CN102472403A - 具有消隙装置的调节阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节阀组件，包括：壳体，其限定流体入口通道和流体出口通道；和阀构件，其沿轴线在所述壳体内移动，所述阀构件具有沿所述轴线分隔开的第一位置和第二位置，并且可操作地布置在所述流体入口通道和流体出口通道之间。所述流体入口通道和出口通道通过开口在所述壳体内流体连通，所述开口的可变尺寸至少部分地由所述阀构件限定，所述开口在所述阀构件处于其所述第一和第二位置中时，分别具有第一尺寸和第二尺寸。可逆马达的输出部的旋转轴线基本上与所述阀构件移动所沿着的轴线对准。所述马达输出部和阀构件通过接头的可相对旋转的螺纹公部分和母部分可操作地接合，所述接头公部分和母部分的螺纹相互接合。

Description

具有消隙装置的调节阀组件

相关申请交叉引用

本申请要求2009年7月1日提交的名称为“MODULATORVALVE ASSEMBLY HAVING AN ANTI-BACKLASH DEVICE”的美国临时专利申请序列号61/222,334的优先权，所述专利的全部文本以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于沿流体流动路径调节流体流动的调节阀组件，更具体地，涉及在调节阀组件中控制阀位置和流体流动。

背景技术

已知流体流动调节阀组件，其中，可控制旋转的马达，例如步进马达，线性地移动阀构件，以变化地打开流体流动通过的端口或开口。通过马达致动作用来控制阀的位置和移动，以选择地允许和调节通过所述开口并且因而通过所述阀组件的流体的允许流动。还已知通过具有相互连接的公、母部分的螺纹接头或连接器可操作地接合可逆旋转的马达输出部与这样的线性可动阀构件，所述公、母部分中的一个固定成随马达输出部旋转，另一个轴向固定到线性可动阀构件。因而，马达的旋转由螺纹连接器或接头转变为线性阀移动，阀构件响应于马达输出部的可逆旋转而相对于所述开口在不同位置之间沿轴线线性往复移动。

这样的现有阀组件的一个问题是，当马达从其最新近的旋转方向反转时，存在一定程度的游隙，这导致阀移动相对于马达输出部运动的时间延迟和系统滞后，这会损害阀控制。这种情况发生的原因是由于公、母螺纹接头部分具有在阀沿一个方向移动过程中可滑动接合的一对接合螺纹表面，和在阀沿相反方向的移动过程中可滑动接合的不同的相对的一对接合螺纹表面而发生，在马达输出部的反向旋转实现阀的反向线性移动之前，接头的相互接合螺纹之间的余隙或空隙首先要求横向移动。该横向移动可称为“游隙”。

在马达输出部和阀构件之间包括这样的螺纹连接器或接头的现有调节阀组件已经通过选择地匹配接头的螺纹公、母部分来最小化其相互接合的螺纹之间的间隙而解决了该问题。换句话说，螺纹相互接合的接头连接部分选择成使其相互接合螺纹的相对侧上的接合表面在一定程度上彼此更接近，并且最小化余隙，优选地没有损害螺纹相互接合的公、母部分易于相对于彼此旋转并且因而相对于彼此轴向移动的能力。替代地，保持非常精密的螺纹制造公差，以类似地最小化余隙而无需选择匹配。每一种方法都是昂贵和/或耗时的过程，并且不能完全解决延迟和滞后问题，因为通过所述方法，仍存在一定的游隙。

而且，马达、阀构件和/或相互接合的螺纹连接器或接头部分的来源可能使得它们以确保最小化游隙的方式装配的过程非常复杂。例如，这些部件可由不同的单位制造，使得选择的螺纹匹配或遵守精密螺纹公差要求的协调复杂并且不方便。

因此期望实现更好的阀控制，而不依靠选择螺纹匹配或要求更精密的螺纹制造公差。

另外，现有调节阀组件的锥阀通常给出类似于输入的二次多项式或对数函数的输出响应。使用具有这样的输出响应的调节阀组件控制流体流动可能对于在线性输出情况下工作最好的较新的控制器有问题。例如，如果对二次多项式求导，则结果将为表示直线的方程。但是，该直线具有不为零的斜率，意味着阀组件输出响应在整个阀构件的行程中，在不同位置处每单位输入下，具有更大和更小的响应，该现象称为调节阀组件具有变化的“增益”。

但是，如果调节阀组件设计成根据单位输入具有线性输出响应(由直斜线表示)，则在其阀构件行程中，其在任意点处的导数将是恒定的，意味着在贯穿阀构件行程的整个范围，对于给定单位输入，阀组件输出响应是恒定的，即，调节阀组件的增益是恒定的。调节阀组件控制器被编程来对给定误差作出响应。但是，相同的误差可出现在阀行程的任意点处。因此，这些控制器在恒定的增益下工作最佳，这便于稳定一致的更易于控制的输出响应。

但是应注意的是，即使获得恒定的增益，阀组件输出响应可能受例如供给管路压力等变量影响。因而，在特定情况下修改阀组件输出响应来获得期望的性能也是必需的。

因此还期望提供一种调节阀组件，其能够具有恒定增益，但是其便于根据情况容易地修改阀组件输出响应，以偏离其输入的线性函数。

因而，提供克服前述问题中的至少一个的调节阀组件是有利的。

发明内容

本发明的一个目的是在调节阀组件中消除可旋转马达输出部和可线性移动的阀构件之间的游隙，其中可旋转马达输出部和可线性移动的阀构件通过具有相互接合的公部分和母部分的螺纹接头可操作地接合。消隙装置提供偏压力，所述偏压力的施加方式使得保持沿轴向固定到阀构件的接头部分的螺纹的一侧总是紧靠可旋转地固定到马达输出部的接头部分的螺纹的一侧，而不管马达旋转方向如何，其中，步进马达的旋转方向的改变在阀构件处即时实现，由此消除输出滞后。

本发明的另一个目的是，便于容易地修改调节阀组件输出响应来适应针对其安装、使用和应用所特有的情况，以获得期望的性能。输出响应可通过选择特征插件来改变，所述特征插件可以是可拆卸地布置在调节阀组件壳体中的多个可互换管状构件中的一个，其圆柱体轴线与阀行进轴线共线，阀在管状构件内移动，以形成并且改变管状构件壁中的开口或端口的面积尺寸，产生对阀输入步幅的阀组件输出响应，其中流体流动通过所述开口或端口。选定的特征插件可提供产生线性或非线性输出响应的开口或端口形状或外形，并且可修改来适应影响性能的因素，例如供给管路压力，获得期望性能。通过本发明，便于特征插件的快速和容易拆除和更换，一个特征插件提供不同的开口或端口形状和/或尺寸。

除了或替代提供具有多个不同特征插件的调节阀组件，阀的输出响应可通过由使用者在阀构件沿管状插件构件朝向打开位置移动时选择调节阀构件的最小和最大端点来改变，行程端点限定控制信号所调节的行进范围的界限。行程中最小和最大打开位置端点的调节可适当地与恒定供给管路压力匹配，或与对供给管路压力的相应调节一起使用，以产生期望的输出特性。例如，供给管路压力可增大，并且阀最大打开行程端点减小，以获得与可通过具有较低供给管路压力和较大的最大阀行程实现的相同的最大输出，但是具有更线性的输出特性。本质上，阀可在“对数”输出特性的较窄的部分上操作，并且在操作范围上经受较小的斜率变化。可通过马达控制特征来容易地促进打开行程端点位置可在最小和最大端点位置之间调节。

本发明提供一种调节阀组件，包括：壳体，其限定流体入口通道，流体通过流体入口通道进入所述壳体中，和流体出口通道，流体通过流体出口通道流出所述壳体；和阀构件，其沿轴线在所述壳体内移动，所述阀构件具有沿所述轴线分隔开的第一位置和第二位置，所述阀构件可操作地布置在所述流体入口通道和流体出口通道之间。所述流体入口通道和出口通道通过开口在所述壳体内流体连通，所述开口的可变尺寸至少部分由所述阀构件限定，所述开口在所述阀构件处于其所述第一位置中时具有第一尺寸，并且在所述阀构件处于其所述第二位置中时具有第二尺寸。所述调节阀组件还包括：马达，其具有可逆旋转输出部，所述马达输出部具有基本上与所述阀构件移动所沿着的轴线对准的旋转轴线；和具有螺纹公部分和母部分的接头，所述马达输出部和所述阀构件通过所述螺纹公部分和母部分可操作地接合。所述接头公部分和母部分的螺纹相互接合，并且所述接头公部分和母部分可相对旋转。所述公部分和母部分中的一个可旋转地固定到所述马达输出部，所述阀构件沿轴向固定到所述接头公部分和母部分中的另一个，其中，所述阀构件响应于所述马达输出部的旋转而沿轴向移动。所述公部分和母部分的所述螺纹每一个具有大体上面向第一方向的第一表面，和大体上面向第二基本上相反的方向的第二表面，所述公部分和母部分中的一个的第一螺纹表面偏压成与所述公部分和母部分中的另一个的第二螺纹表面连续接触。

本发明还提供一种调节阀组件，包括：壳体，其具有流体入口通道和流体出口通道；可互换的特征插件，其可拆卸地布置在所述壳体中，所述特征插件具有壁，壁中存在由边缘限定的空隙，所述流体入口通道和流体出口通道位于所述壁的相对两侧。所述调节阀组件还包括阀构件，阀构件布置在所述壳体中，可沿轴线在可变位置之间移动，所述阀构件位置按顺序布置，沿所述轴线在相邻的阀构件位置之间具有共同的固定距离。所述调节阀组件还包括可逆马达，其具有输出部；和接头，其总是不存在位于所述阀构件和所述马达输出部之间的游隙，所述马达输出部和所述阀构件通过所述接头可操作地接合。所述阀构件与所述壁滑动接合，所述空隙边缘和所述阀构件在所述壁中限定端口，所述流体入口通道和出口通道通过所述端口彼此流体连通，所述端口具有部分地由所述阀构件的可变位置限定的可变流动面积尺寸。所述特征插件为多个可互换的特征插件中的选定一个，所述多个可互换的特征插件每一个具有与所述多个可互换的特征插件中的另一个特征插件的空隙不同的空隙。

本发明的其他方面将通过以下提供的详细描述而变得明显。应可理解，虽然示出了本发明的优选实施例，但对特定示例的详细描述仅旨在出于示例目的，不旨在限制本发明的范围。

附图说明

因为通过参照结合附图考虑的下面的详细说明，本发明的其他优点将得到更好地理解，所以将容易地意识到本发明的其他优点，附图中：

图1是根据本发明一个实施例的调节阀组件的外部立体图；

图2是图1的调节阀组件的侧视图；

图3是图1的调节阀组件朝其流体入口通道中看的端视图；

图4是图1的调节阀组件朝其流体出口通道中看的端视图；

图5是沿图3的线5-5的调节阀组件的局部的、部分剖视的立体图，其处于完全闭合状态，并且以虚线显示其阀构件；

图6是沿图3的线6-6的调节阀组件的局部的、部分剖视的立体图的，其处于完全打开状态，并且以虚线显示其阀构件；

图7是沿图3的线7-7的调节阀组件的局部的剖视图，其处于完全闭合状态，并且以虚线显示其阀构件；

图8是图7的区域8的局部放大视图，显示了接头或连接器的相互接合的螺纹，马达输出部和阀构件通过其可操作接合；

图9是图7的局部放大视图，显示了处于第一位置中的阀构件，在所述第一位置中，调节阀组件处于打开状态；

图10是图7的局部放大视图，显示了处于第二位置中的阀构件，在所述第二位置中，调节阀组件处于打开状态；

图11是图7的局部放大视图，显示了处于第三位置中的阀构件，在所述第三位置中，调节阀组件处于完全打开状态；

图12是显示从图1-11的调节阀组件取下的示例性特征插件的立体图；以及

图13是图12的特征插件沿线13-13的剖视立体图；

贯穿这些视图，相应的附图标记表示相应的部件。虽然本发明易于具有多种修改形式和替代形式，但是通过示例方式，在附图中显示并且在本文中详细描述了本发明的特定实施例。但是应可理解，下面的附图和详细描述不旨在将本发明限制到所公开的特定形式，而是相反，本发明将覆盖落在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的全部修改形式、等同形式和替代形式。

而且，应注意的是，附图不必按比列或以相同比列绘制。特别地，附图的一些元件的比例可能放大来强调该元件的特性。不止一幅图中显示的可能具有相似结构的元件使用相同的附图标记标示。

具体实施方式

下面对优选实施例的描述本质上仅为示例性的，并且决不旨在限制本发明及其用途。

图1到图4显示了调节阀组件20的外部视图，其包括壳体22，所述壳体22包括流体入口通道24和流体出口通道26，所述流体入口通道24和流体出口通道26在壳体22内可选择并且可变地彼此流体连通。流体流入通道24和流出通道26以及流动通过阀组件20的方向由箭头25和27标示，入口通道24处的流体的上游压力通常高于出口通道26处的下游压力。入口通道24和出口通道26可在内部具有螺纹(未示出)，通过所述螺纹，可按普通的公知方式进行到上游和下游流体管道(未示出)的适配的连接。

参照图5-7，其分别显示了处于完全闭合和完全打开状态或情况的调节阀组件20，所述阀组件还包括略微有些圆柱状的阀构件28(在全部附图中以虚线显示)，所述阀构件28可沿轴线30在通路32内线性移动，所述通路32位于流体入口通道24和流体出口通道26之间。细长阀构件28的中心轴线与轴线30重合。当调节阀组件20移动到打开状态时，形成变化尺寸的开口或端口34(图6)，通过所述开口或端口34，流体可流入通路32中和在通道24和通道26之间流动。当调节阀组件20处于完全闭合状态时，其中入口和出口通道24、26彼此不通过通路32流体连通，则开口或端口34消失。换句话说，在完全闭合状态，其中入口和出口通道24、26彼此不通过通路32彼此流体连通，则开口或端口34的尺寸基本上为零，即不存在可供流体通过而在通道24和26之间流动的开口34。

调节阀组件壳体22还包括盖36，其在阀构件28下方可密封地并且可拆卸地附接到壳体22的主体37。马达座38在阀构件28上方可密封地固定到壳体主体37。步进马达40附接到马达座38，步进马达40具有设置有可逆旋转输出部44的转子(图6)。马达输出部44具有可逆旋转螺纹轴46结构或包括可逆旋转螺纹轴，所述可逆旋转螺纹轴为下面进一步描述的螺纹接头或连接器42的公部分，并且布置在马达40和阀构件28之间。因而，连接器42的公部分46可旋转地固定到马达输出部44。

阀组件20还包括大体圆柱状阀杆48，其设置有螺纹孔50(图7)，其中螺纹马达轴46接纳在所述螺纹孔50中，其为螺纹接头或连接器42的母部分。阀杆48被固定以防随马达轴46且相对于马达40的壳体延伸部54旋转，并且，响应于马达轴46的旋转，阀杆48沿轴线30进行线性移动。阀杆48可滑动地布置在马达壳体延伸部54的孔52内。马达40可为得自例如Saia-Burgess USA Inc.，801Scholz Drive，Vandalia，Ohio 45377(www.saia-burgessusa.com)的马达供应商的子组件产品获得，以用于调节阀组件20中，所述子组件产品包括布置在壳体延伸部54中并且螺纹结合到输出轴46上的阀杆48。马达40在调节阀组件20的最终装配过程中可固定到马达座，所述马达座38设置有孔56，马达壳体延伸部54插入所述孔56中，通过孔56，马达壳体延伸部54和阀杆48相对于轴线30同轴布置。

阀构件28的上轴向端部设置有位于中心的螺纹孔58，其中接纳阀杆48的轴向延伸的螺纹轴部分60。阀构件28和阀杆48通过孔58和轴部分60的螺纹接合部而固定在一起以防其之间的相对运动。例如LOCTITE^TM等螺纹粘合剂可施加到孔58和轴部分60的螺纹，以确保阀杆48和阀构件28的固定关系。

阀构件28的上轴向端部形成有围绕螺纹孔58布置的位于中心的环形弹簧座62，平面状弹簧座62径向向外并且垂直于轴线30延伸。弹簧座62的外径具有的尺寸适于使其被接纳在马达座38的孔56内，如图7中最佳所示。

压缩弹簧64为围绕马达壳体延伸部54和轴线30布置的大体上圆柱状的螺旋弹簧，一端与弹簧座62邻接接触，相对另一端与围绕马达壳体延伸部54形成的环形马达壳体肩部66邻接接触。如参照图5-7可最佳理解的，压缩弹簧64沿轴线30在阀构件28上连续施加向下的力，所述向下的力推动阀构件28远离马达40。

现在参照图8，螺纹接头或连接器42包括轴46的螺纹70和阀杆48的孔50的螺纹72，其中马达输出部44和阀构件28通过螺纹接头或连接器42可操作地接合，所述螺纹70形成接头42的公部分，并且可旋转地固定到马达输出部44或形成马达输出部44的一部分，所述螺纹72形成接头42的母部分，并且沿轴向固定到阀构件28，螺纹70和72相互接合。响应于轴46和阀杆48之间的相对旋转，其螺纹70和72以及因而轴46和阀杆48自身，相对于彼此沿轴线30轴向移动，实现阀构件28在壳体22内的线性移动。如上面所提到的，阀杆48通过与马达壳体延伸部之间的例如键接的轴向滑动接合而固定在马达壳体延伸部54内以防旋转，并且因而马达输出部44的可逆旋转造成阀构件28沿轴线30在壳体22中的可逆线性移动，而不旋转。

仍参照图8，马达输出轴46的螺纹70具有第一螺旋表面74，其大体上面向由箭头A1标示的第一向上方向；和第二相对的螺旋表面76，其大体上面向由箭头A2标示的第二向下方向。阀杆孔50的螺纹72具有第一螺旋表面78，其大体面向由箭头A1标示的第一向上方向；和第二相对的螺旋表面80，其大体上面向由箭头A2标示的第二向下方向。在调节阀组件20中，这些螺旋表面相对于轴线30倾斜，但是应理解为大体上沿其面向向上或向下方向。

压缩弹簧64沿分别由箭头A1和A2标示的相对的第一和第二方向施加相等的偏压力FB。这些力将螺纹70的第一表面74偏压到与螺纹72的第二表面80连续邻接接触。在阀操作的全部操作状态中，并且不管马达输出部44的旋转方向如何，表面74和80保持处于邻接(或当相对于彼此移动时，可滑动地邻接)接触，并且在任何时候都不存在螺纹70和72分离，螺纹70和72通过其邻接表面74和80保持接触。因此，在调节阀组件20中消除了现有调节阀组件中遇到的，通常在其马达输出部将其先前的旋转方向反向时出现的游隙。因而，接头或连接器42设置有消隙装置，其包括弹簧64，弹簧64作用于其间的弹簧座62和肩部66，和接头或连接器42的公、母部分的螺纹70、72的相互接合表面。本领域中的普通技术人员将意识到，消隙装置可以替代地构造成提供保持螺纹72的第一表面78与螺纹70的第二表面76连续邻接(或可滑动邻接)的偏压力，以产生类似的消隙效果。因而，调节阀组件20中消除了对如现有技术的调节阀组件所做的选择地匹配连接器或接头42的螺纹或保持其精密的制造公差以最小化延迟和滞后的需要。

参照图7和8，本领域普通技术人员还将意识到，在一定程度上，流体流动通过调节阀组件20的方向、相对的上游和下游流体压力以及阀构件弹簧座62的较小环形下侧表面81和阀构件头82的较大的大体上面向上的环形表面83的相对尺寸进一步倾向于将阀构件28沿轴线30向下推动，并且因而将螺纹72的第二表面80偏压成与接头42中的螺纹70的第一表面74接触。该布置方式便于流体自身在阀构件28上施加沿轴线30的附加的向下取向的偏压力，所述偏压力将其推动远离马达40，由此增加由弹簧64提供的偏压力，以进一步支持消除接头42中的游隙。

再次参照图5-7，形成在阀构件28上的圆形阀头82具有由平面轴向端部表面86在其最下端上限定的圆柱状圆周表面84。圆形边缘88在其与环形表面83的连接部处限定圆柱状表面84的相对的最上端部(如图7和图9-11中的虚线所示)。圆柱状表面84任选地设置有圆周凹槽90，其中布置有带状密封件92。如果存在带状密封件92，则带状密封件92的上端部在阀头82中限定另一个圆形边缘93(也如图7和图9-11中的虚线所示)。

具有末端或端头96的突出部94从阀头82的轴向端部表面86沿轴线30伸出。端头96在阀构件28处于其最大完全打开位置中时，与盖36的内表面98邻接接合。也就是说，阀构件28的行程沿着其远离马达40的方向受到端头96和盖表面98的邻接接合限制。

具有相对的轴向端部表面102和104的管状构件100布置在壳体22中，并且部分限定通路32，在轴向端部表面102和104之间限定内部圆柱状侧壁表面106，所述侧壁表面106与阀头82的圆柱状表面84和/或密封件92可滑动地密封接合。可任选的凹槽90和带状密封件92在调节阀组件20处于其完全闭合位置中时(图6和7)提供阀头82和圆柱状侧壁表面106之间的增强密封接合，进一步确保防止任何流体在通道24和26之间流动。管状构件100通过其螺纹108与设置在壳体主体37中的螺纹110的密封接合而固定在壳体22内，其中管状构件100的表面106限定通路32的一部分。

管状构件100设置有空隙或槽口112，其切入管状构件100的壁中，空隙112的一端通到管状构件100的下轴向端部面104。空隙或槽口112因而从轴向端部表面104朝向管状构件100的环形轴向端部表面102延伸。

考虑影响流动及其调节的因素，来选择、限定或计算空隙或槽口112的形状，以获得期望的调节阀组件输出响应，并且空隙或槽口112的形状可例如为大体矩形、大体三角形(如图所示)、或任何其他形状，所述形状被确定为对单位输入提供期望的输出响应，所述单位输入定义为阀构件28响应于马达输出部44从一个位置到下一个位置的相应步进角运动而沿轴线30的每一步进线性移动，或与其成正比例，上述消隙装置确保这是即时的，而没有滞后。

示出的管状构件100中的空隙112的三角形形状仅是示例性的。矩形空隙将对阀构件28的递增线性移动产生更线性的调节阀组件输出响应(并且因而基本上恒定的增益)，但是如上所述，在管状构件100中，空隙112(并且因而端口34)的限定边缘可修改为任何形状，所述形状确定为考虑到针对调节阀组件的安装、使用和应用所特有的情况而产生期望的输出响应，以获得期望的性能。所示的限定空隙112的边缘的基本上三角形的形状提供了可以是二次多项式的调节阀组件输出响应，该形状的顶点114由以角θ分开的相对的侧边116和118相交形成，底边由另外环形轴向表面104中的开放部分120限定。

出于示出目的，参照图9，本领域普通技术人员应意识到，在顶点114附近，当阀头圆形边缘88(或可任选地，带状密封件92的上部边缘93)位于空隙边缘部分122的下方距离D1处时，限定空隙112的边缘的最上部部分122呈现出具有初始尺寸的端口34(图9中以阴影区显示)，所述初始尺寸直接对应于阀构件28沿轴线30的第一步进位置，并且通过所述端口34，通道24和26经由通路32流体连通。在该阀位置中，阀构件突出部94的端头96在盖内表面98上方间隔开距离L1。

在到达阀构件28沿轴线30的相邻递增步进位置时，如图10中所示，其中距离D1以固定递增增量增加到距离D2(并且距离L1已经减小到距离L2)，则端口34(以阴影区显示)已经相应增大。

在到达阀构件28沿轴线30的又一个相邻递增步进位置时，如图11中所示，其中距离D2已经进一步增加固定的递增增量而增加到距离D3(并且距离L2已经减小到零，端头96邻接盖内表面98)，则端口34(以阴影区显示)已经相应地增大到由作为管状构件100的特征插件提供的最大面积。

管状构件100可以是根据其空隙112的尺寸和形状区分的多个可互换的特征插件中的一个，每一个便于调节阀组件20中根据单位输入(例如，在D1和D2之间或D2和D3之间沿轴线30的固定递增行程量)提供不同的输出响应(例如，端口34的流动面积的变化)。通过将所示的管状构件100替换为在其侧壁中具有不同的限定空隙的边缘的另一个管状构件，阀组件输出响应可修改来适应根据安装、使用和应用所特有的情况，以获得期望的性能。一种特征插件替换为另一种需要将盖36从壳体主体37去除(如图2-4中所示，由多个螺钉124保持在位)，从壳体主体37旋开具有螺纹的管状构件100，并且将其从壳体22去除，安装选定的具有不同间隙尺寸或形状的替换管状构件，并且重新安装盖36。

另外地或作为替代，提供具有多个不同特征插件100的调节阀20，阀的输出响应可由使用者在阀构件28沿管状插件构件100朝向打开位置移动过程中，通过选择调节阀构件28的最小和最大端点来改变，行程端点限定控制信号所调节的行进范围的界限。行程中最小和最大打开位置端点的调节可适当地与恒定供给管路压力匹配，或与对供给管路压力的相应调节一起使用，以产生期望的输出特性。例如，供给管路压力可增大，并且阀最大打开行程端点减小，以获得与可通过具有较低供给管路压力和较大的最大阀行程实现的相同的最大输出，但是具有更线性的输出特性。本质上，阀可在“对数”输出特性的较窄的部分上操作，并且在操作范围上经受较小的斜率变化。可通过马达控制特征来容易地促进打开行程端点位置可在最小和最大端点位置之间调节。

虽然以上参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应可理解，可进行各种改变并且可对其元件进行等同替换而不偏离本发明的范围。另外，可进行很多修改形式来使特定情形或流体介质类型适应本发明的教导而不偏离其实质范围。因此，本发明不限于作为预期实现本发明的最佳模式公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的全部实施例。

Claims (23)

1.一种调节阀组件，包括：

壳体，其限定流体入口通道和流体出口通道，流体通过流体入口通道进入所述壳体中，流体通过流体出口通道流出所述壳体；

阀构件，其沿轴线在所述壳体内移动，所述阀构件具有沿所述轴线分隔开的第一位置和第二位置，所述阀构件可操作地布置在所述流体入口通道和流体出口通道之间，所述流体入口通道和流体出口通道通过开口在所述壳体内流体连通，所述开口的可变尺寸至少部分地由所述阀构件限定，所述开口在所述阀构件处于其所述第一位置中时具有第一尺寸，并且在所述阀构件处于其所述第二位置中时具有不同的第二尺寸；

马达，其具有可逆旋转输出部，所述马达输出部具有基本上与所述阀构件移动所沿着的轴线对准的旋转轴线；和

接头，其具有螺纹公部分和母部分，所述马达输出部和所述阀构件通过所述螺纹公部分和母部分可操作地接合，所述接头公部分和母部分的螺纹相互接合，并且所述接头公部分和母部分可相对旋转，所述公部分和母部分中的一个可旋转地固定到所述马达输出部，所述阀构件沿轴向固定到所述接头公部分和母部分中的另一个，其中，所述阀构件响应于所述马达输出部的旋转而沿轴向移动；

所述公部分和母部分的所述螺纹每一个具有大体上面向第一方向的第一表面和大体上面向第二基本上相反的方向的第二表面，所述公部分和母部分中的一个的所述第一螺纹表面被偏压成与所述公部分和母部分中的另一个的所述第二螺纹表面连续接触。

2.根据权利要求1所述的调节阀组件，其中，所述调节阀组件具有完全闭合状态，所述完全闭合状态由所述阀构件的其中不存在所述开口并且所述第一和第二流体通道在所述壳体内断开流体连通的位置限定。

3.根据权利要求2所述的调节阀组件，其中，所述开口通过所述阀构件从沿其移动轴线限定所述调节阀组件的所述完全闭合状态的位置移动而出现。

4.根据权利要求1所述的调节阀组件，其中，所述接头公部分和母部分中的沿轴向可动的一个和所述阀构件基本上相对于所述壳体不可旋转。

5.根据权利要求1所述的调节阀组件，还包括弹簧，由所述弹簧在所述接头公部分和母部分之间沿所述阀构件移动所沿着的轴线产生力，其中，所述接头公部分和母部分中的一个的所述第一螺纹表面由所述弹簧产生的力偏压成与所述公部分和母部分中的另一个的所述第二螺纹表面连续接触。

6.根据权利要求5所述的调节阀组件，其中，所述阀构件由所述弹簧产生的力沿所述轴线偏压远离所述马达。

7.根据权利要求5所述的调节阀组件，其中，所述弹簧为压缩弹簧。

8.根据权利要求7所述的调节阀组件，其中，所述压缩弹簧包括围绕所述阀构件移动所沿着的轴线布置的螺旋弹簧。

9.根据权利要求1所述的调节阀组件，还包括压缩螺旋弹簧，其围绕所述阀构件移动所沿着的轴线布置在所述马达和所述阀构件之间。

10.根据权利要求9所述的调节阀组件，其中，所述阀构件包括弹簧座，所述弹簧的一端与所述弹簧座接触。

11.根据权利要求1所述的调节阀组件，其中，所述阀构件包括头部，并且所述壳体设置有通路，在所述调节阀组件处于打开状态中时，所述开口存在于所述通路中，所述阀构件头部与所述通路滑动接合，所述开口在所述调节阀组件处于完全闭合状态中时不存在。

12.根据权利要求11所述的调节阀组件，其中，所述开口的可变尺寸在所述调节阀组件处于打开状态时至少部分地由所述阀构件头部限定。

13.根据权利要求11所述的调节阀组件，其中，所述阀构件头部具有与所述通路滑动接合并且限定边缘的圆周表面，所述边缘至少部分地限定所述开口的可变尺寸。

14.根据权利要求13所述的调节阀组件，其中，所述阀构件头部圆周表面基本上为圆柱状，并且所述通路的与所述头部圆周表面滑动接合的部分基本上为圆柱状。

15.根据权利要求14所述的调节阀组件，其中，所述开口位于所述圆柱状通路部分中。

16.根据权利要求11所述的调节阀组件，其中，所述通路具有侧壁，所述开口位于所述侧壁中，在所述阀构件第一位置中，通过所述通路在所述流体入口通道和出口通道之间的流体连通至少部分由所述阀构件头部堵塞，并且所述开口第一尺寸小于所述开口第二尺寸。

17.根据权利要求16所述的调节阀组件，其中，当处于所述调节阀组件的完全闭合状态中时，通过所述通路在所述流体入口通道和流体出口通道之间的流体连通被完全堵塞，并且所述开口第一尺寸基本上为零。

18.根据权利要求16所述的调节阀组件，还包括多个可互换管状构件中的一个选定管状构件，所述选定管状构件沿所述阀构件移动所沿着的轴线延伸，所述选定管状构件的内表面至少部分地限定所述通路，所述多个可互换管状构件中的不同的管状构件的侧壁具有不同的空隙，所述空隙在所述多个管状构件中的每一个不同的管状构件替代地为所述多个管状构件中的所述选定管状构件时部分地限定所述开口，并且所述可更换管状构件通过所述不同的空隙彼此区分开。

19.根据权利要求16所述的调节阀组件，其中，在所述阀构件第一位置中，所述开口的形状部分地由所述通路中的靠近所述阀构件头部的边缘部分限定，所述开口的尺寸随着从所述阀构件第一位置朝向所述阀构件第二位置的移动而增大。

20.根据权利要求19所述的调节阀组件，其中，所述阀构件头部具有与所述通路滑动接合并且限定边缘的圆周表面，所述开口部分地由所述阀头部边缘限定。

21.根据权利要求20所述的调节阀组件，还包括一沿所述阀构件移动所沿着的轴线延伸的管状构件，所述管状构件的内表面限定所述通路的至少一部分，所述管状构件具有从所述管状构件的一端朝向所述管状构件的相对另一端延伸的空隙。

22.根据权利要求21所述的调节阀组件，其中，所述空隙为在所述管状构件一端处切入所述管状构件的壁中的槽口。

23.一种调节阀组件，包括：

壳体，其具有流体入口通道和流体出口通道；

可互换的特征插件，其可拆卸地布置在所述壳体中，所述特征插件具有壁，壁中存在由边缘限定的空隙，所述流体入口通道和流体出口通道位于所述壁的相对两侧；和

阀构件，其布置在所述壳体中，所述阀构件可沿轴线在可变位置之间移动，所述阀构件位置按顺序布置，其中沿所述轴线在相邻的所述阀构件位置之间具有共同的固定距离；

可逆马达，其具有输出部；和

接头，其总是不存在位于所述阀构件和所述马达输出部之间的游隙，所述马达输出部和所述阀构件通过所述接头可操作地接合；

其中，所述阀构件与所述壁滑动接合，所述空隙边缘和所述阀构件在所述壁中限定端口，所述流体入口通道和出口通道通过所述端口彼此流体连通，所述端口具有部分地由所述阀构件的可变位置限定的可变流动面积尺寸，并且所述特征插件为多个可互换的特征插件中的选定一个，所述多个可互换的特征插件每一个具有与所述多个可互换的特征插件中的另一个特征插件的空隙不同的空隙。

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