用于控制阀的填密螺母的制作方法

专利名称：用于控制阀的填密螺母的制作方法
技术领域：
本发明 一般涉及具有可调节填密螺母的控制阀，填密螺母围绕阀杆设置 并被设置为有效接合阀填密结构，而且，更具体地，涉及一种具有多个孔、 孔隙或其他结构的填密螺母，其在尺寸上允许通过除了传统扳手之外的工具 进行调节。
背景技术：
用于控制在处理系统中的高压流体和/或气体的流动的控制阀在本领域 中广为所知。诸如阀套或阀塞或类似物的控制元件通常设置在阀体内，从而 能够阻隔或允许通过阀的流动。控制元件通常有效地连接至例如滑动闹杆或 旋转阀杆，而滑动阀杆或旋转阀杆连接至合适的阀致动器。如已知的，阀杆被阀填密结构围绕。在许多应用中，阀填密结构设置在 填密盒中或设置在阀罩中。在任何情况下，由于多种原因，提供填密螺母对 阀填密结构进行必要调节。通常，填密螺母为六角头螺母，其在尺寸和形状 上适于使用传统扳手进行调节。当使用更大直径的阀杆时，由于在传统扳手与围绕填密螺母的各种其他 阀部件之间的阻碍，传统形状的六角头填密螺母可能难以调节。在某些应用 中，即使当阀杆为更传统的尺寸时，周围的阀部件也会带来调节扳手的间隙 问题。因此，希望提供一种传统填密螺母的替代物。发明内容根据本发明的一方面， 一种控制阀包括具有入口、出口、和在入口与 出口之间延伸的流动通路的阀主体；从阀主体延伸的阀杆；和填密盒，所述适于在邻近所述阀杆的一部分的位置承接所述阀填密结构的第一沉孔，并且 包括螺紋式第二沉孔。填密螺母包括在尺寸上适于所述承接阀杆的中心孔， 并具有被设置为接合第二沉孔的螺紋外表面，所述填密螺母包括被设置为面 向第一沉孔的调节表面。调节头由所述填密螺母承载，所述调节头包括在尺 寸上适于承接调节工具的多个孔隙。进一步根据优选实施例，所述填密螺母包括在尺寸上适于承接弹簧组的 沉孔，所述第一沉孔在尺寸上适于承接填密隔离件。每一个孔隙可径向延伸 而与所述填密螺母的中心孔交叉，或可沿直径方向延伸。所述填密盒可包括 一对安装法兰和限定在所述安装法兰之间的一对通入开口，所述孔隙被设置 为可通过所述通入开口而进入。优选地，所述孔隙包括相对于所述调节头沿 直径方向延伸的孔。所述调节螺母的调节表面可形成在沉孔中。所述阀杆优选包括形成邻接部的台阶状下直径，所述填密螺母的中心孔 可包括具有减小直径的部分，所述减小直径部分在尺寸上适于防止所述邻接 部穿过所述填密螺母的中心孔。所述阀杆可为旋转杆或滑动杆。根据本发明的另一方面，与具有螺紋式填密盒和延伸穿过所述填密盒的 阀杆的控制阀一起使用的填密螺母包括填密螺母，其具有在尺寸上适于承 接所述阀杆的中心孔，朝向所述填密螺母的第一端设置的螺紋外表面，所述 螺紋外表面在尺寸上适于以螺紋方式接合所述填密盒，被设置为有效接合阀 填密结构的调节表面，和朝向所述填密螺母的第二端设置的调节头，所述调 节头包括在尺寸上适于承接调节工具的多个孔隙。根据本发明的进 一 步的发明，用于具有阀体和阀杆的控制阀的填密螺母 组件包括填密盒，所述填密盒被设置为有效连接至所述阀体，并包括在尺寸上适于承接所述阀杆的主孔且包括第一沉孔和第二沉孔，所述第一沉孔在 尺寸上适于承接阀填密结构，所述第二沉孔包括内螺紋；填密螺母，所迷填 密螺母具有在尺寸上适于承接所述阀杆的中心孔，并具有被设置为接合所述 填密盒的第二沉孔的螺紋外表面，所述填密螺母包括调节表面，所述调节表面形成在沉孔中并被设置为面向所述第一沉孔；和由所述填密螺母承载的调节头，所述调节头包括在尺寸上适于承接调节工具的多个孔隙。


图1为控制阀的示意图，其包括了根据本发明的公开实例而装配的填密螺母；图2为根据本发明的填密螺母的放大立体图；图3为图2中所图示的填密螺母的放大正视图；图4为在图2和3中所图示的填密螺母的放大横截面图；图5为连接到填密盒的填密螺母的放大横截面图；图6为被显示连接到填密盒的填密螺母的立体图；图7为被显示连接到填密盒的填密螺母的另一立体图；图8为被显示连接到填密盒的填密螺母的端视图；图9为根据本发明的另一公开实例而装配并被显示连接到填密盒的填密螺母的局部放大正视图；图10为与以上各图中所示的填密螺母相似的填密螺母的立体图，其中图示了形成在填密螺母表面中釆用缝的形式的调节孔隙； 图11为图10中所图示的填密螺母的横截面图； 图12为图10和11中的填密螺母的端视图，其中图示了缝； 图13根据本发明的又 一 实例而装配的填密螺母的立体图； 图14为与图13中所图示的填密螺母相似的填密螺母的立体图，但其中包括了在突出部端部中可选的孔或孔隙。
具体实施方式
虽然在下文中提供了本发明的示例性实施例的详细描述，不过，应理解 的是，本发明的法律范围通过本专利最后部分陈述的权利要求的文字限定。 文中的详细描述仅为示例性的，而并未描述本发明的每一可能实施例，这是 因为即使可能描述每一可能实施例，也是没有实际意义的。利用当前技术或 本专利申请日后的发展的技术，可以实施各种可代替的实施例，这些可代替 实施例仍处于限定本发明的权利要求的范围内。现在参见各附图，图1图示了包括间体22的控制阀20，阀体22包括 入口端24和出口端26。流动通路28通过阀体22限定，并包括入口通路30、 出口通路32、和控制通路34。可移动的控制部件36在尺寸和位置上被设置 为处于控制通路34中，并包括阀杆38。控制部件36可为阀塞，间套，或 在根据现有技术的控制阀中采用的其他任何类型的控制部件。阀杆38可为 滑动杆，旋转杆，或其他任何形式的可移动阀杆。控制阀20包括填密盒40, 填密盒40包括根据本发明的第一公开实例而装配的填密螺母42。阀杆38 从控制部件36 (在阀体22内)延伸，穿过填密盒40和填密螺母42,至阀 致动器46。应理解的是，通过使用以任一合适方式连接至阀杆38的致动器 46,可在已知的不同位置之间移动控制部件36,从而控制通过控制阀20的 流动。现在参见图2， 3和4,填密螺母42被示出。根据所公开的实例，填密 螺母42包括具有外螺紋50的大致柱形的第一部分48。填密螺母42还包括 通过第二部分54而形成的调节头52。第二部分54也可为大致柱形。根据 公开的实例，第一部分48的直径大于第二部分54的直径。可代替地，第一 部分48可小于第二部分54,或第一部分48和第二部分54的直径可相同或 基本上相同。填密螺母42包括大致沿填密螺母42的轴线A延伸的孔56。才艮据y〉开 的实例，孔56的直径的尺寸使得阀杆38可延伸穿过填密螺母42的孔56,从而使阀杆可如上限定地移动以操作控制阀2 0 。填密螺母4 2还包括沉孔5 8, 沉孔58也大致沿轴线A延伸。根据所公开的实例，沿轴线A测量时，沉孔 58的深度D,优选小于第一部分48的深度D2。调节表面60形成在沉孔58 的终止部位。应理解的是，调节表面60被定向为面向阀填密组件(在下文 中论述)，使得填密螺母42能够用于对本领域已知的阀填密结构进行合适 的调节。填密螺母42的第二部分54包括多个调节孔隙62。根据所公牙的实例， 孔隙62为径向定向，且优选地，孔隙62为沿直径方向定向。在所示的实例 中，有8个径向定向孔隙62，或4个沿直径方向定向的孔隙62。可以提供 更多的或更少的孔隙62。如所示的，每个孔隙62的轴线62a与填密螺母42 的轴线A交叉。如在下文中将更详细地描述的，每个孔隙62优选为柱形孔， 且其在尺寸上适于承接调节工具(在下文中描述)。作为可代替形式，孔隙 62不必为柱形，而可以是适于承接任何合适调节工具的合适形状。例如， 孔隙62可具有圆形，正方形，六角形，方形，或其他形式的横截面，并且， 调节工具T仅需要能够接合所述孔隙。作为另一可代替形式，孔隙可为缝， 并进一步可为形成在第二部分59的表面中的缝(如图10- 12所示并在下文 中更详细地论述)。进一步地，孔隙62不必延伸足够远以穿过第二部分54 而与孔56交叉。参见图3，其显示了示例性调节工具T。调节工具T包括轴S,优选地， 轴S在尺寸上适于插入到任一孔隙62中。调节工具T可为传统工具，例如 为螺丝刀、穿孔器、杆、或其他任何合适装置。现在参见图5，填密螺母42被显示为设置在填密盒40内。因此，填密 盒40包括螺紋孔64，螺紋孔64在尺寸上适于承接填密螺母42的第一部分 48的螺紋50。填密盒40包括孔66,孔66在尺寸上适于承接大致沿轴线B 延伸的阀杆38。应理解的是，当填密螺母42设置在填密盒40中时，轴线A 与轴线B对准。孔66包括在尺寸上适于承接填密组件70的沉孔68。填密 螺母4 2的沉孔5 8在尺寸上适于承接可为本领域中通常所使用的类型的弹簧组72。通常，提供填密隔离件74。如已知的，填密螺母42围绕轴线A的 旋转使填密螺母42沿轴线A在平行于阀杆38轴线的方向上移动，而能够 使用户调节填密组件70上的力。优选地，填密盒40还包括一对安装法兰 76，根据所公开的实例，安装法兰76允许填密盒40连接到致动器。在图5的实例中，阀杆38包括第一部分80和第二部分82，并且第二 部分82具有减小的直径。因此，肩部或邻接部84形成在部分80与部分82 之间的界面处。如图5的实例所示，孔56包括第一部分86和第二部分88, 并且第二部分88具有减小的直径。因此，肩部或邻接部90形成在部分86 与部分88之间的界面处。根据所公开的实例，不同部分80、 82、 86和88 的直径尺寸使得，形成在阀杆38上的肩部或邻接部84被设置为接触形成在 填密螺母42内的肩部或邻接部卯，从而防止阀杆38的第一部分80穿过填 密螺母42的孔56。应理解的是，根据所公开的实例，设置合适尺寸的肩部 或邻接部84和90，可在阀杆38破裂时用于提供冲击保护。现在参见图6-8，填密盒40包括主体92,主体92通过一对臂94a和 94b连接至安装法兰76。臂94a和94b在图8中以虛影显示。臂94a和94b 相对于每一个安装法兰76上的安装表面96的尺寸变窄。 一对通入开口 98a 和98b形成在填密盒40的两侧上。例如，通入开口 98a(当观察图8时向右 设置)形成在顶部的臂94a与底部的臂94b之间(当观察图8时)，而通入 开口 98b (当观察图8时向左设置)形成在顶部的臂94a与底部的臂94b之 间(当观察图8时)。当观察图6和7时，应理解的是，设置在调节头52 上的孔隙62的数量优选在任何给定时间在通入开口 98a和98b中设置多于 一个孔隙62,从而使一个或多个孔隙62可用于通过合适调节工具进行调节 的机会增加，调节工具被定向或以其他方式合适设置而通过通入开口 98a和 98b并进入所选择的一个孔隙62内。在操作中，填密盒40可通过任何合适的方式连接至致动器。填密组件 70、弹簧组72和填密隔离件74均可通过传统的方式装配，并通过使用拧入 填密盒40的孔66中的填密螺母42而保持就位。通过使用插入在所选择的一个通入开口 98a或98b中并然后进入可使用的 一个孔隙62中的工具T， 填密螺母42可围绕填密螺母的轴线沿所希望的方向旋转，从而使孔66中的 填密螺母42前进或后退。因此，填密螺母的旋转将更大或更小的压力施加 在填密组件70上。当填密螺母42沿所希望的方向而部分旋转时，工具T可 针对所选择的调节孔而缩回(由于工具T最后将受到导向安装法兰76的臂 94之一的阻碍)，并且，工具T然后可插入到另一孔隙62中。因此，填密 螺母42可根据需要通过使用任何一个可使用的孔隙62而前进或后退。根据 所公开的实例，应理解的是，填密螺母可通过使用工具T以这样的方式旋转 并通过角度范围C(图8),这是不能通过使用紧固到传统六角头填密螺母 的扳手而实现的。尤其是在具有相对较大阀杆直径的阀上，更是如此。较大 的阀杆直径，至少在某些应用中，容易在扳手与填密盒的臂或其他部分之间 产生间隙问题。在图9的实例中，设置在填密盒140中的阀杆138包括第一部分180和 第二部分182，并且第二部分182具有减小的直径。因此，肩部或邻接部184 形成在部分180与部分182之间的界面处。在图9的实例还显示，填密螺母 142包括中心孔156。填密螺母142的内表面143形成有邻接部190。多个 孔隙162设置在填密螺母142的调节头152中。调节孔隙可与根据第一公开 实例所述的那些调节孔隙相同或相似。根据图9的实例，不同部分180、 182 的直径和孔156的直径的尺寸使得，形成在阀杆138上的肩部或邻接部184 被设置为接触形成在填密螺母142的内表面的肩部或邻接部l卯，从而防止 阀杆138的第一部分180穿过填密螺母142的孔156。应理解的是，根据所 公开的实例，设置合适尺寸的肩部或邻接部184和l卯，可在阀杆138破裂 时用于提供冲击保护。以上确定的填密螺母42和142中的每一个可设置具有在本领域中通常 使用的合适的O形环、密封件、和/或其他部件。进一步地，除了注明之外， 图9的实例不必与其他的所示实例互相排斥，而且，每一个实施例可以包括 显示在其他实施例中的特征和结构。现在参见图10-12,所示的填密螺母142包括大致柱形并具有外螺紋 150的第一部分148。填密螺母142还包括通过第二部分154形成的调节头 152。第二部分152也可为大致柱形。根据所公开的实例，第一部分148的 直径大于第二部分154的直径。可代替地，第一部分148可小于第二部分 154,或第一部分148和第二部分154的直径可相同或基本上相同。填密螺母142包括大致沿填密螺母142的轴线A延伸的孔156。根据所 公开的实例，孔156的直径的尺寸使得，阀杆(例如根据前述实例中所述的 任何一个阀杆)可延伸通过填密螺母142的孔156，从而使阀杆可如上限定 地移动而操作控制阀，例如上述的控制阀。填密螺母142还包括沉孔158, 沉孔158也大致沿轴线A延伸。根据上述实例，当沿轴线A测量时，沉孔 158的深度D,优选小于第一部分148的深度D2。调节表面160形成在沉孔 158的终止部位。应理解的是，调节表面160被定向为面向阀填密组件(如 上所述)，使得填密螺母142能够用于对本领域已知的阀填密结构进行合适 的调节。填密螺母142的第二部分154包括面153。面153包括多个调节孔隙， 根据图10- 12的实例，多个调节孔隙采用形成在面153中的缝163的形式。 根据所公开的实例，缝153为径向定向，且优选地，缝163沿直径方向定向。 在所示的实例中，有8个径向定向缝153,或4个沿直径方向定向的缝。可 提供更多的或更少的缝。如所示的，缝163与孔156交叉，不过，每一个缝 在尺寸上可设置为不与孔156交叉。每一个缝163包括大致为方形的横截面 (虽然优选为在一侧上打开)，并将接纳合适形状的调节工具，例如上述的 调节工具T。可代替地，缝可具有U型横截面或其他任何合适形状的横截面。 优选地，调节工具T可具有在尺寸上适于接合缝163的合适形状的横截面， 例如，方形横截面，U型横截面或其他任何合适形状的横截面。现在参见图13和14，所示的填密螺母242包括大致柱形并具有外螺紋 250的第一部分248。填密螺母242还包括通过第二部分254形成的调节头 252。第二部分254包括多个接部(lug) 255,在所公开的实例中，接部255大致沿径向朝外的方向延伸。在所示的实例中，接部大致为方形，但也可为柱形或其他任何合适的形状。填密螺母242在其他方面与根据前述实例中的 所述填密螺母相似。合适形状的工具TT包括被设置以接合接部255的方形 孔243 (或其他任何合适形状的孔)。可代替地，可提供工具，以接合多于 一个的接部，或接合相邻接部之间的空间。作为进一步的可代替方案，六角 头扳手在尺寸上适于横跨填密螺母242的宽度，从而接合通过接部255外端 而形成的平坦表面。现在参见图14,其中所示的接部255包括可选的孔隙257，在所公开的 实例中，可选的孔隙257为柱形并具有圓形横截面。也可使用其他的形状。 仍然可提供合适的工具用于接合孔隙257,例如图3中的工具T。因此，在 图14中的实例中，可使用不同的工具接合填密螺母242。上文中陈述了本发明多个不同实施例的详细描述，应理解的是，本发明 的法律范围通过本专利最后部分陈述的权利要求的文字限定。上文中的详细 描述仅为示例性的，并未描述本发明的每一可能实施例，这是因为描述每一 可能实施例不切实际，而并非不可能。利用当前技术或本专利申请日之后的 发展技术，可以实现众多可代替实施例，这些实施例仍处于限定本发明的权 利要求的范围内。
权利要求
1、一种控制阀，包括阀体，所述阀体具有入口、出口、和在所述入口与所述出口之间延伸的流动通路；阀杆，所述阀杆从所述阀体延伸；填密盒，所述填密盒连接至所述阀体并具有在尺寸上适于承接所述阀杆的孔；包括第一沉孔的孔，所述第一沉孔的尺寸适于在邻近所述阀杆的一部分的位置承接阀填密结构；包括螺纹式第二沉孔的孔；填密螺母，所述填密螺母具有在尺寸上适于承接所述阀杆的中心孔，并具有被设置为接合所述第二沉孔的螺纹外表面，所述填密螺母包括被设置为面向所述第一沉孔的调节表面；和调节头，所述调节头由所述填密螺母承载，并且包括在尺寸上适于承接调节工具的多个孔隙。
2、 根据权利要求l的控制阀，其中，所述填密螺母包括在尺寸上适于 承接弹簧组的沉孔，所述第 一沉孔在尺寸上适于承接填密隔离件。
3、 根据权利要求l的控制阀，其中，每一个所迷孔隙均径向延伸并与 所述填密螺母的所述中心孔交叉。
4、 根据权利要求l的控制阀，其中，所述填密盒包括一对安装法兰和 限定在所述安装法兰之间的一对通入开口 ，所述孔隙被设置为可通过所述通 入开口而进入。
5、 根据权利要求l的控制阀，其中，所迷孔隙包括相对于所述调节头 沿直径方向延伸的孔。
6、 根据权利要求l的控制阀，其中，所述调节螺母的调节表面形成在 沉孔中。
7、 根据权利要求l的控制阀，其中，所述阀杆包括形成邻接部的台阶 状下直径，所述填密螺母的中心孔包括具有减小直径的部分，所述减小直径 在尺寸上适于防止所述邻接部穿过所述填密螺母的中心孔。
8、 根据权利要求l的控制阀，其中，所述阀杆为旋转杆。
9、 根据权利要求l的控制阀，其中，所述阀杆为滑动杆。
10、 根据权利要求1的控制阀，其中，所述孔隙包括径向延伸的柱形孔。
11、 一种与控制阀一起使用的填密螺母，所述控制阀具有螺紋式填密盒 和延伸穿过所述填密盒的阀杆，所述填密螺母包括填密螺母，所述填密螺母具有在尺寸上适于承接所述阀杆的中心孔； 螺紋外表面，所述螺紋外表面设置为朝向所述填密螺母的第一端，并且在尺寸上适于以螺紋方式承接所述填密盒；调节表面，所述调节表面被设置为有效接合阀填密结构；和调节头，所述调节头设置为朝向所述填密螺母的第二端，并且包括在尺寸上适于承接调节工具的多个孔隙。
12、 根据权利要求11的填密螺母，其中，所述调节表面设置在沉孔中。
13、 根据权利要求12的填密螺母，其中，所述沉孔在尺寸上适于承接 弹簧组。
14、 根据权利要求11的填密螺母，其包括设置在所述填密螺母的内 柱形表面中的通道，所述通道在尺寸上适于承接O型环。
15、 根据权利要求11的填密螺母，其中，所述孔隙被径向定向。
16、 根据权利要求11的填密螺母，其中，所述孔隙沿直径方向延伸通 过所述调节头。
17、 根据权利要求11的填密螺母，其中，所述中心孔包括形成邻接部 的台阶状下直径，所述邻接部在尺寸和位置上适于防止所述阀杆纵向穿过所 述中心孔。
18、 一种用于控制阀的填密螺母组件，所述控制阀具有阀体和阀杆，所 述填密螺母组件包括填密盒，所述填密盒被设置为有效连接到所述阀体，并且具有在尺寸上 适于承接所述阀杆的主孔并具有第一沉孔和第二沉孔，所述第一沉孔在尺寸上适于承接阀填密结构，所述第二沉孔包括内螺紋；填密螺母，所述填密螺母具有在尺寸上适于承接所述阀杆的中心孔，并 具有被设置为接合所述填密盒的第二沉孔的螺紋外表面，所述填密螺母包括调节表面，所述调节表面形成在沉孔中并被设置为面向所述第一沉孔；和调节头，所述调节头由所述填密螺母承载，并且包括在尺寸上适于承接 调节工具的多个工具承接孔隙。
19、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，所述填密盒包括一对安 装法兰和限定在所述安装法兰之间的一对通入开口 ，所述工具承接孔隙中的 至少一些;f皮设置为可通过所述通入开口而进入。
20、 根据权利要求19的填密螺母组件，其中，所述工具承接孔隙设置 在所述调节头上，使得所述填密螺母可仅通过单一的工具承接孔隙而围绕在 第 一 位置与第二位置之间的中心轴线旋转。
21、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，所述填密螺母的沉孔在 尺寸上适于承接弹簧组，所述填密盒的第一沉孔在尺寸上适于承接填密隔离 件。
22、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，每个所述工具承接孔隙 与所述填密螺母的中心孔交叉。
23、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，所述工具承接孔隙沿直 径方向延伸通过所述调节头。
24、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，所述填密螺母的中心孔 包括通过所述中心孔的直径变化而形成的邻接部。
25、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，所述孔隙包括径向延伸 的柱形孔。
26、 根据权利要求18的填密螺母组件，其中，所述孔隙包括在所述调 节头中形成的缝。
全文摘要
一种填密螺母组件，用于具有阀体和阀杆的控制阀，包括填密盒(40)，其被设置用于有效连接到阀体，并具有在尺寸上适于承接阀杆(38)的主孔(66)并且具有第一沉孔和第二沉孔。第一沉孔(68)在尺寸上适于承接阀填密结构(70)，第二沉孔(64)包括内螺纹。填密螺母(42)具有在尺寸上适于承接阀杆的中心孔，并包括被设置以接合填密盒的第二沉孔的螺纹外表面。填密螺母包括被设置为面向第一沉孔的调节表面，并包括具有多个工具承接孔隙的调节头，多个工具承接孔隙在尺寸上适于承接调节工具。
文档编号F16K41/02GK101243277SQ200680029871
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月4日 优先权日2005年8月16日
发明者安德鲁·金瑟尔, 戴维·约翰·科斯特, 林恩·迪恩·曼克, 詹森·吉恩·奥伯丁 申请人:费希尔控制产品国际有限公司