控制阀和用于控制阀的阀笼制造技术

本实用新型专利技术涉及控制阀和用于控制阀的阀笼。控制阀具有内件组件，用于调节通过控制阀的流体流动，并且在一些应用中用于为阀塞提供引导。所述内件组件具有由多个三重周期性表面形成的网格结构，所述三重周期性表面形成多个通道，所述多个通道在圆周壁的内表面与圆周壁的外表面之间延伸。

Control valves and cages for control valves

【技术实现步骤摘要】
控制阀和用于控制阀的阀笼
本公开内容总体上涉及控制阀，并且更具体而言涉及用于控制阀的内件组件。
技术介绍
在通常的控制阀中，诸如阀笼之类的内件组件可以用于调节通过控制阀的流体流动、减少通过控制阀的噪声、气穴和湍流，并且在一些应用中也可以在阀塞从关闭位置(在此处阀塞密封地接合阀座)移动到打开位置(在此处阀塞远离阀座进行设置)时，用于为流体控制构件或阀塞提供引导。当控制阀处于打开位置时，流体从阀入口流动、通过阀座和阀塞之间的通道、通过在其中调节流体流动的内件组件并通过阀出口排出。在一些应用中，内件组件/阀笼将具有通过圆周壁形成的多个通道，其用于减少在气体通过阀笼时产生的噪声。将通道具体地间隔开，使得在气体离开通道时产生的气体射流不会会聚并不会产生空气动力学噪声。在这些类型的应用中使用的阀笼通常以“向上流动”方向使用(例如，流体进入阀笼的中心并从内表面传递到外表面)并且对减少空气动力学噪声而言至关重要的通道的间距在阀笼的外表面上。在阀笼内表面上的通道的间距也很重要，因为该间距用于在通道之间保持足够的空间，以不允许流动通过比在阀塞的整个行程中精确的流动特性所期望的通道更多的通道。对于在流体流过控制阀时工艺条件产生空气动力噪声的应用中使用的实体阀笼而言，通常使用通过阀笼的圆周壁的钻孔来形成通道。然而，钻孔阀笼非常麻烦、耗费时间且生产成本高。一些钻孔阀笼可能包含数千个孔并且用于生产通道唯一真正可行的方法是钻出这些孔。验收标准存在允许一定百分比的钻头断裂并留在阀笼中，并且该过程需要使用具有高精度的特殊钻机。除了阀笼外表面上的通道的间距之外，还可以通过为通道提供扭曲的或非线性的流动路径或通过在通道通过阀笼壁时改变通道的横截面直径来减小空气动力学噪声。然而，在具有通过实体阀笼的钻孔的情况下，不可能形成具有非线性流动路径或具有可变横截面面积的通道。
技术实现思路
在具有通过实体阀笼的钻孔的情况下，不可能形成具有非线性流动路径或具有可变横截面面积的通道。根据本技术的一个示例性方面，控制阀包括具有入口和出口的本体，定位与所述入口与所述出口之间的本体的通路中的阀座，定位于所述本体内的阀塞，以及内件组件，所述内件组件设置在所述本体内邻近所述阀座并接近所述阀塞来为所述阀塞提供引导并调节通过所述控制阀的流体流动。所述阀塞能够在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置处所述阀塞密封地接合所述阀座，在所述打开位置处所述阀塞与所述阀座间隔开。所述内件组件具有圆周壁，所述圆周壁具有由多个三重周期性表面形成的网格结构，所述三重周期性表面形成多个通道，所述多个通道在所述圆周壁的内表面与所述圆周壁的外表面之间延伸。进一步根据本技术的前述示例性方面中的任何一个或多个，控制阀还可以以任何组合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，所述三重周期性表面是螺旋面(gyroid)。在另一个优选形式中，所述多个通道具有完全弧形的表面。在另一个优选形式中，所述三重周期性表面被定向为使得不存在通过所述圆周壁的无阻碍的径向流动路径。在另一个优选形式中，所述内件组件具有邻近所述圆周壁的第一端的第一基板以及邻近所述圆周壁的与所述第一端相对的第二端的第二基板。在另一个优选形式中，所述内件组件具有在所述第一基板与所述第二基板之间延伸并使得所述第一基板和所述第二基板相互连接的多个支撑件，所述多个支撑件为所述阀塞提供引导。根据本技术的另一个示例性方面，用于控制阀的阀笼设置在控制阀的本体内邻近阀座并接近阀塞，从而为所述阀塞提供引导并调节通过所述控制阀的流体流动。所述阀笼具有圆周壁，所述圆周壁具有由多个三重周期性表面形成的网格结构，所述网格结构形成多个通道，所述多个通道在所述圆周壁的内表面与所述圆周壁的外表面之间延伸。进一步根据本技术的前述示例性方面中的任何一个或多个，用于控制阀的阀笼还可以以任何组合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，所述三重周期性表面是螺旋面。在另一个优选形式中，所述多个通道具有完全弧形的表面。在另一个优选形式中，所述三重周期性表面被定向为使得不存在通过所述圆周壁的无阻碍的径向流动路径。在另一个优选形式中，第一基板邻近所述圆周壁的第一端，第二基板邻近所述圆周壁的与第一端相对的第二端。在另一个优选形式中，多个支撑件在所述第一基板与所述第二基板之间延伸并使得所述第一基板和所述第二基板相互连接，并为所述阀塞提供引导。根据本技术的另一个示例性方面，控制阀包括具有入口和出口的本体，定位在所述入口与所述出口之间的所述本体的通路中的阀座，定位于所述本体内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动的流体控制构件，以及用于调节通过所述控制阀的流体流动的调节装置。所述调节装置包括由多个三重周期性表面形成的网格结构，所述三重周期性表面形成多个通道，所述多个通道在所述网格结构的第一表面和所述网格结构的与所述第一表面相对的第二表面之间延伸。进一步根据本技术的前述示例性方面中的任何一个或多个，控制阀还可以以任何组合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，所述控制阀是球阀。在另一个优选形式中，所述调节装置定位在所述流体控制构件下游或者在穿过所述球阀的流体控制构件形成的孔内。在另一个优选形式中，所述控制阀是蝶形阀。在另一个优选形式中，调节装置被固定到所述流体控制构件或位于所述流体控制构件的下游。在另一个优选形式中，所述控制阀是滑动杆阀。在另一个优选形式中，所述三重周期性表面是螺旋面。在另一个优选形式中，多个通道具有完全弧形的表面。在另一个优选形式中，所述三重周期性表面被定向为使得不存在通过所述网格结构的无阻碍流动路径。将由流过内件组件100的网格结构110的流体产生的噪声最小化。当在液体应用中使用时，在流体流动通过内件组件100行进时网格结构110还可以提供一致的压力降低。这允许最小压力尽可能高，降低了气穴的可能性。附图说明图1是示例性控制阀的横截面视图。图2是图1的控制阀的示例性内件组件的立体视图；图3是图2的内件组件沿图2中的A-A线的横截面视图。图4是图3的内件组件的一部分的放大视图；图5是可以在图3的内件组件中使用的、在圆柱坐标系中是周期性的示例性类似螺旋面的网格结构的局部立体视图；图6是图5的网格结构的另一个立体视图；图7是在球面坐标系中是周期性的、另一个示例性类似螺旋面的网格结构的局部立体视图；图8是图7的网格结构的另一个立体视图；图9是具有定位于流体控制构件的下游的网格结构的另一个示例性控制阀的横截面视图；图10是具有定位于穿过流体控制构件形成的孔内的网格结构的图9的控制阀的横截面视图；图11是具有被固定到流体控制构件的网格结构的另一个示例性控制阀的横截面视图；以及图12是具有定位于流体控制构件的下游的网格结构的图11的控制阀的横截面视图。具体实施方式参见图1，示出了示例性滑动杆控制阀10。控制阀10通常包括阀体12，阀体12具有入口14、出口16和设置在入口14和出口16之间的通路18。阀座24设置在入口14和出口16之间的通路18中，并且内件组件100(诸如阀笼)设置在阀体12内邻近阀座24。流体控制构件(诸如阀塞26)定位在阀体12内并设置在内件组件100内。阀塞26与阀座24相互作用以控制通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制阀，其特征在于，包括：本体，所述本体具有入口和出口；阀座，所述阀座定位在所述入口与所述出口之间的所述本体的通路中；阀塞，所述阀塞定位于所述本体内并能够在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置处，所述阀塞密封地接合所述阀座，并且在所述打开位置处，所述阀塞与所述阀座间隔开；以及内件组件，所述内件组件设置在所述本体内邻近所述阀座并接近所述阀塞，以为所述阀塞提供引导并调节通过所述控制阀的流体流动，所述内件组件包括具有由多个三重周期性表面形成的网格结构的圆周壁，所述网格结构具有多个通道，所述多个通道在所述圆周壁的内表面与所述圆周壁的外表面之间延伸。

【技术特征摘要】
2017.09.29 US 62/566,118;2018.01.09 US 15/866,1081.一种控制阀，其特征在于，包括：本体，所述本体具有入口和出口；阀座，所述阀座定位在所述入口与所述出口之间的所述本体的通路中；阀塞，所述阀塞定位于所述本体内并能够在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置处，所述阀塞密封地接合所述阀座，并且在所述打开位置处，所述阀塞与所述阀座间隔开；以及内件组件，所述内件组件设置在所述本体内邻近所述阀座并接近所述阀塞，以为所述阀塞提供引导并调节通过所述控制阀的流体流动，所述内件组件包括具有由多个三重周期性表面形成的网格结构的圆周壁，所述网格结构具有多个通道，所述多个通道在所述圆周壁的内表面与所述圆周壁的外表面之间延伸。2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述三重周期性表面是螺旋面。3.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述多个通道具有完全弧形的表面。4.根据权利要求3所述的控制阀，其特征在于，所述三重周期性表面被定向为使得不存在通过所述圆周壁的无阻碍的径向流动路径。5.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述内件组件还包括邻近所述圆周壁的第一端的第一基板以及邻近所述圆周壁的与所述第一端相对的第二端的第二基板。6.根据权利要求5所述的控制阀，其特征在于，所述内件组件还包括在所述第一基板与所述第二基板之间延伸并使所述第一基板和所述第二基板相互连接的多个支撑件，所述多个支撑件为所述阀塞提供引导。7.一种用于控制阀的阀笼，其特征在于，所述阀笼包括：圆周壁，所述圆周壁具有由多个三重周期性表面形成的网格结构，所述网格结构具有多个通道，所述多个通道在所述圆周壁的内表面与所述圆周壁的外表面之间延伸；其中，所述阀笼设置在所述控制阀的本体内邻近阀座并接近所述阀塞，从而为所述阀塞提供引导并调节通过所述控制阀的流体流动。8.根据权利要求7所述的阀笼，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·艾勒斯，K·T·麦克纳尔蒂，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US