CN208831735U - 整体式阀内件组件 - Google Patents

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CN208831735U CN201820777440.1U CN201820777440U CN208831735U CN 208831735 U CN208831735 U CN 208831735U CN 201820777440 U CN201820777440 U CN 201820777440U CN 208831735 U CN208831735 U CN 208831735U
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Abstract

本实用新型涉及整体式阀内件组件。一种整体式阀内件组件能够容易地安装在过程控制阀的阀体中和从过程控制阀的阀体中移除。该阀内件组件包括阀笼和阀座。阀笼具有第一突出部，第一突出部在与阀笼的纵向轴线垂直的第一方向上延伸。阀座具有第二突出部，第二突出部在与第一方向相对的第二方向上延伸，该第二方向与该纵向轴线垂直。第二突出部被布置为接合第一突出部以将阀座可移除地耦接到阀笼。

Description

整体式阀内件组件
技术领域
本公开内容涉及过程控制阀，并且更具体而言，涉及用于过程控制阀的模块化或整体式阀内件组件。
背景技术
过程控制系统通常采用滑杆阀(诸如闸阀、截止阀、隔膜阀、夹管阀等)以控制过程流体的流动。滑杆阀通常包括限定流体流动路径的阀体、安装在阀体中的阀座、设置在阀体中的封闭构件(例如，阀塞)和阀杆，该阀杆将封闭构件可操作地耦接到致动器，致动器使封闭构件相对于阀座移动以控制通过流体流动路径的流体流动。滑杆阀通常包括布置在阀座与阀体之间的密封元件，用于防止在阀座与阀体之间的泄漏，以及阀笼，用于提供和/或实现流过其中的过程流体的某些流动特性。阀笼(其可以在阀体中下落到阀座和密封元件上或者可以与阀座和密封元件一体形成)通常围绕封闭构件以向封闭构件提供稳定性、平衡性和对准性。阀座、笼、封闭构件和阀杆由阀盖保持在期望位置，该阀盖可移除地固定到阀体并容纳阀杆(阀杆随后可以被耦接到致动器)。
实用新型内容
鉴于将阀笼、阀座和密封元件等内件部件单独地和个别地安装在阀体中时当前存在的未对准以及由此泄漏的潜在性的问题，提供了整体式阀内件组件。根据本实用新型的一个示例性方面，提供了一种整体式阀内件组件，其能够容易地安装在过程控制阀的阀体中和从过程控制阀的阀体中移除。所述阀内件组件包括阀笼和阀座。所述阀笼具有第一突出部，所述第一突出部在与所述阀笼的纵向轴线垂直的的第一方向上延伸。所述阀座具有第二突出部，所述第二突出部在与所述第一方向相对的第二方向上延伸，所述第二方向与所述纵向轴线垂直。所述第二突出部被布置为接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼。当所述第二突出部接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼时，所述阀座可在沿着所述阀笼的纵向轴线的轴向方向上相对于所述阀笼移动而无需在与所述轴向方向垂直的径向方向上移动所述阀座或所述阀笼。
根据本实用新型的另一个示例性方面，提供了一种整体式阀内件组件，其能够容易地安装在过程控制阀的阀体中和从过程控制阀的阀体中移除。所述阀内件组件包括阀笼、阀座和密封元件。所述阀笼限定纵向轴线并且具有第一突出部。所述阀座具有第二突出部，所述第二突出部被布置为接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼。当所述第二突出部接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼时，所述阀座可在沿着所述阀笼的纵向轴线的轴向方向上相对于所述阀笼移动而无需在与所述轴向方向垂直的径向方向上移动所述阀座或所述阀笼。所述密封元件具有第三突出部，所述第三突出部被布置为接合所述阀座的第四突出部以将所述密封元件可移除地耦接到所述阀座。
还根据本实用新型的前述示例性方面中的任何一个或多个，整体式阀内件组件还可以组合地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，所述第一突出部径向向外延伸，并且其中，第二突出部径向向内延伸。
在另一优选形式中，所述第一突出部包括第一螺纹，并且其中，所述第二突出部包括第二螺纹。
在另一优选形式中，所述第二突出部被俘获在所述第一突出部与所述阀笼的肩部之间形成的间隙中。所述第二突出部可在所述间隙中移动而无需在所述径向方向上移动阀座或所述阀笼。
在另一优选形式中，所述阀笼具有座靠(seat against)所述阀座的一部分的端部，所述第一突出部设置在所述端部与所述阀笼的肩部之间。
在另一优选形式中，所述阀内件组件的密封元件可移除地耦接到所述阀座。
在另一优选形式中，所述密封元件具有第三突出部，所述第三突出部被布置为接合所述阀座的第四突出部以将所述密封元件可移除地耦接到所述阀座。当所述第三突出部接合所述第四突出部以将所述密封元件可移除地耦接到所述阀座时，所述密封元件可在所述轴向方向上相对于所述阀座移动而无需在所述径向方向上移动所述密封元件或所述阀座。
在另一个优选形式中，所述第三突出部和所述第四突出部在相对方向上延伸。
在另一优选形式中，所述密封元件围绕所述阀座的一部分。
在另一优选形式中，所述密封元件包括垫片。
在另一优选形式中，所述第一突出部和所述第三突出部在与所述阀笼的纵向轴线垂直的第一方向上延伸，并且所述第二突出部和所述第四突出部在与所述第一方向相对的第二方向上延伸，所述第二方向与所述纵向轴线垂直。
在另一优选形式中，所述第一突出部和所述第三突出部各自径向向外延伸，并且所述第二突出部和所述第四突出部各自径向向内延伸。
在另一优选形式中，所述第三突出部被俘获在所述第四突出部与所述阀座的肩部之间形成的间隙中。所述第三突出部可在所述间隙中移动而无需在所述径向方向上移动所述密封元件或所述阀座。
根据本实用新型的整体式阀内件组件，将阀笼、阀座和密封元件集成到一个单元中消除了当这些内件部件单独地和个别地安装在阀体中时当前存在的未对准以及由此泄漏的潜在性，并且阀盖随后单独地耦接到阀体以将内件部件保持在适当的位置；同时，与已知的单件整体笼和座圈设计不同，该整体式阀内件组件的一个或多个部件可以相对于彼此重新定位(同时仍彼此附接)并且可以在需要时进行单独地维修或者更换(而不是整个阀内件组件，其成本可能非常昂贵)。
附图说明
在所附权利要求中特别阐述了被认为具有新颖性的本实用新型的特征。通过参考下文结合附图的描述可以最佳地理解本实用新型，其中在若干附图中相同的附图标标记标识相同的元件，其中：
图1是根据本实用新型的原理而构造的模块化阀内件组件的第一示例的第一部分的剖视图；
图2是模块化阀内件组件的第二部分的剖视图；
图3是包括图1和图2的模块化阀内件组件的过程控制阀的剖视图；
图4是根据本实用新型的原理而构建的模块化阀内件组件的第二示例的第一部分的剖视图
图5是沿着图4的模块化阀内件组件的阀座的顶部得到的剖视图；
图6是沿着图4的模块化阀内件组件的阀笼的底部得到的剖视图；
图7示出了设置在图6的阀笼底部中的图5的阀座的顶部；
图8类似于图4，但显示了松散地但可移除地固定到彼此的阀笼和阀座；
图9类似于图7，但显示了松散地但可移除地固定到彼此的阀笼和阀座；以及
图10是示出了根据本实用新型的原理的提供过程控制阀的方法的一个示例的过程流程图。
具体实施方式
本公开内容涉及用于过程控制系统的过程控制阀(例如，滑杆阀)的整体式或模块化内件组件。该整体式内件组件包括阀笼、可以以快速且容易的方式松散地但可移除地固定到阀笼的阀座(例如，无需特殊工具或夹具)、以及可以以快速且容易的方式松散地但可移除地固定到阀座的密封元件。该内件组件的部件可以在阀体外部组装，即在过程控制阀中使用或安装之前集成到单个主体或单元中，使得该组件的部件可以快速且容易地一起运输和安装。实际上，通过简单地将整体式内件组件插入或者下落在阀体中并将该组件布置在阀体内的适当位置中，该整体式内件组件的部件可以安装在阀体中。通过简单地抓住组件的一部分(例如，阀笼)并且将该组件从阀体中拉出，同时可以同样地将整体式内件组件的部件从阀体中移除。一旦被移除，整体式内件组件的一个或多个部件就可以以快速且容易的方式从其中分离，从而便于维修或更换任何损坏的部件。
所公开的整体式内件组件提供了若干个优点。首先，将阀笼、阀座和密封元件集成到一个单元中消除了当这些内件部件单独地和个别地安装在阀体中时当前存在的未对准以及由此泄漏的潜在性，并且阀盖随后单独地耦接到阀体以将内件部件保持在适当的位置。同时，与已知的单件整体笼和座圈设计不同，当前所公开的阀内件组件的一个或多个部件可以相对于彼此重新定位(同时仍彼此附接)并且可以在需要时进行单独地维修或者更换(而不是整个阀内件组件，其成本可能非常昂贵)。实际上，后者可以通过从阀体中移除组件、移除(一个或多个)损坏的部件、维修损坏部件或找到损坏部件的替代品、重新附接经维修的部件或新的部件、以及将阀内件组件重新安装在阀体中来快速方便地完成。
图1和图2示出了根据本实用新型原理而构造的整体式或模块化阀内件组件100的一个示例。该示例中的模块化阀内件组件100包括阀笼104、阀座108和密封元件112。阀座108可以松散地但可移除地固定到阀笼104，并且密封元件112同样可以松散地但可移除地固定到阀座108，使得阀内件组件100的部件被集成到单个主体或单元中(从而便于运输和安装)，但是可相对于彼此移动并且容易分离以便在需要时进行更换或维修。在其它示例中，模块化阀内件组件100还可以包括流体流动控制构件(例如，阀塞)、阀杆、附加密封元件和/或其它内件部件。应当理解的是，在这些其它示例中，任何附加部件也将被集成到单个主体或单元中，但是可以容易分离以便在需要时进行更换或维修。
如图1所示，该示例中的阀笼104包括大致圆柱形的笼壁116、第一或上部安装凸缘120以及第二或下部安装凸缘124。笼壁116限定阀笼104的纵向轴线128，并且尽管在图1中未示出，但笼壁116包括便于流体流过其的一个或多个孔。第一安装凸缘120在沿着或平行于纵向轴线128的方向上从笼壁116轴向向外(在图1中，向上)延伸。第一或上部环形凹部132 被限定或形成在阀笼104的第一或上部端部134处或附近，并且更具体地，由阀笼104的第一肩部135(由圆柱形笼壁116限定)和阀笼104的第二肩部133(由第一安装凸缘120限定)并且在阀笼104的第一肩部135与阀笼 104的第二肩部133之间限定或形成第一或上部环形凹部132。第二安装凸缘124在沿着或平行于纵向轴线128的方向上(但在与第一安装凸缘120 相对的方向上)从笼壁116轴向向外(在图1中，向下)延伸。第二或下部环形凹部136被限定或形成在阀笼104的第二或下部端部138处或附近，并且更具体地，由阀笼104的第三肩部137(由圆柱形笼壁116限定)和阀笼104的第四肩部139(由第二安装凸缘120限定)并且在阀笼104的第三肩部137与阀笼104的第四肩部139之间限定或形成第二或下部环形凹部136。
还如图1所示，该示例中的阀座108包括环形主体140、第一或上部安装凸缘144以及第二或下部安装凸缘148。第一安装凸缘144在沿着或平行于纵向轴线128的方向上从环形主体140轴向向外(在图1中，向上)延伸。第一安装凸缘144优选地具有与阀笼104的第二安装凸缘124的宽度相比更小的宽度，但是优选地具有基本上与第二安装凸缘124的长度相等的长度。阀座104还包括由环形主体140和第一安装凸缘144并且在环形主体140与第一安装凸缘144之间限定的第一或上部环形凹部152。如图所示，第一环形凹部152因此被布置为接收阀笼104的第二安装凸缘124。第二安装凸缘148在沿着或平行于纵向轴线128的方向上(但在与第一安装凸缘144相对的方向上)从环形主体140轴向向外(在图1中，向下)延伸。阀座108还包括由环形主体140和第二安装凸缘148并且在环形主体 140与第二安装凸缘148之间限定的第二或下部环形凹部156。
为了允许阀笼104和阀座108以上文所描述的方式松散地但可移除地固定到彼此，阀笼104包括突出部160，并且阀座108包括突出部164，突出部164被布置为接合突出部160(反之亦然)。突出部160、164可以使用传统制造技术或添加制造技术来形成。添加制造技术可以是通过在材料上添加相继的材料层来构建三维对象的任何添加制造技术或工艺。添加制造技术可以通过任何适合的机器或机器的组合来执行。添加制造技术通常可以涉及或使用计算机、三维建模软件(例如，计算机辅助设计或CAD、软件)、机器装备和分层材料。一旦产生了CAD模型，机器装备就可以从CAD 文件读取数据并且以一层又一层方式来分层堆放或添加相继的(例如)液体、粉末、片材的层，以制造三维对象。添加制造技术可以包括若干种技术或工艺中的任何一种，诸如立体光刻(“SLA”)工艺、熔融沉积建模 (“FDM”)工艺、多喷建模(“MJM”)工艺、选择性激光烧结(“SLS”) 工艺、电子束添加制造工艺以及弧焊添加制造工艺。在一些实施例中，添加制造工艺可以包括定向能量激光沉积工艺。这种定向能量激光沉积过程可以由具有定向能量激光沉积能力的多轴计算机数字控制(“CNC”)车床执行。
该示例中的突出部160采用单一螺纹的形式，该螺纹在垂直于纵向轴线128的方向上从阀笼104径向向外延伸。更具体地，突出部160在靠近阀笼104的下部端部138的位置处，甚至更具体地，在笼壁116的第三肩部137和阀笼104的下部端部138之间，从第二安装凸缘124径向向外延伸。因此，突出部160具有凸出至第二或下部环形凹部136中的部分，从而将第二环形凹部136分成第一或上部部分以及第二或下部部分。
该示例中的突出部164也采取单一螺纹的形式，但突出部164从阀座 108径向向内延伸(而不是如突出部160那样的径向向外)。因此，突出部 164也在基本上垂直于纵向轴线128的方向上但在与突出部160相对的方向上延伸。突出部164从阀座108的第一或上部端部176，并且更具体地，从阀座108的第一安装凸缘144的上部端部，径向向内延伸。在其它示例中，突出部164可以被不同地定位(例如，被定位于离开第一端部176但靠近第一端部176处)。
仍然参考图1，将阀笼104和阀座108松散地但可移除地固定在一起的过程通常涉及将阀座108的第一安装凸缘144至少部分地布置在阀笼104 的第二环形凹部136内，使得(1)突出部164被俘获在环形凹部136的第一部分内并且接合(例如，通过螺纹方式接合)突出部160，以及(2)突出部160还与紧邻突出部164(在图1中，在突出部164下方)的、形成在阀座的第一安装凸缘144中的下切部(undercut)184接合。在该示例中，以此方式布置阀座108的第一安装凸缘144涉及使阀座108的第一安装凸缘144，特别是突出部164，旋转超出突出部160。在其它示例中，可以旋转阀笼104的第二安装凸缘124(而不是阀座108的第一安装凸缘144)或者第一安装凸缘144可以以不同的方式被定位在适当的位置。在任何情况下，当如此布置时，在阀笼104的第三肩部137与突出部164之间存在小的间隙188，从而允许阀座108的第一安装凸缘144的位于突出部160上方的部分在间隙188内移动(例如，浮动)，同时阀笼104和阀座108彼此附接。因此，例如，阀座108可在沿着纵向轴线128的轴向方向上相对于阀笼104移动(反之亦然)，而无需在垂直于该轴向方向的径向方向上移动(例如，旋转)阀座108或阀笼104，这在突出部160、164之间的标准螺纹连接的情况下是不可能的。
在其它示例中，阀笼104和阀座108可以以不同的方式可移除地固定到彼此。在一些示例中，突出部160可以替代地采取突片(tab)、紧固件或牢固地但可释放地接合阀座108的一部分(例如，凹部、下切部)的其它结构的形式。在一些示例中，阀笼104可以包括牢固地但可释放地接合阀座108的一部分的多个(例如，两个)突出部160(例如螺纹)。替代地或另外地，突出部164可以替代地采取突片、紧固件或牢固地但可释放地接合阀笼104的一部分(例如，凹部，下切部)的其它结构的形式。在一些示例中，阀座108可以包括多个(例如，两个)突出部164(例如，螺纹)。此外，在一些示例中，突出部160可以径向向内延伸或者在不垂直于纵向轴线128的方向上延伸，而突出部164可以径向向外延伸或者在不垂直于纵向轴线128的方向上延伸。作为示例，突出部160可以在基本上但不完全垂直于纵向轴线128的方向上从阀笼104径向向外延伸(即，突出部160 相对于垂直略微倾斜)和/或突出部164可以在基本上但不完全垂直于纵向轴线128的方向上从阀座108径向向内延伸。
如图2所示，该示例中的密封元件112采取缠绕垫片的形式，该垫片通常被布置成实现阀座108与其中设置阀内件组件100的阀体之间的密封。在其它示例中，密封元件112可以替代地采取不同类型的垫片(例如，平板(flat sheet))、O型环、C型密封件或执行预期功能的其它密封元件的形式。密封元件112具有基本上环形主体200和突出部204，突出部204被配置为接合阀座108的相应突出部208，从而松散地但可移除地将阀座108和密封元件112固定到彼此。与突出部160、164一样，突出部204、208可以使用任何传统的制造技术或上文所描述的添加制造技术中的任何一种来形成。
该示例中的突出部204在垂直于纵向轴线128的方向上从密封元件112 径向向内延伸。更具体地，突出部204在刚好在密封元件112的第一或上部端部212下方但紧邻密封元件112的第一或上部端部212的位置处从环形主体200径向向内延伸。
该示例中的突出部208采取单一螺纹的形式，但是从阀座108的第二安装凸缘148径向向外延伸(而不是如突出部204一样径向向内)的形式。因此，突出部208也在垂直于纵向轴线128的方向上延伸，但是在与突出部204相对的方向上延伸。突出部208大约在阀座108的第二或下部端部216(与第一或上部端部176相对)和阀座108的肩部220(由环形主体140 的底部表面限定)之间一半的位置处从第二安装凸缘148径向向内延伸。因此，突出部208具有向外凸出至第二或下部环形凹部156中的部分，从而将第二环形凹部156分成第一或上部部分以及第二或下部部分。
可移除地固定阀座108和密封元件112的过程类似地涉及将密封元件 112的顶部部分至少部分地布置在阀座108的第二环形凹部156内，使得突出部204被俘获在环形凹部156的第一部分内并且接合突出部208。在该示例中，这涉及使密封元件112的顶部部分，特别是突出部204，旋转超出突出部208。在其它示例中，可以使阀座108的第二安装凸缘148(而不是密封元件112)旋转，或者密封元件112的顶部部分可以以不同的方式被定位在适当的位置中。尽管密封元件112在该示例中不包括下切部(如阀座108 所包括的以便于突出部160、164之间的接合)，但在其它示例中，密封元件112可以包括被布置为接合突出部208的一部分的下切部。在任何情况下，在阀座108的肩部220和突出部204之间存在小的间隙232，从而允许密封元件112的位于突出部208上方的部分在间隙232内移动(例如，浮动)，同时阀座108和密封元件112彼此附接。因此，例如，阀座108可在沿着纵向轴线128的轴向方向上相对于阀笼104移动(反之亦然)，而无需在垂直于该轴向方向的径向方向上移动(例如，旋转)阀座108或阀笼104，这在突出部160、164之间的标准螺纹连接的情况下是不可能的。
在其它示例中，阀座108和密封元件112可以以不同的方式可移除地固定到彼此。在一些示例中，突出部208可以替代地采取突片、紧固件或牢固地但可释放地接合密封元件112的一部分(例如，凹部、下切部)的其它结构的形式。此外，在一些示例中，突出部204可以径向向外延伸或者在不垂直于纵向轴线128的方向上延伸，而突出部208可以径向向内延伸或者在不垂直于纵向轴线128的方向上延伸。作为示例，突出部204可以在基本上但不完全垂直于纵向轴线128的方向上延伸(即，突出部204 相对于垂直略微倾斜)，和/或突出部208可以在基本上但不完全垂直于纵向轴线128的方向上延伸(即，突出部204相对于垂直略微倾斜)。此外，在其它示例中，密封元件112可以以上文所描述的方式可移除地固定到阀笼104而不是阀座108。
如上文所讨论的，阀笼104和阀座108以及阀座108和密封元件112 可以以快速且容易的方式松散地并可移除地固定到彼此，例如而无需使用任何工具或夹具。一旦阀笼104和阀座108可移除地固定到彼此，并且阀座108和密封元件112可移除地固定到彼此，从而形成整体式或模块化阀内件组件100，阀内件组件100就可以通过将阀内件组件100下落在过程控制阀300的阀体304中而快速且容易地安装在示例性过程控制阀300中，如图3所示。
过程控制阀300是滑杆型控制阀(例如，ED阀)，该控制阀包括阀体304、阀内件组件100(其设置在阀体304中)、经由多个紧固件307 耦接到阀体304的阀盖306以及可移动地设置在阀体304中以用于控制通过其中的流体的流动的控制元件308。如上文简要指出的，本领域普通技术人员将理解，尽管控制元件308和阀盖306在本文中被描述为与模块化阀内件组件100分离，但是在其它示例中，模块化阀内件组件100可以包括控制元件308(或其部分)和/或阀盖310。在这些其它示例中，控制元件 308(或其部分)和/或阀盖306可以松散地但牢固地耦接到阀内件组件100 的部件。
该示例中的阀体304是限定入口312、出口316和在入口312与出口 316之间延伸的流体流动路径320的截止型阀体。流过流体流动路径320的流体可以是气体(例如，空气、天然气)或液体(例如，水、液化天然气)。当模块化内件组件100设置在阀体304中时，如图3所示，密封元件112 被安置或布置在紧邻流体流动路径320而限定的阀体304的环形凹部324中，使得(1)阀座108的一部分安置在密封元件112上，并且阀座108的一部分设置在流体流动路径320中，以及(2)阀笼104的第二端部138座靠阀座108，并且阀笼104的第一端部134座靠阀盖306的一部分。阀盖 306有助于保持阀笼104，并且因此将内件组件100作为整体保持在阀体304 内的适当位置处。阀盖306还对阀笼104(并且因此对内件组件100作为整体)施加向下的力，这有助于闭合由阀笼104与阀座108之间的可移除连接以及阀座108与密封元件112之间的可移除连接所产生的任何小的间隙 (例如，间隙188、232)。
控制元件308包括连接到阀杆332的阀塞328。阀塞328相对于阀座108可移动地设置在阀笼104内，以控制通过过程控制阀300的流动路径 320的流体的流动。阀杆332延伸出阀体108穿过阀盖112以便被耦接到致动器(未示出)，使得该致动器可以调节控制元件308的位置，并且更具体地调节阀塞328相对于流动路径320的位置，以调节通过控制阀300的流体的流动。
尽管本文未示出，但是当需要维修或更换阀内件组件100的一个或多个部件时(例如，当密封元件112已经磨损时)，可以通过移除阀盖306并将阀内件组件100从阀体304中拉出而快速且容易地将阀内件组件100从阀体304中移除。因为阀笼104、阀座108和密封元件112被集成到同一单元中，所以三个部件都可以同时(即，在一次运动中)从阀体304中移除。一旦移除了阀内件组件100，需要维修的组件100的部件可以快速且容易地分离。作为示例，通过将密封元件112的突出部204旋转成脱开与阀座108 的突出部208的接合，可以将磨损的密封元件112与阀座108解除耦接。任何移除的部件可以转而进行维修或用新的但其它方面相同的部件进行更换。新的或经维修的部件可以被牢固地但可移除地附接(或重新附接)，从而重新形成模块化阀内件组件100，此时模块化阀内件组件100可以重新安装在阀体304中。
在其它示例中，控制阀300可以是不同类型的控制阀，诸如旋转控制阀(例如，Vee-BallTM V150阀、Vee-BallTM V300阀等)、节流阀、隔离阀或其它控制阀。此外，控制阀300的部件(例如，阀体304、阀盖306和控制元件308)可以与本文所描绘的不同。例如，入口312、出口316和在其之间延伸的流体流动路径320可以在形状和/或大小上变化，并仍然执行预期的功能。作为另一个示例，阀塞328可以替代地采取阀盘或任何其它适合的控制构件的形式。
图4-图9示出了根据本实用新型的原理而构造的整体式或模块化阀内件组件400的另一个示例，并且该阀内件组件400可以快速且容易地安装在过程控制阀300或另一个过程控制阀中。模块化阀内件组件400包括阀笼404、阀座408以及密封元件(未示出，但类似于密封元件112)。如与上文描述的模块化阀内件组件100一样，阀座408可以松散地但可移除地固定到阀笼404，并且密封元件同样可以松散地但可移除地固定到阀座408，使得阀内件组件400的部件被集成到单个主体或单元中(从而便于运输和安装)，但是可相对于彼此移动并且在需要时易于分离以进行更换或维修。
阀笼404类似于阀笼104，其中共同部件使用共同的附图标记进行引用，但与阀笼104不同在于阀笼404包括多个突出部460来代替突出部160，并且突出部460中的每一个都与突出部160不同。同样地，阀座408类似于阀座108，其中共同部件使用共同的附图标记进行引用，但与阀座108不同在于阀座408包括多个突出部464来代替突出部164，并且突出部464中的每一个都与突出部164不同。
如图4、图6和图7所示，该示例中的突出部460采取多个相同的段的形式，这些段在垂直于纵向轴线128的方向上从阀笼404径向向外延伸。更具体地，突出部460在靠近阀笼404的下部端部138的位置处，甚至更具体地，在笼壁116的第三肩部137和阀笼404的下部端部138之间，从第二安装凸缘124径向向外延伸。在该示例中，阀笼404包括围绕第二安装凸缘124周向间隔开的三个这种突出部460，从而在各个相邻突出部460 之间限定三个通道462。然而，在其它示例中，阀笼404可以包括仅一个突出部460(在这种情况下仅存在一个通道462)、两个突出部460(在这种情况下存在两个通道462)、多于三个突出部460或多个不同大小和/或形状的段。此外，在其它示例中，突出部460不必彼此周向间隔开。此外，在其它示例中，突出部460不必垂直于纵向轴线128而定向。作为示例，突出部460可以基本上垂直于纵向轴线128(即，相对于垂直略微倾斜)。
还如图4、图5和图7所示，该示例中的突出部464采取多个相同的段的形式，这些段在形状和大小上对应于突出部460，但是突出部464从阀座 408径向向外延伸(而不是如突出部460那样径向向内)。因此，突出部464 也在垂直于纵向轴线128上延伸，但在与突出部460相对的方向上延伸。突出部464从阀座408的上部端部176径向向内延伸，并且更具体地，从阀座408的第一安装凸缘144的上部端部径向向内延伸。在该示例中，阀座408包括三个这种突出部464，并且突出部464围绕第一安装凸缘144周向间隔开，从而在各个相邻突出部464之间限定三个通道466。然而，在其它示例中，阀座408可以包括仅一个突出部464(在这种情况下仅存在一个通道466)、两个突出部464(在这种情况下存在两个通道466)、多于三个突出部464和/或多个不同形状和/或大小的段。此外，在其它示例中，突出部464不必彼此周向间隔开。此外，在其它示例中，突出部464不必垂直于纵向轴线128而定向。作为示例，突出部464可以基本上垂直于纵向轴线128(即，相对于垂直略微倾斜)。
因此，突出部460被布置为接合突出部464(反之亦然)以将阀笼404 和阀座408松散地但可移除地固定到彼此。将阀笼404和阀座408松散地并可移除地固定到彼此的过程通常涉及若干步骤。第一，阀笼404的第二安装凸缘124和阀座408的第一安装凸缘144被同心地布置，使得突出部 460分别设置在通道466中，并且突出部464分别设置在通道462中，如图 4和图7所示。在该示例中，突出部460与通道466相比略微更宽，并且突出部464与通道462相比略微更宽，但不必是这种情况。第二，使阀笼404 和/或阀座408旋转，使得突出部460基本上移出通道466，并且突出部460 分别基本上与突出部464对准，突出部464紧靠突出部460上方(当在图8 中查看时)。在该示例中，使阀笼404相对于阀座408旋转预定距离(例如，四分之一转、三分之一转或小于一转的某个其它值)以到达期望的定位。在一些情况下，预定距离可以由设置在阀笼404和/或阀座408上的一个或多个止动件(以例如凹痕、不完整通道等的形式)来限定。然而，在其它示例中，可以使阀座408相对于阀笼404旋转，或者可以以不同的方式操纵阀笼404和/或阀座408以到达期望的定位。
在任何情况下，突出部460基本上(如果不完全的话)被俘获在由各个突出部464和各个在突出部464下方的第一安装凸缘144的部分以及在各个突出部464与各个在突出部464下方的第一安装凸缘144的部分之间限定的凹部区域468中，并且突出部460以将阀笼404固定到阀座408的方式(反之亦然)分别干涉地接合突出部464。同时，在阀笼404的第三肩部137与每个突出部464之间存在小的垂直间隙488，从而允许突出部464 分别在间隙488内移动(例如，浮动)，而阀笼404和阀座408彼此附接。因此，例如，阀座408可在沿着纵向轴线128的轴向方向上相对于阀笼404 移动(反之亦然)，而无需在垂直于该轴向方向的径向方向上移动(例如，旋转)阀座108或阀笼104，这在突出部460、464之间的标准螺纹连接的情况下是不可能的。
尽管本文未示出，但应当理解，阀内件组件400的密封元件(其类似于密封元件112)可以以类似的方式松散地但牢固地耦接到阀座408。为此，该密封元件可以包括被布置为分别接合阀座408的多个突出部(类似于例如突出部464)的多个突出部(类似于例如突出部460)。
还将理解，阀内件组件400可以包括可以以类似方式松散地但牢固地耦接到阀笼404的阀盖(例如，与阀盖306类似的阀盖)。具体地，该阀盖可以包括被布置为接合在阀笼404的上部端部134处或附近形成的相应多个突出部(类似于突出部460)的多个突出部(类似于突出部464)。
图10描绘了提供具有整体式或模块化阀内件组件(例如，内件组件100、内件组件400)的过程控制阀(例如，过程控制阀300)的示例性方法或过程500。方法500以本文所显示和所描述的顺序执行，但是可以以或根据任何数量的不同顺序来实现。在其它示例中，方法500可以包括附加的、更少的或不同的动作。例如，当已经选择了阀体时，可能不必执行动作504。
如图10所示，该示例中的方法500包括：动作504，选择限定入口、出口以及流体流动通道的阀体(例如阀体304)，该流体流动通道被限定在入口与出口之间；动作508，选择具有第一突出部(例如，突出部160、突出部460)的阀笼(例如，阀笼104、阀笼404)；动作512，选择具有第二突出部(例如，突出部164、突出部464)的阀座(例如，阀座108、阀座 408)；以及动作516，选择具有第三突出部(例如，突出部204)的密封元件(例如，密封元件112)。应当理解，这些动作(504、508、512、516) 可以以任何数量的不同顺序执行。
方法500还包括：动作520，通过将(阀座的)第二突出部定位成与(阀笼的)第一突出部接合来将所选的阀座可移除地耦接到所选的阀笼。在一些示例中，动作520可以涉及将第二突出部旋转成与第一突出部接合的动作。方法500还包括：动作524，通过将第三突出部定位成与阀座的第四突出部(例如，突出部208)接合来将所选的密封元件可移除地耦接到所选的阀座。在一些示例中，动作524可以涉及将第三突出部旋转成与第四突出部接合的动作。在任何情况下，将理解，一旦执行了动作520、524(不论它们被执行的顺序如何)，就形成整体式或模块化阀内件组件。还将理解，通常将在阀体外部执行动作520、524(即，在模块化阀内件组件的任何部件被布置在阀体中之前)。
方法500还包括：动作528，将阀内件组件安装在阀体中并将阀盖(例如，阀盖306)耦接到阀体。在一些情况下，方法500还可以包括以下动作：通过将整体式阀内件组件在一次运动中从阀体中拉出而从阀体中移除阀内件组件，例如，当该阀内件组件的一个或多个部件需要维修或更换时。

Claims (16)

1.一种整体式阀内件组件，其能够容易地安装在过程控制阀的阀体中和从过程控制阀的阀体中移除，其特征在于，所述阀内件组件包括：
阀笼，其具有第一突出部，所述第一突出部在与所述阀笼的纵向轴线垂直的第一方向上延伸；以及
阀座，其具有第二突出部，所述第二突出部在与所述第一方向相对的第二方向上延伸，所述第二方向与所述纵向轴线垂直，所述第二突出部被布置为接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼，
其中，当所述第二突出部接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼时，所述阀座能够在沿着所述阀笼的所述纵向轴线的轴向方向上相对于所述阀笼移动而无需在与所述轴向方向垂直的径向方向上移动所述阀座或所述阀笼。
2.根据权利要求1所述的阀内件组件，其特征在于，所述第一突出部径向向外延伸，并且其中，所述第二突出部径向向内延伸。
3.根据权利要求1所述的阀内件组件，其特征在于，所述第一突出部包括第一螺纹，并且其中，所述第二突出部包括第二螺纹。
4.根据权利要求1所述的阀内件组件，其特征在于，所述第二突出部被俘获在所述第一突出部与所述阀笼的肩部之间形成的间隙中，所述第二突出部能够在所述间隙中移动而无需在所述径向方向上移动所述阀座或所述阀笼。
5.根据权利要求1所述的阀内件组件，其特征在于，所述阀笼具有座靠所述阀座的一部分的端部，所述第一突出部设置在所述端部与所述阀笼的肩部之间。
6.根据权利要求1所述的阀内件组件，其特征在于，还包括密封元件，所述密封元件可移除地耦接到所述阀座。
7.根据权利要求6所述的阀内件组件，其特征在于，所述密封元件具有第三突出部，所述第三突出部被布置为接合所述阀座的第四突出部以将所述密封元件可移除地耦接到所述阀座，并且其中，当所述第三突出部接合所述第四突出部以将所述密封元件可移除地耦接到所述阀座时，所述密封元件能够在所述轴向方向上相对于所述阀座移动而无需在所述径向方向上移动所述密封元件或所述阀座。
8.根据权利要求7所述的阀内件组件，其特征在于，所述第三突出部和所述第四突出部在相对方向上延伸。
9.一种整体式阀内件组件，其能够容易地安装在过程控制阀的阀体中和从过程控制阀的阀体中移除，其特征在于，所述阀内件组件包括：
阀笼，其限定纵向轴线并且具有第一突出部；
阀座，其具有第二突出部，所述第二突出部被布置为接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼，其中，当所述第二突出部接合所述第一突出部以将所述阀座可移除地耦接到所述阀笼时，所述阀座能够在沿着所述阀笼的所述纵向轴线的轴向方向上相对于所述阀笼移动而无需在与所述轴向方向垂直的径向方向上移动所述阀座或所述阀笼；以及
密封元件，其具有第三突出部，所述第三突出部被布置为接合所述阀座的第四突出部以将所述密封元件可移除地耦接到所述阀座。
10.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述密封元件围绕所述阀座的一部分。
11.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述密封元件包括垫片。
12.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述第一突出部和所述第三突出部在与所述阀笼的所述纵向轴线垂直的第一方向上延伸，并且其中，所述第二突出部和所述第四突出部在与所述第一方向相对的第二方向上延伸，所述第二方向与所述阀笼的所述纵向轴线垂直。
13.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述第一突出部和所述第三突出部各自径向向外延伸，并且其中，所述第二突出部和所述第四突出部各自径向向内延伸。
14.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述第三突出部被俘获在所述第四突出部与所述阀座的肩部之间形成的间隙中，所述第三突出部能够在所述间隙中移动而无需在所述径向方向上移动所述密封元件或所述阀座。
15.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述第二突出部被俘获在所述第一突出部与所述阀笼的肩部之间形成的间隙中，所述第二突出部能够在所述间隙中移动而无需在所述径向方向上移动所述阀座或所述阀笼。
16.根据权利要求9所述的阀内件组件，其特征在于，所述阀笼具有座靠所述阀座的一部分的端部，所述第一突出部设置在所述端部与所述阀笼的肩部之间。
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