流体控制阀门装置制造方法及图纸

在一些实施例里，一阀包括一阀塞，该阀塞可相对于一阀杆的一部分旋转以使阀塞能够自对中于阀座衬套。在这样的情况下，阀被制造成在接近控制表面处阀塞具有紧密的导向以降低阀塞相对于阀座衬套的摆动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体控制阀门装置以及这种装置的制造方法。
技术介绍
某些流体系统使用阀来控制流体流动。这些流体控制阀包括一阀塞，其设置在流体进口和流体出口之间的阀壳内。阀塞可以在阀壳内移动，以调节通过阀的流体的流动。例如，如果阀塞的下端朝阀座衬套移动，则会限制或关闭流动的流体。如果阀塞的下端离开阀座衬套移动，则会开启流体的流动。其中可应用的流体可包括气体、液体、固体颗粒，或者它们的任意混合物。流体控制阀的设计和制造受几个因素的影响。例如，阀塞导向件的位置会影响控制阀的设计和制造。通常，阀塞的上部分与一阀杆相连，该阀杆与一导向套筒滑动地配合，该导向套筒具有很小的间隙误差。因而，阀塞的往复运动基本上只是从上端进行导向，由此，控制表面限制流体流动的阀塞下端会摆动。当阀塞的下部分离开阀座衬套移动以打开通过阀的流体的流动时，流体作用在阀塞上的力引起阀塞的下端横向摆动，并撞击阀座衬套。这样的撞击会引起振动效应，导致衬套、阀塞以及阀门组件的其他部件的损坏。流体种类是影响控制阀部件的设计的另一个因素。例如，某些汽油精炼领域需要阀来控制包含原油和侵蚀性颗粒的高温流体的流动，例如油泥和/或某些催化剂。当这种侵蚀性的流体流经阀时，部件可能承受超过500的温度和大于3000psi的阀两端的压差，而且在某些情况下，温度会超过1000，这会导致阀控制表面流体速度很高。在这样的情况下，阀两端的压降会在阀塞和阀座衬套上产生极大的力，该力会产生大的振动噪音，以及在阀塞和阀座衬套之间产生破坏性的撞击。阀内件例如阀塞和阀座衬套的材料的选择，是在流体控制阀的设计中要考虑的另一个因素。高温高压流体对阀门部件的侵蚀会导致重大的故障。例如，在某些汽油精炼的应用场合中，带有侵蚀性颗粒的高温原油需要大约每6个月更换一次由可延展金属制成的阀塞。即使可延展金属能够承受住阀门组件两端的压差和由阀塞相对于阀座衬套的运动引起的冲击能，侵蚀性的流体同样能腐蚀掉控制表面，由此需要更换阀门部件。阀门部件的快速侵蚀导致相当大的维修和更换成本。
技术实现思路
流体控制阀的一些实施例包括一阀塞，该阀塞在接近流体控制收缩区被导向以减小阀塞相对于阀座衬套的摆动，这可降低由阀塞和阀座衬套之间的撞击引起的振动效应和部件损坏。阀塞可相对于阀杆旋转，以使阀塞能够自对中于阀座衬套。这样的结构降低了控制阀的加工部件之间的尺寸误差累积的影响。因此，流体控制阀可被制造成阀塞的控制表面具有紧密的导向，也可在超出阀部件之间难处理的尺寸公差下制造。在一个所述的实施例中，流动控制装置包括一阀体，该阀体具有一内腔和一控制通过内腔的流体的流动的阀塞。阀塞具有第一端和第二端。该装置还包括位于内腔的至少一个阀塞导向件。阀塞导向件与阀塞在接近第一端处可滑动地配合，以使阀塞可从第一操作位置轴向移动到第二操作位置。此外，该装置还包括一阀杆，该阀杆具有一与阀塞在接近第二端处相连的部分。阀塞相对于阀杆的这部分旋转。在另一个所述的实施例中，一制造阀门组件的方法包括将阀塞接合到阀杆的一部分上，以使阀塞相对于阀杆的这部分旋转。阀塞具有至少一个控制表面，该控制表面形成在接近阀塞的第一端。该方法也可以包括将阀塞组装进阀体的内腔中。该方法还进一步包括至少将一阀塞导向件组装到阀体的内腔中。阀塞导向件具有一导向表面，该导向表面与阀塞在接近第一端处滑动地配合。所构成的这些或其他的实施例具有一个或多个下面的优点。首先，阀门阀塞可相对于阀杆的一部分旋转，这样在开启和关闭位置之间的纵向运动过程中，阀塞自适应对中于阀座衬套的导向表面。在这样的情况下，流体控制阀可被制造成阀塞在接近控制表面处具有紧密的导向，也可被制造成基本上没有来自加工的部件的尺寸误差的累积强加的限制。第二，所构成的阀塞的控制表面和阀座衬套的导向表面具有理想的流体速度收缩区，但不会增加由振动冲击引起的部件损坏的可能性。第三，阀塞接合于其他部件以使只有压力施加到阀塞上。这样的设计特点在由陶瓷材料、斯特莱特硬质合金材料(和其他特殊设计合金)或其他与延展性相比脆性更大的金属(即，其极限抗压强度基本上比极限抗拉强度大)组成的阀塞上特别有用。第四，由于阀塞在流体控制收缩区被紧密地导向，阀杆导向件(如果使用了阀杆导向件)可做的较小且不昂贵。而且，阀杆导向件位于远离阀塞的控制表面的地方，由此降低了侵蚀性的介质进入阀杆导向件的可能性。第五，由于阀塞的可旋转连接使加工的零件对中以及使对阀门部件的间隙苛求不高，阀塞和其他阀内件能够更加容易地重组成已经应用在这个领域的阀门装置。第六，阀塞和阀杆之间的连接可弹性加载以提供一个合适的配合，甚至在阀塞的热膨胀比阀杆的热膨胀低的多的情况下也可做到。第七，在某些高压的实施例中，其中需要大的支撑载荷和冲力来关闭流体流动，即使阀塞和阀座衬套是由抵抗流体介质的侵蚀性作用的非金属材料制成的，也可将阀门装置设计成包括一个金属-金属座接触。此处所述的装置提供了一个或多个这些优点和其他优点。附图和下面的描述阐述了本专利技术的一个或多个实施例的细节。从说明书和附图以及权利要求书中本专利技术其他的特征、目的和优点将是显而易见的。附图说明图1是阀门装置的透视剖面图；图2是图1所示的阀门装置的部分放大横截面图，阀塞在开启位置；图3是图1所示的阀门装置的部分放大横截面图，阀塞在关闭位置；图4是另一个阀门装置的透视剖面图；图5是图4所示的阀门装置的部分放大横截面图。各图中相同的标号表示相同的元件。具体实施例方式参考图1-2，阀门装置100包括一阀体120，该阀体可由一个或多个主体部分组装而成。在图1所示的实施例中，阀体120包括上主体部分122和下主体部分124，两者相互紧密配合在一起。主体部分122和124都是由高强度金属材料组成，这种金属材料能够承受高温流体的流动。在本实施例中，当一凸伸出部分123与互补的插入槽125配合时，上主体部分122和下主体部分124相互紧密配合在一起。这样的配置为上主体部分122和下主体部分124提供了适当对中。可以理解，阀体120的实施例不局限于图1所示的配置，阀体120可由其他配置组装以使主体部分适当对中。完全组装起来的阀体120包括一内腔110，其中安装某些部件。在图1所示的实施例中，一阀杆130、一阀塞140、阀座衬套160和一出口衬套180安装在阀门装置100的内腔110内。至少阀杆130的上部分132穿过阀体120的上主体部分122而伸出，这样，一驱动器或其他装置可与阀杆上部分132配合作用。在这样的情况下，阀杆上部分132滑动地啮合阀杆导向件133配合。阀杆导向件133用来对阀杆130的轴向运动进行导向，或对阀杆孔进行密封，或两者都有。阀杆下部分134配置在阀体120内，包括与阀塞140配合的一个或多个部件。例如，阀杆下部分134包括一承载元件135(图2-3)，该承载元件135与阀塞140配合。正如下面更详细的说明所述的，阀塞140可旋转地与阀杆130配合。因此，被驱动的阀杆上部分132使得阀塞140往复运动或以其它的方式移动，阀塞140相对于阀杆130可旋转地进行调节以与阀座衬套160的导向表面对中。在这样的实施例中，阀座衬套160作为阀塞导向件，以使阀塞140在接近控制表面处被准确地导向，即使阀杆130的轴线不完全对中于阀座衬套1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流动控制装置，包括：一具有一内腔的阀体；一用来控制通过内腔流体的流动阀塞，阀塞具有第一端和第二端；至少一个位于内腔内的阀塞导向件，阀塞导向件与阀塞在接近第一端处滑动地配合以使阀塞从第一工作位置到第二工作位置轴向移 动；以及一阀杆，具有一与阀塞在接近第二端处相接合的部分，其中阀塞可相对于阀杆的该部分旋转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：BJ开普瑞拉，
申请(专利权)人：德雷瑟股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]