短冲程流量控制阀的制作方法

专利名称：短冲程流量控制阀的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及流量控制装置，更特别是涉及一种独特设置的控制阀，它用于在短冲程中提供速度控制修正，以便适应空间或设计约束。
背景技术：
在现有技术中目前已知包括阀杆和阀塞的控制阀，该阀杆和阀塞在阀的正常操作过程中线性移动。在通常称为线性位移阀的这些阀中，阀塞布置在盘堆垛或阀盒中并可在其中运动，该盘堆垛或阀盒限定多个曲折和/或非曲折的流体通道。某些线性位移阀设置为“高进低出(over plug flow) ”，其中，流体从阀盒的外部径向向内流入阀盒的内部，同时流体由于流过阀盒的通道而进行压力降。在这种结构中，阀通过使得阀塞升高离开座环而打开，这因此允许流体从阀盒的内部通过未阻塞的座环而流出该阀。相反，阀塞的承座表面运动成与座环的互补承座表面密封接合将有助于阀的关闭或切断状态。作为高进低出的代替方式，其它线性位移阀设置成“低进高出(under plug flow)”，其中，流体从阀盒外部轴向向上流入阀盒内部，同时流体由于径向向外流过阀盒的流体通道而进行压力降。在这种结构中，阀通过使得阀塞升高离开前述座环而打开，这因此允许流体流入阀盒的内部，然后通过阀盒的流体通道而径向向外流动。相反，阀塞的承座表面运动成与座环的互补承座表面密封接合将有助于阀的关闭或切断状态。线性位移控制阀通常用于在处理中控制流量和压力。不过，在一些用途和阀设计中，由于空间或设计约束，最大允许冲程受到限制。这种设计约束例如由于在使用有毒或放射性处理流体的阀中使用波纹管密封件来防止通过阀杆密封件的泄露。因此在本领域中还需要一种线性位移控制阀，它能够在较短冲程中提供速度控制修正。本发明通过提供一种短冲程控制阀来解决这种特殊需要，该短冲程控制阀提供与普通的正常冲程控制阀相同的速度控制能力。下面将更详细地介绍本发明的这些和其它特征和优点。

发明内容
根据本发明，提供一种短冲程流量控制装置或阀，它用于在较短冲程中提供速度控制修正。根据本发明构成的阀包括多个盘堆垛或盒，这些盘堆垛或盒通过插入的间隔件相互分离，并沿轴向布置在阀廊道内，并夹持在阀的座环和阀盖之间。盒中的流体通道通过阀塞以控制方式节流，该阀塞限定多个节流元件或阀塞突出部，由阀塞限定的阀塞突出部的数目优选地等于包含在阀中的盒的数目。阀塞的阀塞突出部控制流体流过串接的盘堆垛或盒的流量。可能除了与座环接触以便关闭的阀塞突出部之外，阀塞的所有节流元件或阀塞突出部的直径都大于阀塞的其余部分，并具有穿过它们延伸的至少一个菜豆形流动通道。在阀塞突出部中的该流动通道的流动面积设计成满足规定的座孔速度标准。在本发明的短冲程控制阀中，各盘堆垛或盒的特征在于迷宫式槽和密封件，以便减小经过阀塞的泄露流和降低多个间隙流的效果。此外，根据下端节流的需要，在各盒中的迷宫式槽的数目可以在不同级中不同。而且，在各盘堆垛或盒中的Cv可以变化，以便形成用于阀的总体定制特征曲线。而且，来自包括本发明的阀的流体系统的上游部分的流中的任何流阻可以通过改变在阀塞的相同升程中的级数(即盒和阀塞突出部)而减小。这样， 包含在阀中的盒或盘堆垛的数目和阀塞突出部的数目(它们优选地等于上面所述)可以根据特殊应用而变化。而且，阀塞还可以设置成平衡或不平衡。通过结合附图阅读下面的详细说明，可以最好地理解本发明。


通过参考附图将更清楚本发明的这些和其它特征，附图中图1是根据本发明构成的短冲程控制阀的剖视图，表示它的阀塞处于关闭位置； 以及图2是根据本发明构成的短冲程控制阀的剖视图，但是表示它的阀塞处于打开位置。在全部附图和详细说明中使用公共参考标号来表示相同元件。
具体实施例方式下面参考附图，其中，附图只是为了表示本发明的优选实施例，而并不是为了限制本发明，图1和2是根据本发明构成的短冲程控制阀10的剖视图。如下面更详细地描述的， 阀10在图1中表示处于关闭或切断位置，在图2中表示处于打开位置，这允许流体流过该阀10。阀10包括阀体12，该阀体12限定流入通道14和流出通道16。流入和流出通道 14、16各自与由阀体12限定的内部腔室或阀廊道18流体连通。除了阀体12，阀10还包括阀盖20，该阀盖20附接在阀体12上，并部分地封闭廊道18。如图1和2中所示，优选地通过使用包括螺母和螺栓组合的机械紧固件22便于将阀盖20附接在阀体12上，尽管其它附接方法也在本发明的精神和范围内。阀盖20限定轴向穿过延伸的孔M，该孔的使用将在后面更详细介绍。环形阀座环沈布置在阀体12的廊道18中。座环沈限定圆形结构的流入开口观，该流入开口观的一端由锥形承座表面30包围。座环沈定向在阀体12内，特别是在它的廊道18内，使得流入开口 28有效限定在流入通道14和廊道18之间的流体通路。除了流入开口 28，座环沈限定环形的顶部槽和底部槽32、34，该顶部槽和底部槽32、34以彼此相对关系布置在座环26的径向延伸凸缘部分的相应顶表面和底表面中，如图1和2中透视图所示。密封部件例如0形环或垫圈布置在各顶部槽和底部槽32、34中，它们的使用将在后面更详细介绍。除了座环沈，还有三(3)个流量控制元件布置在廊道18中，更特别是第一(下部) 盘堆垛或盒36、第二(中间)盘堆垛或盒38以及第三(上部)盘堆垛或盒40。优选地，第一盒、第二盒和第三盒36、38、40各自具有环形结构，并限定多个径向延伸穿过(即在它的内周表面和外周表面之间)的曲折和/或非曲折流体能量消耗流动通道。在阀10中，第一盒36通过插入的环形第一间隔件42而与座环沈分开。更特别是，当从图1和2的透视图看时，第一盒36的底表面抵靠第一间隔件42的顶表面，且第一间隔件42的相对底表面抵靠座环沈的径向延伸凸缘部分的顶表面。与通过第一间隔件42而与座环沈分离的第一盒36类似，第二盒38通过插入的环形第二间隔件44而与第一盒36分离。这样，当从图1和2的透视图看时，第二盒38的底表面抵靠第二间隔件44的顶表面，且第二间隔件44的底表面抵靠第一盒36的顶表面。 以类似方式，第三盒40通过插入的环形第三间隔件46而与第二盒38分离。更特别是，当从图1和2的透视图看时，第三盒40的底表面抵靠第三间隔件46的顶表面，且第三间隔件 46的底表面抵靠第二盒38的顶表面。除了上述第一间隔件、第二间隔件和第三间隔件42、44、46，阀10还包括环形第四间隔件48，该第四间隔件48在阀盖20和第三盒40之间延伸。更特别是，当从图1和2的透视图看时，第四间隔件48的顶表面抵靠阀盖20，且第四间隔件48的相对底表面抵靠第三盒40的顶表面。环形槽50布置在第四间隔件48的顶表面(该顶表面与抵靠第三盒40的底表面相对)中，该环形槽50容纳密封部件例如0形环或垫圈。如图1和2中进一步所示，环形的第一密封件52部分地捕获于第二间隔件44和第一盒36之间。类似地，环形的第二密封件M部分地捕获于第三间隔件46和第二盒38 之间，而环形的第三密封件56部分地捕获于第四间隔件48和第三盒40之间。在阀10中， 第二间隔件和第三间隔件44、46优选地彼此相同地设置，因此为相同尺寸。不过，第一间隔件42与第二间隔件和第三间隔件44、46相比高度明显减小，且第四间隔件48与第二间隔件和第三间隔件44、46相比具有增加的高度。如图1和2中进一步所示，多个迷宫式槽58形成于第一间隔件42的整个内周表面中。因此，在第一间隔件42中的迷宫式槽58从座环沈的径向延伸凸缘部分的顶表面延伸至第一盒36。迷宫式槽58还形成于第二间隔件和第三间隔件44、46的内周表面的一部分中。更特别是，迷宫式槽58形成于第二间隔件44的内周表面的上部部分中，因此第二间隔件44的迷宫式槽58延伸至它的顶表面，因此延伸至第二盒38。类似地，迷宫式槽58形成于第三间隔件46的内周表面的上部部分中，因此第三间隔件46的迷宫式槽58延伸至它的顶表面，因此延伸至第三盒40。第一间隔件、第二间隔件和第三间隔件42、44、46的迷宫式槽58用于产生在阀10内的迷宫式密封件，如后面更详细所述。由图1和2可知，当第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48以前述方式堆垛在座环沈上时，这些特殊部件的外周表面基本相互对齐。堆垛的第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、 第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48的内周表面也基本相互对齐。重要的是，第一密封件、第二密封件和第三密封件52、54、56定向成使得它们的内周表面与堆垛的第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48的内周表面也基本对齐。不过，座环沈限定其流入开口 28的内周表面相对于第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48的对齐内周表面径向向内定向。
除了前面所述，在阀10中，当从图1和2中的透视图看时，堆垛的座环沈、第一盒、 第二盒和第三盒36、38、40、第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、 48以及第一密封件、第二密封件和第三密封件52、54、56在阀盖20和阀体12之间沿轴向方向有效压缩(当从图1和2示出的透视图看时)。因此，布置在座环沈的底部槽34中的垫圈在该座环沈的径向延伸凸缘部分和阀体12之间有效压缩，从而在它们之间产生流体密封的密封件。另外，布置在座环沈的顶部槽32中的垫圈在该座环沈的径向延伸凸缘部分和第一间隔件42的底表面之间有效压缩，从而在它们之间产生流体密封的密封件。类似地，布置在第四间隔件48的槽50中的垫圈在阀盖20和第四间隔件48之间有效压缩，从而在它们之间产生流体密封的密封件。根据本发明构成的阀10还包括细长的大致圆柱形阀塞60。细长的大致圆柱形阀杆62与该阀塞60的一端整体连接和从该端轴向伸出。如图1和2中所示，阀塞60主要存在于廊道18中，更特别是存在于由第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48的对齐的内周表面共同限定的细长孔64 中。从阀塞60伸出的阀杆62通过由阀盖20限定的孔M前进。尽管图1和2中未示出， 可以考虑，从阀盖20伸出的阀杆62部分可以与促动器机械连接，该促动器可操作成使得阀杆相对于阀体12和阀盖20选择地沿向上或向下方向运动(当从图1和2的透视图看时)。 这样，孔M和阀杆62的尺寸相互设置成使得该阀杆62可在孔M内以往复运动方式滑动。 如本领域普通技术人员已知，阀杆62沿向上或向下方向的选择运动又便于使得阀塞60同时沿向上或向下方向相对于阀体12和阀盖20运动，因此相对于堆垛座环沈、第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、 48运动。这样，如后面更详细所述，阀塞60通过阀杆62而选择性地在上述关闭或切断位置 (图1中所示)和打开位置(图2中所示)之间运动。阀10的阀塞60包括三个相同构造的、大致圆柱形的阀塞突出部，更特别是第一 (底部)阀塞突出部66、第二(中间)阀塞突出部68以及第三(顶部)阀塞突出部70。第一和第三阀塞突出部66、70通过间隔的一对连续槽道72而与第二阀塞突出部68分离，各槽道72具有大致U形截面构造。在阀10中，第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70的外径彼此相等，且稍微小于孔64的直径，从而使得阀塞60能够在该孔 64中在关闭和打开位置之间往复运动。在各第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70中形成至少一个流动通道74。由图1和2可知，流动通道74大致相互线性对齐，并与第一阀塞突出部、 第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70的对齐轴线径向偏离，尽管相对于该对齐轴线以大致平行关系延伸。更特别是，布置在第一阀塞突出部66中的流动通道74在第一阀塞突出部66的底表面和使得该第一阀塞突出部66与第二阀塞突出部68分开的槽道72之间延伸。布置在第二阀塞突出部68中的流动通道74在槽道72之间延伸，且布置在第三阀塞突出部70中的流动通道74在第三阀塞突出部70的顶表面和使得该第三阀塞突出部70 与第二阀塞突出部68分开的槽道72之间延伸。尽管图1和2中未示出，各槽道72优选地形成为具有菜豆形截面构造。除了第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70，阀塞60还包括圆柱形结构的阀塞本体76，当从图1和2的透视图看时，该阀塞本体76从第三阀塞突出部70的顶表面轴向伸出。这样，阀杆62与阀塞本体76连接并从该阀塞本体76轴向延伸。 由图1和2可知，阀塞本体76的外径小于第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70的外径。阀塞60还包括密封凸起78，当从图1和2的透视图看时，该密封凸起78形成于第一阀塞突出部66的底表面上并从该底表面轴向延伸。密封凸起78限定锥形的周边密封表面80，该周边密封表面80的尺寸和结构设置成当阀塞60运动至它的关闭位置时与由座环沈限定的密封表面30互补并进行接合。如上所示，阀10 (特别是它的阀塞60)在图1中表示为处于它的关闭或切断位置。 当阀塞60处于关闭位置时，由阀塞60的承座凸起78限定的承座表面80牢固安装在由座环沈限定的互补承座表面30上并密封。因此，沿由图1中的流动方向箭头所示的方向流过阀体12的流入通道14的流体(尽管也流入座环沈的流入开口观中)通过阀塞60而有效阻止流入孔64中(因此流入廊道18中)。当阀塞60处于它的关闭位置时，阀塞本体 76的一部分处于由阀盖20限定的互补开口 82内，该开口 82与由第一盒、第二盒和第三盒 36,38,40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48的对齐的内周表面共同限定的孔64同轴对齐。当从图1和2的透视图看时，通过阀杆62向上运动任意量(该运动量足以使得第一阀塞突出部66的底表面升高到第一盒36的底表面上方)而有利于阀塞60向它的打开位置的运动。应当知道，阀塞60的这样向上运动方便密封表面30、80相互分离，从而允许流体进入孔64中。在图2中，阀10的阀塞60表示为处于它的完全打开位置，即当从图1 和2的透视图看时它向上运动的最大程度。当阀塞60运动至它的打开位置时(例如如图2中所示)，流体能够从流入通道14 流过流入开口观、流过第一间隔件42的内部和因此流入第一盒36的内部。因此，流体首先充满孔M的、由第一盒36和第一间隔件42的内周表面共同限定的部分。进入第一盒36 内部的流体能够通过由此限定的曲折和/或非曲折流动通道以图2中的流动方向箭头所示的方式径向向外流动。在第一盒36的外周表面处离开第一盒36的流体流动通道之后，流体能够流入由阀体12限定的流出通道16。还如图2中所示，除了通过第一盒36的流动通道径向向外流动的流体，一部分流体也通过由第一阀塞突出部66限定的流动通道74而向上流动。当离开这样的流动通道74 时，流体进入使得第一阀塞突出部66与第二阀塞突出部68分离的槽道72。当阀塞60处于打开位置时，在第一阀塞突出部和第二阀塞突出部66、68之间的槽道72的至少一部分与第二盒38径向对齐，特别是与它的内周表面径向对齐。这样，流入在第一阀塞突出部和第二阀塞突出部66、68之间的槽道72中的流体通过由第二盒38限定的曲折和/或非曲折流动通道以由图2中的流动方向箭头所示的方式径向向外流动，在第二盒38的外周表面处离开该流动通道的流体也流入流出通道16中。除了径向向外流过第二盒38的流动通道的流体，一部分流体也通过由第二阀塞突出部68限定的流动通道74而向上流动。当离开这样的流动通道74时，流体进入使得第二阀塞突出部68与第三阀塞突出部70分离的槽道72。当阀塞60处于打开位置时，在第二阀塞突出部和第三阀塞突出部68、70之间的槽道72的至少一部分与第三盒40径向对齐， 特别是与它的内周表面径向对齐。这样，流入在第二阀塞突出部和第三阀塞突出部68、70 之间的槽道72中的流体通过由第三盒40限定的曲折和/或非曲折流动通道以由图2中的流动方向箭头所示的方式径向向外流动，在第三盒40的外周表面处离开该流动通道的流体也流入流出通道16中。如图2中进一步所示，流入使得第二阀塞突出部和第三阀塞突出部68、70相互分开的槽道72内的一部分流体也能够通过第三阀塞突出部70的流动通道74向上流动。如图2中所示，离开第三阀塞突出部70的流动通道74的流体进入由第四间隔件48的内周表面的一部分限定的一部分孔64中。流过第三阀塞突出部70的流动通道74的这些流体流使得阀塞60在阀10内“平衡”。不过，本领域普通技术人员应当知道，阀10的阀塞60可以选择地通过在第三阀塞突出部70中不包括流动通道74而“不平衡”。当阀塞60从它的关闭位置(图1中所示)运动至它的完全打开位置(图2中所示)时，阀塞60的阀塞本体76逐渐退回至由阀盖20限定的开口 82内。相反，当阀塞62 从它的完全打开位置返回它的关闭位置时，阀塞本体76部分地前进至开口 82外。尽管阀塞本体76往复运动进出开口 82，当从图1和2的透视图中看时，进入在第三阀塞突出部70 上面的孔64的任何流体(不管阀塞60平衡或不平衡)都通过捕获在阀塞本体76和阀盖 20之间的环形密封件84而防止该流体在阀塞本体76和阀盖20之间流动。如本领域普通技术人员已知，当阀塞60在它的关闭位置和打开位置之间运动时，阀塞本体76可沿密封件 84的内周表面以往复运动的方式滑动。因此任何流体能够在阀塞本体76和密封件84之间移动，通过插入在阀杆62的外表面和阀盖20限定孔M (该孔穿过阀盖20延伸)的表面之间的环形衬垫86而防止该流体渗漏至周围环境中。如本领域普通技术人员已知，当阀塞 60在它的关闭位置和打开位置之间运动时，阀杆62也可沿衬垫86的内周表面以往复运动的方式滑动。在阀10中，可以考虑盒的数目(例如第一盒、第二盒和第三盒36、38、40)和阀塞突出部的数目(例如第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70)总是相等，并限定包含在阀10中的“级”的数目。因此，在图1和2所示的示例结构中，由于包括第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及阀塞60的第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70，阀10包括三C3)个级。不过，本领域普通技术人员应当知道，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，阀10可以构成为包括比三个更多或更少的级，可以考虑，包含在阀10中的级的数目不小于二，但是可能为三或更多。不管包含在阀10中的级数如何，上述第一密封件、第二密封件和第三密封件52、54、56以及迷宫式槽58相互共同工作，以便当阀塞60在它的关闭位置和打开位置之间运动时有效减少泄露流。这样，当阀塞60在它的关闭位置和打开位置之间运动时，上述第一密封件、第二密封件和第三密封件 52、54、56以及迷宫式槽58减少经过在阀塞60和流量控制组件之间的交界面的泄露流，该流量控制组件包括堆垛的座环沈、第一盒、第二盒和第三盒36、38、40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48。除了上面所述，根据流体流过阀10的前述说明，该阀10设置成用于低进高出。不过，本领域普通技术人员应当知道，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，阀10也可以设置成用于高进低出。在高进低出的状态中，流出通道16将变成流入通道，且流体穿过该流入通道流向流量控制组件，该流量控制组件包括堆垛的座环沈、第一盒、第二盒和第三盒 36,38,40以及第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件和第四间隔件42、44、46、48。一旦到达该堆垛的流量控制组件，流体将通过由第一盒、第二盒和第三盒36、38、40限定的曲折和/或非曲折流动通道而径向向内流动。如果阀塞60处于它的关闭位置，如图1中所示，流体将通过阀塞60的各个第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部66、68、70而防止进入孔64。不过，当阀塞60运动至它的打开位置时，如图2中所示，流体将能够从第三盒40 的流动通道流入在第三阀塞突出部和第二阀塞突出部70、68之间的槽道72内，从第二盒38 的流动通道流入在第二阀塞突出部和第一阀塞突出部68、66之间的槽道72内，从第一盒36 的流动通道流入孔64由第一盒36和第一间隔件42共同限定的部分内。进入在第三阀塞突出部和第二阀塞突出部70、68之间的槽道72的流体还将通过布置在第一阀塞突出部和第二阀塞突出部66、68中的流动通道74和在该第一阀塞突出部和第二阀塞突出部66、68之间的槽道72而向下流入孔64由第一盒36和第一间隔件42共同限定的部分内。类似地， 进入在第一阀塞突出部和第二阀塞突出部66、68之间的槽道72的流体也将通过布置在第一阀塞突出部66中的流动通道74而流入孔64由第一盒36和第一间隔件42共同限定的部分内。应当知道，流入孔64由第一盒36和第一间隔件42共同限定的部分内的流体然后将向下流动通过座环26的流入开口 28，然后通过流出通道，如果阀10用于高进低出结构， 该流出通道将由流入通道14来限定。本说明书提供本发明的示例实施例。本发明的范围并不由这些示例实施例来限制。本领域技术人员鉴于本说明书可以实现多种变化，不管由说明书明确提出还是进行暗示，例如结构、尺寸、材料类型和制造方法的变化。
权利要求
1.一种用于调节流体的流量的短冲程阀，所述短冲程阀包括 壳体，所述壳体限定流体进口和流体出口 ；流量控制组件，所述流量控制组件布置在壳体内位于流体进口和流体出口之间，流量控制组件至少包括第一盒和第二盒，所述第一盒和第二盒布置成彼此间隔关系，并各自设置成耗散流过它的流体中的能量；以及阀塞，所述阀塞布置在壳体中，并可相对于所述壳体在关闭位置和打开位置之间往复运动，阀塞的尺寸和结构设置成当处于关闭位置时同时阻止流体流过第一盒和第二盒，而当阀塞处于打开位置时允许流体从流体进口通过第一盒和第二盒流向流体出口。
2.根据权利要求1所述的短冲程阀，其中阀塞至少包括第一阀塞突出部和第二阀塞突出部，所述第一阀塞突出部和第二阀塞突出部由连续槽道分开，所述第一阀塞突出部和第二阀塞突出部的尺寸和结构设置成当阀塞处于关闭位置时同时阻止流体流过第一盒和第二盒中的每一个；以及阀塞的第一阀塞突出部包括穿过所述第一阀塞突出部延伸的流动通道，所述第一阀塞突出部的流动通道与槽道流体连通，当阀处于打开位置时，所述第一阀塞突出部的流动通道允许流体从第二盒流入槽道中，以便流入流体出口。
3.根据权利要求2所述的短冲程阀，其中第一阀塞突出部和第二阀塞突出部各自具有大致圆柱形结构，各具有第一直径，槽道在第一阀塞突出部和第二阀塞突出部之间周向延伸；第一阀塞突出部和第二阀塞突出部各自限定端表面，第一阀塞突出部的流动通道在所述槽道和第一阀塞突出部的端表面之间延伸；以及阀塞还包括大致圆柱形的阀塞本体，所述阀塞本体从第二阀塞突出部的端表面轴向伸出并具有小于第一直径的第二直径。
4.根据权利要求3所述的短冲程阀，其中阀塞的第二阀塞突出部包括穿过第二阀塞突出部在槽道和第二阀塞突出部的端表面之间延伸的流动通道。
5.根据权利要求3所述的短冲程阀，其中阀塞还包括密封凸起，所述密封凸起从第一阀塞突出部的端表面轴向伸出，并限定周边密封表面。
6.根据权利要求5所述的短冲程阀，其中流量控制组件还包括座环，所述座环限定穿过所述座环延伸的流动开口和包围所述流动开口的密封表面，阀塞的密封表面和座环的密封表面具有互补的结构，并当阀塞处于关闭位置时保持相互密封接合。
7.根据权利要求2所述的短冲程阀，其中第一阀塞突出部和第二阀塞突出部各自具有大致圆柱形结构，槽道在它们之间周向延伸；以及流量控制组件还包括至少第一间隔件，所述第一间隔件在第一盒和第二盒之间延伸， 第一间隔件的尺寸和结构设置成当柱塞处于关闭位置时使得槽道与第一间隔件径向对齐。
8.根据权利要求7所述的短冲程阀，其中阀塞还包括密封凸起，所述密封凸起从第一阀塞突出部伸出，并限定周边密封表面； 流量控制组件还包括环形座环，所述环形座环限定穿过环形座环延伸的流动开口以及包围所述流动开口的密封表面；座环通过第二间隔件而与第一盒分离；以及阀塞的密封表面和座环的密封表面具有互补的结构，并当阀塞处于关闭位置时保持相互密封接合。
9.根据权利要求8所述的短冲程阀，其中第一盒和第二盒以及第一间隔件和第二间隔件各自具有限定内周表面的大致环形结构；以及座环、第一盒和第二盒以及第一间隔件和第二间隔件相互堆垛在彼此之上，以使得内周表面共同形成大致圆柱形孔，所述大致圆柱形孔的尺寸和结构设置成至少部分地容纳阀O
10.根据权利要求9所述的短冲程阀，其中第一盒和第二盒各自优选地包括多个盘， 所述多个盘相互堆垛在彼此之上，并共同限定穿过所述多个盘径向延伸的多个能量耗散流动通道。
11.根据权利要求9所述的短冲程阀，还包括环形的第一密封件，所述第一密封件部分地捕获于第一盒和第一间隔件之间，并部分地限定所述大致圆柱形孔。
12.一种用于调节流体的流量的短冲程阀，所述短冲程阀包括 壳体，所述壳体限定流体进口和流体出口 ；流量控制组件，所述流量控制组件布置在壳体内位于流体进口和流体出口之间，流量控制组件至少包括第一盒、第二盒和第三盒，所述第一盒、第二盒和第三盒布置成彼此间隔关系，并各自设置成耗散流过所述第一盒、第二盒和第三盒的流体中的能量；以及阀塞，所述阀塞布置在壳体中，并可相对于所述壳体在关闭位置和打开位置之间往复运动，阀塞至少包括第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部，所述第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部布置成彼此间隔关系，且尺寸和结构设置成当阀塞处于关闭位置时同时阻止流体流过第一盒、第二盒和第三盒中的每一个，而当阀塞处于打开位置时允许流体从流体进口通过第一盒、第二盒和第三盒流向流体出口。
13.根据权利要求12所述的短冲程阀，其中第一阀塞突出部和第二阀塞突出部通过连续的第一槽道分离； 第二阀塞突出部和第三阀塞突出部通过连续的第二槽道分离； 阀塞的第一阀塞突出部包括穿过所述第一阀塞突出部延伸的流动通道，所述第一阀塞突出部的流动通道与第一槽道流体连通，当所述短冲程阀处于打开位置时，第一阀塞突出部的流动通道允许流体从第二盒流入第一槽道中，以便流入流体出口 ；以及阀塞的第二阀塞突出部包括穿过所述第二阀塞突出部延伸的流动通道，所述第二阀塞突出部的流动通道与第一槽道和第二槽道流体连通，当阀处于打开位置时，第二阀塞突出部的流动通道允许流体从第三盒流入第二槽道中，以便流入流体出口。
14.根据权利要求13所述的短冲程阀，其中第一阀塞突出部、第二阀塞突出部和第三阀塞突出部各自具有大致圆柱形结构，各自具有第一直径，第一槽道在第一阀塞突出部和第二阀塞突出部之间周向延伸，第二槽道在第二阀塞突出部和第三阀塞突出部之间周向延伸；第一阀塞突出部和第三阀塞突出部各自限定端表面，第一阀塞突出部的流动通道在第一槽道和第一阀塞突出部的端表面之间延伸；以及阀塞还包括大致圆柱形的阀塞本体，所述阀塞本体从第三阀塞突出部的端表面轴向伸出并具有小于第一直径的第二直径。
15.根据权利要求14所述的短冲程阀，其中阀塞的第三阀塞突出部包括穿过所述第三阀塞突出部在第二槽道和第三阀塞突出部的端表面之间延伸的流动通 道。
16.根据权利要求14所述的短冲程阀，其中流量控制组件还包括在第一盒和第二盒之间延伸的第一间隔件以及在第二盒和第三盒之间延伸的第二间隔件，第一间隔件的尺寸和结构设置成当阀塞处于关闭位置时使得第一槽道与所述第一间隔件径向对齐，第二间隔件的尺寸和结构设置成当阀塞处于关闭位置时使得第二槽道与所述第二间隔件径向对齐。
17.根据权利要求16所述的短冲程阀，其中阀塞还包括密封凸起，所述密封凸起从第一阀塞突出部伸出并限定周边密封表面；流量控制组件还包括环形座环，所述环形座环限定穿过所述环形座环延伸的流动开口以及包围所述流动开口的密封表面；座环通过第三间隔件而与第一盒分离；以及阀塞的密封表面和座环的密封表面具有互补的结构，并当阀塞处于关闭位置时保持相互密封接合。
18.根据权利要求17所述的短冲程阀，其中第一盒、第二盒和第三盒以及第一间隔件、第二间隔件和第三间隔件各自具有限定内周表面的大致环形结构；以及座环、第一盒、第二盒和第三盒以及第一间隔件、第二间隔件和第三间隔件相互堆垛在彼此之上，以使得内周表面共同形成大致圆柱形孔，所述大致圆柱形孔的尺寸和结构设置成至少部分地容纳阀塞。
19.根据权利要求18所述的短冲程阀，其中第一盒、第二盒和第三盒各自优选地包括多个盘，所述多个盘相互堆垛在彼此之上并共同限定穿过所述多个盘径向延伸的多个能量耗散流动通道。
20.根据权利要求18所述的短冲程阀，还包括环形的第一密封件，所述第一密封件部分地捕获于第一盒和第一间隔件之间；以及环形的第二密封件，所述第二密封件部分地捕获于第二盒和第二间隔件之间，第一密封件和第二密封件部分地限定所述大致圆柱形孔。
全文摘要
本发明公开了一种短冲程流量控制装置或阀，用于在较短冲程中提供速度控制修正。根据本发明构成的阀包括多个盘堆垛或盒，这些盘堆垛或盒通过插入的间隔件相互分离，并沿轴向布置在阀廊道内，并夹持在阀的座环和阀盖之间。盒中的流体通道通过阀塞以控制方式节流，该阀塞限定多个节流元件或阀塞突出部，由阀塞限定的阀塞突出部的数目优选地等于包含在阀中的盒的数目。阀塞的阀塞突出部控制流体流过串接的盘堆垛或盒的流量。
文档编号F16K47/02GK102449365SQ201080023115
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月21日 优先权日2009年5月28日
发明者S·萨米 申请人:控制元器件公司