适于与座圈密封接合的阀塞和流体控制设备的制作方法

概括地，本公开内容涉及流体控制设备，更具体而言，涉及用于流体控制装置的阀塞组件。

背景技术：

流体控制装置包括具有控制阀和调节器的各种类型的设备。这些控制装置适合于耦接在诸如化学处理系统、天然气输送系统等的流体过程控制系统内，用于控制通过其的流体的流动。每个控制设备包括限定流体流动路径的本体和用于调节流动路径的尺寸的控制构件组件。座圈设置在阀体的喉部内。

控制构件组件通常包括具有带密封表面的密封盘的阀塞组件。当阀体的出口压力高时，密封盘的密封表面可以密封地接合座圈并关闭喉部。这防止流体流过调节器。在一个示例中，密封盘可以是与调节器一起使用的加工密封盘，并且在另一个示例中，密封盘可以是模制密封盘。

更具体地，图1描绘了一个已知的阀塞组件10。在该示例中，阀塞组件10附接到诸如盘托架(disk holder)12或套筒适配器的安装构件，该安装构件耦接到套筒14。阀塞组件10包括具有密封表面17的加工聚氨酯密封盘16。加工密封盘16通过保持器18耦接到盘托架12。螺钉20和垫圈 22例如将保持器18和密封盘16固定到盘托架12，但是可以替代地使用其它紧固件。

图2描绘了另一种已知的阀塞组件100。在该示例中，阀塞组件100 再次附接到诸如盘托架112或套筒适配器的安装构件，该安装构件耦接到套筒114。阀塞组件100包括诸如NBR的模制丁腈橡胶，密封盘116具有密封表面117。模制密封盘116例如耦接到具有与图1的保持器18不同的几何构造的保持器130。螺钉132和垫圈134再次将保持器130和密封盘 116固定到盘托架112，但是可以再次使用其他紧固件。在该示例中，示出了座圈136，其适于与密封盘116的密封表面117接触。

如所描述的，图1所示的加工密封盘16和图2的模制密封盘116例如需要不同的保持器18、130用于将密封盘16、116分别固定到盘托架12、 112。另外，尽管螺钉20、132和螺母22、134都用于将保持器18、130固定到盘托架12、112，但是保持器18、130经常需要不同数量和种类的螺钉 20、132和/或螺母22、134。分别用于加工密封盘16和模制密封盘116中的每一个的保持器18、130以及对应的螺钉20、132和螺母22、134的这种变化使得这种盘16、116的维修更复杂。换言之，例如，维修密封盘16、 116需要使用者知道阀塞组件10、100是否包括加工密封盘16或模制密封盘116，使得使用所需的对应保持器和螺钉和螺母。

另外，如图1所示，附加的O形圈24或类似的密封机构需要设置在保持器18与盘托架12之间的加工密封盘16附近。例如，图2所示的模制密封盘116不要求或不需要与加工密封盘16一起使用的这个附加的O形圈 24。因此，更换或维修加工密封盘16的使用者例如需要确保在安装期间和 /或在更换、修理和/或维修密封盘16之后还包括附加的和适当的O形环24 或类似的密封机构。

技术实现要素：

本实用新型鉴于上述问题而作出。根据本公开内容的一个方面包括适于与座圈密封接合的阀塞。所述阀塞包括具有环形凸缘的圆柱形本体，所述环形凸缘从所述本体径向延伸并具有凹槽。一对孔中的一个或多个设置在所述本体上或所述本体中，每个孔具有第一直径、适于与安装部分接触的第一端以及设置在所述本体内的第二端。另外，每个孔适于接收紧固件以将所述阀塞耦接到所述安装部分。凹部设置在每个孔的所述第二端处，并且每个凹部具有比所述孔的所述第一直径大的第二直径，以在每个孔的所述第二端处形成台阶部分。所述凹部适于接收保持器的一部分或紧固件的一部分中的至少一个。密封盘设置在所述环形凸缘的所述凹槽内。所述密封盘是在所述凹槽中加工出的加工密封盘或模制到所述凹槽的模制密封盘中的一个，并具有适于接合所述座圈的座表面的密封表面。如此配置，当所述密封盘是所述加工密封盘时，所述凹槽接收保持器的一部分，并且当所述密封盘是所述模制密封盘时，所述凹槽接收所述紧固件的一部分。以这种方式，相同的阀塞和一个或多个紧固件可与所述加工密封盘和所述模制密封盘两者互换使用。

根据本公开内容的另一方面，流体控制设备包括限定流体的流动路径的阀体、设置在所述流动路径内的座圈；和耦接到所述阀体的致动器。所述致动器包括适于相对于所述座圈移位的控制组件，以调节所述流体通过所述流动路径的流动。所述控制组件包括安装部分和耦接到所述安装部分并且适于密封地接合所述座圈的阀塞。所述阀塞包括圆柱形本体和从所述圆柱形本体径向延伸的环形凸缘，所述环形凸缘具有凹槽。另外，阀塞包括设置在所述圆柱形本体中的一对孔，每个孔具有第一直径、与所述安装部分接触的第一端以及设置在所述圆柱形本体内的第二端。此外，每个孔适于接收紧固件以将所述阀塞耦接到所述安装部分。凹部设置在每个孔的所述第二端处，并且每个凹部具有比所述孔的所述第一直径大的第二直径，以在每个孔的所述第二端处形成台阶部分。此外，所述凹部适于接收保持器的一部分或所述紧固件的一部分中的至少一个。另外，密封盘设置在所述环形凸缘的所述凹槽内。所述密封盘是在所述凹槽中加工出的加工密封盘或模制到所述凹槽的模制密封盘中的一个，并具有适于接合所述座圈的座表面的密封表面。

进一步根据前述第一和第二方面中的任何一个或多个方面，所述阀塞可以包括以下形式中的任何一种或多种。

根据一个方面，所述密封盘可以至少部分地包括聚氨酯，并且所述阀塞可以包括金属材料。另外，所述密封盘可以包括所述加工密封盘，并且还包括设置在所述凸缘与所述加工密封盘之间的所述凹槽内的垫圈。

根据另一方面，所述凸缘可以包括适于接触盘托架的顶表面和底表面，并且所述凹槽可以延伸到所述凸缘的所述底表面中。另外，所述本体可以包括顶表面和底表面，每个孔的所述第一端位于所述本体的所述顶表面处，并且每个孔的所述第二端设置在所述本体内，与所述本体的底表面相距一定距离。

在又一方面中，所述凹部可以是适于接收所述紧固件的螺钉头的螺钉头凹部。另外，所述紧固件的所述螺钉头可以移出流动路径以提高调节器的稳定性。

又一方面，所述密封盘可以包括所述模制密封盘，然后所述紧固件可以在没有保持器的情况下将所述阀塞耦接到所述安装部分。当所述密封盘是所述模制密封盘时，所述模制密封盘可以至少部分地包括丁腈材料，并且所述阀塞可以包括金属材料。

另一方面，所述阀塞中的每个孔之间的距离可以是相同的。换言之，所述阀塞中的每个孔可以与另一个孔等距。

另外，当所述密封盘是所述加工密封盘时，所述控制设备还可包括与所述阀塞接触的保持器以将所述阀塞固定到所述安装部分。所述保持器的一部分可以设置在所述阀塞的所述凹部内，并且所述紧固件的螺钉头可以设置在所述保持器内。此外，所述保持器还可以包括与所述阀塞的密封表面接触的部分。

再一方面，当所述密封盘是所述加工密封盘时，所述凹部可以接收保持器的一部分，并且当所述密封盘是所述模制密封盘时，所述凹部可以接收所述紧固件的一部分，使得相同的阀塞和一个或多个紧固件可与所述加工密封盘和所述模制密封盘两者互换使用。

基于以上描述，根据本实用新型的装置能够以更少的部件来安装且便于维修阀塞。

附图说明

据信，从以下结合附图的描述中将更全面地理解本公开内容。为了更清楚地显示其他元件，可以通过省略所选元件来简化一些附图。一些附图中的元件的这种省略不一定指示任何示例性实施例中的特定元件的存在或不存在，除了可以在对应的书面描述中明确描绘的内容之外。而且，没有任何附图必须按比例绘制。

图1是具有适于与调节器组件一起使用的加工密封盘的已知阀塞组件的横截面图；

图2是具有适于与调节器组件一起使用的模制密封盘的另一已知阀塞组件的横截面图；

图3是根据本公开内容的具有阀塞组件的流体控制设备的横截面图；

图4是图3的阀塞组件的横截面图，该阀塞组件具有带加工密封盘的阀塞；和

图5是图3的阀塞组件的横截面图，该阀塞组件具有带模制密封盘的阀塞。

具体实施方式

公开了一种适于与座圈密封接合的阀塞。阀塞包括圆柱形本体和从本体延伸的环形凸缘，环形凸缘具有凹槽。一对孔设置在圆柱形本体中，每个孔具有适于与安装部分接触的第一端和设置在本体内的第二端，并且每个孔适于接收紧固件以将阀塞耦接到安装部分。凹部设置在每个孔的第二端处并且适于接收保持器的一部分或紧固件的一部分中的至少一个。密封盘设置在环形凸缘的凹槽内，密封盘为加工密封盘或模制密封盘中的一个，密封盘具有适于接合座圈的座表面的密封表面。当密封盘是加工密封盘时，凹部接收保持器的一部分，并且当密封盘是模制密封盘时，凹部接收紧固件的一部分，使得相同的阀塞和一个或多个紧固件与加工密封盘和模制密封盘两者可互换使用，从而需要更少的部件来安装和维修阀塞。

现在参考图3，描绘了包括本公开内容的阀塞组件210的流体流量控制装置或调节器组件200。调节器组件包括阀体212和致动器214。阀体212 限定流动路径216并且包括喉部218。在图3中，调节器组件200配置成向上流动的配置。致动器214包括上致动器壳体220、下致动器壳体222和控制构件组件224。控制构件组件224设置在上致动器壳体220和下致动器壳体222内，并且适于响应于跨调节器组件200的压力变化而双向位移。如此配置，控制构件组件224控制通过喉部218的流体的流动。另外，如所描绘的那样，调节器组件200包括座圈226(部分描绘出)，其设置在阀体 212的喉部218中。当阀体212的出口压力高时，控制构件组件224的密封表面可密封地接合座圈226并关闭喉部218，如下面更详细描述的，以防止流体流过调节器200。

图3所示的座圈226还包括部分呈圆形或渐变的表面227。圆形或渐变的表面227用于使流体通过孔口229的流动流线化。当流体流过阀体212 时，从阀体212的左侧流出，如图3所示，并经由座圈226中的孔口229 向上通过喉部218。然后，流体偏转远离控制构件224的下表面并流出到图 3的阀体212的右侧。

通常，当控制构件组件224处于关闭位置(未示出)时，控制构件组件224适于与座圈226的座表面230(图4和图5)接合，从而防止流体流过阀体212。更具体而言，控制构件组件224还包括管状构件232、安装子组件234和阀塞组件210，例如盘托架组件。管状构件232包括上端232a 和下端232b。下端232b是敞开的并容纳安装子组件234。阀塞组件210例如如图3中大体所示地耦接到安装子组件234。

现在参照图4，阀塞组件210包括阀塞240或具有加工密封盘的盘托架，如下面更详细解释的。阀塞240包括大致圆柱形本体242，其具有中心部分 244和从本体242径向延伸的环形凸缘246。环形凸缘246包括底部部分248 (例如底表面)和设置在底部部分246中的环形凹槽250。至少一个孔252，并且在一个示例中，一对孔252被设置在阀塞240的本体242中。一对孔 252包括设置在本体的中心部分244的任一侧上的孔252，并且每个孔252 与另一个孔252等距，如图4所示。孔252还包括第一直径D1、适于与安装组件234的安装部分256接触的第一端254(图3)以及设置在本体242 内的第二端258。孔252适于接收紧固件259以例如将阀塞240耦接到安装部分256。在一个示例中，紧固件259是螺纹紧固件或螺纹螺钉，而在另一个示例中，紧固件是钉子或螺柱。本领域的普通技术人员将理解，可以替代地使用各种其他紧固件并且仍落入本公开内容的范围内。

阀塞240还包括设置在孔252的第二端258处的凹部260。凹部260 包括大于孔252的第一直径D1的第二直径D2，以在孔252的端部258处形成台阶部分262。在该示例中，凹部260适于接收保持器266的部分264。

更具体而言，保持器266包括至少一个孔267，其与阀塞240的孔252 轴向对准。另外，保持器266的至少一个孔267具有与阀塞240的孔252 的直径D1基本上相同的直径。此外，保持器266还包括设置在保持器266 的至少一个孔267的一端处的至少一个凹部269。凹部269具有与阀塞240 的凹部260的直径D2基本上相同的直径。这样，保持器266的孔267也接收紧固件259的一部分，并且保持器266的凹部269接收例如紧固件259 的螺栓头261。在一个示例中，保持器266的凹部269是螺钉头凹部。本领域的普通技术人员将会理解，保持器266的至少一个孔267可以包括一对孔267或多个孔267，其中保持器266的每个孔267与例如阀塞240的每个孔轴向对准，并且仍然落入本公开内容的范围内。此外，本领域的普通技术人员还将理解，至少一个凹部269可以包括设置在一对孔267的每个孔 267的端部处的一对凹部269，并且仍然落入本公开内容的范围内。

仍然参照图4，阀塞240还包括设置在环形凸缘248的凹槽250内的密封盘268。在该示例中，密封盘268是在凹槽250中加工出的加工密封盘并且包括适于接合座圈226的座表面230的密封表面270。在该示例中，加工密封盘268至少部分地包括聚氨酯，并且阀塞240包括金属材料。

在另一个示例中，阀塞240还可以包括垫圈272，其设置在凹槽250 中且位于密封盘268与环形凸缘246之间的。在调节器组件200的高压力应用中，垫圈272防止高压力和空气进入密封盘268后面，这会导致阀塞 240的中等至严重的不希望的振动。结果，垫圈272即使不消除也极大地减小操作调节器组件200期间由密封盘268后面的高压力和/或空气引起的任何不希望的振动。

如图4进一步所示，阀塞240的本体242还包括顶表面274和底表面 276。孔252的第一端254设置在本体242的顶表面274处。孔252的第二端258设置在本体242内与本体242的底表面276相距一定距离。

现在参照图5，再次描绘了阀塞组件210，其中阀塞组件210具有阀塞 240(或者例如盘托架)，但是代替加工密封盘268(图4)，模制密封盘280 包括在阀塞240内。因为图5的阀塞240基本上与图4的阀塞240相同，为了简洁起见，图4的阀塞240的与图5的阀塞240相同的部件共享相同的附图标记并且大部分相对于图4在上面进行了解释。

如图5所示，阀塞240包括具有中心部分244和从本体242径向延伸的环形凸缘246的圆柱形本体242。环形凹槽250设置在环形凸缘246的底部部分248中并接收模制密封盘280。阀塞240的尺寸，例如本体242的环形凸缘246中的凹槽250的直径和长度，适合图4中所示的加工密封盘268 和图5的模制密封盘280。例如，能够与本公开内容的阀塞240一起使用的密封盘268、280的类型的这种可互换性允许更少的部件用于维修图3的致动器组件的阀塞240，如下面更多地解释的。

仍然参照图5，设置在阀塞240的本体242中的孔252包括适于与安装组件234的安装部分256接触的第一端254(图3)以及设置在本体242内的第二端258。如上所述，孔252又适于接收紧固件259，以例如又将阀塞 240耦接到安装部分256。

设置在孔252的第二端258处的凹部260具有大于孔252的第一直径 D1的第二直径D2，以在孔252的第二端258处形成台阶部分262。在该示例中，然而，如图5所示，凹部260适于接收紧固件259的螺钉头261。更具体地，在该示例中，凹部260是螺钉头凹部，其接收紧固件259的螺钉头261，使得螺钉头261移出流动路径216(图3)，从而提高调节器组件 200的稳定性。如此配置，在该示例中，不需要保持器266来将阀塞240固定到安装部分256，例如，如图4的加工密封盘268所要求的那样。换言之，紧固件260和螺钉头261(螺钉头261直接装配到阀塞240的凹部260中) 将具有模制密封盘280的阀塞240耦接到安装部分256，而不需要保持器。

尽管在图4和5中描绘了两个孔252，但本领域普通技术人员将会理解，可替代地仅使用一个孔252和凹部260或多于两个孔252和相关联的凹部 260，并且仍然落入本公开内容的范围。同样地，每个孔252和凹部260将包括对应的紧固件260和螺钉头261。

本领域的普通技术人员还将理解，加工密封盘268和模制密封盘280 都包括由诸如聚氨酯或丁腈橡胶之类的弹性材料制成的大致环形盘，如上所述分别相对于加工密封盘268和模制密封盘280。在一个示例中，加工密封盘268可以用粘合剂固定或结合到阀塞240。

本领域的普通技术人员将进一步理解，本公开内容的阀塞240的各种优点。例如，使用比传统设计更少的部件，上述新阀塞240允许加工密封盘268和模制密封盘280使用相同的阀塞240和紧固件259。结果，阀塞 240(和流体控制设备)的安装和维修比传统的阀塞更有效且更容易管理，其中一个是加工密封盘所需的，另一个不同的阀塞和相关的部件是模制密封盘所需的。另外，例如，保持器266和阀塞240都包括用于接收紧固件 259的螺钉头的凹部260、261。如此配置，无论密封盘是加工密封盘268 还是模制密封盘280，两个凹部260、261都将每个紧固件259的螺钉头移出流动路径216(图3)以提高调节器的稳定性。

鉴于前文，本公开内容的描述应被理解为仅仅提供本实用新型的示例，并且因此不偏离本实用新型主旨的变化旨在处于本实用新型的范围内。

在整个说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。尽管一个或多个方法的单独的操作被例示和描述为单个操作，但是一个或多个单个操作可以同时执行，并且不要求以所示的顺序执行操作。在示例性配置中作为单独部件呈现的结构和功能可以实现为组合结构或组件。类似地，呈现为单个部件的结构和功能可以被实现为单独的部件。这些和其他变化、修改、添加和改进落入本文主题的范围内。

如本文所使用的，对“一个示例”或“示例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。说明书中各处出现的短语“在一个示例中”并不一定都指的是相同的示例。

可以使用表达“耦接”和“连接”以及它们的派生词来描述一些示例。例如，可以使用术语“耦接”来描述一些示例以指示两个或更多个元件处于直接的物理或电接触中。然而，术语“耦接”也可能意味着两个或更多个元件不彼此直接接触，但仍然彼此协作或相互作用。这方面的示例不受限制。

如本文所使用的，术语“包含”、“包含”、“包括”、“包括”、“具有”、“具有”或它们的任何其他变化旨在涵盖非排他性包含。例如，包含元素列表的过程、方法、物品或装置不一定仅限于那些元素，而是可以包括没有明确列出或者此类过程、方法、物品或装置固有的其他元素。此外，除非有明确的相反说明，否则“或”是指包含性的而不是排他性的。例如，满足以下任何一个的条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)， A为假(或不存在)且B为真(或存在)，并且A和B都是真(或存在)。

另外，使用“一”来描述本文实施例的元件和部件。这样做仅仅是为了方便，并给出了描述的一般意义。这个描述和后面的权利要求应该被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非它明显是另有含义。

该详细描述将被解释为示例并且没有描述每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例即使不是不可能也是不切实际的。可以使用在本申请的申请日之后开发的当前技术或技术来实现许多替代实施例。

虽然本文已经描述了各种实施例，但应理解的是，所附权利要求不旨在限于此，并且可以包括仍然在权利要求的字面或等同范围内的变型。