunstrand Corporation Pneumatic controllers, pneumatically controlled inline valves, and methods of actuating inline valves
US10823308B1 (en) * 2019-06-20 2020-11-03 Hamilton Sunstrand Corporation Controllers for inline valves, inline valves, and methods of controlling flow through inline valves
US10823087B1 (en) * 2019-06-20 2020-11-03 Hamilton Sunstrand Corporation Inline valves, gas turbine engines with inline bleed valves, and methods controlling flow through inline valves
EP4078051B1 (en) * 2019-12-20 2023-09-20 Danfoss A/S Expansion valve
CN116717618B (zh) * 2023-07-13 2024-09-24 方正阀门集团股份有限公司 可调流阻压降上装式轴流止回阀

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984000592A1 (en) * 1982-08-03 1984-02-16 Martin Marietta Corp Magnetically actuated valve
GB2166847A (en) * 1984-05-21 1986-05-14 Alfoeldi Koeolajipari Gepgyar Axial flow valve
CN87105514A (zh) * 1986-08-14 1988-02-24 东洋工程株式会社
US20030196698A1 (en) * 2002-04-17 2003-10-23 Metal Industries Research & Development Centre Axial flow control valve
US20080224075A1 (en) * 2005-10-28 2008-09-18 Michel Emin Variable pressure drop and/or closing and sealing devices with internal cartridge and mobile tube

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1919112A (en) * 1930-06-18 1933-07-18 Universal Hydraulic Corp Hydro-mechanically controlled needle valve
US2725891A (en) * 1951-02-05 1955-12-06 Cardox Corp Hydraulically operated valve
US3556128A (en) * 1969-04-30 1971-01-19 Paul J Scaglione Pressure balanced regulating valve with flared compression disc
DE2929389C2 (de) * 1979-07-20 1984-05-17 Machinefabriek Mokveld B.V., 2800 Gouda Regelventil
JPS6185777U (zh) * 1984-11-09 1986-06-05
JPH0656568B2 (ja) * 1986-06-16 1994-07-27 東京瓦斯株式会社 ガスガバナ装置
JPH1038094A (ja) * 1996-07-26 1998-02-13 Kubota Corp ジェットバルブ
DE20115470U1 (de) * 2001-09-19 2003-02-27 CAMERON GmbH, 29227 Celle Druckreduziervorrichtung
JP2004116673A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Aisin Seiki Co Ltd 制御弁
US7028985B2 (en) * 2004-03-26 2006-04-18 Lavergne Jr Morris Inline control valve with rack and pinion movement
JP4902109B2 (ja) * 2004-09-16 2012-03-21 株式会社鷺宮製作所 遊星機構式ストッパ装置
TW200636198A (en) 2004-12-30 2006-10-16 Twister Bv Throttling valve and method for enlarging liquid droplet sizes in a fluid stream flowing therethrough
JP4749784B2 (ja) * 2005-07-19 2011-08-17 株式会社不二工機 電動弁
JP2007127256A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 電動制御弁装置
JP2008190673A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Maezawa Kyuso Industries Co Ltd 逆止弁カートリッジの取付け構造と逆止弁カートリッジ
JP2008267464A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Fuji Koki Corp 電動弁
JP3133718U (ja) * 2007-05-10 2007-07-19 島津エミット株式会社 弁駆動用アクチュエータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984000592A1 (en) * 1982-08-03 1984-02-16 Martin Marietta Corp Magnetically actuated valve
GB2166847A (en) * 1984-05-21 1986-05-14 Alfoeldi Koeolajipari Gepgyar Axial flow valve
CN87105514A (zh) * 1986-08-14 1988-02-24 东洋工程株式会社
US20030196698A1 (en) * 2002-04-17 2003-10-23 Metal Industries Research & Development Centre Axial flow control valve
US20080224075A1 (en) * 2005-10-28 2008-09-18 Michel Emin Variable pressure drop and/or closing and sealing devices with internal cartridge and mobile tube

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103133762B (zh) * 2012-12-28 2016-10-05 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所 高精度快速响应低噪声压力调节阀
CN103133762A (zh) * 2012-12-28 2013-06-05 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所 高精度快速响应低噪声压力调节阀
US10344884B2 (en) 2014-09-01 2019-07-09 Danfoss A/S Valve with a welded valve housing
CN106471299A (zh) * 2014-09-01 2017-03-01 丹佛斯有限公司 具有焊接式阀壳体的阀
CN105605230B (zh) * 2016-02-19 2018-11-27 河南省好得利流体控制有限公司 一种轴流式卸料阀
CN105605230A (zh) * 2016-02-19 2016-05-25 河南省好得利阀门设备检修有限公司 一种轴流式卸料阀
CN108588907A (zh) * 2018-07-09 2018-09-28 青岛宏大纺织机械有限责任公司 一种并联式单轴流开棉机
CN108588907B (zh) * 2018-07-09 2023-09-22 青岛宏大纺织机械有限责任公司 一种并联式单轴流开棉机
CN111561580A (zh) * 2019-02-14 2020-08-21 费希尔久安输配设备(成都)有限公司 轴流式控制阀
CN111561580B (zh) * 2019-02-14 2023-08-29 费希尔久安输配设备(成都)有限公司 轴流式控制阀
CN112212067A (zh) * 2020-10-16 2021-01-12 常州大学 管道天然气降噪整流流量调节阀
CN116557603A (zh) * 2023-06-13 2023-08-08 五洲阀门股份有限公司 一种高温柱塞调节阀
CN116557603B (zh) * 2023-06-13 2023-10-27 五洲阀门股份有限公司 一种高温柱塞调节阀

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JP2012516419A (ja) 2012-07-19
MX2011007942A (es) 2011-08-15

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