用于流体控制设备的控制构件制造技术

公开了一种用于流体控制设备中的控制构件。该控制构件可以包括用于接收阀杆的通孔以及与通孔对齐的一个或多个沉孔。沉孔中的一个沉孔可以接收连接构件(例如，保持螺母)，以用于将控制构件连接到阀杆。因此，连接构件可以隐蔽在控制构件内并且因此防止干扰围绕控制构件的流体流动。还公开了一种包含控制构件的流体控制设备以及一种组装包含控制构件的流体控制设备的方法。

Control member for a fluid control device

A control member for use in a fluid control device is disclosed. The control member may include a through hole for receiving the valve stem and one or more bores aligned with the through hole. A sink in the sink receives the connecting member (e.g., retaining nut) to connect the control member to the stem. Thus, the connection component can be concealed within the control component and thus prevents interference with fluid flow around the control component. A fluid control device including a control member and a method of assembling a fluid control device including a control member are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
用于流体控制设备的控制构件
概括地说，本公开内容涉及流体控制设备(例如，流体调节器)，更具体地说，涉及用于流体控制设备的控制构件的配置和组装。
技术介绍
流体控制设备用于各种系统(例如，天然气输送系统、化学处理系统等等)，以控制通过这些系统的流体的流动。流体控制设备包含各种类型的装置，包括控制阀和调节器。通常，流体控制设备具有流体流动路径以及用于调整流体流动路径的尺寸的控制构件。图1描绘了已知的调节器10，调节器10包括阀体12和致动器14。阀体12包括入口13和出口16以及在入口13与出口16之间延伸的流动路径18。流动路径18的一部分由喉部20限定，并且阀座环22被设置在喉部20中。致动器14包括致动器外壳24，其具有可移除地附接到下部28的上部26。致动器14还包括：膜片30，其被设置在致动器外壳24的上部26与下部28之间并且使这两个部分分离；以及被设置在流动路径16中的控制构件32。致动器外壳24的下部28与下游控制线路(没有示出)流体连通。因此，下游压力被提供给致动器外壳的下部28并且对膜片30施加力。控制构件32被配置为：响应于跨膜片30的压力的变化，在打开位置与闭合位置之间往复运动。在打开位置(没有示出)中，控制构件32与阀座环22间隔开，从而允许流体流动通过喉部20。在闭合位置(图1中所示出的)中，控制构件32密封地接合阀座环22，以防止或阻止流体流动通过喉部20。调节器组件10包括线圈弹簧34，线圈弹簧34将控制构件32偏置到打开位置。当阀体12的出口压力低时，线圈弹簧34将控制构件32移动到打开位置。相比之下，当阀体12的出口压力高时，对膜片30施加的压力抵抗线圈弹簧34的偏置力，从而将控制构件32移动到闭合位置。由于线圈弹簧34的这种布置，调节器10通常被分类成“故障开(fail-open)”调节器。其它调节器被配置成“故障关(fail-closed)”调节器，其中弹簧将控制构件偏置到闭合位置。如图1中所描绘的，常规的调节器通常采用阀杆40将线圈弹簧34连接到控制构件32。阀杆40的下端42具有环形突出部44和带螺纹的端部46。在组装期间，带螺纹的端部46插入穿过控制构件32中的通孔，以使得控制构件32位于环形突出部44与带螺纹的端部46之间。随后，保持螺母48围绕带螺纹的端部46转动并螺旋地推进为与控制构件32的底表面50接触。控制构件32从而被固定在环形突出部44与保持螺母48之间。常规的控制构件通常具有跨其整个宽度是平面的底表面。因此，如图2中所描绘的，保持螺母48从控制构件32的底表面50向外突出，并向控制构件32的底部赋予球形轮廓。因此，在操作期间流体必须围绕保持螺母48流动。随着控制构件32在操作期间改变位置，围绕保持螺母48的流体的路径也改变。因此，在某些流动条件下，对控制构件32的底表面50施加的流体压力可能小于对控制构件32的顶表面52施加的流体压力。在一些情况下，这种压力差会使得控制构件32陷入高频振荡的模式中，这转而会引起调节器10的不稳定的输出压力。这种现象更有可能发生在低流动条件下，其中在低流动条件下，控制构件32的位置的任何改变会对力平衡具有大的影响。本公开内容阐述了流体控制设备和组装这种设备的方法，该流体控制设备和组装方法体现现有的流体控制设备和现有的组装方法的有利替代方案，并且可以解决上面提到的挑战或需求中的一个或多个，还提供其它的益处和优点。
技术实现思路
根据第一示例性方面，一种流体控制设备包括阀体、阀座、致动器外壳、控制构件、偏置构件、阀杆和连接构件。所述阀体限定用于流体的流动路径。所述阀座可以沿所述流动路径被设置在所述阀体中。所述致动器外壳可以连接到所述阀体。所述控制构件可以被设置在所述阀体中并且能够在打开位置与闭合位置之间移动，所述控制构件在所述打开位置时与所述阀座间隔开，所述控制构件在所述闭合位置时接合所述阀座。所述连接构件可以围绕所述阀杆安装，并且接合所述控制构件的底表面。通孔可以形成在所述控制构件的所述底表面中并且与纵向轴线对齐。所述通孔可以接收所述阀杆。第一沉孔可以形成在所述控制构件的所述底表面中并且与所述纵向轴线对齐。另外，所述第一沉孔可以接收所述连接构件。根据第二示例性方面，提供了一种用于气体调节器的控制构件。所述控制构件可以具有：阀体，所述阀体限定用于流体的流动路径；阀座，所述阀座沿所述流动路径被设置在所述阀体中；致动器外壳，所述致动器外壳连接到所述阀体；偏置构件，所述偏置构件被设置在所述致动器外壳中并且被配置为将所述控制构件偏置到闭合位置或打开位置；阀杆，所述阀杆连接在所述偏置构件与所述阀座之间；以及螺母，所述螺母以螺纹方式接合所述阀杆。所述控制构件可以包括顶表面和底表面，所述顶表面被配置为：当所述控制构件被布置在所述闭合位置时接合所述阀座，所述底表面被配置为接合所述螺母。通孔可以形成在所述控制构件的所述底表面中并且被配置为接收所述阀杆。第一沉孔可以形成在所述控制构件的所述底表面中并且被配置为接收所述螺母。另外，所述第一沉孔可以与所述通孔对齐。此外，所述第一沉孔的深度可以大于或等于所述螺母的厚度，以使得当所述螺母接合所述控制构件的所述底表面时，所述螺母不从所述第一沉孔突出。根据第三示例性方面，提供了一种组装气体调节器的方法。所述方法可以包括：(a)提供偏置弹簧、螺母、具有带螺纹的端部的阀杆、以及控制构件，所述控制构件具有通孔和与所述通孔对齐的第一沉孔；(b)将所述阀杆插入穿过所述偏置弹簧并穿过所述控制构件的所述通孔，直到所述阀杆的所述带螺纹的端部被设置在所述控制构件的所述第一沉孔中为止；以及(c)使所述螺母围绕所述阀杆的所述带螺纹的端部转动，以使得所述螺母沿所述阀杆的所述带螺纹的端部被螺旋地推进为与所述控制构件的底表面接合。进一步根据前述第一、第二或第三方面中的任何一个或多个方面，流体控制设备、控制构件和/或组装气体调节器的方法可以进一步包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。在一个优选形式中，所述连接构件的厚度可以小于或等于所述第一沉孔的深度，以使得所述连接构件不从所述第一沉孔突出。在一个优选形式中，所述连接构件可以具有第一直径，并且所述第一沉孔可以具有第二直径，其中，所述第二直径大于所述第一直径。在一个优选形式中，所述通孔可以具有第三直径，所述第三直径小于所述第一直径和所述第二直径。在一个优选形式中，所述控制构件的所述底表面可以包括第二沉孔，所述第二沉孔与所述纵向轴线对齐，并且所述第二沉孔可以具有第四直径，所述第四直径大于所述第二直径。在一个优选形式中，所述控制构件可以包括顶表面，所述顶表面被配置为：当所述控制构件被布置在所述闭合位置时，接合所述阀座。在一个优选形式中，膜片可以被设置在所述致动器外壳中并且操作地连接到所述控制构件，以响应于所述流体控制设备的出口压力的变化而移动所述控制构件。在一个优选形式中，所述连接构件可以具有带螺纹的内表面，并且所述阀杆可以具有带螺纹的外表面，其中，通过使所述连接构件的所述带螺纹的内表面围绕所述阀杆的所述带螺纹的外表面转动，所述连接构件可以紧固到所述控制构件的所述底表面。在一个优选形式中，所述偏置构件可以被配置为：将所述控制构件偏置到所述打开位置。在一个优选形式中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体控制设备，包括：阀体，所述阀体限定用于流体的流动路径；阀座，所述阀座沿所述流动路径被设置在所述阀体中；致动器外壳，所述致动器外壳连接到所述阀体；控制构件，所述控制构件被设置在所述阀体中并且能够在打开位置与闭合位置之间移动，所述控制构件在所述打开位置时与所述阀座间隔开，所述控制构件在所述闭合位置时接合所述阀座；偏置构件，所述偏置构件被设置在所述致动器外壳中并且被配置为将所述控制构件偏置到所述闭合位置或所述打开位置；阀杆，所述阀杆连接在所述偏置构件与所述阀座之间，并且与纵向轴线对齐；连接构件，所述连接构件围绕所述阀杆安装，并且接合所述控制构件的底表面；以及通孔，所述通孔形成在所述控制构件的所述底表面中，并且与所述纵向轴线对齐，所述通孔接收所述阀杆；以及第一沉孔，所述第一沉孔形成在所述控制构件的所述底表面中，并且与所述纵向轴线对齐，所述第一沉孔接收所述连接构件。

【技术特征摘要】
2015.10.12 US 62/240,3771.一种流体控制设备，包括：阀体，所述阀体限定用于流体的流动路径；阀座，所述阀座沿所述流动路径被设置在所述阀体中；致动器外壳，所述致动器外壳连接到所述阀体；控制构件，所述控制构件被设置在所述阀体中并且能够在打开位置与闭合位置之间移动，所述控制构件在所述打开位置时与所述阀座间隔开，所述控制构件在所述闭合位置时接合所述阀座；偏置构件，所述偏置构件被设置在所述致动器外壳中并且被配置为将所述控制构件偏置到所述闭合位置或所述打开位置；阀杆，所述阀杆连接在所述偏置构件与所述阀座之间，并且与纵向轴线对齐；连接构件，所述连接构件围绕所述阀杆安装，并且接合所述控制构件的底表面；以及通孔，所述通孔形成在所述控制构件的所述底表面中，并且与所述纵向轴线对齐，所述通孔接收所述阀杆；以及第一沉孔，所述第一沉孔形成在所述控制构件的所述底表面中，并且与所述纵向轴线对齐，所述第一沉孔接收所述连接构件。2.根据权利要求1所述的流体控制设备，所述连接构件的厚度小于或等于所述第一沉孔的深度，以使得所述连接构件不从所述第一沉孔突出。3.根据权利要求1或2中任一项所述的流体控制设备，所述连接构件具有第一直径，所述第一沉孔具有第二直径，其中，所述第二直径大于第一直径。4.根据权利要求3所述的流体控制设备，所述通孔具有第三直径，所述第三直径小于所述第一直径和所述第二直径。5.根据权利要求4所述的流体控制设备，所述控制构件的所述底表面包括与所述纵向轴线对齐的第二沉孔，所述第二沉孔具有大于所述第二直径的第四直径。6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体控制设备，所述控制构件包括顶表面，所述顶表面被配置为：当所述控制构件被布置在所述闭合位置时，接合所述阀座。7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体控制设备，包括膜片，所述膜片被设置在所述致动器外壳中并且操作地连接到所述控制构件，以响应于所述流体控制设备的出口压力的变化而移动所述控制构件。8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体控制设备，所述连接构件具有带螺纹的内表面，所述阀杆具有带螺纹的外表面，其中，通过使所述连接构件的所述带螺纹的内表面围绕所述阀杆的所述带螺纹的外表面转动，所述连接构件被紧固到所述控制构件的所述底表面。9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体控制设备，所述偏置构件被配置为：将所述控制构件偏置到所述打开位置。10.一种用于气体调节器的控制构件，所述气体调节器具有限定用于流体的流动路径的阀体、沿所述流动路径设置在所述阀体中的阀座、连接到所述阀体的致动器外壳、设置在所述致动器外壳中并被配置为将所述控制构件偏置到闭合位置或打开位置的偏置构件、连接在所述偏置构件与所述阀座之间的阀杆、以及以螺纹方式接合所述阀杆的螺母，其中，所述控制构件包括：顶表面，所述顶表...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·J·亨特，
申请(专利权)人：艾默生过程管理调节技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US