具有通用的隔膜安装位置的隔膜控制阀制造技术

本专利申请涉及具有通用的隔膜安装位置的隔膜控制阀。隔膜控制阀包括阀帽，阀体，隔膜和夹紧垫圈。阀帽包含第一夹紧面，过渡至由裙部形成的第一环形保持面，且阀体包括第二夹紧面，过渡至由上翘的环形唇部形成的第二环形保持面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及隔膜流体控制阀。更特别地，本专利技术涉及包括阀体和阀帽的流体控制阀，该阀体和阀帽接收不同类型的隔膜从而为具有不同流体特征的系统定制控制阀。
技术介绍
众所周知，过程工厂，如精练厂、化工厂或造纸厂，由多种连接在一起的过程控制环组成，以生产各种消费品。这些过程控制环中的每一个被设计以将一些重要的过程变量，如压强、流量、液位或温度维持在所要求的操作范围内，以保证最终产品的质量。这些环中的每一个接收并且在内部产生负载扰动，这种扰动影响过程变量和工厂内过程控制环的控制。为了减少这些负载扰动的影响，过程变量由传感器或变送器检测，并被传送给过程控制器。过程控制器处理这个信息并且给过程环提供变更或修正以使过程变量达到在负载扰动发生后其应该在的位置。所述修正通常通过改变经过某些类型的终端控制元件，如控制阀的流动而发生。控制阀操控流动的流体，如气体、蒸汽、水或化学混合物来补偿负载扰动，并维持被调节的过程变量尽可能的靠近所希望的控制或设定值。通常理解，各种控制阀配置可特定地应用于某些特定的应用中。例如，当具有狭窄控制范围的快开阀是合适的时，可以使用旋转控制阀，如蝶阀。替代地，当需要大控制范围的精确控制时，可使用滑动杆控制阀。在任何配置中，这些控制阀通常被耦接到一个控制装置，如致动器，其响应于控制信号时，控制控制阀精确的打开量。因此，当设计过程时，过程工程师必须考虑许多设计需求和设计约束。例如，设计工程师必须确定使用的阀的样式、尺寸、致动器的类型等。在一些系统中，特别是在气动控制的流体过程系统中，用于任何给定的流体过程设备的致动器可包括隔膜致动器。典型的隔膜致动器包括一个包含弹簧偏置隔膜组件的壳体。隔膜组件经由阀杆或其他致动器杆被耦接到流动控制元件，以控制流体过程控制设备的打开量。 一些操作系统要求贯穿控制阀的整个操作范围的流体流动特性的精确控制。隔膜控制阀被用于这种精确控制。一种类型的隔膜流体控制阀包括插入流体流动通路的阀笼。包括至少一个控制隔膜的控制隔膜组件相对于作为阀座的阀笼的一端移动，以控制通过阀的流体流动。这些控制隔膜控制阀对于在贯穿阀的整个操作范围中需要精确控制流体流动特性的系统是特别有利的。控制隔膜控制阀还在关闭位置提供更可靠的密封，特别是在低流动条件下。不同类型的控制隔膜可基于系统需求或特性被用于控制阀。例如，高温系统可能需要金属隔膜，用于无故障地抵御高温。另一方面，较低温度的系统可允许使用弹性隔膜，这可使制造成本更低。在金属隔膜能够与过程流体发生化学反应的系统中，弹性膜片也可以是所希望的。已知控制隔膜控制阀被设计以使用单一类型的控制隔膜。例如，已知控制隔膜控制阀可使用金属隔膜，或弹性隔膜。一般来说，金属隔膜不能代替弹性隔膜，反之亦然，因为金属和弹性隔膜有不同的形状、弹性等，这些都需要不同的壳体配置。附图说明图I示出了根据本公开的教导所构建的隔膜控制阀的透视图。图2示出了图I的控制阀的阀部分的正面剖视图。图3示出了位于图2的控制阀的阀帽和阀体的相交处的隔膜安装位置的特写剖视图，隔膜安装位置包括弹性隔膜。 图4示出了位于图2的控制阀的阀帽和阀体的相交处的隔膜安装位置的特写剖视图，隔膜安装位置包括金属隔膜。具体实施例方式虽然下文中给出了本专利技术的示例性实施例的具体描述，但是应当理解，本专利技术的法律范围由在本专利的结尾处给出的权利要求的词语限定。具体实施例方式仅被解释为示例性的，并且，并未描述本专利技术的每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例即便可能的话也将是不切实际的。基于阅读本公开，本领域技术人员能够使用当前技术或在本专利提交日之后发展的技术实现一个或多个替换的实施例。这些额外的控告仍落入限定本专利技术的权利要求的范围内。现参照附图，图I和图2示出了控制阀20，其类型通常用于过程控制系统中。控制阀20包括阀体22，阀入口 26，阀出口 24和在入口 26和出口 24之间延伸的流动通道28。流动通道28包含入口通道32，出口通道30和控制通道34。如图2所示，控制阀20包括可移动控制元件36，在所公开的示例中，其采用隔膜38和阀塞40的形式。阀塞40连接至阀杆41，阀塞40和阀杆41的尺寸和位置被设置以使得阀塞40被设置在控制通道34中。控制元件36还可以包括阀芯42，其包括阀塞40和阀座43，阀塞40和阀座43相互作用以控制通过阀20的流体流动。控制阀20包括阀帽44，轭46 (图I)，连接至轭46的致动器48，并且可包括阀定位器52。示出的致动器48是气动致动器，其可适合于连接至阀定位器52或任何其他用于控制致动器48的机构。致动器48包括隔膜外壳54，其包括上部56和下部58，上部56和下部58沿着圆周的接结合处60连接在一起。本实施例中的的致动器50是气动控制的隔膜致动器，如现有技术中所知的。其他致动器类型可用于其他实施例中。此外，致动器可以是自调节致动器，其不依赖于来自定位器的输入信号。致动器50可包括内部隔膜板(未示出)，其适当地连接至输出轴(未示出)，输出轴转而连接至阀杆。合适的偏置组件(未示出)被设置于致动器48中。偏置组件与隔膜板抵接。由于定位器52输出流体至壳体的上部或下部，内部隔膜向上或向下移动(如图I所示)，从而向上或向下移动输出轴。输出轴，转而，移动阀杆，从而相对阀座43移动阀塞40(图2)，以控制通过阀20的流体流动。阀芯42包括阀芯入口 62和阀芯出口 64。阀芯出口 64位于阀座43和隔膜38之间。当隔膜38处于闭合位置时，阀塞40与阀座43协作以阻止通过阀20的流体流动。阀帽44可包括安装凸缘70，其覆盖阀体22的安装部分72。多个紧固件(未示出)可被用于连接阀帽44至阀体22。在其他实施例中，阀帽44可通过其他方法连接至阀体22，如焊接，粘合剂，螺纹，夹具等。隔膜38被固定在阀20内，位于阀帽44和阀体22之间，在安装凸缘70和安装部分72附近。阀帽44和阀体22被形成以接收不同类型的隔膜38。例如，由不同材料构成的、不同尺寸、不同形状的隔膜30等可基于系统需求无需新的阀帽44和阀体22就被安装在阀20内。因此，所公开的阀20包括通用的阀体和阀帽，如下文将进一步描述的。现在回到图3，对用于隔膜38的安装位置71将进行更多的详细描述。图3中的安装位置71包括弹性隔膜38，其设置于安装凸缘70和安装部分72之间。如上所述，隔膜38被固定在阀20内，在阀帽44的安装凸缘70和阀体22的安装部分72区域。安装凸缘70包括实质上平坦的阀帽夹紧面74，其过渡到圆角的拱形面76和第一环形保持面78。第一环形保持面78由延伸越过阀体22的安装部分72的至少一部分的外裙部80形成。阀体22的安装部分72包括具有凹陷通道84的体夹紧面82。体夹紧面82面向阀 帽夹紧面74。体夹紧面82过渡到第二环形保持面86。第二环形保持面86由安装部分72中的上翘的环形唇部88形成。上翘的环形唇部88与形成环形间隙90第一环形保持面78隔开。当阀帽44连接至阀体22时，环形间隙90允许阀帽44自定心。更特别地，当阀帽44被螺到阀体22上时，环形间隙90允许阀帽44和阀体22相对彼此轻微移动，从而产生可靠的螺纹连接。隔膜38的一部分被夹紧在阀帽夹紧面74和体夹紧面82之间。包括一个垫圈体9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.21 US 13/052,7061.隔膜控制阀，包括 阀帽，用于固定至阀体，所述阀帽包括安装凸缘和阀帽夹紧面； 阀体，其具有流体入ロ、流体出ロ和流动通道，所述流动通道包括入ロ通道、出口通道和位于所述入口通道和所述出口通道之间的控制通道，所述阀体还包括安装部分，所述安装部分具有位于接近所述阀帽的所述安装凸缘的体夹紧面，所述体夹紧面面对所述阀帽夹紧面； 隔膜，位于所述控制通道内，所述隔膜的至少一部分被夹持在所述阀帽夹紧面和所述体夹紧面之间； 夹紧垫圈，其包括体部，所述夹紧垫圈被设置在所述隔膜和所述阀帽夹紧面之间； 其中所述阀帽夹紧面过渡到由裙部形成的第一环形保持面，所述体夹紧面过渡到由上翘的环形唇部形成的第二环形保持面，并且所述裙部延伸越过所述阀体的至少一部分，在所述上翘的环形唇部和所述裙部之间形成间隙。2.如权利要求I所述的隔膜控制阀，其特征在于，还包括设置在所述体夹紧面内的凹陷通道。3.如权利要求2所述的隔膜控制阀，其特征在于，还包括设置在所述凹陷通道内的O型密封圏。4.如权利要求I所述的隔膜控制阀，其特征在于，其中所述隔膜由金属制成。5.如权利要求I所述的隔膜控制阀，其特征在于，其中所述隔膜由弾性材料制成。6.如权利要求I所述的隔膜控制阀，其特征在于，其中所述夹紧垫圈包括突出部，所述突出部被设置在所述上翘的环形唇部和所述阀帽夹紧面之间。7.隔膜控制阀，包括 阀帽，用于连接到阀体，所述阀帽包括安装凸缘和阀帽夹紧面； 阀体，其具有流体入ロ、流体出ロ和流动通道，所述流动通道包括入ロ通道、出口通道和位于所述入口通道和所述出口通道之间的控制通道，所述阀体还包括安装部分，所述安装部分具有位于接近所述阀帽的所述安装凸缘的体夹紧面，所述体夹紧面面对所述阀帽夹紧面； 隔膜，位于所述控制通道内，所述隔膜的至少一部分被夹持于所述阀帽夹紧面和所述体夹紧面之间； 夹紧垫圈，其包括体部和突出部，所述夹紧垫圈被设置在所述隔膜和所述阀帽夹紧面之间； 其中所述阀帽夹紧面过渡到由裙部形成的第一环形保持面，所述体夹紧面过渡到由上翘的环形唇部形成的第二环形保持面，并且所述裙部延伸越过所述阀体的至少一部分，在所述上翘的环形唇部和所述裙部之间形成间隙，以及 其中所述突出部被设置在所述上翘的环形唇部和所述阀帽之间。8.如权利要求7所述的隔膜控制阀，其特征在于，其中所述隔膜由弾性材料制成。9.如权利要求8所述的隔膜控制阀，其特征在于，其中所述弹性隔膜的一部分被压在所述夹紧垫圈体和所述体夹紧面之间，所述弹性隔膜的被压部分比所述弹性隔膜的未被压部分薄。10.如权利要求7所述的隔膜控制阀，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·克利弗德，T·W·洛甘，
申请(专利权)人：泰思康公司，
类型：发明
国别省市：