具有线性致动器的轴向流体阀制造技术

本文描述了一种具有线性致动器的轴向流体控制阀。本文描述的示例性的轴向流体控制阀包括限定在入口和出口之间的通道的阀体。该示例性的轴向流体控制阀包括阀塞联动装置，其相对于轴向阀体是可移动的并沿着第一轴线与所述通道基本对齐。该示例性的轴向流体阀包括线性致动器，其具有可操作地耦接到阀塞联动装置的杆。该线性致动器沿着第一轴线在通道内移动阀塞联动装置的至少一部分，以改变流体通过通道的流动，其中，线性制动器的杆沿着不同于第一轴线的第二轴线移动。

【技术实现步骤摘要】
具有线性致动器的轴向流体阀
本公开大体上涉及一种轴向流体阀，特别是一种具有线性致动器的轴向流体阀。
技术介绍
流体控制阀(例如，滑动阀杆阀、球心阀、旋转阀、蝶形阀、球阀等)被用在过程控制系统中控制过程流体的流动，并通常包括用于阀的自动操作的致动器(例如，旋转致动器、线性致动器等)。尽管这些流体控制阀中的一些在许多应用中是有效的，但是存在折衷。例如，蝶形阀可以通过有效的方式来控制大流量，但是仅具有中等的准确性，其中的密封件通常受限于生命周期和温度范围。另一方面，球心阀通常提供非常硬的阀内件和精确控制，但是对于给定的管道尺寸通常提供较低的流量。同轴或轴向的流体控制阀是对上述流体控制阀的替换选择。轴向阀的一个益处在于它们结合了球心阀型的阀内件以及由此提供的优点。特别地，在轴向阀中，阀内件可相对于流体流动通路定向，以增加效率并减小由于噪音和涡流引起的能量损耗。一些已知的轴向阀包括致动器，该致动器被安装到阀体的外表面，并被布置成所述致动器的输出轴(例如，杆、主轴等)被定向为基本上垂直于所述阀的流体流动通路。所述致动器的输出轴一般通过齿条-齿条、齿条-齿轮或类似的齿轮组件被连接到阀体中的流动控制部件(例如，阀塞)。所述致动器相对于阀座环在打开位置和闭合位置之间移动阀体中的流动控制部件，以允许或阻止流体通过所述阀流动。在这些已知的轴向流体阀中，由于致动器杆的运动基本上垂直于流过所述阀的流体的流动通路，外部安装的致动器结构需要额外的空间，该额外的空间在实际中是非常有限的。另外，许多已知的轴向流体阀具有致动和密封(例如，垫圈、填料、密封环等)问题。这些已知的轴向流体阀通常使用流体流动通路中的致动器和传动装置，因此需要大量的密封件和垫圈来保护齿轮和其它致动组件免受压缩过程流体损坏。例如，一些已知的轴向阀使用复杂的齿轮箱来将致动器的运动转化成阀塞的线性运动。通常，齿轮箱位于流体流动通路中，并因此需要多个密封件来防止过程流体进入齿轮箱。操作具有大量移动部件的轴向流体阀需要大量的密封件，这大大地增加了流体泄漏到阀体外的可能性并增加了制造和维护成本。
技术实现思路
一个示例性装置包括限定入口和出口之间的通道的轴向阀体。所述示例性装置包括阀塞联动装置，所述阀塞联动装置相对于所述轴向阀体是可移动的，并沿着第一轴线与所述通道基本对齐。所述示例性装置包括具有杆的线性致动器，所述杆可操作地耦接到所述阀塞联动装置来沿着所述第一轴线在所述通道内移动所述阀塞联动装置的至少一部分，以改变通过所述通道的流体的流动。所述线性致动器的杆沿着不同于所述第一轴线的第二轴线移动。在另一个示例中，这里描述的装置包括限定入口和出口之间的通道的轴向阀体。阀塞相对于所述轴向阀体可滑动地移动，并沿着第一轴线与所述通道的流体流动通路基本对齐。联动杆可操作地耦接到所述阀塞，并且所述联动杆的纵向轴线沿着不同于所述第一轴线的第二轴线定向。所述联动杆沿着与所述第一轴线基本对齐的方向移动，以移动所述阀塞。在又一个示例中，装置包括阀杆和可操作地连接到所述阀杆的一端的阀塞。所述阀塞具有与所述阀杆基本对齐的轴线。联动杆可操作地连接到所述阀杆的另一端。线性致动器可操作地连接到所述联动杆，以沿着基本平行于所述阀杆的轴线的方向移动所述联动杆的至少一部分。所述阀塞和所述阀杆被布置在轴向阀体内，并与穿过所述轴向阀体的流体流动通路基本对齐。附图说明图1示出了根据本公开的教导的示例性轴向流体控制阀的横截面视图；图2示出了图1的示例性轴向流体控制阀的立体剖视图；图3示出了具有单个线性致动器和摇臂联动杆的可替换的示例性轴向流体控制阀的横截面视图。具体实施方式一些实施例在上面的附图中示出，并在下面详细地描述。在描述这些实施例中，相似或相同的附图标记用来表示相同或相似的部件。这些附图并不需按规定比例，附图中的一些特征和一些视图可为了清楚和/或简洁而放大比例或示意性地显示。另外，在说明书中已经描述了数个实施例。这些实施例的任一特征可包含于其它实施例的其它特征、替换或者结合其它实施例的其它特征。这里描述的示例性轴向流体阀减少了阀噪音，提供轴向对齐的通道来减少湍流流动并提高了流量，减小了管道系统中容纳轴向阀所需的整体尺寸，显著地消除了需要多个密封件和垫圈的内流致动组件，并增加了流动效率以允许使用更小的泵和管道。一般地，这里描述的示例性轴向流体阀允许使用球心阀型阀内件(例如，阀塞和阀座环)，其通过阀塞联动装置可操作地耦接到一个或多个线性致动器(例如，气动致动器、液压致动器、电气致动器等)。阀塞联动装置的一部分以如下方式延伸到或穿过阀体内的孔，该方式减小或消除了通常在许多已知的轴向流体阀中发现的潜在泄漏通路。这里描述的一个示例性轴向流体阀包括线性致动器，其与阀的流体流动通路偏移并流体隔离，并可操作地耦接(例如，连接)到阀塞联动装置(例如，阀杆或联动杆)。阀塞联动装置(例如，联动杆)的一部分在延伸到或穿过阀体并将阀塞联动装置与流体流动通路流体隔离的孔或开口内可滑动地移动。阀塞联动装置的至少一部分与流体流动通路轴向对齐，这通过减少限制并因此减小通过阀的通道的湍流而大大提高了流动效率。更具体地，在这里描述的示例性轴向流体阀中，轴向阀体包括延伸到或穿过阀体的孔或开口。该孔或开口与轴向阀内的流体通道流体隔离，并适用于收容将致动器杆的线性运动传递到轴向阀中的阀塞的杆的联动杆(例如，连接杆、摇臂杆(rockerbar)等)。该联动杆可操作地连接到布置在阀体的流体通道外的至少一个线性致动器的杆，并还穿过与所述孔或开口相交的孔隙连接到阀塞杆。该阀塞杆通过填料密封到所述孔隙。该示例性的阀体通过引导流体围绕孔或开口并由此围绕联动杆流动来允许联动杆穿过并与阀体的流体通道中的压强边界保持隔离。在操作中，联动杆传递线性致动器的杆的线性运动，致动器的杆移动所沿的轴线不同于阀内件组件在阀体的通道内移动所沿的轴线。例如，阀塞的杆和线性致动器的杆移动所沿的轴线可以平行，但是偏移(即，非同轴)。这里描述的示例允许轴向流体阀的移动组件的较大部分布置在流体流动通路或流体流以外，由此显著地减小了所需的密封件和垫圈的数目。另外，由于致动器可以布置在流体流以外，这里描述的示例性的轴向流体阀减小了由密封失效而引起的泄漏。这里描述的示例性的轴向流体阀还减小了管道系统内容纳阀塞联动装置所需的整体尺寸，由此允许示例性的轴向流体阀与更小的泵和管道一起使用。在这里描述的示例性的轴向流体阀中，由于阀体被配置成允许联动杆进入或穿过阀体，而不暴露于阀体的流体通道中的压强边界，所以可使用单个填料和垫圈来将联动杆和致动器与过程流体分离。这里描述的轴向阀体和阀塞联动装置显著地减小了操作轴向流体阀所需的移动部件的数目。因此，阀塞装置和外部线性致动器大大地简化了制造和加工要求，并因此减小了制造轴向流体阀的成本。进而，通过具有较少的移动部件，这里描述的示例性的轴向流体阀大大地降低了操作中机械故障和泄漏的可能性。图1示出了这里描述的示例性的轴向流体控制阀100的横截面视图。该轴向流体控制阀100包括第一阀体部102、第二阀体部104、阀塞联动装置106和第一、第二线性致动器108a、108b。阀体部102、104被耦接来限定通道110，当轴向流体控制阀100被安装在流体过程系统(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其特征在于，包括：轴向阀体，其限定在入口和出口之间的通道；阀塞联动装置，其相对于所述轴向阀体是可移动的，并沿着第一轴线与所述通道基本对齐；以及线性致动器，其具有可操作地耦接到所述阀塞联动装置的杆，用于沿着所述第一轴线在所述通道内移动所述阀塞联动装置的至少一部分，以改变流体通过所述通道的流动，其中，所述线性制动器的所述杆沿着不同于所述第一轴线的第二轴线移动。

【技术特征摘要】
2012.06.27 US 13/534,9811.一种装置，其特征在于，包括：轴向阀体，其限定在入口和出口之间的通道；延伸到所述轴向阀体内的孔,所述孔具有内壁表面和外壁表面,其中,所述孔的所述内壁表面与所述通道内的过程流体流体地隔离,并且所述过程流体围绕所述孔的所述外壁表面流动；阀塞联动装置，其相对于所述轴向阀体是可移动的，并沿着第一轴线与所述通道基本对齐；以及线性致动器，其具有可操作地耦接到所述阀塞联动装置的杆，用于沿着所述第一轴线在所述通道内移动所述阀塞联动装置的至少一部分，以改变流体通过所述通道的流动，其中，所述线性制动器的所述杆沿着不同于所述第一轴线的第二轴线移动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀塞联动装置的至少一部分布置在所述轴向阀体的所述孔内并在其内移动。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀塞联动装置包括联动杆，所述联动杆具有纵向轴线，其沿着不同于所述第一轴线的第三轴线定向，并且其中，所述联动杆沿着与所述第一轴线基本对齐的方向移动来移动阀塞。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀塞联动装置包括联动杆，所述联动杆枢轴连接到固定于所述轴向阀体的支柱。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线性致动器被固定到所述轴向阀体的外表面。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴向阀体包括用来收容所述线性致动器的一体模制的壳体。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一轴线和所述第二轴线基本平行。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴向阀体包括在所述入口和所述出口之间的一体结构。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括可操作地耦接到所述阀塞联动装置的第二线性致动器。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴向阀体包括阀座，并且所述线性致动器朝着所述阀座移动所述阀塞联动装置以阻止流体在所述入口和所述出口之间流动，以及所述线性致动器远离所述阀座移动所述阀塞联动装置以允许流体在所述入口和所述出口之间流动。11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括阀笼，其耦接到所述轴向阀体...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·谢德，P·J·杰克曼，C·E·鲍曼，S·M·约翰逊，B·D·科里，J·W·米勒，S·M·圭布牛顿，
申请(专利权)人：费希尔控制国际公司，
类型：发明
国别省市：