具有包括可变压强感应区域的平衡阀内件的平衡调节器的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开大体上涉及平衡压强调节器，更具体地，涉及一种具有包括可变压强感应区域的平衡阀内件的平衡压强调节器。
【背景技术】
[0002]压强调节阀被用于多种工业和住宅应用，以控制流体的下游压强。例如，在化学加工厂或炼油厂中，压强调节阀被用于操作流动的流体以补偿需求的增加或减少，或补偿其他负荷扰动，这样使该流体压强被调节。同样，压强调节阀可被用于水管装置，以维持预定的流体压强，该流体压强根据需求的变化自动调节，例如在淋浴头或水龙头中的防烫阀。通过控制下游压强，压强调节阀补偿下游需求的变化。例如，当下游需求增加时，压强调节阀打开以允许更多的流体流经该压强调节阀，因此维持了一个相对恒定的下游压强。另一方面，当下游需求减少时，压强调节阀关闭以减少流经该压强调节阀的流体的量，再次维持了一个相对恒定的下游压强。
[0003]压强调节阀可被归类为平衡型或非平衡型。非平衡阀典型地在阀塞的一侧具有高压强的入口流体，并在该阀塞的另一侧具有低压强的出口流体。非平衡阀受到一种被称为衰减入口特性的不良效果的影响。该衰减入口特性是一种现象，其中当上游压强减少时，非平衡阀经历了一种并不期望的下游压强的增加。由于多数压强调节阀试图维持恒定的下游压强，因此这种影响是不理想的。衰减入口特性是由该阀塞的高压强侧的流体压力引起的，该流体压力试图移动该阀塞到关闭位置。因此，该阀必须具有某种机构以抵制在该阀塞上的这种流体压力。因为抵制该流体压力的机构典型地具有一个设定点，尽管该阀塞的入口例上的流体压力可能变化(例如，由于入口流体的供给减少，或由于阀上游的压强变化)，由这种机构产生的压力是恒定的。衰减入口特性对有限压缩流体源的应用尤其重要，比如气瓶、长管拖车、或防喷器(hydril)，因为在这些应用中，有一个固定的入口流体供给，并且因此当该入口流体供给减少时该入口流体压强降低。
[0004]非平衡阀还受到对阀座产生的损害的影响。在具有高入口压强的非平衡阀中，作用在大阀孔上的流体压强能够压坏该阀座。因此，非平衡阀对于高压强、大孔的应用是不理相的心、U J O
[0005]为了处理在更高流动应用中的该衰减入口特性，平衡压强调节器被开发出来。在平衡压强调节器中，上游压强的一部分被转移作用在阀塞的下游部分。这样，该阀塞“被平衡”，相同的流体压强作用在该阀塞的上游和下游部分。以这种方式，该衰减入口特性被消除(或极大减少)，因为作用在该阀座的上游和下游的阀塞表面上的流体压强没有差异，该差异会迫使该阀塞朝向关闭位置。换言之，该阀塞自身由于流体压强产生了非常小或没有产生打开/关闭的压力。
[0006]在隔膜型压强调节器中，与上面所述的平衡调节器类似，来自阀塞的上游或入口侧的高压强流体可通过该阀塞被泄放到该隔膜的相对侧以平衡该阀塞上的压力。典型地，这种流体压力的平衡通过结合一个或多个排放通路或端口而实现，该排放通路或端口通过该阀塞从入口侧延伸到该隔膜的致动器侧。
[0007]图1示出了一个典型的边缘感应隔膜型压强调节器。压强调节器10包括阀体20，该阀体带有由通道26流体地连接的流体入口 22和流体出口 24。通道26包括管颈28，阀座30被置于该管颈中。阀帽32装有负载弹簧34，负载弹簧34被连接到阀杆36。阀杆36被可操作地连接到阀塞38。阀塞38与阀座30相互作用，以控制流体从入口 22流经阀体20到出口 24。
[0008]隔膜39被连接到阀帽32和阀塞38。隔膜39将通道26与容纳负载弹簧34的阀帽32中的腔室40分隔开。隔膜39响应于在通道26和腔室40之间的压强差。
[0009]保持器42被连接到阀杆36，并将阀塞38保持在阀杆36上。该保持器可包括连接到阀杆36上的一个或多个紧固件44。一个或多个平衡通道或通路46流体地连接通道26和置于阀塞38和腔室40之间的空腔48。在阀塞38上的流体压力通过流经平衡通路46的流体来平衡。在图1中所示的边缘感应隔膜型压强调节器10中，平衡通路46从保持器42的中心向外径向地布置。该平衡通路46可以是一系列分散的通路或者单个环形通路。该边缘感应隔膜型调节器在高入口压强下承受高增压(boost)，这引起在高入口压强下流量的不理想的减少。
[0010]图2中示出了典型的中间感应隔膜型压强调节器。该压强调节器110包括阀体120，该阀体120具有由通道126流体地连接的流体入口 122和流体出口 124。通道126包括管颈128，阀座130被置于该管颈128中。阀帽132容纳连接到阀杆136的负载弹簧134。阀杆136可操作地连接到阀塞138。阀塞138与阀座130相互作用，以控制流体从入口 122流经阀体120到出口 124。
[0011]隔膜139被连接到阀帽132和阀塞138。隔膜139将通道126与容纳负载弹簧134的阀帽132中的腔室140分隔开。隔膜139响应于通道126和腔室140之间的压强差。
[0012]保持器142被连接到阀杆136，并将阀塞138保持在阀杆136上。该保持器可包括连接到阀杆136上的一个或多个紧固件144。中间平衡通道或通路146流体地连接通道126和置于阀塞138和腔室140之间的空腔148。在阀塞138上的流体压力通过流经平衡通路146的流体来平衡。平衡通路146与图1中的平衡通路46不同，中间感应平衡通路146几乎位于保持器142的中心并仅包括一个主平衡通路146。中间感应隔膜型平衡调节器在低入口压强下承受高降压(droop)，这引起在低入口压强下的流量损耗。
【发明内容】
[0013]根据本发明的一个示例性方面，平衡压强调节器包括阀体，阀体具有通过流体通路连接的流体入口和流体出口。阀座设置在所述流体通路中。平衡阀塞组件设置在所述流体通路中，所述平衡阀塞组件包括与所述阀座配合来选择性地打开或闭合所述流体通路的阀塞、将所述阀塞可操作地连接到阀杆的保持器、将空腔与所述流体通路分隔开的隔膜、将所述流体通路与所述空腔流体连接的中间平衡通道以及将所述流体通路与所述空腔流体连接的外围平衡通道，所述外围平衡通道位于所述保持器和所述阀塞之间。
[0014]根据本发明的另一个示例性方面，平衡阀塞组件包括:阀塞，其与所述阀座配合来选择性地打开或闭合所述流体通路；保持器，其将阀塞可操作地连接到阀杆；隔膜，其将空腔与流体通路分隔开；中间平衡通道，其将所述流体通路与所述空腔流体连接；以及外围平衡通道，其将所述流体通路与所述空腔流体连接，所述外围平衡通道位于所述保持器和所述阀塞之间。
[0015]进一步根据任一个或多个前述的方面，所述平衡压强调节器和/或平衡阀塞组件还可包括任一个或多个下述的优选形式。
[0016]在一些优选形式中，所述平衡压强调节器和/或平衡阀塞组件可包括能够沿着所述阀杆的纵向轴线相对于所述阀塞移动的保持器。
[0017]在其它优选形式中，所述保持器可通过紧固件连接到所述阀杆。
[0018]在其它优选形式中，所述平衡压强调节器和/或平衡阀塞组件可包括延伸穿过所述紧固件的中间平衡通道。
[0019]在其它优选形式中，所述平衡压强调节器和/或平衡阀塞组件可包括设置在所述保持器和所述阀塞之间的压强感应弹簧。
[0020]在其它优选形式中，所述压强感应弹簧偏置所述保持器远离所述阀塞。
[0021]在其它优选形式中，所述平衡压强调节器和/或平衡阀塞组件可包括设置在所述保持器和所述阀塞之间的阀塞弹簧座。
[0022]在其它优选形式中，所述阀塞弹簧座可包括平衡通路。
[0023]在其它优选形式中，所述保持器可包括向外延伸的法兰。
[0024]在其它优选形式中，所述向外延伸的法兰可包括斜面。
[0025]在其它优选形式中，所述阀塞可包括中间孔，所述中间孔包括具有第一直径的第一部分和具有第二直径的第二部分，所述第一直径大于所述第二直径。
【附图说明】
[0026]图1是现有技术的边缘感应平衡调节器的横截面视图；
[0027]图2是现有技术的中间感应平衡调节器的横截面视图；
[0028]图3是根据本公开的教导构造的具有可变压强感应区域的平衡调节器