专利名称：控制阀流动调节装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及阀，尤其涉及具有流量调节装置的开/关阀、节流阀和控制阀背景技术节流阀、开/关阀和控制阀在过程控制系统中被广泛地用来控制过程流体的一些参数。虽然过程控制系统利用这种阀来最终控制流体的压力、液位、pH或其它期望的参数，但是这种阀基本上用于控制流体的流量。
通常，开/关阀、节流阀或控制阀包括一流体入口通道，该流体入口通道通过一孔口与流体出口通道相连接；以及一关闭元件，该关闭元件被设置在孔口中，从而控制流体流经孔口的流量。关闭元件可包括一具有一表面的阀塞，该表面倚靠着位于孔口处的座环。在操作期间，控制系统使阀塞朝着和离开座环的表面移动，以便提供流经孔口和阀的期望的流体流。通常，为了确保阀达到期望的流动参数，就需要分开的多组阀塞和座环。要更换阀塞和/或座环，就需要拆卸和重新装配所述的阀，这就导致了额外的劳力以及阀不能再继续使用。因此，希望能通过利用单个阀塞和单个座环来达到多个期望的流动参数。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于限制阀杆行程的装置。通过把阀塞安置在多个预定位置的其中一个位置中，就能对流动特性进行精确控制，从而在阀中实现多个预定流动特性的其中一个期望的特性。
所述装置可包括一件式或两件式套筒，该套筒可拆卸地固定到阀杆上。
通过下面的描述，并结合附图，就可以更清楚地理解本发明的优点，在这些附图中图1是阀的剖面图，该阀包括一流动调节装置；图2表示流动调节装置的另一实施例的立体图，流动调节装置被安装到阀杆上；图3表示流动调节装置的另一替换实施例的前视立体图，流动调节装置被安装到阀杆上；图4表示图3中的流动调节装置的后视立体图；图5表示流动调节装置的又一实施例的剖面图，流动调节装置被安装到阀的隔膜盒上；图6表示流动调节装置的又一实施例的剖面图；图7表示流动调节装置的又另一实施例的立体图，流动调节装置通过定位螺钉被安装到阀杆上；图8表示流动调节装置的又另一实施例的部分剖面和侧视图，流动调节装置通过一对定位螺钉被安装到阀杆上；图9表示流动调节装置的另一实施例的部分切掉的立体图，流动调节装置通过一卡销被安装到阀杆上；图10表示流动调节装置的又一替换实施例的部分切掉的侧视图，流动调节装置通过一弹簧环被安装到阀杆上；图11表示阀杆的侧视图，阀杆与垂直和水平凹槽的一“转换通道”模式相结合，凹槽与一组盲孔相连接，以便可拆卸地把流动调节装置固定到阀杆上；图12表示流动调节装置的进一步的替换实施例，流动调节装置包括一两件式流动调节套筒，该套筒被可拆卸地安装到阀杆上；图13A表示流动调节装置的又一实施例的平面图，流动调节装置包括一两件式内部套筒和一胶管夹紧外部套筒；图13B表示图13A所示流动调节装置沿线13B-13B的剖面图；图14表示流动调节装置的部分剖面图，流动调节装置包括内部和外部流动调节套筒，套筒相互螺纹地连接；
图15A表示与流动调节装置的又一实施例相结合的一阀盖的侧视图，阀盖包括位于阀盖的任一侧上的槽，以便限制阀杆的行程；图15B表示图15A所示的实施例沿线15B-15B的剖面图。
具体实施例方式
首先参照图1，一阀组件20包括一阀体22，该阀体22包括一出口通道24和一入口通道26；一孔口27，该孔口27设置在出口通道24与入口通道26之间；一阀盖28；以及一隔膜盒30。(在一替换的例子中，入口通道26和出口通道24可以被颠倒，以致于流体入口通道变成流体出口通道，而流体出口通道则变成流体入口通道，从而，把向下的流量阀变成了向上的流量阀)。一阀杆32延伸穿过隔膜盒30、阀盖28，并且部分地伸入阀体22内。如图1所示，一阀塞34被连接到阀杆32的下端36。阀塞34的尺寸和形状被构造成当阀组件20处于关闭结构中时，能以密封的方式接合阀座38，该阀座38被设置在阀体22内的孔口27中。阀杆32可以以一种已知的方式相对于阀盖28、隔膜盒30和阀体22垂直地移动。例如，采用隔膜盒30内的隔膜40，有利于阀杆32的垂直移动。
一杯形部件42可被固定在阀杆32的上端，以便有利于阀杆32精确地移动到多个位置的其中一个位置中，例如，移动到图1所示三个位置中的一个位置中。如图1所示，一调节旋钮44可旋转地连接到隔膜盒30上，且被设置在杯形部件42上。调节旋钮44包括多个调节指针46，所说调节指针46的尺寸被构造成能与杯形部件42的三个阶梯表面48的其中一个表面相接合。
参照图2，两件式套筒50可拆卸地固定到阀杆32上，从而提供出另一种用于限制阀杆32的行程的方法。例如，如图2所示，用一对紧固件52来把两件式套筒50夹紧在阀杆32上。两件式套筒50包括第一套筒半54和第二套筒半56，每个套筒半的内部表面60上具有一些锯齿58。套筒半54和56的内部表面60上的锯齿58的形状和尺寸与设置在阀杆32上的杆锯齿62相啮合。锯齿58的节距被构造成可以对流动能力进行微调。
因此，通过松开紧固件52，然后根据需要在阀杆32上向上或向下移动两件式套筒50，再把紧固件52重新紧固住，这样就可以调节两件式套筒50在阀杆32上的位置。
如果需要的话，阀组件20中可包括一目测指示构件。例如，多个突起64a、64b和64c，如图2所示，多个突起可以设置在阀盖28上。突起64a、64b和64c可与两件式套筒50的一表面相对齐，所述表面诸如套筒半54和56的阶梯表面66。在图2所示的实施例中，通过检查阶梯表面66是否与和期望流动状况相关联的突起64a、64b和64c相对齐，阀操作员或检查员就可以目测确定阀组件20是否处于期望的流动结构中。
例如，突起64A可对应于1/2英寸端口、6Cv流动结构，突起64B可对应于3/8英寸端口、4Cv流动结构，且突起64C可对应于1/4英寸端口、2Cv流动结构。
如图3和图4所示，一可选的结构包括一圆筒形套筒68，该圆筒形套筒68具有细长槽70a和70b。圆筒形套筒68包括套筒半72a和72b，套筒半72a中设置有一细长槽70a，所说套筒半72b中设置有一细长槽70b。一紧固件74穿过槽70a和70b并且穿过阀杆32中的一孔(图3和图4中未示)。紧固件74可用一螺母76来固定到圆筒形套筒68上。
紧固件74和螺母76用于把套筒半72A和72B相互固定在一起，并且把套筒半72A和72B固定到阀杆32上。每个圆筒形套筒半72A和72B在其内部表面上具有锯齿(图3和图4中未示，但所述锯齿大体上与图2中所示的锯齿58相同)，锯齿的尺寸和形状被构造成与杆锯齿62相啮合。
参照图5，表示了流动调节装置的另一实施例。第一杯形杆调节件78包括一内螺纹表面80，该内螺纹表面80与第二杯形杆调节件84上的外螺纹表面82相啮合，第二杯形杆调节件84被点焊到隔膜盒30上。第一杯形杆调节件78包括一柱部分86，该柱部分86穿过隔膜盒30并且通过一紧固件90与一调节旋钮88相连接。一密封件92被设置在柱86和隔膜盒30之间。第一杯形杆调节件78的下表面94与阀杆32相接触，或者与阀杆32相连接。因此，通过转动旋钮88，第一杯形杆调节件78可以被升高或降低，以便调节阀杆32的垂直位置。
参照图6，表示出了一流动调节套筒96的一替换结构，所说流动调节套筒96被螺纹地连接到阀杆32上。简单地通过相对于阀杆32来转动流动调节套筒96，就能使流动调节套筒96沿阀杆32垂直地移动。一旦流动调节套筒96位于一期望的位置中，就通过对着流动调节套筒96拧紧一锁紧螺母98来把流动调节套筒96固定在位。锁紧螺母98也被螺纹地设置在阀杆32上。为了确定流动调节套筒96是否位于期望的位置中，以便达到期望的流量，就需要用诸如突起64a、64b和64c(图2)的目测指示器来确定是否与流动调节套筒96的上表面100相对齐。
参照图7，表示出了流动调节装置的又一可选实施例，其中，流动调节套筒102被设置在阀杆32上并且凭借诸如定位螺钉104的圆筒形元件来固定入位，所说定位螺钉104穿过流动调节套筒102中的一螺纹孔106。定位螺钉104与阀杆32中的多个圆周凹槽108a、108b、108c的其中一个相啮合。
参照图8，表示出了另一可选的结构，其中，一流动调节套筒110包括一对横向孔112a和112b，该横向孔112a和112b设置在流动调节套筒110的对置两侧。一对定位螺钉114a、114b各自被螺纹地接收在横向孔112a、112b中，并且与阀杆32中的三对盲孔116a、116b或116c的其中一对相啮合。为了把流动调节套筒110移到期望的位置中，就需要松开定位螺钉114a和114b直至它们不突入盲孔116a、116b或116c，然后把流动调节套筒110调整到期望的高度，再根据需要把定位螺钉重新拧紧直至伸入盲孔116a、116b或116c的其它一对中。
如图9所示，根据又一实施例，一流动调节套筒118可由一卡销120固定在期望位置中，所说卡销120与一期望的圆周凹槽122a、122b或122c相啮合，以便实现期望的流动结构。当然，虽然附图中未表示，但是卡环、开口销或其它任何合适的设备都可替代卡销120。
如图10所示，另一替换实施例包括一流动调节套筒124，该流动调节套筒124与一弹簧环126相啮合。如图10所示，通过向下按压流动调节套筒124，就使得弹簧环126被压缩并且被固定在阀杆32中的圆周凹槽128内。如图10所示，通过向上推压流动调节套筒124，就允许弹簧环126膨胀并且因此脱离开圆周凹槽128，从而准许流动调节套筒沿着阀杆32的长度移动。
图11表示出了类似于图8的一个结构，其中，“转换通道”(shift gate)模式的垂直和水平的凹槽130(如图11所示)把阀杆32中的四个盲孔132a、132b、132c和132d连接起来。凹槽130的“转换通道”模式有助于把套筒导入期望的位置中。凹槽130的“转换通道”模式和盲孔132a、132b、132c、132d可以被设置在阀杆32的两个相反的侧面上。
如图12所示，再一个替换的结构包括一具有套筒半136a和136b的两件式流动调节套筒134，套筒半136a和136b可借助导向销138a和138b相互连接在一起，导向销138a和138b的一端有螺纹，并且由套筒半另一端附近的弹簧140a和140b来加载。因此，导向销138a和138b可分别地被拧入套筒半136a中的螺纹孔141a和141b，并且可分别地穿过套筒半136b中的光滑孔143a和143b。固定销142a和142b分别地从套筒半136a和136b处延伸，并且伸入阀杆32中的盲孔144a和144b内。固定销142a和142b可通过螺纹、焊接或其它任何适当的连接方法与套筒半136a和136b相连接，或者可与套筒半136a和136b成一整体。为了沿着阀杆32移动两件式流动调节套筒134，就需要简单地朝着两件式流动调节套筒134按压导向销138a和138b，以便把套筒半136a推离开套筒半136b，直到套筒半136a和136b相互分离，足以从盲孔144a和144b中移出固位销142a和142b，然后通过松开导向销138a和138b，两件式流动调节套筒134就可以被重新定位，这样就使得弹簧140a和140b将套筒半136a压回到图12所示的与套筒半136b相接触的位置。
图13A和图13B中表示出了一流动调节套筒146的又一结构，其中，所说流动调节套筒146包括一两件式内部套筒148，图13B的剖面图中表示出了两件式内部套筒148；一外部胶管夹紧件150，该外部胶管夹紧件150具有一调节螺钉152，调节螺钉152可以拧紧或松开外部胶管夹紧件150。两件式内部套筒148包括一环状突起154，该环状突起154的尺寸和形状被构造成与阀杆32中的圆周凹槽相啮合，诸如图7所示的圆周凹槽108a、108b和108c。
图14表示出了又替换实施例，其中，两件式流动调节套筒包括一外部套筒158和一内部套筒160。内部套筒160的式样与图8中所示的流动调节套筒的式样相似，并且内部套筒160适合于沿着阀杆32被重新定位在多个位置的其中一个位置中。此外，外部套筒158螺纹地连接到内部套筒160上，并且因此有助于对阀杆32的行程限制进行微调。
图15A和图15B表示出了限制阀杆32的行程的又一结构，以便实现多个期望的流动结构的其中一个结构。图15A和图15B的实施例包括一阀盖162，该阀盖162具有一大体上关闭结构的构型，而不是一打开框式结构的构型，如图1所示。阀盖162可具有表面特征，例如，一对直槽164a和164b，所述直槽164a和164b设置在阀盖162的对置侧面上。直槽164a和164b通过对一止动销166的行程进行限制，从而提供了行程终止，以便限制阀杆32的移动。止动销166螺纹地或以其它方式被可拆卸地设置在阀杆32中的多个通孔168a和168b的其中一个孔中。每个通孔168a和168b对应于一期望的流动结构。
前面详细的描述只是为了更清楚地理解本发明，本发明并不局限于这些详细的描述，对于本领域普通技术人员来说很显然可作出许多变型。例如，本发明除了适用于开/关阀、节流阀和控制阀以外，还适用于许多其它类型的阀。
权利要求
1.一种阀，包括一流体入口通道；一流体出口通道；一设置在流体入口通道和流体出口通道之间的孔口；一可移动阀塞，该可移动阀塞适合于相对于孔口移动，以改变流体入口通道和流体出口通道之间的流体的流动；一与阀塞相连接的可移动阀杆；以及一与阀杆相连系的行程限制装置。
2.根据权利要求1所述的阀，其中阀杆包括设置在其上的杆锯齿。
3.根据权利要求2所述的阀，其中行程限制装置包括锯齿，这些锯齿的形状和尺寸与杆锯齿相啮合。
4.根据权利要求1所述的阀，其中行程限制装置包括一与阀杆可拆卸地连接的套筒。
5.根据权利要求4所述的阀，其中套筒包括多个可拆卸地相互连接的套筒部件。
6.根据权利要求5所述的阀，其中套筒部件中的至少一个部件包括一开口。
7.根据权利要求6所述的阀，其中开口是一细长槽。
8.根据权利要求4所述的阀，其中套筒通过与阀杆上的一凹口相接合的至少一个可移动元件可拆卸地连接到阀杆上。
9.根据权利要求8所述的阀，其中凹口是一盲孔。
10.根据权利要求8所述的阀，其中凹口是一通孔。
11.根据权利要求8所述的阀，其中凹口是一圆周凹槽。
12.根据权利要求8所述的阀，其中凹口包括一“转换通道”模式的凹槽。
13.根据权利要求8所述的阀，其中至少一个可移动元件包括一定位螺钉。
14.根据权利要求8所述的阀，其中至少一个可移动元件包括一紧固件。
15.根据权利要求6所述的阀，其中至少一个可移动元件包括一弹簧环。
16.根据权利要求1所述的阀，其中阀包括一具有表面特征的阀盖，并且行程限制装置包括至少一个与表面特征相接合的突起。
17.根据权利要求1所述的阀，其中行程限制装置包括一可螺纹地连接到阀杆上的套筒。
18.根据权利要求17所述的阀，还包括一可螺纹地连接到阀杆上的锁紧螺母。
19.根据权利要求1所述的阀，其中所述阀包括一盒，行程限制装置包括一可螺纹地连接到盒上的调节旋钮。
20.根据权利要求1所述的阀，其中行程限制装置包括一旋钮，该旋钮具有多个从旋钮延伸出的调节指针。
全文摘要
一种阀包括一具有流体入口(24)的流体入口通道；一流体出口通道(26)；一位于流体入口通道和流体出口之间的孔口；以及一可移动阀塞，该可移动阀塞适合于相对于孔口移动，以改变流体入口通道和流体出口通道之间的流体的流动。一可移动阀杆(32)与阀塞相连接，并且一行程限制装置(96、98)与阀杆相连接。行程限制装置使阀可位于多个期望的流动结构的其中一个结构中。
文档编号F15B15/00GK1606661SQ02825781
公开日2005年4月13日 申请日期2002年11月15日 优先权日2001年11月15日
发明者兰迪·J·霍尔, 罗纳德·C·伯尔, 马克·D·斯蒂尔, 布赖恩·J·伯莱奇, 卡特·B·卡特赖特 申请人:费希尔控制国际公司