CN106979336A - 可变区域流量限制 - Google Patents

Abstract

流体流量阀包括阀体、设置于阀体内的加载腔、阀组件以及限流器单元。阀体限定流体入口、流体出口和加载腔入口。加载腔耦接到加载腔入口。阀组件至少部分地设置于流体入口与流体出口之间并且与加载腔相连通。阀组件被配置用于与加载腔配合，通过调节流体入口与流体出口之间的流体流速来调节流体出口处的流体流量。限流器单元至少部分地设置于加载腔入口内。加载腔与阀组件被配置用于对加载压力的变化做出响应，以实现经修改的流体流速。限流器单元被配置用于调节实现经修改的流体流速的响应速度。

Description

可变区域流量限制

技术领域

本公开大体上涉及流体流量阀，并且更具体地涉及调节流体流量阀响应于操作压力的变化的速度的装置。

背景技术

工业加工厂在各种各样的应用中使用阀，例如在加工操作中控制流体(例如气体、液体等)的流量。流体流量的调节需要阀，该阀在流体流动系统需要该阀以不同的流速运行之前提供和维持特定的流速。

鉴于某些类型的阀在特定的流速下的不稳定性，阀响应流速和/或期望的压力的变化的速度可能对于阀的正常运行是不适当的快或慢的。同样地，在随后的流动条件期间，阀可能以降低的精度来运转，并且可能最终导致阀的损毁。减震器和限流器已经被用来限制阀响应流速的变化的速度，但是这些部件常常需要有技能的技术人员手动地打开并且调节限制器以增加入口流量。这些限流器和减震器常常包括复杂的、昂贵的元件部分并且可能容易出现可用性问题。

发明内容

总的来说，根据这些各种实施例，提供了可变区域限制的系统和方案并且可变区域限制的系统和方案可以包括阀体、设置于阀体内的加载腔、阀组件以及限流器单元。所述阀体限定流体入口、流体出口以及加载腔入口。所述加载腔耦接到所述加载腔入口。

所述阀组件至少部分地设置于所述流体入口与所述流体出口之间并且与所述加载腔相连通，所述阀组件被配置用于与所述加载腔配合，以通过调节所述流体入口与所述流体出口之间的流体流速来调节在流体出口处的流体流量。所述限流器单元至少部分地设置于所述加载腔入口内。所述加载腔和所述阀组件被配置用于对加载压力的变化做出响应以实现经修改的速率。所述限流器单元被配置用于调节实现所述经修改的速率的响应速度。

在一些方案中，所述限流器单元包括具有多个响应速度调节的锥形螺钉。在其他方案中，所述限流器单元包括圆柱状塔部(ziggurat)。所述限流器单元可以进一步包括被配置用于螺纹插入所述加载腔入口的螺纹元件。

在一些形式中，当所述加载压力变化时，所述加载腔被配置用于经历压力变化，这种压力变化可依次致使阀组件以致使所述经修改的速率得以实现。

所述流体流量阀可以进一步包括在所述加载腔与所述加载腔入口之间延伸的加载腔流动路径，在这些示例中，所述限流器单元被配置用于至少部分地设置于所述加载腔流动路径内，以可调节地限制扩散在加载腔流动路径的流体的加载腔流动路径速率。

在其他形式中，一种用于调节阀加载腔的流速的装置可以包括限流器单元，所述限流器单元被配置用于至少部分地设置于阀入口和阀流量通道内。所述限流器单元包括沿着中心纵轴延伸的细长体，所述限流器单元具有一横截面，横截面尺寸沿细长体的长度方向上减小。当所述限流器单元被插入所述阀入口时，所述限流器单元基于插入深度限制扩散于所述阀流量通道的流量。

在一些方案中，所述限流器包括螺纹部分以将所述限流器单元螺纹连接到所述阀入口。在一些实施例中，所述细长体的外形形成大致台阶式图形。在其他实施例中，所述细长体的外形形成线性或弧形图形或者线性和弧形图形的组合。

如此配置，所述限流器单元可以在任何压力加载阀中用来通过嵌入到加载压力的流动路径内来控制响应速度。由于所述限流器单元的锥形设计，流量可以均匀地加以控制。因为所述限流器单元的流量控制特征位于所述限流器螺钉的外形上，所以所述限流器螺钉可易于检查和装配，以确保可变区域的影响可以实现。所述限流器单元可以替代通常用来提供减小的部件故障率和更容易的调节性的减震器和流量限流器。

附图说明

特别是当结合附图进行研究时，通过在以下详细的描述中所描述的可变的区域流量限制方案的规定来至少部分地满足上面的需求，其中：

图1包括根据本发明的各种实施例的可调节的流体流量阀的剖视图；以及

图2包括根据本发明的各种实施例的图1的可调节的流体流量阀的详细的限流器单元的剖视图。

本领域技术人员应当理解，图中的元件是为了简单和清晰起见而示出的，并且未必已经按照比例绘制。例如图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其他元件被放大，从而有利于提高对本发明各种实施例的理解。另外，经常不描绘有用的或商业上可行的实施例中必须的常见但公知的元件，进而易于得到各种实施例的较少遮住的视图。应当进一步理解的是，某些动作和/或步骤可能以特定的发生顺序描述或者绘制，然而本领域技术人员应当理解关于顺序的这种特征不是必需的。还应当理解的是，除了其他本文中提到的不同的具体含义外，本文中使用的术语和表达具有如本领域技术人员给予的如上所述的术语和表达那样的通常的技术含义。

具体实施方式

现在参照附图提供流体流量阀100。在一些这样的示例中，阀100可能是故障关阀、故障开阀或者任何其他类的阀和/或取决于阀部件的特定方向的调节器。因此，应当理解的是，本文中提供的示例涉及故障开阀时，而类似的策略和方案可能包含到故障开阀或其他任何类型的装置中。阀100具有阀体102、大气压力入口110、加载腔112、阀组件130以及限流器单元120，阀体102限定流体入口104、流体出口106和加载腔入口108，加载腔112设置在阀体102内并且耦接到加载腔入口108，阀组件130至少部分地设置在流体入口104与流体出口106之间并且与加载腔112相连通以通过调节流体入口104和流体出口106之间的流体流速来调节流体出口106处的流体流量，限流器单元120至少部分地设置在加载腔入口108内。应当理解的是，附加的部件，如阀杆、耦接机构等，可以设置在阀100内，使其正常运行，并且为本领域技术人员公知，并且为了简洁起见将不做详细讨论。

加载腔112和阀组件130被配置用于对加载压力的变化做出响应进而实现经修改的速率。限流器单元120被配置用于调节实现经修改的速率的响应速度。

阀100可以进一步包括位于阀通道116处的阀座114和阀组件130的阀构件132。阀构件132通过容纳于加载腔112内的弹性构件134(例如弹簧)来驱动向阀座114接触。弹性构件134接合可操作地耦接到杆138的板136，杆138转而可操作地耦接到阀构件132。

当在加载腔入口108处接收到的加载压力处于稳定状态值时，加载腔112内的压力也处于稳定状态值。弹性构件134施加与加载腔112内的压力等同的力以保持阀构件132相对于阀座114处于平衡位置。同样地，在腔入口104与腔出口106之间流体流动具有恒定的速率。

当在加载腔入口108处接受到的加载压力改变时，加载腔112处的压力也改变并且致使弹性构件进行调节以施加与加载腔112内的压力等同的经调节的力。结果便是，阀构件132位置改变并且在腔入口104与腔出口106之间流体流动具有不同的速率。

作为示例，当加载腔入口108处的加载压力增加时，加载腔112内的压力增加，引起隔膜140向上移动并且对板136施加力，引起弹性构件134压缩。因此，阀构件132从阀座114移开以增加从腔入口104到腔出口106的流体流量。同样地，在加载腔入口108处的加载压力减小会引起加载腔112内的压力减小，引起隔膜140向下移动，导致弹性构件134伸展从而使得板136和阀构件132朝阀座114移动以减小从腔入口104到腔出口106的流体流量。

限流器单元120设置于加载腔入口108内以调节加载腔112经历压力变化的速度。限流器单元120可以包括任意数量的台阶、锥体或水平面122，并且可以类似于锥形螺钉或圆柱状塔部。每一个锥体、台阶或水平面122提供不同的响应速度调节。应当理解的是，可以设想限流器单元120的其他形状和构造(例如圆锥形，棱柱形等等)。例如，限流器单元120可以包括沿着单元120长度方向减小的角锥形120、可以具有弯曲的(例如抛物线)纵向长度或者任何其他合适的外形。因此，沿着限流器单元120的纵向长度方向上的任何不同的横截面直径将提供不同的响应速度。

限流器单元120也可以包括具有任何合适距离的螺纹连接124，该螺纹连接与加载腔入口108的螺纹连接相对应。同样地，限流器单元可以通过使用诸如插入限流器单元120末端处的凹口126的螺丝刀的设备螺纹地插入加载腔入口108内以调节进入加载腔112的流量。限流器单元120可以进一步包括任意数量的诸如O型圈的密封机构128，该密封机构在限流器单元120的外表面和加载腔入口108之间创建密封。在一些示例中，限制构件可以摩擦配合到加载腔入口108。在一些示例中，限流器单元120可以包括通道，该通道使得限流器单元120延伸，以允许大量的流体在加载腔入口108与加载腔112之间流动。

如图2所示，限流器单元120设置为至少部分地限制任意数量的从加载腔入口108到加载腔112的加载腔流动路径142之间的流量。在一些示例中，限流器单元120被配置用于至少部分地设置于加载腔流动路径142内以可调节地限制扩散在加载腔流动路径的流体的加载腔流动路径速率。换而言之，取决于限制器单元120在加载腔入口108内的位置，不同的锥体或台阶108设置在流动路径142内。随着限流器单元120设置于加载腔流动路径142内的部分的横截面直径增加，由于流动路径开放空间减小使得加载腔流动路径速度降低。因此，加载腔112接收加载压力的速度可以被改变或者控制。

由于限流器单元120的外形包括可调节的限制表面，该单元可易于检查以确保没有损坏。进一步地，因为流速调节封装在限流器单元120内，所以复杂的布置和/或结构是没必要的。

本领域技术人员应当认识到，在不超出本发明范围的情况下，能够对上述实施例做各种各样的修改、变更或将其结合，并且这些修改、变更或结合都被视为在本发明构思的范围内。

Claims (12)

1.一种流体流量阀，包括：

阀体，所述阀体限定流体入口、流体出口以及加载腔入口；

加载腔，所述加载腔设置于所述阀体内并且耦接到所述加载腔入口；

阀组件，所述阀组件至少部分地设置于所述流体入口与所述流体出口之间并且与所述加载腔相连通，所述阀组件适用于与所述加载腔配合，以通过调节所述流体入口与所述流体出口之间的流体流速来调节在所述流体出口处的流体流量；以及

限流器单元，所述限流器单元至少部分地设置于所述加载腔入口内；

其中，所述加载腔和所述阀组件适用于对加载压力的变化做出响应，从而实现经修改的速率，其中所述限流器单元适用于调节实现所述经修改的速率的响应速度。

2.根据权利要求1所述的流体流量阀，其特征在于，所述限流器单元包括具有多个响应速度调节的锥形螺钉。

3.根据权利要求2所述的流体流量阀，其特征在于，所述限流器单元进一步包括螺纹元件，所述螺纹元件适用于螺纹地插入到所述加载腔入口中。

4.根据权利要求4所述的流体流量阀，其特征在于，一旦所述加载压力变化，所述加载腔适用于经历引起所述阀组件使得所述经修改的速率被实现的压力变化。

5.根据权利要求1所述的流体流量阀，进一步包括在所述加载腔与所述加载腔入口之间延伸的加载腔流动路径，其中所述限流器单元适用于至少部分地设置于所述加载腔流动路径内，以能够调节地限制流体扩散在所述加载腔流动路径的加载腔流动路径速率。

6.根据权利要求1所述的流体流量阀，其特征在于，所述限流器单元包括具有螺纹部分的圆柱状塔部。

7.根据权利要求1所述的流体流量阀，进一步包括隔膜，所述隔膜至少部分地设置于所述加载腔内，其中所述隔膜适用于响应于加载压力的变化而移动，以通过由弹性构件施加的力来平衡所述加载腔内的压力。

8.根据权利要求2所述的流体流量阀，其中，所述限流器单元包括外部密封件，所述外部密封件用于密封所述加载腔入口内的限流器单元。

9.一种用于调节阀加载腔的流速的装置，包括：

限流器单元，所述限流器单元适用于至少部分地设置于阀入口和阀流量通道中，所述限流器单元包括沿中心纵轴延伸的细长体，所述限流器单元具有一横截面，其中所述横截面的横截面尺寸沿所述细长体的长度方向减小，其中当所述限流器单元被插入到所述阀入口中时，所述限流器单元基于插入深度来限制流体扩散于所述阀流量通道的量。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述限流器单元包括螺纹部分以将所述限流器单元螺纹耦接到所述阀入口。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述细长体的外形形成为大致台阶式图形。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述细长体的外形形成为线性图形或弧形图形或者其组合。