专利名称：控制阀压强泄放检查端口的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种控制阀，更具体地涉及一种具有泄放检查端口的控制阀， 这些泄放检查端口允许检测诸如阀内的密封螺纹接头的完整性损耗之类的故障情况，并允许在拆卸控制阀之前释放控制阀内的内压积聚。
背景技术：
尽管有许多阀可用于控制流入或是流过系统的流体流动，但是，控制阀迄今为止仍遭受无法(或低效地)识别在控制阀内何时有密封件的完整性损耗。当控制阀内的密封件发生故障时，除非早期检测出来，否则由此产生的系统中的压强损耗可能会导致代价高昂、甚至是危险的结果，尤其是在高度易燃的流体经过控制阀的时候。现有的控制阀的另一潜在缺点是无法在拆卸过程中或是拆卸之前检测阀内的内压的存在。若控制阀的内压没有以安全的、受到控制的方式释放，则控制阀的阀帽可能过早地从控制阀取出、或是在控制阀内或经过控制阀的未受到控制的量的流体可能突然释放。因此，已经为在拆卸之前从控制阀中分离和泄放压强而制定了协议。最近，已经研发出具有在阀体中形成的一体的泄放端口或是检查端口的控制阀。 其中一例可参见共同转让的美国专利第6695000号，其全部内容在此引入本文作为参考。
发明内容
根据本发明的一个或多个示例性方面，根据在此公开的教示组装而成的控制阀包括阀体，其具有带螺纹的孔；阀帽，阀帽具有第一螺纹部，其配置成可螺纹地固定至阀体的带螺纹的孔，阀帽还具有设置在阀体外部的第二部；腔，其限定在阀体与带螺纹的阀帽的第一部之间；以及通道，其形成在阀帽中。通道包括形成在阀帽的第一部中的入口孔口，入口孔口与腔流动连通，通道还包括形成在阀帽中的第二部的出口孔口，并包括在入口孔口与出口孔口之间提供流动连通的主要部分。根据一个或是多个示例性方面，入口孔口和腔相对于彼此设置，从而在将阀帽从其与阀体的螺纹接合处移除之前使入口孔口和通道暴露在阀内的内压下。又根据一个或是多个示例性方面，阀帽包括外表面，并且通道的主要部分向内地与外表面分隔开。通道可包括第一连通部，其在入口孔口与通道的主要部分之间提供流动连通，还可包括第二连接部，其在出口孔口与通道的主要部分之间提供流动连通。此外，阀帽的第二部可包括具有外表面的变宽部，出口孔口形成在外表面中，第二连接部包括孔。此外，阀帽的第二部可包括具有顶面的变宽部，第二连接部包括形成在顶面中的槽，槽的端部形成出口孔口。阀体可包括环状槽，并且腔的至少一部分可由环状槽限定。密封件可设置在阀帽与阀体之间，密封件在阀帽与阀体的内壁之间形成密封接合。密封件可远离入口孔口，并且阀帽可包括环状槽，密封件设置在阀帽的环状槽中。根据又一方面，具有一体的泄放通道的阀包括阀体，其具有带螺纹的孔；阀帽， 其具有第一螺纹部，其配置成可固定至阀体的孔且具有设置在阀体外部的第二部；以及腔，其限定在阀体与带螺纹的阀帽的第一部之间。泄放通道形成在阀帽中，且包括形成在阀帽的第一部中的入口孔口，其与腔流动连通，通道包括形成在阀帽的第二部中的出口孔口，和在入口孔口与出口孔口之间提供流动连通的主要部分。腔和入口孔口设置成在将阀帽从其与阀体的接合处移除之前使通道暴露在阀的内部。根据在此描述的一个或是多个示例性形式构造的控制阀可早期检测出在控制阀内的密封件或是在控制阀的阀帽中的泄漏。根据示例性实施例，通过控制阀的阀帽的通道提供例如压强泄放端口或是通道。控制阀的阀帽通过带螺纹的接触面可移除地固定至控制阀的主体。在阀帽与主体的内壁之间设有密封件，其位于通道或是压强泄放端口的入口孔口的附近。当在控制阀中具有充足的压强密封时，即当不存在泄漏时，在由出口孔口形成的压强泄放开口处应该没有检测到通过控制阀使流速降低的流体。但是，当在控制阀内存在密封泄漏时，大气与控制阀的内部之间的压差可能会使控制阀中的某些流体通过压强泄放孔或是出口孔口从控制阀中泄漏。接着能容易地检测到流出出口孔口的流体，并允许技术人员观察流体，从而确定在控制阀的主体与阀帽之间是否存在密封故障。通过在此描述的多个形式的示例性方面获得的其他有用的目的是泄放通道可在解开阀帽与阀体之间的螺纹连接之前允许控制阀内的内压释放。若内压在阀帽与阀体之间积聚，则需要在拆卸之前释放内压。一旦阀阀帽松脱至至失去与阀体的密封的点时，与腔的位置和尺寸相关的通道的入口孔口的配置会使控制阀的内部暴露在大气中。在那点上，控制阀的内压通过紧邻泄放孔的内端或是第二端的通道(即控制阀的入口或是出口通道)释放，并经过泄放孔流至大气，从而与大气压强平衡。有利地，在将阀帽从其与控制阀的主体的螺纹连接处完全移除之前释放内压。
图1是根据本发明的第一公开实例的教示组装而成的控制阀的剖视图，其包括阀体、与该阀体连接的带螺纹的阀帽、和穿过该阀帽的压强泄放端口。图2是图1的控制阀的放大的局部剖视图。图3是根据本发明的另一公开实例的教示组装而成的控制阀的放大的局部剖视图，其也包括阀体、与该阀体连接的带螺纹的阀帽、和穿过该阀帽的第二形式的压强泄放端
具体实施例方式现参照附图，图1和图2示出根据本发明的第一公开实例的教示组装而成的控制阀10。控制阀10包括阀体12，其具有设有内螺纹16的孔14，并且还包括设有外螺纹20的阀帽18。因此，通过阀帽18的螺纹20与孔14的螺纹16的配合，就能将阀帽18固定在阀体12的孔14内。阀帽18具有第一部22和第二部M。阀帽18的第一部22带有螺纹20， 并且第二部M延伸超出孔14，以从阀体12突出或是延伸到阀体12的外部。在所示的实例中，第二部M具有变宽部25，其直径比阀帽18的第一部22的直径大。腔沈形成或是限定在阀体12与阀帽18的第一部22之间(尽管在图1中可以看到腔沈，但图2的放大视图更清楚地示出该腔26)。在阀帽18中形成通道观，该通道28具有入口孔口 30和出口孔口32(在图2中入口孔口 30能看得更清楚)。在所示的实例中，入口孔口 30形成在阀帽18的第一部22中，而出口孔口 32形成在阀帽18的第二部对中。优选地，阀帽18的第二部M 所具有的出口孔口 32形成在变宽部25中。入口孔口 30设置在阀体12的孔14内，从而在阀帽18完全旋入阀体12的孔14时与腔沈流动连通。此外，通道28的主要部分34提供在入口孔口 30与出口孔口 32之间的流动连通。参照图2，阀帽18的第一部22包括设置在阀体12内部的内端36，其还包括沿阀帽18的第一部22与孔14的内表面42之间的接触面40设置的径向外表面38。阀帽18的螺纹20和腔沈沿接触面40设置。阀帽18的第二部M具有上表面44和外表面46。在图 2的实例中，上表面44与轭50的相邻部48抵靠。阀帽18包括中心孔52，其罩住填密组件 54和填密螺母56。如图2所示，通道28的主要部分34优选地径向向内地与阀帽18的外表面38分隔开。更优选地，通道28的主要部分34可定向成与阀杆的轴线58和穿过阀帽18的孔52 平行或是基本平行。通道28包括第一连接部60，其形成在阀帽18的第一部22中，且在入口孔口 30与通道28的主要部分34之间提供流动连通。通道28还包括第二连接部62，其形成在阀帽18的第二部对，且在出口孔口 32与通道28的主要部分34之间提供流动连通。在图2所示的实例中，通道28的主要部分34采用孔64如下的形式，即该孔64在阀帽18中钻出或是形成在阀帽18中，且定向成与阀帽18的孔52平行，并且第一连接部60 也采用孔60a的形式。第二连接部62采用形成在阀帽18的第二部M的上表面44中的槽 6 的形式。优选地，孔60a和槽6 定向成与垂直定向的孔64垂直或是基本垂直。因此， 孔60a和槽6 优选地从阀帽18的孔64沿大致径向方向朝阀帽18的外表面延伸。通过从上，诸如通过阀帽18的第二部M的上表面钻出孔64，可在阀帽18中形成孔64。通过从阀帽18的第一部22的外表面钻出孔，就可形成孔60a，从而与孔64相交。最终，可在阀帽 18的上表面44中以合适的方式形成槽62a，从而与孔64相交。出口孔口 32和槽6 延伸至阀帽18的第二部M的外表面46。优选地，阀帽18的第二部M的上表面44可与轭50 的相邻部48抵靠，从而允许槽6 有效地起到孔的作用。仍参照图2，阀体12的孔14包括环状槽64。环状槽64优选地设置在互相协作的螺纹16和20下方，且环状槽64与阀帽18的相邻外表面协作，以形成腔26。可替代地，阀帽18的外表面可包括环状槽，其与所示出的环状槽64协作，以形成腔沈。作为其他替代方案，阀体和阀帽均可包括互相协作的环状槽，以形成腔26。阀帽18优选地包括设置在腔 26下方的环状槽66，该环状槽66的尺寸适于接收密封件68，该密封件68可采用0形环、衬垫、或是其他任意合适的密封件的形式，以在阀帽与阀体的内壁之间的接合处形成密封。优选地，槽66和密封件68向下地与入口孔口 30分隔开第一距离。再次参照图1，应当理解，控制阀10的其他方面可以是常规的。因此，本领域技术人员应当理解，控制阀10还包括入口 72，其具有入口通道74 ；出口 76，其具有出口通道 78 ；以及控制通道80，其根据可移位控制元件、在本发明的实例中为阀塞82的位置在入口通道74与出口通道78之间提供流动连通。阀塞82连接至可移位的阀杆84，在本发明的实例中为线性杆或是滑动杆。本领域技术人员应当理解，阀杆84可操作地耦接至致动器85， 其可以是任何合适的致动器。作为替代方案，流体入口通道和流体出口通道可与所示的配置相反，从而使得流
6体入口通道成为流体出口通道，而流体出口通道成为流体入口通道，由此将向下流动阀改变为向上流动阀。作为另一替代方案，流体入口通道和流体出口通道可以彼此处于相同高度。如图2所示，当完全组装时，阀帽18优选地被完全地螺纹接收在阀体12的孔14 内，从而使阀帽18的一部分70抵靠在阀体12的一部分72上。可在部分70和72之间的接触面上设置另外的密封件或是衬垫。此外，当完全组装时，密封件68与阀帽18和阀体12 密封接触。通道28的入口孔口 30优选地设置成使入口孔口 30与腔沈流动连通。现参照图3，示出了控制阀10，其具有通道观的出口捕获件(exit capture) 32的替代形式。为了简明的目的，在此将仅说明图1和图2的实例与图3的实例之间的差别。本领域技术人员通过阅读上述描述，应当容易地理解，除了在此作为替代方式而进行明确描述的，所有上文参照图1和图2进行描述的其他部件可以是相同或基本相似的。在图3的实例中，通向出口孔口 32的连接部62采用孔62b的形式。孔62b形成在阀帽18的上部或是第二部M中，并延伸穿过变宽部25至外表面46。在所示的实例中，孔62b又定向成与垂直定向的孔64垂直或是基本垂直。因此，孔62b优选地从阀帽18的孔64以大致径向方向朝阀帽18的变宽部25的外表面46延伸。通过从上，诸如通过阀帽18的第二部M的上表面44钻出孔64，可再次在阀帽18中形成孔64，并通过从阀帽18的第二部M的外表面46 沿径向或是大致径向的方向钻出孔，可形成孔62b，从而与孔64相交。因此，出口孔口 32延伸至阀帽18的第二部M的外表面46。根据公开的形式，入口孔口 30设置在距位于槽66内的密封件68已知距离的位置上。此外，腔沈具有垂直尺寸V。因此，当为移除阀帽18而开始松开螺纹时，入口孔口 30 将仍与腔26保持流动连通，其时间长度足以使得任意积聚的内压开始离开密封件68。也就是说，当阀帽18松开螺纹，在孔14内朝上方移动至少一部分行程时，入口孔口 30 (和通道 28)和形成在经过密封件68的接触面40上的泄漏路径均与腔沈流动连通。在先前的实例中，如果需要，出口孔口 32可用诸如盖、塞、或其他合适的密封件之类的盖子塞住。此外，通道观的出口孔口 32可设有某种识别装置，诸如透明的或是半透明的盖子(未图示)、或设有对过程流体或介质的存在进行感测的传感器。这种识别装置可例如通过释放流过通道观的内压而被致动，其接着可被技术人员或是其他维修人员看到。 这种识别装置向正在将阀帽从控制阀拆除的人示出，在拆卸之前未曾将内压从控制阀中泄放。此外，先前的控制阀10可控制包括例如诸如油、与碎片混合的水、或是气体之类的流体在内的各种介质的流动。本领域技术人员还应当理解，上述实例仅是示例性的，控制阀10能够用于很多种类的流体，在此因过多而无法列举所有的实例。当流体流过控制阀10 的出口通道时，阀帽18与通道观的入口孔口 30之间的密封件68防止流体通过压强泄放识别器的通道28泄漏。但是，如果密封件68发生故障、或是如果阀帽18与阀体12之间的其他地方的密封件发生故障，流体便会从经由通道28连通至出口孔口 32的地方找到至腔 26的路径。当频繁使用在此公开的类型的控制阀10时，仅作为例子，例如用于在油净化的过程中将含有烃类的高度可见的流体和其他废弃流体带走的倾泻阀(dump valve)，和用于许多其他涉及流体的流动控制而不管其是否与油净化相关的应用中的倾泻阀，能有利地检测到漏出压强泄放识别器的任意流体，并且如果是以液体的形式，则过路人能容易地从阀体 12外侧看到。因而，本领域技术人员应当理解，通道观起到了压强泄放识别器的作用。在前述的实例中，如果控制阀10在拆卸之前没有适当地分离和排出其内压，则如上所述的实例提供了在阀帽18与阀体12完全脱离之前使任意积聚的内压与大气压强平衡的装置或是方法。此外，当移除阀帽18而控制阀的内压高于大气压强时，通道观可提供对在控制阀10内的升高的内压的可听和/或可视的识别器。若检测到这种升高的内压，则技术人员有机会对阀帽18进行重新紧固，且使用其他装置或是技术从控制阀10中适当地泄放压强。在常规的阀中，如果在将阀帽从阀体拆除之前没用释放内压，则在拆卸过程中，阀帽和阀的内腔中的任意流体可能会不理想地以不受控制的方式从阀体飞出或是喷出。在此描述的控制阀10实质上减少了上述潜在的危险状况的可能性。在一个或是多个前述的实例中，描述使用了诸如上、下、向内和/或向外之类的术语。这些术语仅是相对的，且在如图所示设置时用于描述示例性实施例的内容。本领域技术人员应该容易地理解，阀可被设置在与如图所示的方向不同的方向，且本领域技术人员能够容易地理解如何使这些相对术语适用于控制阀的变更的方向。虽然根据本发明的某些实施例描述了控制阀压强泄放端口，但本领域普通技术人员应当理解，所附的权利要求书并不局限于这些实施例，能够在权利要求书的范围内进行考虑，以进行改型。
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权利要求
1.一种阀，包括阀体，其包括带螺纹的孔；阀帽，所述阀帽具有第一螺纹部，其配置成可螺纹地固定至所述阀体的所述带螺纹的孔，所述阀帽还具有设置在所述阀体外部的第二部；腔，其限定在所述阀体与所述带螺纹的阀帽的所述第一部之间；以及通道，其形成在所述阀帽中，所述通道具有形成在所述阀帽的所述第一部中的入口孔口，所述入口孔口与所述腔流动连通，所述通道包括形成在所述阀帽的所述第二部中的出口孔口，和在所述入口孔口与所述出口孔口之间提供流动连通的主要部分。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀帽包括外表面，并且其中所述通道的所述主要部分向内地与所述外表面分隔开。
3.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述通道包括第一连接部，其在所述入口孔口与所述通道的所述主要部分之间提供流动连通。
4.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述通道包括第二连接部，其在所述出口孔口与所述通道的所述主要部分之间提供流动连通。
5.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述阀帽的所述第二部包括具有外表面的变宽部，所述出口孔口形成在所述外表面中，并且其中所述第二连接部包括孔。
6.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述阀帽的所述第二部包括具有顶面的变宽部，并且其中所述第二连接部包括形成在所述顶面中的槽，并且其中所述槽的端部形成所述出口孔口。
7.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述阀体包括环状槽，并且其中所述腔的至少一部分由所述环状槽限定。
8.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，包括设置在所述阀帽与所述阀体之间的密封件，所述密封件在所述阀帽与所述阀体的内壁之间形成密封接合。
9.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述密封件远离所述入口孔口。
10.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述阀帽包括环状槽，并且其中所述密封件设置在所述阀帽的所述环状槽中。
11.一种阀，包括阀体，其具有带螺纹的孔；阀帽，所述阀帽具有第一螺纹部，其配置成可螺纹地固定至所述阀体的所述带螺纹的孔，所述阀帽还具有设置在所述阀体外部的第二部；腔，其限定在所述阀体与所述带螺纹的阀帽的所述第一部之间；通道，其形成在所述阀帽中，所述通道具有形成在所述阀帽中的所述第一部的入口孔口，所述入口孔口与所述腔流动连通，所述通道包括形成在所述阀帽的所述第二部中的出口孔口，和在所述入口孔口与所述出口孔口之间提供流动连通的主要部分；以及其中，所述腔和所述入口孔口的尺寸和位置适于在将所述阀帽从其与所述阀体的螺纹接合处移除之前使所述通道暴露在所述阀的内部的压强水平下。
12.如权利要求11所述的阀，其特征在于，所述阀帽包括外表面，并且其中所述通道的所述主要部分向内地与所述外表面的分隔开，并且其中所述阀帽配置成在将所述阀帽从所述阀体部分地移除时形成穿过阀帽密封件的泄漏路径，并且其中所述腔具有垂直尺寸，其配置成在将所述阀帽从所述阀体部分地移除时放置与所述腔流动连通的所述入口孔口和所述泄漏路径。
13.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述通道包括第一连接部，其在所述入口孔口与所述通道的所述主要部分之间提供流动连通，其中所述通道包括第二连接部，其在所述出口孔口与所述通道的所述主要部分之间提供流动连通，并且其中所述阀帽的所述第二部包括具有外表面的变宽部，所述出口孔口形成在所述外表面中。
14.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述阀帽的所述第二部包括具有顶面的变宽部，并且其中所述通道包括形成在所述顶面中的槽，所述槽的端部形成所述出口孔口。
15.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其特征在于，所述阀体包括环状槽，所述腔的至少一部分由所述环状槽限定。
全文摘要
一种具有一体的泄放通道的阀，所述阀包括阀体(12)，其具有带螺纹的孔(14)；阀帽(18)，其具有第一螺纹部(22)，其配置成可固定至所述阀体的所述孔且具有设置在所述阀体外部的第二部(24)；以及腔(26)，其限定在所述阀体与所述带螺纹的阀帽的所述第一部之间。泄放通道(28)形成在所述阀帽中，且包括形成在所述阀帽的所述第一部中的入口孔口(30)，并且其与所述腔流动连通，所述通道包括形成在所述阀帽的所述第二部中的出口孔口，和在所述入口孔口与所述出口孔口(31)之间提供流动连通的主要部分。所述腔和所述入口孔口设置成在将所述阀帽从其与所述阀体的接合处移除之前使所述通道暴露在所述阀的内部。
文档编号F16K24/02GK102388249SQ201180001587
公开日2012年3月21日 申请日期2011年5月25日 优先权日2010年5月28日
发明者W·E·韦尔斯 申请人:费希尔控制国际公司