具有多個流體流動控制構件的流體控制裝置和蝶閥的製作方法

2023-07-20 08:50:21 2

專利名稱：具有多個流體流動控制構件的流體控制裝置和蝶閥的製作方法
技術領域：
本專利涉及流體控制裝置，更具體地，涉及具有多個流體流動控制構件的流體控制裝置和蝶閥。
背景技術：
過程控制系統使用各種現場設備來控制過程參數。在一些例子中，蝶閥被用於控制通過過程的流體流動。圖1示出了已知的蝶閥100。該閥100包括主體102，其限定流動開口(例如，入口和出口)104和孔106，以容納閥軸108。可調整的填密螺母110可以被耦接至主體102的末端112，以推動閥填密114與閥軸108和孔106接合。在運行中，閥軸108被旋轉以相對支持面118移動閥碟116，從而控制通過流動開口 104的流體流動。因為在將閥碟116從閉合位置移動至開啟位置之前和/或之時，在閥碟116上施加了極大的力，在打開閥100時， 可能會經歷極大的啟動扭矩。

實用新型內容現有技術中，在將閥碟116從閉合位置移動至開啟位置之前和/或之時，在閥碟 116上施加了極大的力，在打開閥100時，可能會經歷極大的啟動扭矩。本實用新型所希望解決的技術問題是如何實質上減少啟動扭矩。根據本實用新型的第一方面，提供了一種蝶閥，包括主體，其限定第一開口和孔； 以及第一和第二閥碟，其被設置在該第一開口中；第一和第二閥軸，其至少部分地位於該孔中；其中，該第一閥碟被耦接至該第一閥軸，該第一閥軸控制該第一閥碟相對於該主體的支持面的位置，以及該第二閥碟被耦接至該第二閥軸，該第二閥軸控制該第二閥碟相對於該第一閥碟的支持面的位置。有利地，該第一閥軸還限定第二開口，該第二閥軸延伸穿過該第二開口，以使得該第二閥軸能夠伸入主體。有利地，蝶閥還包括第一閥填密，其設置在該主體和該第一閥軸之間；第一填密螺母，其接合該第一閥填密；第二閥填密，其設置在該第一閥軸和該第二閥軸之間；第二填密螺母，其接合該第二閥填密。有利地，該主體限定第三開口，耦接至該第一閥碟的末端在該第三開口中延伸以相對於該支持面對齊該第一閥碟；和/或該第一閥碟限定第四開口，耦接至該第二閥碟的末端在該第四開口中延伸以相對於該支持面對齊該第二閥碟。有利地，該第一閥碟限定外凹槽，其容納被配置為密封地接合該主體的該支持面的第一密封件；和/或該第一閥碟限定內凹槽，其容納被配置為密封地接合該第二閥碟的第二密封件。根據本實用新型的第二方面，提供了一種具有多個流體流動控制構件的流體控制裝置，包括主體，其限定流動開口和孔；多個閥碟，其被設置在該流動開口中；多個閥軸，其位於該孔中；其中，該多個閥碟中的每一個被耦接至相應的閥軸，該多個閥軸中的每一個分別控制該多個閥碟中的每一個相對於相應的支持面的位置。採用本實用新型的方案，可以獲得實質上減少啟動扭矩的技術效果。

圖1示出了一個已知的蝶閥；圖2示出了具有內裝的閥碟的示例性的蝶閥的示意圖；圖3-5示出了耦接到圖2的示例性蝶閥的示例性兩級致動器的不同位置的透視圖以及部分截面圖；圖6示出了圖2的示例性蝶閥的爆炸圖；圖7示出了圖2的示例性蝶閥的一部分。
具體實施方式
一些例子在上述圖中示出並且在下面加以詳細描述。在描述這些例子中，相似的或相同的附圖標記用於標識共同的或類似的元件。出於清楚和/或簡潔的目的，這些圖並不一定按比例，並且圖的某些特徵和某些視圖可能會在比例上誇大或以示意圖示出。附加地，整個說明書中描述了幾個例子。任何例子中的任何特徵可以附帶、替代其他例子中的其他特徵或者與其他例子中的其他特徵相結合。在此所述的例子涉及具有多個流體流動控制構件的示例性流體控制裝置。更具體地，此處描述的例子涉及具有內裝的閥碟和閥軸的蝶閥，其使得與已知的蝶閥相比，實質上減少啟動扭矩。示例性的蝶閥的主體可以限定入口、出口、和孔以容納多個內裝的閥軸。夕卜部或者第一閥軸可以被耦接至外閥碟並且內閥軸或者第二閥軸可以被耦接至內閥碟。內閥碟可以被外閥碟包圍，使得內閥碟內裝在外閥碟中。附加地，內閥碟可以可旋轉地耦接在外閥碟中，並且，在某些位置(例如，蝶閥完全打開或者完全關閉)，可以密封地接合外閥碟的內徑。移動內閥碟和/或外閥碟使得流體流過閥碟。外閥軸可以限定開口，內閥軸通過該開口伸出，以使得內閥軸能夠伸入閥主體並且耦合至內閥碟。可調節的閥填密可以被設置在蝶閥的主體和外閥軸之間和/或在內閥軸和外閥軸之間。內閥軸可以被耦接至內閥碟，其控制通過流動開口和/或外閥碟的支持面的流體流動。外閥軸可以被耦接至外閥碟，其控制通過流動開口和/或閥主體的支持面的流體流動。閥主體的支持面和/或外閥碟可包括密封組件(例如，密封環，等)和/或0型環。蝶閥的主體可包括開口和/或套管，外閥碟的末端、軸和/或部分可以被設置在該開口和/或套管中，以相對於主體的支持面對齊外閥碟。類似地，外閥碟可包括開口和/或套管，內閥碟的末端、軸和/或部分可以被設置在該開口和/或套管中，以相對於鄰近外閥碟的內徑的支持面對齊內閥碟。圖2示出了示例性的蝶閥200。閥200包括主體202，其限定流動開口(例如，入口和出口)204和孔206。為了控制通過流動開口 204的流體流動，第一和第二閥碟208和 210被設置在流動開口 204中。第一閥碟208被耦接至第一閥軸212，第一閥軸212控制第一閥碟208相對於主體202的支持面214的位置。類似地，第二閥碟210被耦接至第二閥軸216，第二閥軸216控制第二閥碟210相對於第一閥碟208的支持面218的位置。第一閥軸212可以限定開口 220，第二閥軸216延伸穿過該開口 220，以使得第二閥軸216能夠伸入主體202並且耦合至第二閥碟210。第一填密螺母222可以接合(例如， 直接接合或者可操作地接合)設置在主體202和第一閥軸212之間的閥填密224。第二填密螺母2 可以接合(例如，直接接合或者可操作地接合)設置在第一和第二閥軸212和 216之間的閥填密228。主體202可限定開口 230，耦接至第一閥碟208的末端或軸232在該開口 230中延伸以相對於支持面214對齊第一閥碟208。類似地，第一閥碟208可以限定開口 234，耦接至第二閥碟210的末端或軸236在該開口 234中延伸以相對於支持面218對齊第二閥碟 210。在運行中，根據示例的閥200所耦接的致動器的配置，閥軸212和216和相應的閥碟208和210可以是獨立地和/或分級地可移動的。在一些例子中，第二閥碟210可以移動以脫離支持面218，以在第一閥碟208被移動以脫離支持面214之前使得流體能夠流動通過由第一蝶閥208所限定的內流動開口 238。隨著第二閥碟210處於實質上打開位置， 第一閥碟208可以被移動以脫離支持面214並將閥200置於完全打開的位置。在完全打開的位置，第二閥碟210可以密封地接合第一閥碟208的支持面218以實質上阻止第二閥碟 210影響通過閥200的流體流動。圖3-5示出了耦接到示例性致動器300的在不同位置的示例性蝶閥200的透視部分截面圖。示例的致動器300包括限定埠 304的主體302，該埠 304用於接收供應壓強和/或控制信號。致動器300還包括腔室306，示例性隔膜308、示例性第一和第二隔膜板310和312、第一和第二彈簧402 (圖4)和314以及第一、第二和第三致動器杆316、318 和320被置於腔室中。在運行中，致動器300在兩個級中可以是可移動的。在第一級，隔膜308以大致上由箭頭322所示的方向移動第一隔膜板310和第二致動器杆318，來以逆時針方向旋轉第二閥軸216，並將第二閥碟210置於如圖4所示的打開位置。第一隔膜板310以大致上由箭頭322所示的方向移動，直至第一隔膜板310接合第二隔膜板312的凹槽(未示出)和 /或被第二隔膜板312的凹槽(未示出)容納。在第二級，隔膜308和/或第一隔膜板310以大致上由箭頭322所示的方向移動第二隔膜板312和致動器杆316-320，來以逆時針方向旋轉閥軸212和216，並將第一閥碟 208置於如圖5所示的打開位置。第一和第二隔膜板310和312可以以大致上由箭頭322 所示的方向移動，直至第二致動器杆318接合行程限位324。行程限位3M可以螺紋地接合主體302以實現對其的調節。圖3示出了處於關閉位置的致動器300以及蝶閥200。就其本身而言，由彈簧 402(圖4)與314施加在隔膜308上的力克服由控制壓強施加在隔膜308上的力。因此，致動器杆316-320被定位在使得第一閥碟208密封地接合主體202的支持面214，並且第二閥碟210密封地接合第一閥碟208的支持面218的位置。圖4示出了處於部分打開位置的致動器300以及蝶閥200。就其本身而言，由控制壓強施加在隔膜308上的力克服由第一彈簧402施加在隔膜308上的力，但沒有克服由第二彈簧314施加在隔膜308上的力。因此，第二致動器杆318和第二閥軸216被定位在使得第二閥碟210處於實質上打開位置(例如，未密封地接合第一閥碟210的支持面218) 的位置。致動器杆316及320和第一閥軸212被定位在使得第一閥碟208密封地接合主體 202的支持面214。通過在打開第一閥碟208之前打開第二閥碟210，減小了在打開傳統蝶閥時通常發生的啟動扭矩。圖5示出了處於完全打開位置的致動器300以及蝶閥200。就其本身而言，由控制壓強施加在隔膜308上的力克服由第一及第二彈簧402及314施加在隔膜308上的力。因此，致動器杆316及320被設置以使得第一閥碟208處於打開位置(例如，未密封地接合支持面214)。在完全打開位置，第二閥碟210可以密封地接合第一閥碟208的支持面218，以實質上防止第二閥碟210影響通過閥200的流體流動。圖6示出了圖2的示例性蝶閥200的爆炸圖。如圖所示，在一些例子中，第一閥碟 208可以限定外凹槽602，其容納被配置為密封地接合主體202的支持面214的第一密封件或0型環604。第一閥碟208還可以限定內凹槽606，其容納被配置為密封地接合第二閥碟 210的第二密封件或0型環608。雖然未示出，閥200可以附加地或者替代地包括密封組件 (例如，座圈等)，以使得第一和/或第二閥碟208和210密封地接合各自的支持面214和 218。圖7示出了示例性蝶閥200的一部分。如圖所示，第一填密螺母222接合位於主體202和第一閥軸212之間的閥填密224，且第二填密螺母2 接合位於第一和第二閥軸 212和216之間的閥填密228。儘管在此已經描述了某些示例性方法、設備以及製造產品，本申請的覆蓋範圍並不局限於此。相反，本申請覆蓋從字面上或在等同原則下完全落入所附權利要求範圍的所有方法、設備和製造產品。
權利要求1.一種蝶閥，包括主體(202)，其限定第一開口 (204)和孔(206)；以及第一和第二閥碟008，210)，其被設置在該第一開口(204)中； 第一和第二閥軸012，216)，其至少部分地位於該孔Q06)中； 其中，該第一閥碟(208)被耦接至該第一閥軸012)，該第一閥軸(21 控制該第一閥碟(208)相對於該主體Q02)的支持面014)的位置，以及該第二閥碟(210)被耦接至該第二閥軸016)，該第二閥軸(216)控制該第二閥碟(210)相對於該第一閥碟O08)的支持面018)的位置。
2.根據權利要求1所述的蝶閥，其特徵在於，該第一閥軸(212)還限定第二開口 O20)，該第二閥軸(216)延伸穿過該第二開口(220)，以使得該第二閥軸(216)能夠伸入主體(202)。
3.根據權利要求1所述的蝶閥，還包括第一閥填密OM)，其設置在該主體(20 和該第一閥軸(21 之間； 第一填密螺母022)，其接合該第一閥填密OM)； 第二閥填密0觀)，其設置在該第一閥軸(21 和該第二閥軸(216)之間； 第二填密螺母026)，其接合該第二閥填密0觀)。
4.根據權利要求1所述的蝶閥，其特徵在於，該主體O02)限定第三開口030)，耦接至該第一閥碟(208)的末端(232)在該第三開口(230)中延伸以相對於該支持面(214)對齊該第一閥碟O08)；和/或該第一閥碟(208)限定第四開口 034)，耦接至該第二閥碟(210)的末端(236)在該第四開口(234)中延伸以相對於該支持面018)對齊該第二閥碟010)。
5.根據權利要求1所述的蝶閥，其特徵在於，該第一閥碟(208)限定外凹槽(602)，其容納被配置為密封地接合該主體(20 的該支持面014)的第一密封件(604)；和/或該第一閥碟(208)限定內凹槽(606)，其容納被配置為密封地接合該第二閥碟(210)的第二密封件(608)。
6.一種具有多個流體流動控制構件的流體控制裝置，包括 主體(202)，其限定流動開口 (204)和孔(206)；多個閥碟008，210)，其被設置在該流動開口(204)中； 多個閥軸012，216)，其位於該孔Q06)中；其中，該多個閥碟O08，210)中的每一個被耦接至相應的閥軸012，216)，該閥軸 (212，216)控制該閥碟(208,210)中的每一個相對於相應的支持面(214，218)的位置。
專利摘要本實用新型提供了一種具有多個流體流動控制構件的流體控制裝置和蝶閥，包括主體，其限定流動開口和孔；多個閥碟，其被設置在該流動開口中；多個閥軸，其位於該孔中；其中，該多個閥碟中的每一個被耦接至相應的閥軸，該多個閥軸中的每一個分別控制該多個閥碟中的每一個相對於相應的支持面的位置。
文檔編號F16K1/22GK202301990SQ201120297450
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者R·阿納格諾斯 申請人:費希爾控制國際公司