一種在過程控制閥中將閥塞固定到閥杆的方法
2023-08-06 22:28:41
專利名稱：一種在過程控制閥中將閥塞固定到閥杆的方法
一種在過程控制閥中將閥塞固定到閥杆的方法 本申請是發明名稱為"用於將控制閥連接到閥杆的鎖止銷"、申請號為03821630.2、申請日為2003年9月9日的發明專利申請的分案申請。 4支術領域本發明一般涉及閥，更具體地涉及開/關閥、節流閥和控制閥，還涉及一 種在過程控制閥中將閥塞固定到閥杆的方法。本申請要求2002年9月13日 提交的臨時申請號為60/410,496的美國專利申請的權益。
背景技術：
節流閥、開/關閥和控制閥用於廣泛大量的處理控制系統應用中，以控制 作用流體的一些參數。當處理控制系統用這種閥最終控制壓力、液面、pH值或其它希望的流體參數時，所述閥基本上控制流體流動的速率。通常，開/關閥、節流閥或控制閥包括流體進入通道和關閉件，流體進入 通道通過孔口結合到流體出口通道，關閉件布置在孔口中，其控制流過其中 的流體量。關閉件可以包括具有一表面的閥塞，該表面座靠在布置在孔口處 的座圈上。在工作過程中，控制系統將閥塞移向和移離座圈的一表面，以提 供希望的流過所述孔口的流體流動，並因此提供希望的流過所述閥的流動。 所希望的是，確實地將閥內件部件保持在控制閥的閥體內，以將活塊向 下遊移動的機會減到最小，並將對諸如壓縮機、泵或渦旋擴充機等其它處理 設備造成損害的機會減到最小。例如，在一些控制閥中，閥塞可以通過螺紋 固定到閥杆，並通過鎖止銷來防止其相對於閥杆旋轉，鎖止銷可以布置在穿 過閥塞和閥杆的孔內。鎖止銷可以壓配合到所述孔中，或也可以使用一螺栓 來代替鎖止銷，該螺栓可以通過螺紋接納在穿過閥塞和閥杆的所述孔內。為了防止鎖止銷或鎖止螺栓脫離該孔，通過選擇合適的銷材料、杆材料 和孔的大小，可以在沒有實際的機械約束的情況下，使用例如槽銷等緊密配 合銷來可靠地保持在合適位置中。然而，為了在閥維護過程中進行拆卸，必 須將鎖止銷鑽出來。另外， 一些閥如此構成，即布置在閥座和閥蓋之間的閥盒閥內件用來防止鎖止銷或鎖止螺栓在閥工作期間脫離所述孔。然而，如果 通過使閥蓋從閥體分離來將閥拆開，則可以在希望的時候，接觸和拆下鎖止 銷或鎖止螺栓。另外，對於一些應用，可能不希望採用閥盒。例如，如果受控流體很可 能堵塞閥盒(例如，含砂的或粘性的作用流體)，則可能希望不同的構形用 來保持鎖止銷或鎖止螺栓，而不使用閥盒閥內件。發明內容一種閥內件組件被提供給具有閥體和閥蓋的過程控制閥。閥內件組件包 括適合相對於閥體移動到多個工作位置之一的閥塞，閥塞包括塞孔，可移動 閥杆連接到閥塞。可移動閥杆中包括杆孔，該杆孔適合基本上與塞孔對齊。 鎖止件布置在杆孔和塞孔中，以及保持件可以連接到閥蓋，保持件基本上在 閥塞的全部工作位置上包圍鎖止件。
通過結合附圖閱讀下面的說明，本發明的優點將顯而易見，其中 圖l是控制閥的剖視圖，其包括根據本發明教導的機械保持的鎖止銷；以及圖2是圖1的控制閥的一部分的放大細部圖。
具體實施方式
首先參考圖1,過程控制閥20包括閥體22和閥蓋28，閥體22包括出 口通道24、入口通道26、布置在出口通道24和入口通道26之間的孔口 27。 (在另 一個例子中，入口通道26和出口通道24可以反過來，使得流體入口 通道變成流體出口通道，流體出口通道變成流體入口通道，從而將向上流動 閥改變成向下流動閥。)致動器殼30連接到閥蓋28。一般地由附圖標記31指出的閥內件組件包括閥杆32和閥塞34，岡塞 34可以固定到閥4幹32的下端36，如圖1中確定的方4立。閥才幹32可以延伸 穿過致動器殼30、閥蓋28並部分地進入閥體22。閥塞34可以形成合適尺寸和形狀以在過程控制閥20處於關閉構形時， 密封地接合布置在閥體22的孔口 27內的閥座圈38。閥杆32可以用已知方式相對於閥蓋28、致動器殼30和閥體22垂直移動。例如，可以使用致動器 殼30內的隔膜40，以便於閥杆32的垂直移動。隔膜40可以分別用螺母41 和上、下隔膜墊圈43和45固定到閥杆32。致動器殼可以用帽螺釘47固定 到閥蓋28。閥塞34可以通過螺紋連接到閥杆32的下端36,最佳如圖2所示。例如 鎖止銷42的鎖止件可以布置在閥杆32的杆孔44中，杆孔44與閥塞34中 相應的塞孔46對齊。鎖止銷42可以形成合適尺寸以便鎖止銷42的第一端 48和第二端50都布置在塞孔46內。如本領域中普遍了解的，隔膜40的移動使閥塞34相對於閥體22移動 到多個工作位置之一。因而，通過控制存在於致動器殼30的上腔和/或下腔 中的壓力，閥塞34的位置可以得到控制。如圖1中所示，過程控制閥20可 以包括預加載彈簧49和調節螺釘51,調節螺釘51用來調節由預加栽彈簧 49提供的力的大小。應該理解，在不背離本發明的情況下，除了圖1中所示 的隔膜致動器之外，也可以使用其它類型的致動器。為了提供合適的密封，密封件52可以設置在閥杆32和閥蓋28之間。 閥蓋28可以通過錘形螺母54固定到閥體22上，錘形螺母54通過螺紋固定 到閥體22上。密封件52可以通過密封件保持器56固定在合適位置中，密 封件保持器56可以通過螺紋連接到閥蓋28並可以通過鎖緊螺母58進一步 固定在合適位置中。鎖緊螺母58可以如共同受讓和共同待決的美國臨時專 利申請No.60/410620中所述的那樣構成，該專利申請題目為"用於流體壓力 控制裝置的保持器鎖緊螺母"。密封件保持器56包括向下延伸的下部60,如圖1和2中確定的方位。 下部60可以是圓柱形狀，用於在過程控制閥20的工作過程中包圍鎖止銷42 的保持件。具體地說，當閥在工作時，由於密封件保持器56的下部60的存 在，防止了鎖止銷42的第一端48和第二端50延伸出閥塞34的表面。鎖止 銷42的位置可以如此選擇，即閥座圈38不允許閥塞34向下移動得足以使 鎖止銷42暴露在密封件保持器56的下部60以下。這樣，在其整個移動範 圍上，在第一或移動上限和第二或移動下限之間，閥塞34將總是保持在一 位置中，以便鎖止銷42的第一端48和第二端50受密封件保持器56的下部 60的約束。在閥維護過程中，可能高度希望在不拆卸致動器殼30或打亂調節螺釘51的位置的情況下，接觸鎖止銷42(例如，為了替換或重新拋光閥塞34)。 因而，過程控制閥20可以設計成具有足夠的閥杆行程，以在通過從閥體22 上拆下錘形螺母54而拆卸過程控制閥20時，允許鎖止銷42暴露或不被密 封件保持器56的下部60覆蓋。致動器行程量可以由下隔膜墊圈45和帽螺 釘47之間的距離控制。錘形螺母54與閥體22具有足夠的螺紋接合，以在 不打亂調節螺4丁51的位置的情況下，在閥的拆卸過程中提供安全、容易的 方式來控制閥杆位置。通過以機械手段確實地保持鎖止銷42,鎖止銷材料、閥杆材料以及鎖止 銷42分別與閥杆32和閥塞34中的孔44和46之間的機械幹涉量可以是這 樣的，即在閥維護過程期間可以用錘子和沖頭容易地拆下鎖止銷。例如，鎖 止銷材料可以是UNS S17400，閥杆材料可以是UNS S20910。另外，所述實 施方式中的^L械幹涉量可以按美國^U成工程師協會(ASME)標準B18.8.2， 在從大約0.158英寸(0.401釐米)到大約0.160英寸(0.406釐米)的範圍 中關於相應的孔徑44和46,由5/32英寸(0.397釐米)的E型槽銷確定。 該條件有時稱為"松，，銷連接，其避免為了拆卸而必須將鎖止銷鑽出來的情 況，如果在缺乏這種機械約束時使用幹涉配合，則可能會需要它。由於密封件保持器56被擰到閥蓋28上，所以當拆下閥蓋28時，密封 件保持器56不會仍保持在閥體22內。閥塞34對齊並保留在閥杆32上可以 不需要閥盒而實現，這可能是有利的，特別是在某些應用中，例如，在作用 流體含砂或是粘性的，因而閥盒可能使閥被堵塞或使閥塞34粘合的場合。如根據本公開所構造的那樣，過程控制閥20的拆卸不需要拆卸密封件 52。因而，密封應力或預載荷的水平可以得到保持，確保密封件密封性能與 預先維護工作一致。該構造簡化了對於總成的閥維護，所述總成僅僅具有磨 損或損壞的閥內件且不需要調節密封件或更換密封件。另外，由於不必拆下 密封件或閥杆，所以可以避免損壞密封件，從而也可以避免在閥維護期間因 損壞引起的更換密封件的需要。該構造還具有一個優點，即避免在閥維護期 間拆卸致動器殼30的需要，從而保持適當的彈簧調節。前述詳細說明僅僅為了清楚理解的目的而給出，不應認為其作出任何不 必要的限制，對本領域技術人員來說，明顯可作出改變。例如，除了開/關閥、 節流閥和控制閥之外，發明適用於許多類型的閥，也適用於包括不同類型的 鎖止件的閥，例如用鎖止螺栓代替將閥杆固定到閥塞上的鎖止銷。因而，儘管已經參考具體例子對本發明進行了描述，但這些例子僅僅是 說明性的而並非對本發明作出限制，對於本領域那些普通技術人員來說，在 不背離本發明精神和範圍的情況下，明顯可以對披露的實施方式作出改變、 添加或刪除。
權利要求
1. 一種在過程控制閥中將閥塞固定到閥杆的方法，過程控制閥包括閥體和閥蓋，該方法包括在所述閥杆中提供杆孔；在所述閥塞中提供塞孔；將所述閥塞螺紋連接到閥杆；將所述塞孔與杆孔對齊；將鎖止件插入所述對齊的塞孔和杆孔中；和通過將保持件連接到所述閥蓋，以便所述保持件在閥塞的全部工作位置處包圍所述鎖止件，防止所述鎖止件伸出對齊的塞孔和杆孔之外。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述鎖止件是鎖止銷，其中 所述保持件包括密封件保持器，所述密封件保持器包括下圓柱部分，所述下 圓柱部分包括所述保持件在閥塞的全部工作位置處圍繞鎖止件的部分。
3. 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述鎖止銷在所述塞孔和杆 孔內具有松配合。
4. 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述密封件保持器螺紋連接 到所述閥蓋。
全文摘要
本發明公開一種在過程控制閥中將閥塞固定到閥杆的方法，過程控制閥包括閥體和閥蓋，該方法包括在所述閥杆中提供杆孔；在所述閥塞中提供塞孔；將所述閥塞螺紋連接到閥杆；將所述塞孔與杆孔對齊；將鎖止件插入所述對齊的塞孔和杆孔中；和通過將保持件連接到所述閥蓋，以便所述保持件在閥塞的全部工作位置處包圍所述鎖止件，防止所述鎖止件伸出對齊的塞孔和杆孔之外。
文檔編號F16K1/00GK101270818SQ20081009283
公開日2008年9月24日 申請日期2003年9月9日 優先權日2002年9月13日
發明者米歇爾·K·洛弗爾, 艾倫·D·布雷默斯, 麥可·M·安德森, 馬克·D·斯蒂爾 申請人:費希爾控制國際公司