CN108571594A

CN108571594A - 用于内阀的弹簧座

Info

Publication number: CN108571594A
Application number: CN201710149039.3A
Authority: CN
Inventors: 李丽; 陈静; 季菲菲
Original assignee: Emerson Process Management Regulator Technologies Inc
Current assignee: Emerson Process Management Regulator Technologies Inc
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-25

Abstract

本发明涉及用于内阀的弹簧座。一种内阀，包括阀体、阀杆、提升阀和放泄阀。该放泄阀包括具有孔的主体。弹簧座适于适配到孔内并且耦接到阀杆，并且包括引导件，该引导件的大小被设定为接收阀杆和流动孔口。该流动孔口限定流体地连接放泄流动路径和放泄出口的连接放泄路径。阀杆从第一位置移动到第二位置和第三位置，在第一位置中提升阀和放泄阀关闭，在第二位置中放泄阀打开并且提升阀关闭，在第三位置中提升阀打开并且放泄阀关闭。被设置在孔中的弹簧承靠在弹簧座上并且被布置为关闭提升阀并打开放泄阀。

Description

用于内阀的弹簧座

技术领域

本公开内容总体上涉及内阀，具体而言，涉及设置在内阀内的弹簧座。

背景技术

内阀用于各种商业和工业应用，以控制在流体储存容器和另一个容器、软管、管道等之间的流体流动。特别地，当在第一位置和第二位置之间传输危险材料、压缩液体和气体(例如丙烷、丁烷和NH₃(无水氨))时，内阀可以防范这种材料的放泄。内阀采用流动控制机构，其响应于由于例如破裂、切断或以其它方式受损的流动路径引起的突然的过多流动状况而关闭。这种流动控制机构通常被称为提升阀或溢流阀，其通常用于需要响应于潜在危险流体的潜在泄漏或溢出而自动、安全地切断流体流动的应用中。

提升阀通常基于横跨内阀的压力差而操作。例如，当入口压力近似等于出口压力时，提升阀打开。在打开主阀之前，内阀通常采用放泄阀来均衡或平衡横跨流量控制构件上的压力。在一个示例中，内阀可以用于大型储存罐的入口或出口上，并保持罐不会由于过大的内部罐压力而破裂。放泄阀允许罐通过放泄流动路径并最终通过提升阀来排放或放泄加压的气体，直到在完全打开阀门之前罐压力下降到可接受的水平。

发明内容

根据第一示例性方面，一种用于连接至流体容器的内阀组件可以包括阀体，所述阀体具有入口、出口，并且限定所述入口与所述出口之间的主流动路径。提升阀可以耦接到所述阀体并且能够在所述阀体的所述入口打开的打开位置与所述阀体的所述入口关闭的关闭位置之间移动。放泄阀可以包括放泄阀体，所述放泄阀体具有孔、放泄入口、放泄出口，并且限定所述放泄入口与所述放泄出口之间的放泄流动路径。所述放泄阀可以被布置为打开和关闭所述放泄入口。阀杆可以可滑动地设置在所述阀体中并且操作地耦接到所述放泄阀。致动器可以操作地耦接到所述阀杆并且适于将所述阀杆从第一位置移动到第二位置和第三位置，在所述第一位置中，所述提升阀和所述放泄阀二者都关闭，在所述第二位置中，所述放泄阀打开，在所述第三位置中，所述放泄阀关闭并且所述提升阀打开。当所述阀杆在所述第三位置中时，响应于压力变化，所述提升阀可以被布置为朝向所述关闭位置移动并且所述放泄阀可以被布置为打开。弹簧可以被设置在所述孔中并且可以被放置为在所述打开位置与所述关闭位置之间偏置所述提升阀以响应流体压力变化。大小被设定为适于适配到所述孔内的弹簧座可以耦接到所述阀杆。所述弹簧座可以包括大小被设定为接收所述阀杆的引导件，并且可以限定流动孔口的至少一部分。所述流动孔口可以被设置在所述放泄流动路径中并且可以允许所述放泄入口与所述放泄出口之间的流体连通。

根据第二示例性方面，一种用于均衡压力差的内阀可以包括阀体，所述阀体具有入口、出口，并且限定所述入口与所述出口之间的主流动路径。提升阀可以被布置为打开和关闭所述阀体的所述入口。放泄阀可以包括放泄阀体，所述放泄阀体具有孔、放泄入口、放泄出口，并且限定所述放泄入口与所述放泄出口之间的放泄流动路径。所述放泄阀可以被布置为打开和关闭所述放泄入口。阀杆可以可滑动地设置在所述阀体中并且操作地耦接到所述放泄阀。所述阀杆可以从第一位置移动到第二位置和第三位置，在所述第一位置中，所述提升阀和所述放泄阀二者都关闭，在所述第二位置中，所述放泄阀打开并且所述提升阀关闭，在所述第三位置中，所述提升阀打开并且所述放泄阀关闭。弹簧可以被设置在所述孔中并且被放置为在所述打开位置与所述关闭位置之间偏置所述提升阀以响应流体压力变化。当所述阀杆在所述第三位置中时，所述弹簧可以被布置为：朝向所述关闭位置移动所述提升阀并且打开所述放泄阀。大小被设定为适于适配到所述孔内的弹簧座可以耦接到所述阀杆。所述弹簧座可以包括引导件，所述引导件的大小被设定为接收所述阀杆。所述弹簧座可以限定流动孔口的至少一部分，其中，所述流动孔口可以被设置在所述放泄流动路径中并且可以允许所述放泄入口与所述放泄出口之间的流体连通。

进一步根据前述第一和第二方面中的任何一个或多个方面，所述内阀组件和/或内阀还可以包括以下优选形式中的任何一个或多个。

在一个优选形式中，所述弹簧座可以包括主体和外部部分。所述主体可以被设置在所述引导件与所述外部部分之间，并且所述外部部分可以被设置成与所述放泄阀体的所述孔的内壁相邻。

在一个优选形式中，所述主体可以包括连接部分，所述连接部分连接到所述外部部分并且部分地限定所述流动孔口。

在一个优选形式中，所述流动孔口可以部分地由所述放泄阀体的所述孔限界。

在一个优选形式中，所述引导件可以是圆形孔，并且所述弹簧座可以包括环绕所述引导件的内部环以及环绕所述内部环的外部环。所述外部环可以通过所述连接部分连接到所述内部环。所述流动孔口可以被设置在所述内部环与所述外部环之间并且可以部分地由所述连接部分限界。

在一个优选形式中，所述弹簧座的所述主体可以被布置为与所述弹簧相接合。

在一个优选形式中，所述弹簧座的所述外部部分可以被布置为与所述弹簧相接合。

在一个优选形式中，所述弹簧座的所述外部部分可以被布置为与所述放泄阀体的所述孔相接合。

在一个优选形式中，所述弹簧座可以包括多个流动孔口，并且所述多个流动孔口中的至少一个流动孔口可以由弓形切口限定。

在一个优选形式中，所述弹簧座可以包括入口侧和出口侧，所述入口侧面朝所述放泄入口，并且所述出口侧面朝所述放泄出口。在一种形式中，所述入口侧的第一部分可以被设置在第一平面上，并且所述入口侧的第二部分可以被设置在与所述第一平面间隔开的第二平面上。在另一种形式中，所述出口侧的第一部分被设置在第一平面上，并且所述出口侧的第二部分被设置在与所述第一平面间隔开的第二平面上。

在所述弹簧座的一个优选形式中，所述弹簧座的所述入口侧的第三部分可以被设置在与所述第一平面和所述第二平面不同的第三平面上。

在所述内阀的一个优选形式中，所述提升阀可以包括阀盘，所述阀盘能够在打开位置与关闭位置之间移动。所述弹簧座可以适于当所述阀盘在所述打开位置与所述关闭位置之间移动时沿着所述孔的纵向轴引导所述阀盘。

在所述内阀的优选形式中，环可以耦接到所述阀杆并且与所述弹簧座相邻，其中，所述弹簧座可以保持在所述弹簧与所述环之间。

在一个优选形式中，所述弹簧座可以包括凹槽，所述凹槽的大小被设定为接收所述弹簧，所述凹槽被配置为：限制所述弹簧相对于所述阀杆的水平移动。

在所述内阀组件的一个优选形式中，不同的弹簧被设置在所述主流动路径中并且操作地耦接到所述阀杆。所述不同的弹簧可以被布置为：朝向所述第一位置偏置所述阀杆。

附图说明

在所附权利要求中具体阐述本发明的被认为是新颖的特征。通过参考结合附图的以下描述可以最好地理解本发明，其中相似的附图标记标识在若干附图中的相似元件，其中：

图1是根据本公开内容的教导的、在关闭配置中的内阀组件的剖面图；

图2是在喷射放泄配置中的图1的内阀组件的剖面图；

图3是在打开配置中的图1的内阀组件的剖面图；

图4是在有限放泄配置中的图1的内阀组件的剖面图；

图5是在A-A处取得的图1的内阀组件的剖面图；

图6是在图5的剖面B-B处取得的图1的内阀和弹簧座的放大局部视图；

图7是根据本公开内容的教导的第一示例性弹簧座的透视图；

图8是图7的弹簧座的顶侧正视图；

图9是根据本公开内容的教导的第二示例性弹簧座；

图10是根据本公开内容的教导的第三示例性弹簧座；

图11是根据本公开内容的教导的、具有第四示例性弹簧座的图1的内阀组件的放大局部视图；

图12是根据本公开内容的教导的第五示例性弹簧座；

图13是图12的第五示例性弹簧座的前视图；

图14是具有第五示例性弹簧座的不同的示例性内阀组件的放大局部剖面图；

图15是在C-C处取得的图14的内阀和弹簧座的剖面图；

图16是根据本公开内容的教导的、附接到上游流体源的图1的内阀组件的示意图。

具体实施方式

尽管以下文本阐述了本发明的一个或多个示例性实施例的详细描述，但是应当理解，本发明的法律范围由在本专利结尾处所阐述的权利要求的词语限定。以下详细描述将被解释为仅仅是示例性的，并且不描述本发明的每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例即使不是不可能也是不切实际的。可以使用当前技术或在本专利的申请日之后开发的技术来实施许多替代实施例，并且这些替代实施例仍将落入限定本发明的权利要求的范围内。

图1示出了示例性内阀100，在本文中也被称为内阀组件，包括提升阀102、放泄阀104、阀杆106、致动器108和阀体110。阀体110包括入口112、出口114、并且限定在入口112和出口114之间的主流动路径116。提升阀102布置为基于内阀100耦接或安装于其中的系统的压力和/或流体流速而打开和关闭阀体110的入口112。在高压环境中，在将流体泵送通过内阀100之前，均衡在上游流体源和下游流体源或流体容器之间的压力可能是必要的。这种均衡可以通过放泄阀104实现。放泄阀104包括放泄阀体118，放泄阀体具有放泄入口120、放泄出口122，并且限定放泄入口120和放泄出口122之间的放泄流动路径124。阀杆106可滑动地设置在阀体110以及放泄阀体118中，并且操作地耦接到放泄阀104和致动器108两者。

内阀100可以安装为使得阀100的第一部分或上部部分126布置为与第一或上游流体源(例如管道、罐车(bobtailtruck)或罐)流体连通，在该处可能引入相对高压的过程流体。阀100的第二部分或下部部分128布置为与内阀100向其提供过程流体的第二或下游流体源(例如，泵、管道或软管、罐车)流体连通。阀体110包括用于将内阀100耦接(例如，安装)到管道系统、储存罐、罐车系统或任何其它合适的流体分配系统的凸缘部分130。例如，图16示出了内阀100，其与罐131形式的上游流体源流体连通，罐131包含要经由内阀100输送到目的地的流体，例如加压气体或液体。包括整个放泄阀104的内阀100的第一部分126可以浸入相对高压流体中或被相对高压流体包围。第二部分128可以设置在罐131的外部，以在阀体110的出口114处接收导管132，例如管、软管或任何其它合适的导管。过程流体可以从罐131经由导管134(例如软管)，并且通过内阀100流动。当放泄阀104打开时，过程流体可以流动通过放泄流动路径124和主流动路径116，通过阀体110的出口114，到达目的地，例如另一个储存罐和/或另外的过程控制系统。当提升阀102打开时，过程流体可以流动通过入口112，通过主流体流动路径116，并流出阀体110的出口114。

致动器108可以可拆卸地耦接到阀体110，使得可以在内阀100与系统管线相连的同时，在不必将阀100从系统移除的情况下移除致动器108。致动器108包括耦接到可旋转凸轮222的杆220，杆220使凸轮222围绕轴线D旋转以接合阀杆106的底端140并且在轴向上移动阀杆106。尽管所示示例中的致动器108包括可旋转杆220和凸轮222，但是本公开内容的内阀组件100不限于所示的致动器布置。例如，在其它实施例中，致动器108可以是自动或手动操作的可旋转或线性驱动机构，其被布置为在第一位置、第二位置和第三位置之间移动阀杆106。此外，阀100的另一个实施例可以包括额外的操作位置，其中，致动器108将阀杆106移动到第一位置、第二位置和第三位置中的任意两个位置之间的位置。在一个这种额外的操作位置，放泄阀104和提升阀102都可以打开。

内阀组件100的功能和操作将在四个顺序操作配置中描述：图1所示的关闭配置、图2所示的喷射放泄配置、图3所示的打开配置和图4所示的有限放泄配置。阀100的操作配置可以由致动器108选择，致动器108操作地耦接到阀杆106的底端140。致动器108适于在第一位置、第二位置和第三位置之间移动阀杆106。阀杆106可以沿着内阀100的纵轴A或者沿着平行于纵轴A的轴移动。当阀杆106处于第一位置时，提升阀102和放泄阀104都关闭，并且致动器108不与阀杆106的底端140接合或连接。第一弹簧146布置为将内阀100偏置在关闭位置。与底端140相对，阀杆106的顶端144操作地耦接到放泄阀104，使得致动器108能够通过沿着纵轴A移动阀杆106来控制放泄阀104。第二弹簧148布置为使提升阀102在打开位置和关闭位置之间偏置以响应流体压力变化。如下面将进一步详细解释的，当阀杆106处于第三位置时，第二弹簧148布置为使提升阀102朝向关闭位置移动并且布置为打开放泄阀104。

内阀100的阀体110包围第一弹簧146和包围阀杆106的一部分。第一弹簧146保持在第一弹簧座152和阀体110的第一组向内延伸部分156之间，其中，弹簧146的第一端157抵靠第一弹簧座152的表面安置，弹簧146的与第一端157相对的第二端158抵靠向内延伸部分156安置。第一弹簧146可以是关闭弹簧，经由第一弹簧座152操作地耦接到阀杆106，并且布置为在向下的方向偏置阀杆106以关闭提升阀102和放泄阀104。第一弹簧146向阀杆106提供向下的弹簧力，促使阀杆106占据图1所示的第一位置。向内延伸部分156限定环形孔161，在环形孔161中设置有衬套159。衬套159引导杆106穿过阀体110并且有利于阀杆106的平滑的轴向移动。此外，阀体110在入口112处限定了座表面或阀座160，其通向将上游流体源连接到主流体流动路径116的孔164。当提升阀102处于打开位置时，在入口112和出口114之间建立主流体流动路径116。

提升阀102耦接到阀体110，并且适于打开和关闭阀体110的入口112。提升阀102还操作地耦接到放泄阀体118。当提升阀102在打开入口112的打开位置和关闭入口112的关闭位置之间移动时，放泄阀体118朝向和远离阀体110的入口112移动。换句话说，在内阀100的所示示例中，放泄阀体118固有地是提升阀102的操作的一部分。在所示示例中，放泄阀体118被描绘为盘式阀组件，其包括或携带提升阀102的阀盘168，阀盘168接合阀座160以限制流体通过阀体110的流动。提升阀102可以在图3中的打开位置(其中，阀盘168和放泄阀体118远离阀座160)和图1、图2和图4中的关闭位置(其中，阀盘168抵靠阀座160安置)之间移动。盘保持器172通过一个或多个紧固件180将盘168耦接到放泄阀体118的盘夹持器部分176。

放泄阀104耦接到阀杆106，并且包括具有容纳第二弹簧148的孔184的放泄阀体118。第二弹簧148可以是溢流弹簧，并且布置为使放泄阀体118朝向座表面160偏置，以在通过阀100的流速超过指定或预定流速(例如，阀100的溢流限度或溢流流速)时限制通过孔164的流体流动。第二弹簧148包括底端190和顶端192，并且保持在第二弹簧座194和肩部196之间，肩部196由孔184和圆柱形部分198限定。第二弹簧148的顶端192支承肩部196，第二弹簧148的底端190支承第二弹簧座194。第二弹簧座194操作地耦接到阀杆106，使得第二弹簧座194随着阀杆106沿着纵轴A在轴向方向上移动而与阀杆106一起移动。弹簧座194限定设置在放泄流动路径中的一个或多个流动孔口210的至少一部分，放泄流动路径允许在放泄入口120和放泄出口122之间的流体连通。放泄端口200可以与放泄阀体118一体地形成，并且特别地，可以限定为由放泄阀体118的圆柱形部分198形成的开口。放泄端口200设置在放泄流动路径124内并且流体连接放泄入口120和孔184，孔184流体连接放泄入口120和放泄出口122。放泄盘204可在如图2和图4所示的打开放泄位置(其中，放泄盘204与放泄座208远离放泄端口200)，和如图1和图3所示的关闭放泄位置(其中，放泄盘204抵靠放泄座208安置，将放泄端口200与上游流体源隔绝)之间移动。总之，提升阀102和放泄阀104形成内阀100。

现在具体参见图1，内阀100处于第一或关闭操作配置中。在关闭配置中，提升阀102处于关闭位置，放泄阀104处于关闭放泄位置，使得出口114与上游流体源隔绝。由放泄阀体118承载的阀盘168借助第二弹簧148和/或借助入口112处的上游流体源的压力朝向关闭位置偏置。放泄阀104的放泄盘204通过第一弹簧146经由阀杆106而朝向关闭放泄位置偏置。当提升阀102和放泄阀104都关闭时，阀盘168接合阀座160以防止流体流过孔164，并且放泄盘204接合放泄座208以防止流体流过放泄端口200。

在图1中，致动器108的操作杆220处于第一位置，由此可旋转凸轮222不接合阀杆106的底端140。然而，当操作致动器108以将阀杆106在沿着纵轴A的轴向方向上从图1所示的位置移动到图2所示的位置时，杆220移动到第二位置，这导致凸轮222绕轴D旋转，直到凸轮222接合阀杆106的底端140。在该示例中，杆220的第二位置对应于其相对于第一位置35度定位的行进路径的中点。阀杆106到图2所示位置的移动在第一弹簧座152和阀体110之间压缩第一弹簧146，使放泄盘204移动离开放泄座208，从而将内阀100从关闭操作配置移动到喷射放泄配置。

在图2的喷射放泄配置中，阀杆106处于第二位置，提升阀102保持关闭，但放泄阀104处于打开位置，从而允许来自上游流体源的流体进入放泄入口120，均衡跨阀100的压力差。设置在放泄端口200中的阀杆106的一部分包括直径减小的或凹陷部分224，以允许流体在放泄阀体118的圆柱形部分198和阀杆106之间流动。在喷射放泄配置中，凹陷部分224在阀杆106和放泄端口200之间形成间隙G1。通过如此配置，放泄阀104可允许更大的流体流动通过放泄端口200到放泄流动路径124，这可以导致跨阀100的更快的压力均衡。形成在第二弹簧座194中的流动孔口210将放泄流动路径124流体连接到提升阀102的入口112，允许流体连续流过阀100直到上游压力和下游压力几乎相等。提升阀102保持在关闭位置，直到上游流体源的压力小于第二弹簧148的弹簧力，使得第二弹簧148扩张并且将放泄阀体118在轴向方向向上推向打开位置。由杆106的凹陷部分224相对于放泄端口200的位置提供的间隙G1与第二弹簧座194的流动孔口210一起可以加速内阀100的均衡。

当流体从上游流体源流过放泄阀104并进入提升阀102时，第一弹簧146和第二弹簧148被压缩。第一弹簧座152可移动地(例如，可滑动地)设置在导向套筒151(例如，衬套)中，导向套筒151位于由阀体110的第二组相对的向内延伸部分155限定并位于其之间的环形孔153中，并且第一弹簧座152经由保持部件154耦接到阀杆106，使得第一弹簧座152相对于导向套筒151和阀体110的孔153可移动地(例如，可滑动地)设置在阀体110中。因此，当阀杆106向上移动时，第一弹簧座152相对于第一弹簧146施加力(在这种情况下，向上的力)，使第一弹簧146压缩抵靠阀体110的向内延伸部分156。第二弹簧座194经由环(例如，夹230)操作地耦接到阀杆106，并随着阀杆106在轴向方向上向上移动而进一步移动到放泄阀104的孔184中。第二弹簧148在放泄阀体118的肩部196和第二弹簧座194之间压缩。如图2所示，由第二弹簧148施加到肩部196和弹簧座194上的力还不足以克服提升阀102上的上游流体源的压力，因此提升阀102保持在关闭位置。在另一个示例中，第二弹簧座194可通过延伸穿过阀杆106的销或通过形成在阀杆106的表面中的凹口或凹槽耦接到阀杆106。

当操作致动器108以在轴向上将阀杆106从第二位置(图2)移动到第三位置(图3)时，杆220通过完成其行进路径而移动到第三位置，从而进一步绕轴D旋转凸轮222并进一步向上驱动阀杆106。阀杆106到图3所示位置的移动进一步压缩第一弹簧146和第二弹簧148，这迫使提升阀102打开，因为上游流体源的压力近似等于下游流体源的压力，从而使内阀100从喷射放泄配置移动到打开操作配置。

图3示出了处于打开操作配置中的内阀100，其中，提升阀102处于打开位置，允许流体从上游压力源流入阀100的入口112，进入孔164，通过主流动路径116，并且经由出口114离开阀100。当第二弹簧148在轴向方向上扩张并且将放泄阀体118向上移动并远离入口112时，放泄阀体110的放泄阀座208与放泄盘204相遇。响应于跨阀100上的压力差，第二弹簧148的扩张导致第二弹簧座194向下滑入孔184内。

然而，当上游压力克服了第二弹簧148的弹簧力时，提升阀102移动回到关闭位置。替代地，通过阀100的流速可以超过特定的或预定的流速，使放泄阀体118朝向阀座160移动以关闭提升阀102。在任何情况下，提升阀102的关闭将阀100从图3中所示的打开操作配置移动到图4中所示的有限放泄配置。在有限放泄配置中，放泄阀104处于打开放泄位置。阀杆106的凹陷部分224因此放置在放泄端口200上方。在该位置中，凹陷部分224在放泄端口200中的设置不足以形成间隙G1，而是在阀杆106和阀端口200之间限定了间隙G2。间隙G2小于在喷射放泄配置中由阀杆106的凹陷部分224和阀端口200形成的间隙G1。相对于在喷射放泄配置中允许通过放泄端口200放泄的流体的量，间隙G2的形成允许有限量的流体通过放泄端口200放泄。

根据本公开内容的教导，放泄阀104和提升阀102提供了保持系统安全性并允许放泄阀104和提升阀102打开和关闭的溢流功能，如图1-图4所示。当流速在阀100内变得过高时，溢流功能通过自动限制流体流入入口112来保护系统。特别地，提升阀102基于入口压力和出口压力之间的压力差操作，并且第二弹簧148具有溢流弹簧刚度(spring rate)，当通过阀100的流速超过特定或预定流速时，该溢流弹簧刚度使放泄阀体118和阀盘168朝向座表面160移动。当入口压力基本上大于出口压力时，携带阀盘168的放泄阀体118在图1所示的关闭配置中保持朝向座表面160偏置。放泄阀104布置为均衡或平衡入口112和出口114之间的压力，放泄阀104可以将阀100置于图2所示的喷射放泄配置，以允许特定量的流体放泄到内阀100中。当入口压力大约等于出口压力时，第二弹簧148打开提升阀102，以允许流体流过内阀100，如图3所示。一旦提升阀102打开，大于第二弹簧148的弹簧刚度的流体流动可迫使提升阀102抵靠第二弹簧148关闭，如图4所示的。在有限放泄配置中，放泄阀104打开以允许较少量的流体放泄到阀100中。

将在图5和图6中的内阀100的上下文中以及在图7-图10中所示出的三种不同的示例性布置中描述第二弹簧座194。虽然在图1-图4中的内阀100内示出第一示例性的第二弹簧座194，但本公开内容并非旨在将所示出的第二弹簧座194限制于内阀100。如下面将利用图9和图10来描述的，第二和第三示例性弹簧座394和594可以用与第二弹簧座194相同或相似的方式布置在内阀100内。

首先转到图5，在内阀100内示出了第二弹簧座194的第一示例(为清晰起见，后文中称为“弹簧座”或“第一示例性弹簧座”)。如上面简要讨论的，弹簧座194的大小被设定为适于适配放泄阀体118的孔184内并且一起耦接到阀杆106，以使得当阀杆106沿着纵向轴A在轴向方向上移动时弹簧座194在孔184内滑动。弹簧座194包括大小被设定为接收阀杆106的引导件234。在所示出的示例中，引导件234是圆形孔，并且阀杆106和引导件234通过摩擦配合操作地耦接，以使得阀杆106在操作期间相对于弹簧座194不会滑动或滑移。在其它示例中，引导件234可以至少部分地由用多个连接部分形成的分段式孔来限定。还如上面简要描述的，弹簧座194保持在第二弹簧148的底端190与环230之间，其中第二弹簧148和环230二者都用于使弹簧座194保持耦接到阀杆106。

本公开内容的弹簧座194可以通过提供多个流动孔口210来改善通过内阀100的流体流动，并且更具体而言，通过放泄阀104的流体流动。在优选示例中，弹簧座194包括围绕引导件234大致均匀间隔开的四个流动孔口210。在其它示例中，弹簧座194可以包括更多或更少的流动孔口和/或孔口210可以不同地间隔开。弹簧座194限定每个流动孔口210的至少一部分，并且流动孔口210被设置在放泄流动路径124内，以允许放泄入口120与放泄出口122之间的流体连通。进入放泄入口120的任何流体在该流体抵达放泄出口122之前可以经过流动孔口210(在一些情况下，接触弹簧座194)。在优选示例中，弹簧座194包括围绕引导件234大致均匀间隔开的四个流动孔口210。此外，当阀盘168在图2和图4的喷射放泄和有限放泄配置中抵靠阀座160时，每个流动孔口210可以流体地连接阀体110的放泄流动路径124和主流动路径116。在其它示例中，弹簧座194可以包括更多或更少的流动孔口。

如图5-图8中所示出的，弹簧座194的流动孔口210由弹簧座194的主体236和弹簧座194的外部部分238限定并且在这两者之间。当提升阀102打开和关闭时，主体236和外部部分238向阀盘168和阀杆106提供支持和轴向引导。主体236被设置在引导件234与外部部分238之间，并且外部部分238被设置在放泄阀104的孔184内、与放泄阀体118的限定放泄阀104的孔184的内壁240相邻。在优选布置中，弹簧座194的外部部分238被布置为与放泄阀体118的限定孔184的内壁240相接合。具体而言，弹簧座194的外部部分238被布置为与内壁240滑动地接合，以使得外部部分238与内壁240之间的接触不会实质上阻碍或防止阀杆106在轴向方向上移动。主体236包括内部环242，该内部环242限定引导件234以使得内部环242环绕阀杆106的一部分。内部环242的大小被设定为接收阀杆106，以使得当弹簧座194耦接到阀杆106时弹簧座194与阀杆106的纵向轴A对准。内部环242的高度L_I可以等于外部部分238的高度L_O。

主体236还包括从内部环242向外延伸的多个凸出部246(还称为连接部分)，包括外部部分238，并且因此，联结或连接主体236的内部环242和外部部分238。每个连接部分246具有弯曲的轮廓，以使得连接部分246的宽度W随着其远离引导件234并朝向每个对应的外部部分238延伸而增加。每个连接部分246的弯曲轮廓部分地限定相应流动孔口210的弓形切口244，并且每个连接部分246分开至少两个不同的流动孔口210。因此，四个流动孔口210中的每个流动孔口由放泄阀体118的内部环242、连接部分246以及内壁240限界或部分地限定。在所示出的示例中，连接部分246围绕引导件234的圆周均匀间隔开。在其它示例中，弹簧座194可以包括更少或更多的凸出部、线性和/或非线性轮廓、不同的几何形状、以及围绕引导件234的圆周的不均匀空间布置。

当被布置在放泄流动路径124中时，弹簧座194包括面朝放泄入口120的入口侧194a以及面朝放泄出口122的出口侧194b，如图6中最佳示出的。主体236、连接部分246和外部部分238均分别包括入口侧236a、246a和238a以及出口侧236b、246b和238b。每个外部部分238可以包括垂直壁248，其位于用图8中的虚线示出的弹簧座194的外圆周C上。外部部分238的入口侧238a可以相对于垂直壁248基本上水平，并且可以提供支承表面250以接收弹簧148的底端190。每个外部部分238的垂直壁248在不同的接口处接触放泄阀体118的内壁240，以使得四个垂直壁248在四个不同的接口处接触内壁240。如图6中所示出的，外部部分238的垂直壁248可以接触放泄阀体118的内壁240以及阀盘168的内部部分254二者。外部部分238的垂直壁248具有垂直高度L_O，其可以是弹簧座194与内壁240之间的接口的高度。垂直壁248的形状被设定为与内壁240配合或平齐。主体236被布置为与弹簧148的底端190相接合，并且具体而言，连接部分246和/或内部环242被布置为与弹簧148的底端190相接合。替代地，外部部分238和/或连接部分246可以被布置为与弹簧148的底端190相接合。支承表面250可以沿着平坦平面延伸，并且在第一示例性弹簧座194中，支承表面250在与主体236的入口侧236a相同的平面上进行定向。

在图9中示出了第二示例性弹簧座394，并且在图10中示出了第三示例性弹簧座594。弹簧座394和594中的每个弹簧座类似于上面所描述的第一示例性弹簧座194，不同之处在于外部部分438和638以及流动孔口410和610的布置(其不同于外部部分238和流动孔口210)。图9和图10中弹簧座394和594的其它元件(其类似于弹簧座194的元件)用相同的附图标记(分别增加了200和400)标示。为了简洁起见，省略或甚至消除了对这些元件中的许多元件的描述。此外，虽然未示出，但要意识到，弹簧座394和594可以被并入内阀中，例如图1-图6的内阀100。

图9示出了具有内部环442和外部部分438的第二示例性弹簧座394，其中外部部分438形成外部同心环并且通过两个连接部分446连接到内部环442。内部环442和外部环438相对于引导件434同心地对准，以使得内部环442环绕引导件434并且外部环438环绕内部环442。内部环442的大小被设定为接收阀杆106，以使得当弹簧座394耦接到阀杆106时弹簧座394与阀杆106的纵向轴A对准。在该示例中弹簧座394包括被设置并限定在内部环442和外部环438之间的两个流动孔口410，其中两个流动孔口410部分地通过连接部分446限界或者彼此分开。流动孔口410由此采取在外部环438与内部环442之间的对称半圆弓形切口444的形式。外部环438的入口侧438a限定支承表面450，该支承表面450被布置为接收或接合弹簧148的底端190。替代地，连接部分446的入口侧446a可以被布置为接收弹簧148的底端190。虽然被示出为相对于垂直壁248和448基本上水平，但是第一和第二弹簧座194和394的水平部分250和450也可以具有成角度的表面。此外，虽然在该示例中内部环442是实心的，但在另一示例中，内部环442可以是部分地环绕阀杆106的一部分的分段式内部环442。此外，虽然在该示例中引导件434由内部环442限定，但引导件可以替代地由从外部部分向内延伸的多个连接部分(例如，连接部分446)限定。

在图10中，第三示例性弹簧座594包括外部环638以及通过四个连接部分646连接到外部环638的内部环642，其中每个连接部分646部分地限定四个流动孔口610中的两个流动孔口。不同于第一和第二示例性弹簧座194和394，弹簧座594的入口侧594a具有不平坦的表面，以使得连接部分646的入口侧646a被设置在第一平面上，内部环642的入口侧642a被设置在第二平面上，并且外部部分638的入口侧638a被设置在第三平面上。如通过连接部分646、内部环642和外部部分638的放置所示出的，第一平面与第二平面间隔开距离L_B1，并且第一平面与第三平面间隔开距离L_B2。在其它示例中，弹簧座594的入口侧594a可以位于更多或更少的平面(例如，一个平面、三个平面等等)和/或不同的平面中。

当弹簧148承靠在弹簧座594的连接部分646上时，内部环642和外部环638可以在弹簧148的线圈的任一侧上提供阻挡壁660和662。例如，内部环642具有高度L_I并且部分地限定具有高度L_B1的内部阻挡壁660，该内部阻挡壁660从连接部分646的入口侧646a延伸到内部环642的入口侧642a。外部部分或外部环638具有高度L_O并且部分地限定具有高度L_B2的外部阻挡壁662，该外部阻挡壁662从连接部分646的入口侧646a延伸到外部环638的入口侧638a。当弹簧148承靠在弹簧座594上时，内部和外部阻挡件660和662提供了部分地环绕弹簧148的底端190的垂直引导件或止动件。内部和外部阻挡壁660和662可以帮助保持弹簧148和阀杆106的轴向对准，使弹簧148相对于放泄阀体118的水平移动或摆动最小化，并且有助于弹簧148和弹簧座594在内阀110内的组装。外部部分638的入口侧638a可以包括倾斜或成角度的支承表面650，其从外部部分638的垂直壁648径向向内倾斜。在另一个示例中，弹簧座的入口侧位于一个或多个不同的平面上。

图11示出了弹簧148的底端190承靠在弹簧座794上的剖面图。弹簧座794包括凹槽800，该凹槽800的大小被设定为接收弹簧148的底端190，并且图1-图10中所描绘的第一、第二和第三弹簧座194、394和594中的任何一个弹簧座可以包括凹槽800。凹槽800可以形成在弹簧座790的被布置为接收弹簧148的底端190的部分中。凹槽800有助于弹簧148在放泄阀体118内的组装，并且可以限制弹簧148在阀操作期间的滑动和其它水平移动的发生。

在图12和图13中，示出了第五示例性弹簧座994，并且在图14和图15中，第五示例性弹簧座994被并入内阀900中。弹簧座994类似于上面所描述的第一示例性弹簧座194，不同之处在于外部部分1038的布置(其不同于第一示例性弹簧座194的外部部分238)。内阀900类似于内阀100，不同之处在于阀盘968、环1030和放泄阀体918的布置(其分别稍微不同于阀盘168、环230和放泄阀体118)。图12-图15中弹簧座994的其它元件(其类似于弹簧座194的元件)以及图14和图15中内阀900的元件(其类似于内阀100的元件)用相同的附图标记(增加了800)标示。为了简洁起见，省略或甚至消除了对这些元件中的许多元件的描述。此外，虽然未示出，但要意识到，弹簧座994可以被并入内阀中，例如图1-图6的内阀100。

第五示例性弹簧座994提供了边界区域以接收环1030。边界区域由每个外部部分1038的内表面1068、每个连接件部分1046的出口侧1046b、以及内部环1042的出口侧1042b来限定。如图14和图15中所示出的，环1030(其可以是打开的环)固定到阀杆906并且与内部环1042的出口侧1042b以及每个连接件部分1046的出口侧1046b相邻(例如，接合)。外部部分1038从连接件部分1046的出口侧1046b向外(并且在该情况中向下)延伸，以使得外部部分1038具有高度L_O，其大于内部环1042的高度L_I。虽然弹簧座994的入口侧994a是平坦的，但弹簧座994b的出口侧994b是不平坦的，因为每个外部部分1038的出口侧1038b被设置在与内部环1042的出口侧1042b不同的平面上。因此，外部部分1038的出口侧1038b与内部环1042的出口侧1042b间隔开。

除了上面所描述的益处之外，本公开内容的第一、第二和第三弹簧座194、394、594、794和994还可以允许内阀组件100的改善的效率、增加的稳定性和/或延长的部件寿命。在第一、第二和第三弹簧座194、394、594和994中形成的或者至少部分地由其限定的流动孔口210、410、610和1010可以有益地减小每个对应弹簧座194、394、594和994的重量。另外，流动孔口210、410、610和1010可以允许通过放泄阀体118、918的更大流体流动，由此减少均衡跨阀100的压力差所需要的时间。多个流动孔口210、410、610和1010还可以抵消、减少和/或消除通常由通过阀100的较高流动速率产生的高频不稳定性。由于由相应的外部部分238、438、638、838、1038提供的更大稳定性和/或弹簧座194、394、594、794和994的增加的厚度，每个弹簧座194、394、594和994中形成的流动孔口210、410、610和1010可以制造得更大。通过调整相关流动区域的大小，可以围绕或通过相关孔口和孔来操纵或引导流动，以便进一步减小、消除或最小化阀100的任何不稳定性。

此外，每个对应弹簧座194、394、594、794和994的外部部分238、438、638、838、1038可以帮助保持阀杆106的对准，在高压环境中提供增加的稳定性，和/或使放泄阀体118的磨损最小化。例如，增加每个弹簧座194、394、594、794和994的外部部分238、438、638、838、1038的高度L_O可以提供系统中放泄阀体118的盘保持器部分176的额外稳定性，这是因为高度L_O与弹簧座194、394、594、794和994与孔184之间的接口有关。弹簧座194、394、597、794和994与放泄阀体118、918之间的接口处的接触表面还可以改善阀盘168、968盘保持器部分176、976与阀杆106、906的对准。在提升阀102打开和关闭时，外部部分238、438、638、838、1038可以限制阀盘168、968相对于阀杆106、976的不对准的情况。此外，弹簧座194、394、594、794和994的总厚度(例如，分别为弹簧座的入口侧和出口侧194a和194b、394a和394b、594a和594b、794a和794b、以及994a和994b之间的距离)的增加可以限制弹簧座屈曲的情况。弹簧座的外部部分238、438、638、838、1038的增加的厚度和/或高度L_O可以通过减少当提升阀102在打开位置中时的阀盘168、968振动以及由磨损引起的损耗来增加系统稳定性。

可以通过添加制造、常规方法(例如，铸造、粉末冶金或加工，或常规和添加制造方法的组合)来制造示例性弹簧座194、394、594、794和994。弹簧座194、394、594、794和994可以是不锈钢或各种合适的材料。弹簧座194、394、594、794和994可以用于各种应用，包括不同的内阀配置和流体调节器。

Claims

1.一种用于连接至流体容器的内阀组件，所述内阀组件包括：

阀体，所述阀体具有入口、出口，并且限定所述入口与所述出口之间的主流动路径；

提升阀，所述提升阀耦接到所述阀体并且能够在所述阀体的所述入口打开的打开位置与所述阀体的所述入口关闭的关闭位置之间移动；

放泄阀，所述放泄阀包括放泄阀体，所述放泄阀体具有孔、放泄入口、放泄出口，并且限定所述放泄入口与所述放泄出口之间的放泄流动路径，所述放泄阀被布置为打开和关闭所述放泄入口；

阀杆，所述阀杆可滑动地设置在所述阀体中并且操作地耦接到所述放泄阀；

致动器，所述致动器操作地耦接到所述阀杆并且适于将所述阀杆从第一位置移动到第二位置和第三位置，在所述第一位置中，所述提升阀和所述放泄阀二者都关闭，在所述第二位置中，所述放泄阀打开，在所述第三位置中，所述放泄阀关闭并且所述提升阀打开，

其中，当所述阀杆在所述第三位置中时，响应于压力变化，所述提升阀被布置为朝向关闭位置移动并且所述放泄阀被布置为打开；

弹簧，所述弹簧被设置在所述孔中并且被放置为在打开位置与关闭位置之间偏置所述提升阀以响应流体压力变化；以及

弹簧座，所述弹簧座的大小被设定为适于适配到所述孔内并且耦接到所述阀杆，所述弹簧座包括引导件，所述引导件的大小被设定为接收所述阀杆，所述弹簧座限定流动孔口的至少一部分，其中，所述流动孔口被设置在所述放泄流动路径中并且允许所述放泄入口与所述放泄出口之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的内阀组件，其中，所述弹簧座包括主体和外部部分，所述主体被设置在所述引导件与所述外部部分之间，并且所述外部部分被设置成与所述孔的内壁相邻。

3.根据权利要求2所述的内阀组件，其中，所述主体包括连接部分，所述连接部分连接到所述外部部分并且部分地限定所述流动孔口。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的内阀组件，其中，所述流动孔口部分地由所述放泄阀体的所述孔限界。

5.根据权利要求3所述的内阀组件，其中，所述引导件是圆形孔，并且所述主体包括环绕所述引导件的内部环、以及环绕所述内部环的外部环，所述外部环通过所述连接部分连接到所述内部环，以及

其中，所述流动孔口被设置在所述内部环与所述外部环之间并且部分地由所述连接部分限界。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的内阀组件，其中，所述主体被布置为与所述弹簧相接合。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的内阀组件，其中，所述外部部分被布置为与所述弹簧相接合。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的内阀组件，其中，所述弹簧座包括多个流动孔口，并且其中，所述多个流动孔口中的至少一个流动孔口由弓形切口限定。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的内阀组件，其中，所述弹簧座包括入口侧和出口侧，所述入口侧面朝所述放泄入口，并且所述出口侧面朝所述放泄出口；以及

其中，所述入口侧的第一部分被设置在第一平面上，并且所述入口侧的第二部分被设置与所述第一平面间隔开的第二平面上。

10.根据权利要求9所述的内阀组件，其中，所述入口侧的第三部分被设置在与所述第一平面和所述第二平面不同的第三平面上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的内阀组件，其中，所述提升阀包括阀盘，所述阀盘能够在打开位置与关闭位置之间移动；以及

其中，所述弹簧座适于当所述阀盘在所述打开位置与所述关闭位置之间移动时沿着所述孔的纵向轴引导所述阀盘。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的内阀组件，其中，所述弹簧座包括凹槽，所述凹槽的大小被设定为接收所述弹簧，所述凹槽被配置为限制所述弹簧相对于所述阀杆的水平移动。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的内阀组件，包括环，所述环耦接到所述阀杆并且与所述弹簧座相邻，其中，所述弹簧座保持在所述弹簧与所述环之间。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的内阀组件，包括不同的弹簧，所述不同的弹簧被设置在所述主流动路径中并且操作地耦接到所述阀杆，所述不同的弹簧被布置为朝向所述第一位置偏置所述阀杆。

15.一种用于均衡压力差的内阀，所述内阀包括：

提升阀，所述提升阀被布置为打开和关闭所述阀体的所述入口；

阀杆，所述阀杆可滑动地设置在所述阀体中并且操作地耦接到所述放泄阀，所述阀杆能够从第一位置移动到第二位置和第三位置，在所述第一位置中，所述提升阀和所述放泄阀二者都关闭，在所述第二位置中，所述放泄阀打开并且所述提升阀关闭，在所述第三位置中，所述提升阀打开并且所述放泄阀关闭；以及

弹簧，所述弹簧被设置在所述孔中并且被放置为在打开位置与关闭位置之间偏置所述提升阀以响应流体压力变化，

其中，当所述阀杆在所述第三位置中时，所述弹簧被布置为：朝向所述关闭位置移动所述提升阀并打开所述放泄阀；以及

弹簧座，所述弹簧座的大小被设定为适于适配到所述孔内并且耦接到所述阀杆，所述弹簧座包括引导件，所述引导件的大小被设定为接收所述阀杆，所述弹簧座限定流动孔口的至少一部分，其中，所述流动孔口被设置在所述放泄流动路径中并允许所述放泄入口与所述放泄出口之间的流体连通。

16.根据权利要求15所述的内阀，其中，所述弹簧座包括主体和外部部分，所述主体被设置在所述引导件与所述外部部分之间，并且所述外部部分被设置成与所述放泄阀体的所述孔的内壁相邻。

17.根据权利要求16所述的内阀，其中，所述流动孔口部分地由所述放泄阀体的所述内壁限界。

18.根据权利要求17所述的内阀，其中，所述引导件是圆形孔，并且所述主体包括环绕所述引导件的内部环以及环绕所述内部环的外部环，所述外部环通过连接部分连接到所述内部环，以及

19.根据权利要求16至18中任一项所述的内阀，其中，所述主体被布置为与所述弹簧相接合，并且所述外部部分被布置为与所述放泄阀体的所述孔的所述内壁相接合。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的内阀，其中，所述弹簧座包括多个流动孔口，并且所述多个流动孔口中的至少一个流动孔口是由弓形切口限定的。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的内阀，其中，所述提升阀包括阀盘，所述阀盘能够在打开位置与关闭位置之间移动；以及

22.根据权利要求15至21中任一项所述的内阀，包括不同的弹簧，所述不同的弹簧被设置在所述主流动路径中并且操作地耦接到所述阀杆，所述不同的弹簧被布置为朝向所述第一位置偏置所述阀杆。

23.根据权利要求15至22中任一项所述的内阀，其中，阀杆操作地耦接到致动器，所述致动器适于将所述阀杆从所述第一位置移动到所述第二位置和所述第三位置。

24.根据权利要求15至23中任一项所述的内阀，其中，所述弹簧座包括入口侧和出口侧，所述入口侧面朝所述放泄入口，并且所述出口侧面朝所述放泄出口；以及

其中，所述出口侧的第一部分被设置在第一平面上，并且所述出口侧的第二部分被设置在与所述第一平面间隔开的第二平面上。